專利名稱：用于管道、裝配件或組裝件的連接系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于管道、裝配件或組裝件的連接系統，它們旨 在用于在高于一個比較壓力的壓力下來傳導流體，該連接系統包括一 個第一連接部件如一個殼體部件、 一個第二連接部件，例如像一個插 頭部件，它可以連接到該第一連接部件，以及由一種彈性體構成并且 安排在一個凹槽中的至少一個周邊密封件，該凹槽形成在這兩個連接部 件之一的周邊上、并且具有一個凹槽底部以及兩個凹槽邊緣，其中， 在工作狀態下，該周邊密封件在該凹槽中占據一個位置，其中該周邊 密封件通過變形并產生 一個預壓緊力來封閉這些連接部件之間的 一個 間隙，其中，當這些連接部件彼此連接時，在該周邊密封件被固定的 位置中，該周邊密封件于工作狀態下封閉了接收開孔的間隙。
背景技術：
從德國實用新型DE 20 2004 017 316 Ul中已知此類的一個連接系 統。在這個已知的連接系統中提供的第二連接部件可以通過一個莖部 (凹槽圍繞其側面的周邊延展)沿著一個插入軸線而插入到該第一連 接部件的一個接收開孔之中，其結果是產生垂直于該插入軸線對周邊 密封件的徑向壓緊。上述實用新型的主題在這里是一個連接系統，它 比較于更早的相同類型的連接系統而言具有改良的裝配簡易性，并且 同時確保了僅僅有少量的流體通過該密封件，并且在工作狀態下以及 在形成配對連接時該連接系統具有高水平的功能可靠性。為實現這個 目的而提供的用于機械地抑制該周邊密封件的軸向運動的裝置被安排 在該凹槽之中，該裝置被實現為當這些連接部件之一通過一個莖部
插入到另一個連接部件的接收孔中時并且當存在一個相反作用的、這 些連接部件彼此間的相對向后的運動時，在該周邊密封件所固定的位 置中在工作狀態下該周邊密封件封閉該接收開孔的間隙并在此過程中
通過一個軸向支7 義面來支承在位于該待密封的間隙這一側的一個凹槽
邊緣上。因此該裝置抑制了周邊密封件在凹槽中可能的軸向位移，并 且同時由于事實上到位于該待密封的間隙 一 側的凹槽邊緣相對定位的 另一凹槽邊緣可存在一個距離，該周邊密封件可以不對稱地安排在該 凹槽中。
如果這兩個連接部件的鎖定方式是該插入系統具有通常需要的軸 向游隙，在在此情況下即使當該插頭部件被插入時該插頭部件也能在 最小的程度上插入，如果為了監測該插好的連接的目的或者在后來施 加了系統壓力時這兩個連接部件之一在插入之后#皮往回拉或者往回 推，這些連接部件就再次彼此分解開。這一運動過程中，該周邊密封 件也被移動。由于存在為了抑制該周邊密封件的軸向運動而在該凹槽 之中配備的裝置，即使該周邊密封件以一個大的壓力和接觸長度支承 在特別是被實施為一個殼體部件的該連接部件內周邊之上，該周邊密 封件也沒有被迫使離開它在工作狀態下所要正確支承的該凹槽邊緣。 這確保了位于該待密封間隙的區域中變形了的周邊密封件的壓緊的、 徑向橫截面區域的 一段弧線的決定滲漏的長度即使在弓形彎曲消失時 也能取得一個最小值。
該已知插入系統已被證實具有實用價值，特別要強調的是用于防 止該周邊密封件所支承的位置發生變化的技術解決方案所提供的優 點，所述解決方案例如是一個o形環或一個成形密封件如一個方形環
的形式。
但是存在的一個問題在于，為了實現一個最優的密封效果，該凹 槽的填充度的高值，它是預先計算出的作為位于該凹槽中的周邊密封 件壓緊的徑向橫截面與該凹槽的橫截面面積比例的一個商，這些值甚
至可以達到百分之百，^f旦同時在另一方面，DE 20 2004 017 316 Ul指 出，考慮到該周邊密封件可能的熱膨脹，應該盡可能地避免擠出到該 待密封的間隙中。 一個類似的問題發生于該周邊密封件在流體的影響 下可能的膨脹，并且設計上僅允許一個很小的安裝空間時所述問題就 變得尤其相關。
發明內容
本發明所基于的目的是改進開篇處所述類型的用于管道、裝配件 或者組裝件的一種連接系統，其方式是在制造該配對連接時、特別是 在就安裝空間而言的受限制條件之下確保一個高度的裝配簡易性的同 時，在工作狀態下可以實現、并且在如溫度、壓力的環境影響下能夠 保持(并且優選還在給定的作為媒質的流體的變化的化學/物理特性的 情況下)一個高度的功能可靠性以及少量的流體透過該周邊密封件。
根據本發明，對于開篇處所述類型的一個系統來說這是通過在該 凹槽中形成用于該周邊密封件的一個擴展空間來實現的，該擴展空間 容納該周邊密封件的方式是當該周邊密封件的體積增大時(例如發 生在具有高于室溫的一個溫度的工作狀態下或者作為受流體的影響而 膨脹的結果而發生)，和/或當存在該周邊密封件的變形時(例如發生在 預壓緊力或者更高的壓力的影響下)，作為該壓緊的周邊密封件的徑向 橫截面積與該凹槽的橫截面積之商而獲得的該凹槽的填充水平小于百
分之百。
根據本發明提供的該"擴展空間"因此有利地不僅在嚴格的物理意 義上可以進行的功能是提供一個額外空間用于接收該周邊密封件的一 個體積擴大的部分而且還可以進行的功能是形成用于接收該周邊密封 件的體積的 一個變形部分的一個"偏轉空間"。
