远程定位设备的参数大小的测量和读取的制作方法

专利名称：远程定位设备的参数大小的测量和读取的制作方法
技术领域：
ー种测量设备的參数大小的传感器-读取器组合装置，所述组合装置包括測量空间，在该测量空间测量所述參数的大小，所述传感器相对于所述空间被远程定位，并且所述传感器接近读取器定位，所述空间和所述测量空间在测量所述物理參数的大小时的一部分时间中连通。
背景技术：
本发明着眼于关于手动操作活塞-室组合装置例如坐地泵来读取參数的人机エ程学优化的问题的方案，所述參数比如是轮胎的压カ或温度。目前的压カ计量器定位成距离使用者较远，使得她或他需要具有单筒望远镜或双目望远镜以能够正常读取。由于没有使用者愿意使用这样的视野增强器，许多压カ计量器配置有手动可旋转的彩色指针，该彩色指针与压カ计量器的指针不同。首先提及的指针指向期望的端压，并且在泵送进程之前被设定。之后，评估两个指针的位置差异的距离是较容易的。问题在于轮胎的端压通常彼此不同，并且通常毎次在开始泵送之前需要设定指针。这是令人不适的。全部这些的原因在于，在大多数目前的泵中，轮胎的压カ以气动方式在泵的软管中測量。这抑制了气动信息从泵的软管向活塞-室组合装置的另一部分的传送，该另一部分通常为距离泵的使用者最近的室，这是因为在泵筒与软管之间存在止回阀，至少在高压泵中如此。通常使用的方案是使用无线(=借助电磁波)传输用于该传送。但是，这通常意味着电子部件的使用，并且具体地是电池或另外的电源。这是昂贵的、需要较多资源的，并且更换电池对于普通使用者是不容易的。

发明内容
任务在于提供用于在需要被測量所述參数的设备和所述传感器彼此位于(不同)距离处的情况中测量參数的方案。在第一方面中，本发明涉及传感器-读取器组合装置，其中所述參数的大小在所述设备和所述测量空间之间未发生连通时被仿真。具体地对于活塞-室组合装置，比如新型轮胎充气泵，其中泵的横截面面积在行程过程中是不同的，这些泵的操作力的大小不再代表轮胎中的压カ的大小，并且需要在泵送行程过程中在使用者附近以可靠且不昂贵的方式读取计量器中的轮胎压力，例如在坐地泵的情况中在活塞的顶部上的手柄附近读取所述轮胎压力。用于參数大小的信息在组合装置的相对于彼此移动的部件之间的传送的明显的方案例如是通过弹性线缆实现，所述线缆的各端部可连接到各部件。在具有高压的泵中，这样的线缆的寿命将受到泵内部的苛刻气候环境的不利影响，并且如果要不受影响，则方案将是昂贵的。另一明显方案是使用在行程过程中在彼此之上滑动的接触件，其中例如接触件导轨与移动部件中的ー个部件连接，而接触件(柔性带，或弹簧カ操作的接触件)在所述导轨上滑动，并且连接到另一部件。在泵内的苛刻气候环境中，这并不是非常可靠的方案。并且，当用在坐地泵中时，这将可能阻止手柄的用于舒适泵送的充分旋转。该方案也是昂贵的，并且不是非常可靠。明显的无线方案是测量泵的软管中的压力，并将信息无线传输到活塞杆上的接收器，并且读取由使用者操作的手柄的顶部上的计量器。虽然该方案看起来可靠，但仅就需要在两个不同的地方具有电源而言，该方案就已经是昂贵的。必须提供更好的方案。本发明的关键在于，在过压时或恰好在泵的压力相对于轮胎中的压カ平衡之前，待充气的轮胎的空间与泵的在活塞下方的空间直接接触。这意味着，轮胎中的压カ/温度的大小可通过测量在泵的活塞下方的空间中的所述參数而可读取，并且在高压泵的情况 中，在止回阀之前測量所述參数，所述止回阀通常定位在活塞下方的所述空间与软管之间，软管将泵与安装在轮胎阀上的阀连接器连接。所述空间称为测量空间。该测量空间是室的一部分并且包围活塞杆的底部，由此通过(气动)通道或(电カ)线缆从传感器(压カ计中的加压弹簧，或者安装在所述活塞杆端部上或安装在印制板上的并且由通道连接到測量空间的变换器)通过所述活塞杆连通到活塞杆的顶部上的读取器(分别地是压カ计或电压/电流计或电子显示器)是可能的。所述通道在所述活塞杆端部終止。在第二方面中，本发明涉及传感器-读取器组合装置，其中所述测量空间在一部分操作期间与所述设备连通。在当前的泵用于轮胎充气的情况中，轮胎的压カ测量在泵的软管中完成。该软管在一端通过止回阀连接到室，并且在另一端连接到阀连接器。止回阀限制活塞泵的无效空间(dead space)的大小。在当前的低压泵中，不存在止回阀，并且通常不使用压カ测量。软管中的压カ然后可代表轮胎中的压力，因为轮胎阀在软管中的空间与轮胎的空间之间压カ相等时关闭。在目前的泵中，这在活塞在泵送行程后已到达其端点并且开始返回且由此室中的过压降低时发生。原因在于，筒(室)与软管之间的止回阀也在此时间点关闭。当活塞将要返回用于新的行程时，室的在活塞与所述止回阀之间的測量空间中的压カ然后也可代表轮胎压力，则测量的是上一行程的最大压力量值。这说明了ー种方案，其中轮胎压力/温度可在活塞(杆)的与活塞和止回阀之间的空间邻近的端部处测量。由此，传感器(測量装置)和读取装置可布置在部件中的一个部件上，例如布置在例如用于轮胎充气的活塞泵的活塞(杆)上。传感器可定位在活塞杆上，并且最佳地定位在活塞杆的顶部处，以允许用于活塞杆的引导装置的表面。然后，可以读取计量器，该计量器定位在活塞杆的手柄的顶部上，由此距离使用者最近并且在操作时可读取。例如在压カ读取的情况中该读取可通过例如定位在活塞杆的顶部上的气动压力计量器(压カ计)完成，其中所述计量器通过例如活塞杆内的通道连接到(活塞与阀连接器或止回阀之间的)測量空间。当通过例如双金属片传感器測量温度时同样如此。实验显示，所述通道的小的尺寸及其长的长度并不会增大动摩擦。并且，当在泵中存在过压以及当存在压カ平衡时，由此当传感器与待被测量參数大小的设备之间可能存在直接连通时，确定的是，轮胎中的压力/温度=软管中的压力/温度=測量空间中的压力/温度。对于活塞泵，其意味着这在泵送行程中而不是在返回行程中发生。