CN100564669C - 在容器上的用于一个传感器的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在一个容器(1)上的用于一个传感器(2)的固定装置，该固定装置具有一个朝向容器(1)的内腔(12)的容器通孔(13)，并具有一个容器止挡部位(16)以及一个传感器壳体(20)，该壳体具有一个传感器机构(28)和一个圆周侧的壳体止挡部位(27)。为了有利地将传感器固定在容器上，使用一个带有一个压紧螺旋件通孔(41)的一个压紧螺旋件(4)，该压紧螺旋件容纳壳体(20)，该压紧螺旋件并具有一个挤压平面(43)，该挤压平面用于将壳体止挡部位(27)朝向容器止挡部位(16)挤压、以便压紧传感器壳体(20)和容器(1)。

Description

在容器上的用于一个传感器的固定装置

技术领域

本发明涉及一种在容器上的用于一个传感器的固定装置。

背景技术

例如在造纸工业中在所谓的原料添加喷嘴中将压力传感器用作测量机构，在纸张生产时借助于该压力传感器来控制纸张的厚度。

众所周知，在一个容器上的用于一个传感器机构的固定装置设计为在一个容器的前置的管上的对接法兰盘。对于法兰固定来说，一个容纳传感器机构的传感器壳体具有一个法兰，该法兰围绕着管布置了一定数量的螺栓。所述一定数量的螺栓按照必需的相应压力载荷进行固定。对于造纸工业而言，具有115mm的外径的公称尺寸DN25是常见的。对接法兰盘的孔径相应地较大。

然而这样一种装置会有各种缺点。如在小尺寸的连接空间中压力测量机构就无法布置。对于提供最小尺寸的连接空间进行规划是受限制的。此外，对于法兰进行固定的固定螺栓在狭窄尺寸的连接空间的情况下是难于接触到的。因为局部地可供支配的位置太小，法兰经常被两侧削平，因此不利地降低了法兰的抗压强度。

发明内容

本发明的任务是，可以安装简单并尽可能具有较小的孔径尺寸。

这个任务是通过在一个容器上的用于传感器的一种固定装置来解决的。该固定装置具有一个容器通孔，该容器通孔朝向容器的内腔设置并具有一个容器止挡部位；并且具有传感器的一个壳体，该壳体具有一个传感器机构和一个圆周侧的壳体止挡部位。根据本发明，带有一个压紧螺旋件通孔的一个压紧螺旋件包围所述壳体，该压紧螺旋件并具有一个挤压平面，该挤压平面用于将壳体止挡部位朝向容器止挡部位挤压、以便压紧传感器壳体和容器，其中压紧螺旋件在压紧时与容器的一个螺纹处于螺旋啮合。

在容器上的一种用于一个传感器的优选的固定装置具有一个容器、一个传感器壳体以及一种螺栓连接机构；所述容器具有一个从容器外侧到容器内腔的容器通孔，所述传感器壳体具有容纳在其中的传感器机构和一个周边的壳体止挡部位，所述螺栓连接机构用于将传感器壳体固定在容器通孔部位中。传感器壳体本身在这里引导穿过一个压紧螺旋件通孔，其中传感器壳体止挡部位在压紧螺旋件的端侧的挤压面和在容器通孔的部位中的一个相对止挡部位之间压紧。为了压紧，压紧螺旋件具有一个外螺纹，该外螺纹在容器通孔的部位上啮合进一个相应的内螺纹中。

本发明还涉及其它优选方案。

附图说明

下面借助附图详细地解释实施例。附图示出：

图1一个用于压力传感器的固定装置，该压力传感器的壳体固定在一个容器通孔上，和

图2其中一种可替代的实施方式。

具体实施方式

一种优选的固定装置按照图1具有许多单个组件。在这里在一个容器1上固定一个传感器，在所述的实施例中还可以拆卸地固定一个压力传感器2。

容器1在容器内腔12和容器1的外部空间之间具有一个壁11。一个容器通孔13从外部空间穿过壁11通入容器内腔12。一个套管接头固定在容器通孔13上或者如同描绘的固定在该通孔中，在描述的实施例中所述套管接头是一个焊接套管接头14。在从容器内腔12到容器1的外侧导通的通孔13a中，套管接头14在向外指的部分中在内侧上具有一个内螺纹15，套管接头通孔13a的内径朝着容器1的内侧的方向变细，其中在优选的实施形式中是呈阶梯形变细的，以致容器止挡部位16是在套管接头通孔13a中形成的。

