JP6416252B2 - 加圧体付き加圧式シール - Google Patents

Description

本発明は加圧式シールに関し、この加圧式シールは、１本の導管へシールしつつ当接するための１つのエラストマー体と、１つの加圧体と、この加圧体を締め付ける１本の締め付けボルトとを有する。

従来技術によればとりわけ、１つのエラストマー体が２つの加圧体の間で導管方向に沿って圧縮され、それにより、これに垂直な方向においてこの導管および例えば壁開口の内側、すなわち、例えばコア穴の内側面、と当接する加圧式シールが知られている。しかし、これは加圧式シールを組み立てるための多くの可能性の１つにすぎず、その利用分野を説明しているが、本発明を制限するものではない。
ＷＯ９６／３５９０４Ａ１は複数の環状セグメントで構成された加圧式シールに関し、この加圧式シールは押し付け状態を表示するための軸要素を有している。この軸要素は表示ピンとしての役割を果たし、この目的のために、加圧体に対する或る相対位置においてエラストマー体の一方の側に固定されており、このエラストマー体を通って延びており、締め付けに応じて加圧体をエラストマー体の反対側まで貫通する。この加圧体が締め付け時に互いに近づけられると、この軸要素が加圧体に対する相対位置によりエラストマー体の変形状態を表示する。

本発明の課題は、１つのエラストマー体の変形状態を表示するための１つの表示ピンを有する加圧体のできるだけ有利な形態を提供することにある。

この課題は本発明により、請求項１による加圧体により解決される。

加圧式シールを例えば工事現場で壁要素または床要素を貫通する１本の導管に取り付ける組み立て作業員は、前記表示要素により好適に、加圧体からエラストマー体に伝達された力、すなわち、最終的に加圧体の押し付け圧力、およびその結果として、導管へのエラストマー体の押し付け圧力の推測を可能にする手段を手に入れる。この組み立て作業員は例えば、このエラストマー体が導管に良好にシール当接していることを確認することができる。

この時、前記表示要素は好適に、加圧体の、使用中に紛失することのない構成部品として設けられている。すなわち、少なくとも加圧式シールが組み立てられた状態で、紛失しないようにこの加圧体に構造的に組み込まれている。このことは一方では取り扱いを簡単にし、他方では後に加圧式シールが据え付けられる時にも、前記表示要素が実際に役立ち、これは誤使用のリスクを減らす。

加圧体からエラストマー体に伝達された力の可視化は、エラストマー体の導管へのシール当接のチェックに関して、エラストマー体を導管に当接する押し付け圧力が、加圧体からエラストマー体に伝達された力に関連しているので好適である。本発明者らは、実際には加圧式シールと導管の組み合わせが時として、導管直径がもともと適正範囲外にあるように選ばれている、すなわち、小さすぎることを突き止めた。したがって、シール当接のためにはエラストマー体がより大きく変形されなければならない。加圧体からエラストマー体に伝達された力を示す表示要素は、このような場合にもエラストマー体の導管への当接についての評価を可能とすることができる。というのは、加圧体とエラストマー体との間の押し付け圧力は、エラストマー体と導管との間の押し付け圧力にも依存するからである。

「貫通開口」は、その境界に対して導管がエラストマー体でシールされるものであり、前記「貫通開口」は、例えば、壁要素あるいは床要素における貫通開口、または一般に管要素、例えば、その中を本来の導管が案内される一般的な保護管における貫通開口、あるいは、導管固定用の固定要素内の貫通開口である。この貫通開口は例えば、壁要素、床要素、管要素または固定要素の材料自身で「境界づける」ことができる；しかし、例えば、フレームまたはスリーブを前記貫通開口に設け、エラストマー体がこれに当接することもできる。

「導管」は特に、ケーブル導管、ガス‐、水‐あるいはオイル管のような媒体導管、または、通信線導管、特にグラスファイバーベースの通信線導管、もしくは、このような導管を収容するための中空管である。前記導管は好適には導管方向に対して垂直な断面において円形であり、特に好適にはこのことは貫通開口にも適用され、さらに好適にはエラストマー体は環状空間に配置されており（内側に向けては導管に対してシールし、外側に向けては貫通開口の境界部に対してシールしている）。

本発明の他の好適な形態は従属請求項およびこれ以降の明細書に記載されており、これ以降でも、加圧式シール、これに対応する加圧体、ならびに、それぞれの方法‐ないし利用に関する表現は同一である；いずれにしても、本開示にはすべてのカテゴリーが含まれる。

本発明によれば、加圧体が１つの第１加圧体構成部と１つの第２加圧体構成部とを有し、これらは、１つの変形要素を介して支承されて互いに相対的に変位可能なようになされており、加圧体が組み立てられた状態では、前記変形要素を介して支承されて互いに相対的に変位可能となっている。組み立てられた加圧式シールでは締め付けボルトが第１加圧体構成部に当接し、（エラストマー体の導管への押し付けを行う）締め付けボルトの締め付け時に力をそれに伝達する（「締め付け」はエラストマー体の変形を生じさせる締め付けボルトの締め付けを意味する）。締め付けボルトの「力を伝達する当接」は一般的には例えば、加圧体に組み込まれたねじを介して行うこともできる；好適にはこれは締め付けボルトの加圧体への平面的な当接により行われる（この場合、例えば、座金は「締め付けボルト」の付属品と見なされる）。第２加圧体構成部はエラストマー体への当接のために用いられており、組み立てられた加圧式シールでは好適にこれに当接している。