压カ传感器的測量也可通过电压カ变换器完成，所述电压力变换器通过放大器传送信号至在活塞杆的顶部上定位的数字压カ计或模拟压カ计(电压计或电流计)。当以电气方式监测轮胎温度时同样如此。为使得传感器-读取器组合装置更为便携，传感器可组装在包括读取器的印制板上，同时传感器通过通道与測量空间连通。 在第三方面中，本发明涉及传感器-读取器组合装置，其中-在封闭测量空间中测量參数的大小。在封闭空间中的测量仅表示当传感器与设备之间可能直接连通时的设备的參数大小。当在一部分时间中不可能连通时，例如在活塞泵的返回行程中，需要仿真參数的大小。该仿真需要以电气方式，例如通过芯片或计算机来完成。活塞杆的位置可作为对设备的參数大小进行仿真的基础。读数可以是模拟的或数字的。在測量空间中的直接測量关于压カ以及关于温度可引起參数大小的波动，例如在用于轮胎充气的活塞式坐地泵中。为易于仿真所述泵，状态测量空间可能是需要的，并且这可通过所谓的封闭测量空间来完成。当在封闭测量空间中测量參数值时，需要引入流体，并对其进行测量和读取。之后，再次将其引出用于下ー測量。例如，在坐地泵中测量轮胎中的压カ的情况中，測量空间的介质中的一部分可进入封闭测量空间以允许测量。这可通过气动止回阀或电控阀完成。为在测量后再次引出封闭空间中的内容物，新的阀(气动止回阀或电控阀)可能是需要的，其也可以是通道。该通道非常微小使得动摩擦(与其长度、直径和表面粗糙度有关，而且也可由具有微小的孔的螺钉产生，例如螺钉已被锁紧流体锁紧的情況)可降低流出封闭测量空间的流的大小，其被降低很大程度使得该流动不会显著影响测量，而仅在泵送行程的返回路径中有影响，但这对于读数并不是非常相关的。但是，需要监测读取器，以读取并提醒行程的最大压カ，这可能并不非常方便。该延迟还可以用于下面的目的。例如在活塞-室组合装置中测量压力的情况中，必要的是，当活塞在泵送行程后返回时维持完成的上ー泵送行程的轮胎压カ值，直到与活塞和止回阀或阀连接器之间的空间邻近的空间中的该參数的值在下ー泵送行程之前已达到泵送行程的最大值。该测量值则代表了所述非连通期间的轮胎压力。该构造在实践中效果良好。该值的临时维持可通过电气方式(例如，使用电容器)完成通过软件控制1C，通过机电一体化方式控制活塞杆相对于泵的位置，控制IC;或者仅通过机械方式完成例如封闭测量空间，该封闭测量空间可通过入口止回阀连接到(在活塞和阀加热器之间的)测量空间(或者在用于轮胎充气的泵的情况中，在活塞与在组合装置与软管之间的止回阀之间的空间)，以及出ロ通道。所述出ロ止回阀可优选地与组合装置和软管之间的阀相同，从而同时打开和关闭。当已达到要求的压カ时，活塞的运动停止，并且封闭测量空间中的压カ将与測量空间中的作为轮胎压カ的压カ相等。首先，在软管从轮胎阀断开时，測量空间中的压カ降低至大气压カ(即使两者间存在止回阀也是如此)，当阀连接器的类型允许大气与泵之间的连通，当阀连接器从轮胎阀断开时，封闭测量空间中的压カ将降低至大气压力。在上述仿真设备中，轮胎压力的读数仅是泵送行程的恰好末端处的压力。需要在每个行程的末端期间监测压力，这可能是不方便的。为允许在泵返回行程时保持所述压カ(或温度)，封闭测量空间包括出ロ阀，该出口阀可通过电气方式起动，或仅通过机械方式起动。这可例如通过在泵送进程前按压按钮以关闭测量空间并且之后通过再次按压所述按钮而再次打开来手动完成。用于在返回行程期间更好地仿真(轮胎)压カ的简单的自动化机械装置可以是在封闭测量空间与测量空间之间的出口阀。该阀包括两个活塞，每个活塞位于活塞杆的一端，并且每个活塞分别与封闭测量空间和测量空间连通。与封闭测量空间连通的活塞的直径小于与测量空间连通的活塞的直径。这使得当封闭测量空间中的压カ与測量空间中的压カ相等时(由此在泵送行程中)阀能够被关闭。活塞杆到壳体的适当配合，例如滑动配合，可使所述阀的活塞杆从关闭到打开或反之的运动被延迟。由此，在泵送时，阀保持关闭，即使在用时不长的返回行程中也是如此，读数示出了当前的轮胎压力。当在泵送时已达到期望的(轮胎)压カ时，泵将从被充气的(轮胎)空间断开，并且測量空间中的压カ将下降到大气压力，所述阀将打开，并且封闭测量空间中的压カ变成等于大气压力。现在例如可能的是，在活塞泵的活塞杆的手柄的顶部上安装的压カ计在泵送的状态下示出当前的(轮胎)压力，而不需要使用者不断监测所述压カ计的读数来获得关于当前(轮胎)压カ的所述信息。该阀装置的改进可以是，活塞杆侧上的导管可以较长，使得在阀和壳体后方的在活塞杆的轴承的每ー侧上的空间总是相互连通，由此与活塞杆在轴承中的位置无关。当情况并非如此时，上述空间中的一个或两者可能在活塞杆的某一位置关闭，阀的运动将导致所述空间中的更高的压力，该压カ高于大气压力，这可能阻碍活塞杆的运动，并且由此阻碍阀的运动。所述阀装置可用于任意类型的用于泵、致动器、减震器或马达的活塞。在活塞的返回行程中的在封闭测量空间中的轮胎压力仿真是ー个示例，该示例相当简单。还存在其它的且更为复杂的仿真。这些仿真当然可通过计算机程序或程序化的IC来完成，所述计算机程序或程序化的IC控制入ロ阀和出口阀，而出口阀可通过电气/电子方式控制。这可在比用于充气目的的坐地泵更大且费用更大的设备中完成，这些设备可能需要维护。在操作期间，例如设备的压力/温度可能相对于封闭测量空间中的读数发生偏差。当測量空间与泵的软管之间的止回阀中存在动摩擦时可能如此，因为活塞在泵送行程中存在过大的速度。这意味着，值的读数高于轮胎中的实际压力。这可通过对于泵的止回阀和封闭测量空间的止回阀两者均使用在所有情况中都具有足够高的可流动性的止回阀来避免。另一方案在于泵的活塞杆的轴承与活塞杆悬架或与活塞本身一起具有的到室的壁的配合使得能够限定最大速度。这应小于给出了泵的所述止回阀的某一最大流动的速度。当泵与软管之间的止回阀与封闭测量空间的入口止回阀差别较大时可发生另一偏差。