專利名稱：等靜壓力機(jī)所用密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活動(dòng)蓋子所用密封件，該密封件適合于封閉等靜壓力機(jī)的壓力艙。應(yīng)用該密封件以便可使所述蓋子與壓力艙壁之間被密封。本發(fā)明還涉及密封此種蓋子的方法，以及等靜壓力機(jī)、蓋子、密封件支架以及使用密封件密封蓋子。
背景技術(shù)：
在等靜熱壓機(jī)中，產(chǎn)品被插入筒形壓力艙中，然后以高壓(例如2000巴)氣體和高溫(例如500℃)充入該壓力艙。熱氣使該產(chǎn)品經(jīng)受均衡的例如均勻的高壓處理，這就意味著該產(chǎn)品要承受來(lái)自所有各個(gè)側(cè)邊的同樣壓力。應(yīng)用等靜熱壓處理的例子有對(duì)金剛石刀具的燒結(jié)，對(duì)金屬粉末或陶瓷粉末的壓緊或壓縮，等等。
把即將屈從于壓制處理的坯件或產(chǎn)品插入壓力艙之后，就用蓋子封閉該壓力艙。所述蓋子通常設(shè)置有一個(gè)周邊主密封件以及一個(gè)或更多個(gè)次密封件，次密封件的形式為對(duì)流限制密封環(huán)(convectionlimiting sealing ring)(依據(jù)壓力和溫度的情況，一個(gè)密封環(huán)可能就足夠了)。該密封環(huán)的功能尤其是用于保護(hù)主密封件。沒有密封環(huán)，熱氣就可能泄漏到主密封件上并使其摧毀。除了密封功能之外，這些密封環(huán)還用于把熱傳導(dǎo)給鄰接的壓力艙壁。
每個(gè)密封環(huán)均形成帶有兩末端的敞開的環(huán)。該兩端設(shè)置有鉤子，這些鉤子可制造成彼此配合的，以便封閉該密封環(huán)。當(dāng)把蓋子從壓力艙上移開時(shí)，密封環(huán)就不能松開且因此就構(gòu)成帶有受限的彈性。密封環(huán)由鑄鐵制成，且盡管其有受限彈性，但該彈性足以把該密封環(huán)調(diào)節(jié)為筒形壓力艙壁的直徑，而該壁在加壓期間擴(kuò)張了。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的密封環(huán)在安裝和拆卸時(shí)存在著問(wèn)題，例如當(dāng)由于破裂而進(jìn)行檢查時(shí)，或者有灰塵而需要去除時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。密封環(huán)的鉤子，據(jù)說(shuō)它們因此能夠形成彈簧鎖，由于要求用很大的力把它們結(jié)合和/或分開，在安裝和拆卸時(shí)就容易斷裂。另外，制造此種類型的密封環(huán)成本昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種密封件，其用于解決傳統(tǒng)密封環(huán)安裝和拆卸時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是形成一種密封件，其成本低廉而且制造簡(jiǎn)便。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種壓力機(jī)、蓋子以及容易密封的密封件支架。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)便方法，其用于密封等靜壓力機(jī)所用蓋子。
從下述說(shuō)明中會(huì)證明，借助于隨附權(quán)利要求書所定義的一種密封件、一種方法、一種等靜壓力機(jī)、一種蓋子、一種密封件支架以及使用一種密封件，這些以及其他目的就會(huì)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，設(shè)置一種密封件，其包括用于等靜壓力機(jī)蓋子的密封裝置，該密封裝置可應(yīng)用于托架(a mounting)中。所述蓋子具有第一位置和第二位置，在第一位置上該蓋子封閉等靜壓力機(jī)的壓力艙，而在第二位置上該蓋子與壓力艙分開。此種密封裝置可應(yīng)用于托架中，從而當(dāng)處于所述第一位置上時(shí)，該裝置就在蓋子與壓力艙壁之間形成密封。密封裝置包括至少兩個(gè)單獨(dú)的圓弧形分段(segments)，當(dāng)該兩個(gè)分段放置在托架中時(shí)它們就一起形成一個(gè)封閉的環(huán)。布置一個(gè)止動(dòng)裝置以便限制所述分段移動(dòng)，從而這些分段保持在也處于所述第二位置上的托架中。
