PL205248B1 - Hydrauliczny czujnik ciśnienia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny czujnik ciśnienia do pomiaru ciśnienia w hydraulicznej przestrzeni tłocznej według części przedznamiennej zastrzeżenia patentowego 1.

Przy pomiarze ciśnienia w szczególności w hydraulicznych urządzeniach odbiorczych, na przykład cylindrach hydraulicznych, występuje problem polegający na tym, że silne wahania ciśnienia mogą prowadzić do uszkodzenia lub rozregulowania wzorcowanego czujnika ciśnienia. Obowiązuje to w szczególności dla czujników ciś nienia, w elementach czujnikowych, które w komorze czujnika mają membranę odkształcalną pod ciśnieniem, na której w celu odtworzenia mostka elektrycznego są naklejone, naparowane lub w inny sposób nałożone elektroniczne elementy podstawowe.

Dlatego rozpowszechnioną praktyką jest umieszczanie tego rodzaju elementów czujnikowych w komorze czujnika, która wprawdzie jest połączona z przestrzenią tłoczną w sposób przeprowadzający ciśnienie, jednakże z punktu widzenia usytuowania przestrzennego oddzielona jest od przestrzeni tłocznej w ten sposób, że element czujnikowy jest chroniony.

Celem wynalazku jest wyposażenie hydraulicznych czujników ciśnienia w ten sposób, żeby mianowicie mogły być mierzone bardzo wysokie ciśnienia bez uszkodzenia czujników lub ich rozregulowania, aby jednak także silne wahania ciśnienia, uderzenia fali ciśnienia lub skoki mierzonego ciśnienia nie miały szkodliwych skutków.

Realizacja tego celu wynika z zastrzeżenia patentowego 1.

Tworząc środek do ochrony czujników ciśnienia w szczególności przed wahaniami ciśnienia, uderzeniami fali ciśnienia, skokami ciśnienia praktyka radzi sobie z tym w ten sposób, że komora czujnika jest połączona z przestrzenią tłoczną za pomocą szlaucha. Ten szlauch jest wytwarzany w materiału elastycznego. Szlauch działa jako komora akumulacyjna, która po pierwsze dzięki swojej objętości i po drugie dzięki elastyczności ścianki bocznej przejmuje i tłumi nagłe wahania ciśnienia, uderzenia fali ciśnienia i skoki ciśnienia. Wada tego środka zaradczego polega na tym, że połączenie szlauchem jest nieodporne na uszkodzenie, starzenie i przecieki i ponadto w wielu wypadkach stanowi przeszkodę. Odnosi się to w szczególności do czujników ciśnienia na cylindrach hydraulicznych dla obudowarek w górnictwie, w których muszą być uwzględnione ciśnienia powyżej 200 barów przy wahaniach i uderzeniach fali ciśnienia wynoszącymi więcej niż 100 barów.

Wynalazek eliminuje wadę połączenia za pomocą szlaucha. Zbiornik wyrównawczy, w którym są umieszczone komora akumulacyjna i komora czujnika przyłączone do przestrzeni tłocznej, może być zintegrowany z hydrauliczną maszyną roboczą lub może być połączony z przestrzenią tłoczną za pomocą kołnierza. Między przestrzenią tłoczną i komorą czujnika jest umieszczona komora akumulacyjna, która z przestrzenią tłoczną jest połączona hydraulicznie za pomocą dławika lub dyszy i z drugiej strony jest połączona mechanicznie za pomocą ruchomej ścianki rozdzielającej. Ścianka rozdzielająca jest prowadzona mianowicie w komorze akumulacyjnej ślizgowo podobnie do tłoka, jednakże w ten sposób prowadzona, że ścianka rozdzielająca jest ruchoma tylko przy wydatku sił tarcia. Działanie dławiące dławika lub dyszy oraz sił tarcia ścianki rozdzielającej w komorze akumulacyjnej są w ten sposób dopasowane do siebie, ż e uderzenia fali ciś nienia, wahania, i skoki ciś nienia w przestrzeni tłocznej mogą się tylko - w miarę możliwości - przenosić na komorę czujnika bez szarpnięć i uderze ń i w jednolity sposób. Takż e skokowe zmiany ciś nienia przenoszą się wię c do komory czujnika tylko w postaci funkcji ciągłej, której wzrost może być określony przez wymiar dławika i wymiar sił tarcia. Dzięki sprężynie, za pomocą której ścianka rozdzielająca opiera się na zbiorniku wyrównawczym jest ograniczona również wielkość mechanicznego przenoszenia ciśnienia, ponieważ sprężyna przeciwdziała ciśnieniu wytwarzającemu się w komorze akumulacyjnej. Przy tym nie jest konieczne, aby także komora czujnika była połączona w sposób przeprowadzający ciecz z przestrzenią tłoczną lub z komorą akumulacyjną, gdyż ciśnienie w komorze akumulacyjnej przenosi się mechanicznie do komory czujnika, to znaczy dzięki ruchowi ścianki rozdzielającej. Przy tym wychodzi się z założenia, że nie tylko komora akumulacyjna jest napełniona medium hydraulicznym, lecz także przestrzeń tłoczna jest napełniona albo medium hydraulicznym, albo inną cieczą. Może tu chodzić o tłuszcze, lub inne nieagresywne ciecze, w szczególności gdy jako medium hydrauliczne jest używana woda, która z powodu swojej agresywno ści powinna być utrzymywana z dala od elementu czujnikowego.