因此有可能確保該凹槽的填充度小于百分之百并且在異常情況下
百，^^同時可靠地排除間隙^h出。
在此情況下，基本上根據本發明所提供的該擴展空間的至少兩個 不同的實施方案是可能的，這些實施方案可以作為多個局部擴展空間 而分別各自單獨存在或者一起存在。
一方面可能提供的該擴展空間包括 一 個空間(特別是 一 個第 一 局 部擴展空間)，它通過確定這兩個凹槽邊緣之間的距離的尺寸來形成。 如果該密封件完全地支承在該待密封間隙一側的凹槽邊緣上并且與對 側定位的凹槽邊緣間隔開時這一實施方案是特別有利的。在此情況下 該第一局部擴展空間，特別是在工作狀態下，直接與這些連接部件之
間的間隙相連接并且其實施方式是在工作狀態下，高于該比較壓力 的壓力增強了該周邊密封件的預壓緊力，它還有利地提高了該周邊密 封件的密封效果。
另外，有可能提供的是該擴展空間包括一個空間(特別是一個第 二局部擴展空間)，它通過該凹槽的凹槽底部中的一個凹陷來形成。如 果該周邊密封件在兩個凹槽邊緣上均得到支承時這一實施方案是特別 有利的，其中該周邊密封件在凹槽中的優選的不對稱的位置是由該壓
緊的周邊密封件的一個不對稱的橫截面形狀所造成。在工作狀態下， 在此有可能使該周邊密封件安排在特別是在該第二局部擴展空間與這
于比較壓力的壓力迫使該周邊密封件的 一部分進入該第二局部擴展空 間中。
根據本發明的連接系統的另 一個優點是其普遍的可適用性。因此 有可能將根據本發明的該連接系統使用在，例如，多種插入式系統中 來密封一個圓環狀間隙，但另一方面，也實施為一個徑向間隙的密封， 例如在到裝配件或者組裝件的管道連接的情況下。
在這 一 背景下該擴展空間，特別是其第 一 局部擴展空間和/或其
第二擴展空間，各自有可能被實施為該周邊密封件的擴展(如發生
在工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時或者作為在該流體的影響下 膨脹的結果而發生)發生在垂直于該預壓緊力的作用方向上或者在該 預壓緊力的作用方向上。
具體地說，在實現本發明所依據的目的時，垂直于一個徑向預壓 緊方向而形成的一個擴展空間的優點在于有效地防止了該周邊密封件 在這些凹槽邊緣之間的支承地點或位置的變化，特別是在一些插入式 系統中這是有顯著意義的。
關于該軸向壓緊方向，垂直于該壓緊方向的一個擴展空間也可以 是有利的，例如，為了通過一個小的凹槽深度來獲得安裝空間的優勢。
若一個周邊密封件(例如一個o形環)應以軸向壓緊的方式來安
裝，重要的是該周邊密封件的尺寸確定方式為它支承在背離該更高 壓力的凹槽邊緣上。在此情況下，特別是當該周邊密封件在壓緊之前
應預先安裝在具有該凹槽的連接部件中并且同時優選地要防止其脫落 時，應用根據本發明的連接系統提供了一個優點。例如，通過為該周 邊密封件所支承的凹槽邊緣提供一個凹切，后者就是可能的。因此， 這一結構實施方案可使該周邊密封件必須支承在兩個凹槽邊緣上。特 別是通過根據本發明的擴展空間可以解決這一問題(以上在其實施方 案中已經說明為一個第二局部擴展空間的形式)，在此情況下所述局部 擴展空間在該周邊密封件的壓緊方向上、特別是在朝向該壓力的凹槽 一側上擴展。
該擴展空間的這一實施方案在一些給定的安裝條件下也是有利 的，其中一個周邊密封件(如安裝狀態下的一個O形環，在該狀態中 它并沒有另外受到熱的、化學的負載以及流體壓力的負載)，如已知， 被壓縮為其繩直徑的大約30%，并且該凹槽深度是作為該密封件的繩 強度的一個函數來確定尺寸。憑借該擴展空間，在此可以實現一些改 變的條件并且可以實現就該繩直徑而言比該已知的情況要大得多的一 個壓縮路徑百分比。特別是就安裝空間而言這一點可以證實是有利的。
總而言之，在該周邊密封件的壓緊方向上延展并且基本上既可用 于軸向壓緊的情況也可用于徑向壓緊安裝的 一個擴展空間是有利的， 特別是如果在關于該壓緊方向的橫向上(例如由于安裝的環境)僅有 一個很小的安裝空間可供使用時。特別是如果在該壓緊方向上只有一 個小的安裝空間可供使用時關于該周邊密封件的壓緊方向橫向延展的 一個擴展空間是有利的。
本發明進一步有利的一些配置特征可以在從屬權利要求和以下說 明中找到。
在下文中，將參照多個優選的示例性實施方案更詳細地說明本發
明。在附圖中
圖1示出穿過根據本發明的一種連接系統的一個第一實施方案 在室溫下的纟從向剖面；
圖2示出穿過圖1所示的根據本發明的連接系統在高于室溫的 一個溫度下的縱向剖面；
圖3示出穿過根據本發明的連接系統的一個第二實施方案在室 溫下未施加壓力的縱向剖面；
圖4示出穿過圖3所示的根據本發明的連接系統在高于室溫的 一個溫度之下未施加壓力的縱向剖面；
圖5示出穿過圖3和4所示的根據本發明的連接系統在高于 室溫的 一個溫度之下施加了壓力的縱向剖面；