「第２加圧体構成部」は２つの異なる方式で構成することができる。すなわち、これは、一方では、エラストマー体に当接はするが、これに実質的な押し付け圧力を伝達しない加圧体構成部として設計され、表示要素として機能し、好適には表示ピンとして設けられている（例えば、図２と７を参照）；このような第２加圧体構成部は以降では「表示‐加圧体構成部」とも呼ばれる。この表示‐加圧体構成部は比較的小面積でエラストマー体に当接し、加圧体全体の当接面に対する面積割合は２０％、１５％ないし１０％を超えない。

この表示‐加圧体構成部はエラストマー体によって、初期状態から変更された相対位置に変位され、このエラストマー体は（残りの）加圧体の増大する押し付け圧力により表示‐加圧体構成部を押圧し、通常は、前記押し付け圧力方向とは反対方向に、変位させる。押し付け圧力を伝達する残りの加圧体の当接面は、表示‐加圧体構成部のこの領域に１つのいわば「穴」を有し、圧縮されたエラストマー体はこの穴を介してさらに押されることができる；すなわち、圧縮されたエラストマー体はこの加圧体の「中に」盛り上がることができ、すなわち、残りの加圧体の当接面を含む断面から切り離され、これに応じて表示‐加圧体構成部を変位させることができる。

この第２加圧体構成部は、他方で、エラストマー体への実際の押し付け圧力伝達のために設計することもできる（例えば、図３と５を参照）。すなわち、エラストマー体の変形とその導管への当接に作用する力を大面積でこのエラストマー体に伝達する。したがって、これに該当する第２加圧体構成部を以降では「押し付け‐加圧体構成部」と呼ぶ。１つの好適な実施形態では、「大面積」当接面の平面面積は加圧体投影面の平面面積の少なくなくとも５０％であり、好ましくは降順に、少なくなくとも６０％、７０％、８０％、ないし、９０％である；ここで、加圧体投影面の平面面積は加圧体全体を導管方向に対して垂直な面に垂直に投影することにより得られる。

これまでこの開示においては「第２加圧体構成部」および「両方の加圧体構成部」（第１および第２）を具体化することなく説明したが、これは、両方の案「押し付け‐加圧体構成部」／「表示‐加圧体構成部」であると明確に読み取ることができ、これらの特徴はこれら両案に対して明確に開示されている。

一般的には、第１および第２加圧体構成部は、好適には導管方向に互いに相対的に変位可能であるが、特に好適には、導管方向にのみ変位可能である；一般的には、締め付けボルトは、好適には加圧体を貫通しているが、特に好適には、導管方向にのみ貫通している；通常、締め付けボルトと加圧体の間の当接面は、好適には導管方向に対して垂直に広がっている；通常、加圧体、特に第２加圧体構成部とエラストマー体の間の当接面は、好適には導管方向に対して垂直に広がっている。

加圧体の「構成部」は、例えば、エラストマー体と締め付けボルトの少なくなくとも一方に対して、１つの当接面、好適には導管方向に対して垂直な１つの当接面を有するものであり、および／または、一部がこの１つまたは複数の構成部に含まれているものである。第１および第２加圧体構成部は好適には互いに係合しており、この係合はストッパーによりその相対変位を制限することができる（図３参照）；第１と第２加圧体構成部の相対変位を制限するストッパーは両者の係合とは無関係にしておくと好適である（図２参照）。

変形要素はエラストマー体に伝達された押し付け圧力に応じて変形することができ、その結果、両方の加圧体構成部はエラストマー体に伝達された押し付け圧力に応じて変更された相対位置をとる。所定の圧力値に到達すると、この相対位置は（締め付けられていない）初期状態とは異なる。この相対位置と、その結果として、エラストマー体に伝達された押し付け圧力を表示要素で、少なくとも最小押し付け力の定性的な表示として、読み取ることができる。

一般的には、第１と第２加圧体構成部の間の相対変位は、変形要素を介した支承において必ずしも連続的である必要はなく、この変位は所定の力に到達したときに突然に（「デジタル的に」）生じてもよい。このために、この相対変位を例えば、ほぼ剛性の変形要素で、例えば、両加圧体構成部の間の材料ブリッジでブロックすることもできる；この剛性の変形要素は所定の圧力で破断する、または、裂ける。この場合には非可逆的なこの変形後に両加圧体構成部は異なる相対位置をとるので、結果として、所定の力に到達したことが表示要素で読み取れる。

一般的にはこれらの両加圧体構成部は一体に、すなわち、両者間の材料境界のない一体構造で、例えば、一種のヒンジのような１つの結合部を介して繋がっている部分として、設けることもできる。しかし、両加圧体構成部が互いに多部品構成である（一体構造ではない）と好適である；変形要素も両加圧体構成部とともにそれぞれ多部品構成であると、さらに好適である。

好適な形態においては、変形要素として１つの弾性的変形要素、すなわち、（過大な応力が掛からない限り）締め付けボルトを締め付けた時の負荷が取り除かれた後、再びその初期状態をとる変形要素が設けられる；すなわち、「弾性的」とは、広範囲で可逆的であることを意味する。この弾性的変形要素は、導管にシール当接するエラストマー体（これも弾性的に変形可能である）ではなく、これとは異なる部品であり、すなわち、エラストマー体に関しても多部品構成である（これと一体構成ではない）。

