JPS598702B2 - 弾性密封片を介する締付け結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ほぼＵ字状断面の溝とこの溝から上方へ突出
する変形可能な溝外側壁とを備えた第１の部分と、この
溝へ挿入される弾性密封片と、溝内でこの密封片の上へ
載置される変形しないフランジを備えた第２の部分とか
らなり、この第２の部分のフランジの上へ第１の部分の
溝外側壁の縁範囲を折曲げることにより、密封片を圧縮
しながら第１の部分と第２の部分とを締付け結合する、
弾性密封片を介する締付け結合装置に関する。

例えば縁曲げ結合装置のような公知の締付け結合装置に
おいては、付属した密封片が、密封片のために設けられ
た空間を押圧された状態で完全にふさぐ閉じた全断面を
持っている（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３５３
４４２号明細書およびドイツ連邦共和国実用新案第７４
１４３４２号明細書）。

例えばＯリング状のこの密封片では、比較的小さい変形
の際に大きな変形力が生じ、この変形力が結合装置に荷
重をかげるので、縁曲げされた縁範囲が結合装置の機能
を発揮するまで広がることができる。

他方において、所定の内圧により特定の最低密封力を保
証することができる。

しかシ一方では一定の閉鎖寸法により、他方ではこのよ
うな結合装置の製造上必要な公差、すなわちフランジ、
板および密封片の公差ならびに密封片の漸次上昇する力
一変形一特性により、この密封力を著しく越えることが
しばしばあるので、縁曲げ結合装置にとって有害な過大
応力が生じる。

従って本発明の課題は、変形に関係する変形力が比較的
小さく、できるだけ僅かしか増大せず、その際密封力が
十分でありかつ結合装置に機械的にできるだけ僅かしか
力を加えないようになっている締付け結合装置の密封片
を提供することである。

本発明によればこの課題は、密封片の断面がこの密封片
の変形を吸収する切欠きを持ち、しかもこの密封片の切
欠きなしの断面範囲が、第１の部分の溝外側壁の折曲げ
可能な縁範囲の抑圧区域の近傍に位置していることによ
って解決される。

本発明によれば、切欠きによって、密封片を変形する際
の変形力を小さくすることができる。

変形力に応じて小さ《なる復帰力のために、締付け結合
装置に対する反力も小さくなるので、この締付け結合装
置の受ける機械的荷重も小さくなり、一層長い寿命が得
られる。

結合装置に対する小さい反力のため、結合すべき部分の
材料の厚み、特に変形すべき部分の厚みを小さくするこ
とができる。

しかも本発明による重要な利点として、密封片の切欠き
なしの断面範囲が外方へずれているので、密封片に作用
する密封力の作用線は、密封片の中心から外方へずれて
いる。

したがって密封力により第２の部分のフランジを転倒さ
せようとするモーメントのてこ腕長が小さくなり、結合
装置の結合を開くように作用する開放モーメントが小さ
くなるので、締付け結合装置は常に確実な締付け結合を
保証する。

図面に示された実施例について本発明を以下に詳細に説
明する。

第１図には、全密封片断面を持つ従来の密封片を備えた
従来の縁曲げ結合装置が示されている。

押圧力に対する反力としての密封力Ｆは、密封片幅のほ
ぼ中央において作用線Ｗ上で作用する。

その結果モーメントが生じ、このモーメントがフランジ
に作用し、このフランジを回転軸線としての縁Ｋの回り
で回わそうとする。

回転軸線Ｋの回りのこの曲げモーメントがフランジを回
わし、従って破線で示したようなフランジの位置の変化
な生せしめる。

第２図には本発明による縁曲げ結合装置が示されている
。

この縁曲げ結合装置では、両部分１および２が、個々の
閉鎖舌片６を含む変形可能な縁範囲を折り曲げることに
よりフランジ４のところで互いに結合される。

部分２が、図示してない対応する管を収納する熱交換器
の管板として構成され、外部範囲において、環状の溝５
を持ち、部分１がこの熱交換器の合成物質製カバーある
いは合成物質製水容器として構成され、このカバーある
いは水容器が、溝５に適合したフランジ４で終わってい
る。