传感器2具有一个壳体20；在描绘的典型实施形式的情况中，壳体20由一个外侧的壳体部分21和内侧的壳体部分22构成。在这种情况下，以相对于容器1的内腔12或者该容器的外部空间的观察来理解外侧和内侧，仅为了直观地描述各个组成部分的相互取向。在外侧的壳体部分21中最好容纳电子组件，而在内侧的壳体部分22中最好布置传感器组件，如传感器单元28。这样尽可能使得传感器2进行模块化的构造。外侧的壳体部分21和内侧的壳体部分22通过一个壳体连接机构23连结，该壳体连接机构23对上述两个部分进行包围。在所述的实施例中，壳体连接机构23同样是壳体部分，该壳体部分同固定装置的其它组成部分共同起作用。在较简单的实施例的情况下，最好相应地装入具有一个单件的壳体的一个传感器的结构来代替由多个壳体部分21-23组成的传感器2的结构。随后在此将相关的组件设计为壳体20的组件，虽然在所述的实施例中该组件主要是壳体连接机构23的组件。

在示图中安装地示出的壳体20、23在端面部分、或者在内侧部分中具有一个外圆周，该外圆周相应于套管接头通孔13a的朝向容器内腔12的部分的内径。以此壳体20、23在普通公差范围内配合精确地装入到套管接头通孔13a中。为了密封，壳体20、23具有一圈用于容纳一个密封件24、最好是一个O形密封圈的槽25。为了可以简单地并对于密封件24来说将壳体20、23防护地装入到套管接头通孔13a中，对于套管接头通孔13a的所述部位的外侧的棱边、主要是容器止挡部位16的棱边进行倒圆角，就是说，不应形成一个锋利的棱边。

为了使壳体20、23插入到套管接头14中的深度限制到所希望的尺寸，壳体20、23具有一圈壳体止挡部位27。壳体止挡部位27的外圆周在这里最好相应于内圆周，或者相应于其外侧部分处的套管接头通孔13a的内径，就是说，主要相应于容器止挡部位16外侧的部分。壳体20由此仅能装入套管接头14中，直到壳体止挡部位27的内侧的壳体的止挡部位面27a碰到容器的止挡部位16的外侧的止挡部位面为止。

为了把壳体20固定到容器1或者套管接头14上使用一个压紧螺旋件4，该压紧螺旋件具有一个中心的、轴向的通孔41，利用该通孔将壳体20、23包围。压紧螺旋件4的指向容器1的内侧对齐的部分具有一个外径，该外径匹配于套管接头通孔13a的向外指向的内部部分的内径。此外压紧螺旋件4在该部分中具有一个外螺纹42，该外螺纹在装配时或者在装配的位置中与套管接头通孔13a的内螺纹15相啮合。通过把压紧螺旋件4在套管接头14中旋紧，因此压紧螺旋件4沿着容器内腔12的方向并沿着安装的壳体20的壳体止挡部位27的方向进行运动。壳体止挡部位27具有一个外侧的壳体止挡部位面27b，这个止挡部位面最好具有一个相应于压紧螺旋件4的壁厚的宽度。在组装的位置中，压紧螺旋件4的设计为压紧螺旋件止挡部位43的端侧平面将壳体止挡部位27压向容器止挡部位16，并使壳体20、23与容器1或者套管接头14固定地夹紧。

图2示出一个带有与容器的壁11的厚度相适应大小的简单的实施形式，其中也可替换的是：直接设计带有一个容器止挡部位和一个内螺纹的容器通孔13，该通孔用于容纳壳体20、23和压紧螺旋件4，这样可以取消套管接头14。

压紧螺旋件4的外侧的部分最好根据图1和图2如此进行设计，使得即使在较小的尺寸和/或在较小的尺寸的外侧入口部位上也可以用手或一个工具拧紧。

为了对于原来传感器元件进行密封，或者对于在传感器壳体20、23的端侧部位中具有一个压力传感器的传感器单元28进行密封，最好使用一个密封件，特别是在壳体20、23内壁和传感器单元28的外圆周之间使用一个O形密封圈29的形式的密封件。

这样一种装置使得一个作为容器连接机构(其直径比在迄今为止的机构要小)的容器孔13可以用于固定装置的选择，因为传感器、主要是压力测量装置的固定主要是用压紧螺旋件4进行的，在优选的实施例的情况下该螺旋件围绕着传感器2同心地和可转动地进行布置。此时压紧螺旋件4可以具有一个例如对于造纸工业常用的螺纹作为外螺纹42，这样一个压力传感器2就可能具有较小尺寸的外径，例如30mm的尺寸的或者更小的外径。因此可以使得具有壳体的传感器和/或者具有小于常用的115mm尺寸的外径的传感器单元与一个容器中的压力测量机构相连接，其中外径不仅较小，而且最好甚至比常用的115mm明显更小。对于作为这样一个压力传感器的传感器单元28的密封在此最好借助于O形密封29、24实现。

