CN103807435A - 皮碗 - Google Patents

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Abstract

一种皮碗，包括橡胶弹性材料制成的波纹管(1)，波纹管在一末端侧(2)具有至少两个径向向内(3)并且沿所述波纹管(1)的末端侧(2)的圆周方向(4)延伸的袋状凸出部(5、6、7)，所述凸出部分别具有两个轴向间隔(8)相邻设置的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)，其中所述凸出部(5、6、7)可密封安装到接头的相应设计的塞(9)上，并且所述波纹管(1)和凸出部(5、6、7)一体且材料统一地构成。

Description

皮碗
技术领域
本发明涉及一种皮碗，该皮碗包括橡胶弹性材料制成的波纹管。
背景技术
文献EP1273834B1公开了一种这样的皮碗。先前已知的皮碗的波纹管在其末端侧区域内具有三个沿圆周方向均匀分布设置的、径向向内延伸的三脚支撑元件(Tripode-Element)，其中每个三脚支撑元件具有至少两个沿轴向方向间隔相邻设置的薄片，这些薄片分别构造成密封件并且可密封安装到与三脚支撑接头(Tripode-Gelenk)的相应设计的塞(Zapfen)上。所述波纹管、三脚支撑元件和薄片一体相融且材料统一地构造，并且通过一次吹塑法成形。在彼此轴向相邻的薄片之间的轴向间隔内，分别设有至少一个用于在相对侧支撑薄片的支撑片。
发明内容
本发明的主要任务在于，改进以上提及类型的皮碗，从而通过简化几何结构而能够更简单地制造皮碗。
按照本发明，该任务通过一种皮碗来完成，该皮碗包括橡胶弹性材料制成的波纹管，所述波纹管在一末端侧具有至少两个径向向内并且沿所述波纹管末端侧的圆周方向延伸的袋状凸出部，所示凸出部分别具有两个轴向间隔相邻设置的侧壁，其中所述凸出部可密封安装到接头的相应设计的塞上，并且所述波纹管和凸出部一体且材料统一地构成。
为了完成该任务，提出了一种皮碗，该皮碗包括橡胶弹性材料制成的波纹管，所述波纹管在一末端侧具有至少两个径向向内并且沿所述波纹管末端侧的圆周方向延伸的袋状凸出部，所述凸出部分别具有两个轴向间隔相邻设置的侧壁(Flanke)，其中所述凸出部可密封安装到接头的相应设计的塞上，并且所述波纹管和凸出部一体且材料统一地构造。
凸出部一方面导致朝外界环境的方向的、对于接头润滑剂的密封，另一方面防止污物从外界环境侵入到接头中并由此导致接头损坏或破坏。
根据一个有利的设计方案，波纹管可以具有三个凸出部，所述凸出部构造成三脚支撑元件并且沿圆周方向均匀分布地设置。
皮碗的特别简单和低成本制造的实施形式可以通过每个三脚支撑元件仅包括一个凸出部来实现。与由多个非固定的小型层叠状凸出部组成的三脚支撑元件相比，在总体来说尺寸大致相同的情况下，每个三脚支撑元件仅带有一个凸出部，其通过相对稳定的尺寸而具有较高的形状稳定性，从而特别简化了波纹管的装配，并且能将装配错误的风险降低到最小。
对于多种应用情况有利的是，每个凸出部的最大径向深度与在凸出部的彼此相邻的相应侧壁之间的轴向间隔之比为1.5至2.5。由此，凸出部的形状稳定性，特别是沿轴向方向的稳定性，达到足够大，从而能简单且工艺上安全地装配波纹管。
每个凸出部可以具有至少两个沿轴向方向间隔相邻设置的薄片，这些薄片分别构造成密封件并且可密封安装到相应设计的三脚支撑接头的轴塞上。由于这些薄片的存在，皮碗在三脚支撑接头的轴塞上的密封特别好。
波纹管可以构造成褶皱波纹管。由此波纹管可以很好地促成装配有该波纹管的塞的轴向、径向或万向移动。通过作用于褶皱波纹管的小机械负荷，该波纹管在较长的使用寿命期间始终具有良好的使用特性。
可以用吹塑法将波纹管与凸出部一体成形。通过这种吹塑法，可以特别好地制造热塑性合成橡胶的波纹管。
每个侧壁可以在径向外侧具有径向向外并且沿圆周方向延伸的突起和／或沿轴向方向延伸的***部。突起和／或***部使皮碗能够特别可靠并且密封地固定在接头的塞上。根据一个特别有利的设计方案，可以设定每个侧壁具有突起和***部。在皮碗的常规应用期间，侧壁的突起和／或***部被固定带包围，通过所述固定带将皮碗固定在塞上。固定带在末端侧、在突起和／或***部的区域中包围皮碗，由此影响突起和／或***部的找平，其中突起和／或***部的弹性材料被沿轴向方向向内挤压到相应的凸出部中，突起和／或***部的弹性材料导致皮碗在该区域中被接头张紧并继而导致两个部件相互间的可靠固定。
沿圆周方向看去，突起可以构造成经过相应凸出部的中心的拱形。进一步优选地，沿圆周方向看去，突起可以对应于相应凸出部的中心对称构造。通过这样的设计方案，实现固定带在皮碗的末端侧的顺利固定以及弹性材料的均匀挤压，突起由所述弹性材料制成。通过这样的设计方案，防止了在弹性材料中的不期望的高压力峰值。
这也相应适用于***部。
根据一个有利的设计方案，可以设定沿轴向方向看过去时，相应凸出部的两个轴向间隔相邻设置的侧壁在径向外侧共同具有基本上双坡屋顶形的表面，该表面通过***部形成。轴向相邻的侧壁的***部可以分别构造成楔形、相对波纹管的对称轴线反向倾斜地设置，并且分别与波纹管的对称轴线围成一个角，该角最大达到20°。
