Индикатор давления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Сфез Севетелиа Сециалиетическик Республик(22) Заявлено 12,0880 (21) 2973548/18-10РСТ/И 879/00635 М (23) Приоритет 22. 08. 79(32) 1312, 78 6 01 В 19/12 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранная фирмаИзобретение относится к индикаторным устройствам, чувствительным к давлению текучей среды, которые могут реагировать на отрицательное или положительное давление, или на перепад давлений, Точнее, изобретение относится к механическому индикатору давления с постоянной запирающей способностью и может быть использо вано в качестве ограничительного индикатора для индикации накопления загрязняющих веществ, грязи и аналогичных веществ в воздухоочистителе двигателя внутреннего сгорания.Известны ограничительные индикаторы непрерывного считывания, которые показывают данные только при подаче вакуума или могут быть снабжены запирающим механизмом непрерывно-;р го действия для запирания индикатора во множестве точек. Запирающее .устройство непрерывного действия позволяет оператору определить состояниесреды воздушного фильтра без 2 з включения двигателя внутреннего сгорания 1) .Однако запирающие индикаторы непрерывного считывания не позволяют выключать запирающий механизм с той же 30 плоскости индикатора, с которой производится считывание.Известен также индикатор давления,содержащий корпус, в котором выполнены две полости для измерения давле-,ния, подпружиненный чувствительныйэлемент, кинематнчески связанный сострелкой, смотровую плоскость со шкалой, фиксирующие средства положениячувствительного элемента и средство возврата его в исходное положение 2)Недостатком данного индикаторадавления является то, что фиксирующиесредства положения чувствительногоэлемента этого устройства не защищены от воздействия загрязненнойсреды. Это снижает надежность устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства,Указанная цель достигается тем,что в индикаторе давления упругийчувствительный элемент выполнен ввиде сильфона, полость которого закрыта колпачковым элементом с отверстиями, и размещен в корпусе так.,что ось сильфона параллельна смотровой плоскости, а в полости корпусамежду дном сильфона н концом пружины установлен чашеобразный элемент с основным Г-образным рычагом и дополнительными направляющими Г-образными рычагами, под которые в корпусе выполнены направляющие пазы, при 5 этом в основном рычаге выполнена прорезь, а стрелка содержит соединитель 1 ный штифт, входящий в зацепление с прорезью, в основном Г-обраэноюрычаге на боковой поверхности выполнен 10 ряд первых храповых зубьев, а в полости, в которой размещена пружина, установлен подпружиненный скользящий элемент с парой вторых храповых зъбьев, сопряженных с первыми, выпоЯненный с наклонной секцией, средство возврата чувствительного элемента в исходное положение выполнено в виде фигурного стержня с наклонной секцией, сопряженной с наклонной секцией схользящего элемента, причем стержень установлен с возможностью продольного перемещения и его конец выведен наружу смотровой плоскости .и соединен с герметизированной упругой 25 оболочкой.На фиг.1 показан индикатор давления, вид спереди на фиг.2 - то же, вид сзади; на фиг.З - то же, вид сбоку на фиг.4 - вариант индикатора давления, вид сбоку; на фиг.5- разрез А-А на фнг,4; на фиг.бразрез Б-Б на фнг.1, на фиг,7 - разрез В-В на фиг.б; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.9 - разрез Д-Д на фиг.б; на фиг.10 - разрез Э 5 Б-Б на фиг;1 (вариант выполнения индикатора давления) на фиг.11 разрез Е-Е на фиг.10; на фиг.12 разрез Ж-Ж на фиг.10; на фиг.13 разрез 3-3 на фиг.10; на фиг.14 - 40 разрез И-И на фиг.10.