Oczywiście należy jednak wspomnieć, że przestrzeń tłoczna i komora czujnika lub też komora akumulacyjna i komora czujnika także mogą być połączone hydraulicznie. Odbywa się to za pomocą kanału dławiącego lub za pomocą dyszy. W tym wypadku także hydraulicznie nastawia się całkowite wyrównanie ciśnień między przestrzenią tłoczną i komorą czujnika. Kanał dławiący korzystnie jest

PL 205 248 B1 ulokowany między komorą akumulacyjną i komorą czujnika jako otwór o małej średnicy, a mianowicie w ś ciance rozdzielają cej.

Wspomniano już, że wynalazek nadaje się także do bardzo wysokich ciśnień i bardzo dużych wahań ciśnienia.

Odnosi się to do ulepszenia według zastrzeżenia patentowego 2.

W tym wykonaniu wynalazku przy wystąpieniu uderzenia fali ciśnienia siła nacisku przenoszona mechanicznie od ścianki rozdzielającej na komorę czujnika, odpowiednio do stosunku powierzchni małej powierzchni tłoka wystawionej na uderzenia fali ciśnienia i dużej powierzchni tłoka zwróconej do komory czujnika jest stosunkowo mała. Dodatkowo ta siła nacisku jest co najmniej częściowo absorbowana przez siłę tarcia ścianki rozdzielającej niezbędną do przezwyciężenia tarcia.

Sekcje tłokowe ścianki rozdzielającej wykonanej jako tłok różnicowy mogą łączyć się w kierunku osiowym; to znaczy mogą być wykonane z jednego kawałka, mogą być skręcone lub w inny sposób podobnie mocno połączone.

Jeśli sekcje tłokowe są ruchome niezależnie od siebie, zachodzi nieco inny przebieg przenoszenia; w tym wypadku przy wystąpieniu uderzenia fali ciśnienia najpierw przez dławik i dzięki ruchomości pierwszej sekcji tłokowej poddawana jest działaniu uderzenia fali ciśnienia pierwsza komora różnicowa sąsiadująca z komorą ciśnienia. Jednakże wtedy ciśnienie nastawione w pierwszej komorze różnicowej zostaje przeniesione do komory czujnika z opóźnieniem czasowym i zmniejszone przez drugą - większą - sekcję tłokową za pomocą całej powierzchni tłoka.

W tym wypadku szczególnie korzystne jest sprężyste podparcie.

Dzięki podparciu między sobą sekcji tłokowych za pomocą sprężyn uzyskuje się to, że mechaniczne przenoszenie ciśnienia jest zresztą ograniczone przez tylko bardzo małą ruchomość ścianki rozdzielającej i częściowo jest przejmowane przez sprężyny.

Wskazano już na to, że zdolność czujnika ciśnienia do absorpcji skoków ciśnienia, wahań ciśnienia, uderzeń fali ciśnienia jest zależna od wielkości lub oporu hydraulicznego kanałów dławiących lub dysz, mechanicznego oporu ścianki rozdzielającej i rozmieszczenia sprężyn, za pomocą których jest podparta ścianka rozdzielająca. Widoczne jest, że dla każdej z tych wielkości istnieją ograniczenia. Aby jednak uzyskać ochronę przed bardzo dużymi wahaniami ciśnienia, wynalazek został udoskonalony zgodnie z zastrzeżeniem patentowym 3.