圖6示出穿過根據本發明的連接系統的一個第三實施方案在室 溫下未施力口壓力的縱向剖面；
圖7示出穿過圖6所示的根據本發明的連接系統在高于室溫的 一個溫度之下未施加壓力的 一個纟從向剖面；
圖8示出穿過圖6和7所示的根據本發明的連接系統在高于室溫 的 一個溫度之下施加了壓力的縱向剖面；
圖9示出穿過根據本發明的連接系統的一個第四實施方案的第 二連接部件的縱向剖面；
圖10示出穿過預先安裝了一個周邊密封件的、圖9所示的連接
部件的縱向剖面圖11示出穿過圖9和IO所示的根據本發明的連接系統在室溫下 未施力p壓力的纟從向剖面；
圖12到14各以類似于圖6的示圖示出穿過根據本發明的連接系 統的進一步的實施方案的縱向剖面；和
圖15是實施為O形環密封件的一個周邊密封件的透視示意圖， 在幾何學上展示了在根據本發明的、具有軸向和徑向壓緊的周邊密封 件的連接系統中的受力情況。
具體實施例方式
在附圖的上述視圖中，相同的部件總是配以相同的參考號并且因 此在下文中對它們通常各自僅說明 一 次。
首先如圖1和2所見，根據本發明的用于管道、裝配件或組裝 件的一種連接系統，這些管道、裝配件或組裝件是旨在用于在高于比 較壓力p2的壓力Pl下傳導一種流體，該系統包括一個第一連接部件 1 (例如一個殼體部件)， 一個第二連接部件2 (例如一個插頭部件)， 它可以連接到該第一連接部件1上，以及由一種彈性體構成并且安排 在一個凹槽4中的至少一個周邊密封件3。
該第一連接部件1和/或該第二連接部件2可以由塑料或優選 由金屬材料構成。
該周邊密封件3可以優選地由聚合氟碳化合物或由合成橡膠(例 如硅樹脂橡膠，丁晴橡膠(NBR)或H-丁晴橡膠(H-NBR), PUR,三 元乙丙橡膠(EPDM)，苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)或類似的材料)構成。
施加到流體上的壓力p！在一些氣動用途中可以在高達約100巴 的范圍內，而在一些液壓用途中可以在高達約2500巴的范圍內。它 也可以是一個部分真空。
在圖1和2所示的本發明的第一實施方案中特別是一個連接系 統，其中該第二連接部件2可以通過一個莖部件5(凹槽4圍繞其橫 向表面的周邊延展)沿著一個插入軸線X-X插入第一連接部件1的 一個接收開孔6中，其結果是垂直于該插入軸線而產生該周邊密封件 3的徑向壓緊。可^^帶地，該凹槽4可以形成在第一連"^妻部件1中。
該凹槽4形成在第二連接部件2的周邊上并且具有一個底部4a 和兩個凹槽邊纟彖4b、 4c。在工作狀態下，在該周邊密封件3于凹槽4 中占據的一個優選位置中，它通過變形并且產生一個預壓緊力Fv來封 閉這些連接部件1、 2之間的一個間隙，特別是具有間隙寬度s的一 個圓環形狀的間隙。這些連接部件l、 2彼此分開以及相互連接時，該 周邊密封件3都被保持在該位置上，其中在工作狀態下它將接收開孔6 的間隙7封閉并在此過程中通過一個支承面FA支^^在位于該待封閉 間隙7 —側的一個凹槽邊緣4b上。
在工作狀態下，該周邊密封件3被安排在凹槽4中的一個不對 稱的位置中，在此情況下該變形的周邊密封件3的壓緊的徑向橫截面 區域Ar的一段弓形幾BL的一個決定滲漏長度在該弓形曲率消失時 取一個最小值。這確保了在工作狀態下僅僅有少量的在根據本發明的 連接系統之中傳輸的流體能透過該周邊密封件3。
給定該周邊密封件以及該凹槽4的相應尺寸，該周邊密封件3
采取的非對稱位置(如所示)也可以通過該更高壓力Pl與該比較壓力 P2之間的差異在軸線方向X-X上使周邊密封件3被壓迫在該低壓力
P2—側的凹槽邊》彖4b上來輔助實現，而在該凹槽4的另一側存在已 經提到的該擴展空間E。因為直到發生啟動時該系統都保持為不承受 壓力，通過對具有相對高壓力pi的一側施加一個壓力沖擊而^吏該莖部 5可能已經而被拉回之后，該周邊密封件3的位置也可以選擇性地進 行校正，特別是在此情況下必須克服在該接觸長度KL上產生的一個 靜摩擦力。
此外，提供了該第二連接部件2具有形成在凹槽底部4a中的一 個斜面4d作為機械地禁止該周邊密封件3的軸向運動的裝置。這一 斜面4d是平面形的，但它也可以是彎曲的，特別是中凸彎曲的，并 且它在該第二連接部件2插入第一連接部件1的接收開孔6中的軸線 方向S上徑向朝外地延展。用于機械地禁止周邊密封件3的軸向運 動的裝置在此應理解為是指所述裝置在該斜面4d的具體情況下被實 施為使周邊密封件3完全地支承在(也就是說既在其中一個連接部件 2通過莖部5插入到另一個連接部件1的接收開孔6中時，也在這些連 接部件l、 2彼此間存在相反作用的相對向后的運動時)該位置中，其 中在工作狀態下該周邊密封件3封閉了該接收開孔6的間隙7并且在 此過程中通過該軸向定向的支承面FA而支承在位于待密封的間隙7 一側的凹槽邊纟彖4b上。
