CN107926083A - 用于将加热装置固定到流体容器的凸缘组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将加热装置保持在容纳待加热流体的器具的流体容器的凸缘组件(10),该器具尤其是家用器具,该凸缘组件包括凸缘单元(20),该凸缘单元布置用于通过至少一个固定单元(30)安装到流体容器的开口并且具有非密封以及密封和附连位置,其中凸缘单元(20)能够通过固定单元(30)从所述非密封位置到密封和附连位置可逆地移动,以被构造为在密封和附连位置接合所述流体容器的开口,其中凸缘单元(20)包括密封元件(50)和张紧元件(60),其中密封元件(50)和张紧元件(60)通过固定单元(30)在轴向方向(A)上相对于彼此可移动,以使得密封元件(50)和张紧元件(60)能压靠彼此,其中密封元件(50)和张紧元件(60)在密封和附连位置中布置成在垂直于轴向方向(A)的密封方向上提供密封,其中凸缘单元(20)的密封元件(50)和/或张紧元件(60)包括至少一个锥形部分(51,57,59,61,69),其中锥形部分(51,57,59,61,69)被布置成使得密封元件(50)和张紧元件(60)在轴向方向(A)上的相对移动引起锥形部分(51,57,59,61,69)在密封方向上的预定位移。本发明还涉及包括根据本发明的凸缘组件(10)的加热***。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的凸缘组件,用于将加热装置固定到容纳待加热流体的器具的流体容器,所述器具特别地为家用器具。本发明还涉及根据权利要求13所述的包括这样的凸缘组件的加热***。
更具体地说,本发明涉及一种凸缘组件,用于将加热装置保持到容纳待加热流体的器具的流体容器,所述器具为特别地为家用器具,该凸缘组件包括凸缘单元,该凸缘单元布置成用于通过至少一个固定单元安装到流体容器的开口并且具有非密封和密封位置,并且借助于固定单元能够从非密封位置可逆地移动到密封位置,反之亦然,用于构造成在密封位置接合所述流体容器的开口,其中凸缘单元包括密封元件和张紧元件,其中所述密封元件和张紧元件借助于固定单元在轴向方向上相对于彼此是可移动的,使得所述密封元件和张紧元件能够彼此压靠,其中所述密封元件和张紧元件在所述密封位置被布置成在垂直于所述轴向方向的密封方向上提供密封。
背景技术
参考图1描述用于固定根据现有技术的加热装置的凸缘组件。在图1中,以分解图示出凸缘组件1000。目前在实践中使用的凸缘组件1000包括盖单元1010,密封元件1020和张紧元件1030。这些元件通过由螺纹销或螺栓1040和螺母1045组成的固定单元被拧紧在一起。进一步地,提供了用于使凸缘组件1000接地的平坦接地板1070。最后,提供了用于从其***例如管状加热装置的两个贯通开口1050以及用于从其***销或螺栓1040的***孔1060。
在将预组装的凸缘组件1000安装在诸如洗涤机或洗碗机的家用电器(未示出)的流体容器的安装或安置开口中时,将螺母1045拧紧在销1040上。结果,张紧元件1030经历关于密封元件1020的相对移动并压缩设置在盖单元1010和张紧元件1030之间的密封元件1020。这导致密封元件1020的横截面扩大并因此抵靠流体容器密封整个***,而同时凸缘组件1000被固定到安装开口。
根据现有技术的凸缘组件1000具有如下缺点:例如大量的单个部件,即至少五个,其包括不同的材料并且每个单独制造。另外,需要在安装凸缘组件1000时施加相对较高的力,以便确保凸缘组件1000相对于容器被牢固地密封。由于此原因,张紧元件1030必须由诸如金属的坚固且刚性的材料制成。通过压缩大块弹性密封元件1020,弹性密封元件1020的不确定的且因此不利的变形发生,使得需要高的压缩力来补偿不确定的变形,以便确保凸缘组件1000相对于容器的牢固密封。
此外,通过提供大块密封元件1020和金属张紧元件1030,产生高材料成本。由于通常这种凸缘组件或加热***经受高成本压力,因此所涉及的部件的数量、材料的选择以及在预组装和组装到流体容器中的处理步骤的数量都分别对凸缘组件或加热***的经济可行性具有很大的影响。
发明内容
因此,本发明的目的是要提供一种凸缘组件和加热***,该凸缘组件和加热***与先前已知的凸缘组件或加热***相比,在提供相同或更好的效率和可靠性的同时,允许降低制造成本并提供预定的密封。
在一个实施例中,本发明涉及一种用于将加热装置保持到容纳待加热流体的器具,特别是家用器具的流体容器的凸缘组件,该凸缘组件包括凸缘单元,该凸缘单元布置成用于通过至少一个固定单元安装到所述流体容器的开口,并且具有非密封以及密封和附连位置,并且借助于所述固定单元能够从所述非密封到所述密封和附连位置可逆地移动,反之亦然,用于构造成在密封和附连位置接合所述流体容器的开口,其中所述凸缘单元包括密封元件和张紧元件,其中所述密封元件和张紧元件借助于所述固定单元在轴向方向上相对于彼此是可移动的,使得密封元件和张紧元件能够彼此压靠,其中,所述密封元件和张紧元件在密封和附连位置中被布置成在垂直于轴向方向的密封方向上提供密封,其中凸缘单元的密封元件和/或张紧元件包括至少一个锥形部分,其中该锥形部分被布置成使得密封元件和张紧元件在轴向方向上的相对移动引起锥形部分在密封方向上的预定位移。