W tym wypadku ostatnia sekcja tł okowa, która zamyka komorę czujnika jest podparta nieruchomo za pomocą sprężyny w zbiorniku wyrównawczym. Inne sekcje tłokowe opierają się na sąsiedniej sekcji tłokowej. Sekcje tłokowe tworzą między sobą sekcje komorowe komory akumulacyjnej, które są połączone z przestrzenią tłoczną za pomocą kanału dławiącego. Ten kanał dławiący korzystnie jest umieszczony w sekcjach tłokowych, tak że w wypadku wahań ciśnienia uzyskuje się kaskadowy wzrost ciśnienia od sekcji komorowej do sekcji komorowej.

Z kolei poszczególne sekcje t ł okowe w wyniku dział ania sił y tarcia są prowadzone ś lizgowo w komorze akumulacyjnej.

Możliwe jest także wykonanie poszczególnych sekcji tłokowych, korzystnie pierwszej sekcji tłokowej sąsiadującej z przestrzenią tłoczną, lub pierwszej i następnej potem drugiej sekcji tłokowej jako tłoków różnicowych.

Należy podkreślić, że hydrauliczne wyrównywanie ciśnień na ściankach rozdzielających wykonanych jako tłoki różnicowe następuje przez kanał dławiący między komorą różnicową i następną sekcją komorową.

Udoskonalenie według zastrzeżenia patentowego 5 służy celowi polegającemu na zapewnieniu solidnego sprężystego podparcia ścianki rozdzielającej lub sekcji tłokowych.

Udoskonalenie według zastrzeżenia patentowego 6 zapobiega uszkodzeniu włożonych pierścieni gumowych w następstwie występujących dużych sił nacisku; innymi słowami zapobiega się temu, że pierścienie gumowe w wyniku działania dużej siły mierzonego ciśnienia mogą rozchylać się na boki i być zgniatane.

Jak już wspomniano ścianki rozdzielające lub sekcje tłokowe ścianki rozdzielającej są prowadzone ślizgowo i szczelnie po ściance wewnętrznej komory akumulacyjnej. Udoskonalenie według zastrzeżenia patentowego 7 przedstawia odpowiednie uszczelnienie, które dzięki jego wymiarom nadaje się także do nastawiania pożądanych sił tarcia.

Stosowane przy tym elastyczne pierścienie mogą także mieć dwojaką funkcję przez to, że z jednej strony sł u żą one do uszczelnienia i wywierania sił poś lizgu i z drugiej strony sł u żą do sprężystego podparcia sekcji tłokowych. Zachodzi to zwłaszcza wtedy, gdy pierścienie mają przekrój prosto4

PL 205 248 B1 kątny, to znaczy w kierunku osiowym są dłuższe niż w kierunku promieniowym. W tym wypadku utrzymujące się wysokie ciśnienie w komorze akumulacyjnej lub w sekcjach komorowych powoduje, że pierścienie wybrzuszają się na zewnątrz i w wyniku tego następuje zwiększenie sił tarcia niezbędnych do poruszania się ścianki rozdzielającej lub sekcji tłokowych.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój cylindra hydraulicznego z podłączonym czujnikiem ciśnienia i fig. 2 do fig. 8 przedstawiają szczegóły budowy czujnika ciśnienia z osobnymi odtworzeniami jego modyfikacji.

Poniższy opis i zastosowane oznaczenia odsyłające obowiązują dla wszystkich przykładów wykonania, o ile wyraźnie nie wskazuje się na ich odrębności.

Wynalazek służy do pomiaru ciśnienia w hydraulicznych cieczach hydraulicznych silników lub maszyn roboczych. Wynalazek korzystnie znajduje zastosowanie przy wysokich ciśnieniach, które wynoszą więcej niż 100 barów, gdyż w tym wypadku wahania ciśnienia mają dużą wartość bezwzględną i dlatego mają szczególną skłonność do uszkodzenia lub rozregulowania elementu czujnikowego.