根據本發明現在提供了在凹槽4中形成的用于該周邊密封件3 的一個擴展空間E,該擴展空間容納該周邊密封件3的方式是當該 周邊密封件3的體積增大時(如發生在工作狀態下存在高于室溫的一 個溫度時或作為在該流體的影響下膨脹的結果而發生)，或者當存在該
周邊密封件的一個變形時(如在該預壓緊力Fv或者該更高的壓力Pl
的影響下而發生)，作為該壓緊的周邊密封件3的徑向橫截面積Ar與 該凹槽4的橫截面積AN之商而得到的該凹槽4的填充水平小于百分 之百。
在用來展示在室溫下(圖1 )即特別是在23°C、以及在高于室 溫的一個溫度下(圖2 )即特別是在大致對應工作條件的150。C的溫 度下該凹槽的填充度的圖1和2中，清楚的是，當該周邊密封件非對 稱地安排在該凹槽4中時，該凹槽的填充度保持為小于百分之百。這 既適用于室溫下也適用于工作時的特征溫度(在此溫度下已經產生了 該周邊密封件3在插入方向S上的熱膨脹)。這一空間El (以下也 稱為第一局部擴展空間El或者擴展空間El或者也稱為第一類擴展 空間El)在此是該凹槽的不完全填充的特征并且是由該周邊密封件3 與具有較高壓力Pl—側的該凹槽邊緣4c之間的距離所決定，它大于
滅
該空間El在此可以特別通過確定這兩個凹槽邊》彖4b、 4c之間 的距離NL的大小來確定，在確定大小時要預先考慮用于根據本發明 的連接系統的預期的工作條件、該周邊密封件3材料的熱膨脹系數以 及在相應提供的流體之中的膨脹行為。
該凹槽長度NL與該凹槽底部4a的長度NLG ( 4d與4b之間 的距離)的大小可以有利地確定為在未壓緊狀態下實現該周邊密封件 3的橫截面的一個最大軸向主尺寸的目標(作為一個O形環情況下的 繩直徑)，或者實現壓緊狀態下該對應的特征主尺寸X的目標。上述 主尺寸X在室溫下應該不小于、^旦也不明顯地大于該凹槽底部4a的 長度NLG。特別地，安裝在該第二連接部件2上但還未被壓緊的該周
邊密封件3的軸向主尺寸X不應大到以至于當該周邊密封件3支
承在它所要支承的凹槽邊緣4b上時，所述周邊密封件3在該方向S 上被推到超過該斜面4d或者一個臺階4e (可能如所示而存在)而到 達具有較高壓力p！的一側的凹槽邊緣4c上。
本發明的第一實施方案中的該擴展空間E (也就是說上述這些第 一實施方案中的該第一局部擴展空間El)的特征在于，在工作狀態 下所述第一局部擴展空間El直接連接到這些連接部件1、2之間的間 隙7。所述局部擴展空間El -故實施為在工作狀態下高于比較壓力p2 的該壓力p!增大該周邊密封件3的預壓緊力Fv。
在一個可替換的實施方案中，由于事實上它是由(例如)凹槽4中 的一個凹切形成的，該第一局部擴展空間El還可以在工作狀態下不 直接連接到這些連接部件1、 2之間的間隙7 。
在軸向壓緊的情況下，該局部擴展空間El能夠以一個類似的方 式來實施，并且由于事實上這些待連接部件1、 2的尺寸被確定為具 有一個可忽略的小間隙寬度s而有利地實施。
在圖3到11所示的本發明的多個進一步的實施方案中還提供在 該凹槽4中形成的用于周邊密封件3的一個擴展空間E，該擴展空間 E容納該周邊密封件3的方式為當該周邊密封件3的體積增大時 (例如發生在工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時或者作為在該流 體的影響之下膨脹的結果而發生)，或者當存在該周邊密封件的一個變 形時(例如在預壓緊力Fv或該更高的壓力p,的影響之下而發生一)， 作為該壓緊的周邊密封件3的徑向橫截面積AR與該凹槽4的橫截面 積AN之商而獲得的該凹槽4的一個填充水平小于百分之百。 然而， 一個空間E2(以下也稱為第二局部擴展空間E2或者也可 稱為第二類擴展空間E2，并且它是由在凹槽4的凹槽底部4a中的 一個凹陷形成的)是這一不完全的凹槽填充的特征。
在一個優選實施方案中在此提供了凹槽底部4a中的凹陷的寬度 B與未壓緊狀態下的周邊密封件3的橫截面的一個最大軸向主尺寸 (如在一個O形環的情況下的繩直徑)或者如圖所示在壓緊狀態下該 周邊密封件3的徑向橫截面Ar的一個最大釉向主尺寸X相比要 小。
而且，如從附圖中所見，在此有可能提供該凹陷的寬度B從該凹 槽4的凹槽底部4a開始隨著其深度T的增加而逐漸變小。在此該深 度T優選地應該大于該凹陷的寬度B。以此方式該周邊密封件3能 夠以一個優化的方式配裝到擴展空間E或E2中。
以就生產而言有利的一個方式以及為了所要達到的密封效果，在 此有可能特別是(也如圖所示)由該凹槽4的這兩個凹槽邊緣4b、 4c之一來形成該凹陷的一個側壁，特別是由與在該待密封的間隙7 — 側的凹槽邊緣4b對側定位的凹槽邊緣4c來形成。
與第一實施方案對比，在本發明的第二到第四實施方案中，在工 作狀態下該周邊密封件3被安排在第二局部擴展空間E2與這些連接 部件1 、 2之間的間隙7之間，即該間隙7與該第二局部擴展空間 E2彼此并不相連。在各自與在其軸線方向上壓緊的一個周邊密封件3 有關的第三和第四實施方案中，所要連接的這些連接部件1、 2以一個 可忽略的小間隙寬度來彼此相對定位。
