CN1904455A - 具有成型密封圈和排气装置的插塞连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有成型密封圈的插塞连接器，用来建立流体或者气体密封连通，其中该插塞连接器具有接管和插头，它们沿着轴向相互插入，成型密封圈形成一个布置在插头的环绕槽中的唇形密封圈。本发明的目的是，如此地改进具有前面所述的成型密封圈的插塞连接器，以致可以克服泵作用，因此在插塞连接器受脉冲负荷时可以避免槽底处的真空。

Description

具有成型密封圈和排气装置的插塞连接器
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的具有成型密封圈和充气装置的插塞连接器。
背景技术
插塞连接器的功能和其所使用的成型密封圈请参见本申请人的DE102004019800.4号的在先专利申请。
作为现有技术也可以参见DE2413750C2，该专利文献的图5中也公开了作为双翼密封圈的一种成型密封圈。
这种成型密封圈优选地用于插头耦联件，因为可以实现小的插入力。在插塞连接器中，当然可以克服插头中的槽成形相对不准确以及只能得到小的槽深度的问题，因为整个插头成形为深拉件，因此只具有小的槽深度。如果以切削的方式来形成槽，它是不同的。
由于使用了形成为板件的插头，因此产生了在插头和接管之间的密封连接的区域中具有相对较大的公差的缺点，因为如所解释的那样，插头优选地由板件形成，并且接管由不同类型的材料如塑料、压铸材料和其它的金属材料形成。此外，它可以形成为车削件或者深拉件。
由于在装配插塞连接器时具有与此相关的小的轴向引导长度，因此也产生大的角度间隙量。
由于所提到的原因出发，在较大的圆周上使用上述在先专利申请的唇形密封圈证明是有效的。
现在已表明，在给插塞连接器施加脉冲负荷时，其中大-200毫巴(mbar)到+4巴(bar)范围内的脉冲冲击产生了过压，对密封连接器产生了一个特别大的负荷。除了脉冲冲击之外，还在接管和插头之间产生了叠加的相对运动，这对唇形密封圈提出了高的要求。
在DE2413750的结构中，唇形密封圈只与非常精确地制造出的槽相结合地进行工作，因为唇形密封圈的这两个腿实际上形状锁合地连接在槽侧面上，并且因此不会形成自由空间。在相应的脉冲负荷时，它因此不会产生唇形密封圈的静态腿的提升效果或者置换效果，如它在上述插塞连接器中的情况一样。
在具有在按前述专利申请的唇形密封圈的插塞连接器中，在脉冲负荷中产生了所谓的泵效应。在这种结构中，唇形密封圈以其基底在后部槽侧面上滑动，并且因此在C形唇形密封圈的基底和槽侧面之间实现密封作用。
但是，同时动态密封唇也鼓起，因此在动态腿和基底上产生了拉力，并且在槽底产生了真空，因为基底与静态腿一起从槽升高。
然后，由于静态腿退让并且后部和基底强烈地密封在槽的环形环绕的密封侧面上，所以介质从压力侧被吸入到如此产生的空腔中。
一旦来自压力室的压力被除去，唇形密封圈就沿着与压力负荷相反的方向向前被推动，因此槽侧面上的密封效果下降了，并且介质从具有过压的空腔中出来输送到外腔中。
因此，描述了上述泵作用，这种泵作用要通过下面描述的本发明特征来防止。
发明内容
因此本发明的目的是，如此地改进具有前面所述类型的成型密封圈的插塞连接器，以便可以避免上述泵作用。
本发明通过权利要求1的技术教导来实现所提出的目的。
本发明的主要特征是，在插塞连接器受脉冲负荷时形成在槽底处的泵腔可以充气。
在本发明的一种优选结构中，空气锁合(luftschluessige)的连通通过多个分布在唇形密封圈圆周上的充气槽来实现。
在另一种结构中规定，代替中断基底密封作用的充气槽，在基底上设置多个均匀地布置在圆周上的、伸出于基底外圆周的凸榫，这些凸榫在它们之间产生了位于插头的槽的区域内的泵腔和外腔之间的所述空气锁合连通。
代替设置增大直径的、伸出于基底的凸榫，可以施行在插头的槽侧面区域中进行运动反向的等效措施。
因此，在第一种结构中规定，在槽侧面区域中设有在插头中环绕的、相互之间具有相等距离的一些通口，这些通口也使插头槽的泵腔与外腔相连通。
代替设置所述的通口，在环绕的槽侧面的区域中设有一些切槽，从而也可以在设置于插头的槽的区域内的泵腔和外腔之间产生空气锁合的连通。
本发明具有这样的优点，即，C形成型环用作为唇形密封圈，该C形环具有简单的、薄的唇结构，因此产生较小的插入力。例如，静态腿的厚度是动态腿的三倍大。
