用于气体填充式气缸的压力传感器的制作方法

本发明涉及一种用于气体填充式气缸的压力传感器。

本发明涉及一种用于气体填充式气缸的压力传感器，该压力传感器可应用于压制金属板材的领域。特别地，其可用于测量通常在成形压力机(formingpresses)中使用的气体填充式气缸的内部压力。

气体填充式气缸通常由管状气体容纳缸套界定，该管状气体容纳缸套在一端处由第一头部气密地封闭且在另一端处由第二头部气密地封闭，第一头部具有孔，该孔用于带有活塞的杆通过并且配置为界定用于该杆在缸套内平移的引导件，第二头部设有充气阀；缸套和两个头部界定活塞的行进空间，而活塞与缸套及第二头部一起界定用于加压的气体的室。

当这种气缸安装在成形压力机中时，气体的室的压力通常被包括在100bar和200bar之间。

由于高的压力水平，气缸的操作条件难以管理，并可能导致气缸损坏和堵塞，进而损坏设备和正在加工的产品。

因此，普遍认为需要在机械加工过程中(即实时地)或在压力机维护过程中监测气缸压力室的压力水平。

在维护过程中，气缸通常被从压力机上取下并且它们的初始力被测量(间接测量压力)。这使得在对压力机进行正常维护操作过程中需要很长的时间来检查气缸。

为了测量压力，暂时将压力传感器与每个气缸相关联，使用led和/或数字读出器瞬时显示出压力水平，看起来似乎是可能的。

这个解决方案并非没有缺点。

其中最突出的一个事实是，现在使用的传感器并不是专门为气缸工作而设计的，且当这些传感器连接到气缸时，它们阻止气缸充满气体，或者它们不允许在气缸已经充满的情况下测量压力。

本发明的目的是提供一种能够在上述方面中的一个或更多个方面改进已知技术的压力传感器。

在这个目的中，本发明的目标是提供一种压力传感器，该压力传感器可以以简单、快速且直接的方式直接在气缸处监测气体填充式气缸中的压力水平。

本发明的另一个目标是使得能够测量气缸中的压力，即使当气缸被填充好时也是如此。

本发明的另一个目标是提供一种高度可靠、容易实现并且低成本的压力传感器。

将在下文中变得更加明显的该目的以及这些和其他目标通过一种用于气体填充式气缸的压力传感器来实现，该压力传感器包括：主体，连接器从主体突出以联接到开口，该开口用于向气体填充式气缸填充气体；第一通孔，其穿过所述连接器和所述主体；和第二孔，其将第一通孔连接到传感器元件，传感器元件电连接到电子板，该电子板用于处理可由所述传感器元件检测到的信号。

附图说明

根据通过非限制性示例的方式在附图中示出的根据本发明的压力传感器的两个优选的但不排它的实施例的描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更明显，在附图中：

图1是应用到气体填充式气缸的根据本发明的传感器的透视图；

图2是同样应用于气体填充式气缸的在其第一实施例中的根据本发明的传感器的部分截面侧视图；

图3是同样在其第一实施例中的根据本发明的传感器的另一截面图；

图4是在其第二实施例和第一使用构型中的根据本发明的传感器的截面图；

图5是图4中的同一传感器在第二使用构型下的同一截面图。

参考附图，根据本发明的压力传感器(总体上由附图标记10表示)包括主体11，连接器12靠近主体11的底部横向地突出，连接器12具有联接部分13，联接部分13用于联接到开口，该开口用于向气体填充式气缸14填充气体。在传感器10中，还存在第一通孔15，第一通孔15穿过连接器12和主体11，并且第二孔16将第一通孔15连接到传感器主体18的传感器元件17，传感器元件17与至少一个电子板19连接，电子板19用于处理可由传感器元件17检测到的信号。

连接器12互补地螺纹连接到用于填充气体填充式气缸14的开口。特别地，互补螺纹连接出现在联接部分13上。

压力传感器10还方便地包括安全塞20，安全塞20适于在相对于连接器12的相对侧上封闭第一孔15。

第一孔15和第二孔16设置在待横向插入主体11中的穿孔的螺钉元件21中。

这种螺钉元件21在其相对于第二孔16的相对的侧上设有两个圆形凹槽，并且密封件22方便地安装在每个凹槽中(如图3所示)，以防止气体从螺钉元件21泄漏到传感器主体18。