在此該第二局部擴展空間E2的實施方式是在工作狀態下高于 比較壓力p2的壓力Pl迫使周邊密封件3的一部分進入到該第二擴
展空間E2之中，如圖5和8所示。這意味著在此該擴展空間E2 既執行了在嚴格的物理意義上提供用于接收該周邊密封件3的體積上 擴大部分的一個額外空間的功能也執行了形成用于接收該周邊密封件 3的體積上變形部分的一個"偏轉空間，，的功能。該周邊密封件3在凹 槽4中優選非對稱位置在此完全由壓緊的周邊密封件3的徑向橫截 面AR的一個非對稱的形狀所造成。
對于圖3到5所示的本發明的第二實施方案，明確的是在此根據 本發明的連接系統(正如第一實施方案)中第二連接部件2可以通過 一個莖部件5(凹槽4圍繞其橫向表面的周邊延展)沿著插入軸線X-X 插入第一連接部件1的接收開孔6中，其結果是垂直于該插入軸線而 產生該周邊密封件3的徑向壓緊。該擴展空間E(特別是該第二局部 擴展空間E2)如在該第一實施方案中一樣被實施為該周邊密封件3 的擴展(例如發生在工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時或者作為 在該流體的影響而膨脹的結果而發生)發生在平行于該預壓緊力Fv的 作用方向上。以上已經提及在一些特定應用中的各個實施方案各自的 特殊優勢。
與該前兩個實施方案對比，圖6到8所示的本發明的實施方案是 關于根據本發明的一種連接系統，其中該第二連接部件2可以在一個 安裝軸線Y-Y的方向上通過端面2a壓緊到該第一連接部件1的一個 安裝平面上，該凹槽4圍繞該端面的周邊延展，其結果是在該安裝軸 線Y-Y的方向上產生該周邊密封件3的軸向壓緊。
根據本發明的第一實施方案，在這一情形下提供了該擴展空間E (在此特別是該第二局部擴展空間E2)被實施為該周邊密封件3的 擴展(例如發生在工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時(圖7和 8 )或者作為在該流體的影響而膨脹的結果)發生在該預壓緊力Fv的 作用方向上。
根據本發明的連接系統的這一實施方案有利地可以用在具有一些
管道、裝配件或者組裝件之中或之上在兩個連接部件1 、 2之間作
為間隙7而必須一皮密去i"的一個徑向間隙的任^r地方。
在根據圖9到11的本發明的第四示例性實施方案中，與本發明的 第三示例性實施方案相同的一些基本結構條件同樣適用。但是，這一 點特別由圖IO表達清楚，這一實施方案以一個特別有利的方式允許一 個周邊密封件3在一個第二連接部件2 (單獨如圖9所示)上的預 先安裝。這是通過以下事實成為可能的在一個預先安裝的狀態下將 周邊密封件3束縛地固定在該凹槽4中的一個突起2b形成在這兩 個凹槽邊緣4b、 4c至少一個上，特別是如圖所示，在位于與該待密 封的間隙7對側定位的一側的凹槽邊緣4c上，特別是通過優選地在 該凹槽4的上部區域之中的一個凹切來形成。
本發明并不限于所示的這些示例性實施方案，而是還包括在本發 明意義之內具有相同的效果的所有實施方案，它們在所展示的、不同 的擴展空間、部件以及壓緊方法的結構性實施方案中已經變得很清楚。 因此有可能例如使用具有除所示之外的多種橫截面形狀的周邊密封件 3，這些形狀在德國實用新型DE 20 2004 017 316 Ul中已知。
具體地說，還有可能使該整個擴展空間E由兩個或多個相同或不 同的擴展空間El、 E2構成，正如已經提及并且從圖12到14變得 很清楚，這些圖中通過舉例示出 一個發明性連接系統的多個進一步實
施方案。
如在圖6到11所示的本發明的這些實施方案的情形，這些實施 方案各自是一個根據本發明的連接系統，其中該第二連接部件2可以
通過包括凹槽的一個端面2 a在安裝軸線Y-Y的方向上^C壓緊到該 第一連接部件1的一個安裝平面上，其結果是在該安裝軸線Y-Y的方 向上產生該周邊密封件3的軸向壓緊。
圖12到14各自示出具有兩個局部擴展空間E2的發明性的連 接系統。通過將整個該擴展空間E劃分為多個相同的局部擴展空間 E2或者另外為多個不相同的局部擴展空間E1、E2 ，它有可能在考慮 該預壓緊力Fv和該系統壓力Pl的同時來優化在工作狀態下該周邊 密封件3中的內在張力的分布，具體地講，在該情形下有可能在該周 邊密封件3的材料中設置一個均勻的負載狀態。
在此這些局部擴展空間E2被實施為該周邊密封件3的擴展 (例如發生在工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時或者作為在該流 體的影響而膨脹的結果)發生在該預壓緊力Fv的作用方向上。
圖12因此示出兩個局部擴展空間E2的一個實施方案，這些局 部擴展空間具有大致相等的深度Tl、 T2但是不同寬度Bl、 B2的。 在凹槽底部4a中^皮實現為一個凹陷的局部擴展空間E2在此具有在 該系統壓力Pl作用的這一側(也就是說在與該待密封的間隙7相對 定位的這一側)由該凹槽邊緣4c所形成的一個側壁。這一局部擴展空 間E2具有該較大的寬度Bl，它與其深度Tl幾乎準確的是一樣大。 也^皮實施為該凹槽底部4a中的一個凹陷的第二局部擴展空間E2近 似地位于該凹槽底部4a的中央并且具有比較小的寬度B2。
