CN115135916A - 密封设备和用于制造该密封设备的方法以及管道系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对管道装置（2）进行密封的密封设备（1）、一种用于制造密封设备（1）的方法以及一种包括密封设备（1）和管道装置（2）的管道系统。

Description

密封设备和用于制造该密封设备的方法以及管道系统

技术领域

本发明涉及一种用于对管道装置进行密封的密封设备，所述管道装置具有拥有管道中轴线的两个管道单元以及夹紧装置，其中，管道单元包括拥有管道外表面、管道端面和管道外直径的管道以及具有管接头内直径的管接头，并且所述管接头拥有具有法兰区段端面的法兰区段以及具有管区段内表面的管区段，并且其中，所述夹紧装置将所述两个管道单元的管接头的法兰区段沿轴向彼此夹紧，其中，所述密封设备在其使用位置中具有沿轴向布置在管接头的法兰区段端面之间的密封部。

此外，本发明涉及一种管道系统。

此外，本发明涉及一种用来制造用于对管道装置进行密封的密封设备的方法。

背景技术

各种实施方式中的、尤其呈O型圈的形式的密封设备长时间以来属于现有技术。这些密封设备的不利之处是，这些密封设备随着时间而变脆并且不再能够识别出所述密封设备的密封部外周面上的密封部所特有的信息，使得给这些信息的追踪带来很大困难。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种密封设备和一种用于制造所述密封设备的方法，其中，对密封设备的追踪明显得到简化并且现有技术的缺点得到消除。

该任务对于开头所提到的类型的密封设备来说通过下述方式来解决，即：所述密封设备拥有配属于密封部的数据载体，该数据载体包括用密封部所特有的信息能写入或被写入的电子的数据存储器。所述数据载体的能写入的、优选能再写入的数据存储器能够实现对所述密封设备的灵活的数据管理。所述数据载体上、尤其RFID应答器上的密封部所特有的信息能够随时改变、删除或补充。尤其产品、保养、生产或服务数据因此能够直接在所述密封设备处随时作为密封部所特有的信息来获得。适宜的是，所述密封设备尤其构造用于按照DIN 32676的夹紧接管。

在此，所述包括数据存储器的数据载体能够布置在密封部中或者密封部的外部。根据所述密封设备的一种有利的设计方案，所述配属于密封部的数据载体布置在密封部中。所述布置在密封部中的数据载体始终一对一地配属于密封部，因为所述数据载体安装在密封部中。例如，所述数据载体基本上不可分开地与密封部相连接，也就是说，在不破坏密封部的情况下密封部和数据载体无法分开。

根据所述密封设备的一种有利的设计方案，所述配属于密封部的数据载体布置在密封部的外部。适宜的是，所述配属于密封部的数据载体在外部布置在密封部处。尤其由此也能够在密封部与数据载体之间进行空间上的分开。例如，在与所述密封部不同的位置处提供所述数据载体，使得密封部和数据载体彼此没有直接接触。由此排除的是，在拥有管道单元的管道装置中得到引导的且相对于周围环境有待密封的介质可能与数据存储器相接触。例如腐蚀性的介质、如酸、碱液等而后尤其可能会腐蚀密封部、但是所述数据载体始终能够读取，从而能够随时调用存储在所述数据载体上的信息。

有利的是，能够使用三种不同的数据载体：

- 只能读取且个别地通过供应商一次性写入的数据载体，其中，但是无法在后来添加、删除或者覆盖写入密封部所特有的信息。例如在这里所述密封设备的制造日期以及特性作为密封部所特有的信息在制造商方面进行装载；

- 数据载体一次性在制造商方面或客户方面能够写入并且能够任意经常地读取。由此，客户有机会例如将设备中的密封设备的安装日期等作为另一密封部所特有的信息记录到数据载体上。在此有利的是，在一次性装载密封部所特有的信息之后还只能够实现读取。由此防止了错误地或者故意地改变所述密封部所特有的信息，由此改进了所述设备的质量；

- 数据载体，其允许不受限制地在制造商方面或客户方面对数据载体的数据存储器进行写入和读取。也能够通过设置写保护来不仅针对写入和/或针对读取来对所述数据载体进行阻止。

优选管道制造中的密封设备使用在设备制造中，使用在生物工业、制药工业、化学工业或食品工业中或者使用在卫生领域内。

与此相关，所述数据载体的数据存储器尤其能够无接触地读取。优选所述密封设备的数据载体构造为RFID应答器。RFID应答器与读写系统之间的无视觉接触的通信提供了相对于污染的高的不敏感性、例如通过安置在受保护的位置处提供了在现有的产品中的不可见的集成以及简化的过程优化。此外，每个数据载体由于其在世界各地仅一次分配的序列号而拥有一对一的配属关系。这保证了各个产品层面上的精确的配属关系以及完整的产品个性化。也能够在一个工作步骤中同时读取多个RFID应答器并且于是加速了工作进程。