但是，实验表明，该偏差是结构性偏差，其可通过对读取器的刻度的调整来解決。这看起来对于轮胎温度的远程测量也是必需的。再一最佳方案是对于泵和封闭测量空间两者采用相同止回阀。上述的用于对轮胎泵送充气的坐地泵的示例仅作为示例，并且该公开还可用于其、中必需测量參数大小例如核粒的大小的设备和情形。在例如根据EP 1179140的容器(壳层)活塞类型(权利要求5)的情况中，使用了封闭空间，如果使用电气计量器，则该封闭空间可优选地相对于测量空间(与活塞和止回阀之间的空间邻近的空间)定位在封闭测量空间后方。在气动计量器(压カ计)的情况中，活塞杆可包括封闭测量空间。活塞-室组合装置包括细长形室，该细长形室由内室壁限定边界，并且包括在所 述室中的活塞装置，该活塞装置相对于所述室至少可在所述室的第一纵向位置和第二纵向位置之间密封地移动，所述室在其第一纵向位置和第二纵向位置处具有不同横截面面积的横截面，并且在其第一纵向位置和第二纵向位置之间的中间纵向位置处具有至少大致连续地不同的横截面面积，在第一纵向位置处的横截面面积大于在第二纵向位置处的横截面面积，所述活塞装置设计成，使其本身以及所述密封装置在所述活塞装置从所述室的第一纵向位置通过所述中间纵向位置到达第二纵向位置的相对运动期间适应于所述室的所述不同的横截面面积，其中活塞包括弾性可变形的容器，所述容器具有可变形材料。所述活塞装置可包括与可变形容器(壳层)连通的封闭空间，该封闭空间可具有恒定的容积。容器(壳层)可以是可膨胀的。这在测量通道或线束位于封闭空间内时是需要的。该活塞类型的周向尺寸是室的周向尺寸。活塞-室组合装置包括细长形室，该细长形室由内室壁限定边界，并且包括在所述室中的活塞，该活塞相对于所述室至少可在所述室的第一纵向位置和第二纵向位置之间密封地移动，所述室在第一纵向位置和第二纵向位置处具有不同横截面面积的横截面和不同的周长，并且在第一纵向位置和第二纵向位置之间的中间纵向位置处具有至少大致连续地不同的横截面面积，在所述第二纵向位置处的横截面面积和周长大于在所述第一纵向位置处的横截面面积和周长，所述活塞包括弾性可变形的活塞，由此提供了活塞的不同的横截面面积和周长，而使活塞在所述活塞通过所述中间纵向位置在室的第一纵向位置和第二纵向位置之间的相对运动期间适应于所述室的所述不同的横截面面积和不同的周长，其中活塞被制成为具有容器的在其无应カ且不变形状态下的制造尺寸，其中活塞的周长近似等于所述室的在所述第二纵向位置处的周长，容器在相对于室的纵向方向的横向上从其制造尺寸可膨胀，由此允许活塞在活塞从所述第二纵向位置向所述第一纵向位置的相对运动中从其制造尺寸的膨胀。所述活塞装置可包括与可变形容器(壳层)连通的封闭空间，该封闭空间可具有恒定的容积。当室是具有和不具有恒定周长的横截面的组合时，封闭空间也具有恒定的容积。
该活塞类型的周向尺寸可以是室在其最小周向尺寸上的周向尺寸。在使用例如根据EP 1179140的根据权利要求I的活塞类型的情况中，即不需要封闭空间42(图3A至图3C)，也不需要充气接头43 (图3A至图3C)。封闭空间然后可用作通道52(图3A至图3C)，或者用作測量空间的入口通道。止回阀43然后应被置于反向位置请见图9。传感器-读取器组合装置可用在其中传感器相对于需要被测量參数的设备被远程定位的任意所述设备中，所述设备比如是泵、致动器、减震器或马达。以上组合装置优选地可应用于所述应用。由此，本发明还涉及用于泵送流体的泵，所述泵包括
-根据上述方面中任一方面的组合装置，-用于从室的外侧的位置接合活塞的装置，-连接到室并且包括阀装置的流体入ロ，以及-连接到室的流体出ロ。本发明还涉及致动器，所述致动器包括-根据上述方面中任一方面的组合装置，-用于从室的外侧的位置接合活塞的装置，-将流体引入室内以使活塞在第一和第二纵向位置之间位移的装置。 所述致动器可包括连接到室并包括阀装置的流体入ロ。另外，可提供连接到室并包括阀装置的流体出ロ。另外，致动器可包括用于将活塞朝向第一或第二纵向位置偏压的装置。最后，本发明还涉及减震器，所述减震器包括-根据组合装置的方面的任一方面的组合装置，-从室的外侧的位置接合活塞的装置，其中所述接合装置具有活塞处于其第一纵向位置的外部位置以及活塞处于其第二纵向位置的内部位置。所述减震器还可包括连接到室并包括阀装置的流体入ロ。另外，所述减震器可包括连接到室并包括阀装置的流体出ロ。


在下文中，将參考附图描述本发明的优选实施例，其中图OL示出气动压力/温度计量器和在活塞杆内的通道的组合，其中測量点在通道的端部处，通道与測量空间连通，附图的下部已经以2 I放大。也示出放大细节。图OR示出气动压力/温度计量器和在活塞杆内的线束的组合，其中測量点在活塞杆的端部处的变换器处，变换器与測量空间连通，附图的下部已经以2 I放大。也示出放大细节。图IA示出带有可充气活塞的坐地泵的活塞杆的顶部，带有安装在手柄的顶部上的电子计量器，并示出带有在封闭测量空间中的变换器的活塞杆的底部。图IB示出以2 I放大的图IA的底部部分。图2A示出带有可充气活塞的坐地泵的活塞杆的顶部，和安装在手柄的顶部上的气动计量器，终止于封闭测量空间的中间通道。图2B示出以2 I放大图2A的底部部分。图3A示出带有可充气活塞的坐地泵的活塞杆的顶部，和安装在手柄的顶部上的气动计量器，并示出包括封闭测量空间的活塞杆的底部。图3B示出以2. 5 I放大图3A的底部部分。图3C示出以6 I放大的图3B的封闭测量空间的出口通道。图3D示出以5 I放大的图3C的出口通道的细节。图4示出用于例如轮胎充气的先进坐地泵的底部。图5示出图3B，其中图3C的部分已经被用于仿真的改进的结构替换。图6A示出对于图5的在封闭测量空间中的轮胎压カ的改进的仿真，其中示出阀关闭。图6B示出对于图5的在封闭测量空间中的轮胎压カ的改进的仿真，其中示出阀打开。图7示出当在坐地泵的测量空间中测量压力/温度吋，电子仿真的信号。图8A示出安装在手柄上的气动计量器外壳的片段，其中封闭空间与计量器外壳外部的空间连通，当不可能具有直接与測量空间连通的入口时，实现用于泵的入口。图8B示出图8A的封闭(测量)空间的细节。图9示出图6的阀装置的改进结构。