本發(fā)明以下述認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，即可以通過(guò)把一個(gè)環(huán)分離開而不是使用單一整件的環(huán)而提供良好的密封件，從而該環(huán)由至少兩個(gè)單獨(dú)圓弧形分段組成，當(dāng)該分段被放置在托架中時(shí)它們一起形成一個(gè)封閉的環(huán)。由于這些單獨(dú)分段的緣故，密封裝置就比由鉤子結(jié)合的傳統(tǒng)環(huán)更為明顯地容易拆卸。與止動(dòng)裝置結(jié)合使用就能使該分段在蓋子從壓力艙上去除時(shí)也保持在托架中，且不再限制各分段的徑向移動(dòng)。就制造而言，使用分段的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它們制造成本便宜。例如，可通過(guò)從直接軋制條帶金屬坯件而制造分段。
當(dāng)圓弧形分段被放置在托架中時(shí)，它們就一起形成封閉的環(huán)，即分段是圓周形的且形成一個(gè)整體封閉的環(huán)而在兩個(gè)分段之間沒有間隙。這樣就阻礙從壓力艙中逸出的熱氣，因此在蓋子與壓力艙之間形成良好的密封件。因此，分段就具有密封功能。
止動(dòng)裝置的至少一個(gè)部分最好是可去除的，且與分段分離開，去除止動(dòng)裝置的一個(gè)部分就可讓一個(gè)或多個(gè)分段從托架上去除。還可把上述部分布置在分段上而使該分段容易安裝及保持，或者使其至少局部被鎖緊。
就此處的托架而言，是指某種夾具或支架，例如槽子。此種托架最好布置成處于蓋子筒形外表面上或者屬于蓋子的密封件支架外表面上的圓周槽子，該蓋子的外徑略微小于限定著等靜壓力機(jī)內(nèi)壁的壓力艙，在此種情況下，被放置在托架中的密封裝置適合于抵靠著周圍的艙壁而密封。然而，可以想到但并非最好的是設(shè)置帶有托架的實(shí)際艙壁，且因此就在使蓋子封閉壓力艙之前把密封裝置放置在艙壁中。即使上述兩種可選方案都可采用，下述說(shuō)明也只是集中討論第一種方案即托架處于蓋子上或者與蓋子有關(guān)的密封件支架上。
由于密封裝置并非制造成單一整件而是由多個(gè)單獨(dú)分段組成，這些分段最好設(shè)計(jì)成當(dāng)它們放置在托架中時(shí)是彼此重疊的。所述重疊件阻礙壓力艙中的氣體在并置的分段之間泄漏。該重疊件是由于每個(gè)分段的兩端具有突出部而適當(dāng)?shù)卦O(shè)置的，所述突出部隨著各分段被放置在托架中而與所鄰接分段的對(duì)應(yīng)突出部重疊。例如，每個(gè)分段都可以有一個(gè)末端帶有上突出部而另外那個(gè)末端帶有下突出部，在此種情況下，一個(gè)分段的上突出部就與所鄰接分段的下突出部匹配。然而要意識(shí)到，重疊件可以設(shè)置為帶有其他設(shè)計(jì)方案的兩端。
作為重疊件的一種可選方案，可把各分段設(shè)計(jì)成當(dāng)它們放置在托架中時(shí)，彼此端對(duì)端有彈性地抵靠。這樣，當(dāng)各分段被放置在托架中時(shí)，它們之間就會(huì)形成良好的密封件，而且會(huì)阻礙壓力艙中的氣體在并置分段之間泄漏。由于使每個(gè)分段的某一個(gè)或兩個(gè)末端部分用彈性材料制作，當(dāng)各分段被放置在托架中時(shí)，一個(gè)分段的兩端就與所鄰接分段的兩端抵靠著，這樣就適宜地有了彈性。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，各分段是各自單獨(dú)可被鎖緊的，即可以把止動(dòng)裝置布置成限制某一分段移動(dòng)，但不限制其他分段移動(dòng)。這是通過(guò)設(shè)置止動(dòng)裝置而實(shí)現(xiàn)的，該止動(dòng)裝置包括一組止動(dòng)件，這些止動(dòng)件最好彼此獨(dú)立可被布置和被分離，且最好在功能上彼此獨(dú)立，每個(gè)分段的移動(dòng)均受到至少一個(gè)止動(dòng)件限制，每個(gè)止動(dòng)件只限制該分段的移動(dòng)。因此，每個(gè)分段就以其最簡(jiǎn)單的方式，具有一個(gè)相關(guān)止動(dòng)件。然而，還可設(shè)想到一個(gè)或更多個(gè)分段各自均具有至少兩個(gè)止動(dòng)件。所有這些變體均可讓分段單獨(dú)被鎖緊或保持。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，每個(gè)止動(dòng)件均能與兩個(gè)或更多個(gè)分段相連接，但是，這就會(huì)影響這些分段各自單獨(dú)安裝及拆卸的可能性。
