DE3006656A1

DE3006656A1 - Seal acting simultaneously as pressure monitoring sensor - consists of multilayer annular or coaxial electrodes and of dielectric

Info

Publication number: DE3006656A1
Application number: DE19803006656
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Betz; Klaus Dr. 7016 Gerlingen Dobler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3006656C2

Abstract

A seal which acts simultaneously as a pressure sensor and consists of a single component of simple construction. The signal produced may be used directly as an active signal without requiring the use of expensive auxiliary measurement techniques such as high frequency methods as are used in capacitive accelerometers. A dielectric arranged between two electrode layers (13) is subjected to the measurement pressure. The signal occurring between two outer electrodes (12) when a load is applied is fed to an amplifier (15). The seal can be made as a multilayer annular seal or as an 0-ring. In the latter case, the electrode layers and the dielectric are coaxial. The seal can be used for sealing tubes, and containers operating with a certain defined internal pressure which the seal monitors.

Description

Dichtungpoetry

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Dichtung nach der Gattung des Hauptanspruzhes.PRIOR ART The invention is based on a seal according to Type of main claim.

Es sind bereits Dichtungen in einer Vielzahl von Formen und Ausführungen bekannt, beispielsweise in flächenhafter Form oder als O-Ring. Derartige Dichtungen sind je nach Anwendungsfall dimensioniert und das Dichtungsmaterial wird üblicherweise in Abhängigkeit von den zu erwartenden Arbeitsbedingungen, denen die Dichtung ausgesetzt ist, ausgewählt.There are already seals in a variety of shapes and designs known, for example in planar form or as an O-ring. Such seals are dimensioned depending on the application and the sealing material is usually depending on the expected working conditions to which the seal is exposed is selected.

Da Dichtungen in der Regel zum Abdichten von Rohrleitungen, Behältern und dgl. dienen, die unter einem gewissen inneren Arbeitsdruck stehen, kann es bei bestimmten Anwendungsfällen wünschenswert sein, gleichzeitig den Arbeitsdruck zu überwachen.Because seals are usually used to seal pipelines, containers and the like, which are under a certain internal working pressure, it can with certain applications may be desirable to simultaneously increase the working pressure monitor.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Dichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, neben einer Dichtungsfunktion gleichzeitig eine Druckgeberfunktion auszuüben. Dadurch ist es möglich, mit Hilfe eines einzigen Bauelementes gleichzeitig die gewünschte Dichtungswirkung und Drucküberwachung durchführen zu können. Außerdem ist die erfindungsgemäße Dichtung einfach aufgebaut und aus preisgünstigen Werkstoffen herstellbar.Advantages of the invention The seal according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage, in addition to a sealing function simultaneously exercise a pressure transmitter function. This makes it possible with help a single component, the desired sealing effect and pressure monitoring at the same time to be able to perform. In addition, the seal according to the invention has a simple structure and can be produced from inexpensive materials.

Schließlich steht das dem Druck entspreohende Signal unmittelbar als aktives Signal zur Verfüg#r0, chne daß aufwendige Hilfsmeßverfahren, beispielsweise Hochfrequenzverfahren, wie sie bei kapazitiven fschlei#ungsaufnehmern verwendet werden, erforderlich sind.Finally, the signal corresponding to the pressure is immediately available as active signal available, see that complex auxiliary measuring methods, for example High-frequency process as used in capacitive loop sensors are required.

Zeichnung Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Dichtungen sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen flachen Ringdichtung; Fig. 2 ein zweites Ausführungs%#ispiel einer erfindungsgemäßen flachen Ringdichtung; Fig. 3 eine erfindungsgemäße Dichtung in Form eines 0-Ringes.Drawings are exemplary embodiments of seals according to the invention shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a first exemplary embodiment of a flat according to the invention Ring seal; 2 shows a second embodiment of a flat according to the invention Ring seal; 3 shows a seal according to the invention in the form of an O-ring.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist zwischen zwei Flanschen 10, 11 eine flache Ringdichtung angeordnet, die mehrlagig aufgebaut ist. Zwischen zwei Isolierschichten 12 befinden sich zwei Elektrodenschichten 13 und in der Mitte ist ein Dielektrikum 14 angeordnet. Die Elektrodenschichten 13 sind über Leitungen 151, 152 mit einem Verstärker 15 verbunden.Description of the exemplary embodiments In the case of the one shown in FIG Arrangement, a flat ring seal is arranged between two flanges 10, 11, which is built up in several layers. There are two between two insulating layers 12 Electrode layers 13 and a dielectric 14 is arranged in the middle. the Electrode layers 13 are connected to an amplifier 15 via lines 151, 152.

