DE2913837A1 - Helical tube pressure sensor with lift transducer - has lift axis perpendicular to coil radius in compact arrangement - Google Patents

Helical tube pressure sensor with lift transducer - has lift axis perpendicular to coil radius in compact arrangement

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DE2913837A1
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Reiner Bartholomaeus
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Bosch Rexroth AG
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GL Rexroth GmbH
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    • G01L9/0026—Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
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    • G—PHYSICS
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    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/04—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges in the form of flexible, deformable tubes, e.g. Bourdon gauges

Abstract

The pressure sensor has a helical tube pressure sensing element and a lift sensor with its moving part connected to the helical tube. This construction yields a simple, small and economical pressure sensor giving accurate measurement results. It is easy to mount and produces minimal heat transfer between lift sensor and mounting leading to reduced temp. errors. The helical tube (12) and the fixed part of the lift sensor (15) are attached to a common holder (4) such that the tube is wound around the part of the holder body carrying the lift measurement part with a gap between coil and body. The life sensor is positioned within the extension of the outer coiled tube dimension and with its measurement axis perpendicular to the coil radius.

Description

"Druckgeber" "Pressure transducer"

Die Erfindung betrifft einen Druckgeber entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a pressure transmitter according to the preamble of claim 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einfache, kleine und preiswerte Druckgeber mit Hubgeber zu bauen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst.The present invention is based on the object simple, small and to build inexpensive pressure transducers with stroke transducers. This task is made possible by the characteristics solved in the characterizing part of claim 1 according to the invention.

Haltekörper, Schraubenrohrfeder und Hubgeber können in getrennter Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse in einfacher Weise untergebracht werden.Holding body, coil tube spring and stroke encoder can be in separate Arrangement can be accommodated in a common housing in a simple manner.

Die Merkmale des Anspruches 2 führen zu einer besonders kleinen und kompakten Bauform bei stabilem Träger fUr das Druckmeßorgan und für den Hubgeber, wodurch genaue Meßergebnisse erreicht werden. Auch kann der Druckgeber arbeitssparend montiert werden.The features of claim 2 lead to a particularly small and compact design with stable support for the pressure measuring element and for the stroke encoder, whereby accurate measurement results can be achieved. The pressure transmitter can also save labor to be assembled.

Eine Verringerung des Wärmeübergangs vom Haltekörper zum Hubgeber wird durch die Merkmale des Anspruches 3 erreicht.A reduction in the heat transfer from the holding body to the stroke encoder is achieved by the features of claim 3.

Somit können Fehler durch sprunghafte Temperaturänderungen vermieden werden.In this way, errors caused by sudden changes in temperature can be avoided will.

Weitere Vorteile erqeben sich aus den ilbriven Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein nruckgeber als Ausführungsbeispiel des Geaenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt etwa in doppeltem Maßstab, Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach Linie II-II bzw. III-III in Fig. 1.Further advantages emerge from the ilbrive claims and the description and the drawing. In this is a nruckgeber as an embodiment of the Geaenstandes of the invention shown schematically. 1 shows a longitudinal section approximately in double scale, Fig. 2 and 3 each a section along line II-II and III-III in Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Druckgeber hat ein hohlzylinderartiges Gehäuse 1, dessen eingezogenes und nach innen vorstehendes Ende mit einer Flansch-Steckdose 2 verbunden ist, die mit ihrem einen Ende in das Gehäuse 1 hineinragt und in deren aus dem Gehäuse 1 herausragendes Ende eine elektrische Kupplung 3 eingesteckt ist.The pressure transducer shown in the drawing has a hollow cylinder-like one Housing 1, its retracted and inwardly protruding end with a flange socket 2 is connected, which protrudes with its one end in the housing 1 and in the an electrical coupling 3 is inserted from the end protruding from the housing 1.

In das andere Ende des Gehäuses 1 ist ein im wesentlichen zylindrischer Haltekörper 4 einsetzt, der an seinem vorstehenden Bund 5 am Innenumfang des Gehäuses 1 anliegt.In the other end of the housing 1 is a substantially cylindrical Holding body 4 is used, which at its protruding collar 5 on the inner circumference of the housing 1 is present.

