专利名称：探测和输送来自填充有高压流体的压力室的测量数据的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种探测和输送来自压力室的测量数据的装置，该压力室填充有高压流体并且处于均匀的压力下，该压力室具有壳体。
例如，在液压阀的区域内经常产生问题，从而借助位移测量系统来探测阀活塞的运动，该阀活塞可以在填充有高压流体的壳体室内运动。在公知装置的框架内，例如一个安装在阀活塞中的推杆从壳体中引出，并且结合到布置于壳体外部中的位移测量系统例如LVDT系统中。与此相关的缺点是，从壳体的压力室所引出的推杆的密封导致费用较高，并且阀的使用寿命也较短。作为另一个缺点它产生了由于在壳体的外部上额外布置了位移测量系统，因此这种液压阀的轴向结构长度增大了。
本发明的目的是提供一种用来探测和输送来自填充有高压流体的压力室的测量数据的装置，该装置减少了密封问题，并且该装置的使用导致相关装置的结构较小。
这个目的的实现及本发明的有利布置和改进通过说明书后面的权利要求的特征来得到。
本发明在它的基本思想中提供了一种装置，在该装置中，在压力室中布置着至少一个测量传感器，并且该传感器连接到从壳体中引出的线路中，其中，作为线路的支座的薄板布置在压力室中，该薄板的至少一个部分区域从壳体中引出，并且在两侧上受到压力室中的压力作用，包围压力室的壳体在薄板平面上被分开，这些壳体半部在端面上这样地把薄板夹紧在它们之间，以致在压力作用下在薄板中所产生的径向力借助壳体来吸收。
本发明所选择的方法即使薄板成一体地形成到壳体的压力室中是不同寻常的，因为在压力室具有较高的压力时，薄板材料会在压应力作用下变形，使得薄板在压应力作用下径向地扩宽或者变形。因此，根据本发明，这样地实现把薄板夹紧在分开壳体的壳体半部之间，以致所产生的径向夹紧力通过这些壳体半部来吸收。此外，薄板以部分区域从壳体中引出，从而可以连接相应的测量或者信号处理装置。本发明适合于由硬塑料所形成的薄板，也可以是制造相应薄板的其它材料。
例如，在US3286683中可以了解到一种所谓的真空开关，在该真空开关中，在由壳体所包围出的压力室中布置一个通过凸出部从壳体中引出的、作为电接触点的支架的膜。该膜建立导电并且使用了位于它上面的电开关触点的电源。当然，与本发明的装置相反，不同压力各自作用到膜的两侧上，因此膜根据不同压力的大小在压力室内进行来回运动，从而形成想要的开关操作过程。因此，不会产生膜变形的问题。
在本发明的第一实施例中提供了，这些壳体半部摩擦连接地固定薄板。
本发明的另一个有利实施例设法实现，这些壳体半部形状闭合地固定薄板，其中的一个建议是，一个壳体半部通过一个轴向突出的法兰在外部环绕着夹紧紧贴在端面上的另一个壳体半部，薄板通过它的外部边缘区域紧贴在法兰的内侧上。通过这种布置产生一种薄板的迷宫型安装件，该安装件支撑在法兰的内侧上。
同时这种结构产生了这样的可能性在很大程度上克服了密封问题。
为了把薄板的部分区域引出到壳体外部中，因此提供了这样一个本发明实施例，即该法兰具有一个在所限定出的圆周段上进行延伸的凹口，该凹口通过一个沿着径向远离薄板的凸出部。
可以提供的是，密封件布置在夹紧薄板的壳体半部的端面和薄板的表面之间。
根据本发明，薄板可以具有一个有助于薄板两侧的压力室的分室之间产生压力平衡的凹口。
该凹口尤其允许把位移测量系统连接到薄板上；因此可以提供，薄板被安装来接纳位移测量系统，并且在该凹口中布置位移传感器线圈，并且与一个位于薄板上的线路相连，其中位于压力室的流体中的位移传感器线圈包围一个可轴向运动通过薄板凹口和位移传感器线圈的位移发射器芯子。
只要一个这样的位移传感器线圈具有一个缠绕在线圈支架上的导线绕组，那么就可以把这样的位移传感器线圈只插入到不导电的流体中。为了避免使用限制，因此根据本发明的实施例提供了，位于线圈支架上的、位移传感器线圈的导线绕组挤压包封有合适的材料。因此，在一个有利的方式中，在流体和导线绕组之间避免产生接触，因此也可以使用导电流体。还可以想到，在不导电的流体中也不会损害导线绕组。在这种结构的范围内还可以提供，导线绕组的挤压包封包围电线绕组在薄板中延伸的线路中的结合处，在一个有利方式中，挤压包封的材料与薄板的材料相同。
根据本发明也可以是这样的，即，使薄板形成为能够探测壳体压力室内的压力的压力传感器，同时可以提供，在薄板上布置至少一个探测薄板长度变化的传感器，例如布置一个应变仪。此外可以提供，在薄板中布置一个探测薄板材料强度变化的传感器。在两种情况下，薄板的形状变化的在前定标是壳体压力室内的压力的大小。