根据所述密封设备的一种进一步有利的设计方案，所述密封部配置用于在两个彼此夹紧的管道单元之间构造限定的过渡，使得不会发生流动通过所述管道装置的介质的残余物的聚集或者流动通过所述管道装置的多种介质的残余物的聚集。

根据所述管道装置的另一种优选的构造方案，所述密封部具有密封嵌件，该密封嵌件配置用于限定两个管道单元之间的轴向的最小间距。借助于所述两个管道单元之间的、包括密封嵌件的密封部来设定轴向的最小间距是有利的，因为能够预先给定密封面的最大的压紧压力。此外，通过所述两个管道单元之间的由于密封嵌件而不能低于的最小间距，能够取消对管道单元、尤其对与此相关的管的修整。

优选所述密封嵌件具有构造为止挡的密封嵌件端面。构造为止挡的密封嵌件端面实现了一种简单的、用于限制两个有待夹紧的管道单元之间的最小间距的实现方案。特别优选的是，所述数据载体构造为密封嵌件的一部分。由此，所述数据载体形成密封嵌件的一部分。

根据所述密封设备的一种额外的有利的改进方案，所述密封部具有径向地围绕着密封设备中轴线延伸的密封部外周面，在该密封部外周面处布置了具有所述数据载体的密封部区段。由此，能够改进地在密封设备的使用状态中读取所述数据载体、尤其所述构造为RFID应答器的数据载体。所述夹紧装置构造为关节夹头，并且所述密封部区段优选通过夹紧装置的关节夹头关节以能向外引导的方式来得到引导。有利的是，所述密封部由橡胶、优选由丁腈橡胶或全氟橡胶、硅酮、聚乙烯或聚四氟乙烯制成。

优选所述任务通过一种包括管道装置和根据权利要求1到14中任一项所述的密封设备的管道系统来解决。

此外，该任务对于开头所提到的类型的方法来说通过以下方式来解决，即：所述密封设备拥有布置在密封部中的、用密封部所特有的信息能写入或者被写入的电子的数据载体，其中，所述数据载体作为插入件与所述密封部浇注在一起，所述方法包括以下步骤：

a）将所述数据载体引入到模具中，

b）用密封材料来浇注模具，并且

c）将所制造的密封设备从所述模具中取下。

这种方法允许快速且成本低廉地制造所述密封设备。有利的是，所实施的方法是注射成型法或者模压成型法。适宜的是，所述密封设备因此尤其构造用于按照DIN 32676的夹紧接管。优选在步骤a）中，将包括所述数据载体的密封嵌件引入到所述模具中。这具有的优点是，不需要由此能完全容易地与所述密封设备分开的密封部区段。

根据另一种有利的设计方案，通过所述方法来制造的密封设备是根据权利要求2所述的密封设备。

附图说明

下面借助于附图来对本发明进行详细解释，其中：

图1示出了管道和管接头的剖面图；

图2示出了所述管道和管接头的剖面图，其中，所述管接头轴向地插接到所述管道上；

图3示出了管道单元的剖面图；

图4示出了两个管道单元的剖面图，其中，在所述管道单元之间布置了密封部；

图5示出了管道装置的一种实施例的剖面图，该剖面图具有处在两个彼此夹紧的管道单元的区域中的截取部分A；

图6示出了在所述两个彼此夹紧的管道单元的区域中的在图5中所示出的截取部分A的详细视图；

图7示出了具有密封部和数据载体的密封设备的第一种实施方式的俯视图连同细节截取部分B；

图8示出了具有密封部和数据载体的密封设备的第一种实施方式的侧视图；

图9示出了在图7中所示出的细节截取部分B的详细图示；

图10示出了具有密封部和数据载体的密封设备的第二种实施方式的俯视图；

图11示出了具有密封部和数据载体的密封设备的第三种实施方式的俯视图；

图12示出了具有密封部和数据载体的密封设备的第四种实施方式的俯视图；并且

图13示出了下述空间的俯视图，该空间具有拥有密封部和数据载体的密封设备的第五种实施方式。

具体实施方式

只要未作其他内容的说明，以下描述则涉及用于对管道装置2进行密封的按本发明的密封设备1的所有在附图中图解的实施方式。

所述管道装置2具有拥有管道中轴线3的两个管道单元4以及夹紧装置5。所述管道单元4包括管道6和管接头7，其中，所述管道6和管接头7在管道中轴线3处定向。

所述管道6具有管道外表面8、管道端面9和管道外直径10。此外，所述管道6根据关于管长和管弯曲的预先规定来构造，其中，在所图解的实施方式中使用直的管道1。在其他未被图解的实施方式中，所述管长和管弯曲不一样地构造。