在用固定带将波纹管安装到塞上时，上述角的大小影响***部的挤压体积。上述角越大，在将波纹管安装到塞上时的挤压体积也越大并且弹性预紧力越大，波纹管的末端侧通过所述弹性预紧力而包围塞。对于大多数应用情况有利的是，所述角为5°至15°。
与之相对，大于20°的角意义不大，因为大于20°的角事实上几乎不允许固定带以尽可能均匀的径向预紧力将波纹管的末端侧沿圆周方向密封地压靠在塞上。
***部的角优选大小相等。由此在两个***部的区域内实现了径向向内的一致挤压。
每个侧壁可以具有至少一个相对于该侧壁横向延伸的加强肋，所述加强肋从相应的突起径向向内延伸到相应的凸出部。加强肋的作用在于，沿轴向方向稳定凸出部并由此确保凸出部区域内的良好密封。
凸出部的轴向相邻的侧壁的加强肋可以沿轴向方向相对设置并且沿圆周方向设置在相应的凸出部的中心。所述轴向相邻的侧壁的加强肋可以从相应的凸出部沿轴向相反的方向从相应的侧壁突出并且在轴向上彼此背离。由此凸出部在轴向方向上的支撑是特别有效的。
此外，本发明还涉及一种皮碗装置，包括在接头的塞之上的波纹管。
这样的皮碗装置是公知的，其中波纹管设计为具有三脚支撑元件的三脚支撑波纹管并且固定在三脚支撑接头上。
所要求保护的皮碗装置的主要任务在于，改进这类皮碗装置，使得波纹管和接头可以更耐久地相互连接，并且所述连接在长的使用寿命期间具有良好的使用特性，特别是在实现波纹管与接头之间的良好密封方面更是如此。
为了完成该任务，提供一种皮碗装置，该皮碗装置包括接头的塞和波纹管，就像上文所述的那样，波纹管设置在塞上，并且波纹管的具有凸出部以及突起和／或***部的末端侧在突起和／或***部径向预紧和找平的情况下被固定带包围。在将波纹管装配在接头的塞上时，通过用固定带找平突起和／或***部，波纹管具有形状特别稳定的凸出部，所述凸出部特别在此区域中确保在长的使用寿命期间与塞密封连接。
附图说明
随后根据附图1至5进一步详细阐明按照本发明的皮碗的实施例。图1至5分别示意性地示出：
图1：皮碗的在末端侧区域中的透视图，皮碗能够以该末端侧固定在接头的相应设计的塞上；
图2：图1所示皮碗的放大局部视图，图中示出了其中一个袋状的凸出部；
图3：图1和2所示的皮碗的视图，示出了其中一个袋状的凸出部；
图4：凸出部的沿轴向间隔设置的侧壁的突起以及侧壁的***部；
图5：图1至4所示的皮碗，该皮碗用固定带固定在接头的塞上，以及
图6：类似于图1所示皮碗的、具有不同设计的凸出部的皮碗。
具体实施形式
图1至4中示出了按照本发明的皮碗的一个例子，图5中示出了按照本发明的、具有这种皮碗的皮碗装置。
在图1中示出了皮碗的透视图。皮碗包括波纹管1，波纹管1构造成褶皱波纹管并且由橡胶弹性材料制成，在该实施例中，波纹管1由热塑性合成橡胶制成。波纹管1在其一个末端侧2区域内具有三个构造成三脚支撑元件的凸出部5、6、7，凸出部5、6、7沿圆周方向4均匀分布地设置并且在末端侧2的圆周方向上4径向向内3延伸。三个凸出部5、6、7一致地设计，并且分别具有两个轴向间隔8相邻设置的侧壁5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2。波纹管1和凸出部5、6、7与其侧壁5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2一体且材料统一地构造，并且通过吹塑法一次制造。
为了改善波纹管1末端侧2在接头的塞9上的固定，波纹管不仅具有突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10，而且还具有***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11。突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11通过材料堆积形成，它们径向向外延伸，并且在皮碗的装配状态下(如图5所示)用固定带18找平，从而形成末端侧2的基本上圆形的外直径。经找平的突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11在凸出部5、6、7的区域内导致波纹管在接头的塞9上的加强的弹性预紧，由此产生可靠、长期的密封连接。
沿圆周方向4看去，突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10对称构造成经过相应凸出部5、6、7的中心13的拱形。而且，***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11没有急剧的方向变化。沿轴向方向12看过去，各个凸出部5、6、7的两个彼此轴向间隔8相邻设置的侧壁5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2在径向外侧共同具有基本上双坡屋顶形的表面。该双坡屋顶形的表面由此产生，即***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11分别构造成楔形并且在相反的方向上倾斜设置。
在图2中示出了图1所示波纹管1的放大局部视图。图中示出了其中一个凸出部5、6、7的视图，凸出部5、6、7径向向内3并且沿末端侧2的圆周方向4延伸。为了主要轴向支撑凸出部5，每个侧壁5.1、5.2具有相对侧壁5.1、5.2横向延伸的加强肋5.1.17、5.2.17，其中在该视图中看不到沿轴向位于波纹管1中的侧壁5.2及其相应的加强肋5.2.17。