本发明还提出使用一个相应形成的装置来探测可以在液压阀内运动的阀活塞的纵向运动，因此通过本发明的装置可以克服参照液压阀来描述的现有技术的缺点。
在WO02/41332A1中描述了用在液压或者压缩空气技术中的阀的另一种结构形状，那么在特殊的方式中本发明的装置也适合于来确定在阀结构类型中可以运动的线圈支架的运动。
在附图中示出了下面将描述的本发明实施例。其中
图1以剖开的部分侧视图示出了具有布置于其中的薄板的、包围压力室的壳体，图2以通过图1的线II-II的截面示出了图1的物体；图3示出了具有成一体的位移测量系统的、图1的物体；图4示出了具有挤压包封的位移传感器线圈的、图3的物体。
在图1中以部分剖视图示出的壳体10包围着一个压力室11，在该压力室中这样地布置着一个薄板12，以致压力室11的分室11a、11b位于薄板12的两侧。在薄板12的布置平面上把壳体10分成一个壳体半部13和一个壳体半部14，这些壳体半部通过它的端面15相互紧贴，此外，薄板12夹紧在它们之间。壳体半部14通过一个沿着轴向从它那里伸出的法兰16包围并抓住壳体半部13的外圆周。
如从图1和2所共同示出的一样，壳体半部14的法兰16形成有凹口17，一个位于薄板12上的凸出部30通过该凹口17从壳体中引出，并且超过壳体的外圆周。
为了薄板夹紧的密封，呈O形环形状的一些密封件18各自布置在夹紧薄板12的壳体半部13、14的端面15和薄板12的配合表面之间，这些密封件放入到壳体半部13和14的端面15中。
考虑到测量数据从壳体10的压力室11输送出来，内部接触点20布置在位于压力室11内的、薄板12的区域中，连接到线路21上，该线路21在布置薄板体内由壳体半部13、14所夹紧的、薄板12的部分区域中，并且一直延伸到向壳体10外部延伸的凸出部30，其中，接通到线路21中的外部连接接触点22设置在凸出部30中。
因此，接触点20通常能够使合适的测量传感器例如应变计或者探测薄板12的材料强度变化的传感器安装在薄板12上，并且把相应传感器的输出端连接到接触点20上，因此通过线路21把测量信号输送到位于壳体10外部的连接接触点22。
在所示出的实施例中，考虑到要布置测量传感器，因此在薄板12中布置了一个中心凹口19，一方面，该凹口19使得在压力室11的分室11a和11b之间压力平衡，另一方面，如图3所示一样，该凹口19提供了位移测量系统的集成可能性。
如图3所示一样，位移传感器线圈23布置在薄板12的凹口19内以形成位移测量系统，该位移传感器线圈23通过接线26与薄板12的内接触点20相连。在位移传感器线圈23中及因此在薄板12的凹口19中，一个位移发射器芯子25沿着轴向可以运动，该芯子25固定在推杆24的端部上，就这个而言，该推杆24例如在使用本发明的装置时是液压阀内可运动的阀活塞的一部分。因此，推杆24的纵向运动通过位移测量系统25、23探测，其中，相应的信号通过电连接件22、21、20输送到壳体的外部。
如图4所示，位于位移发射器线圈23的线圈架31上的金属丝绕线圈32能够以适合的方式设置一个挤压包封35，该挤压包封35完全包围金属丝绕线圈32，包括金属丝绕线圈在薄板12内延伸的线路21中的的连接在内。通过挤压包封35，可以完全防止金属丝绕线圈32受到压力室11内的、完全包围位移传感器线圈23的流体的影响，其中该挤压包封35由与薄板12相同的材料来形成的，因此可以同样地制造包括薄板12在内的位移传感器线圈23。
如没有进一步示出的那样，薄板12也能够紧贴在压力室11的端面分界壁上，其中壳体仅在端面壳体壁的区域中分开形成。与在压力室侧部上影响薄板12的压力相反的反压力通过作为反支点进行工作的壳体壁来施加。
在上面描述、权利要求、摘要和附图中所公开的、本发明主题的特征在不同的实施例中可以各自地、也可以相互结合地来实现本发明。
权利要求
1.一种通过一线路(21)来探测和输送来自压力室(11)的测量数据的装置，该压力室(11)填充有高压流体，并且处于相同压力作用下，该压力室(11)具有一壳体(10)，该线路(21)连接到布置于压力室(11)中的测量传感器(23)上，并且从壳体(10)引出；其中一个使压力室(11)内的压力作用在两侧上的并且带有至少一个部分区域(30)从壳体(10)引出的薄板(12)作为线路(21)的支架布置在压力室(11)中，并且其中包围压力室(11)的壳体(10)在薄板(12)的平面上被分开，这些壳体半部(13、14)在端面上这样地把薄板(12)夹紧在它们之间，以致在压力作用下在薄板中所产生的径向力借助壳体(10)来吸收。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，这些壳体半部(13、14)摩擦连接地固定薄板(12)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，这些壳体半部(13、14)形状闭合地固定薄板(12)。