両方の加圧体構成部の相対変位を支承するために特別な弾性的変形要素を設置することは、この加圧式シールを改めて組み立てる場合に、例えば、貫通案内された導管を交換しなければならない際に、締め付けボルトを締め付けた時にエラストマー体に伝達された圧力を検出することができ、それによって最終的に専門的な組み立てをチェックすることができるという点でも有利である。この変形要素が特別な部品として、エラストマー体とは分離して設けられることにより、この加圧体はさらに、その都度の異なる力を表示するためにより簡単に設計することができる。両加圧体構成部が１つの相対位置を表示するためだけに設計されている場合であっても、複数の異なる力値の場合にこの変形要素（その大きさ、および／または、機械的特性）に応じてその相対位置に到達することができ、このことは、例えば、製造時に用意すべき異なる部品の点数を減らすのに役立つ；ここで、「力値」とは、個別の値が表示されることを意味するものではなく、ここで論じられている機械的な計測方法の枠内で到達しうる範囲に関するものである。

この「弾性的変形要素」は例えば１ＧＰａ以下の１つの弾性係数（ヤング率）を有し、好適には、（以下降順により好適となる）０．５ＧＰａ、０．２ＧＰａ、０．１ＧＰａ、０．０８ＧＰａ、０．０６ＧＰａ、０．０４ＧＰａ、０．０２ＧＰａないし０．０１ＧＰａ以下の１つの弾性係数を有することができる；最低限界は例えば、０．０００１ＧＰａないし０．０００５ＧＰａにある。このこととは無関係に、この弾性的変形要素は例えば、前記締め付けボルトで、または、以下に説明する表示ピンで貫通されて設置することができる。

好適な一形態において、表示要素として、前記相対位置において第１加圧体構成部の貫通穴を貫通する１本の表示ピンを設けることができる；これは初期状態で（締め付けボルトの締め付け前に）この貫通穴を必ずしも既に貫通している必要はなく、場合によっては、前記相対位置で、すなわち、所定の力に達したときに初めて貫通してもよい。

好適な一展開形態では、前記初期状態において前記貫通穴に１つの開口表示器が設けられている。これは好適には、前記貫通穴に蓋をしている開口表示器であり、前記相対位置になった時に初めて前記表示ピンにより開かれる。このことにより、例えば加圧体組み立て前の汚染を避けることができる。この開口表示器は例えば、この貫通穴を（少なくなくとも部分的に）覆う被着された薄膜または充填物とすることができる；しかし、この開口表示器が前記第１加圧体構成部と一体に形成されていると好適であり、破断を容易にする薄肉の材料ブリッジ（予定破断箇所）を介して第１加圧体構成部と結合されていると特に好適である。すなわち、この開口表示器は理想的には、例えば、射出成型により第１加圧体構成部と共に同時に製作され、これにより製造コストを低減することができる。

開口表示器が第１加圧体構成部に設けられていることとは無関係に「第２加圧体構成部が前記表示ピンを有している」。このことは、押し付け‐加圧体構成部の場合には、表示ピンが、この加圧体構成部に設置されており、それ自体に特定の相対位置が固定されていることを意味する。導管方向に対して垂直な面における表示ピンの垂直投影の平面面積は、この押し付け‐加圧体構成部がエラストマー体と接している当接面に比べて比較的小さく、例えば、その２０％、１５％ないし１０％を超えない。この表示ピンが押し付け‐加圧体構成部と一体に形成されていると好適である。

表示‐加圧体構成部の場合には、表示ピンを「有している」第２加圧体構成部自身がこの表示ピンであると好適である。導管方向に対して垂直な面における表示ピンの垂直投影の平面面積は、この表示‐加圧体構成部のエラストマー体との当接面に比べると相応に大きく、例えば、少なくとも、その５０％、７５％ないし１００％である。それどころかこの投影面積は前記当接面よりも大きくすることができる。例えば、この表示ピンに、導管方向に対して垂直に突き出ている、ストッパーとしても役立つガイドノーズが設けられる場合である（これは好適である）。上述した面積割合とは無関係に、表示ピンとして設けられた第２加圧体構成部がその相対変位において好適には１つのストッパーにより第１加圧体構成部で制限され、それによりこの加圧体の中においても保持されている。

押し付け‐加圧体構成部の場合でも、表示‐加圧体構成部の場合でも、表示ピンとしては、導管方向に対して垂直な直径が少なくとも１．５ｍｍであると好適であり、少なくなくとも３ｍｍ、および、少なくとも４．５ｍｍはさらに好適である；これとは無関係な上限は例えば１．５ｃｍないし１ｃｍにある。「直径」の定義は本開示においては一般的に必ずしも円形形状を示すものではなく、最小範囲と最大範囲の平均値と理解すべきである（これは好適な円形形状の場合には、円の直径に相当する）。

１つの弾性的変形要素を有する好適な１実施形態では、この変形要素が同時に表示要素であり、第１加圧体構成部と押し付け‐加圧体構成部間の相対位置はこの弾性的変形要素の、導管方向に対して垂直な変形で読み取ることができる。すなわち、締め付けボルトの締め付け時に、第１加圧体構成部と押し付け‐加圧体構成部は導管方向において互いに近づけられ、この時、導管方向において好ましくはその中間に配置されている弾性的変形要素は、導管方向に圧縮され、これと垂直な方向に膨張する（しかし、一般的には、両加圧体構成部が互いに近づく際に、この弾性的変形要素が引っ張り応力を受けるような支承も可能である）。弾性的変形要素のこの導管方向に対して垂直な膨張を、押し付け‐加圧体構成部または好ましくは第１加圧体構成部における１つの固定した基準点と比較して読み取ることができる。