每個(gè)止動(dòng)件最好可被布置成在一個(gè)托架組成部分(mountingforming portion)與分段之間延伸。一個(gè)托架組成部分可由例如一個(gè)部分構(gòu)成，該部分限定著蓋子的或者蓋子所用密封件支架中的周邊槽子。例如，如果該槽子的橫截剖面為U形的或開口矩形的，那么，當(dāng)分段被布置在槽子中時(shí)，它就被三個(gè)側(cè)邊所環(huán)繞，這三個(gè)側(cè)邊中的任何一邊均能構(gòu)成上述托架組成部分。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，止動(dòng)件被布置成相對(duì)于分段是可移動(dòng)的，但相對(duì)于托架組成部分是固定的。例如可通過(guò)其形式為螺桿、螺栓、銷子或類似物體的止動(dòng)件而實(shí)現(xiàn)此種布置，此種止動(dòng)件固定在托架組成部分上并延伸進(jìn)分段中相對(duì)超尺寸的(overdimensioned)凹陷部。通過(guò)把該凹陷部設(shè)計(jì)成其延伸部順著密封裝置延伸部即蓋子和壓力艙的徑向方向大于對(duì)應(yīng)止動(dòng)件止動(dòng)部分的延伸部，而該止動(dòng)部分延伸進(jìn)該凹陷部中，就可讓各分段順著徑向方向有一些機(jī)動(dòng)性。各分段徑向朝內(nèi)的機(jī)動(dòng)性被抵靠著外端表面的所述止動(dòng)部分所限制，從徑向上來(lái)看，就是受凹陷部的外端表面所限制(或選用由抵靠著限定壓力艙壁的內(nèi)部槽子的分段所限制，或者以某種其他類型的支座〔abutment〕來(lái)限制)。各分段徑向朝外的機(jī)動(dòng)性被抵靠著內(nèi)端表面的所述止動(dòng)部分所限制，從徑向上來(lái)看，就是受凹陷部的內(nèi)端表面所限制。這種布置因此就可讓蓋子從壓力艙上去除，而又不讓分段能夠滑出到托架之外。然而，這種布置會(huì)讓分段做某種徑向移動(dòng)，從而密封裝置即各分段的密封環(huán)就能徑向延伸，以便在加壓期間對(duì)壓力艙壁的徑向擴(kuò)張做調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，止動(dòng)件被布置成相對(duì)于托架組成部分是可移動(dòng)的，但相對(duì)于分段是固定的。如同上一個(gè)實(shí)施例，這樣就可讓分段與托架組成部分做相對(duì)移動(dòng)。在后一實(shí)施例中，卻是把止動(dòng)件固定在分段上，從而該止動(dòng)件的止動(dòng)部分延伸進(jìn)超尺寸的凹陷部中或托架組成部分的孔中。但是，相對(duì)移動(dòng)及徑向限制的原理對(duì)應(yīng)于上述情況。
上述超尺寸的凹陷部最好僅僅是順著徑向方向超尺寸的，同時(shí)，它們順著切線方向相對(duì)緊密地配合在止動(dòng)件上。最終該止動(dòng)件就會(huì)有效地阻礙各分段順切線方向的位移。這也意味著各分段彼此鎖緊的風(fēng)險(xiǎn)減小了。
為了確保密封件在蓋子與壓力艙壁之間達(dá)到滿意的密封效果，該密封件就適宜地包括一些種類的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置把各分段的徑向位置調(diào)節(jié)成按壓力艙壁的直徑而變化的。驅(qū)動(dòng)裝置可純粹是推動(dòng)或拉動(dòng)各分段的機(jī)械裝置。另一可選方案是以液壓方式或氣動(dòng)方式控制各分段的移動(dòng)，例如在各分段與托架組成部分之間的空間施加壓縮流體，以便該流體對(duì)徑向朝著壓力艙壁的分段施加壓力。再一個(gè)可選方案牽涉到以電路或磁性裝置(例如以相斥的永磁體)驅(qū)動(dòng)各分段。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)各分段所使用的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置是彈簧組件。彈簧的力使各分段順著密封裝置延伸部即分段環(huán)(segment ring)的徑向方向移動(dòng)，從而由于驅(qū)動(dòng)分段而形成的分段環(huán)的直徑就增大了。彈簧的力例如可由有彈性的環(huán)或多個(gè)不連續(xù)彈性件例如橡膠襯墊而產(chǎn)生。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，彈簧組件包括一組單個(gè)的彈簧，每個(gè)分段由至少一個(gè)彈簧驅(qū)動(dòng)，每個(gè)彈簧僅僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)分段。與傳統(tǒng)的單一整件式密封環(huán)相反，該密封環(huán)設(shè)置了鉤子，所述鉤子具備內(nèi)在彈性，根據(jù)已說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施例，這種功能已被轉(zhuǎn)變?yōu)橥鈴椈?。要意識(shí)到外彈簧驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于，有缺陷的彈簧組件例如單個(gè)有缺陷的彈簧能夠容易地由另一個(gè)彈簧代替，而不必替換整個(gè)密封件。每個(gè)分段所用彈簧越多，對(duì)于每個(gè)彈簧所要求的彈力就越小。使用多個(gè)彈簧的優(yōu)點(diǎn)在于，更加容易把平均的力施加于各分段上，且因此而施加于壓力艙壁上，因此就達(dá)到均勻的密封效果。