图IOA示出当阀装置关闭时，图9的阀装置的放大细节。图IOB示出当阀装置打开时，图9的阀装置的放大细节。
具体实施例方式图OL示出气动压カ计量器外壳101的測量值的读取点100。在所述计量器内是机械压カ计102 (未示出)。所述计量器外壳101被安装在活塞杆103的顶部上。活塞杆103是中空的，具有通道104，通道104安装在管113内带有测量通道107的管，其使在气动压カ计量器102和在管107的底部处的通道108的入口 108之间的连通成为可能。外壳101中的测量点108在压カ计入口处。测量空间111。手柄2。悬架109。弹簧垫圈6。螺栓7。通道107的悬架110在活塞杆103的顶部中。活塞的悬架112。管113。图OR示出电压力/温度计量器外壳121的测量值的读取点120。外壳121包括模拟/数字电计量器122(未示出)。所述计量器122被安装在活塞杆123的顶部上。活塞杆123是中空的，具有通道124，其中安装线束125。所述线束125与变换器15连接，变换器15被安装在平台16上，其使在所述计量器121和在活塞杆123的底部处的测量点128之间的连通成为可能。测量空间130。手柄2。弹簧垫圈6。螺栓7。通道124的悬架129在活塞杆123的顶部中。过渡部22。活塞的悬架131。图IA示出带有手柄2的活塞杆的顶部和电(压力/温度)计量器3。计量器3被安装在手柄2上。活塞杆I具有上部空间4. 1，上部空间被用作用于可充气活塞的封闭空间8，其中仅仅示出它的悬架5的底部部分。弹簧垫圈6。示出螺栓7的顶部与封闭空间8的底部空间4. 2，底部空间4. 2被直接连接到上部空间4. I。阀体9被安装在螺栓10的顶部中，并且阀体9被螺母10紧固。核心销11抵靠在阀体9中的茎部12在关闭位置中被示出。该阀11被用作保持封闭空间8必要的压力。封闭测量空间14的外壳13被安装在阀体9上。示出安装在平台16上的(压力)变换器15。当开ロ在封闭测量空间14的壁17和变换器15之间时，该平台16允许变换器15的缓和致动。连接测量空间14与测量空间19的阀18与组合装置的出ロ相邻。填料20关闭中空活塞杆I的顶部，填料20从压カ变换器15到计量器紧紧地关闭必要的线束21。未示出布线的剩余部分。过渡部22阻止填料20冒出活塞杆。未示出封闭测量空间14的出口阀。图IB示出以2 I放大的图IA的底部部分。图2A示出带有手柄2的活塞杆31的顶部和气动压カ计量器33。所述计量器33被安装在手柄2上。活塞杆31具有空间34. 1，空间34. I被用作用于可充气活塞的封闭空间32的上部分，其中仅仅示出它的悬架5的底部部分。弹簧垫圈6。示出带有部分34. 2的螺栓7的顶部，部分34. 2被用作封闭空间32的下部部分，部分34. 2被直接连接到空间34.1。体39被安装在螺栓的顶部中，并且被螺母10紧固。封闭测量空间14的外壳13被安装在体39上。示出在管36. 2内的测量通道36的端部35，其被紧紧地安装在活塞杆31的顶部37中，并且连接到气动压カ计量器。连接封闭测量空间14与測量空间38的阀18与组合装置的出口相邻。
未示出测量空间32的出口阀。图2B示出以2 I放大的图2A的底部部分。图3A示出带有手柄2的活塞杆40的顶部和电压カ计量器41。计量器41被安装在手柄2上。活塞杆40具有用于保持活塞受压的封闭空间42。所述空间能够与活塞连通(參见例如W02000/070227或W02002/077457或W02004031583)。通过使外部压カ源(未示出)通过充气针头43，完成到活塞的期望水平的加压，充气针头43具有内置止回阀44。止回阀44的出口孔66。针头43被定位在活塞杆40的底部处，并且内置在螺栓46的头部45中。封闭测量空间47被内置在单独的外壳48中，单独的外壳48在螺栓46的头部45中。所述封闭測量空间通过止回阀49与測量空间50连接。所述止回阀49被内置在単独的外壳51中。(垂直)通道52借助于(水平)通道53被连接到在管36. 2内的封闭测量空间47，并且被密封装置54例如O形环密封在封闭测量空间47中。帽55是O形环压盖的一部分。或者变换器15安装在管57的底部56上，其中通道52被线束57填充到电压カ计量器41，或者通道52打开，并且在电压カ计量器41内变换器15安装在通道52的顶部58上。图3B以6 : I放大不出图3A的底部部分。图3C相对于图3B以6 I的比例示出封闭测量空间(47，43，52)的一部分。出ロ通道59在螺栓46的头部45中带有螺钉60，螺钉60设定通过在封闭测量空间47的外壳48中的微小通道61的流。通道61具有变宽端部62，该变宽端部62适合于螺钉57的锥形端部63。通道64在螺钉60中，通道64连接通道61和出口通道59。图3D示出以5 I放大的图3C的细节。在变宽端部62和锥形端部63之间非常小的空间65。所述空间65设定在通道53中的流。图4示出用于例如轮胎充气的先进坐地泵的底部部分70。柔性衬套71保持锥形管72在位。可充气活塞73。在没有螺钉57的情况下(可能仅仅对于原型必须)，图3A-D的实施例被安装在活塞杆74的底部上。封闭空间42。管36. 2。入口止回阀75。出ロ止回阀76。软管77。测量空间78，79 (在软管内側)。阀连接器80 (未示出)。阀连接器81的内侧空间也是测量空间的部分(未示出)。图5示出图3B，其中图3C的部分已经被用于仿真(出口阀装置)的改进的结构替换。