Na fig. 1 przedstawiona jest hydrauliczna maszyna robocza w postaci cylindra 2 z tłokiem 3 i stemplem 4. Z tego cylindra hydraulicznego 1 w następnych przykładach wykonania widoczna jest tylko ścianka 2 oraz dysza 12, która łączy przestrzeń tłoczną 1 maszyny roboczej z komorą czujnika 7. Walcowy zbiornik wyrównawczy 9 jest połączony za pomocą kołnierza ze ścianką 2 cylindra i za pomocą dyszy lub kanału dławiącego 12 połączony jest z przestrzenią tłoczną 1. W zbiorniku wyrównawczym 9 są utworzone dwie komory, które w tym zgłoszeniu są określone jako komora akumulacyjna 8 i jako komora czujnika 7. W przykładach wykonania przedstawiono, że w komorze czujnika 7 jest umieszczony element czujnikowy 5. Przy pomiarach wysokich ciśnień hydraulicznych jest on wykonany przede wszystkim jako czujnik membranowy. Membrana jest tutaj zaznaczona. Membrana jest zaopatrzona w elektroniczne elementy podstawowe, w szczególności oporniki, które są połączone ze sobą w układ mostkowy i umożliwiają pomiar spadków prądów lub spadków napięć, które są reprezentatywne dla ciśnienia.

Element czujnikowy 5 jest połączony z przyrządem wskazującym 10 za pomocą przewodów 6. Należy podkreślić, że nie jest konieczne, aby element czujnikowy 5 był umieszczony bezpośrednio w komorze zbiornika wyrównawczego 9 określonej jako komora czujnika 7. Techniczny cel czujnika ciśnienia według wynalazku uzyskuje się także wtedy, gdy komora czujnika 7 jest połączona za pomocą przewodów hydraulicznych z elementem czujnikowym lub z komorą, w której bezpośrednio jest umieszczony element czujnikowy.

Zbiornik wyrównawczy 9 - jak powiedziano - jest podzielony za pomocą ścianki rozdzielającej 13 na komorę akumulacyjną 8 i na komorę czujnika 7, w której jest umieszczony element czujnikowy 5, lub która jest połączona hydraulicznie z elementem czujnikowym lub komorą, w której jest umieszczony element czujnikowy. Ścianka rozdzielająca jest ruchoma w walcowym zbiorniku wyrównawczym podobnie do tłoka. Ścianka rozdzielająca jest podparta za pomocą sprężyny podpierającej 11 w zbiorniku wyrównawczym przeciwnie do ciśnienia w komorze akumulacyjnej 9. Na swoim obwodzie ścianka rozdzielająca jest uszczelniona względem zbiornika wyrównawczego 9 za pomocą kombinowanego pierścienia ciernego i uszczelniającego 16. Właściwości ślizgowe ścianki rozdzielającej 13 względem zbiornika wyrównawczego są dobrane za pomocą odpowiedniego wyboru prowadników (pierścień cierny i uszczelniający 16) w ten sposób, że ścianka rozdzielająca przeciwstawia ich ruchowi w kierunku osiowym określony opór tarcia. Za pomocą ścianki rozdzielającej 13 - jak powiedziano zbiornik wyrównawczy 9 jest podzielony na komorę akumulacyjną 8 i na komorę czujnika 7, w której jest umieszczony element czujnikowy 5, lub która jest połączona hydraulicznie z elementem czujnikowym lub z komorą, w której jest umieszczony element czujnikowy.

O funkcjonowaniu. Ciśnienie w przestrzeni roboczej 1 cylindra 2 jest przeprowadzane drogą hydrauliczną przez kanał dławiący lub dyszę 12 do komory akumulacyjnej 8. Wzrost ciśnienia w komorze akumulacyjnej 8 odbywa się z powodu oporu przepływu dławika, dyszy 12 z pewnym opóźnieniem. Wskutek oporu tarcia ścianki rozdzielającej 13 w zbiorniku wyrównawczym 9 występuje kolejne utrudnienie dla wzrostu ciśnienia w komorze czujnika 7. To mechaniczne przenoszenie ciśnienia za pomocą ścianki rozdzielającej 13 jest dodatkowo zmniejszone przez sprężynę podpierającą 11, która podpiera ściankę rozdzielającą 13 względem zbiornika wyrównawczego i działa w ten sposób, że zwiększa komorę czujnika 7.

