專利名稱：用于建立密封的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一第一部件和一第二部件(特別是一第一殼體部 件和一第二殼體部件)之間建立一密封的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于容置 一電路以及/或者一包括電開關(guān)裝置的裝置，本發(fā)明還涉及一種建立這一密封 的方法。
背景技術(shù)：
殼體部件(例如電子裝置的殼體部件)經(jīng)常包括復(fù)數(shù)個部件，通常使用 旋接、鉚接、卡接或粘接來將這些部件以可拆卸的或不可拆卸的方式彼此連 接在一起并被密封，特別是加入了一柔性密封元件(例如密封圈)。在這些 電子裝置的復(fù)數(shù)個殼體部件中，特別是這些部件經(jīng)常用塑性材料制成，且至 少對于以高成本和長時間的方式將這些部件彼此匹配在一起的高質(zhì)量產(chǎn)品 來說，在這些部件的制造過程中要減小或避免公差，例如，由制造工藝導(dǎo)致 的在尺寸和/或形狀上的偏差。此外，其它部件(例如密封元件)也必須與這 些部件匹配，必須加以貯存，或者必要時必須定制來配合。此外，如果密封 件例如不是與至少一個部件始終相連，則這些密封件可能丟失，以及/或者在 復(fù)數(shù)次使用之后這些元件受到磨損，這有可能導(dǎo)致這些元件報廢。
例如EP 0 302 618揭示了一種用于為一熱交換器的兩個或兩個以上部件 建立一密封連接的裝置，該裝置包括一環(huán)形或管狀連接組件，該連接組件由 基于銅、鋅、鋁和鎳/鈦合金(NiTi)的具有形狀記憶效應(yīng)(SME; shape-memoryeffect)的材料構(gòu)成，該連接組件能夠承受熱彈性變形。以一具有可閉合空隙 的開口環(huán)的方式形成的一可壓縮組件位于該連接組件和兩個待連接部件之 間，它們之間還存在一密封圈。該連接組件的熱彈性變形壓縮該可壓縮組件， 并閉合所述空隙，從而以密封方式使這兩個部件相連。
但是，這種方法的缺點在于耗材多、成本高、時間長，密封的建立或
密封部件的制造復(fù)雜，且用于連接和密封這些部件的裝置的構(gòu)建復(fù)雜、時間
長且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是將上述缺點或?qū)⑸鲜鋈秉c的影響減小或減小到最
低程度。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過權(quán)利要求l的特征而達(dá)成。為此提供如下方
案根據(jù)一種電活性塑性材料的一種物理特性來建立所述密封，并可根據(jù)一 電壓來改變這種塑性材料的這種物理特性。
這種塑性材料是一種下文中稱之為"電活性塑性材料"的塑性材料，這 種塑性材料的至少一種物理特性可根據(jù)一電壓形式的能量而改變。作為補(bǔ)充 或替代方案，該能量可以是一與所述電壓相關(guān)的電流、 一電磁場、 一熱能或 一光能。
此處和下文中，術(shù)語"密封"指的是至少兩個組件、部件或類似物的一 形狀配合，借助該形狀配合可減少或最大程度地減少在至少一個與該密封的 第一側(cè)鄰接的第一區(qū)域和一與該密封的第二側(cè)鄰接的第二區(qū)域之間的流體、 氣體或粒子的交換?？梢淮位驈?fù)數(shù)次地建立該密封，以及/或者以暫時或永久 的方式來實現(xiàn)。如果術(shù)語"密封"涉及的是一具體的密封元件，則該密封元 件可以例如是一可更換的元件或至少一個部件自身的一個組件。
其它優(yōu)點和細(xì)節(jié)將由從屬權(quán)利要求產(chǎn)生。其中采用的引用關(guān)系表示，通過相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的特征實現(xiàn)的主權(quán)利要求的標(biāo)的的進(jìn)一步的實施方 式；這些引用關(guān)系不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是放棄了對從屬權(quán)利要求的特征組合所引用 的獨立而具體的保護(hù)。此外，在以從屬權(quán)利要求中一特征的一更特定的具體 方式來解釋權(quán)利要求時，應(yīng)認(rèn)為這項權(quán)利要求之前的各項權(quán)利要求都不構(gòu)成限制。
優(yōu)選地，所述電活性塑性材料的物理特性是指所述電活性塑性材料的一 形狀或一體積。因為無須復(fù)數(shù)個待密封的部件以及/或者復(fù)數(shù)個部件和密封之 間的復(fù)雜的匹配，或者可以簡化這一匹配，故通過改變形狀、體積，或者改 變形狀和體積，可以簡單且低成本的方式來建立該密封。
所述裝置優(yōu)選包括至少一個至少部分地由電活性塑性材料形成的密封 元件。作為補(bǔ)充或替代方案，至少所述第一部件和/或第二部件也可以至少部 分由電活性塑性材料模制而成，并且可借助該電活性塑性材料建立一密封。 借此可使該密封與空間條件、預(yù)期用途或不同殼體的匹配簡化而且更容易， 從而以更低的成本來實現(xiàn)密封。