由于凸缘单元的密封元件和/或张紧元件包括至少一个锥形部分,所以在密封元件和张紧元件在轴向方向上相对移动时,锥形部分可沿密封方向位移,所述密封方向优选垂直于轴向方向。换句话说,基于锥形部分的几何形状,可以响应于密封元件和张紧元件之间的相对移动而实现锥形部分的预定位移。换句话说,根据锥形部相对于轴向方向的角度、形式或形状,可以调节关于锥形部分在密封方向上的位移的轴向方向和密封方向之间的过渡。由此可以有利地提前确定,特别是预先确定锥形部分的位移,并因此密封元件在密封和附连位置(或者简称为密封位置)中的密封。
在此上下文中,轴向方向优选对应于沿其凸缘单元安装到或***到流体容器的开口的***方向。
在不同的改进方案中,锥形部分可呈现允许从在轴向方向上的相对移动到在垂直于轴向方向上的密封方向上的位移的过渡的任意形状。
优选地,凸缘单元的密封位置对应于其中与对应于非密封位置的状态相比更多的压力施加在密封元件和张紧元件之间的状态。由此,可以使用在密封位置施加的压力用于使锥形部分位移。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,凸缘单元由非金属材料制成,其中密封元件由与张紧元件相同或更软的非金属材料制成。
通过提供非金属材料的凸缘单元,可以降低成本和制造工作量。进一步地,通过提供与张紧元件相同的非金属材料或比张紧元件更软的非金属材料的密封元件,密封元件和张紧元件在轴向上的相对移动所实行的密封方向上的位移优选地发生在密封元件处而不是张紧元件处。
非金属材料优选是塑料材料。由于非金属材料优选为塑料材料,因此可以容易地选择诸如弹性等材料特性。进一步优选的是,凸缘单元通过本领域已知的注射成型或者不同的制造工艺来制造。特别是注射成型允许相对复杂的形式和形状容易地且成本有效地制造。
在一个实施例中,密封元件和/或张紧元件包括中空区段。
在该上下文中的中空区段是在六个可能的正交方向中的至少四个中由相应的元件围绕的区段。通过提供中空区段,相应的区段不具有材料,并且因此可以使用更少的材料来制造密封元件和/或张紧元件。相应的元件并且因此凸缘组件由此可以用较少的材料制造,因此成本较低。应该注意到,由于锥形部分在压力施加在其上时提供确定的变形,所以提供中空区段并同时确保确定的密封变形是可行的。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,密封元件的面对张紧元件的表面的至少一部分包括锥形密封部分和/或张紧元件的表面的至少相应部分包括相应的锥形张紧部分,其中锥形密封部分和/或锥形张紧部分被布置成使得密封元件和张紧元件在轴向方向上的相对移动导致锥形密封部分和/或锥形张紧部分在密封方向上的确定的位移。
由于在该改进方案中所述锥形部分设置在面对密封元件或张紧元件的表面处,而不是例如在其相反侧上,因此锥形部分在密封元件和张紧元件相对于彼此移动时直接由密封元件和张紧元件中的另一个接触。因此,在锥形部分处所述张紧元件与密封元件之间的预定的应力和负载并且最终所述密封可以以有利的方式实现。
优选地,锥形部分设置在密封元件和张紧元件的表面二者上,使得在密封元件和张紧元件之间相对移动时,密封元件的锥形部分接触张紧元件的锥形部分,。由于在这种改进方案中所述接触表面彼此对应,因此有利地可以更精确地预先限定位移并且最终更精确地预先限定所述密封。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,外周壁部分分别设置在密封元件和张紧元件的外周边边缘处。
在此改进方案中,锥形部分优选地位于设置在密封元件和张紧元件的外周边边缘上的外周壁部分处,锥形部分并且因此最终实现的密封可以提供在凸缘组件和器具的流体容器的开口之间。特别地,如果凸缘组件安装在流体容器的开口内,则密封元件的壁可以从其内侧邻接流体容器的开口,使得径向向外位移的锥形密封部分在凸缘单元和流体容器的开口之间提供紧密密封。
优选地,张紧元件的壁具有比密封元件的壁更小的周长,并且从其内侧邻接密封元件的壁。相应的壁部分优选沿轴向方向在密封元件和张紧元件的径向向外的边缘上轴向突出。由此,密封元件的壁优选通过张紧元件的壁的一部分在径向方向上支撑抵靠流体容器的开口。
然而,为了使锥形张紧部分在轴向方向上处于与锥形密封部分相对应的位置,即在沿轴向方向突出时覆盖锥形密封部分,锥形张紧部分从张紧元件的壁部分径向向外定向,例如在轴向方向上覆盖所述锥形密封部分。换句话说,优选的是,张紧壁部分包括对应于距离张紧元件的基部最远的部分的部分,该部分与密封元件的壁具有相同的周长和相同的形状但在轴向方向上轴向位移。
在优选的改进方案中,壁部分别设置在密封元件和张紧元件的基部的全部或整个外周周边边缘处。由此,可以围绕流体容器的开口的整个外周周边实现流体容器的紧密密封。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,凸缘单元包括在轴向方向上延伸穿过密封元件和张紧元件的至少一个贯通开口。
由于至少一个贯通开口延伸穿过密封元件和张紧元件,所以元件可以在轴向方向穿过凸缘单元***到流体容器中。
在一个优选的改进方案中,贯通开口被布置和设置成用于接收和保持穿过其中的加热装置或温度传感器。
通过接收和保持或者换句话说固定加热元件或温度传感器在凸缘单元的贯通开口中,可以分别向流体容器的内部提供加热装置或温度传感器。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,密封元件包括锥形部分,该锥形部分围绕贯通开口并且布置成使得在密封位置中锥形部分在密封方向上的确定的位移保持加热装置或温度传感器在贯通开口内。