すなわち、この弾性的変形要素は例えば、エラストマー体に読み取り可能な力が伝達された時に、その弾性的変形要素の外径が非変形状態での外径に対して、少なくなくとも２０％、好適には以下の降順で、４０％、６０％ないし８０％だけ、大きくなるように設けられている。絶対値で表現すれば、この加圧体は例えば、（読み取り可能な）力に到達した時の外径が、例えば少なくなくとも２ｍｍ、好適には以下の降順で、少なくなくとも３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍないし１０ｍｍだけ大きくなるように設計されている。その上限は例えば５ｃｍないし３ｃｍにあり、（これとは無関係に）前述したパーセント表示の場合には約２００％ないし１５０％にある。

表示要素として設計された弾性的変形要素を備えた加圧体の一展開形態では、この第１加圧体構成部の中に１つの視認窓が設けられており、この視認窓の中で弾性的変形要素の、導管方向に対して垂直な変位を読み取ることができる。この「視認窓」は（導管方向に対して垂直な方向を基準にして）第１加圧体構成部の外縁に対して内側に引っ込んだ少なくとも１つの部分であり、例えば、第１加圧体構成部の直径の少なくなくとも５％、１０％ないし１５％だけ引っ込んだ部分である；これは一般的には外に向けて開いていてもよいが、好適には閉じられており、すなわち、貫通穴として第１加圧体構成部に設けられている。

この加圧体は例えば、導管方向に対して垂直に膨張した弾性的変形要素の前記視認窓での出現が所望の力を示すように設けられている。当然のことながら、多数の力値、例えば、導管方向とは垂直な、弾性的変形要素の様々な膨張状態も読み取ることができる。これは例えば、導管方向とは垂直に或る一定の範囲以上、例えば、少なくなくとも２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍないし８ｍｍ以上延びている１つの視認窓で読み取ることができ（例えば、「空」、「半充填」、「充填」）、この場合、この視認窓に目盛りが付けられていると特に好適である。

表示要素を介して異なる力値を読み取ることができる目盛りを付けることは一般的に好適である。この目盛りは例えば、表示要素自身、特に前述した表示ピンに設けることができ、第１加圧体構成部に対する、例えば第１加圧体構成部の１つのエッジに対するその様々な相対位置を読み取り可能とすることができる。他方、例えば、同時に表示要素としても機能する弾性的変形要素の場合には、この目盛りを第１加圧体構成部に、特に視認窓に、または、押し付け‐加圧体構成部の、エラストマー体との当接面とは反対側に設けることもできる。この目盛りで、例えば、少なくなくとも３つの異なる力値を読み取ることができる（すなわち、この目盛りは少なくなくとも３つの規定されたマーキング点を有する）。

この加圧式シールの構成に関しては一般的に好適には、締め付けボルトがエラストマー体を貫通し、「力表示部」を備えた本発明による加圧体とは反対側のエラストマー体の端面に、他の加圧体、好適には力表示部のない加圧体、が設けられている。エラストマー体（および両加圧体）を貫通している締め付けボルトの締め付けによって、反対側両端面に配置された両方の加圧体が互いに近づけられ、これに応じてエラストマー体が導管方向に圧縮され、その結果、エラストマー体は導管方向に対して垂直に膨張し、導管および貫通開口の境界にシール当接する。

多数の、それ自身は好適に一体構成されたエラストマー体構成部で構成されたエラストマー体の場合に、力表示部を備えた１つの加圧体を設けると特に好適である；この場合、これら複数のエラストマー体構成部は、この加圧体を導管方向に貫通する多数の締め付けボルトにより結合される。シールすべき貫通開口の円周方向の大きさに応じて、エラストマー体構成部を追加する、または、除去することにより、この加圧式シールを相応の大きさに適正化することができる。

しかし、本発明者らは、実際には、この大きさの適正化にも拘らず、締め付け時に部分的に非常に異なる間隔をエラストマー体の変形により調整する必要があることを突きとめた。これは導管と貫通開口の境界との間の間隔が様々に異なることによる。このために、エラストマー体のシール当接を確実に行うために掛けるべき力を非常に大きく、例えば、少なくとも６ｋＮ、９ｋＮないし１７ｋＮにすることができる；その上限は例えば、７２ｋＮ、３２ｋＮないし２６ｋＮにある。これに相応する大きな力はここで示された機械的な方法で比較的良好に測定可能である一方で、この大きな力の制御が重要である。というのは、場合によっては、わずかな超過でもエラストマー体の破壊に至ることがあるからである。

このようなモジュール型の加圧式シールのこれら複数のエラストマー体構成部は、それぞれ相補的に対をなしており、好適には同一構造である；この加圧式シールが組み立てられた状態では、それぞれのエラストマー体構成部にそれぞれ２つのエラストマー体構成部が円周方向に隣接している。隣接した２つのエラストマー体構成部が、導管方向に対して斜めに、好適には垂直に方向づけられたオーバーラップ部で、導管方向に見てオーバーラップしている；導管方向に、好適には導管方向にのみ延びている締め付けボルトがこのオーバーラップ部を貫通し、その結果、隣接している両方のエラストマー体構成部を貫通し、すなわち、これらを結合する。

導管方向に測ったエラストマー体の長さを基準にして、このオーバーラップ部はエラストマー体の中央、すなわち、導管方向に測ったエラストマー体の長さを基準にしてほぼ３０％から７０％の間、４０％と６０％の間、ないし、４５％と５５％の間にあるのが好適である。すなわち、それぞれのエラストマー体構成部の、締め付けボルトが差し込まれた各部はこれに相応して長く、このことにより安定した繋ぎ合わせが可能となる。

導管方向に１本の／複数の締め付けボルトが差し込まれたエラストマー体の場合には、一般に、導管方向に対して垂直な面にエラストマー体を垂直に投影した時に得られるエラストマー体‐投影面積が、好適には以下の降順で、少なくとも５０％、６０％、７０％ないし８０％まで、その当接面で、ないしは、好適な場合には、多数のエラストマー体に対応する多数の当接面で占められていると好適である。