在本发明的一种改进结构规定，在静态腿的区域中设置一个向外的、紧贴在槽底上的、位于静态腿上的密封凸起。因此，形成了一个确定的密封边缘。
本发明的另一种结构规定，插头在所形成泵腔的区域中具有穿过插头主体的充气/排气孔，该充气/排气孔实现所形成泵腔的连续充气/排气。
还有利的是，使用相对较薄的基体，它的厚度大约是动态腿厚度的两倍。
本发明的核心是，设置了肋、切槽、凸榫和类似的几何结构，它们在C形成型唇形密封圈的基底上形成了泵腔和外腔之间的空气锁合的连通，其中泵腔在静态腿的外圆周上朝向插头中的环绕槽的内壁的方向形成。
通过给出的技术教导，由于使用了C形成型唇形密封圈而产生了较小插入力的优点。
因为由于避免泵作用而对槽的几何形状没有特殊的要求，因此也可以在较小的槽深度上的情况下把槽成形不精确地进行控制。
因此，这种插头的制造费用特别低。它可以由便宜的金属材料来拉制。
因此，也可以弥补插头和接管之间的较大公差。
同样地，在插入件的和接管的轴线之间可以具有较大角度间隙，该角度间隙可以位于±5度的范围内。
在-200毫巴(mbar)到+4巴(bar)过压的范围内，介质脉冲负荷可以得到密封并且可以很好地得到控制。
由于可以方便地实现密封，因此也可以减少材料的使用。
本发明的发明主题不仅由各个权利要求的主题来给出，而且也可以由各个权利要求的相互结合来给出。
所有在文献中包括摘要在内所公开的细节和特征、尤其在附图中所示出的空间构造要求作为本发明的实质内容得到保护，只要它们各自或者它们的结合相对于现有技术是新颖的。
附图说明
在下面，参照示出了许多实施例的附图来更加详细地解释本发明。因此，本发明的其它发明实质特征和优点由附图和它的描述得出。
在附图中：
图1A是无压力状态下在先专利申请的插塞连接器；
图1B是具有泵作用的、处于压力下的图1A的插塞连接器；
图1是唇形密封圈的本发明实施例的透视图；
图1a是相对于图1变型的实施方式；
图2是两个不同实施例在没有内压影响的情况下的插塞连接器的本发明解决方案的视图；
图3是另外两个不同实施例在有内压影响时的图3的实施例。
具体实施方式
首先根据图1A和1B来解释泵作用，如其根据在前的专利申请可以产生唇形密封的那样。
图1A示出了按在先专利申请的插塞连接器，该插塞连接器包括插头1，该插头优选形成为弯板件。插头1形成一个环绕的内腔2，该内腔2通过这里没有示出的软管来填充。
没有示出的软管通过压力介质3来密封内腔，该压力介质3沿着箭头方向12作用在插塞连接器上。
插头1的对应件通过接管20来形成，并且在位于插头1和接管20之间的中间空隙内设置新型的唇形密封圈6。
在插头的板料中形成一个环绕槽5以把插头1密封在接管20上，所谓的C形唇形密封圈6置于该环绕槽5中。
唇形密封圈6包括一个静态腿8，该静态腿8通过一个下部的、布置在前端的密封凸起22来密封地支撑在槽底上。静态腿8通过基底17过渡到动态腿7中，该动态腿7也通过它的前部自由部分密封地紧贴在接管20的内圆周上。
因此，压力介质3沿着箭头方向12作用在环形间隙4上并且倾向于使唇形密封圈鼓起。
在图1A和1B之间的转变中示出了这些关系。
由此可见，由于作用的过压，它进入到位于唇形密封圈6前面的环形腔13内，并且因此也对位于腿7、8之间的中间空隙9进行加载。
因此，中间空隙9-由于给定的压力升高-被增大，因此动态腿7紧贴在接管20的内圆周上。
同时使静态腿8从槽5的槽底升起，并且向上运动。因此，泵腔15被开启，因为它在动态腿7的相对侧挤入自由空间14中。
但是，由于基底17仍然密封地紧贴在槽5的槽侧壁11上并因此没有为自由空间15形成卸载，泵腔15以期望的方式相对于大气密封。
尽管唇形密封圈6以其基底17沿着箭头方向16向上升高，但是泵腔15本身保持关闭，并且由于这种沿着箭头16的运动使得在泵腔15内产生了低压。
当槽侧壁11上的密封大于前部密封凸起22的区域内之后，压力介质沿着箭头方向12在克眼密封凸起22的情况下抽吸到低压的泵腔15中，并且储存在那里。
一旦压力介质3的压力去除，唇形密封圈6就沿着与所画出的箭头方向16相反的方向变形，此外，当压力介质的压力下降时，在插头和接管之间产生了轴向运动，因此又产生了图1A的情况。
但是，储存在泵腔15内的压力介质朝着外腔10的方向通过槽侧面11从泵腔15排出，因此产生了不期望的泄漏。