4.如权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，薄板(12)由硬塑料形成。
5.如权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，一个壳体半部(14)通过一个轴向突出的法兰(16)在外部环绕着夹住端面相对的另一个壳体半部(13)，薄板(12)的外部边缘区域紧贴在法兰(16)的内侧上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，法兰(16)具有一个在所限定出的圆周段上延伸的凹口(17)，该凹口通过一个沿着径向远离薄板(12)的凸出部(30)。
7.如权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，密封件(18)布置在夹紧薄板(12)的壳体半部(13、14)的端面(15)和薄板(12)的表面之间。
8.如权利要求1-7任一所述的装置，其特征在于，薄板(12)具有一个有助于薄板两侧的压力室(11)的分室(11a、11b)之间产生压力平衡的凹口(19)。
9.如权利要求1-8任一所述的装置，其特征在于，薄板(12)被安装来接纳位移测量系统，并且在该凹口(19)中布置位移传感器线圈(23)，并且与位于薄板(12)上的线路(21)相连，其中位于压力室(11)内的流体中的位移传感器线圈(23)包围一个可轴向运动通过薄板(12)凹口(19)和位移传感器线圈(23)的位移发射器芯子(25)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，位于线圈支架(31)上的、位移传感器线圈(23)的导线绕组(32)用一种合适的材料挤压包封。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，导线绕组(32)的挤压包封(35)包围电线绕组(32)在薄板(12)中延伸的线路(21)中的结合处。
12.如权利要求10或者11所述的装置，其特征在于，挤压包封(35)的材料与薄板(12)的材料相同。
13.如权利要求1-12任一所述的装置，其特征在于，在薄板(12)上布置至少一个探测薄板(12)长度变化的传感器。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该传感器是应变仪。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，在薄板(12)中布置一个探测薄板(12)材料强度变化的传感器。
16.一种根据权利要求1-15任一所述所形成的装置的用途，它探测可以在液压阀内运动的阀活塞的纵向运动。
17.一种根据权利要求1-15任一所述所形成的装置的用途，在用来操纵在液压或者压缩空气技术中所使用的阀的致动器，该致动器具有一个在磁导的壳体中通过间隙感应在一个具有一系列永磁体和极圆盘的磁圆柱体上进行运动的线圈支架。
全文摘要
本发明涉及一种这样的装置，该装置通过连接到布置于压力室(11)中的测量传感器(23)上的并且从壳体(10)引出的线路(21)来探测和输送来自壳体(10)的测量数据，该壳体具有压力室(11)，该压力室填充有高压流体，并且处于相同压力作用下，一个使压力室(11)内的压力作用在两侧上的并且通过至少一个部分区域(30)从壳体(10)引出的薄板(12)作为线路(21)的支架布置在压力室(11)中，包围压力室(11)的壳体(10)在薄板(12)的平面上被分开，这些壳体半部(13、14)在端面上这样地把薄板(12)夹紧在它们之间，以致在压力作用下在薄板(12)中所产生的径向力借助壳体(10)来吸收。
文档编号G01D11/24GK1795335SQ200480008962
公开日2006年6月28日 申请日期2004年3月31日 优先权日2003年4月3日
发明者G·谢菲尔 申请人:帕克-汉尼芬有限公司