１つの押し付け‐加圧体構成部のエラストマー体との当接面については、好適な一実施形態では、この当接面の平面面積が１つの加圧体構成部−投影面積の、好適には少なくなくとも１２５％、好適には以下の降順で、少なくとも１１０％、１２０％、１３０％ないし１４０％である。ここで加圧体構成部−投影面積とは、導管方向に対して垂直な面に第１加圧体構成部を垂直に投影した時に得られるものである。換言すると、この押し付け‐加圧体構成部は導管方向に対して垂直な方向において第１加圧体構成部よりも大きく設置されており、締め付けボルトから比較的小面積で第１加圧体構成部に伝達された力を「広げている」。

本発明は加圧式シールセットにも関し、これは主請求項の特徴とは無関係に、すなわち、表示要素を設けることとは無関係に、発明と見なされ、この形態で開示されるものである。このセットの複数の加圧式シールの加圧体は、締め付けボルトが当接する１つの締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部（この当接の様々な可能性については第１加圧体構成部についての前述の説明を参照されたい）と１つのエラストマー体‐当接‐加圧体構成部とを有し、後者は導管方向に対して斜めに、通常は垂直に方向づけられた当接面でエラストマー体に当接している；これら両方の加圧体構成部は互いに多部品構成である、すなわち、一体構成ではない。

本発明による加圧式シールセットが優れているのは、これらの加圧体が、一方では、異なるエラストマー体‐当接‐加圧体構成部を有していることにある；すなわち、これらはエラストマー体との当接面積の大きさが異なり、例えば、少なくなくとも５％、１０％、１５％ないし２０％異なった当接面積を有する（比較される当接面対ごとに小さい方を基準にして）。他方、このセットの複数の加圧体の締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部は互いに同一である。すなわち、締め付けボルトへの１つの「インターフェース」はエラストマー体への「複数のインターフェース」と互換性がある。そこで、例えば１人の組み立て作業員が現場でこの当接面を特殊な状態に適合させることができる。「加圧式シールセット」という実施形態は特に、２つ前の段落で開示された当接面‐寸法との関連において好適であり、この点からも「表示要素」という特徴とは無関係に開示されている。

冒頭に述べた、第１加圧体構成部と、押し付け‐加圧体構成部として設けられた第２加圧体構成部とからなる対は、（両者が多部品構成である限り）前述した意味において、締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部とエラストマー体‐当接‐加圧体構成部とからなる対でもある（同一の第１加圧体構成部と、異なる押し付け‐加圧体構成部とを有する）。上記で開示された第１加圧体構成部および押し付け‐加圧体構成部に対する全体的な特徴がこの種のセットに関しても明確に開示されている。

本発明は、それぞれが、（１つの弾性的変形要素で互いに相対変位可能に支承されている）１つの第１加圧体構成部と１つの第２加圧体構成部とを有する複数の加圧式シールのセットにも関する。この場合、複数の第１加圧体構成部は相互に同一であり、このことは複数の第２加圧体構成部についても当てはまる；しかし、これらの加圧体はそれぞれ異なる弾性的変形要素を有している。すなわち、これらの弾性的変形要素は例えば異なる弾性係数を有し、および／または、好適にはその大きさ、特に導管方向での大きさが異なる。こうしてこのセットの複数の加圧体に対して複数の異なる力値が調節され、（第１加圧体構成部と第２加圧体構成部が同一であるので）同一の相対位置が得られる。この弾性的変形要素が多成分で形成されていると特に好適であり（多数の変形要素、変形部品で形成されている）、導管方向での大きさが１つの変形要素、変形部品を追加または取り外すことにより調節される。

本発明は複数の先行請求項のいずれか１項による加圧式シールのための加圧体にも関する。この加圧体は１つの表示要素を有し、締め付けボルトを締め付けた時にエラストマー体に伝達される力をこの表示要素で読み取ることができる。

本発明はさらに、加圧式シール用のこの種の加圧体の利用にも関し、この加圧式シール／加圧体のための前述したすべての特徴がこの利用に関しても明確に開示されている。

以下に本発明を複数の実施例を基に説明する。この場合、個々の特徴は他の組み合わせにおいても発明性を有し、その実施形態が開示されている。さらに、これ以降の記載においても、これらの開示は、異なる請求項カテゴリー間で異なるものではない。

加圧体の斜視図； 図１の加圧体の縦断面の側面図； 本発明による加圧体の代案の縦断面の側面図； 本発明による加圧体の他の代案の斜視図； 図４の実施形態の縦断面の側面図； 本発明による他の実施形態の斜視図； 図６の実施形態の縦断面の側面図； 本発明による他の実施形態の縦断面の側面図； モジュール式に組み立てられた加圧式シールのエラストマー体構成部を示し、導管方向において両側に加圧体が取り付けられている。

図１は加圧体１の斜視図であり、エラストマー体との当接面の反対側を見ている。この加圧体１には導管方向２に延びている貫通口が設けられており、この中に、組み立てられた状態では締め付けボルトが設置されている。加圧体１のエラストマー体への取り付けについての説明は図９およびそれに対応する明細書を参照されたい。

図２は加圧体１の縦断面を示し、本発明により加圧体１に組み込まれた表示ピン２１を表している。加圧体１は１つの締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部２２と１つのエラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３とで組み立てられており、両方の加圧体構成部２２、２３は動かないように、導管方向２に延びて突起部２５を後方から引っ掛けるばね２４を介して、互いに係止されている。