Der Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Bund 5 ist durch einen Dichtring 6 abgedichtet. Der Haltekörper 4 hat an einem aus dem Gehäuse 1 herausragenden Vorsprung eine Anschlußbohrung 7. Dem Innenraum des Gehäuses 1 zu folgen auf den Bund 5 ein abgesetzter Teil 8 und ein Endteil 9.The gap between the housing 1 and the collar 5 is through a sealing ring 6 sealed. The holding body 4 has a projection protruding from the housing 1 a connection hole 7. The interior of the housing 1 to follow the collar 5 a stepped part 8 and an end part 9.

Der Durchmesser des abgesetzten Teiles 8 ist kleiner als der Durchmesser des Bundes 5 und der Durchmesser des Endteiles 9 ist kleiner als der Durchmesser des abgesetzten Teiles 8. Eine schräg geführte Verbindungsbohrung 10 reicht von der den Dichtring 6 aufnehmenden Ringnut im Bund 5 bis zum abgesetzten Teil 8 auf der Gegenseite und ist in ihrem im abgesetzten Teil 8 befindlichen Mündungsteil im Durchmesser verringert. In den im Bund 5 befindlichen Teil der Verbindungsbohrung 10 ist eine Schließschraube 11 eingeschraubt.The diameter of the stepped part 8 is smaller than the diameter of the collar 5 and the diameter of the end part 9 is smaller than the diameter of the stepped part 8. An obliquely guided connecting bore 10 extends from the annular groove receiving the sealing ring 6 in the collar 5 up to the stepped part 8 the opposite side and is in its mouth part located in the remote part 8 reduced in diameter. In the part of the connecting hole located in the collar 5 10 a locking screw 11 is screwed in.

Der abgesetzte Teil 8 und der Endteil 9 des Haltekörpers 4 sind von einer Schraubenrohrfeder 12 umgeben, die im Bereich des abgesetzten Teiles 8 am Haltekörper 4 befestigt und mit der im Querschnitt verringerten Mündung der Verbindungsbohrung 10 verbunden ist. Die Schraubenrohrfeder 12 hat einen radialen Abstand vom Endteil 9 des Haltekörpers 4 und überragt diesen Haltekörper.The stepped part 8 and the end part 9 of the holding body 4 are of surrounded by a coil tube spring 12, which is in the area of the discontinued Part 8 attached to the holding body 4 and with the mouth of reduced cross-section the connecting hole 10 is connected. The coil tube spring 12 has a radial Distance from the end part 9 of the holding body 4 and protrudes beyond this holding body.

Auf der von der Anschlußbohrung 7 abgewandten Stirnseite 13 des Haltekdrpers 4 4ist mittels eines Halteqliedes 14 en du@@tives ein/Hubgeber 15 mit seiner Achse quer zur Achse der Schraubenrohrfeder 12 und im Abstand von deren Längsachse angeordnet, wobei sich der Hubgeber 15 im wesentlichen innerhalb einer Verlängeruna des durch den Außenumfang der Schraubenrohrfeder 12 bestimmten Mantels befindet. Das mittels zwei Schrauben 16 auf dem Haltekörper 4 befestigte Halteglied 14 hat zwei dünne, den Spulenteil des Hubgebers 15 tragende Stege 18. Der in den Spulenteil 17 hineinragende Kern 19 des Hubgebers 15 ist an einem Verbindungsarm 20 befestigt, dessen Enden seitlich versetzt zueinander aneordnet sind und dessen vom Kern 19 entferntes Endes an das freie Ende der Schraubendruckfeder 12 tangential herangeführt und daran befestigt ist.On the end face 13 of the holding body facing away from the connection bore 7 4 4is by means of a Halteqliedes 14 en du @@ tives a / Hubgeber 15 with its axis arranged transversely to the axis of the helical tube spring 12 and at a distance from its longitudinal axis, wherein the stroke encoder 15 is essentially within an extension of the the outer circumference of the coil tube spring 12 is certain jacket. That means two screws 16 attached to the holding body 4 holding member 14 has two thin, The webs 18 carrying the coil part of the stroke encoder 15 Core 19 of the stroke encoder 15 is attached to a connecting arm 20, the ends of which are arranged laterally offset from one another and its end remote from the core 19 tangentially brought up to the free end of the helical compression spring 12 and attached thereto is.