所述管接头7具有管接头内直径11并且拥有包括法兰区段端面12的法兰区段13以及具有管区段内表面14的管区段15。在所述法兰区段13的法兰区段端面12中构造有槽16，该槽用于部分地接纳密封设备1。

此外，所述管区段内表面14具有呈突起19的形式的结构18。

所述管接头7沿管道中轴线3的轴向方向轴向地插接到管道6上。法兰区段端面12和管道端面9在此彼此齐平地定向。在所示出的实施方式中，所述管道外直径10和管接头内直径11一样大。

在另一种未被图解的实施方式中，所述管道6的管道外直径10大于管接头7的管接头内直径11。由此，在将所述管接头7轴向地插接到管道6上时直接产生压配合。这样的压配合建立了管道6和管接头7的传力锁合的连接。

所述管道单元4包括轴向地插接到管道6上的管接头7。与在图2中所示出的布置结构不同，在图3中，所述管道6在所述管道单元4中通过尤其所述管道壁的径向的扩张借助于压配合20来固定在管接头7中。所述管接头7由此传力锁合地与管道6相连接。其他传统的连接可行方案、如在其他实施方式中能够实现管接头7和管道6的焊接，但是在这里未被图解。

所述径向的扩张借助于工具、尤其扩口工具来实现并且也被称为所述管道6的附着扩张。在径向扩张之后，所述管道6的在扩张的区域中的横截面面积大于所述管道6的原有的横截面面积。由此，通过所述管道6的径向的扩张，在管接头7与管道6的搭接的区域中所述扩张的管道内直径21大于原有的管道直径22。

通过布置在所述管区段内表面14上的呈突起19的形式的结构18，通过所述管道6的扩张除了传力锁合的连接之外也在管道6与管接头7之间建立了形状锁合的连接。所述结构18也能够以其他的形状来构造、例如构造为槽等。

在其他的未被示出的实施方式中，在所述管道6的径向的扩张之前，使所述管区段内表面14和/或所述管道外表面8至少部分结构化。

轴向地在所述管道单元4之间布置了具有密封嵌件23的密封设备1。

图5示出了管道装置2的一种实施方式的剖面图，该剖面图具有处在两个彼此夹紧的管道单元4的区域中的截取部分A。

所述管道装置2具有密封设备1，该密封设备轴向地布置在管接头7的构造在法兰区段13处的法兰区段端面12之间。所述密封设备1配置用于在两个彼此夹紧的管道单元4之间构造限定的过渡24。所述限定的过渡24通过在夹紧时作用到密封设备1上的压紧力来构造。

在两个彼此夹紧的管道单元4的区域中对图5的截取部分A的在下文中所描述的详细视图放大地示出了限定的过渡24。通过所述限定的过渡24，减少了或者说不会发生流动通过所述管道装置2的介质的残余物的累积或者说固体材料的聚集，或者减少了或者说不会发生流动通过所述管道装置2的多种介质的残余物的累积或者说固体材料的聚集。

此外，所述密封设备1具有密封嵌件23。通过所述密封嵌件23来限定两个管道单元4之间的轴向的最小间距25，使得所述两个管道单元4在将管道装置2夹紧时经受压紧力，所述压紧力通过所述基于密封嵌件23所确定的轴向的最小间距25来进行确定。

所述管道装置2借助于夹紧装置5来轴向地夹紧。为此，所述两个管道单元4的管接头7的法兰区段13借助于夹紧装置5来轴向地彼此夹紧。在所图解的实施方式中，所述夹紧装置5有利地构造为关节夹头26。通过所述构造为关节夹头26的夹紧装置5、额外地例如通过将关节夹头26闭合的翼形螺母等，能够调节所述作用到密封设备13上的压紧力，所述压紧力与面相关地对应于压紧压力。所述夹紧装置5也能够构造为法兰-螺栓-连接。

作为替代方案，标准件、如例如测量仪器、阀和活门等在此也能够用作管道单元4并且与另一第二管道单元4一起构造管道装置2。

所述密封设备1的密封嵌件23拥有构造为止挡27的密封嵌件端面28。通过所述密封嵌件23，由此在所述两个管道单元4之间能限定或限定了轴向的最小间距25。所述管道端面9和/或法兰区段端面12在所述管道装置2的夹紧的状态中与密封设备1的密封嵌件23的密封嵌件端面28邻接。由此精确地设定了所述管道装置2的两个管道单元4之间的最小间距25并且由此也精确地设定了作用到所述密封设备1上的压紧力。