Индикатор Давления содержит корпус 1, внутри которого выполнены две полости - полость 2 с подпружиненным чувствительным элементом 3, выпол 5 ненным в виде сильфона, и полость 4 со стрелкой 5, кинематически связанной с сильфоном 3, в сильфоне 3 выполнено отверстие б, Сильфон 3 крепится к корпусу 1 посредством стопорного кольца 7, фильтрующего элемента 8 и колпачка 9. Фильтрующий элемент 8 закрывает отверстие б сильфона 3. В полости 2 установлен следящий элемент 10, выполненный в виде чашеобразного элемента с основным Г-образным рычагом 11 и дополнительными направляющими рычагами 12-14. В следящем элементе 10 выполнен зазор 15. Основной рычаг 11 скользяще установлен в направляющем пазу 60 корпуса, 1, образованного парой ребер 16, а каждый дополнительный рычаг 12-14 скользяще установлен в направляющем пазу между парой ребер 17 и 18. Ребра 16-18 выполнены за 65 одно целое с корпусом 1. Спиральная пружина 19 установлена внутриполости 2. Прозрачная крышка 20 прикреплена к корпусу 1. Крышка 20герметично приклеивается к кольцевой кромке 21. Внутрь прозрачной крышки 20 вставляется пластина 22,на которую нанесена шкала или калиброванная градуировка, выполненнаяна ее наружной поверхности. Для крепления устройства предусматривается0 -образный монтажный кронштейн 23.(24) Устройство установлено в отверстии в стенке 25. Для подачиотрицательного давления в трубке 26выполнено отвеРстие 27, суженнаячасть 28 которого предназначена длясмягчения любого внезапного изменениядавления. Для регистрации положительного давления, подаваемого в полостьсильфона 3, или для регистрации перепада давлений между полостью 2 и полостью сильфона 3 колпачок 9 заменяется колпачком 29. Колпачок 29 имеет трубку 30. Соединительная трубка 31 соединяется с источником отрицательного давления. Индикаторнаястрелка 5 жестко соединена с соединительным штифтом 32 и цилиндрическим элементом 33. В полости 2 установлена пробка 34 с криволинейной.секцией 35. Соединительный штифт 32проходит через паз Зб, выполненныйв корпусе 1, и размещается в прорези 37, выполненной в основном рычаге 11 следящего элемента 10. В основном рычаге 11 выполнен ряд первыххраповых зубьев 38, а в полости 2 .установлен подпружиненный скользящий элемент 39 с парой. вторых храповых зубьев 40, сопряженных с первыми храповыми зубьями 38, скользязий элемент 39 смещается вверх пружиной 41, размещенной в канавке 42. Длявозвращения чувствительного элемента 3 в исходное положение в корпусе 1 установлен фигурный стержень 43с наклонной секцией 44, сопряженнойс наклонной секцией 45 скользящегоэлемента 39. Конец 46 стержня 43 выведен наружу из корпуса 1 и прозрачного колпака 20 и соединен с герметизированной упругой оболочкой 47.фигурный стержень 43 проходит че-рез паз 48 в скользящем элемейте 39и размещается в канавке 49. Стержень43 также проходит через отверстия 50пробки 34Стержень 43 имеет квадратное сечение у наклонной секции 44,которая совмещается с прямоугольным сечением паза 48 для удержаниястержня 43 в центрированном положении вращения.Вариант осуществления индикаторного устройства показан на фиг.10-14.Следящий элемент 51 содержит первый рычаг 52. Первый рычаг 52снабжен пазом 53, но не имеет храповых зубьев,Индикаторные средства содержат индикаторную:стрелку 54 и соединительный штифт 55, каждый из которых выполнен За одно целое друг с другом. Пробка 56 жестко закреплена внутри корпуса 57. Пробка Бб имеет криволинейную секцию 58 вокруг которой с возможностью вращения размещена ин-. дикаторная стрелка 54. Установочный стержень 59 выступает из внутренней части корпуса 57 наружу относительно корпуса 54 и прозрачного колпака 60, Индикаторная стрелка 59 жестко прикреплена к установочному стержню 59 таким образом, что индикаторная стрелка 54 и стержень 59 . могут поворачиватвся вместе. Соединительный штифт 55 проходит через арочный паз 61 и.размещается в пазе 53, Линейное перемещение следя щего элемента 51 передается в виде поворотного движения на индикаторную стрелку 54 через соединительный штифт 55, Стрелка 54 поворачивается вокруг оси стержня 59. 25 Установочный стержень 59 выступает наружу относительно колпака 60и воздухонепроницаемо прикреплен кколпачку 62. 30Следящий элемент 51 связан соспиральной пружиной 63 Ряд первыххраповых зубьев 64 выступает из диска или элемента 65 и ряд сопряженныхвторых храповых зубьев бб выступает из второго диска или.