Auf der in der Zeichnung oberen Seite des Hubgebers 15 sind Verbindungsleitungen 21 herausgeführt und mit den elektrisch leitenden Teilen der Flansch-Steckdose 2 verbunden.On the upper side of the stroke encoder 15 in the drawing, there are connecting lines 21 led out and with the electrically conductive parts of the flange socket 2 tied together.

Bei Xnderung des Druckes in dem in der Schraubenrohrfeder 12 vorhandenen Druckmittel wird der Kern 19 in Richtung seiner Längsachse bewegt, wodurch sich die Induktivität im Spulenteil 17 des Hubaebers 15 verändert.When the pressure changes in the pressure present in the coil tube spring 12 Pressure medium is moved the core 19 in the direction of its longitudinal axis, whereby the inductance in the coil part 17 of the hub 15 changed.

Der Druckgeber nach dem Ausführungsbeispiel ist einfach ausgebildet, hat eine kleine Gestalt und kann preiswert hergesellt werden. Inshesondere führt die koaxiale Anordnung von Gehäuse 1, Haltekörper 4 und Schraubenrohrfeder 12 zu einer besonders kleinen und kompakten Bauart. Der Haltekörper 4 ist ein stabiler, kompakter Träger für die Schraubenrohrfeder 12 und den Hubgeber 15. Am Haltekörper 4 ist in vorteilhafter Weise zugleich die Anschlußbohrung 7 angebracht. Der vorbeschriebene Druckaeber kann einfach montiert werden. Er liefert wegen seiner stabilen Bauform genaue Meßergebnisse. Die verhXltnismSßig kleinen Stege 18 des Haltegliedes 14 stehen einem raschen Wärmeübergang vom Haltekörper 4 zum Spulenteil 17 des Hubgebers entgegen, wodurch Fehler aufgrund von Temperatursprüngen vermieden werden. Der Druckgeber hat die Gestalt einer üblichen Druckmeßdose. Die Anschlußbohrunq 7 und der elektrische Anschluß an der Flansch-Steckdose 2 sind auf den voneinander abgewandten Stirnseiten des Druckqebers angeordnet.The pressure transmitter according to the embodiment is simple, has a small shape and can be manufactured inexpensively. Inshespecial leads the coaxial arrangement of housing 1, holding body 4 and coil tube spring 12th to a particularly small and compact design. The holding body 4 is a stable, compact carrier for the helical tube spring 12 and the stroke encoder 15. On the holding body 4, the connection hole 7 is attached in an advantageous manner at the same time. The one described above Druckaeber can be easily mounted. It delivers because of its stable design accurate measurement results. The relatively small webs 18 of the holding member 14 are standing against a rapid heat transfer from the holding body 4 to the coil part 17 of the stroke encoder, whereby errors due to sudden changes in temperature are avoided. The pressure transmitter has the shape of a conventional pressure cell. The connection hole 7 and the electrical Connection to the flange socket 2 are on the faces facing away from each other of the Druckqebers arranged.

Die Herstellung des Haltekörpers 4 wird vereinfacht, wenn die Verbindungsleitung 10 im Bund 5 senkrecht zu dessen Achse verläuft und das untere Ende der Schraubenrohrfeder 12 mit der Verbindungsbohrung 10 verbunden in den Bund 5 eingreift. Es ist auch möglich, die Ansdilußbohrung 7 zu verlängern und die Verbindungsleitung in der Wand des hohlen Teiles des Haltekörpers radial anzuordnen.The production of the holding body 4 is simplified if the connecting line 10 in the collar 5 runs perpendicular to its axis and the lower end of the helical tube spring 12, connected to the connecting bore 10, engages in the collar 5. It is also possible to extend the connection hole 7 and the connecting line in the wall of the hollow part of the holding body to be arranged radially.

Als Hubgeber kann auch ein anderer mechanisch-elektrischer Signalwandler verwendet werden, z. B. ein Feldmeßsystem, ein Potentiometer, ein Schlitzinitiator oder dgl..Another mechanical-electrical signal converter can also be used as the stroke encoder be used, e.g. B. a field measuring system, a potentiometer, a slot initiator or the like ..