因此描述泵效果，该泵效果负责，压力介质以小的一部分(以小滴的方式)通过该不良的泵效果输送到外腔10内。
如果压力介质不是液体介质而是气体介质，当然也适合于相同的情况。
在这里开始描述本发明。
在图2和3的示例中，示出了插塞连接器的准确实施方式，如参照图1A和B所解释的那样。这些相同的解释和相同的标记也适用于按图1-3的本发明的实施例。
现在本发明的主要特征是，根据图1，唇部密封圈6至少在基底的区域内具有均匀地分布在圆周上、沿着径向的排气槽18，槽18中断了基底17在插头槽5的槽侧面11区域内的密封连接。
参照图2和3来详细地解释动能。
由于制图的原因，现在示出了按图1A和1B的视图的情况，其中泵腔15现在在图2和3的视图中位于上方。但是它适用相同的结构关系。
现在从图2和3之间的比较中可以知道，在图2和图3之间的过渡中增大泵腔15时，压力介质不再可以储存在泵腔中，因为布置在唇形密封圈6的基底17中的充气槽18在持久地、空气锁合地连通泵腔15时能够朝向外腔10的方向。
因此，泵腔15总是朝着外腔10的方向打开。
当由于压力介质3的作用而使唇形密封圈6沿着箭头方向26向下运动以打开泵腔15时，来自外腔的介质的卸压沿着箭头方向19来实现。
此外，仅仅要补充的是，插头1和接管20之间的可松开的连接通过定位装置(Rastvorrichtung)21来形成，该定位装置21是本申请人的许多专利申请中的主题。参见属于定位装置现有技术的描述。本发明包括这些公开的全部内容。
作为替换实施例，在图1a中示出的是，代替排气槽18而设置所谓的凸榫23，这些凸榫在基底17的净宽上伸出，并且因此构成了前述排气槽18的运动换向。
作为替换特征，排气措施也可以不设置在唇形密封圈6的区域中或者可以不仅设置在该区域中，而且也可以设置在槽侧面11的区域中。
因此，图2以虚线示出了第一实施例，该实施例示出，可以在槽侧面11的区域中沿着轴向设置通口24，该通口也延伸穿过插头的邻近侧面，从而也可以与外腔10空气锁合地连通。
又重复的是，唇形密封圈6的压力充气措施独自地或者与结构变形相结合地在槽侧面11的区域内进行。
图3示出了槽侧面11的结构变型的另一个实施例，该槽侧面与唇形密封圈的排气装置相结合地或者独自地实现本发明的技术教导。
这里示出了，一些切槽25在圆周上以均匀的距离分布在槽侧面11的区域中，这些切槽因此也在泵腔15和外腔10之间产生空气锁合的连接。
因此重要的是，充气措施可以在大的范围进行改变，以便不会在基底17和槽侧面11之间产生密封作用，从而使泵腔15与外腔10空气锁合地连通。
因此，一些小孔、切槽或者肋也可以布置在槽侧面11上。
密封圈由弹性体材料如橡胶、橡皮、聚合塑料和类似更多材料形成。
在插塞连接器的额定直径为55mm时，密封圈在没有受阻的情况下的轴向长度仅仅为大约4.5mm，高度仅仅为4-4.5mm。
静态腿的厚度在这里最大为2mm，而动态腿的厚度大约为1-2mm。
因此，可以形成轻的、节省空间的唇形密封圈结构，因此可以使插入力很小。
在本发明的改进结构中可以规定，通口27也可以在槽5的槽底区域中均匀地分布在圆周上以给泵腔15排气。
本发明的附加结构规定，插头1在所形成的泵腔15的区域中具有充气/排气孔28，该孔实现所形成的泵腔15的连续充气/排气。
标记目录
1插头
2内腔(软管)
3压力介质(内腔)
4环形间隙
5槽
6唇形密封圈
7腿(动态)
8腿(静态)
9中间空隙
10外腔
11槽侧壁
12箭头方向
13环形腔
14自由空间
15泵腔
16箭头方向
17基底
18充气槽
19箭头方向
20接管
21定位装置
22密封凸起
23凸榫
24通口(槽侧面)
25切槽(槽侧面)
26箭头方向
27通口
28充气/排气孔

Claims (16)

1.一种具有成型密封圈的插塞连接器，用来建立液体或者气体密封连通，其中该插塞连接器具有接管和插头(1)，它们可以沿着轴向相互插入，并且成型密封圈形成为一个布置在插头(1)的环绕槽(5)中的唇形密封圈(6)，其特征在于，一个在插塞连接器受脉冲负荷时形成在槽(5)底部处的泵腔(15)形成为可以进行充气/排气。
2.如权利要求1所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，借助位于泵腔(15)和外腔(10)之间的空气锁合的连通，形成泵腔的充气/排气。