封闭测量空间90。图6A示出用于封闭测量空间的出ロ阀装置，出ロ阀装置设置在封闭测量空间90和测量空间91之间。该阀装置包括入口通道92和出口通道93，入口活塞94和出口活塞95。所述入口活塞94具有比所述出ロ活塞95的密封(到出ロ通道93的壁97)的直径小的密封(到入口通道92的壁96)的直径。在入口活塞94和出口活塞95之间，活塞杆98包括管道99，当活塞杆98在一定位置中时，管道99能够实现在入口通道92和出ロ通道93之间的连通-在该图中关闭-没有连通的可能活塞94的密封接合壁96，而活塞杆与外壳141的活塞引导140具有特定配合，这能够实现一定的指定摩擦例如滑动配合。间隔部142避免活塞94和95 “胶”到外壳141。活塞94的直径比活塞95的直径小，以便实现当在封闭测量空间90和测量空间91中存在相等压カ时出口阀装置关闭。空间210在阀94和外壳141后面。空间211在阀95和外壳141后面。图6B示出图6A的出ロ阀装置，其中在封闭测量空间90和测量空间91之间连通是可能的。从封闭測量空间90到測量空间91的流分别通过在活塞94和入口通道92的壁144之间的旁路143，通过在活塞杆98和引导140之间的管道99，其中管道现在在两端147和148处打开，通过在活塞95和出ロ通道93的壁146之间的旁路145。在活塞94和95的返回运动期间，当出口阀装置再次关闭吋，活塞95将抵靠壁97关闭，之后活塞94抵靠壁96关闭。图7示出使用在坐地泵中轮胎的压力/温度的电子仿真的示意图，其中在所述泵的測量空间中测量所述參数。坐地泵150。坐地泵150的活塞杆151。读取器152。至少一个定位传感器154定位在顶部153中，传感器154揭不活塞杆151相对于顶部153的位 置，具体地当返回冲程“开启”吋。可通过所述定位传感器154或通过单独的传感器(155)附加地监控活塞杆151的速度。来自传感器154(155)的信号156被传递到电子单元157，电子单元157可包括数据采集系统和PC (个人计算机)。信号158被传递到电子/电传感器 159。所有以上提及的设备可被非常好地装配在活塞杆151和读取器152中，代替图7公开的。除泵之外，该构造可以用在任何活塞-室组合装置中，例如致动器、减震器和连接到曲轴的致动器。读取器还可以位于活塞-室组合装置外部。传感器也可位于在测量空间或封闭测量空间中除在活塞上的别处。图8A不出计量器外壳的组件-顶部部分183和底部部分84,用螺钉(未不出)装配，在图4的坐地泵的手柄185上。活塞杆74被安装在针头186上，手柄85已经被安装在针头186上。通过弹簧垫圈187和间隔部188完成这些。包括垫圈190的螺母189保持手柄185在位。活塞杆74包括封闭空间42，封闭空间42与空间91永久地连通。管36. 2包括封闭测量空间52。为了能够将气动压カ计量器92安装在管36. 2上，管包括S弯曲94，并且具有在它的顶部上的针头93，针头93被密封(未示出)到计量器外売。气动压カ计量器已经通过例如螺钉(未示出)被安装在气动压カ计量器外壳的顶部部分183中。封闭测量空间52的中心轴线82。空间199与空间91连通，并且与计量器外壳的顶部部分183的外部的空间195连通，空间195是外部大气，使得当止回阀201打开时测量空间与外部大气连通(參见图9A)。图8B示出针头186的细节。管36. 2具有其中心轴线82和封闭测量空间52。空间191与封闭空间42连续。图9示出图5，其中图6的部分已经被用于仿真(出口阀装置图10A)的改进结构替换。封闭测量空间226。入口 198 (图8A)通过通道197、空间199和通道191，封闭空间42和止回阀250与测量空间91连通。这里，在测量空间91的入口阀不能位于测量空间91的边界以外的情形中，通道197、空间199、通道191和封闭空间42用作送进通道。阀外壳251。入口 252。停止部253和出口 254。密封表面255。图IOA示出图5、图6A、图6B的出口阀装置的改进版，其中在活塞杆223上的管道221比管道99长，使得在任何时间在空间220和221之间在管道221的两个侧面处，在两个活塞94和95之间存在可能的连通。这能够使活塞94和95移动，仅仅由于在两个活塞94和95之间カ的差异。活塞杆223的中心线231。测量空间91。出ロ阀装置现在被装配在单独的阀外壳中，其中上部部分224已经被拧紧在封闭测量空间226的外壳225中，在之间带有密封227。外壳的底部部分228被拧紧在阀外壳的上部部分上，在之间带有密封229。利用外壳的底部部分228的轴承232，以特定配合，例如滑动配合，活塞杆223能够被容易地装配到外壳的底部部分228上。两个阀密封94和95能够被容易地装配到活塞杆223上。
图IOB示出当存在从封闭测量空间226到测量空间91的流体流时的出ロ阀装置。当在与测量空间230压カ有关的封闭测量空间226侧处存在过压时，使得由入口活塞94施加在活塞杆223上的力比由出口活塞95施加在活塞杆223上的カ大，流通过通道232、空间233，朝着测量空间91挤压活塞杆223，由此活塞94和95分别地抵靠壁144和146密封地移动，直到分别与中心轴线231具有角度α和β的探測器234和235已经分别地由活塞94和95达到，因此分别地建立旁路236和240，使得流能够被设定到空间210，通过旁路236到空间210，通过开ロ 237、管道221到空间211，通过开ロ 239，并且沿探测器235通过旁路到空间241和测量空间91。特定优选实施例传感器-读取器组合装置，能够通过变换器与測量空间连通完成測量，測量空间能够用机械引导设备例如线缆连接到模拟电子和/或数字计量器。传感器-读取器组合装置，能够通过用測量通道连接测量空间与气动计量器(压カ计)的入口完成測量。