通过压紧螺旋件4围绕着壳体20、23转动使得壳体20、23通过带轴环的壳体止挡部位27沿轴向推进容器通孔13中，或者推进套管接头通孔13a中。此外金属材料表面的摩擦比密封材料、特别是O形密封圈24的摩擦要小得多，这样所述密封圈在一种移动运动中在一个较短的距离上所承受的负荷比在一种旋转运动的情况下、即整个壳体20、23用一个旋转运动拧入到容器通孔中或者拧入到套管接头通孔13a中的要小。

在图1中示出的实施例的情况下，外侧的壳体部分21具有另外一个外侧的止挡部位5。这个止挡部位可以设计为单独的较小的凸起或者如图所示设计为环绕的环状物。该外侧的止挡部位用于使压紧螺旋件4固定在壳体20上，这样压紧螺旋件4在壳体20的安装时或者拆卸时不会从该壳体掉落或者遗失。在这种实施例中，压紧螺旋件4相应地具有一个外侧的止挡面44作为用于壳体20的外侧的止挡部位5的相对止挡部位，该压紧螺旋件在安装壳体20时固定在该外壳上。所述固定在这里最好如此进行：压紧螺旋件4围绕壳体20可旋转地布置。压紧螺旋件4沿着容器1的方向或者离开容器1的方向通过止挡部位27、5进行限制。在拆卸时不仅压紧螺旋件4利用旋转运动与容器1相对地退出，而且整个壳体随同退出，这样利用螺旋运动同时克服密封件24的可能的粘附阻力。

图2示出一种实施形式，其中压紧螺旋件事后可以通过壳体20或者已装配好的壳体20推移。为了保证避免紧螺旋件4丢失，壳体20、21具有一圈外螺纹26，一个相应的具有一个内螺纹52的外侧壳体止挡部位5可以旋拧到该外螺纹26上。如果外侧的壳体止挡部位52完全旋拧到压紧螺旋件4上，那么该壳体止挡部位如同在根据图1的实施例中那样、在将传感器2从容器1拆卸下来时用作相对止挡部位。

如果没有设置或者不安装外侧的壳体止挡部位5，那么可以不费力地进行拆卸，因为压紧螺旋件4可以将管道或者壳体20、23固定住，并且可以将压紧螺旋件4与一个可能的粘附的O形密封圈24无关地松开。以此在一个第一步骤中使止挡部位27的夹紧力与密封件24的可能的粘附阻力无关地松开，此后在一个第二步骤中可以使壳体20、23从套管接头通孔13a中取出，其中需要仅仅克服密封件24的剩余的粘附摩擦力。

通过使用压紧螺旋件4的另一种优点由此得出：壳体20、23不需要通过一个常用的法兰利用多个螺栓固定在容器1的法兰14上。这明显减少了构件的数量，所述构件在安装和拆卸时需要在一个狭窄的拆装空间内进行操作，并且可能遗失。最好在拆卸时只松开压紧螺旋件4，但可以在壳体20的上方支承地借助于壳体止挡部位27举升，这样最终在安装和拆卸时在一个狭窄的拆装空间中只将一个构件20固定到容器通孔13或者套管接头通孔13a，压紧螺旋件4已经松开地安装在该构件上。

如在附图中可以看到的，内侧的和外侧的壳体部分22、21借助于壳体连接机构23通过止挡部位和相对止挡部位或者通过嵌入到沟槽中的凸起进行连接。这种嵌入到沟槽中的凸起在这里可以设计为收缩连接、插接式或者以其它的已知的类型和方式的连接。

可以存在多种类型和方式的变型。例如壳体止挡部位27可以根据优选的实施方式设计为一圈环形的止挡部位。根据可替换的实施方式也可以使一个或者多个凸起从壳体20、23的外圆周凸出来，所述凸起从压紧螺旋件的端侧面朝向容器止挡部位16挤压。图示的壳体止挡部位27环形地围绕壳体20、23并从该壳体侧面地凸出，而当然也可以设置沿轴向空间间隔距离的壳体止挡部位，其中面对容器1的止挡部位设计为用于容器止挡部位16的相对止挡部位，背向容器1的止挡部位设计为用于压紧螺旋件4的端侧的止挡面或者止挡部位43的相对止挡部位。