由于密封元件包括锥形部分,该锥形部分围绕贯通开口并且在密封方向上朝向***贯通开口内的加热装置或温度传感器位移,所以***元件能够在其在贯通开口内的位置处被紧固和收紧。
因此,可以由此牢固地接收和保持加热装置或温度传感器在贯通开口内,而不需要进一步的制造或组装步骤。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,锥形部分包括密封唇,其设置在至少一个贯通开口的内周表面处。
通过在密封元件的锥形部分中的至少一个贯通开口的内周表面处设置密封唇,穿过贯通开口***的元件,例如加热装置或温度传感器,可以被容易地密封,使得来自流体容器内部的流体不能泄漏到其外部。有利地,通过提供密封唇,不需要使用胶水,粘合剂等,使用胶水、粘和剂等要求必需的额外的制造或组装步骤。
优选地,密封唇构造为O形环密封唇。O形环密封被广泛认为是提供可靠密封的众所周知的且安全的密封形式。此外,除了在一个改进方案中的O形环密封之外,锥形部分的位移还可以导致附加的密封。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,密封元件包括固定单元开口,并且张紧元件在沿着轴向方向的对应位置处包括盲孔,用于在其中接收固定单元的至少一部分。
由于盲孔形成在张紧元件中,因此不会建立从密封元件的前表面通过盖单元和密封元件的固定单元开口到流体容器的内部的流体连接。换句话说,盲孔被设置成使得尽管提供了固定单元,但是没有流体能够从流体容器内部泄漏到外部。
优选地,盲孔构造为攻有螺纹的盲孔。由于盲孔构造为攻有螺纹的盲孔,设置在攻有螺纹的盲孔内的固定单元的一部分可以设置有相应的螺纹,使得密封元件和张紧元件的相对移动以及从凸缘单元的非密封位置到密封位置的过渡可以通过与固定单元的相应部分协作的攻有螺纹的盲孔容易地实现。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,固定单元被设置为在平行于轴向方向的密封方向上提供密封。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,密封元件包括围绕固定单元开口的锥形部分,其被布置成在密封元件和密封元件之间的相对移动时径向地位移到固定单元开口的内部。
通过在固定单元开口周围设置锥形部分,在密封元件和张紧元件朝向彼此移动的情况下,也可以收紧设置在固定单元开口内的固定单元。换句话说,围绕固定单元开口的锥形部分导致固定单元牢固地保持在凸缘单元的密封位置中。
优选地,通过从张紧元件的相应锥形部分施加的压力,锥形部分径向位移到固定单元开口的内部。通过提供张紧元件的相应锥形部分,有利地可以精确地确定将由锥形部分径向施加到密封元件的固定单元开口的内部的保持力。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,张紧元件包括至少一个支撑壁部分,该至少一个支撑壁部分从盲孔径向向外延伸,用于将固定单元在盲孔处施加的压力传递到张紧元件上。
由于张紧元件包括至少一个支撑壁部分,该支撑壁部分从盲孔径向向外延伸并且传递或分配由固定单元施加到张紧元件上的压力,更确切地说,施加在张紧元件的盲孔处的压力,因此不需要大块的张紧元件。因此有利地可以节省整个凸缘组件的材料、重量以及由此成本。换句话说,支撑壁部分允许张紧元件的基部在轴向方向上具有较小的厚度,因为由张紧元件和密封元件之间的相对移动所引起的压力,其在没有设置支撑壁部分的情况下可以弯曲基部,在不弯曲张紧元件的基部的情况下通过支撑壁部分相对于盲孔传递到径向向外位置。因此可以将由固定单元施加的压力有效地扩散和分布在张紧元件的较大部分上,优选整个张紧元件上。
在一个改进方案中,密封元件形成为单件,并且张紧元件形成为单件。然而,在其他的改进方案中,密封元件和张紧元件可以形成为单件式整体凸缘单元,或者张紧元件和/或密封元件可以分别由多件形成。
在进一步的改进方案中,根据本发明的凸缘组件包括在轴向方向上设置在凸缘单元的前方的盖单元,使得密封元件位于盖单元和张紧元件之间。
通过提供盖单元,可以在盖单元和张紧元件之间张紧密封元件。因此,盖单元可以为密封元件提供对由固定单元施加在密封元件上的压力的支撑。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,盖单元包括在与凸缘单元中形成的任何贯通开口或盲孔对应的位置处的贯通开口。
在此改进方案中,盖单元优选地在流体容器的外部在轴向方向上放置在密封元件上,并且最终放置在张紧元件上。通过在与凸缘单元中形成的任何贯通开口或盲孔相对应的位置处设置贯通开口,例如加热装置***开口,温度传感器***开口和固定单元贯通开口,各个元件或装置可以容易地提供并且可毫无困难地***,即使盖单元设置在凸缘单元的顶部上。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,密封元件布置成在密封位置中压靠盖单元。
优选地,密封元件包括邻近盖单元设置的至少一个锥形部分。
通过在盖单元附近提供至少一个锥形部分,在密封元件和盖单元的接触表面处也可以采用锥形部分在密封方向上的确定的位移。因此有利的是,在密封元件和盖单元之间也产生改进的密封连接。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,固定单元包括用于将凸缘组件与地连接的地连接元件。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,盖单元包括具有比凸缘单元更大的直径的外周边侧壁。在此改进方案中,凸缘单元优选地包括支撑部分,该支撑部分被布置成用于在安装时在轴向方向上接触所述器具。