传感器-读取器组合装置，能够通过将变换器连接到封闭测量空间完成測量，变换器能够用机械引导设备例如线缆连接到模拟电子和/或数字计量器。传感器-读取器组合装置，封闭测量空间包括入口阀和出ロ阀，入口阀和出ロ阀能够分别地电启动，以及从和朝着測量空间打开和关闭阀，并且能够被计算机控制。传感器-读取器组合装置，测量设备的參数的大小，组合装置包括測量空间，其中參数的大小被測量，传感器与空间远距离地定位，并且传感器被接近地定位到读取器，在物理參数的大小被测量的一部分时间期间，设备和測量空间连通，其中在所述空间和測量空间之间未发生连通期间能够仿真參数的大小。传感器-读取器组合装置，其中參数可以是物理參数。传感器-读取器组合装置，其中能够通过电子装置完成所述仿真。传感器-读取器组合装置，其中測量空间可以包括封闭测量空间。传感器-读取器组合装置，其中传感器能够测量在封闭空间中的物理參数。传感器-读取器组合装置，其中所述封闭測量空间通过阀与所述测量空间连通。传感器-读取器组合装置，其中阀可以是止回阀，当与封闭测量空间的压力相比在測量空间中存在过压时，将封闭测量空间向测量空间开ロ，使得来自测量空间的介质能够进入封闭测量空间。传感器-读取器组合装置，其中封闭空间能够通过小通道与測量空间连通。传感器-读取器组合装置，其中通道可以包括螺钉，该螺钉限定从封闭測量空间到測量空间的流。
传感器-读取器组合装置，其中阀可以是止回阀，当与測量空间的压力相比在封闭测量空间中存在过压或相等压カ时关闭阀，并且当与測量空间的压力相比在封闭测量空间中存在过压时打开测量空间，使得来自封闭測量空间的介质能够进入测量空间。传感器-读取器组合装置，其中能够通过活塞杆与外壳的特定配合使阀的打开延迟。传感器-读取器组合装置，其中在泵和泵的软管之间的止回阀的流足够大以避免动态摩擦。传感器-读取器组合装置，其中在測量空间和泵的封闭测量空间之间的止回阀的流能够足够大以避免动摩擦。 传感器-读取器组合装置，活塞泵的活塞杆的轴承可以具有如下配合，即，使得活塞杆具有最大速度。传感器-读取器组合装置，其中读取和感测在泵中的轮胎压力的压カ计被定位在组件的顶部上，压カ计可以包括封闭测量空间。活塞-室组合装置，包括细长形室，该细长形室被内部室壁界定，并且包括在所述室中的活塞装置，该活塞装置能够相对于所述室至少在所述室的第一纵向位置和第二纵向位置之间密封地移动，所述室在所述室的第一纵向位置和第二纵向位置处具有不同横截面面积的横截面，并且在室的第一纵向位置和第二纵向之间的中间纵向位置处至少大体连续地使横截面面积不同，在第一纵向位置处的横截面面积比在第二纵向位置处的横截面面积大，活塞装置被设计成在从所述室的第一纵向位置通过中间纵向位置到所述室的第二纵向位置的相对运动期间，所述活塞使其本身和所述密封装置适应于所述室的所述不同的横截面面积，活塞装置包括弾性可变形容器(壳层)，该弹性可变形容器包括可变形材料，该活塞装置包括与可变形容器(壳层)连通的封闭空间，其中封闭空间(4. 1,4. 2,8,34. 1,34. 2，42)可以具有恒定体积。活塞-室组合装置，包括细长形室，该细长形室被内部室壁界定，并且包括在所述室中的活塞，该活塞能够相对于所述室壁至少在室的第一纵向位置和第二纵向位置之间密封地移动，所述室在第一纵向位置和第二纵向位置处具有不同横截面面积的横截面和不同的周长，并且至少在第一纵向位置和第二纵向位置之间的中间纵向位置处大体连续地具有不同的横截面面积和周长，在所述第二纵向位置处的横截面面积和周长比在所述第一纵向位置处的横截面面积和周长小，所述活塞包括弾性可变形容器，因此提供活塞的不同横截面面积和周长，使活塞在相对于活塞在室的第一纵向位置和第二纵向位置之间通过所述中间纵向位置的相对运动期间适应于室的不同横截面面积和不同周长，其中制造活塞以具有在其无应カ和不变形状态中的容器(壳层)的制造尺寸，其中活塞的周长大致等于在所述第二纵向位置处所述室的周长，容器从它的制造尺寸开始能够在相对于室的纵向方向横向地方向上膨胀，因此提供在从所述第二纵向位置到所述第一纵向位置的相对运动期间活塞从容器的制造尺寸开始的膨胀，活塞装置包括与可变形容器(壳层)连通的封闭空间，其中封闭空间可以具有恒定体积。活塞-室组合装置，其中室可以包括具有恒定周长和不具有恒定周长的横截面。活塞-室组合装置，附加地包括传感器-读取器组合装置，其中活塞杆可以包括封闭测量空间。
泵，用于抽吸流体，其中泵可以包括-根据先前描述的优选实施例的组合装置，-用于从室外部位置接合活塞的装置，-能够连接到室并包括阀装置的流体入口，以及-能够连接到室的流体出ロ。泵，其中接合装置可以具有外部位置和内部位置，在外部位置中活塞在室的第一纵向位置处，在内部位置中活塞在室的第二纵向位置处。泵，其中接合装置可以具有外部位置和内部位置，在外部位置中活塞在室的第二 纵向位置处，在内部位置中活塞在室的第一纵向位置处。减震器，可以包括-根据先前描述的优选实施例的组合装置，-用于从室外部位置接合活塞的装置，其中接合装置可以具有外部位置和内部位置，在外部位置中活塞在室的第一纵向位置处，在内部位置中活塞在第二纵向位置处。减震器，其中减震器还可以包括连接到室并且包括阀装置的流体入口。减震器，还包括能够连接到室并且包括阀装置的流体出ロ。减震器，其中室和活塞形成至少大体密封的空腔，空腔可以包括流体，当活塞从室的第一纵向位置运动到室的第二纵向位置吋，该流体能够被压縮。减震器，还包括用于使活塞朝着室的第一纵向位置偏置的装置。致动器，包括-根据先前描述的任一优选实施例的组合装置，-用于从室外部位置接合活塞的装置，-用于将流体引入室的装置，以便活塞在室的第一纵向位置和第二纵向位置之间位移。致动器，还包括能够连接到室并且可以包括阀装置的流体入口。致动器，还可以包括连接到室并且可以包括阀装置的流体出ロ。致动器，还可以包括用于使活塞朝着室的第一纵向位置或室的第二纵向位置偏置的装置。致动器，其中引入装置可以包括用于将加压流体弓I入室中的装置。致动器，其中引入装置可适于将可燃流体例如汽油或柴油引入室中，并且其中致动器还包括用于燃烧可燃流体的装置。致动器，其中引入装置可适于将压缩流体例如空气引入室中。致动器，还包括曲柄，该曲柄适于将活塞的移动转变成曲柄的旋转。