圖13示出具有兩個局部擴展空間E2的一個實施方案，這些局 部擴展空間具有近似相等的深度Tl、 T2和相同寬度Bl、 B2 。被實 現為該凹槽底部4a中的一個凹陷的一個局部擴展空間E2在此具有 在該系統壓力Pl作用的這一側(也就是說在與該待密封的間隙7相 對定位的這一側)的凹槽邊緣4c所形成的一個側壁。同樣實施為該凹 槽底部4a中的一個凹陷的另一局部擴展空間E2在此有利地具有由 待密封的間隙7的一側的凹槽邊緣4b所形成的一個側壁。
進而，圖14中的實施方案具有兩個局部擴展空間E2，它們各自 實現為該凹槽底部4a中的一個凹陷并且在其深度Tl、 T2上和其寬 度Bl、 B2上均不同。這些局部擴展空間E2的位置在此對應于根據 圖12的實施方案的位置。具有由該凹槽邊緣4c在該系統壓力P作 用的一側所形成的側壁的局部擴展空間E2，與另一個局部擴展空間 E2的對應值T2、 B2相比既具有更大的深度Tl也具有更大的寬度 Bl。
兩個或者多個局部擴展空間El、 E2也可以用在具有徑向壓緊的 發明性的系統之中，如同根據圖1到5的示例性實施方案，在此情 況下這些局部擴展空間E2可以有利地(在必要的范圍之內)在用于機 械地禁止該周邊密封件3的一個軸向運動的裝置的意義上也起作用。
為了在幾何學上展示根據本發明的一個連接系統中該周邊密封件 3具有軸向和徑向壓緊的受力關系，圖15給出被實施為一個O形環 密封件的周邊密封件的一個透視的示意圖。在此，僅僅在這一示意圖 中將這些徑向的預壓緊力標記為參考號FVR而這些軸向的預壓緊力 標記為參考號Fw該軸向參考號X-X適用于這些實例中所說明的徑 向壓緊，而該軸向參考號Y-Y適用于該軸向壓緊。另外，該擴展空間E或其一個或者更多的局部擴展空間El、 E2 還有可能位于該第一部件1之中，也就是在不具有一個凹槽4的部 件中。在此情況下，本發明所基于的目的可以通過用于管道、裝配件 或者組裝件 一 種所屬類型的連接系統來實現，其中在該第 一 連接部件 1中和/或該第二連接部件2中形成用于該周邊密封件3的一個擴展 空間E，該擴展空間E容納該周邊密封件3的方式為當該周邊密 封件3的體積增大時(例如發生在工作狀態下存在高于室溫的一個溫 度時或作為在該流體的影響下膨脹的結果而發生)，和/或存在該周邊密 封件的一個變形時(如在該預壓緊力Fv或者該更高的壓力Pl的影響 下而發生)，作為該壓緊的周邊密封件3的徑向橫截面積AR與該凹槽 4的橫截面積Aw之商而得到的該凹槽4的一個填充水平小于百分之 百。
到目前為止本發明并不局限于權利要求1與22中所限定的特征 組合而是還可能通過整體上所披露的所有單獨特征中的一些特定特征 的任意其他所需組合來限定本發明。這意味著原則上幾乎這些獨立權 利要求的任何單獨特征都可省略或者被本申請書中另 一處所披露的至 少一個單獨特征所取代。在這個意義上，這些權利要求僅應理解為是
形成一個發明的一個初步嘗試。 參考號清單
1 第一連接部件
2 第二連接部件 2a2的端面2b 2的突起
3 周邊密封件
4 用于3的凹槽 4a4的凹槽底部
4b在7中的4的凹槽邊緣 4c4的凹才曹邊纟彖 4d4的殺牛面
5 2的莖部
6 1的4妾收開孔
7 1和2之間的間隙 AN 4的橫截面(包括E)
AR已變形的3的徑向橫截面
B,B1，B2E2的寬度
BL 3的弧長
E 擴展空間
El 第一局部擴展空間
E2 第二局部擴展空間
Fv3的預壓緊力
FVA 3的預壓緊力，軸向(僅在圖15中)
FVR 3的預壓緊力，徑向(僅在圖15中)
FA 3在4b上的支牙義面
KL 3與1或2的接觸長度
NL 4的凹槽長度(在方向X-X上)
NLG 4a的長度，4d與4b之間的距離
Pi 高流體壓力
p2 ^f氐流體壓力
s 7的間隙寬度
T,T1，T2 E2的深度
X 3的特征性軸向主尺寸
X-X 1、 2的縱向軸線，徑向壓緊
Y-Y 2的縱向軸線，軸徑向壓緊
權利要求
1、一種用于管道、裝配件或組裝件的連接系統，這些管道、裝配件或組裝件旨在用于傳導一種施加了比一個比較壓力(p2)高的一個壓力(p1)的流體，該系統包括一個第一連接部件(1)，如一個殼體部件，一個能夠與第一連接部件(1)連接的第二連接部件(2)，如像一個插頭部件，以及由一種彈性體構成并且安排在一個凹槽(4)中的至少一個周邊密封件(3)，該凹槽形成在這兩個連接部件(1，2)之一的周邊上、并且具有一個凹槽底部(4a)以及兩個凹槽邊緣(4b，4c)，其中，在工作狀態下，該周邊密封件(3)在該凹槽(4)中占據的一個位置，在該位置中該密封件(3)通過變形以及產生一個預壓緊力(Fv)來封閉這些連接部件(1，2)之間的一個間隙(7)