换句话说,凸缘组件被设置为在轴向方向上从流体容器的外侧安装到流体容器的开口。在张紧元件抵靠密封元件张紧时,在垂直于轴向方向的密封方向上形成凸缘组件和流体容器的开口之间的密封。在安装凸缘组件时,在张紧之前,形成在密封元件中的支撑部分在轴向方向上接触器具的流体容器等的开口。因此,支撑部分从支撑元件的侧壁径向向外突出地形成,该支撑元件布置成用于在密封方向上接触流体容器的开口。因为盖单元具有比凸缘单元的直径更大的外周边侧壁,所以能够容易地在凸缘单元的侧壁,相应地其密封元件的侧壁,和盖单元的侧壁之间的空间中形成支撑部分。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,固定单元是弹性的,并且固定单元优选地包括自攻螺杆、螺纹螺杆、螺纹螺栓和螺母、曲杆、快速螺母和卡扣连接件中的至少一个。
通过提供弹性固定单元,例如为了维护目的等,可以容易地从流体容器拆卸和松开凸缘组件。通过选择特定的固定单元,可以导致器具的特定需求,例如容易和快速的安装和拆卸、更换等。
在根据本发明的凸缘组件的进一步改进方案中,在密封元件处设置有突出部分,以与张紧元件接合。即使器具壁是倾斜的,以便于组装部件的安装,突出部分仍确保密封元件与器具以及张紧元件在密封位置接合。突出部分补偿器具壁的缺失材料。
优选地,张紧元件包括相应的凹槽部分,密封元件的突出部分可以在附连位置接合在该凹槽部分中。在该布置中,密封元件在组装期间要被夹紧在张紧元件上。
在本发明的不同实施例中,提供了一种加热***,其包括用于加热特别是在家用器具中的流体的至少一个加热装置,根据本发明的用于保持加热装置的凸缘组件,以及用于容纳待由所述加热装置加热的流体的流体容器,其中,所述流体容器具有用于使所述加热装置通过和用于安装所述凸缘组件的至少一个贯通开口。
由于根据本实施例的加热***设置成包括根据本发明的凸缘组件,所以上述凸缘组件的所有优点和益处也存在于该实施例的加热***中。特别地,根据本发明的加热***允许更加成本有效的加热***,因为不需要金属密封和张紧元件。进一步地,相对于现有技术的加热***,凸缘组件安装到加热***和从加热***拆卸得到改进,因为不会对固定单元施加巨大的密封力。最后,由于凸缘单元朝向流体容器的预先限定的和预先确定的位移在流体容器的内部和外部之间提供了密封,因此也实现了更可靠的密封。
附图说明
下面将结合下面列出的附图描述本发明的其他优点和优选实施例。
在附图中:
图1示出了根据现有技术的凸缘组件的分解图;
图2a和2b从不同的视角示出了根据本发明的凸缘组件的透视图;
图3a和3b分别示出了根据本发明的在第一方向上处于非密封及密封和附连位置的凸缘组件的第一横截面视图;
图4a和图4b分别示出了根据本发明的在第二方向上处于非密封及密封和附连位置的凸缘组件的第二横截面图;
图5更详细地示出了根据本发明的凸缘组件的示例的横截面视图;
图6示出根据本发明的具有快速螺母固定元件的示例性凸缘组件;
图7示出了根据本发明的具有在凸缘单元和盖单元之间的卡扣连接件的示例性凸缘组件;
图8a和8b分别示出了根据本发明的在第一和第二方向上处于非密封位置的凸缘组件的横截面视图;
图9a和图9b分别示出了根据本发明的在第一和第二方向上处于密封和附连位置的凸缘组件的横截面视图。
具体实施方式
首先,参照图2a和2b描述用于将加热装置(未示出,除了部分在图4a,4b中示出之外)固定到容纳待加热的流体的器具的流体容器(未示出,除了部分在图4a,4b中示岀之外)的示例性的凸缘组件10。图2a和2b示出了处于非密封位置的凸缘组件10的三维透视图。
示例性的凸缘组件10包括凸缘单元20,固定单元30和盖单元40。凸缘单元20包括密封元件50和张紧元件60。在轴向或***方向A(其基本上对应于固定单元30从盖单元40的表面侧到凸缘组件10的后部的轴向方向)上,相应地,盖单元40邻接密封元件50,密封元件50邻接张紧元件60。
固定单元30在该示例中包括用于连接和张紧密封元件50、张紧元件60和可能的盖单元40的螺杆31,如下面将详细描述的。接地连接部分34设置在螺钉31附近,用于将凸缘组件10连接到地。
在盖单元40的前表面上,该前表面是设置在器具的流体容器外侧的表面侧,凸缘组件10被布置成用于安装到所述器具,盖单元40包括大致平坦的基板42,其具有倒圆的矩形形状。在轴向方向A上朝向凸缘组件10的后部延伸的外周侧壁45经由倒圆的边缘46连接到基板42的外周。盖单元40优选地包括塑料材料,例如热固性塑料或聚合物,其可以例如通过注射成型或本领域已知的不同合适的方法来制造。然而,也考虑不同的材料,诸如包括金属或热塑性组分的材料或由金属或热塑性组分组成的材料。
在轴向方向A上在盖单元40的后面并靠近该盖单元40,设置密封元件50和张紧元件60。在图2a中,可以看到密封元件50的外周侧壁55,并且进一步在轴向方向A上密封元件50的后面,还可以看到张紧元件60的外周侧壁65。然而,外周侧壁55和65大致对应于盖单元40的外周侧壁45的倒圆的矩形形状,并且在轴向方向A上以小的周长与其基本平行地突出。在该示例中,在将凸缘组件10安装到器具的流体容器时,外周侧壁45大于流体容器的开口,使得凸缘组件10不落入所述开口中,而外周侧壁55,65装配且***其中。然而,在其他示例中,外周侧壁45的形状也可以是不同的。