組み立てられた加圧式シールでは、導管方向２に対して直角に延びている、締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部２２の当接面２６に１本の締め付けボルト２１２が当接し；エラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３は当接面２７でエラストマー体に当接している。ここで、「締め付けボルト」２１２は端部の六角形ヘッドと座金とを有するねじ付きシャフトの全体を示す。締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部２２とエラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３とを合わせたものが「第１加圧体構成部」である（図７についても同様である）。

この場合、加圧体１に組み込まれた表示ピン２１は「第２加圧体構成部」、すなわち、表示‐加圧体構成部であり、同じくエラストマー体に当接しているが、当接面２７よりも小さい当接面２８ａにおいて当接している。締め付けボルト２１２を締めた時にエラストマー体が導管方向に圧縮されると（図９の説明を参照）、このエラストマー体は盛り上がり、加圧体１の、表示ピン２１が保持されている開口に大きくなりながら入り込む。エラストマー体は表示ピン２１をこの図の上方に向けて、すなわち、弾性的変形要素２９の力に抗して、押す。

第１加圧体構成部２２、２３の穴は、その中に表示ピン２１が配置されているが、当接面２７、２８ａの反対側では未だ閉じられている。開口表示器２１０として設けられている蓋は、締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部２２と一体に形成されており、破断を容易にする破断予定箇所２１１として、その周りに材料厚さがより薄くなっている領域が設けられている。所定の力に達すると、すなわち、表示ピン２１が所定の相対位置にくると、開口表示器２１０は突き破られ、これによって表示ピン２１がその力に到達したことを表示する。

この表示ピン２１が、さらに付加的に弾性的変形要素２９を介して第１加圧体構成部２２、２３に支承されているのではなく、この表示ピンだけを蓋２１０が初期位置に保持している実施形態も考えられる；この限りにおいては、蓋２１０を（この場合には非弾性的な）変形要素２９とみなすことができよう。しかし、弾性的変形要素２９を備えることは、例えば、１つの加圧体１を、複数の異なる弾性的変形要素２９を有し、他の点では同一構造の複数の部品（すなわち、同一の射出成型金型）の場合に、複数の異なる力値に適合することができるという点において、有利である。

図２による加圧体１には２つの表示ピン２１が設けられており、これらは紙面に垂直で締め付けボルト２１２の中心軸を含む面に関して鏡面対称に配置されている。しかし、見やすくするために、この図の右側にのみ符号が付されており、本明細書では主にこれについて述べている。

図３は本発明による加圧体１の他の実施形態を示す；全体として、複数の図において同一符号は同一機能を有する部分を示している。

図３による加圧体１は第１加圧体構成部３１と、これに対して導管方向２において可動な第２加圧体構成部３２とで構成されている。これら両方の加圧体構成部３１、３２はそれらの相対運動中に弾性的変形要素２９により弾性的に支承されている（図２の場合と同様に、この加圧体１は２つの表示要素を鏡面対称に有しているが、見やすくするために１つだけが採り上げられている）。

組み立てられた加圧式シールでは、第１加圧体構成部３１の当接面２６に締め付けボルト２１２が当接し、第２加圧体構成部３２の当接面２８ｂがエラストマー体に当接している。締め付けボルト２１２を締め付け、加圧体１をエラストマー体に押し付けることによって、弾性的変形要素２９は、当接面２８ｂを介してエラストマー体に加えられる力が大きくなるにつれて、導管方向２により強く圧縮される。この時、第１加圧体構成部３１と第２加圧体構成部３２は導管方向２において互いに近づけられ、初期位置とは異なる相対位置に達すると第２加圧体構成部３２に設けられた表示ピン３３が開口表示器２１０を開く。この開口表示器２１０は第１加圧体構成部３１と一体に形成されており、厚さが薄くされた材料ブリッジ２１１を介して第１加圧体構成部３１の他の部分と接続されている。この開口表示器２１０は初期状態では第１加圧体構成部３１の開口部を閉鎖しており、この開口内に表示ピン３３が案内されている。

締め付けボルト２１２の引き抜き時に両方の加圧体構成部３１、３２がばらばらにならず単一部品として取り扱われるようにすべく、第２加圧体構成部３２に設けられたばね３４が第１加圧体構成部３１の突起３５を後方から引っ掛けている。この第１加圧体構成部３１と第２加圧体構成部３２は係合されている。

図４と５は本発明による加圧体の別の実施形態を示す。図４は締め付けボルト２１２が挿入されていない斜視図であり、図５は締め付けボルト２１２が挿入されている縦断面の側面図である。この実施形態でも第１加圧体構成部３１と第２加圧体構成部３２とが設けられており、前者は締め付けボルト２１２に対する当接面２６を、後者はエラストマー体との当接面２８ｂを有している。

両方の加圧体構成部３１、３２は、締め付けボルト２１２で貫通された１つの弾性的変形要素５１を介して導管方向２に相対的に変位可能なように支承されている。第１加圧体構成部３１にはさらに、導管方向２において第２加圧体構成部３２に向けて突き出た円周状の突起５２が設けられており、締め付け状態において第２加圧体構成部３２の相補的な窪み５３に係合するように設計されている。

締め付けボルト２１２を締めると、両方の加圧体構成部３１、３２は導管方向において、弾性的変形要素５１の力に抗して、互いに近づけられる。図５には、既に所定の力に達し、それにより、その相対位置に達した状態が示されている。；すなわち、弾性的変形要素５１は既に導管方向２に圧縮され、これと直角な方向に膨張している（非締め付け状態では、これは導管方向に対して直角に、ほぼ締め付けボルト２１２の座金まで延びている）。