，其中，當這些連接部件(1，2)彼此相連時，該周邊密封件(3)被固定在該位置中，在該位置中，該周邊密封件(3)在工作狀態下封閉了接收開孔(6)的該間隙(7)，其特征在于在該凹槽(4)中形成了用于該周邊密封件(3)的一個擴展空間(E)，該擴展空間(E)容納該周邊密封件(3)的方式為當該周邊密封件(3)的體積增大時(例如發生在工作狀態下當存在高于室溫的一個溫度時或作為在該流體的影響下膨脹的結果而發生)，和/或存在該周邊密封件的一種變形時(如在該預壓緊力(FV)或者該更高的壓力(p1)的影響下而發生)，作為該壓緊的周邊密封件(3)的一個徑向橫截面積(AR)與該凹槽(4)的橫截面積(AN)的商而得到的該凹槽(4)的一個填充水平小于百分之百。
2、 權利要求1所述的連接系統，其特征在于該擴展空間(E)由 形成的兩個或者多個相同或不同的局部擴展空間(E1,E2)形成。
3、 權利要求1或2所述的連接系統，其特征在于該擴展空間(E),特別是其第一局部擴展空間(El)和/或其第二局部擴展空間(E2),被實施為使該周邊密封件(3)的一個擴展(例如發生于工作 狀態下存在高于室溫的一個溫度時和/或作為在該流體的影響下膨脹的 結果)垂直于該預壓緊力(Fv)的作用方向而發生。
4、 權利要求1或2所述的連接系統，其特征在于該擴展空間 (E)，特別是其第一局部擴展空間(El)和/或其第二局部擴展空間 (E2)，被實施為使該周邊密封件(3)的一個擴展(例如發生于工作狀態下存在高于室溫的一個溫度時和/或作為在該流體的影響下膨脹的 結果)在該預壓緊力(Fv)的作用方向上發生。
5、 權利要求1到4之一所述的連接系統，其特征在于該第二連 接部件(2)能夠沿著一個插入軸線(X-X)通過一個莖部(5)，該 凹槽圍繞其側面的周邊延展，插入該第一連接部件(1)的一個接收開 孔(6)之中，其結果是垂直于該插入軸線而產生該周邊密封件(3) 的徑向壓緊。
6、 權利要求1到4之一所述的連接系統，其特征在于該第二連 接部件(2)能夠通過一個端面(2a)，該凹槽(4)在其周邊上延展， 在一個安裝軸線(Y-Y)的方向上被壓緊到該第一連接部件(1)的一 個安裝平面上，其結果是在該安裝軸線的方向上產生該周邊密封件(3) 的軸向壓緊。
7、 權利要求1到6之一所述的連接系統，其特征在于該擴展空 間(E)包括一個空間(El)，特別是一個第一局部擴展空間(El)，它 是由這兩個凹槽邊緣(4b， 4c)之間的距離(NL)的大小來確定，在 確定大小時考慮到了預計的多種工作條件，該周邊密封件(3)的材料 的 一個熱膨脹系數以及在流體中的膨脹性能。
8、 權利要求1到7之一所述的連接系統，其特征在于該擴展空 間(E),特別至少是該第一局部擴展空間(El)在工作狀態下直接與 這些連接部件(1， 2)之間的該間隙(7)相連接。
9、 權利要求1到8之一所述的連接系統，其特征在于該擴展空 間(E)，至少是該第一局部擴展空間(El)被實施為在工作狀態下使 高于該比較壓力(p2)的壓力(Pl)增加該周邊密封件(3)的預壓緊 力(Fv)。
10、 權利要求1到9之一所述的連接系統，其特征在于該擴展 空間(E)包括一個空間(E2)，特別是一個第二局部擴展空間(E2)， 該空間是由該凹槽(4)的凹槽底部(4a)中的一個凹陷所形成的。
11、 權利要求10所述的連接系統，其特征在于該凹槽底部(4a) 中的該凹陷的寬度(B， Bl， B2)與該周邊密封件(3)處于未壓緊狀 態下的橫截面的最大軸向主尺寸,如在一個O形環情形下的繩直徑，相 比要小。
12、 權利要求10或ll所述的連接系統，其特征在于該凹陷的寬 度(B,B1,B2)從該凹槽(4)的凹槽底部(4a)開始隨著其深度(T， Tl， T2)的增加而逐漸變小，其中該深度(T， Tl， T2)優選大于該 凹陷的寬度(B, Bl， B2)。
13、 權利要求10到12之一所述的連接系統，其特征在于該凹 槽底部(4a)中的凹陷的一個側壁由該凹槽(4 )的這兩個凹槽邊緣(4b， 4c)之一形成，特別是由與在該待密封的間隙(7)這一側上的凹槽邊 緣(4b)相對定位的該凹槽邊緣(4c)形成。
14、 權利要求10到12之一所述的連接系統，其特征在于該凹陷被安排在該凹槽底部(4a)的一個中央區域中。
15、 權利要求10到14之一所述的連接系統，其特征在于，在 工作狀態下，該周邊密封件(3)被安排在該第二局部擴展空間(E2) 與這些連接部件(1,2)之間的該間隙(7 )之間。
16、 權利要求10到15之一所述的連接系統，其特征在于該第 二局部擴展空間(E2)被實施為在工作狀態下使高于該比較壓力(p2) 的該壓力(Pl)迫使該周邊密封件(3)的一部分進入該第二局部擴展 空間(E2)。
17、 權利要求1到16之一所述的連接系統，其特征在于該擴展 空間(E)是由至少兩個擴展空間(E2)構成，這些擴展空間是由在該 凹槽底部(4a)中安排在不同位置、并且各自具有相同或不同的深度(Tl， T2)和/或寬度 (B1, B2)的多個凹陷所形成。