此外，所述電活性塑性材料優(yōu)選可在所述電壓的作用下從一第一形狀轉(zhuǎn) 變成一第二形狀，并從所述第二形狀轉(zhuǎn)變成所述第一形狀。在呈現(xiàn)所述第一 形狀時，所述密封元件可在所述第一部件和所述第二部件之間產(chǎn)生一密封。 同樣，在呈現(xiàn)所述第二形狀時，所述密封元件可作為非密封性元件。當(dāng)施加 電壓時可呈現(xiàn)第一形狀，在此情況下，提供能量到所述塑性材料來建立密封。 作為替代方案，也可以使所述塑性材料在提供能量時呈現(xiàn)不產(chǎn)生密封的第二 形狀，而在不提供能量時呈現(xiàn)第一形狀。借此可用一已有的密封來使能耗減 至最小，從而降低成本。
所述密封元件優(yōu)選不可拆卸地分配給所述第一或第二部件。作為替代方 案，所述密封元件可實施為"可卸的"或可更換的密封元件，并可至少暫時 分配給所述部件中的至少一個。借此可更容易地允許更換和更新所述密封元 件，并降低成本，因為只須更換一例如受到磨損的密封元件。
6200780052041.3
說明書第4/6頁 所述密封元件特別優(yōu)選為一分配給所述第一部件的密封邊，而所述第二 部件包括一對應(yīng)于所述密封邊的凹槽。所述密封邊在接合在所述凹槽中時也 可將第一部件卡接到第二部件。借此可以簡單而低成本地實現(xiàn)密封和連接的 雙重功能。
所述電活性塑性材料優(yōu)選是一種具有形狀記憶效應(yīng)的塑性材料，并可至 少呈現(xiàn)一具有第一體積(例如初始體積)的第一形狀(例如初始形狀)、具 有第二、第三、第四等等體積的第二、第三、第四等等形狀。除此之外，該 塑性材料還可改變其形狀但不改變其體積，或改變其體積但不改變其形狀。 舉例而言，借此可在保持第一體積不變的情況下從第一形狀轉(zhuǎn)變到第三形 狀。其中，形狀或體積(例如根據(jù)所施加的電壓)的改變可以發(fā)生一次或復(fù) 數(shù)次。這樣就可以結(jié)構(gòu)簡單和成本低廉的方式使用具有形狀記憶的電活性塑 性材料來實現(xiàn)密封。作為補(bǔ)充或替代方案，所述塑性材料可至少逐步或連續(xù) 地呈現(xiàn)出所述初始形狀或所述初始體積，借此可實現(xiàn)與不同要求(例如殼體 形狀或殼體的配置位置)相匹配的靈活配置。
關(guān)于所述用于容置一電路的裝置以及/或者一包括電開關(guān)裝置的裝置，根 據(jù)本發(fā)明上述標(biāo)的通過用作第一和第二部件的至少一第一和第二殼體部件 而達(dá)成，所述第一和第二部件包括一上述或下述的裝置。其中，所述裝置可 以是例如一包括復(fù)數(shù)個電氣組件的殼體、 一開關(guān)盒或類似物。所述密封可以 是例如至少一門、 一電纜通道或一緊固裝置，并可至少部分地使其密封以防 止例如濕氣、流體、氣體和/或粒子非期望地滲入和/或外逸。 使用這種用于建立一密封的裝置時，可通過該裝置所包括的或至少可暫 時分配給該裝置的一電壓源來施加電壓。根據(jù)一種示例，所述裝置包括一鎖， 并可通過插入鑰匙而建立一電路。電壓源可設(shè)置于鎖的一側(cè)或鑰匙的一側(cè)； 但這兩種情況均是通過插入鑰匙從而將電路閉合來將電能提供到裝置以建 立密封，以此建立或解除所述密封。
除此之外，本發(fā)明還提供一種借助上述或下述的裝置在一第一部件和一
7第二部件(特別是一第一殼體部件和一第二殼體部件)之間建立一密封的方 法。其中，施加一第一電壓來建立所述密封，而施加一第二電壓來解除所述 密封。所施加的第一或第二電壓可以為"零"，因此可以僅施加一個電壓來 建立或解除該密封。


下面借助附圖對本發(fā)明的一示例性實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但這不 應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。其實，在本公開案范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修改和 變化，特別是本領(lǐng)域技術(shù)人員為實現(xiàn)目的而例如通過對說明書整體或特定部 分所描述的以及權(quán)利要求書和/或附圖中所包含的單個特征和/或要素或方法 歩驟進(jìn)行組合或修改獲得的變化和組合，以及例如通過對可以組合產(chǎn)生新的 主題或新的方法步驟或方法步驟順序的復(fù)數(shù)個特征獲得的變化和組合。相應(yīng) 的標(biāo)的或要素在所有的附圖中用相同的參考符號表示，其中
圖1顯示了通過一用于建立一密封的裝置的垂直剖面的示意圖。
具體實施例方式
圖1顯示的是通過一用于在一第一部件12和一第二部件14 (特別是一
第一殼體部件12a和一第二殼體部件14a)之間建立一密封的裝置10的垂直 剖面的示意圖。由電活性塑性材料(electroactive plastic material)構(gòu)成的一 密封元件16不可拆卸地分配給第一部件12。如果不施加電壓，則密封元件 16呈第一形狀18;如果施加一電壓，密封元件16就會轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙螤?0。 當(dāng)密封元件16呈第一形狀18時，密封元件16與第二部件14中的一凹槽22 接合，從而在第一部件12與第二部件14之間建立一密封，而當(dāng)該密封元件 呈第二形狀20時，則解除該密封。作為補(bǔ)充或替代方案，在密封元件16接