所述通过借助于密封嵌件23确定的压紧力来限定的过渡24优选如此构造，使得所述拱起29相对于管道内直径21形成钝角α。特别优选的是，所述钝角α具有处于100°与170°之间、更加特别优选地处于120°与150°之间的角度α。由此实现的是，减少或者防止了贯穿流过所述管道装置2的介质的残余物或者贯穿流过所述管道装置2的多种介质的残余物。

所述密封设备1拥有布置在密封部30中的数据载体31，该数据载体包括用密封部所特有的信息能写入或被写入的电子的数据存储器32。优选所述密封设备1的数据载体31构造为RFID应答器33。所述数据载体31的数据存储器32能够如此改进地、尤其无接触地例如用未被图解的RFID读取-和/或写入设备来进行写入和/或读取。尤其产品、保养、生产或服务数据因此能够直接在所述密封设备处随时作为密封部所特有的信息被获得。例如能够在所述数据载体31上存储生产日期、下一保养日期、密封部本身的状态、最后的检查的日期等。

所述密封部30优选构造为平面密封部，其中，作为密封材料提供材料如例如弹性体、挤压纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、矿物纤维、金属、铜。被包套的密封设备1、尤其被包套的平面密封部也是优选的，其中，这种密封设备包括被PTFE护套或金属护套、优选钢或者耐腐蚀的镍合金所包裹的芯部（任意的平面密封材料、例如纤维复合物、PTFE等）。所述包套保护芯部以防止对有待密封的介质的化学侵蚀。优选所述密封部30由橡胶、特别优选由丁腈橡胶或全氟橡胶、硅酮、聚乙烯或聚四氟乙烯来制成。

所述密封设备1的密封部30具有沿径向围绕着密封设备中轴线34延伸的密封部外周面35，在该密封部外周面处布置了具有所述数据载体31的密封部区段36。所述密封部区段36以平底锅手柄的形式来构造。在使用状态中，管道中轴线3和密封设备中轴线34对应于彼此。

在一种未被图解的实施方式中例如缺少所述密封部区段36，从而所述数据载体31布置在密封部30中。所述密封设备1中的其他布置也是可行的并且能够设想到。

在另一种优选的实施方式中，所述数据载体31构造为密封嵌件23的一部分。这样的实施方式示例性地在图10中示出。由此，密封嵌件23与数据载体31的优点能够彼此结合。此外，而后不再能够在使用状态中容易地移走所述数据载体31。

在按照图10的密封设备1的另一第二种实施方式中，所述配属于密封部30的、包括数据存储器32的数据载体31由此布置在密封部30中。所述布置在密封部30中的数据载体31因此始终一对一地配属于密封部30。所述数据载体31已经被浇入到密封部中，由此所述数据载体31基本上不可分开地与密封部30相连接。尤其由此密封部30和数据载体31在不破坏密封部30的情况下无法彼此分开。

所述夹紧装置5适宜地构造为关节夹头26并且所述密封部区段36通过夹紧装置5的关节夹头关节向外引导。

所述用于对管道装置2进行密封的密封设备1拥有布置在密封部30中的、用密封部所特有的信息能写入或被写入的电子的数据载体31，其中，所述数据载体31作为插入件37与密封部30以用来制造密封设备1的方法浇注在一起，所述方法包括将下述步骤，即：将所述数据载体31引入到模具中、用密封材料对模具进行浇注以及将所制造的密封设备1从模具中取下。

优选所实施的方法是注射成型法或者模压成型法。特别优选的是，通过所述方法所制造的密封设备1是根据密封设备1的权利要求中任一项所述的密封设备1。

按照另一种优选的方法，在步骤a中将所述密封嵌件23置入到模具中，其中，所述数据载体31构造为密封嵌件23的一部分。

此外优选的是，在图4和图5中示出了一种管道系统38，其中，所述管道系统38包括密封设备1和管道装置2。密封设备1和管道装置2优选根据附图说明来构造。

在图11中示出了具有密封部30和数据载体31的密封设备1的第三种实施方式的俯视图。在此，所述具有数据存储器32的数据载体31在密封部30的外部在外部布置在密封部侧面39处。