18、 權利要求1到17之一所述的連接系統，其特征在于該周邊 密封件(3 )完全地貼在該待密封間隙(7 )這一側的該凹槽邊緣(4b ) 上，并且與相對定位(距離El)的該凹槽邊緣(4c)間隔開，或者貼 在這兩個凹槽邊緣(4b，4c)上，其中該周邊密封件(3)在該凹槽(4)中優選不對稱的位置完全是由該被壓緊的周邊密封件(3)的徑 向橫截面區域(AR)的一個不對稱的形狀所造成。
19、 權利要求1到18之一所述的連接系統，其特征在于一個突 起(2b)形成在這兩個凹槽邊緣(4b,4c)中的至少一個上，特別是在 位于與該待密封的間隙(7)相對定位的這一側的凹槽邊緣(4c)上， 特別是通過一個凹切，優選是在該凹槽(4)的上部區域中來形成，所 述突起在一個預先安裝狀態下將該周邊密封件(3)束縛地固定在該凹 槽(4)中。
20、 權利要求1到19之一所述的連接系統，其特征在于在該凹 槽(4)中安排了用于機械地禁止該周邊密封件(3)的一個軸向運動 的裝置(4d， E2),該裝置(4d, E2)被實施為當這些連接部件之 一 (2 )通過該莖部(5 );故插入該另 一個連接部件(1 )的接收開孔(6 ) 中時并且當存在一個反向作用的、這些連接部件(1,2) ^t此間相對向 后的運動時，該周邊密封件(3)被固定在所述位置中，在該位置中， 在工作狀態下，該周邊密封件(3)封閉了該接收開孔(6)的間隙(7) 并且在此過程中通過一個沿軸線定向的支承面(FA)而貼在位于該待 密封的間隙(7) —側的一個凹槽邊緣 (4b)上。
21、 一種用于管道、裝配件或組裝件的連接系M^，這些管道、裝 配件或組裝件旨在傳導一種施加了比一個比較壓力(p2)高的一個壓力(p,)的流體，該系統包括一個第一連接部件(1),如一個殼體部件， 一個能夠與第一連接部件(1)連接的第二連接部件(2),如像一個插 頭部件，以及由一種彈性體構成并且安排在一個凹槽(2)中的至少一 個周邊密封件(3)，該凹槽形成在這兩個連接部件(1， 2)之一的周 邊上、并且具有一個凹槽底部(4a)以及兩個凹槽邊緣(4b, 4c)，其 中，在工作狀態下，在該密封件(3)于該凹槽(4)中所占據的一個 位置中，該密封件(3)通過變形并產生一個預壓緊力(Fv)來封閉這 些連接部件(1 ， 2 )之間的一個間隙(7 ),其中，當這些連接部件(1, 2)彼此相連時，該周邊密封件(3) ^皮固定在所述^立置中，在該位置 中，該周邊密封件(3 )在工作狀態下封閉該接收開孑L ( 6 )的間隙(7 )， 其特征在于在該第一連接部件(1)和/或該第二連4妻部件(2)中形成 了用于該周邊密封件(3)的一個擴展空間(E)，該擴展空間(E)容 納該周邊密封件(3)的方式為當該周邊密封件(3)的體積增大時 (例如發生工作狀態下存在高于室溫的 一個溫度時或作為在該流體的 影響下膨脹的結果而發生)，和/或存在該周邊密封件的一個變形時(如 在該預壓緊力(Fv)或者該更高的壓力(Pl)的影響下而發生)，作為 該壓緊的周邊密封件(3)的一個徑向^f黃截面積(AR)與該凹槽(4)、 擴展空間(E)、以及適當時該待密封的間隙(7)的橫截面積(AN)之 和的商而得到的 一個填充水平小于百分之百。
22、權利要求21所述的連接系統，其特征在于該第一連接部件 (1)中的該擴展空間(E)位于該周邊密封件(3)的一個支承面的 區域中。
全文摘要
本發明涉及一種用于管道、裝配件或組裝件的連接系統，它們用于以高于一個比較壓力(p2)的壓力(p1)來傳導一種流體。該系統包括一個第一和第二連接部件(1，2)以及置于這兩個連接部件(1，2)之一的周邊上形成的一個凹槽(4)中的一個周邊密封件(3)，該凹槽包括一個凹槽底部(4a)以及兩個凹槽邊緣(4b，4c)。當在該凹槽(4)中處在工作狀態時，在該密封件(3)占據的一個位置中它封閉了該接收開孔(6)的一個間隙(7)，同時發生變形并產生一個徑向的預壓緊力并且在沿軸線方向(X-X)上延伸的一個接觸長度(KL)上抵靠在這些連接部件(1，2)上。為了實現高功能可靠性以及在建立該配對連接時改進的裝配簡易性，同時確保僅僅有少量的流體滲透過該密封件(3)，本發明在該凹槽(4)中提供了用于機械地抑制該周邊密封件(3)的軸向運動而設置的裝置(4a，4d，4e，13)并且它們被設計為當一個連接部件(2)被插入另一個連接部件(1)時并且還發生相反的倒退運動時，在該密封件(3)被固定的位置中該密封件(3)封閉了該接收開孔(6)的間隙(7)。
文檔編號F16L17/02GK101351666SQ200680050184
公開日2009年1月21日 申請日期2006年11月8日 優先權日2005年11月8日
發明者弗蘭克·岑瑟斯, 梅爾廷·萊希納, 諾貝特·特勞 申請人:福士汽車配套部件責任有限公司