加强肋5.1.17、5.2.17从相应的突起5.1.10、5.2.10径向向内3延伸到凸出部5中，沿轴向方向12彼此相对设置，并且沿圆周方向4设置在相应凸出部5的中心13，而且沿相反的方向从侧壁5.1、5.2沿轴向突出，加强肋还沿轴向相互背离。
在图3中示出了图1所示波纹管的一个视图，其中图2中从内部示出的凸出部5在图3中是从外部观察的。
在凸出部5的区域中，侧壁5.1、5.2在外圆周侧设有前述的突起5.1.10、5.2.10和***部5.1.11、5.2.11，其中沿圆周方向4看去，在凸出部5的中心13中设有加强肋5.1.17、5.2.17。
凸出部5、6、7，侧壁5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2的突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11以及加强肋5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17在波纹管1的末端侧设置于轨痕(Spur)19中，该轨痕构造成槽形且沿圆周方向4绕波纹管1的末端侧2延伸，其中在皮碗的常规使用期间，如随后在图5中示出的那样，在轨痕19中设置有固定带18。具有加强肋5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17的凸出部5、6、7具有的轴向宽度基本上等于轨痕19的轴向宽度和固定带18的轴向宽度。
随后根据图4进一步详细阐明突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11。
在图4中显示了波纹管的末端侧2在轨痕19区域内的一部分。在此可以看到径向向外指向的材料堆积，该材料堆积由突起5.1.10、5.2.10和***部5.1.11、5.2.11形成。***部5.1.11、5.2.11构造成楔形、反向倾斜并且共同形成双坡屋顶形的表面，其中***部5.1.11、5.2.11与对称轴线14所包围的角15、16大小相同并且在5°与10°之间。
此外在图4中还示意地显示了固定带18。在将波纹管1固定在塞9上之后，紧接着用固定带18在突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11径向预紧和找平的情况下包围轨痕19。由此突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11的橡胶弹性材料径向向内挤压到凸出部5、6、7中，这产生了波纹管1与塞9的特别耐久的密封连接。
在图5中示出了皮碗装置，图中示出了设置在接头的塞9上的波纹管1。突起5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10和***部5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11被设置在轨痕19中的固定带18找平，从而凸出部5、6、7除了被加强肋5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17支持之外还在其形状上被加强。
在图6中示出一个皮碗，类似于图1所示的皮碗，其中每个凸出部5、6、7具有至少两个(在示出的实施例中为三个)沿轴向方向2间隔相邻设置的薄片20、21、22。薄片20、21、22分别构造成密封件并且可密封安装到相应设计的三脚支撑接头的塞9上。

Claims (17)

1.一种皮碗，该皮碗包括橡胶弹性材料制成的波纹管(1)，所述波纹管(1)在一末端侧(2)具有至少两个径向向内(3)并且沿所述波纹管(1)末端侧(2)的圆周方向(4)延伸的袋状凸出部(5、6、7)，所示凸出部分别具有两个轴向间隔(8)相邻设置的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)，其中所述凸出部(5、6、7)可密封安装到接头的相应设计的塞(9)上，并且所述波纹管(1)和凸出部(5、6、7)一体且材料统一地构成。
2.根据权利要求1所述的皮碗，其特征在于，所述波纹管(1)具有三个凸出部(5、6、7)，所述凸出部(5、6、7)构造成三脚支撑元件并且沿圆周方向(4)均匀分布地设置。
3.根据权利要求2所述的皮碗，其特征在于，每个三脚支撑元件仅包括一个凸出部(5、6、7)。