权利要求
1.活塞-室组合装置，其中所述活塞⑵能够在所述室(72)中移动，在所述活塞(73)的ー侧上形成包含流体的测量空间(19，38，50，78，79，111，130)的边界，并且设有在另ー侧上延伸的活塞杆(1，31，40，74，103，123)，所述活塞-室组合装置设有传感器-读取器组合装置，所述传感器-读取器组合装置具有用于测量所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)的參数的传感器(15)，用于显示所述參数的值的读取器(3，33，41，122)设置在所述室(72)外侧，并且所述活塞杆(1,31,40,74,103,123)包含用于在所述测量空间(19,38,50,78，79，111，130)与所述读取器(3，33，41，122)之间提供所述參数的值的连通的通道(47，52，53)，所述传感器在封闭测量空间(14，47，52，53)内测量，所述封闭测量空间(14，47， 52，53)具有与所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)连接的连接部，所述连接部具有 止回阀(49)，所述止回阀(49)在所述测量空间(19,38,50,78,79,111,130)中的压カ高于所述封闭测量空间(14，47，52，53，90)中的压カ时打开， 其特征在干， 所述封闭测量空间(14,47,52,53,90)另外连接到所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)，所述连接部设有阀(94，95，98)，所述阀仅通过作用在所述阀(94，95，98)上的力移动，从而打开和关闭所述连接部。
2.根据权利要求I所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述阀(94，95，98)包括活塞杆，所述活塞杆带有距离所述封闭測量空间(14，47，52，53，90)最近的活塞(94)和距离所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)最近的活塞(95)，所述活塞杆在所述活塞(94，95)与壳体(224，228)密封接触的位置和所述活塞(94，95)不与所述壳体接触的位置之间移动。
3.根据权利要求2所述的活塞-室组合装置，其特征在干，距离所述封闭測量空间(14，47，52，53，90)最近的所述活塞(94)的直径小于距离所述测量空间(91)最近的所述活塞(95)的直径。
4.根据权利要求2或3所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞杆(98)与所述壳体(224，28)的相邻轴承(232)具有特定配合，所述特定配合减缓所述活塞杆(98)在所述轴承(232)中的运动。
5.根据权利要求4所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述配合是滑动配合。
6.根据权利要求2所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞杆(98)包括管道(221)，从而允许在所述封闭測量空间(90)与所述测量空间(91)之间的连通。
7.根据权利要求6所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述管道(221)实现在两个活塞(94，95)之间的连通。
8.根据权利要求7所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述连通是连续的，并且与所述活塞杆(223)在所述壳体中的位置无关。
9.根据权利要求7所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述连通是不连续的，并且依赖于所述活塞杆的位置，在所述活塞(94，95)未密封连接到所述壳体时打开，而在活塞(94，95)密封连接到所述壳体时不打开。
10.根据权利要求I所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述连通借助于电信号或借助于所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)中存在的流体实现。
11.根据权利要求ι- ο中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞-室组合装置是泵的一部分。
12.根据权利要求11所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述泵是用于对轮胎充气的泵。
13.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述參数是压力。
14.根据权利要求1-12中任ー项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述參数是温度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在干，所述传感器(15)位于所述活塞(73)或活塞杆(I，31，40，74，103，123)上或位于其中。