如上所述的,凸缘组件10被示出处于非密封位置。因此,外周侧壁55平滑地移动到外周侧壁65,使得形成密封元件50和张紧元件60的基本均匀的外周表面。
贯通开口18在轴向方向A上穿过凸缘组件10形成,另一部件,例如要固定或保持到器具的流体容器的加热元件或加热装置能够穿过该贯通开口***。在对应于贯通开口18的位置处,用于穿过其***加热装置(未示出)的两个加热装置安装开口48a以及温度传感器(未示出)穿过其可***的温度传感器开口48b分别设置在盖单元40中。
凸缘单元20以及由此密封元件50和张紧元件60包括在轴向方向A上分别对应于盖单元40的加热装置开口48a和温度传感器开口48b的位置处的开口或贯通开口,使得各个元件可以容易地***通过盖单元40和凸缘单元20。
图2b示出了在其安装方向或轴向方向A上从后侧看的凸缘组件10。在其盖单元40侧上设置有从外周侧壁55径向向外突出的器具支撑件56。器具支撑件56因此从外周侧壁55在朝向外周侧壁45的方向上延伸,并且布置成使得所述器具在当凸缘组件10安装到器具的流体容器时与其接触。器具支撑件56从图5也变得明显,并且将在后面更详细地描述。
应当注意的是,外周侧壁45,外周侧壁55和外周侧壁65优选分别围绕盖单元40、密封元件50和张紧元件60的整个周边边缘设置。
从张紧元件60的背侧,其是在轴向方向A上与邻近密封元件50的一侧的相反的一侧,可以看到固定单元接收部63,该固定单元接收部基本上设置在中心并且设置有从其向外圆周侧壁65延伸的四个支撑壁部分66。固定单元30的螺杆31从基板42的前表面***到固定单元接收部63中。支撑壁部分66使张紧元件60稳定,并且导致在整个张紧元件60上传送和分配由固定单元30施加到固定单元接收部63的任何压力。
图3a和3b示出了在竖直方向上穿过如图2a和2b中看到的凸缘组件10的横截面图,其是凸缘组件10的较短侧边长度的一侧。图3a示出了凸缘组件10处于非密封位置的横截面,其中,图3b示出了处于密封和附连位置或拧紧状态的凸缘组件10的相同的横截面。
图3a和3b示出了与器具70的开口接触的凸缘组件10。更确切地说,密封元件50的器具支撑件56和盖单元40的外周侧壁45设置成在与固定单元30的螺杆31的***方向对应的轴向方向A上靠近并部分地接触所述器具。进一步地,密封元件50的外周侧壁55在其周边侧上接触器具70的开口。
接着图2a和2b中示出和所示的元件,形成在盖单元40和凸缘单元20中的用于螺杆31的接收孔是可见的。接收孔由通过盖单元40的固定单元开口44和通过密封元件50的固定单元开口54形成,并且终止为张紧元件60中的盲孔64。盲孔64形成在固定单元接收部63的内部,固定单元接收部在图2b中从外部是可见的。由此,通过固定单元30能够实现从凸缘组件10的外部到内部的无流体连接。
在螺杆31周围,螺纹36和螺纹38分别形成在密封元件50和张紧元件60中。在该示例中,螺纹36,38分别在制造时被提供到密封元件50和张紧元件60中。
从图3可以看出,张紧元件60在轴向方向A上设置在密封元件50的后面,所述轴向方向对应于垂直于盖单元40的基板42的方向,并且如上所述的,对应于螺杆31的***方向。密封元件50和张紧元件60二者都包括从盲孔64沿径向向外指向的方向延伸的基本上平面的基部,以及在所述平面部分的接续部分中并且在基本轴向方向A上从其朝向凸缘组件10的后部突出的外周侧壁55,65。在该视图中,密封元件50和张紧元件60的相应基部显得比从其突出的侧壁相对较小。然而,在其他示例中这可以是不同的,并且在下面参照图4a和图4b描述的侧向横截面中也是不同的。
外周侧壁55包括在其端部处或端部附近的锥形部分51,其是在轴向方向A上具有距离盖单元40的最大距离的外周侧壁55的一部分。该锥形方向被如此布置以使得锥形部分51朝向具有距离盖单元40增大的距离的凸缘组件10的后部从径向内侧到径向外侧变薄。
外周侧壁65在其第一区段中,即在外周侧壁65的最前区段中,形成为平行并且邻接外周侧壁55。外周侧壁65的平行于外周侧壁55的第一区段具有与外周侧壁55大致相同长度。然而,外周侧壁65在其整个延伸范围内并不是平面的,而是在大致对应于密封元件50的锥形部分51的轴向位置处呈现向外定向的锥形部分61。接着凸缘组件10的后部,提供了外周侧壁65的在轴向方向A上与外周侧壁55同轴地突出的一部分。
密封元件50包括另外的锥形部分57和59。锥形部分57设置在凸缘组件10的前部区域中,即在密封元件50的与盖单元40接触的表面侧上。锥形部分59围绕固定单元开口54设置。对应于锥形部分59,在张紧元件60中也设置有锥形部分69,其围绕张紧元件60的前侧上的盲孔64。
图3b示出处于密封和附连位置(或者简称为密封位置)的凸缘组件10。从图3a所示的非密封位置到图3b所示的密封位置的过渡是通过张紧固定单元30来实现的,在该示例中通过将螺杆31拧入固定单元开口44,54和盲孔64内部来实现的。通过张紧螺杆31,张紧元件60相对于密封元件50在轴向方向A上位移。因此,张紧元件60与密封元件50进行接触并在其上施加与螺杆31的张紧力相对应的压力。特别地,密封元件50的若干部分在张紧元件60抵靠密封元件50张紧时具有预定的压力,以使得预定的密封实现在凸缘组件10和器具70,更确切地说器具70的流体容器的开口之间。在该示例中,接触部分是大致的锥形部分51/61和59/69。