4.根据权利要求2所述的皮碗，其特征在于，每个凸出部(5、6、7)具有至少两个沿轴向方向(2)间隔相邻设置的薄片(20、21、22)，所述薄片(20、21、22)分别构造成密封件并且可密封安装到相应设计的三脚支撑接头的轴塞上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的皮碗，其特征在于，所述波纹管(1)构造成褶皱波纹管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的皮碗，其特征在于，所述波纹管(1)与所述凸出部(5、6、7)用吹塑法一次成形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的皮碗，其特征在于，所述波纹管(1)由热塑性合成橡胶组成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的皮碗，其特征在于，每个侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)在径向外侧具有径向向外并且沿圆周方向(4)延伸的突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)和／或沿轴向方向(12)延伸的***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)。
9.根据权利要求8所述的皮碗，其特征在于，沿圆周方向(4)看去，所述突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)构造成经过相应的凸出部(5、6、7)的中心(13)的拱形。
10.根据权利要求8或9所述的皮碗，其特征在于，沿圆周方向(4)看去，所述突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)经过相应的凸出部(5、6、7)的中心(13)对称地构成。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的皮碗，其特征在于，沿轴向方向(12)看去，各个凸出部(5、6、7)的两个相互轴向间隔(8)相邻设置的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)在径向外侧共同具有基本上双坡屋顶形的表面，所述双坡屋顶形的表面通过所述***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)形成。
12.根据权利要求11所述的皮碗，其特征在于，轴向相邻的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)的***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)分别构造成楔形、相对于所述波纹管(1)的对称轴线(14)反向倾斜地设置，并且分别与所述波纹管(1)的对称轴线(14)围成一个角(15、16)，所述角最大为20°。
13.根据权利要求12所述的皮碗，其特征在于，两个***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)的所述角(15、16)大小相等。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的皮碗，其特征在于，每个侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)具有至少一个相对于该侧壁横向延伸的加强肋(5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17)，所述加强肋从相应的突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)径向向内(3)延伸到相应的凸出部(5、6、7)中。
15.根据权利要求14所述的皮碗，其特征在于，一个凸出部(5、6、7)的轴向相邻的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)的加强肋(5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17)沿轴向方向(12)相对设置并且沿圆周方向(4)设置在所述相应的凸出部(5、6、7)的中心(13)。
16.根据权利要求14或15所述的皮碗，其特征在于，轴向相邻的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)的加强肋(5.1.17、5.2.17、6.1.17、6.2.17、7.1.17、7.2.17)从相应的凸出部(5、6、7)沿轴向相反的方向从所述相应的侧壁(5.1、5.2、6.1、6.2、7.1、7.2)突出并且沿轴向相互背离。
17.一种皮碗装置，该皮碗装置包括接头的塞(9)和根据权利要求1至16中任一项所述的皮碗，所述波纹管设置在所述塞(9)上，并且所述波纹管的具有凸出部(5、6、7)以及突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)和／或***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)的末端侧(2)在所述突起(5.1.10、5.2.10、6.1.10、6.2.10、7.1.10、7.2.10)和／或***部(5.1.11、5.2.11、6.1.11、6.2.11、7.1.11、7.2.11)径向预紧和找平的情况下被固定带(18)包围。
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