8合在凹槽22中時，還可將第一部件12卡接到第二部件14。因此，本發(fā)明可簡要概括為本發(fā)明涉及一種用于在一第一部件12和一第二部件14 (特別是一第一殼體部件12a和一第二殼體部件14a)之間建 立一密封的裝置10，其中，可以根據(jù)一電活性塑性材料的一物理特性以及所 述電活性塑性材料可根據(jù)一電壓而變化的物理特性來建立該密封；本發(fā)明還涉及一種用于容置一電路的裝置和/或一種包括電開關(guān)裝置的裝置，所述包括 電開關(guān)裝置的裝置包括用作第一和第二部件12、 14的至少一個第一和第二 殼體部件12a、 14a，所述第一和第二殼體部件包括一上述類型的裝置10; 本發(fā)明還涉及一種借助這一裝置10在一第一部件12和一第二部件14(特別 是一第一殼體部件12a和一第二殼體部件14a)之間建立一密封的方法，其 中，施加一第一電壓來建立該密封，而施加一第二電壓來解除該密封。
權(quán)利要求
1.一種裝置(10)，用于在一第一部件(12)和一第二部件(14)之間建立一密封，特別是在一第一殼體部件(12a)和一第二殼體部件(14a)之間建立一密封，其特征在于，可根據(jù)一電活性塑性材料的一物理特性來建立所述密封，并可根據(jù)一電壓來改變所述電活性塑性材料的物理特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電活性塑性材料的物理特性是指所述電活性塑性材料的一形狀或一體積。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述裝置(10)包括至少一個至少部分由電活性塑性材料構(gòu)成的密封元 件(16)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述電活性塑性材料可在所述電壓的作用下至少從一第一形狀(18)轉(zhuǎn) 變成一第二形狀(20)以及從所述第二形狀(20)轉(zhuǎn)變成所述第一形狀(18)， 其中，在保持所述第一形狀(18)時，所述密封元件(16)在所述第一部件 (12)和所述第二部件(14)之間產(chǎn)生一密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述密封元件(16)不可拆卸地分配給所述第一或第二部件(12、 14)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述密封元件(16)為一分配給所述第一部件(12)的密封邊，所述第 二部件(14)包括一對應(yīng)于所述密封邊的凹槽(22)，且其中所述密封邊在 與所述凹槽(22)接合時也可將所述第一部件(12)卡接到所述第二部件(14)。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的連接裝置，其中，所述電活性材料為一具有形狀記憶效應(yīng)的塑性材料。
8. —種用于容置一電路的裝置以及/或者包括電開關(guān)裝置的裝置，包括用作所述第一和第二部件(12、 14)的至少一個第一和第二殼體部件(12a、 14a)，所述第一和第二殼體部件包括一根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求 所述的裝置(10)。
9. 一種借助一根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項權(quán)利要求所述的裝置(10) 在--第一部件(12)和一第二部件(14)之間建立一密封，特別是在一第一 殼體部件(12a)和一第二殼體部件(14a)之間建立一密封的方法，其中，施加一第一電壓來建立所述密封，而施加一第二電壓來解除所述密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在一第一部件(12)和一第二部件(14)之間建立一密封，特別是在一第一殼體部件(12a)和一第二殼體部件(14a)之間建立一密封的裝置(10)?？筛鶕?jù)一電活性塑性材料的一可以變化的物理特性來建立所述密封。本發(fā)明還涉及一種用于容置一電路的裝置和/或一種包括電開關(guān)裝置的裝置，所述裝置包括用作第一和第二部件(12、14)的至少一個第一和第二殼體部件(12a、14a)，所述第一和第二殼體部件包括一上述裝置(10)。本發(fā)明還涉及一種借助所述裝置(10)在一第一部件(12)和一第二部件(14)之間建立一密封，特別是在一第一殼體部件(12a)和一第二殼體部件(14a)之間建立一密封的方法，其中，施加一第一電壓來建立所述密封，而施加一第二電壓來解除所述密封。
文檔編號F16J15/02GK101663517SQ200780052041
公開日2010年3月3日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者理查德·施密特, 約瑟夫·布格爾 申請人:西門子公司