附图标记示列表

1        容器

11       容器的壁

12       容器内腔

13       容器通孔

13a      套管接头通孔

14       套管接头

15       通孔13a中的内螺纹

16       容器止挡部位

2        传感器

20       壳体

21       外侧壳体部分

22       内侧壳体部分

23       壳体连接机构

24       密封件/O形密封圈(壳体容器)

25       密封件24的槽

26       用于外侧的壳体止挡部位的外螺纹

27       壳体止挡部位

27b、a   向外指的/内侧的壳体止挡部位

28       传感器测量单元

29       O形密封圈(传感器单元壳体)

4        压紧螺旋件

41       压紧螺旋件通孔

42       外螺纹

43       压紧螺旋件4的止挡部位、端侧面

44       压紧螺旋件4的止挡部位、外侧

5        外侧的壳体止挡部位

51       外侧的壳体止挡部位5的止挡部位面

52       外侧的壳体止挡部位5的内螺纹

Claims (14)

1.在一个容器(1)上的用于一个传感器(2)的固定装置，该固定装置具有

-一个容器通孔(13)，该容器通孔朝向容器(1)的内腔(12)设置并具有一个容器止挡部位(16)，以及

-传感器(2)的一个壳体(20)，该壳体具有一个传感器机构(28)和一个圆周侧的壳体止挡部位(27)，

其特征在于，带有一个压紧螺旋件通孔(41)的一个压紧螺旋件(4)包围所述壳体(20)，该压紧螺旋件并具有一个挤压平面(43)，该挤压平面用于将壳体止挡部位(27)朝向容器止挡部位(16)挤压、以便压紧传感器壳体(20)和容器(1)，其中压紧螺旋件(4)在压紧时与容器(1)的一个螺纹处于螺旋啮合。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述传感器(2)作为压力传感器构成，其中该固定装置具有

-一个作为传感器壳体的压力传感器壳体(20)，该壳体容纳作为传感器机构的压力传感器机构(28)，该壳体并具有至少部分环绕的壳体止挡部位(27)，

-在容器(1)上的一个套管接头(14)，其中该套管接头(14)具有一个作为到容器(1)的内腔(12)的容器通孔的通孔(13)、具有容器止挡部位(16)以及一个用于将壳体(20)固定在套管接头(14)上的螺纹，以及

-用于将壳体止挡部位(27)固定在容器止挡部位(16)上的压紧螺旋件(4)，

其特征在于，

-在容器通孔(13)中作为内螺纹(15)的螺纹(15)，和

-所述压紧螺旋件(4)具有一个用于啮合到内螺纹(15)中的外螺纹(42)，并具有一个沿轴向方向用于至少部分地穿过壳体(20)的压紧螺旋件通孔(41)，并具有一个用于固定地将壳体止挡部位(27)朝向容器止挡部位(16)进行挤压的端侧的挤压面(43)。

3.根据权利要求2所述的固定装置，其中用于与所述压紧螺旋件(4)的螺纹进行啮合的内螺纹(15)在容器通孔(13)的或者套管接头通孔(13a)的一个背离所述容器内腔(12)的部分中形成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的固定装置，其中容器止挡部位(16)在套管接头上形成。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中压紧螺旋件(4)具有位于中心的、沿轴向延伸的压紧螺旋件通孔(41)，使得压紧螺旋件(4)在将传感器(2)固定在容器(1)上时围绕壳体(20)旋转。

6.根据权利要求5所述的固定装置，其中壳体(20)用一个环形的密封件(24)对于容器通孔(13)进行密封，其中压紧螺旋件(4)在旋拧时用于将壳体(20)无旋转地、轴向地推到容器通孔(13)中。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中壳体止挡部位(27)从壳体(20)径向地向外侧伸出，并且具有一个面向容器(1)的壳体止挡面(27a)，用于通过止挡在容器止挡部位(16)上来限制壳体(20)插入到容器通孔(13)中的深度。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中容器止挡部位(16)在容器通孔(13)的内部或者在套管接头通孔(13a)的内部形成。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中壳体止挡部位(27)具有一个背向容器(1)的止挡面，该止挡面作为用于压紧螺旋件(4)的压紧面(43)的相对止挡部位。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中传感器机构(28)是一个具有小于115mm的外径的压力传感器。

11.根据权利要求10所述的固定装置，其中所述外径小于或者等于30mm。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中壳体(20)在该壳体的装入到容器通孔(13)的部位中具有一个小于115mm的外径。

13.根据权利要求12所述的固定装置，其中所述外径小于或者等于30mm。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其中壳体(20)具有一个外侧的壳体止挡部位(5)，该壳体止挡部位在一个处于压紧螺旋件(4)的背向容器(1)的侧面上的部分中从壳体(20)伸出或者进行布置。

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