Dotychczas przyjmowano, że komora czujnika 7 i komora akumulacyjna 8 nie są połączone ze sobą hydraulicznie w sposób umożliwiający przeprowadzenie cieczy. Rzeczywiście takie połączenie

PL 205 248 B1 jest zbędne. Należy jednak w takim razie uwzględnić, że zależnie od siły tarcia, którą ścianka rozdzielająca przeciwstawia się swojemu ruchowi w kierunku osiowym i następnie zależnie od wielkości siły sprężyny 11 ciśnienie zmierzone na czujniku ciśnienia 5 nie jest zgodne w pełni z ciśnieniem w przestrzeni tłocznej 1. Musi to być uwzględnione przy wzorcowaniu czujnika. W każdym razie niezbędne jest to, żeby komora czujnika 7 była napełniona cieczą przeprowadzającą ciśnienie. Nie musi tu chodzić o tę samą ciecz, która także jest używana jako płyn hydrauliczny. W szczególności możliwe jest użycie oleju, gliceryny lub podobnej nieaktywnej cieczy, gdy jako medium hydrauliczne jest zastosowane agresywne medium, jak na przykład woda.

Aby zapobiec różnicy ciśnień między komorą akumulacyjną 8 z jednej strony i komorą czujnika 7 z drugiej strony, w korzystnym wykonaniu między komorą akumulacyjną i komorą czujnika 71 jest umieszczony kanał dławiący. Ten kanał dławiący może być umieszczony, na przykład w ściankach 2 cylindra i zbiornika wyrównawczego 9, na przykład jako rowek o małym przekroju, który łączy ze sobą komorę akumulacyjną 8 komorę czujnika 7. Jednak korzystnie jest umieścić ten kanał dławiący w ściance rozdzielającej. Ten kanał jest oznaczony w przykładach wykonania jako kanał rozdzielający 15. W szczególności zwraca się uwagę na przykłady wykonania przedstawione na fig. 3 do fig. 6. W tym wykonaniu ścianka rozdzielająca z powodu swojego tarcia w zbiorniku wyrównującym 9 i z powodu swojego sprężystego podparcia powoduje, że mechaniczne przenoszenie ciśnienia pochodzącego od uderzeń fali ciśnienia, skoków ciśnienia i innych zmiennych przebiegów ciśnienia jest hamowane i zmniejszane. Dzięki hydraulicznemu połączeniu między przestrzenią roboczą 1 i komorą czujnika 7 hydrauliczne przeprowadzanie ciśnienia w takim stopniu zmniejsza się jednak z upływem czasu i jest tłumione, że nie następuje uszkodzenie lub rozregulowanie elementu czujnikowego 5. Ściślej mówiąc zmiany ciśnienia są przenoszone do komory czujnika w postaci funkcji ciągłej, która nie wpływa niekorzystnie na czujnik i wzorcowanie czujnika.

Na fig. 2 pokazano jako szczegół powiększenie z fig. 1, a mianowicie zbiornik wyrównawczy ciśnienia 9 z elementem czujnikowym 5, ścianką rozdzielającą 13, sprężyną podpierającą 11 i kanałem dławiącym 12, który łączy przestrzeń tłoczną 1 z komorą akumulacyjną 8. Tutaj nie ma hydraulicznego połączenia między komorą akumulacyjną 8 i komorą czujnika 7. Przenoszenie ciśnienia między komorą akumulacyjną 8 i komorą czujnika 7 następuje więc drogą czysto mechanicznie, to znaczy wskutek ruchu ścianki rozdzielającej 13. Należy zauważyć, że zarówno komora czujnika 7, jak i komora akumulacyjna 8 są napełnione cieczą, i - pomijając odcinek od doprowadzenia przez kanał dławiący 12 - są szczelne. Dlatego przy różnicach ciśnień między komorą akumulacyjną 8 i komorą czujnika 7 występuje tylko niezmiernie mały ruch ścianki rozdzielającej 13. Ten ruch jest tłumiony mechanicznie przez tarcie elementów uszczelniających 16 i utrudniony także przez napięcie wstępne sprężyny 11.

Dlatego przy wzorcowaniu czujnika 5 należy uwzględnić, że ciśnienie w komorze czujnika nie jest całkowicie reprezentatywne dla ciśnienia w przestrzeni tłocznej 1.