элемента 67Диск 67 имеет пару проушин 68, кото. рйе размещены внутри сопряженных выемок в корпусе 57. Диск 67 таким.образом закрепляется против вращательного движения относительно корпуса 57.Стержень 59 направлен внутрь из колпака 60 и проходит через отверстие 69 в пробке 56 и через отверстие 70 в диске 67. Диск 65 жестко 45 прикреплен к стержню 59. Диск 65 таким образом вращается вместе со стержнем 59, Колпачок. 62 смещаетдиск 65 наружу.Индикатор давления работает следующим образом.Источник отрицательного давления в трубке 26 образуется из потока воздуха, проходящего через воздушный фильтр двигателя внутрен- . него сгорания. По мере накопления грязи в воздушном. фильтре для протягивания воздуха через Фильтр требуется большее усилие, следовательно, воздушный поток создает более высокое отрицательное давление 60 в трубопроводе 26. Это более высокое отрицательное давление перемещает следящий элемент 10 против смещаю- щего усилия пружины 19 и регистрируется индикаторной стрелкой 5, 65 С другой стороны, один источник давления текучей среды может:быть подсоединен к трубке 31 для подачи отрицательного давления в полость сильфона 3, а второй источник давления может быть соединен с трубкой 26 для подачи давления в камеру 2.Таким образом, индикаторные средства будут показывать перепад давления между давлениями, приложенными к трубопроводам 26 и 31,Разъемные запирающие средства, со" держащие храповые зубья 38 и 40, запирают следящий элемент 10 во множестве позиций вдоль траектории его перемещения от отверстия 6 вдоль продольной оси сильфона 3. Таким образом индикаторная стрелка 5 запирается в максимальном положении, в которое она перемещается после снятия давления с одной из.полостей 2 или сильфона 3. Скользящий элемент 39 смещается вверх пружиной 41 в положение, в котором вторые храповые зубья .40.входят в сцепление с первыми храповыми зубьями 38.При использовании скользящего элемента 39, смещаемого вверх, первые 38 и вторые 40 храмовые зубья позволяют следящему элементу 10 перемещаться против смещающегося усилия пружины 19, т.е. вправо на Фиг.7. Однако первые 38 и вторые 40 храповые зубья в положении зацепления не до-. пускают перемещения следящего элемента 10 под действием смещающего усилия спиральной пружины 19. Это достигается путем расположения изогнутых и перпендикулярных поверхностей храповых зубьев 38, 40 в направлении, показанном на фиг.7.Фигурный стержень 43 предназначен для выведения вторых храповых зубьев 40 из зацепления с первыми храповыми зубьями 38 для того, чтобы следящий элемент 10 мог перемещаться под действием смещающего усилия спиральной пружины 19, На Фиг.б часть стержня 43 рядом с наклонной секцией 44 контактирует с частью пробки 32 в крайнем положении стержня 43. В этом крайнем положении наклонная секции 44 выводится из контакта с наклонной секцией 45, хотя остается в непосредственной близости от нее.Для выведения вторых храповых зубьев 40 из зацепления с первыми храповыми зубьями 38 фигурный стержень 43 толкается внутрь против смещающего усилия колпачка 47. Криволинейная поверхность наклонной секции 44 контактирует с.криволинейной поЬерхностью наклонной секции 45 н направляет скользящий элемент 39 вниз против смещающего усилия гибкого стержня 41. Таким образом, следящий элемент 10 может свободно перемещаться смещающим усилием спиральной пружины 19.Когда индикаторное устройство 10используется для индикации загрязнения воздушного фильтра двигателя внутреннего сгорания, индикаторная стрел- .ка 5 будет поворачиваться по часовойстрелке фиг.1) более сильное отрицательное давление будет подано вглавную камеру 2. Максимальное отри,цательное давление в камере 2 будетпоказано на калиброванной лицевойпластине 22, даже когда двигательвнутреннего сгорания отключен,спомощью разъединяющего запирающего механизма. Когда показываетсямаксимальная величина загрязненияи воздушный фильтр должен заменяться,фигурный стержень 43 зажимаетсядля того, чтобы стрелка 5 могла повернуться против часовой стрелки,за счет перемещения следящего элемента 10 под действием смещающегоусилия спиральной пружины 19. 