專利名稱：用于盲安裝的密封塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一個適當(dāng)?shù)目變?nèi)進行盲安裝的密封塞，從而塞住并且密封住該孔，例如來抵擋高壓流體。盲安裝意思是該塞僅通過該孔的一端來進行安裝。
已知類型的這種塞(例如可在市場上買到的以AVSEAL和KOENIG HK為商標(biāo)的塞)包括一個圓柱形中空套管和一個帶有一錐形頭部的桿，該錐形頭部被拉入套管內(nèi)使其徑向擴張直到充滿該孔。
這種類型的塞的缺點是，欲填塞的孔的直徑與安裝前的塞子套管的外徑之間所允許的差距相當(dāng)小。這產(chǎn)生許多問題。這樣，能被相同的塞子成功密封的孔的尺寸范圍受到限制，以致于在實踐中需要不同尺寸范圍的塞子。另外，在使用自動機械將塞子安裝進工件中時，工件上的孔必須相對于一固定基準(zhǔn)點非常精確地定位，并且在安裝周期的插入階段，塞的自動安裝機械也必須能精確地使塞與孔對準(zhǔn)。如果做不到這一點，那么存在在插入過程中塞子與工件相碰的危險，這可能會損害塞子的表面或工件中孔的表面。兩種情況都會產(chǎn)生一個缺陷安裝的塞，這會反過來導(dǎo)致液體從不適當(dāng)塞住的孔中泄漏。
本發(fā)明的目的之一是提供一種克服這些問題的密封塞。
相應(yīng)地，一方面，本發(fā)明提供一種如權(quán)利要求1所定義的密封塞。
本發(fā)明的其他特征在其他權(quán)利要求中進行描述。
現(xiàn)在借助于實施例并參照附圖描述本發(fā)明的具體實施方式
，其中

圖1-6為通過密封塞的截面，顯示了塞子安裝中的連續(xù)步驟，和圖7為一圖表，顯示了現(xiàn)有技術(shù)的塞與本實施例的塞的比較性能。
參見圖1，該塞包括一套管1和桿2，其中桿2具有一個呈斷裂頸3形式的削弱部分。桿頭4具有一個擴大部分5和一個鄰近斷裂頸3的中間部分6，該中間部分的直徑比桿的拉動部分7的直徑稍微大一些。擴大部分5與中間部分6間的過渡提供了一肩部8，其具有一個呈環(huán)形圈9形式的突起或凸起部分。在這個實施例中，該凸起的圈為錐形橫截面，如圖1的放大部分所示。
該桿的拉動部分7具有常規(guī)的拉槽10，用于與常規(guī)的盲鉚接工具嚙合。該套管1由相對軟的材料如鋁制造，而該桿2由相對硬的材料如鋼制造。該套管1以突出的環(huán)形圈9緊靠在套管1的端面20上的方式裝配在桿2上。
圖2顯示了嚙合于安裝工具中的塞子，安裝工具的環(huán)狀鼻件11是導(dǎo)入端(工具的其余部分未示出)，并且緊靠工件13的表面22，圍繞在欲堵塞的孔12周圍。塞的頭4和套管1全部在孔12內(nèi)。安裝工具是通常用于安裝斷桿鉚釘或鎖緊螺栓的安裝工具。該安裝工具包括拉動鉗(未示出)，用于通過嚙合拉槽10來夾緊突出的塞桿，該鉗遠離鼻件11縮回。鼻件的反作用力則作用于套管遠離頭4的一端，以致當(dāng)一逐漸增加的拉力作用于桿2時，一個逐漸增加的壓縮力作用于套管1。
這樣，參見圖3，當(dāng)操作工具時，桿2被拉進鼻件11，從而桿頭擴大部分5被拉向工具的鼻件11。這樣做的初始作用是使桿頭突起的環(huán)形圈9進入套管1的端面20，如圖3的放大部分所示。
隨著拉力的增加，桿頭的肩部8和鼻件11之間的壓縮力增加，使得套管1徑向擴張。由于套管1的前端面21通過其與鼻件11間的摩擦力被部分地限制了徑向膨脹，并且套管的另一端20通過與位于桿頭的肩部8的環(huán)形圈9的嚙合被部分地限制了徑向膨脹，因此開始時套管的徑向膨脹呈一桶形。肩部8所施加于套管1的力是如此之大，以致于使桿頭壓進套管的端部，如圖4所示。這產(chǎn)生了桿上的肩部與套管端面20之間的密切接觸。
環(huán)形圈9對于保持桿和套管之間在區(qū)域14和15的密切接觸是有效的，如圖4的放大部分所示。隨著拉力的進一步增加，桿的肩部8進一步壓進套管，套管直徑進一步膨脹，直到它的外圍表面16接觸到孔表面17。當(dāng)拉力仍進一步增加時，桿頭4進一步壓進套管，這引起套管材料上的壓縮力增加，徑向力增加的結(jié)果促使套管膨脹。如圖5所示，這增加了套管外圍表面16’與孔表面17’之間的接觸面積18。兩個表面16’和17’間的壓力增加直到該兩表面形成緊密的表面接觸。增加的徑向壓力也使套管的鏜孔表面19與頭的部分6的表面形成密切接觸。
頭的部分6與套管的鏜孔間的密切接觸有效防止了當(dāng)桿的斷裂頸3在一個預(yù)定張力負(fù)載下最終斷裂時桿頭的任何回縮。這樣桿頭4在斷裂頸的斷裂時保持在套管內(nèi)，而不在該兩部分之間進行任何軸向運動。桿和套管在區(qū)域14和15間的密切接觸，以及套管的外圍表面與孔在區(qū)域18上的密切接觸被維持了。
斷裂頸3的位置是這樣的，在安裝操作剛一完成后，桿頭4的斷裂表面總是在工件的表面之下，如圖6所示。