从图3b中可以看出,当张紧元件60靠着密封元件50移动时,锥形部分61覆盖在锥形部分51上。因此,由于锥形部分51和相应的锥形部分61的形式和形状,径向向外定向的力施加到锥形部分51上。由此,锥形部分51沿着与轴向方向A垂直并且径向向外定向的密封方向被朝向器具70的开口推动。换句话说,由于锥形部分61被压靠锥形部分51,所以在凸缘组件10和器具70之间形成密封。
更具体地,锥形部分51和锥形部分61在此示例中分别设置在外周侧壁55和外周侧壁65上,并且因此设置在密封元件50和张紧元件60的整个周边边缘上。通过将锥形部分61覆盖在锥形部分51上,外周侧壁55以及因此密封元件50的周边被加宽并压靠器具70的开口的表面,使得形成密封,优选地形成在密封元件50的整个周边上的确定的密封。
进一步地,锥形部分69覆盖锥形部分59并因此迫使锥形部分59位移并施加压力。该压力在密封方向上径向向内朝向螺杆31施加。因此,锥形部分59在相应的密封元件50和固定单元30或螺杆31之间提供密封。由此,螺杆31也被保持就位,使得可以防止螺杆31的意外松动。
此外,通过拧紧螺杆31,密封元件50也被抵靠盖单元40拧紧。相应地,通过将张紧元件60张紧抵靠密封元件50,锥形部分57被压靠盖单元40并且变形。换句话说,锥形部分57在密封元件50和盖单元40之间提供密封。
在该示例中,固定单元30示例性地包括螺杆31。然而,如参照下面的图6和图7将看到的,本领域技术人员也可以设想其他固定元件。进一步地,在此示例中,螺纹36和螺纹38分别设置在密封元件50和张紧元件60中。在其他示例中,盲孔64和固定单元开口54也可以分别是攻有螺纹的盲孔和开口,并且螺钉31可以是自切削或自攻螺杆。进一步地,也可构想其他的将张紧元件60相对于密封元件50固定和位移的方式,并且将在下文中示例性地进行详细描述。
此外,在该示例中,密封元件50和张紧元件60的锥形部分被示出为具有大致对应的形式和形状。然而,本领域技术人员还可以分别构想到密封元件50和张紧元件60的锥形部分的不同形式和形状,只要密封元件50和张紧元件60在轴向方向A上的相对移动导致所述锥形部分在大致垂直于轴向方向A的密封方向上的确定的位移。
图4a和4b示出了在第二横截面方向上的图2和3的示例性凸缘组件10,所述第二横截面方向对应于如图2a和2b中看到的水平方向。类似于图3a和3b,图4a示出处于非密封位置的凸缘组件10,并且图4b示出处于密封位置的凸缘组件10。
在这些图中,凸缘组件10被示出为安装到器具70并且具有***到贯通开口18中的加热装置80。加热装置80穿过其***的贯通开口18由设置在盖单元40的基板42上的加热装置开口48a形成。密封元件50和张紧元件60在沿着轴向方向A对应于加热装置开口48a的位置处提供开口。密封元件50在围绕加热装置80的周边表面处包括锥形部分59,并且张紧元件60在对应于密封元件50的锥形部分59的位置处包括锥形部分69。如从图4b可看到的,由于张紧元件60抵靠密封元件50被张紧,因此锥形部分69迫使锥形部分59径向向内进入贯通开口18中并抵靠加热装置80,使得加热装置80被牢固地接收在凸缘组件10的贯通开口18内。
另一贯通开口18相对于加热装置开口48a径向向内设置,加热装置80穿过加热装置开口48a***。该贯通开口18由盖单元40的基板42上的温度传感器开口48b形成。密封元件50和张紧元件60在沿着轴向方向A对应于温度传感器开口48b的位置处提供开口。类似于分别设置在与加热装置开口48a相邻的密封元件50和张紧元件60处的锥形部分59和69,围绕与温度传感器开口48b对应的贯通开口18设置了锥形部分59和69。类似于加热装置80,温度传感器(未示出)因此可以通过相对移动和施加在密封元件50上的张紧元件60的力而牢固地接收并密封在温度传感器开口48b内。
尽管在该示例中加热装置和/或温度传感器旨在被***穿过一个或多个贯通开口18,但是在不同的应用中,不同的装置或元件也可以被***。
在该示例中,锥形部分59设置成部分双锥体的形状,即,锥形区域形成在前侧(即,与盖单元40相邻的一侧)和后侧(即,与张紧元件60相邻的一侧)二者上。
除了由锥形部分59引起的密封力以外,在该示例中,围绕贯通开口18形成在密封元件50中的用于接收加热装置80、温度传感器或不同元件的所有开口分别在相应的锥形部分59的内周边表面处设置有一个或多个密封唇58。密封唇58在该示例中形成为O形环,并且除了由锥形部分59的径向位移提供的密封之外,提供密封元件50(更精确地为锥形部分59)和***其中的相应元件之间的摩擦密封。
在该示例中,在每个相应的锥形部分59处设置了至少一个形成为O形环的密封唇58。然而,在其他示例中,密封唇58不是必须设置的,而是可仅设置在一些相应的开口处,和/或可以如本示例中由O形环或由如本领域中已知的不同的密封元件形成。
在图4a中,还示出了一盲温度传感器开口48c。盲温度传感器开口48c是封闭的且没有开放,因为盖单元40的基板42和密封元件50在该位置处不是敞开的。然而,在张紧元件60中形成有贯通开口,并且在对应于盲温度传感器开口48c的位置处分别在密封元件50和张紧元件60中设置锥形部分59和69。盲温度传感器开口48c不一定具有特定的功能,而是允许张紧元件60有规律地和对称地制造,使得张紧元件60可以在该方向上安装在密封元件50上或围绕中心轴线旋转大约180度,中心轴线由固定单元30限定并且对应于图中指示轴向方向A的箭头的位置,而没有任何困难。换句话说,盲温度传感器开口48c便于制造并且允许张紧元件60的对称设计和制造。