這些彈簧是適當(dāng)?shù)谋P簧類型。彈簧最好由具有良好抗熱性及良好抗腐蝕性和抗氧化的材料制成。此種材料例如可以是金屬或合金，例如鎳合金，比如90號(hào)尼蒙克鎳鉻合金(Nimonic 90)。
雖然就安裝的觀點(diǎn)來(lái)看，每個(gè)彈簧僅僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)專一分段是有利的，但根據(jù)一個(gè)可選實(shí)施例，可把一個(gè)彈簧布置成驅(qū)動(dòng)多個(gè)分段的。然而，這樣可能對(duì)所要求的各分段的移動(dòng)自由有影響。如果一個(gè)彈簧僅僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)分段，且各個(gè)彈簧彼此無(wú)聯(lián)系，那么，各分段就能自由地調(diào)節(jié)而適應(yīng)于壓力艙壁。如果出現(xiàn)了壓力艙壁在一個(gè)部分中沿著其周邊比在另一部分中擴(kuò)張更厲害的情況，那么，一個(gè)或更多個(gè)分段因此就比其他分段移動(dòng)更多。還有，如果在壓力艙壁的某些部分中出現(xiàn)了不規(guī)則性或磨損，那么，就要對(duì)本來(lái)各自可獨(dú)立移動(dòng)的各分段進(jìn)行調(diào)節(jié)。
每個(gè)彈簧最好適合于從托架組成部分延伸到分段。每個(gè)分段適宜地設(shè)置有一空穴，其用于驅(qū)動(dòng)分段的每個(gè)彈簧。因此，如果多個(gè)彈簧例如兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)彈簧驅(qū)動(dòng)分段，那么，該分段就包括兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)空穴。每個(gè)空穴都適應(yīng)于接納一個(gè)相關(guān)彈簧。使用此種空穴的優(yōu)點(diǎn)在于，它們可便于應(yīng)用彈簧。
彈簧能夠便利地松弛布置，不使其固定在所述空穴中。當(dāng)把分段安裝在蓋子的托架中或與蓋子相關(guān)的密封件支架中時(shí)，僅僅把彈簧放在空穴里，隨后再把各分段插入托架中。為了防止在蓋子處于封閉位置而抵靠著壓力艙之前分段就從托架中被彈出，就按照上述說(shuō)明布置止動(dòng)裝置。
可選用把彈簧固定在分段上的方法，從而彈簧的一個(gè)末端就連接著托架組成部分，而彈簧的另外那個(gè)末端則連接著分段。按此可選方法，彈簧也具有止動(dòng)裝置的功能。作為符合上述說(shuō)明的止動(dòng)件，例如分段上的緊固點(diǎn)(fastening point)比如鉤子，可被視為實(shí)際上的止動(dòng)件，從而它就被固定地相對(duì)于分段而布置，但相對(duì)于托架組成部分而布置成活動(dòng)的。如果托架組成部分上的緊固點(diǎn)被視為實(shí)際上的止動(dòng)件，那么，就可相反地應(yīng)用。
密封裝置或至少是密封裝置的主要部分最好是堅(jiān)硬的，即與較柔軟的橡膠密封件相反，該密封裝置較堅(jiān)硬且難以彎曲。包括在密封裝置中的分段所用材料的例子，可選用金屬，或者合金，例如銅，比如JM1。
符合本發(fā)明的密封件可用于直立壓力機(jī)和水平壓力機(jī)兩者。在直立壓力機(jī)中，壓力艙至少被處于壓力艙頂部的上部活動(dòng)蓋子所封閉，且可選用處于壓力艙底部的下部活動(dòng)蓋子來(lái)封閉壓力艙。由于密封件的功能尤其是用于保護(hù)加壓時(shí)所用熱氣與環(huán)境隔絕，而熱氣是上升的，所以，首先要在上部蓋子周圍應(yīng)用密封件。然而，要意識(shí)到，如果有下部蓋子，還可以在其周圍應(yīng)用密封件。在水平壓力機(jī)的情況中，當(dāng)處于對(duì)應(yīng)壓力艙末端中的蓋子實(shí)質(zhì)上處于直立方向上同樣位置時(shí)，就適宜地對(duì)上部和下部的蓋子兩者應(yīng)用密封件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，其用于密封蓋子，以便封閉等靜壓力機(jī)的壓力艙。按照該方法，使用一組各自單個(gè)的圓弧形分段作為密封件。每個(gè)分段被放置于屬于蓋子的一個(gè)托架中，從而各分段一起形成封閉的環(huán)，并在蓋子封閉壓力艙時(shí)在蓋子與壓力艙壁之間形成密封。每個(gè)分段被鎖緊，從而其順著蓋子延伸部的機(jī)動(dòng)性被限制，且從而當(dāng)蓋子也從壓力艙中去除時(shí)各分段保持在該托架中。
