專利名稱：閉口密封塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閉口密封塞，用于在適當(dāng)?shù)目變?nèi)盲安裝，從而塞住和密封它，例如，對高壓液體。盲安裝就是通過只進(jìn)入孔的一端來安裝。
密封塞的其它形式(例如公知的商標(biāo)為AVSEAL和KOENIG HK的密封塞)包括一個空的圓柱套筒和一個帶錐形頭部分的桿，該頭部分被拉入套筒產(chǎn)生徑向膨脹直到塞滿孔。這種類型的塞的主要缺點(diǎn)是桿的錐形頭部分的表面拋光必須控制在一個高標(biāo)準(zhǔn)上，以避免桿頭和套筒之間可能的滲漏路徑。為了保證得到一致的表面拋光高標(biāo)準(zhǔn)，桿元件或者由具有高質(zhì)量的表面拋光的線材冷鍛制造，或者由棒材用機(jī)床加工而成以便通過機(jī)床加工產(chǎn)生高質(zhì)量的表面拋光。這兩種方法都有一個成本問題，而且從成本的角度看，由不需要具有特別高質(zhì)量表面拋光的線材冷鍛制造桿是理想的。
達(dá)到這一目的的一種方法是使用一種“閉口”設(shè)計，從而套筒元件是罐的形狀而非空心圓柱。然而，以前這種閉口塞的設(shè)計，例如，GB2314904B和法國申請?zhí)?908304，滿足要求的同時不使用特殊質(zhì)量的線材制造桿，但他們具有兩個固有的缺點(diǎn)。第一，由于套筒的膨脹通過將錐形桿頭完全拉入套筒孔并從套筒孔穿出，為了使其在被塞的孔內(nèi)夾持力最大，塞的長度必須長。第二，桿的錐形頭完全拉過縮小了的套筒孔截面，并移開，整個桿被丟棄；所以沒有對所安裝的塞保留固體的芯。這樣的效果是使膨脹的套筒的彈力恢復(fù)比假如安裝后桿頭部保留在套筒內(nèi)的情況(如本發(fā)明的情況)程度更大。已知這種早期設(shè)計的塞減少了塞的效力。換句話說，有時在相當(dāng)?shù)偷膲毫ο?，塞會滲漏，甚至用相當(dāng)?shù)偷膲毫梢酝齐x與孔的接合。
本發(fā)明的一個目的是提供一種閉口塞，它能克服這些不足之處。
因此，在其中的一方面，本發(fā)明提供如權(quán)利要求1所述的密封塞。
本發(fā)明其它的優(yōu)選特征如權(quán)利要求2到7所述。
本發(fā)明的具體實施方式
將通過例子并參考附圖進(jìn)行描述，附圖是通過密封塞的剖面，殼和安裝工具的部分以軸向剖面表示，桿以正視圖表示。在各附圖中，圖1表示使用前的塞，圖2至5表示塞安裝的連續(xù)步驟，圖6類似于圖4但表示塞的稍微變化的形式，以及圖7是圖6的局部放大。
參考圖1，塞包括一個閉口套筒1和桿2，桿2以斷裂頸3的形式具有一個削弱部分。桿頭4有一個擴(kuò)大部分5和在擴(kuò)大部分5和斷裂頸3的中間的部分6，它實質(zhì)上與桿的拉動部分7具有相同的直徑。如圖所示，擴(kuò)大部分5具有稍微傾斜的圓周表面20。放大部分5和部分6之間以肩臺8的形式過渡。頭的擴(kuò)大部分5的圓周表面稍微傾斜。
套筒1的開口端以比較短的內(nèi)部斜切14形成。
桿的拉動部分具有常規(guī)的拉動槽9，用于與一個常規(guī)的盲鉚釘安裝工具接合。
套筒1由比較軟的材料如鋁制造，桿2由比較硬的材料如鋼制造。
套筒1以這樣一種方式安裝到桿2上，套筒體有一個臺座至少對著桿頭上的肩臺8的徑向外側(cè)部分。
圖2表示塞與安裝工具的接合，工具的環(huán)狀管口10是前緣部分，并被插入工件12的孔11內(nèi)，該管口具有一個錐形的凸起13，它的前緣比套筒1的孔斜切14直徑小。管口10有一個適當(dāng)直徑的凸臺15以安裝于孔11內(nèi)，它在孔11內(nèi)有使塞凹進(jìn)的作用，以便塞套筒1完全進(jìn)入孔11內(nèi)，套筒的長度小于工件12的厚度。
安裝工具是通常用于安裝斷裂桿鉚釘或密封螺栓的那種形式。它包括拉夾(未示出)用于通過接合拉槽9夾住凸出的塞桿，該夾被退離該工具的管口10。管口的反作用力對著套筒1的開口端，以便逐漸增加的張力相對于套筒1施加到桿2上。
這樣，參考圖3，當(dāng)操作工具時，桿2被拉進(jìn)管口10，桿頭擴(kuò)大部分5被朝著工具管口10拉。這樣做開始的作用是向?qū)χ芸趫A錐凸起13的套筒孔斜切施加一個力。由于拉力增加，套筒體在圍繞管口圓錐凸起13的區(qū)域16徑向朝外受力進(jìn)入與孔11的表面緊密接觸。在桿頭的肩臺8和管口之間壓力增加，引起套筒體的在套筒環(huán)帶17(圍繞桿的區(qū)域3和6)擴(kuò)大，在這個區(qū)域內(nèi)填滿孔。當(dāng)負(fù)載進(jìn)一步增加，套筒體在環(huán)帶17被用力壓向孔的表面進(jìn)入緊密接合。直到這點(diǎn)，對著肩臺8的套筒體的臺座足以支撐該負(fù)載。