在这个示例中,张紧元件60优选地由塑料材料形成。此外,密封元件50优选地由诸如塑料弹性体材料的弹性体材料形成。优选地,密封元件50和张紧元件60两者都是通过诸如如本领域所公知的注射成型的加工方法制造的。然而,本领域技术人员也可以设想采用其他材料和/或制造工艺。
图5示出了根据本发明的示例性凸缘组件10的另一横截面视图,其中横截面方向基本上对应于图4所示的方向。然而,与图4形成对照,凸缘组件10被示出为没有器具70和加热装置80,进一步地,还与图4形成对照,位于切割平面后面的元件是可见的。图5描绘了处于密封位置的凸缘组件10。
图5特别地示出了分别设置成用于***加热装置80、温度传感器等的贯通开口18。径向最外部的贯通开口18由设置在盖单元40中并在轴向方向A上邻近分别设置在密封元件50和张紧元件60中的开口的加热装置开口48a形成,。加热装置开口48a轴向地向前突出到盖单元40的基板42的外部。在密封元件50中的加热装置开口的内周边表面上形成密封唇58。最后,张紧元件60包括锥形部分69,该锥形部分69将力施加到密封元件50的对应锥形部分59上,以提供密封并将该元件牢固地接收在开口48a内。
类似地,另一贯通开口18形成为比加热装置开口48a更靠近固定单元30,由盖单元40的温度传感器开口48b和下部密封元件50和张紧元件60中的对应开口形成。如关于加热装置开口48a描述的,即,通过锥形部分69施加力到相应的锥形部分59上并且通过在密封元件50中的开口的内周边表面处提供一个或多个密封唇58,来形成相同的密封。最后,盲温度传感器开口48c没有在基板42中形成相应开口。如上所述的,其提供的原因是为了张紧元件60的对称性。
在凸缘组件10的后侧上,其是张紧元件60设置的一侧,示出了从固定单元接收部63径向向外突出的支撑壁部分66。固定单元接收部63形成用于接收固定单元30的盲孔64的外壳。支撑壁部分66将由固定单元30的螺杆31施加到固定单元接收部63上的压力和/或力传递到张紧元件60的外周侧壁65。由此,支撑壁部分66平衡张紧元件60的不同部分之间的张力。进一步地,由于支撑壁部分66,避免了对大块张紧元件60的需要。因此,可以节省材料,从而节省张紧元件60和整个凸缘组件10的成本。
在参照图2到5所述的第一示例中,已经描述了与形成在固定单元开口54和盲孔64中的螺纹相互作用的螺杆31。然而,本领域技术人员也可构想使用不同的固定单元30,并且现在将参照图6和7示例性地进行描述使用不同的固定单元30。
图6示出了修改的凸缘组件10的透视图,其中固定单元30已经由快速螺母300代替。快速螺母300包括两个金属叉320,该两个金属叉设置在接地连接部分34处并径向向内指向固定开口(设置在图6中的普通金属轴310下方),例如以将压力施加到***或设置在固定开口内的普通金属轴310上。金属叉320用作紧固件,其通过使盖板340在普通金属轴310上滑动而紧固,并由此使密封元件50相对于张紧元件60移动。
将参照图7描述固定单元30的另一个实施例。在该示例中,固定单元30被设置为凸缘单元20的整体部分,更精确地形成为从张紧元件60朝向凸缘组件10的前部突出的卡扣连接件400。卡扣连接件400被布置成在安装根据该示例的凸缘组件10时例如通过形状配合卡扣而卡扣到盖单元40的相应部分中。借助于该卡扣连接件,张紧元件60和密封元件50之间的预定的张紧可以可靠地实现,因为预定的卡扣位置意味着张紧元件60和密封元件50之间的某一预定的张力。
虽然快速螺母300,卡扣连接件400和螺杆31已经被描述为用于在接合密封元件50和张紧元件60间以预定的摩擦压力接合密封元件50和张紧元件60的固定单元的示例,但是本领域中的技术人员也可以构想到不同的固定设备或单元。
图8a和8b示出沿着图2a的示例性凸缘组件10中所示的切割线C-C和B-B的截面图,其中凸缘组件10被示出为具有器具70和加热装置80。进一步地,图8a和8b描绘了处于非密封位置的凸缘组件10。图8a和8b所示的凸缘组件包括与根据图5的凸缘组件10相同的部件。下面仅描述与图5的凸缘组件10的不同之处。与图5形成对照,器具70具有倾斜壁71以便于凸缘组件的安装。为了补偿缺失材料,密封元件50包括与张紧元件60接合的突出部分52。优选地,张紧元件60在其中密封元件的突出部分52位于附连位置中的位置处具有凹陷部分62。此外,在该示例性实施例中的固定元件30可以仅在平行于轴向方向的密封方向上提供密封。但是,如图5所示的固定单元30也是合适的。
图9a和9b示出了处于密封和附连位置的图8a和8b中所示的凸缘组件10。由于与张紧元件60接合的密封元件50的突出部分52,密封元件50与器具70的倾斜壁71接合并且因此补偿了倾斜壁71的缺失材料。
为了加强密封元件50的定位,张紧元件60可以在适当的地方设置有更多的材料,特别是在其中加热装置***的贯通开口18处。此外,可以在张紧元件60处设置加强肋。
附图标记列表
10 凸缘组件
18 贯通开口
20 凸缘单元
30 固定单元
31 螺杆
34 接地连接部分
36 螺纹
38 螺纹
40 盖单元
42 基板
44 固定单元开口
45 侧壁
46 倒圆的边缘
48a 加热装置开口
48b 温度传感器开口
48c 盲温度传感器开口
50 密封元件
51 锥形密封部分
52 突出的密封部分
54 固定单元开口