導管方向に対して直角に膨張した結果、この弾性的変形要素５１は第１加圧体構成部３１に設けられた複数の視認窓４１（図４）の中に見ることができ、これによって、加圧体１を導管方向に（「上方から」）見ている組み立て作業員に所定の力に達したことが示される。突起５２と窪み５３により、一方では、両方の加圧体構成部３１、３２がそれらの相対変位に導かれ；他方では、窪み５３に係合している突起５２がこの弾性的変形要素５１を外側に向けても覆い、それによって確実な保護が行われる。

図６と７は他の実施形態を示す。これは表示要素の形態に関しては、図２で説明した加圧体１と同じである。これに関しては前述の記載を参照されたい。

しかし、図６と７による実施形態は図２の実施形態とは、異なるエラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３が設けられている点で、すなわち、より大きな当接面２７を有している点で、相違している。その結果、力はより広い面積にわたって配分されて、エラストマー体に伝えられる。このことは押圧の均等度を向上し、例えば、エラストマー体が複数の加圧体間で「盛り上がる」のを防止するのに役立つ。

当接面２７を拡大するために、図７のエラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３に、図２のそれと比べて、付加的に１つの周回する当接面張出し部７１が一体成型されている。この当接面張出し部は複数のバーにより、残りのエラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３よりも安定化されており、それに応じて力をエラストマー体に伝達することができる。

当接面２７の大きさを除けば、すなわち、エラストマー体‐当接‐加圧体構成部２３を除けば、図２と７の加圧体１は異ならない；すなわち、残りの部分は同じである。この加圧体１は本発明による加圧式シールセットの加圧体１として設けることが可能である。

図８は別の実施形態を示す。これは図３の実施形態とよく似ている。すなわち、第１加圧体構成部３１と第２加圧体構成部３２とで構成されており、両方の加圧体構成部３１、３２は１つの弾性的変形要素２９で支承されて導管方向に互いに相対的に変位可能である。

図３の実施形態とは異なり、この場合には、それぞれ１つの弾性的変形要素が複数の表示ピン３３に（これらによって貫通されて）設けられているのではなく、１つの弾性的変形要素２９が締め付けボルト２１２で貫通されて配置されている。図８の実施形態においても同様に、締め付けボルト２１２の締め付け時に当接面２８ｂがエラストマー体に押し付けられ、両方の加圧体構成部３１、３２は弾性的変形要素２９の力に抗して互いに近づけられる。既定の相対位置に達すると表示ピン３３は開口表示器２１０を裂き、この力に達したことが組み立て作業員に判る。

表示すべき力に応じてこの弾性的変形要素２９にもう一つの、ないし、複数の弾性的変形要素２９を追加することができる、すなわち、これらを導管方向２に並べて設置することができる。これにより開口表示器２１０と表示ピン３３との間隔が大きくなり、すなわち、これによって、この開口表示器が裂かれるまでに、より大きな力をエラストマー体に伝達しなければならない。

図９は加圧式シールの一部、すなわち、エラストマー体構成部９１を示す。これは１本の締め付けボルト２１２で貫通され、導管方向２に関して両側に加圧体１が配置されている。この斜視図で上側の加圧体１は表示要素を備えておらず、上述した複数の加圧体１の一つ（表示要素を有する）に対向して配置される。

この加圧式シールは多数のこのような互いに相補性を有するエラストマー体構成部９１で組み立てられている。すなわち、図９に示されたこのエラストマー体構成部９１には２つのエラストマー体構成部が取り付けられ、これと結合される、すなわち、一つはこの図の前半部で、もう一つは後半部である。相応の相互取り付けにより、複数のエラストマー体構成部９１の閉じられたチェーンができ、これが図９の左側上部にくる。

直ぐ隣の２つのエラストマー体構成部９１が、導管方向２に対して直角に方向づけられたそれぞれ１つのオーバーラップ部９２で互いに当接し、このオーバーラップ部が（そして、その結果、両方のエラストマー体構成部９１が）貫通する１本の締め付けボルト２１２で互いに結合される。

これら複数のエラストマー体構成部９１を互いに保持しているこれらの締め付けボルト２１２を締め付けることにより、このエラストマー体は導管方向に圧縮され、これとは直角な方向に膨張し、その結果、（示されていない）１つの導管および（示されていない）１つの壁穴の内側にシール当接する。この時、本発明による加圧体１は、シール当接にとって最適な力に達していることを表示する。

１ 加圧体
２ 導管方向
２１ 表示ピン
２２ 締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部
２３ エラストマー体‐当接‐加圧体構成部
２４ ばね
２５ 突起
２６ 当接面
２７ 当接面
２８ａ 当接面
２８ｂ 当接面
２９ 変形要素
３１ 第１加圧体構成部
３２ 第２加圧体構成部
３３ 表示ピン
４１ 視認窓
５１ 変形要素
９１ エラストマー体
９２ オーバーラップ部
２１０ 開口表示器
２１１ 破断予定箇所
２１２ 締め付けボルト

Claims (13)