20Процесс непрерывного запирающегосчитывания отрицательного давления,приложенного к главной камере 2,может начинаться опять. В другихобластях применения непрерывное 25запирание следящего элемента 10и индикаторной стрелки 5 может бытьиспользовано для индикации максимального перепада давлений или максимального положительного давления в,полос- З 0ти сильфона 3.В другом варианте исполнениядиск 65 вращается вместе со стержнем 59, колпачок 62 смещает диск65 наружу. Таким образом, первые хра- З 5новые зубья 64 смещаются и вводятсяв зацепление со вторыми храповымизубьями 66. Храповые зубья ю 64 и 66предназначены для запирания следя- .щего элемента 51. Путем нажатиястержня 59 против смещающего усилия колпачка 62, первые зубья 64 могут быть выведены из зацепления совторыми зубьями 66. Такое выведениеиз зацепления показано на фиг.14.Когда первые 64 и вторые 66 храповыезубья выведены из зацепления, следящий элемент 51, может перемещаться под действием смещающего . усилияпружины 63. Это устройство может бытьиспользовано также для измерения 50положительного и отрицательного давления и перепада давлений.Индикаторные устройства имеютмножество преимуществ, Движущиесядетали устРойства, напРимеР следящиеэлементы, индикаторные средства изапирающие средства, находятся нагерметизированной стороне чистоговоздуха диафрагмы, т.е. внутри главной камеры и таким образом закрытыот наружного загрязнения. Использование диафрагмы с длинной траекториейперемещения, е калиброванной пружиной обеспечивает точность считывания,Может быть получено бесконечное числодиапазонов считывания путем простой 65Ф замены калиброванной пружины и шкалы на пластине, Использование суженных отверстий на напорных и вакуумных входах смягчает пульсирующеедействие источника давления иливакуума. Индикаторное устройство можетбыть легко приспособлено для использования в качестве манометра, датчика вакуума или датчика перепада давлений за счет использования колпачка, который может крепиться к корпусу соответствующими средствами, .включая резьбовую насадку. Формула .изобретенияИндикатор давления, содержащийкорпус, в котором выполнены полостидля измерения давления - полость сподпружиненным чувствительным элементом и полость со стрелкой. кинематически связанной с подпружиненным чувствительным элементом, исодержащий смотровую плоскость сошкалой, средства фиксирующие положения чувствительного элемента, исредство возврата его в исходное положение, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности индикатора; в нем упругий чув"ствительный элемент выполнен в видесильфона. полость которого закрытаколпачковым элементом с отверстиями,и размещен в корпусе так, что осьсильфона параллельна смотровой плоскости, а в полости корпуса междудном сильфона иконцом пружинй"установлен чашеобразвый элемент с основным Г-образным рычагом и дополнительными направляющими Г-Образными рычагами, под которые в корпусе выполнены направляющие пазы, при этом восновндм рычаге выполнена прорезь, астрелка содержит соединительный штифт,входящий в зацепление с прорезью,в основном Г-образном рычаге на боковой поверхности выполнен ряд первыххрапбвых зубьев, а в полости, в которой размещена пружина, установленподпружиненный скользящий элементс парой вторых храповых зубьев, сопряженных с первыми, выполненный с наклонной секцией, срдцство возвратачувствительного элемента в исходноеположение выполнено в виде фьй урногостержня с наклонной секцией, сопряженной с наклонной секцией скользящего элемента, причем стержень установлен с возможностью продольного перемещения и его конец выведен наружусмотровой плоскости и соединен с,герметизированной упругой оболочкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент США Р 3,939.457,кл. 340-239.2, Авторское свидетельство СССР9 691704, кл, 6 01 0 19/12,0501.78 (прототип ).991959 иИ: Составитель Л.БалянинаТехред К,Мьщьо Редактор С.П ктор М.Демч ва Заказ 179/7 Подписное Тираж 871НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/ ал ППП "Патент", г. од, ул. Проектная, 4