參考圖4，當(dāng)安裝工具對桿施加更大的力時，套筒的臺座表面在肩臺8的壓力下開始達(dá)到塑變值。這在套筒和孔之間在套筒1上半部周圍區(qū)域18產(chǎn)生了一個更大的徑向壓力。該逐漸增加的拉動負(fù)載引起頭4向套筒移動，離開它后面的模腔21。桿頭的擴(kuò)大部分5具有一個圓錐表面20，當(dāng)這部分被拉入套筒1鄰近開口端的環(huán)帶18時，圓錐表面20有一個作用是使套筒和孔11在鄰近頭擴(kuò)大部分5的前緣的環(huán)帶19之間的表面壓力產(chǎn)生實質(zhì)性的增加。當(dāng)安裝工具連續(xù)向桿施加拉動負(fù)載時，負(fù)載增加到使桿上的斷裂頸斷裂的那一點(diǎn)。帶有管口10的工具，用工具夾夾住桿的拉動部分17，從工件上移開，留下桿頭部分4牢固地保留在所安裝的塞內(nèi)，如圖5所示。
比較先前所提到的密封塞，桿的相當(dāng)小量的軸向移動足以在塞和孔之間產(chǎn)生一個有效的密封。桿移動的范圍可以控制在套筒的剩余模腔21的長度內(nèi)(圖5)。由于桿頭部分4被牢固地夾持在所安裝的塞內(nèi)，套筒的任何徑向松動被大范圍阻止，這樣，在套筒和在塞安裝期間產(chǎn)生的孔之間的高的徑向壓力被保持在所安裝的塞內(nèi)，比如果桿頭不保留在所安裝的塞內(nèi)更大的范圍。
圖6和圖7表示桿頭設(shè)計的可能變化。在這種情況下桿頭部6鄰近肩臺8設(shè)有一個環(huán)狀槽22，槽22的目的是當(dāng)桿被拖入套筒時，允許套筒體流向它，產(chǎn)生一個體環(huán)23，它有助于在安裝的塞上桿在套筒內(nèi)的牢固。可選擇地，通過使頭部6具有一個倒錐代替槽能產(chǎn)生類似的作用。
前面例子所述的密封塞將提供加大的密封強(qiáng)度。例如，所設(shè)計的塞密封一個8mm直徑的孔，當(dāng)正確安裝時，將阻擋600bar的壓力。
本發(fā)明不限于前述例子和可能變化的細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于在適當(dāng)?shù)目變?nèi)盲安裝因此塞住和密封該孔的密封塞，該密封塞包括一個套筒具有閉口端；一個桿具有一個頭至少它的部分相對于桿的剩余部分被徑向擴(kuò)大；在套筒內(nèi)的桿頭和穿過該套筒的一部分從套筒的開口端伸出的桿，其具有內(nèi)部橫截面積小于桿頭的橫截面積；桿頭具有一個肩臺，套筒體具有一個臺座至少徑向?qū)χ缗_的外面部分；桿頭的材料比套筒的材料堅硬，在桿頭的中間位置設(shè)置一個削弱部分并且桿部從該部分移開；因此，當(dāng)密封塞插入一個適當(dāng)?shù)目變?nèi)，帶著套筒完全在該孔內(nèi)，逐漸增加的張力相對于套筒施加于該桿，軸向壓力由肩臺施加于鄰接的套筒體，因此引起套筒變形并徑向膨脹與孔接合，之后該桿在削弱部分?jǐn)嗔岩员阍擃^留在該套筒內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的密封塞，其中該桿頭是錐形的，因此有助于套筒的鄰接部分的徑向膨脹。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密封塞，其中套筒的開口端具有一個內(nèi)部的斜切。
4.如權(quán)利要求3所述的密封塞，其中套筒的內(nèi)部斜切與安裝工具在管口的錐形凸出相配合，當(dāng)逐漸增大的張力相對于套筒施加于桿時，在套筒的開口端附近區(qū)域產(chǎn)生塞的徑向膨脹。
5.如前面任何權(quán)利要求所述的密封塞，其中該頭具有縮小橫截面的鎖定部分，因此，當(dāng)套筒如前述被變形時，套筒體至少部分進(jìn)入該鎖定部分以幫助鎖定該頭進(jìn)入變形的套筒。
6.如權(quán)利要求4所述的密封塞，其中該鎖定部分由環(huán)狀槽提供。
7.如權(quán)利要求4所述的密封塞，其中該鎖定部分由頭部的倒錐形提供。
8.一種密封塞，實質(zhì)上如上文所描述的，參考


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全文摘要
一個用于在適當(dāng)?shù)目變?nèi)盲安裝從而塞住和密封該孔的密封塞，該密封塞包括一個套筒(1)具有一閉口端，一個桿(2)具有一個頭(4)至少其部分徑向相對于該桿的剩余部分?jǐn)U大，桿頭在套筒內(nèi)并且桿通過穿過套筒的部分從套筒的開口端伸出，桿具有內(nèi)部橫截面積小于桿頭的橫截面積，桿頭具有一個肩臺(8)，套筒體有一個臺座至少徑向?qū)χ缗_的外面部分，桿頭的材料比套筒的材料堅硬，在頭的中間位置被形成一個削弱部分，桿的部分遠(yuǎn)離此處，因此，當(dāng)該密封塞插入適當(dāng)?shù)目變?nèi)，帶著套筒完全在孔內(nèi)，逐漸增加的張力相對于套筒施加于該桿，通過肩臺與孔的接合施加軸向壓力，然后該桿在削弱部分(3)斷裂以便桿頭留在套筒內(nèi)。
文檔編號F16L55/13GK1427932SQ01809289
公開日2003年7月2日 申請日期2001年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者基思·丹海姆 申請人:泰克斯特蘭緊固系統(tǒng)有限公司