Realizacje według fig. 3 i fig. 4 przedstawiają następne możliwości przenoszenia ciśnienia. Uzyskuje się to, że ciśnienie przeniesione mechanicznie zawsze jest mniejsze niż ciśnienie, które ma być mierzone w przestrzeni tłocznej 1. Osiąga się to dzięki temu, że ścianka rozdzielająca 13 jest wykonana jako tłok różnicowy i składa się z sekcji tłokowych 13.1 o mniejszej średnicy i z sekcji tłokowych 13.2 o większej średnicy. Ściankę zbiornika wyrównawczego 9 dopasowuje się do średnic sekcji tłokowych 13.1 lub 13.2. Dzięki temu komora akumulacyjna 8 jest podzielona na komorę różnicową 8.1 o mniejszej powierzchni przekroju i komorę różnicową 8.2, której powierzchnia przekroju jest równa różnicy powierzchni sekcji tłokowych 13.2 i 13.1. Komora różnicowa 8.1 jest połączona z komorą różnicową 8.2 za pomocą kanału rozdzielającego 15.1 w małych sekcjach tłokowych 13.1. Komora różnicowa 8.2 jest połączona z komorą czujnika 7 za pomocą kanału dławiącego 15.2 w dużej sekcji tłokowej 13.2. Należy tutaj także zauważyć, że kanały dławiące 15.1 i/lub w szczególności 15.2 nie są koniecznie potrzebne, tak że przenoszenie ciśnienia mogłoby się odbywać drogą czysto mechaniczną.

Poza tym także tutaj ostatnia sekcja tłokowa 13.2 ścianki rozdzielającej jest podparta przez sprężynę podpierającą 11 względem zbiornika wyrównawczego. Jak już wcześniej powiedziano, także w tym wariancie wykonania mechaniczne przenoszenie ciśnienia powodowane przez ruch tłoka jest tłumione przez opór tarcia tłoka i zmniejszane przez siłę napięcia wstępnego sprężyny podpierającej 11. Dodatkowo następuje za pomocą tłoka różnicowego pewne zmniejszenie w stosunku powierzchni przekrojów sekcji tłokowych 13.1 i 13.2.

W wykonaniu według fig. 3 tłok jest wykonany jako jedna część; to znaczy sekcje 13.1 i 13.2 są połączone ze sobą mechanicznie.

PL 205 248 B1

W wykonaniu według fig. 4 sekcje 13.1 i 13.2 nie są połączone ze sobą. Przeciwnie, sekcje są podparte wzajemnie przez sprężyny rozdzielające 14. Sekcja o większym przekroju 13 2 jest ponadto podparta względem zbiornika wyrównawczego 7 za pomocą sprężyny podpierającej 11. Także w tym przykładzie wykonania w sekcjach tłokowych są umieszczone kanały dławiące, kanały rozdzielające 15, przy czym kanał rozdzielający 15.1 łączy komory różnicowe 8.1 i 8.2, a kanał rozdzielający 15.2 łączy komorę różnicową 8.2 z komorą czujnika 7. Także dla tego przykładu wykonania odnośnie do mechanicznego przenoszenia ciśnienia przez ruch tłoka obowiązuje to co powiedziano wcześniej, przy czym następuje następne pochłanianie przez sprężyny rozdzielające 14.

W wykonaniach według fig. 5 i fig. 6 zasada zmniejszania ciśnienia jest zastosowana za pomocą tłoka różnicowego dwukrotnie. Jako pierwszy tłok różnicowy są tutaj użyte połączone ze sobą sekcje tłokowe 13 1 i 13.2. Drugi tłok różnicowy składa się z połączonych ze sobą sekcji tłokowych 13.3 i 13.4. Obydwa tłoki różnicowe są podparte wzajemnie za pomocą sprężyn rozdzielających 14. Ostatni tłok różnicowy także tutaj jest podparty względem zbiornika wyrównawczego 9 za pomocą sprężyny podpierającej 11. Komory różnicowe 8.1 i 8.2 w tym przykładzie wykonania są połączone za pomocą kanału rozdzielającego 15.1. Komora różnicowa 8.2 jest dołączona za pomocą kanału dławiącego, kanału rozdzielającego 15 do komory różnicowej 8.3, w której także są umieszczone sprężyny rozdzielające. Komora różnicowa 8.2 jest dołączona do komory różnicowej 8.4 za pomocą kanału rozdzielającego 15.3. Komora różnicowa 8.4 i komora czujnika 7 są połączone za pomocą kanału rozdzielającego 15.4. Jak już wcześniej opisano, te kanały rozdzielające także tutaj nie są potrzebne, gdy przy wzorcowaniu jest uwzględniona odpowiednia różnica ciśnień między ciśnieniem, które ma być mierzone i ciśnieniem zmierzonym.