3.如权利要求1和2所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，空气锁合的连通通过多个分布在唇形密封圈(6)圆周上的充气槽(18)来实现。
4.如权利要求1-3所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，代替中断基底(17)的密封作用的充气槽(18)，在基底(17)上设置了多个均匀地布置在圆周上的、伸出于基底(17)外圆周的凸榫(23)，这些凸榫(23)在它们之间形成位于插头(1)的槽(5)的区域内的泵腔(15)和外腔(10)之间的所述空气锁合的连通。
5.如权利要求1-4所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，插头(1)中的槽(5)具有槽侧面(11)，在该槽侧面的区域中设置与基底(17)上的中断的充气槽(18)等效的运动换向措施。
6.如权利要求1-5所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，在插头(1)中的第一等效措施具有环绕的、相互之间有相同距离的、位于槽侧面(11)的区域内的通口，这些通口使插头(1)中的槽(5)的泵腔(15)与外腔(10)相连通。
7.如权利要求1-6所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，在插头(1)内的第二等效措施具有环绕的、相互之间有相同距离的、位于槽侧面(11)的区域中的切槽(25)，这些切槽(25)使插头(1)中的槽(5)的泵腔(15)与外腔(10)相连通。
8.如权利要求1-7所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，插头(1)在所形成泵腔(15)的区域内具有充气/排气孔(28)。
9.如权利要求1-8所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，唇形密封圈(6)形成为C形成型圈，该C形成型圈产生有相对较小的插入力，该C形成型圈具有动态腿(7)、静态腿(8)和基底(17)。
10.如权利要求1-9所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，在静态腿(8)的区域中设置一个向外的、紧贴在槽(5)底上的、位于静态腿(8)上的密封凸起(22)，该密封凸起形成了一个确定的密封边缘。
11.如权利要求1-10所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，唇形密封圈(6)具有相对较薄的基体，该基体优选具有动态腿(7)的两倍厚度。
12.如权利要求1-11所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，C形成型的唇形密封圈(6)的基底(17)上的肋(22)、切槽(25)、凸榫(23)和类似的几何结构形成了在泵腔(15)和外腔(10)之间的空气锁合的连通，其中泵腔(15)在静态腿(8)的外圆周上朝向插头(1)中的环绕的槽(5)的内壁的方向形成。
13.如权利要求1-12所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，为了避免泵作用，槽(5)在较小的槽深度的情况下可以具有相对不精确的成形，并且对槽的几何形状没有特殊的要求。
14.如权利要求1-13所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，插头(1)和接管之间的公差相对较大，因此制造费用尤其相对较低。
15.如权利要求1-14所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，插头(1)的和接管的轴线之间的角度间隙相对较大。
16.如权利要求1-15所述的具有成型密封圈的插塞连接器，其特征在于，相对较大的负荷区域通过脉冲介质得到有利的密封，并且唇形密封圈(6)使用的材料相对较少。
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