流体弹簧

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流体弹簧\n技术领域\n[0001] 本发明涉及流体弹簧。\n[0002] 具体来说，用于本发明的流体是惰性气体。较佳地，本发明应用于模制塑料和金属板的模制机的领域中，其用于对执行模制的压力机提供预定的阻力。\n背景技术\n[0003] 根据现有技术，气体弹簧通常包括具有内腔的容器体，气体就充入该内腔中。此外，气体弹簧包括滑动地插入在内腔中并作用在气体上的杆。\n[0004] 从外部来看，气体弹簧如传统的螺旋弹簧那样动作，其形成与其受到的应力相反的力。然而，在气体弹簧的情形中，形成的力与容纳在内腔中的气体的压缩和膨胀相关。在实践中，通过杆的下降，气体受压缩(弹簧加载)，而通过释放该杆，气体就膨胀并返回到初始状态。此外，气体弹簧通常包括插在容器体和杆之间的密封垫，用于防止气体从内腔中跑逸，造成弹簧的卸载。\n[0005] 密封垫通常是围绕杆设置的环。此外，密封垫至少部分地连接到容器体上，以在杆滑动过程中使其静止地保持在位置中。然而，该现有技术具有一些缺点。\n[0006] 随着时间推移，杆在密封垫上的滑动和随之发生的热量造成密封垫变形(通常称之为“挤压”)，其结果导致气体流失。因此，密封垫的变形造成弹簧卸载，从而使弹簧失效。\n[0007] 为了重新使用该弹簧，因此有必要用新的密封垫更换掉变形的密封垫，并将新的气体引入内腔中。显然，该操作造成相当的时间浪费，以及由此损失的金钱。\n发明内容\n[0008] 在该情形中，本发明的目标是提供克服了现有技术之缺点的流体弹簧。\n[0009] 具体来说，本发明的目标是提供使用寿命比现有技术长的流体弹簧。\n[0010] 更具体地讲，本发明的目标是提供避免密封垫变形的流体弹簧。\n[0011] 所述目标基本上由如附后权利要求书所述的流体弹簧来达到。\n附图说明\n[0012] 从对附图中所示的几个优选的但不排他的流体弹簧实施例的描述中，将可更加清晰地显现出本发明进一步的特征和优点，附图中：\n[0013] 图1示出根据本发明的流体弹簧的正视图，某些零件显示为剖视图，该流体弹簧处于第一操作位置中；\n[0014] 图2示出处于第二操作位置中的图1所示流体弹簧的正视图；\n[0015] 图3示出图1所示流体弹簧的分解正视图；\n[0016] 图4示出图3所示流体弹簧的正视图和剖面图；\n[0017] 图5示出图4所示流体弹簧某一细节的俯视图；\n[0018] 图6示出图4所示流体弹簧的该细节变体的正视图和剖视图；\n[0019] 图7示出图6所示流体弹簧的该细节变体的俯视图；以及\n[0020] 图8示出图4所示流体弹簧的该细节的替代实施例的正视图和剖视图。\n具体实施方式\n[0021] 参照所述图，附图标记1整体上表示根据本发明的带有流体2的弹簧1。\n[0022] 具体来说，带有流体2的弹簧1包括具有内腔4的容器体3。容器体3沿着相应的延伸轴线S从其底部5延伸到开口6。在借助于图1中的实例示出的优选实施例中，底部5包括沿着容器体3延伸轴线S的一部分旋入到容器体3内的盖子。此外，底部5包括插在盖子和容器体3之间的密封环7，用以密封内腔4。\n[0023] 在一替代的实施例中，底部5与容器体3一起形成单体，且底部只有通过机械切割才可从容器体3中移去。\n[0024] 此外，带有流体2的弹簧1包括压缩单元8，其可滑动地安装在容器体3上，并至少部分地在内腔4中延伸。具体来说，该压缩单元8可在相对延伸出的位置(图1)和与延伸出位置相对的压缩位置(图2)之间移动，在延伸出的位置中，该压缩单元8主要在内腔4外面。此外，压缩单元8沿着相应的加载方向C从延伸出位置滑动到压缩位置，以及沿着相应的延伸方向E从压缩位置(图2)滑动到延伸出的位置(图1)。\n[0025] 换句话说，当压缩单元8至少部分地移离内腔4时，压缩单元8是沿延伸方向E滑动(延伸中滑动)，而当压缩单元8至少部分地进入到内腔4内时，压缩单元8是沿加载方向C滑动(压缩中滑动)。