要注意的是，屬于蓋子的托架既可實(shí)際構(gòu)成蓋子的一部分，或可構(gòu)成適合于安裝在蓋子上的可分離密封件支架的一部分。在牽涉到密封件支架的情況下，當(dāng)密封件支架已經(jīng)安裝在蓋子上時(shí)，或可選的是當(dāng)密封件支架安裝在蓋子上之前，可把各分段放置在托架中。各分段放置及鎖緊在托架中可適宜地各自獨(dú)立進(jìn)行，例如一次進(jìn)行一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種等靜壓力機(jī)，最好是等靜熱壓機(jī)。如上所述，該等靜壓力機(jī)包括壓力艙和用于封閉該壓力艙的蓋子。另外，該等靜壓力機(jī)還包括上述密封件。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種蓋子，其適合于封閉等靜壓力機(jī)的壓力艙，該蓋子包括符合上述說(shuō)明的密封件。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種密封件支架，其適合于被布置在而最好是可分離地布置在用于封閉等靜壓力機(jī)壓力艙的蓋子上。該密封件支架包括符合上述說(shuō)明的一個(gè)密封件和托架。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，使用符合上述說(shuō)明的一種密封件，它是為了密封用于封閉等靜壓力機(jī)壓力艙的蓋子而設(shè)置的。


圖1是符合本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的等靜壓力機(jī)上部部分的分解透視圖；圖2是透視圖，更為詳細(xì)地顯示圖1所示用于等靜壓力機(jī)中的密封裝置；圖3是密封件支架部分的透視圖及截面圖，顯示圖1所示用于等靜壓力機(jī)中的所述密封件支架；圖4a至4e是可選裝置的橫截剖視圖，該裝置用于限制符合本發(fā)明的密封件的徑向移動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
圖1是符合本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的等靜壓力機(jī)10的上部部分分解透視圖。等靜壓力機(jī)10包括形式為圓筒的壓力容器(pressure vessel)12，該容器的內(nèi)筒形壁表面14限定著壓力艙，在該壓力艙中放置了屈從于加壓處理的一個(gè)或更多個(gè)物件。壓力艙中充入高壓氣體和高溫。熱氣在壓力艙中上升，在加壓處理時(shí)壓力艙被蓋子16所封閉。
蓋子16包括上蓋18、20以及冷卻蓋(未顯示)。上蓋制造為單一整件式的，且其形狀為兩個(gè)同心圓盤部分18、20。上蓋適合于插入壓力艙中以便封閉該艙，而處于下部位置的下部盤部分18實(shí)際上完全插入壓力艙中，同時(shí)，直徑較大的上部盤部分20適合于抵靠著壓力艙的圓形頂部表面22。周邊框架(未顯示)被適宜地布置在蓋子16及壓力容器12周圍，以便使它們保持在一起，并阻止開啟力在加壓時(shí)出現(xiàn)在壓力艙中。在下部盤18下部部分下方并與其鄰接，安裝了冷卻蓋子(未顯示)。在冷卻蓋子周圍布置了主密封件21。
圓環(huán)密封件支架30可以安裝在冷卻蓋子上，或安裝在主密封件21上。密封件支架30的外徑實(shí)際上與主密封件21以及上蓋的下部盤部分18的直徑相同。在密封件支架30的外周邊表面上具有環(huán)形槽子32。在該槽子32中可應(yīng)用密封裝置34(見圖2)，以便在蓋子16(密封件支架30)與限定著壓力艙的壁14之間形成密封。密封裝置34是由于被徑向朝內(nèi)移動(dòng)而施加的，如下文所述那樣。密封裝置34與本發(fā)明涉及的密封件中其他部件一起具有保護(hù)重疊的主密封件21的功能。另一個(gè)功能是向限定著壓力艙的壁14傳導(dǎo)熱。
密封裝置34包括一組彎曲的分段36，當(dāng)該分段被應(yīng)用于槽子32(見圖1和圖2)中時(shí)，該分段就一起形成封閉的環(huán)。在所示實(shí)施例中，密封裝置34有6個(gè)彎曲分段36，但要意識(shí)到，數(shù)量較少的例如2至5個(gè)或者數(shù)量較多的例如7至12個(gè)甚至更多個(gè)分段，作為可選方案都是可行的。每個(gè)分段36的一個(gè)末端上具有上突出部38，且另外那個(gè)末端上具有下突出部40。每個(gè)分段36被布置成其上突出部38在應(yīng)用狀態(tài)中疊蓋著相鄰分段的下突出部40。因此，在圖1和圖2中，從順時(shí)針的方向看去，所有分段36均具有處于正前方的其下突出部40和處于正后方的其上突出部38。重疊件減少了熱氣上升經(jīng)過(guò)密封件而泄漏的可能性，該密封件是借助于分段36而設(shè)置的。