图12示出了密封设备1的第四种实施方式，其中，在这里所述配属于密封部30的、包括以RFID应答器33的形式构造的数据存储器32的数据载体31也布置在密封部30的外部。适宜的是，所述配属于密封部30的数据载体31在外部布置在密封部30处。所述数据载体31布置在密封部30的密封部侧面39处。

所述数据载体31也能够如在图13中的第五种实施方式中所示出的那样在空间上与密封部30分开。所述数据载体31在另一位置处、在这里在空间41的壁40处作为密封部30来提供，使得所述密封部30和数据载体31没有彼此直接接触。由此排除的是，在所述拥有管道单元4的管道装置2中得到引导的且相对于周围环境借助于密封部30来有待密封的介质能够与数据存储器31进行接触。例如腐蚀性的介质、如酸、碱液等而后尤其可能会腐蚀密封部30，但是所述数据载体31始终能够读取，从而能够随时调用存储在所述数据载体31上的信息。

Claims (19)

1.用于对管道装置（2）进行密封的密封设备（1），所述管道装置具有拥有管道中轴线（3）的两个管道单元（4）以及夹紧装置（5），其中，管道单元（4）包括拥有管道外表面（8）、管道端面（9）和管道外直径（10）的管道（6）以及具有管接头内直径（11）的管接头（7），并且所述管接头（7）拥有具有法兰区段端面（12）的法兰区段（13）以及具有管区段内表面（14）的管区段（15），并且其中，所述夹紧装置（5）将所述两个管道单元（4）的管接头（7）的法兰区段（13）沿轴向彼此夹紧，其中，所述密封设备（1）在其使用位置中具有沿轴向布置在所述管接头（7）的法兰区段端面（12）之间的密封部（30），

其特征在于，所述密封设备（1）拥有配属于所述密封部（30）的数据载体（31），所述数据载体包括用密封部所特有的信息能写入或被写入的电子的数据存储器（32）。

2.根据权利要求1所述的密封设备（1），其特征在于，配属于所述密封部（30）的所述数据载体（31）布置在所述密封部（30）中。

3.根据权利要求1所述的密封设备（1），其特征在于，配属于所述密封部（30）的所述数据载体（31）布置在所述密封部（30）的外部。

4.根据权利要求3所述的密封设备（1），其特征在于，配属于所述密封部的所述数据载体（31）在外部布置在所述密封部（30）处。

5.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述数据载体（31）的数据存储器（32）能够读取。

6.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述数据载体（31）的数据存储器（32）能够无接触地读取。

7.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封设备（1）的数据载体（31）构造为RFID应答器（33）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封部（30）配置用于在两个彼此夹紧的管道单元（4）之间构造限定的过渡（24），使得不会发生流动通过所述管道装置（2）的介质的残余物的聚集或者流动通过所述管道装置（2）的多种介质的残余物的聚集。

9.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封部（30）具有密封嵌件（23），所述密封嵌件配置用于限定所述两个管道单元（4）之间的轴向的最小间距（25）。

10.根据权利要求7所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封嵌件（23）具有构造为止挡（27）的密封嵌件端面（28）。

11.根据权利要求7或8中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述数据载体（31）构造为所述密封嵌件（23）的一部分。

12.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封部（30）具有沿径向围绕着密封设备中轴线（34）延伸的密封部外周面（35），在所述密封部外周面处布置了具有所述数据载体（31）的密封部区段（36）。

13.根据权利要求10所述的密封设备（1），其特征在于，所述夹紧装置（5）构造为关节夹头（26），并且所述密封部区段（35）通过所述夹紧装置（5）的关节夹头关节能向外引导或被向外引导。

14.根据前述权利要求中任一项所述的密封设备（1），其特征在于，所述密封部（30）由橡胶、优选由丁腈橡胶或全氟橡胶、硅酮、聚乙烯或聚四氟乙烯来制成。

15.管道系统，包括管道装置（2）和根据权利要求1到14中任一项所述的密封设备（1）。

16.用来制造用于对管道装置（2）进行密封的密封设备（1）的方法，其特征在于，所述密封设备（1）拥有布置在密封部（30）中的、用密封部所特有的信息能写入或被写入的电子的数据载体（31），其中，所述数据载体（31）作为插入件（37）与所述密封部（30）浇注在一起，所述方法包括以下步骤：

a）将所述数据载体（31）引入到模具中，

b）用密封材料来浇注所述模具，并且

c）将所制造的密封设备（1）从所述模具中取下。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所实施的方法是注射成型法或模压成型法。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在步骤a）中将包括所述数据载体（31）的密封嵌件（23）引入到所述模具中。

19.根据权利要求16到17中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述方法来制造的密封设备（1）是根据权利要求2所述的密封设备（1）。

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