\n[0026] 有利地，应使加载方向C和延伸方向E彼此平行。最好，加载方向C和延伸方向E还平行于容器体3的延伸轴线S。\n[0027] 如附图中所示，压缩单元8包括插在容器腔4内的宽部分9，用于在沿着延伸的滑动过程中形成压缩单元8行程位置的终点。为此原因，该宽部分9具有横向于容器体3的延伸轴线S而量测的宽度，该宽度大于横向于容器体3的延伸轴线S而量测的开口6的宽度。\n[0028] 换言之，压缩单元8的宽部分9具有横向于容器体3的延伸轴线S而量测的宽度，该宽度大于压缩单元8在内腔4中的其余部分的宽度。\n[0029] 应该指出的是，该宽部分9限定了压缩单元8延伸出的位置。事实上，当宽部分9在开口6处与容器体3接触时，压缩单元8就到了延伸位置。\n[0030] 在借助于图3中实例示出的优选实施例中，开口6沿着容器体3的延伸轴线S从外面朝向内腔4延伸。换句话说，开口6具有沿着容器体3的延伸轴线S量测的深度。更详细地讲，容器体3具有相对滑动平面10，该平面具有围绕开口6的环形伸展部。压缩单元8沿着开口6插入，并相对于该开口滑动。\n[0031] 此外，带有流体2的弹簧1包括插在内腔4内的可压缩流体2。具体来说，插在内腔4内的流体2受压缩，而对压缩单元8的压缩中的滑动造成预定的阻力。例如，插在内腔4内的流体2具有200巴的压力。\n[0032] 较佳地，流体2是惰性气体(在图1和2中显示为许多小点)。更佳地，该气体包括氮气分子。出于该原因，在附图中所示的优选实施例中，带有流体2的弹簧1被称之为“气体弹簧1”。此外，带有流体2的弹簧1包括插在容器体3和压缩单元8之间的密封垫11，以防止流体\n2从内腔4逸出。详细来说，密封垫11定位在容器体3的滑动平面10和压缩单元8之间。更详细地说，密封垫11在外部与滑动平面10并排，而在内部与压缩单元8并排。应该指出的是，术语“外部”和“内部”分别指密封垫11的外部延伸部和内部延伸部。\n[0033] 更具体地说，密封垫11具有环形的伸展部，并在开口6处完全围住压缩单元8。\n[0034] 有利地，密封垫11与压缩单元8接触而形成内腔4的密封。\n[0035] 在借助于图4中实例示出的优选实施例中，密封垫11具有两个突出部12，它们沿着加载方向C延伸并彼此分开。这些突出部12有利地沿着密封垫11的整个环形伸展部而延伸，以利于密封垫11与压缩单元8接触。具体来说，两个突出部12分别沿着密封垫11的内部环形伸展部和沿着密封垫11的外部环形伸展部延伸。更具体地说，沿着内部环形伸展部的密封垫11的突出部12朝向压缩单元8突出，并与压缩单元8接触。\n[0036] 有利地，突出部12给予密封垫11一定的柔性，以便更好地粘附到压缩单元8上。\n[0037] 此外，密封垫11沿着基本上横向于容器体3的延伸轴线S定位的平面延伸。\n[0038] 在图8所示的替代实施例中，密封垫11横向于它所在的平面剖开，可见密封垫11具有矩形的轮廓。根据本发明，带有流体2的弹簧1包括至少一个闭合的环13，其包围压缩单元\n8并连接到容器体3。具体来说，该闭合环13至少在压缩单元8滑动过程中定位成与密封垫11接触，以限制密封垫11变形。\n[0039] 换言之，该闭合环13与密封垫11接触，以在压缩单元8的滑动期间控制住密封垫11的变形。换句话说，该闭合环13定位在密封垫11旁边。\n[0040] 具体来说，根据压缩单元8的延伸方向E，该闭合环13至少部分地插在密封垫11和容器体3之间。较佳地，根据压缩单元8的延伸方向E，该闭合环13仅是部分地插在密封垫11和容器体3之间(图1)。\n[0041] 事实上，如图1所示，该闭合环13靠近压缩单元8而插在密封垫11和容器体3之间(根据压缩单元8的延伸方向E)，以阻止密封垫11在压缩单元8处的变形。此外，密封垫11在与压缩单元8间距开的区域内与容器体3接触。换句话说，容器体3形成接触表面14，该接触表面14横向于延伸方向E延伸，并放置成与密封垫11和闭合环13接触。\n[0042] 在实践中，在优选实施例中，该闭合环13横向于压缩单元8的延伸方向E仅部分地覆盖密封垫11。