在密封裝置34即分段36與密封件支架30之間設(shè)置了多個(gè)彈簧50。該彈簧50順著槽子32中徑向方向延伸而進(jìn)入空穴52里，每個(gè)空穴均處于密封裝置34中。圖1和圖2顯示了每個(gè)分段36具有4個(gè)空穴52，且因此每個(gè)分段36應(yīng)當(dāng)由4個(gè)彈簧50所驅(qū)動(dòng)。在分段36施加于槽子32中之前，彈簧50適當(dāng)?shù)胤胖迷诜侄?6的空穴中。來(lái)自彈簧50而朝外指向的徑向力使處于蓋子16封閉位置中的分段36被壓靠在限定著壓力艙的壁14上，從而達(dá)到良好的密封效果。
圖3以透視圖及剖面圖更為詳細(xì)地顯示了密封件支架30這個(gè)部分。圖3尤其顯示了安裝在密封件支架30中的分段36，以及處于密封件支架30與分段36之間彈簧50的位置。另外，所顯示的密封件支架30具有安裝孔56，其用于借助于緊固件例如螺桿而把密封件支架30緊固在冷卻蓋子上(也見圖1)。
當(dāng)蓋子16被從壓力艙上去除，且限定著壓力艙的壁14不再構(gòu)成抵靠著密封裝置34擴(kuò)張部的止動(dòng)件，彈簧的擠壓效果就由于一組止動(dòng)件60(見圖1)而抵消了。當(dāng)蓋子16被放低而封閉壓力艙時(shí)，止動(dòng)件60的功能就被用上，從而彈簧50就使分段36不會(huì)從密封件支架30的槽子32上掉下來(lái)。如圖1和圖2所明白顯示的那樣，每個(gè)分段36均設(shè)置了凹陷部62。圖1和圖3也明白顯示出，密封件支架30具有互相間隔開的通孔64，當(dāng)分段36放置在槽子32中時(shí)，這些通孔會(huì)被與相關(guān)凹陷部62直立地對(duì)齊。每個(gè)止動(dòng)件60被放置于密封件支架30中它的通孔64中，從而它也延伸進(jìn)分段36的凹陷部62里，且因此而把分段36至少局部地鎖緊在密封件支架30上。如參照?qǐng)D4a至4e所做的下文說(shuō)明中所述，可以有一些機(jī)動(dòng)性。如上文明顯說(shuō)明的那樣，每個(gè)分段36均能各自獨(dú)立于其他分段36而施加并鎖緊在密封件支架30的槽子32中。
圖4a至4e的橫截剖視圖顯示一些可選布置，其用于限制符合本發(fā)明的密封裝置的徑向移動(dòng)。這些圖紙是各種不同類型密封件支架的橫截剖視圖，所示支架中帶有分段及相關(guān)的止動(dòng)裝置。在不同的圖紙4a至4e中，在一張圖紙中所描繪且在其他一張圖紙中相等的部件，均以同樣的附圖標(biāo)記加上對(duì)應(yīng)字母a至e來(lái)表示。這四個(gè)可選方案的共同特性在于，其中，每個(gè)密封件支架70a至70e均具有相關(guān)的安裝孔68a至68e，在這些安裝孔中有緊固件插入以便把密封件支架緊固在蓋子上。
圖4a顯示能使用兩個(gè)密封裝置的情況，以便進(jìn)一步增加安全性和密封能力。因此，所示密封件支架70a具有兩個(gè)周邊槽子72a、74a用于接納兩組環(huán)形分段76a、78a。每個(gè)分段76a、78a具有徑向外側(cè)80a和徑向內(nèi)側(cè)82a，這些外側(cè)適應(yīng)于抵靠著限定壓力艙的壁而密封。當(dāng)把分段76a、78a相應(yīng)布置在槽子72a和74a中并因此而形成兩個(gè)環(huán)形密封裝置時(shí)，徑向外側(cè)80a因此就確定該密封裝置的外徑，同時(shí)，徑向內(nèi)側(cè)82a確定該密封裝置的內(nèi)徑。分段76a、78a的徑向內(nèi)側(cè)82a設(shè)置了徑向延伸空穴84a，在該空穴中布置了未被專門緊固的彈簧86a。當(dāng)把分段76a、78a相應(yīng)插入密封件支架70a的槽子72a和74a中時(shí)，每個(gè)彈簧86a因此就在空穴84a的直立端面88a與密封件支架70a的直立槽子限定表面90a之間延伸。彈簧86a會(huì)徑向朝外地對(duì)分段76a、78a施加力，從而，當(dāng)限定著壓力艙的壁也在加壓處理過(guò)程中擴(kuò)張時(shí)，各分段的徑向外側(cè)80a就會(huì)抵靠著該壁。
圖4a還顯示了分段76a、78a徑向移動(dòng)可能性受到止動(dòng)裝置限制的情況。止動(dòng)裝置包括鎖緊螺桿92a，該螺桿被插入并緊固在密封件支架70a的通孔94a中并延伸進(jìn)分段76a、78a的凹陷部96a里。凹陷部96a順著環(huán)形密封裝置延伸部徑向方向的尺寸，大于延伸進(jìn)入相關(guān)凹陷部96a中的那部分鎖緊螺桿92a的尺寸。這種尺寸差異可容許受限地徑向移動(dòng)(以雙箭頭表示)。如果分段76a、78a不被壓力容器包圍，當(dāng)徑向看去的凹陷部96a的內(nèi)端面98a就與對(duì)應(yīng)鎖緊螺桿92a相接觸，密封裝置的朝外彈性就會(huì)被停止。