55 外周侧壁
56 器具支撑件
57 锥形密封部分
58 密封唇
59 锥形密封部分
60 张紧元件
61 锥形张紧部分
62 凹陷的张紧部分
63 固定单元接收部
64 盲孔
65 外周侧壁
66 支撑壁部分
69 锥形张紧部分
70 器具
71 倾斜的器具壁
80 加热装置
300 快速螺母
310 普通金属轴
320 金属叉
340 盖板
400 卡扣连接件
1000 凸缘组件(现有技术)
1010 盖单元
1020 密封元件
1030 张紧元件
1040 螺纹销或螺栓
1045 螺母
1050 贯通开口
1060 ***孔
1070 接地板
A 轴向方向
Claims (15)
1.一种凸缘组件(10),用于将加热装置保持到容纳待加热流体的器具的流体容器,所述器具特别地为家用器具,所述凸缘组件包括:
凸缘单元(20),该凸缘单元(20)被布置成通过至少一个固定单元(30)安装到所述流体容器的开口,并且具有非密封位置以及密封和附连位置,其中所述凸缘单元(20)通过固定单元(30)能够从所述非密封位置可逆地移动到密封和附连位置,以构造成在所述密封和附连位置接合所述流体容器的开口,
其中所述凸缘单元(20)包括密封元件(50)和张紧元件(60),
其中所述密封元件(50)和所述张紧元件(60)借助于所述固定单元(30)在轴向方向(A)上相对于彼此可移动,使得所述密封元件(50)和所述张紧元件(60)可以彼此压靠,
其中所述密封元件(50)和张紧元件(60)在密封和附连位置中被布置成在垂直于轴向方向(A)的密封方向上提供密封,
其特征在于,
所述凸缘单元(20)的密封元件(50)和/或张紧元件(60)包括至少一个锥形部分(51,57,59,61,69),其中该锥形部分(51,57,59,61,69)被布置成使得所述密封元件(50)和张紧元件(60)在轴向方向(A)上的相对移动引起所述锥形部分(51,57,59,61,69)在所述密封方向上的预定位移。
2.如权利要求1所述的凸缘组件(10),其中
所述凸缘单元(20)由非金属材料,优选地塑料材料制成,
其中,所述密封元件(50)由与所述张紧元件(60)相同或比所述张紧元件(60)更柔软的非金属材料制成。
3.如权利要求1或2所述的凸缘组件(10),其中
所述密封元件(50)和/或张紧元件(60)包括中空区段。
4.根据前述权利要求中任一项所述的凸缘组件(10),
其中,所述凸缘单元(20)包括在轴向方向上延伸穿过所述密封元件(50)和张紧元件(60)的至少一个贯通开口(18),用于接收和保持元件,优选地加热装置或温度传感器。
5.如权利要求4所述的凸缘组件(10),
其中,所述锥形部分(59)围绕所述贯通开口(18),并且所述密封元件(5)布置成使得在所述密封和附连位置,所述锥形部分(57)在所述密封方向上的确定的位移保持所述加热装置或温度传感器在贯通开口(18)内。
6.根据权利要求5所述的凸缘组件(10),
其中,所述锥形部分(59)包括设置在所述至少一个贯通开口(18)的内周表面处的密封唇(58),优选地O形环密封唇。
7.根据前述权利要求中任一项所述的凸缘组件(10),
其中所述密封元件(50)包括固定单元开口(54),并且所述张紧元件(60)在沿着所述轴向方向(A)的对应位置处包括盲孔(64),优选地攻有螺纹的盲孔,用于在其中接收所述固定单元(30)的至少一部分。
8.根据权利要求7所述的凸缘组件(10),
其中,所述固定单元(30)被布置为在平行于所述轴向方向的密封方向上提供密封。
9.根据权利要求7所述的凸缘组件(10),
其中所述锥形部分(57,59)布置成围绕所述固定单元开口(54),并且在所述密封元件(50)和所述张紧元件(60)之间相对移动时,优选地通过从所述张紧元件(60)的相应的第二锥形部分(69)施加的压力,布置为径向位移到所述固定单元开口(54)的内部。
10.如权利要求7或9所述的凸缘组件(10),
其中所述张紧元件(60)包括从盲孔(64)径向向外延伸的至少一个支撑壁部分(66),用于将由固定单元(30)在盲孔(64)处施加的压力传递到张紧元件(60)上。
11.如前述权利要求中任一项所述的凸缘组件(10),还包括在轴向方向
(A)上设置在所述凸缘单元(20)的前方的盖单元(40),使得所述密封元件(50)位于所述盖单元(40)和张紧元件(60)之间。
12.如权利要求10所述的凸缘组件(10),
其中所述密封元件(50)布置成在密封和附连位置被压靠所述盖单元(40),其中,
所述锥形部分(57,59)设置成邻近所述盖单元(40)。
13.如前述权利要求中任一项所述的凸缘组件(10),
其中,所述固定单元(30)是弹性的,并且
其中,所述固定单元(30)包括快速螺母和卡扣连接件中的至少一个,或者,
其中,所述固定单元(30)包括自攻螺杆、螺纹螺杆、螺纹螺栓和螺母、曲杆。
14.如前述权利要求中任一项所述的凸缘组件(10),
其中突出部分(51)设置在所述密封元件(50)处,以与所述张紧元件(60)接合。
15.一种加热***,包括用于加热特别是在家用器具中的流体的至少一个加热装置,根据权利要求1至12中任一项所述的用于保持加热装置的凸缘组件(10),以及用于容纳要由所述加热装置加热的流体的流体容器,其中所述流体容器具有至少一个贯通开口,用于使所述加热装置从其穿过并用于安装所述凸缘组件(10)。
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