前述實例的密封塞將給在未安裝的塞與孔間具有相當(dāng)大間隔的孔提供有效的密封，以便于塞容易地插入孔內(nèi)。
這一結(jié)果的實現(xiàn)是由于套管的相當(dāng)大的徑向膨脹。從而不需要非常精確的對準(zhǔn)，塞就可以在塞和孔的軸的徑向上被插入孔內(nèi)。一旦塞被插進孔內(nèi)，即使在塞和孔之間的徑向上有一些未對準(zhǔn)，由于在工件和安裝工具之間可以包含一個彈性順從裝置，該塞可以被滿意地進行安裝。這樣，安裝過程中當(dāng)塞膨脹時，順從裝置使塞與孔徑向?qū)?zhǔn)。
前述實施例的塞能夠充分地膨脹并密封一個直徑比塞的欲安裝直徑大得多的孔，而且它能夠使孔密封，以抵御如前面提及的在相對較小孔內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)的塞大約相同水平的液體壓力。例如，已經(jīng)通過實驗測定，按照前述實施例的塞(其開始的圓柱體直徑為9mm)可以被安裝于一個直徑10mm的孔中，安裝完的塞可以經(jīng)受住1000bar的壓力。與現(xiàn)有技術(shù)9mm直徑的塞相比較，只有當(dāng)其被安裝在直徑不超過9.4mm的孔時才能經(jīng)受住這一壓力水平。
圖7借助于圖表說明了按照前述實施例的密封塞與現(xiàn)有技術(shù)的密封塞的對比，該兩塞的直徑均為9毫米。該圖表繪出了以巴為單位的已安裝塞的吹出壓力對以毫米為單位的自9mm以上的孔的直徑，曲線A(實線)為已提及類型的現(xiàn)有技術(shù)的塞的測試結(jié)果，曲線B(虛線)為根據(jù)前述實施例的塞的測試結(jié)果。本發(fā)明的塞在一定的直徑范圍內(nèi)是有用的，比現(xiàn)有技術(shù)的塞的有用直徑范圍多出兩倍以上，而且在那一范圍的極大部分范圍內(nèi)提供了比現(xiàn)有技術(shù)的塞高很多的吹出壓力。
本發(fā)明不限于前述實施例的內(nèi)容。例如，桿頭可以具有多個環(huán)形突起，而不是所描述的單個突起。單個突起或每個突起的橫截面可以是除了錐形以外的其他形狀。
桿的頭可以具有一個橫截面尺寸減少(例如一個環(huán)形槽)的導(dǎo)鎖部分，由此，當(dāng)套管在安裝過程中變形時，套管材料至少部分地進入該導(dǎo)鎖部分，以使頭鎖定進入套管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種密封塞，用于在一個適當(dāng)?shù)目變?nèi)進行盲安裝，以塞住并且密封住該孔，該密封塞包括一個套管；一個桿，該桿具有一個至少部分相對于桿的其余部分徑向擴大頭；該桿頭具有一個肩部，該肩部上具有環(huán)形突起；該桿自套管的一端伸出，并且環(huán)形突起接近套管的另一端；該桿頭的材料比套管的材料硬，在頭和遠離桿的部分的中間形成有一個削弱部分；由此，當(dāng)把密封塞插入適當(dāng)?shù)目變?nèi)，套管全部進入該孔內(nèi)，并且相對于該套管向該桿施加逐漸增加的力時，通過肩部向鄰近該肩部的套管材料施加軸向壓縮力，從而使桿頭上的環(huán)形突起嵌入套管，套管變形并徑向膨脹以與孔壁嚙合，之后桿在削弱部分?jǐn)嗔岩员泐^留在套管內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的密封塞，其中環(huán)形突起部分為錐形橫截面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密封塞，其中桿頭的肩部包含多個環(huán)形突起。
4.一種密封塞，基本上如這里參照附圖所描述的。
全文摘要
一種密封塞，用于在一個適當(dāng)孔內(nèi)進行盲安裝，以塞住并密封住該孔，該密封塞具有一個套管(1)；一個桿(2)，該桿具有一個至少部分相對于桿(2)的其余部分徑向擴大的頭；桿頭(4)具有一個肩部，該肩部上具有一環(huán)形突起(9)；桿自套管(1)的一端伸出，且環(huán)形突起(9)接近套管(1)的另一端；桿頭(4)的材料比套管(1)的材料硬，在頭(4)和遠離桿的部分的中間形成有一個削弱部分(3)；由此，當(dāng)把密封塞插入適當(dāng)?shù)目變?nèi)，套管(1)全部進入該孔內(nèi)，并且相對于套管(1)向桿(2)施加逐漸增加的力，通過肩部向鄰近該肩部的套管材料施加，從而使桿頭(4)上的環(huán)形突起(9)嵌入套管(4)，套管變形并徑向膨脹以與孔壁嚙合，之后桿(2)在削弱部分?jǐn)嗔岩员泐^(4)留在套管(1)內(nèi)。
文檔編號F16L55/13GK1575393SQ02821164
公開日2005年2月2日 申請日期2002年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月23日
發(fā)明者安德魯·羅伯茨 申請人:泰克斯特蘭緊固系統(tǒng)有限公司