最好在密封件支架70a被安裝在蓋子上之前，各分段或至少是上部密封裝置的分段76a被放置并鎖緊在槽子中，因?yàn)樯喜挎i緊螺桿比起密封件支架的安裝位置來(lái)更容易抵達(dá)?？捎靡粋€(gè)可選方案來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)于蓋子的設(shè)計(jì)，以便在密封件支架也已經(jīng)安裝在蓋子上時(shí)，可以把鎖緊螺桿插入穿過(guò)密封件支架的通孔。
圖4a顯示了止動(dòng)裝置的可選方案，其用于圖4b中所示兩個(gè)環(huán)形密封裝置。在此種情況下，形成單一直立延伸的空穴，其用于每個(gè)鎖緊螺桿92b。從下方看去，該空穴又是由下列構(gòu)件形成的——從密封件支架底部延伸到下部槽子74b的通孔94b；——在下部密封裝置的分段78b中的通孔100；——在密封件支架70b中央部分中的通孔102，該通孔102從底部槽子74b延伸到上部槽子72b；以及——在上部密封裝置的分段76b的下部部分中形成的凹陷部96b。
因此，就使用共同鎖緊螺桿92b來(lái)限制上部分段76b和下部分段78b二者的徑向移動(dòng)。這一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在安裝和/或拆卸密封裝置時(shí)把密封件支架固定在蓋子上，因?yàn)殒i緊螺桿76b能夠從下方抵達(dá)而不受重疊蓋子設(shè)計(jì)情況的阻礙。
圖4c不是顯示兩個(gè)密封裝置，而是顯示在某些情況下在密封件支架70c中，有一個(gè)密封裝置就足夠了。這種帶有與分段78c合作的鎖緊螺桿92c的止動(dòng)裝置，因此就與圖4a所示下部密封裝置中的鎖緊螺桿92a和分段78a相對(duì)應(yīng)。
圖4d顯示一個(gè)實(shí)施例，其中，鎖緊螺桿110被固定在分段78d中而不是密封件支架70d中，且該圖顯示了順著延伸部徑向方向的通孔94d，相對(duì)于鎖緊螺桿110的直徑是超尺寸的。因此，從徑向方向看去的通孔94d的外端面112就與鎖緊螺桿110相接觸，并因此當(dāng)蓋子未放置在壓力容器中時(shí)而防止分段78d從槽子74d中掉出去。鎖緊螺桿110容易抵達(dá)，且能經(jīng)由密封件支架70d中的通孔94d而擰入和擰出分段78d。
圖4e顯示另一實(shí)施例，其中，徑向移動(dòng)受到執(zhí)行徑向擠壓操作的相同彈簧114的限制。彈簧114能夠經(jīng)由密封件支架中的通孔94e而抵達(dá)，并能被緊固裝置116、118例如鉤子和孔眼(eyelet)而固定，使其一個(gè)末端固定在分段78e上而另外那個(gè)末端固定在密封件支架70e的槽子限定壁90e上。因此，當(dāng)蓋子也不處于其在壓力艙上的封閉位置上時(shí)，彈簧114就把分段78e保持在槽子74e中。
應(yīng)當(dāng)注意，即使所有圖紙中都顯示了密封件支架，圖4b至4e中的各種布置例如都可直接應(yīng)用于蓋子，而不用密封件支架，因此，就可消除一個(gè)部件。在此種情況下，蓋子就設(shè)置必要的槽子和通孔。
權(quán)利要求
1.一種密封件，其包括可應(yīng)用于托架(32)的密封裝置(34)并用于等靜壓力機(jī)(10)的蓋子(16)，所述蓋子具有第一位置和第二位置，在第一位置上蓋子封閉等靜壓力機(jī)的壓力艙，而在第二位置上蓋子與壓力艙分離開，密封裝置可應(yīng)用于托架，從而在上述第一位置上，所述密封裝置就在蓋子與壓力艙壁(14)之間進(jìn)行密封，其特征在于密封裝置包括至少兩個(gè)單獨(dú)的圓弧形分段(36，76a-b，78a-e)，當(dāng)這些分段被放置在托架中，它們就一起形成封閉的環(huán)；以及通過(guò)止動(dòng)裝置(60、62、64、92a-c，94a-d，96a-b，98a，100，102，110，112，114，116，118)而限制各分段的移動(dòng)，從而將這些分段在托架中也保持在上述第二位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的密封件，其特征在于上述止動(dòng)裝置的至少一個(gè)部分是可分離地布置在分段上的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密封件，其特征在于上述止動(dòng)裝置包括一組止動(dòng)件(60，92a-c，100，114，116，118)，每個(gè)分段的移動(dòng)受到至少一個(gè)止動(dòng)件的限制，每個(gè)止動(dòng)件僅僅限制一個(gè)分段的移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的密封件，其特征在于每個(gè)止動(dòng)件均可布置成在托架形成部分與分段之間延伸，以及布置成相對(duì)于分段可移動(dòng)，但相對(duì)于托架形成部分布置成固定的，反之亦然。