\n[0043] 在该情形中，横向于压缩单元8的延伸方向E量测的闭合环13的宽度小于横向于延伸方向E量测的密封垫11的宽度。\n[0044] 应该指出的是，闭合环13和密封垫11的宽度测量值是在相应的剖切面上测得的，该剖切面是根据横向于延伸方向E的剖切平面得到的。\n[0045] 在图6、7和9所示的变体中，根据压缩单元8的延伸方向E，闭合环13完全插在密封垫11和容器体3之间。\n[0046] 在实践中，在该变体中，该闭合环13横向于压缩单元8的延伸方向E而完全地覆盖密封垫11(突出部12除外)。\n[0047] 具体来说，密封垫11具有沿着其环形伸展部延伸的槽15，闭合环13插在槽中。较佳地，槽15的形状匹配于闭合环13，以使闭合环13进入密封垫11的空间。较佳地，应该指出的是，该闭合环13和密封垫11都是圆形的。此外，压缩单元8具有形状像圆柱形并与闭合环13和密封垫11相接触的接触部分16。\n[0048] 该接触部分16具有在滑动过程中与密封垫11接触的外表面。出于此原因，接触部分16的外表面基本上为圆柱形，并沿着压缩单元8的延伸方向E延伸。\n[0049] 在图3所示的优选实施例中，闭合环13和密封垫11同轴。此外，闭合环13沿着弹簧1的延伸方向E放置在密封垫11上方。\n[0050] 根据本发明，闭合环13沿着闭合环13的环形伸展部与压缩单元8接触，使得压缩单元8与闭合环13接触地进行操作。换句话说，压缩单元8与闭合环13过盈配合地操作。\n[0051] 在优选实施例中，该闭合环13具有最小直径DMIN，该最小直径小于压缩单元8的接触部分16的最大直径DMAX。出于此原因，该闭合环13具有与压缩单元8的接触部分16紧密接触的环形过盈配合表面。\n[0052] 此外，图1、2和3显示，容器体3具有定位承座17，密封垫11和闭合环13固定在该定位承座中。\n[0053] 具体来说，该定位承座17沿着开口6定位并具有环形伸展部。更具体地说，定位承座17的形状基本上匹配于密封垫11和闭合环13。\n[0054] 较佳地，该闭合环13为柔性的，并由硬度比制造密封垫11的材料硬的材料制成。\n[0055] 详细来说，制造闭合环13的材料是热塑性聚合物，称之为PEEK(聚醚醚酮)。有利地，该材料给予该闭合环13以柔性和硬度。\n[0056] 此外，抗变形的环最好具有沿着压缩单元8的延伸方向E而量测的小于0.7毫米的高度。有利地，该高度便于将闭合环13组装在容器体3内。\n[0057] 此外，即使在压缩单元8不平行于延伸方向E而运动时，该高度也允许闭合环13精确地(几乎正确无误地)跟从压缩单元8的接触部分16。这样，就可避免在压缩单元8和闭合环路13之间形成可能的间隙。\n[0058] 而且，带有流体2的弹簧1包括插在压缩单元8和容器体3之间的导向装置18，以导向压缩单元8的滑动。较佳地，该导向装置18包括两个环形体，环形体定位在沿着容器体3的开口6形成的合适外壳内。具体来说，闭合环13和密封垫11沿着延伸方向E插在导向装置18的两个环形体之间。\n[0059] 最后，弹簧1包括沿着容器体3的开口6定位在导向装置18上方的杆刮擦环19，用于关闭容器体3。\n[0060] 本发明实现了预定目标。\n[0061] 具体来说，本发明提供了带有流体2的弹簧1，其具有比现有技术长的使用寿命。\n[0062] 事实上，存在着的闭合环13与密封垫11的接触的存在形成对密封垫11的抗变形屏障。\n[0063] 此外，闭合环13确保密封垫11对防止液体侵入(用于形成金属板的模具机器中)的更大的保护，侵入的液体会进入而与密封垫11接触并损坏密封垫11。事实上，由于优选实施例中的闭合环13重叠在密封垫11上，并与压缩单元8过盈配合地操作，所以，保护密封垫11不受外界影响。\n[0064] 此外，在仅包括一部分密封垫11的闭合环13允许在制作环的步骤中节省材料。最后，仅包括一部分密封垫11的闭合环13允许更容易地将闭合环路13组装在弹簧1内。\n[0065] 还应该指出的是，本发明相对容易制造，而且实施本发明的成本不是很高。