1. １本の導管へシール当接するための１つのエラストマー体（９１）と、
   １つの加圧体（１）と、
   前記加圧体（１）を締め付ける１本の締め付けボルト（２１２）とを有する加圧式シールに適用される加圧体（１）であって、
   前記締め付けボルト（２１２）を締め付けることにより前記加圧体（１）が前記エラストマー体（９１）に押し付けられて、前記エラストマー体が前記導管にシール当接し、さらに、前記加圧体（１）が１つの表示要素を有し、前記締め付けボルト（２１２）の締め付け時に前記エラストマー体（９１）に伝達された力がこの表示要素で読み取り可能であり、
   前記加圧体（１）が１つの第１加圧体構成部（２２、２３、３１）、１つの第２加圧体構成部（２１、３２）および１つの変形要素（２９、５１）を有し、前記第１加圧体構成部（２２、２３、３１）は前記締め付けボルト（２１２）と当接すべくなされており、その結果、前記締め付けボルト（２１２）は締め付け時に力を前記第１加圧体構成部（２２、２３、３１）に伝達し、前記第２加圧体構成部（２１、３２）は当接面（２８ａ、ｂ）で前記エラストマー体と当接するようになされており、さらに、前記第１加圧体構成部（２２、２３、３１）と前記第２加圧体構成部（２１、３２）は、前記変形要素（２９、５１）により支承されて互いに相対的に変位可能とされ、かつ、前記エラストマー体（９１）に伝達される力に応じた相対位置となるようにされ、前記相対位置は前記表示要素で読み取り可能とされた前記加圧体（１）において、
   前記変形要素（２９、５１）が前記エラストマー体（９１）とは異なる部品であることを特徴とする加圧体。
2. 前記表示要素として、前記第２加圧体構成部（２１、３２）に含まれている１つの表示ピン（２１、３３）が設けられており、前記加圧体（１）は、前記表示ピン（２１、３３）が前記相対位置において第１加圧体構成部（２２、２３、３１）の貫通穴を貫通するようになされている請求項１に記載の加圧体。
3. 前記貫通穴に設けられ、これを閉鎖している開口表示器（２１０）を備えた加圧体（１
   ）であって、前記開口表示器（２１０）が、前記相対位置において前記表示ピン（２１、３３）により開かれるようになされている請求項２に記載の加圧体。
4. 前記当接面（２８ｂ）が、前記加圧体（１）全体を前記導管方向（２）に対して垂直な面に垂直に投影した時に得られる加圧体‐投影面の平面面積の少なくとも５０％である平面面積を有している請求項１から３のいずれか１項に記載の加圧体。
5. 前記当接面（２８ｂ）が、前記第１加圧体構成部（３１）を前記導管方向（２）に対して垂直な面に垂直に投影した時に得られる加圧体構成部‐投影面の平面面積の少なくとも１２５％である平面面積を有している請求項４に記載の加圧体。
6. 前記変形要素（５１）が１つの弾性的変形要素（５１）であり、かつ、前記弾性的変形要素（５１）が同時に前記表示要素であって、前記弾性的変形要素（５１）の前記導管方向（２）に対する垂直な変形によって前記相対位置が読み取り可能とされた請求項４または５に記載の加圧体。
7. 前記第１加圧体構成部（３１）に１つの視認窓（４１）が設けられ、この視認窓で前記弾性的変形要素（５１）の前記導管方向に対する垂直な前記変形によって読み取り可能とされた請求項６に記載の加圧体。
8. 前記加圧体（１）に１つの目盛りが設けられており、この目盛りで前記表示要素により前記エラストマー体（９１）に伝達された力の複数の値が読み取り可能である先行する請求項１から７のいずれか１項に記載の加圧体。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の１つの加圧体（１）と、１本の導管へシール当接するための１つのエラストマー体（９１）と、前記加圧体（１）を締め付ける１本の締め付けボルト（２１２）とを有する加圧式シールであって、前記締め付けボルト（２１２）を締め付けることによって前記加圧体（１）が前記エラストマー体（９１）に押し付け可能であり、その結果、前記エラストマー体（９１）が前記導管にシール当接される加圧式シール。
10. 前記エラストマー体（９１）が複数のエラストマー体構成部（９１）から成り、これら複数のエラストマー体構成部は相補的に設計され組み立てられており、この際、組み立てられた状態で導管方向に見て、１つのエラストマー体構成部（９１）が円周方向の各端部で、前記円周方向において隣接した１つの他のエラストマー体構成部（９１）とオーバーラップし、すなわち前記導管方向（２）に対して斜に方向づけられたオーバーラップ部（９２）においてそれぞれオーバーラップし、また、直接隣接する前記エラストマー体構成部はそれぞれこのオーバーラップ部（９２）を貫通する１本の締め付けボルト（２１２）によって結合されている請求項９に記載の加圧式シール。
11. 請求項９または１０に記載の加圧式シールを複数備えた加圧式シールセットであり、これらの加圧式シールがそれぞれ１つの加圧体（１）を有し、この加圧体が前記締め付けボルト（２１２）と当接するようになされた１つの締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部（２２）と、さらに、当接面（２７、２８ｂ）が前記エラストマー体と当接するようになされた多部品構成の１つのエラストマー体‐当接‐加圧体構成部（２３）とを備えている加圧式シールセットにおいて、前記セットの前記加圧式シールの複数の加圧体（１）は、異なるエラストマー体‐当接‐加圧体構成部（２３）を有するが、それらの締め付けボルト‐当接‐加圧体構成部（２２）は同一である加圧式シールセット。
12. 請求項９または１０に記載の加圧式シールを複数備えた加圧式シールセットであり、このセットの複数の前記加圧式シールの複数の加圧体（１）の複数の前記第１加圧体構成部（２２、２３、３１）および複数の前記第２加圧体構成部（２１、３２）はそれぞれ同一であるが、前記セットの複数の前記加圧式シールの複数の加圧体（１）には異なる弾性的変形要素（２９、５１）が設けられている加圧式シールセット。
13. 請求項１から８のいずれか１項に記載の加圧体（１）の請求項９または１０に記載の加圧式シールへの利用、あるいは、請求項１１または１２に記載の加圧式シールセットにおける利用。

Images