5.如權(quán)利要求4所述的密封件，其特征在于止動(dòng)件(92a，94a-c)例如是螺桿、螺栓或銷子，被固定地布置在上述托架形成部分中并具有延伸進(jìn)入分段中凹陷部(96a)的止動(dòng)部分，順著密封裝置延伸部徑向方向的凹陷部的延伸大于順著上述方向的止動(dòng)件的延伸。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件，還包括被布置來(lái)驅(qū)動(dòng)分段的彈簧組件(50，86a，114)，當(dāng)每個(gè)分段放置在托架中時(shí)，承受順著密封裝置延伸的徑向方向的朝外的力。
7.如權(quán)利要求6所述的密封件，其特征在于上述彈簧組件包括一組單獨(dú)的彈簧(50，86a，114)，每個(gè)分段由至少一個(gè)彈簧驅(qū)動(dòng)，每個(gè)彈簧僅僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)分段。
8.如權(quán)利要求7所述的密封件，其特征在于每個(gè)分段包括多個(gè)空穴(52，84a)，每個(gè)空穴適于接納一個(gè)彈簧，該彈簧適應(yīng)于順著密封裝置延伸的徑向方向從托架形成部分延伸到空穴里。
9.如權(quán)利要求8所述的密封件，其特征在于每個(gè)彈簧松弛地布置而不是固定在空穴中。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件，其特征在于每個(gè)分段的兩端具有突出部(38，40)，所述突出部當(dāng)分段放置在托架中時(shí)，與相鄰分段的對(duì)應(yīng)突出部重疊。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件，其特征在于上述托架包括一個(gè)圓形槽子(32)，其處于屬于蓋子的密封件支架(30)中。
12.一種密封蓋子(16)而使適應(yīng)于封閉等靜壓力機(jī)(10)壓力艙的方法，包括使用一組單獨(dú)的圓弧形分段(36，76a-b，78a-e)作為密封件；把每個(gè)分段放置在屬于蓋子的托架中，從而各分段一起形成封閉的環(huán)且當(dāng)蓋子封閉壓力艙時(shí)就在蓋子與壓力艙壁(14)之間形成密封；以及把每個(gè)分段鎖緊從而使其順著蓋子延伸部徑向方向的機(jī)動(dòng)性受限制，且當(dāng)蓋子從壓力艙上去除時(shí)使各分段也保持在托架中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括用順著蓋子延伸的徑向方向朝外的彈簧(50，86a，114)力驅(qū)動(dòng)每個(gè)分段，從而在加壓操作期間分段的徑向位置受到調(diào)節(jié)以適應(yīng)壓力艙的膨脹。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于密封件是通過(guò)一次放置并鎖緊一個(gè)分段而形成的。
15.一種等靜壓力機(jī)，包括如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的壓力艙、用于封閉壓力艙的蓋子以及密封件。
16.適于封閉等靜壓力機(jī)壓力艙的蓋子，該蓋子包括如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件。
17.適于被布置在用于封閉等靜壓力機(jī)壓力艙的蓋子上的密封件支架，該密封件支架包括如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件和托架。
18.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的密封件的使用，以便密封等靜壓力機(jī)壓力艙的蓋子。
全文摘要
一種密封件，其包括可應(yīng)用于托架(32)的密封裝置(34)并用于等靜壓力機(jī)(10)的蓋子(16)。所述密封件可應(yīng)用于在蓋子與壓力艙壁(14)之間形成密封。密封裝置包括至少兩個(gè)單獨(dú)的圓弧形分段(36，76a－b，78a－e)，當(dāng)這些分段被放置在托架中時(shí)，就一起形成封閉的環(huán)。另外，密封件包括止動(dòng)裝置(60、62、64、92a－c，94a－d，96a－b，98a，100，102，110，112，114，116，118)，這些止動(dòng)裝置布置成限制各分段的移動(dòng)，從而當(dāng)蓋子也被從壓力艙壁上去除時(shí)就使各分段保持在托架中。本發(fā)明還涉及密封蓋子的方法，并涉及等靜壓力機(jī)、蓋子、密封件支架(30)以及使用密封件密封蓋子。
文檔編號(hào)B22F3/14GK1780686SQ200480011670
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者H·格蘭奎斯特 申請(qǐng)人:弗洛霍丁斯Sagl公司