[发明专利]密封装置以及相应的组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封和锁闭组件。

所述组件尤其应用于两个铸铁管的密封和锁闭组件。

背景技术

文献EP-A-526 373描述了一种组合密封组件，其包括一密封主体、一弹性材料制成的锚定跟部以及嵌入在该锚定跟部的多个刚性材料制成的锁定嵌件。这些锁定嵌件均匀分布在该主体的整个圆周上。每一个锁定嵌件由金属制成，并且具有锚定头和钩齿，该锚定头被设计为支撑在设置于承口端部的锚定槽的底部上，该钩齿适于啮合在插口端部的外部表面中，从而防止在轴向力的作用下可能会将插口端部从承口端部分离的轴向移动，该轴向力由循环通过插口端部和承口端部的液体的压力产生。

每一个锁定嵌件的倾斜度取决于在插口端部的外直径和插口端部的内直径之间的间隙。锁定嵌件在插口端部上的钩卡作用产生了一反作用力，在中线方向上的反作用力的倾斜角度依赖于在所述装配好的端部之间存在的间隙而变化。

相对于径向测得的反作用力的角越大，该锁闭就越能承受得住在组件中循环的液体的内部压力。在另一方面，锁定嵌件在插口端部的外部表面的钩卡作用随着反作用力的角度变小而提高。实际上，如果该角度太大，当将锁定嵌件的钩齿置于压力下时，该锁定嵌件的钩齿有不能钩卡到插口端部上的风险，并且可能在该插口端部上滑动从而引起锁闭失效。

在压力下的性能差的风险相对于反作用力的角度本身小的地方的最大的间隙是关键的；而锁定嵌件的不良钩卡的风险相对于反作用力的角度本身大的地方的最小间隙是关键的。

发明内容

基于前述文献的已知组件，本发明的目的在于，对嵌件在插口上的钩卡的可靠性和在压力下的锁闭性能之间的折衷进行优化。

因此，本发明涉及一种密封和锁闭组件，这种类型的组件包括：第一管道元件的插口端部(4)，其包括一外部圆柱形表面(70)；第二管道元件的承口端部(8)；以及一用于插口端部(4)和承口端部(8)之间的密封和锁闭装配的组合密封件；承口端部(8)包括由一底表面(92)限定的锚定槽(82)和环形正表面(90)，该底表面(92)基本平行于所述组件的中轴线(X-X)延伸；该密封件包括：由围绕中轴线(X-X)延伸的弹性材料制成的环(14)，所述环具有在承口端部(8)和插口端部(4)之间被径向压缩的环体(16)，并且所述环具有一被容纳在锚定槽(82)中的锚定跟部(18)；以及多个由刚性材料制成的、至少部分嵌入在锚定跟部(18)的锁定嵌件(20)；每一个锁定嵌件(20)都包括一径向外部头部(30)以及径向内部脚部(32)，该径向外部头部(30)至少部分嵌入在锚定跟部(18)并且被设计为置于锚定槽(82)中，该径向内部脚部(32)设计为置靠插口端部(4)；所述头部(30)包括适用于置靠在锚定槽(82)的底表面(92)上的第一径向突出部分(40)，以及适用于置靠在环形正表面(90)上的第一和第二正面突出部分(50、52)；该第二正面突出部分(52)从该第一正面突出部分(50)径向偏移；其特征在于，所述环形正表面(90)直接连接到底表面(92)，由此使得对于在可接受的公差范围之中的外部表面(70)和底表面(92)之间的任何间隙，当插口端部(4)和承口端部(8)经受液体的内部压力时，所述锁定嵌件(20)置靠正表面(90)并置靠在底表面(92)上。

附图说明

在阅读以下描述之后将更容易地理解本发明，以下的描述仅仅作为实施例给出并参考附图，其中：

-图1至3分别是在实现根据本发明的锁闭装配之前、之中和之后的两个管的组件和插入在它们之间的组合密封件的沿子午线的剖面图的半视图；

-图4和5是在装配的不同阶段中的根据本发明的组件的一部分的沿子午线的剖面的放大图，承口端部和插口端部限定了它们之间的最小间隙；

-图6和7是在装配的不同阶段中的根据本发明的组件的一部分的沿子午线的剖面的放大图，承口端部和插口端部限定了它们之间的最大间隙；以及

-图8是根据本发明的一个变体的锁定嵌件的沿子午线的视图。

具体实施方式

在图1至3中示出了整体用标号2标出的一个根据本发明的密封和锁闭组件。

密封组件2包括插口端部4或与第一管6成整体的凸端、承口端部8或者与第二管10成整体的凹端、以及密封件12。

组件2沿中轴线X-X延伸。在下文中，将相对于此中轴线使用措辞“径向”、“轴向”、“周向”和“沿子午线方向”。

在沿子午线的剖面图中，密封件12包括一由柔性或弹性材料——例如弹性体——制成的弹性环14，其围绕中轴线X-X延伸，在弹性环14中嵌入了多个锁定嵌件20。