フランジ４と環状溝５の底部の間に本発明による密封片
３が設けられ、この密封片が縁曲げ結合装置の右側すな
わち内側の三角形の切欠き７によって特徴づけられてい
る。

密封片の全抑圧幅ｂに対し、三角形の変形スリット７が
、抑圧幅ｂのほぼ半分に相当する深さｔを持つ。

溝５の対応形成に関係する密封片３をこの形成から、縁
曲げ結合装置の左側すなわち外面において作用線Ｗ上で
作用する密封力Ｆが生じる。

第１図と比べると、有効てこ腕長さａ′がａより著しく
縮小されているので、縁曲げ結合装置に作用するモーメ
ントＦ，ａ’もＦ，ａより著し《小さくなっていること
が分かる。

従って本発明による密封片３を使用する際カバー１のフ
ランジあるいは基部４が、第１図に明示されている程度
には応力を受けないので、結合装置全体の機能が一層良
く発揮される。

第３図は、別種の締付け結合装置の三角形の変形スリッ
ト７を持つ本発明による密封片３を示す．この締付け結
合装置においても、同様に熱交換器のフランジまたは基
部４を持つカバー１および溝５を持つ管板２を示す２つ
の部分１および２が互いに結合されている。

Ｘおよびｙ方向からみた補足図から明らかなように、長
孔８の上に存在する波状部分９がカバー１の基部４の上
にはめられるので、部分１と２の間に固定的結合が得ら
れる。

従って変形可能な縁範囲がこの結合装置では、第２図に
よる縁曲げ結合装置の場合と基本的に異なった構成にな
っている。

この種の新式の締付け結合装置にとって、両部分１と２
の突合せ結合の際密封片３の一層大きい変形行程が必要
である限り、本発明による密封片３が特に有利である。

゛すなわちカバー１の基部４は、波形の形状部に達する
まで長孔８上の部分９が自由に基部４の上縁の上にはめ
られ得る限り、下方へすなわち密封片３に押圧されなげ
ればならない。

その後基部４が密封片３の復帰力によって波状部分９の
下縁に跳ね返る。

密封力Ｆの作用線Ｗの推移は同様に、曲げモーメントＦ
，ａ’が比較的小さいので、この締付け結合装置の機械
的応力が、従来の密封片を持つ締付け結合装置と比べる
と小さくなっていることを示している。

第４図は、閉じられた断面とこの閉じられた断面の内部
に設けられた空所１１とを持つ本発明による密封片１０
の別の有利な構成を示す。

この空所１１は、前述の三角形の変形スリット１と同じ
ようなやり方で、部分１と２の突合せ結合の際密封片１
０の変形を吸収するのに適しているので、密封片３につ
いて述べた利点と同じ利点が得られる。