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Claims (8)

Anspriiche X Druckgeber mit einem Druckmeßorgan und mit einem Hubgeber', dessen bewegbarer Teil mit dem Druckmeßorgan verbunden ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das als Schraubenrohrfeder (12) ausgebildete Druckmeßorgan und der Hubgeber (15) mit seinem ortsfesten Teil (17) an einem gemeinsamen Haltekörper (4) befestigt sind. Claims X pressure transducer with a pressure measuring element and with a stroke transducer ', whose movable part is connected to the pressure measuring element, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the pressure measuring element designed as a helical tube spring (12) and the stroke encoder (15) with its stationary part (17) on a common holding body (4) are attached. 2. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schraubenrohrfeder (12) den Teil des Haltekörpers, an dem der ortsfeste Teil (17) des Hubgebers (15) befestigt ist, mit Abstand umgibt und vom GehAuse (1) mit Abstand umgeben ist. 2. Pressure transmitter according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the coil tube spring (12) is the part of the holding body on which the stationary Part (17) of the stroke encoder (15) is attached, surrounds at a distance and from the housing (1) is surrounded by a distance. 3. Druckgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hubgeber (15) derart angeordnet ist, daß er im wesentlichen innerhalb eines von der Außenseite der Schraubenrohrfeder bestimmten Mantels liegt. 3. Pressure transmitter according to one of the preceding claims, characterized in that g e k e n n n z e i c h n e t that the stroke encoder (15) is arranged in such a way that it determined essentially within one of the outside of the coil tube spring Coat lies. 4. Druckgeber nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Hubachse des Hubgebers (15) senkrecht zu einem Radius der Schraubenrohrfeder (12) angeordnet ist. 4. Pressure transmitter according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the stroke axis of the stroke encoder (15) is perpendicular to a radius of the helical tube spring (12) is arranged. 5. Druckgeber nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , gaß der Haltekörper (4).an seiner aus dem Gehäuse (1) herausragenden Stirnseite eine Anschlußbohrung (7) hat und daß der ortsfeste Teil (17) des Hubgebers (15) an der anderen Stirnseite des Haltekörpers befestigt ist.5. Pressure transmitter according to one of the preceding claims, thereby g e k e n n z e i n e t, gass the holding body (4) .on its out of the housing (1) protruding end face has a connection bore (7) and that the stationary part (17) of the lift sensor (15) is attached to the other end face of the holding body. 6. Druckgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Haltekörper (4) einen Bund (5) zum Anbringen des zylinderförmigen Gehäuses (1) und im Anschluß daran einen abgesetzten Teil (8) zur Befestigung der Schraubenrohrfeder (12) hat und daß eine von der einen Seite des Bundes bis zur anderen Seite des abgesetzten Teiles reichende und mit der Anschlußbohruns (7) einerseits und mit dem vom Hubgeber (15) abgewandten Ende der Schraubenrohrfeder (12) andererseits verbundene Verbindungsbohrung (10) vorgesehen ist, die auf seiten des Bundes abgesperrt ist.6. Pressure transmitter according to one of the preceding claims, characterized g e k e n n n z e i c h n e t that the holding body (4) has a collar (5) for attaching the cylindrical housing (1) and then a stepped part (8) for Has fastening of the coil tube spring (12) and that one of the one side of the Federal to the other side of the detached part reaching and with the Anschlussbohruns (7) on the one hand and with the end of the helical tube spring facing away from the stroke sensor (15) (12) on the other hand connected connecting hole (10) is provided on the sides of the federal government is cordoned off. 7. Druckgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der ortsfeste Teil (17) des Hubgebers (15) mittels schmaler Stege (18) mit dem Haltekörper (4) verbunden ist.7. Pressure transmitter according to one of the preceding claims, characterized g e k e n n n z e i c h n e t that the stationary part (17) of the stroke encoder (15) by means of narrow webs (18) is connected to the holding body (4). 8. Druckgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mitte des Meßorganes des Hubgebers (15) etwa auf einem Radius der Schraubenrohrfeder (12) liegt.8. Pressure transmitter according to one of the preceding claims, characterized g e k e n n n z e i c h n e t that the center of the measuring element of the stroke encoder (15) is approximately on a radius of the coil tube spring (12).
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