Przykłady wykonania według fig. 5 i fig. 6 różnią się tym, że na fig. 5 sekcje tłokowe 8.2 i 8.3, które leżą naprzeciw, mają taką samą średnicę, podczas gdy w wykonaniu według fig. 6 jeszcze raz między sekcjami tłokowymi 8.2 i 8.3 odbywa się przełożenie na mniejszy przekrój. Dzięki temu następuje kolejne zmniejszenie mechanicznie przenoszonego ciśnienia.

W przykładach wykonania według fig. 7 i fig. 8 ścianka rozdzielająca - jak to opisano również dla przykładów wykonania według fig. 5 i fig. 6 - składa się z kilku tłoków rozdzielających 13.1, 13.2, 13.3, które tutaj mają jednakże taką samą średnicę. Należy wspomnieć, że tłok rozdzielający, który ogranicza komorę akumulacyjną 8.1, jak to zostało wcześniej opisane, również może być wykonany jako tłok różnicowy.

Tworzące się rozdzielające komory akumulacyjne 8.1, 8.2 oraz komora czujnika 7 są połączone ze sobą za pomocą kanałów rozdzielających 15.1, 15.2, 15.3 w poszczególnych tłokach rozdzielających, tak że również następuje hydrauliczne przeprowadzanie ciśnienia. W celu uszczelnienia na obwodzie są zastosowane zwykłe pierścienie uszczelniające 16, które są umieszczone w rowkach na zewnętrznej powierzchni bocznej tłoków rozdzielających. Jako sprężyna podpierająca 11 i jako sprężyny rozdzielające 14 są tutaj zastosowane elementy gumowe. Mogą one mieć dowolny kształt. Korzyść polega na tym, że guma ma także dobre właściwości tłumiące. Korzystnie chodzi o pierścienie gumowe, które są włożone w czołową powierzchnię pierścieniowych rowków 18 tłoka i pierścieniowym zgrubieniem 19 są wciśnięte w rowek w powierzchni czołowej drugiego tłoka. Dzięki temu powstaje sprężyna o bardzo dużej stałej sprężyny; małe ugięcia sprężyny dostosowują się do warunków w ten sposób, że także ścianki rozdzielające lub sekcje tłokowe poddawane są małym ruchom przy zmianach ciśnienia, a w szczególności przy wahaniach ciśnienia.

W przykładzie wykonania według fig. 8 jest zastosowanych również kilka tłoków rozdzielających 13.1, 13.2, 13.3 o takim samym przekroju. Prowadzenie tarciowe na obwodzie i wzajemne podparcie sprężyste oraz sprężyste podparcie względem zbiornika wyrównawczego następuje tutaj jednakże za pomocą jednego i tego samego pierścienia 20, który jest włożony między dwie leżące naprzeciw powierzchnie czołowe dwóch sąsiednich tłoków i jest zamocowany w kierunku promieniowym za pomocą pierścieniowego wieńca podpierającego 19 na jednej z powierzchni czołowych lub obydwóch powierzchniach czołowych. Wieńce podpierające nie stykają się, tak że pierścienie 20 są wystawione na ciśnienia w rozdzielającej komorze akumulacyjnej 8.1, 8.2 i tak dalej. Dlatego pierścienie rozszerzają się na zewnątrz i zapewniają po pierwsze pożądaną siłę tarcia i opór tarcia przeciwny do ruchu tłoka i po drugie wymagane uszczelnienie hydrauliczne. To samo obowiązuje dla pierścienia 20, który służy jako sprężyna podpierająca względem zbiornika wyrównawczego 9.