螺钉元件21设置有六角头部23，通过该六角头部23，螺钉元件21在相对于连接器12的另一端处从主体11突出，并且安全塞20插入头部23中且方便地设置有导向部分，该导向部分成形为适合内六角扳手(allenkey)的端部，安全塞20通过内六角扳手拧入头部23中。

分别在第一和第二实施例中的传感器10和110适于与安全阀24、124相互作用，安全阀24、124适于防止气体从气缸14中流出。

具体而言，在图2和图3中以截面示出的第一实施例中，阀24安装在第一孔15内部、在安全塞20和第二孔16之间。在这种情况下，在孔15内部形成密封，因为阀将孔15堵塞，从而防止在输出时气体通过。这种配置很好地适于气体填充式气缸14，其中在气体填充通道25的入口处没有阀，气体填充通道25通向包含气体的压力室26。

第二实施例总体上以附图标记110表示，并且具有与第一实施例相同的许多部分，与第一实施例具有相同的附图标记，不同之处仅在于第一孔15中没有阀而是存在针元件。

具体而言，根据图4和图5中所示的这种实施例，压力传感器110包括针元件127，针元件127容纳在第一孔15中并且适于被推动抵靠在阀124上，阀124基本上存在于用于对气体填充式气缸14填充气体的通道25的入口处。在推动的情况下，阀124适于打开，从而将压力室26与传感器主体18连接。

在这种情况下，在第一孔15的外部在头部23的端部的前面形成密封，因为阀124是气体填充式气缸14的一部分，而不是压力传感器110的一部分。

根据实施例，传感器元件17例如通过销28方便地连接到电子部件，以便将压力信号带到电子板19，电子板19被设计成转换信号，在转换信号时量化信号。

如图1所示(其中传感器用第一实施例的附图标记10表示，但是当然也适合第二实施例110)，传感器包括屏幕29，屏幕29电连接到电子板19并且适于至少显示由板19处理的压力水平，并且还包括电连接到电子板19的一对led30。led30和屏幕29安装在透明保护盖31下面。方便的是，还存在电池32，如图3中所示。

根据本发明的压力传感器的操作如下。

在其第一实施例中，传感器10通过将连接器12插入到用于填充气缸的开口中而连接到气体填充式气缸14。

因为第一孔15是通孔，所以安全塞20被移除，并且气缸14通过头部23被填塞。气体(优选氮气)的引入导致阀24打开，这允许气体通过第一孔15朝向气缸14流动。可使用当前已使用的设备进行填充。

由于孔15连接到第二孔16，气体也朝向传感器主体18涌入。

压力由传感器元件17检测到并由电子板19处理，电子板19通过屏幕29呈报其值，或者通过接通两个led30中的一个来指示压力是高于阈值(例如通过接通绿色led)还是低于阈值(例如红色led)。

压力传感器10可以永久地连接到气缸，气缸可以通过螺钉元件21填塞，且因此使得可以在任何时候知道压力水平，从而减少压力机的维护和检查时间。

在第二实施例中，气缸14已经充满，且阀124防止气体排出。

在将传感器110连接到气体填充式气缸14之后，通过将连接器12插入到用于向气缸填充气体的开口中，操作者可以通过内六角扳手作用于针元件127的头部。通过旋拧针元件，针元件127向气缸移动并推动阀124，将阀124打开并因此允许气体通过。气体从压力室26流到传感器主体18，到达第一孔15和第二孔16，并且先前情况那样，压力室26的压力水平被检测。针元件127从一个位置到另一个位置的过渡可以通过比较图4和图5中所示的两种构型来检测。如图5所示，在打开气体通路后，针元件127可以留在阀124的推动位置，并且安全塞20被施加。

传感器110也可以在检测到压力后被移除，例如，如果由于结构原因不允许其存在，在拉回针元件127以关闭阀124之后移除传感器110。

在该实施例中，传感器110也可以安装在填充好的气体填充式气缸14上，因此当气缸安装在压力机上时，由于气体从压力室传送到传感器，可以在充气量变化不大的情况下对气体填充式气缸14进行检查。

在实践中，已经发现，本发明通过提供一种用于气体填充式气缸的压力传感器完全实现了预期的目标和目的，利用该压力传感器可以连续、简单和即时的方式直接监测气缸处的压力水平，而且，不需要为了给气缸填充气体而从气缸移除压力传感器。

如此设想的本发明容许多种修改和变型，所有修改和变型都在所附的权利要求的范围内。此外，所有的细节可以被其它在技术上等效的要素代替。

在实践中，所使用的材料(只要它们与特定用途兼容)及可能的尺寸和形状根据要求和现有技术可以是任何一种。