16.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在干，所述活塞杆(1,31,40,74,103,123)通过与所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)连接的中空管形成，并且所述传感器(15)位于所述中空管中或者位于其末端处。
17.根据权利要求1-16中任ー项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞是可充气活塞(73)，所述活塞杆(1，31，40，74，103，123)是中空管，所述活塞杆(1，31，40，74，.103，123)内的空间(42)与所述可充气活塞(73)内的空间连通，并且在中空的活塞杆(1，.31，40，74，103，123)内在长度方向上设有第二中空管(36)，通过该第二中空管(36)实现所述连通。
18.根据权利要求17所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述测量空间(78)设有流体入ロ，所述流体入ロ设有止回阀(75)。
19.根据权利要求1-16中任ー项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞是不可充气活塞(73)，所述活塞杆(I，31，40，74，103，123)是中空管，所述活塞杆(1,31,40,74，103，123)内的空间(42)通过所述读取器的壳体(183)中的入口(198)与大气连通，并且通过止回阀(250)与所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)连通，并且在中空的活塞杆(1,31,40,74,103,123)内在长度方向上设有第二中空管(36)，通过该第二中空管(36)实现所述连通。
20.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述测量空间(78)设有流体出ロ，所述流体出ロ设有止回阀(76)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在干，所述读取器(3，33，41，122)布置在所述活塞杆(I，31，40，74，103，123)的末端处或附近。
22.根据前述权利要求中任一项所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述活塞-室组合装置在所述活塞杆(1，31，40，74，103，123)的未与所述活塞(73)连接的末端处设有手柄(2)，并且所述读取器(3，33，41，122)内置于所述手柄(2)或连接到所述手柄(2)。
23.活塞-室组合装置，其中所述活塞(7)能够在所述室(72)中移动，在所述活塞(73)的ー侧上形成包含流体的测量空间(19，38，50，78，79，111，130)的边界，并且设有在另ー侧上延伸的活塞杆(1，31，40，74，103，123，155)，所述活塞-室组合装置设有传感器-读取器组合装置，所述传感器-读取器组合装置具有用于测量所述测量空间(19，38，50，78，79，.111，130)的參数的传感器(15)，用于显示所述參数的值的读取器(152)设置在所述室(72)外侧，并且所述活塞杆(1,31,40,74,103,123,155)包含用于在所述测量空间(19,38,50,.78,79,111,130)与所述读取器(152)之间提供所述參数的值的连通的通道(47，52，53)，所述传感器在封闭测量空间(14，47，52，53)内测量，所述封闭测量空间(14，47，52，53)具有与所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)连接的连接部，所述连接部具有止回阀(49)，所述止回阀(49)在所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)中的压カ高于所述封闭测量空间(14,47,52,53,90)中的压カ时打开， 其特征在干， 所述封闭测量空间(14,47,52,53,90)另外连接到所述测量空间(19，38，50，78，79，111，130)，所述连接部设有阀，所述阀由计算机基于传感器到所述计算机的输入来控制，从而打开和关闭所述连接部。
24.根据权利要求23所述的活塞-室组合装置，其特征在干，所述计算机监测所述活塞杆(1，31，40，74，103，123，155)相对于所述室的顶部的位置。
25.根据权利要求23所述的活塞-室组合装置，其特征在于，所述计算机监测所述活塞杆(1，31，40，74，103，123，155)相对于所述室的顶部的速度。
全文摘要
一种活塞-室组合装置，其具有用于测量所述室(78)内的参数的传感器装置(15)，所述参数比如是压力或温度，并且能够在显示器上读取。为了以更精确的方式无波动地测量所述参数，传感器装置在借助于两个通道与所述室连接的封闭测量空间(47，90)内进行测量。第一通道设有止回阀(49)。第二通道设有第二阀(94，95，98)，该第二阀仅由在封闭测量空间与所述室之间的压力差产生的力致动。在另一实施方式中，所述第二阀由计算机基于传感器装置测量的参数值来控制。
文档编号F04B33/00GK102648348SQ201080040531
公开日2012年8月22日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者尼古拉斯·范·德·布鲁姆 申请人:Nvb国际英国有限公司