Claims (8)

1. Hydrauliczny czujnik ciśnienia do pomiaru ciśnienia w hydraulicznej przestrzeni tłocznej z komorą czujnika, która do zasilania ciśnieniem elementu czujnikowego (5) jest napełniona cieczą i z komorą akumulacyjną, która jest połączona w sposób przeprowadzający ciśnienie z przestrzenią tłoczną i z drugiej strony z komorą czujnika, znamienny tym, że komora akumulacyjna i komora czujnika są wykonane w zbiorniku wyrównawczym (9) z wytrzymałymi na ciśnienie sztywnymi ścianami, że zbiornik wyrównawczy (9) jest zamocowany na stałe do ściany przestrzeni tłocznej (1), że przestrzeń tłoczna (1) jest połączona z komorą akumulacyjną (8) za pomocą dławika (12), że komora akumulacyjna jest oddzielona od komory czujnika (7) za pomocą ścianki rozdzielającej (13), i że ścianka rozdzielająca (13) jest wykonana jako tłok i jest prowadzona ślizgowo po ściankach walcowego zbiornika wyrównawczego z wywieraniem siły tarcia i przy tym, za pomocą sprężyny (11) jest podparta w zbiorniku wyrównawczym przeciwnie do ciśnienia w komorze akumulacyjnej (8).

2. Czujnik ciśnienia według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka rozdzielająca (13) jest wykonana jako tłok różnicowy, którego sekcje tłokowe mają stopniowany przekrój tłoka zwiększający się od sekcji tłokowej (13.1) do sekcji tłokowej (13.2), że komora akumulacyjna jest podzielona na odpowiednie sekcje komorowe, których przekrój odpowiada przekrojowi odpowiedniego tłoka, że sekcje tłokowe są prowadzone ślizgowo i szczelnie w sekcjach komorowych, że sekcja komorowa mająca najmniejszy przekrój jest położona najbliżej przestrzeni tłocznej, i że sekcje komorowe są połączone z przestrzenią tłoczną za pomocą kanału dławiącego (12, 15).

3. Czujnik ciśnienia według jednego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że ścianka rozdzielająca jest utworzona przez dwie lub kilka sekcji tłokowych (13.1, 13.2, 13.3), że sekcje tłokowe są prowadzone ślizgowo i szczelnie niezależnie od siebie i między sobą są podparte za pomocą sprężyny (sprężyna rozdzielająca 14) i że sekcje tłokowe tworzą między sobą sekcję komorową (8.1, 8.2) komory akumulacyjnej, które są połączone z przestrzenią tłoczną za pomocą kanału dławiącego (kanał rozdzielający 15).

4. Czujnik ciśnienia według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że sekcje komorowe (8.1, 8.2) komory akumulacyjnej są połączone między sobą za pomocą kanału dławiącego (kanał rozdzielający 15), który korzystnie mieści się w sekcji tłokowej (13.1, 13.2, 13.3) umieszczonej między sekcjami komorowymi.

5. Czujnik ciśnienia według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że sprężyna podpierająca (11) i/lub sprężyny rozdzielające (14) są utworzone przez elementy gumowe, które są umieszczone na leżących naprzeciw siebie powierzchniach tłoków sąsiednich sekcji tłokowych.

6. Czujnik ciśnienia według zastrz. 5, znamienny tym, że jako element gumowy, w kołowy rowek jednej z leżących naprzeciw siebie powierzchni tłokowych, jest włożony kołowy pierścień gumowy do wzajemnego podparcia dwóch sąsiednich sekcji tłokowych i że druga sekcja tłokowa, korzystnie, opiera się na pierścieniu gumowym za pomocą kołowego zgrubienia (19) odpowiadającego wielkością kołowemu rowkowi.

7. Czujnik ciśnienia według jednego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że ścianka rozdzielająca lub ścianki rozdzielające lub tłoki są uszczelnione względem ścianki komory akumulacyjnej za pomocą pierścieni uszczelniających umieszczonych w rowkach na obwodzie i prowadzone są ślizgowo z wywieraniem siły tarcia.

8. Czujnik ciśnienia według zastrz. 7, znamienny tym, że sprężyny są wykonane jako pierścienie gumowe, które zasadniczo mają taka samą lub nieco większą średnicę niż ścianki rozdzielające lub tłoki i jednocześnie stanowią sprężyny podpierające i/lub sprężyny rozdzielające i uszczelnienia obwodowe.