その上になお、空所１１を持つこの密封片１０は、管板
２の溝５で多方面に案内されるので、管板２の既存の溝
断面を一様にふさぐという利点を持つ。

この種の縁曲げ結合装置は、閉鎖することによって、す
なわち一貫した閉鎖条片１２をカバー１のフランジ４の
ところで折り曲げることによって作られる。

ここにおいても、密封力Ｆまたは作用線Ｗの減らされた
てこ腕長さａ′が、この縁曲げ結合装置の機械的応力に
対し荷重を除《働きをしていることが分かる。

第５図は本発明による密封片３を示す。

左側には非変形状態の密封片を、右側には変形状態の密
封片を示しており、この密封片３が第１図ないし第４図
による溝において垂直方向に圧縮されている。

非変形密封片３は断面Ａ。および他の外形寸法Ｄ。

，ＳｏおよびＢ。（幅）を持つ。対応する記号Ａｌ ２
ｄ１ １ Ｓ１およびｂ１が変形状態の密封片３に適
用される。

その際密封片室の幅が変らないから、Ｂｏおよびｂ１は
両方の場合とも同じ寸法を持つ。

密封片３の非変形状態の断面Ａ。

および変形状態の断面Ａ１ はほぼ同じと見做すことが
できる。

何故ならば密封片に用いられる材料エラストマーが実際
に圧縮できるからである。

従って初期寸法ＳｏおよびＤ。

から最終寸法Ｓ１およびｄ１への密封片３の変形は、本
発明による切欠き７にほぼ吸収される。

それにより密封片特性の所望の改善が得られ、すなわち
同じ変形行程において従来の公知の密封片と比べて復帰
力が小さくなっている。

最後に第６図は、下側の特性曲線として破線で記入され
た従来の密封片および本発明による密封片の特性曲線の
グラフを示す。

このグラフにおいて押圧力Ｆ、すなわち密封片を圧縮す
る部分に対する密封片の反力が、密封片の変形に関して
記入されている。

両特性曲線を比較すると、従来の密封片（この場合は円
形断面紐状密封片）では両密封片の変形が同じ場合に、
上部変形範囲で漸次上昇する著しく大きな押圧力が生じ
る一方、他方本発明による密封片に対する押圧力が最小
および最大変形すなわち最小および最大の押圧のこの範
囲においてほぼ線状にかつ一層ゆるやかに傾斜して推移
することが分かる。

従って、このグラフがはっきり示しているように、本発
明による構成により、縁曲げまたは締付けあるいは同じ
ような結合方法の製造技術上の行程に特に適しており、
結合装置の最小応力で所要の密封力が得られるような密
封片が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図のａ，ｂ，ｃおよびｄは、それぞれ縁曲げ結合装
置の従来の密封片の断面図、応力分布図、Ｘ方向からみ
た図およびｙ方向からみた図である。 第２図は、閉鎖舌片を持つ縁曲げ結合装置の三角スリッ
トを持つ本発明による密封片の断面図であり、第１図の
ａ，ｂ，ｃおよびｄに対応する図である。 第３図は、特殊な締付け結合装置の三角スリットを持つ
本発明による密封片の断面図であり、第１図のａ，ｂ，
ｃおよびｄに対応する図である。 第４図は、閉鎖条片を持つ縁曲げ結合装置の空所を持つ
本発明による密封片の断面図であり、第１図のａ，ｂ，
ｃおよびｄに対応する図である。 第５図は、非変形状態および変形状態の本発明による密
封片の断面図である。 第６図は従来の密封片および本発明による密封片につい
ての特性曲線のグラフを示す。 １・・・・・・第２の部分（水容器）、２・・・・・・
第１の部分“（管板）、３，１０・・・・・・密封片、
４・・・・・・フランジ、５・・・・・・溝、６，９，
１２・・・・・・縁範囲、７，１１・・・・・・切欠き
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼＵ字状断面の溝とこの溝から上方へ突出する変
   形可能な溝外側壁とを備えた第１の部分と、この溝へ挿
   入される弾性密封片と、溝内でこの密封片の上へ載置さ
   れる変形しないフランジを備えた第２の部分とからなり
   、この第２の部分のフランジの上へ第１の部分の溝外側
   壁の縁範囲を折曲げることにより、密封片を圧縮しなが
   ら第１０部分と第２の部分とを締付け結合するものにお
   いて、密封片３，１００断面がこの密封片３，１０の変
   形を吸収する切欠き７，１１を持ち、しかもこの密封片
   ３，１００切欠きなしの断面範囲が、第１の部分２の溝
   外側壁の折曲げ可能な縁範囲６，９，１２の押圧区域の
   近傍に位置していることを特徴とする、弾性密封片を介
   する締付け結合装置。 ２ 密封片３の変形を吸収する切欠きがほぼ三角形のス
   リット７によって形成されていることを特； 徴とする
   、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 三角形のスリツ｝７の深さｔが密封片３の押圧幅ｂ
   の半分にほぼ等しいことを特徴とする、特許請求の範囲
   第２項に記載の装置。 ４ 密封片１０の変形を吸収する切欠きが、密封片断面
   の内部に設けられた空所１１によって形成されているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５ 圧縮される密封片３，１０が、締付け結合装置の内
   側の方へ開いている三角形スリット７また・ は空所１
   １により断面積を縮小される閉じた方形を形成すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 密封片３，１０が熱交換器の成形密封片として構成
   されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれか１つに記載の装置。 ７ 第２の部分１がフランジ４を持つ合成物質製水容器
   １であり、第１の部分２が変形可能な縁範囲６，９，１
   ２を持つ金属管板２であることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。