Es ist bekannt, daß es beim Zusammenstoß zweier elektrisch neutraler Körper zu einer gegenseitigen Beeinflussung der gebundenen elektrostatischen Oberflächenladung kommt. Dies hat bei der Anordnung gemäß Fig. 1 zur Folge, daß bei auftretendem Druck eine Volumendeformation des Dielektrikums 14 zwischen den Elektrodenschichten 13 auftritt und damit ein aktives Signal, das dem auftretenden Druck entspricht, auf den Verstärker 15 gelangt und von dort in geeigneter Weise weiter verarbeitet werden kann.It is known that when two collisions occur, it is electrically neutral Body to a mutual influence of the bound electrostatic surface charge comes. In the arrangement according to FIG. 1, this has the consequence that when pressure occurs a volume deformation of the dielectric 14 between the electrode layers 13 occurs and thus an active signal that corresponds to the pressure occurring reaches the amplifier 15 and is further processed from there in a suitable manner can.

Die Anordnung entsprechend Fig. 2 entsprIcht weitgehend derwenigen in Fig. 1, mit der Abweichung, daß die erflntungsgemaße Dichtung mit Druckgeberfunktion an der Zell angeordnet ist, an der die beiden Flansche iG, 11 miteir.=nder verschraubt werden und neben der erfindungsgern#ßen Dichtung, bestehend aus den Schichten 12, 13 und dem Dielektrikum 14 eine übliche Dichtung 16 zur Rohrinnenseite hin angeordnet ist. Eine derartige Anordnung empfiehlt E tch in den Fällen, in denen besonders aggressive Betriebsbedingungen von Seiten des Druckmediums vorliegen und daher eine übliche Dichtung 16 aus speziellem Werkstoff, die dem Druckmedium ausgesetzt ist, verwendet werden muß, wenn die erfindungsgemäße Dichtung in mehrlagiger Bauweise für das speziell verwendete Druckmedium nicht geeignet ist.The arrangement according to FIG. 2 largely corresponds to the few in Fig. 1, with the difference that the inventive seal with pressure transmitter function is arranged on the cell to which the two flanges iG, 11 miteir. = nder screwed and in addition to the gasket according to the invention, consisting of layers 12, 13 and the dielectric 14, a conventional seal 16 is arranged on the inside of the pipe is. E tch recommends such an arrangement in those cases in which particularly aggressive operating conditions are present on the part of the print medium and therefore a Usual seal 16 made of a special material that is exposed to the pressure medium, must be used if the seal according to the invention has a multilayer construction is not suitable for the particular print medium being used.

Schließlich ist in Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung dargestellt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist an der Innenseite der Rohrverbindung durch die Flansche 10, 11 eine übliche Dichtung 16 angebracht, wobei die erfindungsgemäße Dichtung als 0-Ring 17 ausgebildet ist. Der Ausbau des G-Rings 17 geht aus Fig. 3a hervor. Danach ist der C-Ring 17 koaxial aufgebaut, wobei eine Elektrodenschicht 13' als Innenleiter und eine weitere Elektrodenschicht 13'' als Außenleiter ausgebildet ist, zwischen denen sich als Zwischenschicht das Dielektrikum 14 befindet. Wird Druck auf die Rohrverbindung durch die Flansche 10, 11 ausgeübt, ergibt sich der gleiche physikalische Effekt, wie er zur Anordnung gemäß Fig. 1 im einzelnen erläutert wurde. Es kann demnach zwischen der Elektrodenschicht 13' und der weiteren Elektrodenschicht 13'' über die Leitungen 151, 152 ein Drucksignal abgenommen und dem Verstärker 15 zugeleitet werden.Finally, in Fig. 3 is a further embodiment of an inventive Seal shown. Similar to the embodiment of FIG. 2 is at the Inside the pipe connection through the flanges 10, 11 a conventional seal 16 attached, the seal according to the invention being designed as an O-ring 17. Of the Expansion of the G-ring 17 can be seen from Fig. 3a. Thereafter, the C-ring 17 is coaxial constructed, with an electrode layer 13 'as an inner conductor and a further electrode layer 13 '' designed as an outer conductor is between which acts as an intermediate layer the dielectric 14 is located. Pressure is exerted on the pipe connection through the flanges 10, 11 exercised, there is the same physical effect as it is for the arrangement according to FIG. 1 was explained in detail. It can therefore be between the electrode layer 13 'and the further electrode layer 13' 'via the lines 151, 152 a pressure signal removed and fed to the amplifier 15.

Claims

Claims @ Seal with pressure transmitter function characterized by a multi-layer construction such that between two electrode layers (13) a the pressure-exposed dielectric (14) is located and in which also the between the electrode layers (12) when a signal occurs to an amplifier (15) is fed.

2. Seal according to claim 1, characterized in that it is a multi-layered flat ring seal is formed.

3. Seal according to claim 1, characterized in that it is an O-ring (17) is formed in which the electrode layers (12) and the dielectric (14) are arranged coaxially.