專利名稱：用于灌裝面?zhèn)鞲衅鞯耐S無縫式導(dǎo)通組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于普通類型灌裝面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)通組件(guide-through assembly)，該類型灌裝面?zhèn)鞲衅鲗⒃谝韵伦鞲唧w地限定且其安裝在容器內(nèi)或上。特別的，本發(fā)明涉及這樣一種導(dǎo)通組件，該導(dǎo)通組件用于依據(jù)電磁導(dǎo)波的延遲測量原理進(jìn)行工作的灌裝面?zhèn)鞲衅?TDR灌裝面?zhèn)鞲衅?或者用于電容灌裝面?zhèn)鞲衅鳎洳恍枰獜椥泽w密封材料、尤其不需要彈性O(shè)形密封環(huán)來相對于傳感器的內(nèi)部密封容器的內(nèi)部。
背景技術(shù)：
灌裝面測量系統(tǒng)常常通過測量自安裝在容器蓋內(nèi)的一種灌裝面?zhèn)鞲衅靼l(fā)出的電磁波到達(dá)灌裝物質(zhì)表面并返回所需要的時間延遲來進(jìn)行工作。當(dāng)該容器高度已知時，就能夠計(jì)算預(yù)期灌裝面。這種在現(xiàn)有技術(shù)中還已知為灌裝面雷達(dá)的傳感器通常依賴于電磁波在均質(zhì)不傳導(dǎo)介質(zhì)內(nèi)以恒速傳播且在不同介質(zhì)的界面處至少部分反射的這個事實(shí)。具有不同介電常數(shù)的兩種介質(zhì)的界面層導(dǎo)致了入射波的雷達(dá)回波。兩介電常數(shù)的差異越大，波傳播的波阻變化越大以及觀察到的回波越強(qiáng)。
為確定預(yù)期波延遲，已知存在不同雷達(dá)原理。所采用的兩種頻率技術(shù)一方面是脈沖延遲技術(shù)(脈沖雷達(dá))，另一方面是調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)(FMCW雷達(dá))。脈沖雷達(dá)依賴于對所輻射波的脈沖波形調(diào)幅，并直接確定發(fā)射脈沖與接收脈沖之間的持續(xù)時間。相反，F(xiàn)MCW雷達(dá)通過發(fā)射一種調(diào)頻信號并確定發(fā)射瞬時頻率與接收瞬時頻率之間的差異這種間接方式來決定時間延遲。
除了各種雷達(dá)原理之外，可根據(jù)應(yīng)用利用電磁波的不同頻率范圍。例如，具有載波頻率在5至30GHz范圍內(nèi)的脈沖雷達(dá)設(shè)備，還以及那些在基本頻帶內(nèi)而不是以載波頻率工作的所謂單脈沖雷達(dá)的脈沖雷達(dá)設(shè)備。
還已知許多引導(dǎo)電磁波至灌裝物質(zhì)表面并使其返回的方法和設(shè)備。原則上，被輻射到空間內(nèi)的波與利用引導(dǎo)器引導(dǎo)的波之間存在差別。自例如EP0834722A2已知一種灌裝面測量設(shè)備，其中，微波經(jīng)由一種同軸引導(dǎo)器引導(dǎo)至一種用于輻射電磁波的天線內(nèi)。這里，該天線被構(gòu)造成由兩部分組成且包括以固態(tài)圓柱狀介電材料形式的第一天線部分，一種金屬套筒包圍該第一天線部分。與此第一天線部分相鄰的是朝向灌裝物質(zhì)發(fā)射波信號的第二天線部分。該灌裝面測量設(shè)備本身經(jīng)由法蘭連接安裝在容器管口內(nèi)，其中，插入一種單獨(dú)密封件以提供該容器法蘭與外套法蘭之間的密封。
依據(jù)電磁導(dǎo)波的延遲測量原理進(jìn)行工作的灌裝面?zhèn)鞲衅?、也稱為時域反射計(jì)(TDR)灌裝面?zhèn)鞲衅骶蛯?dǎo)通及信號引導(dǎo)而言可具有不同構(gòu)造。在這些灌裝面?zhèn)鞲衅鲀?nèi)，電磁波經(jīng)由一種引導(dǎo)器例如呈金屬電纜狀或金屬桿狀的探針引導(dǎo)至反射點(diǎn)，并從那里返回至該傳感器。同那些可自由輻射高頻波的傳感器相比，這些傳感器對經(jīng)反射的回波信號的阻尼相當(dāng)小，因?yàn)槟芰績H在沿著波導(dǎo)件附近的相當(dāng)有限區(qū)域內(nèi)流動。采用具有導(dǎo)波的傳感器能很大程度地避免來自容器內(nèi)的干擾回波，該干擾回波是由于波在該容器內(nèi)的構(gòu)件(攪拌裝置，管)上反射導(dǎo)致的且其使得難以識別來自灌裝物質(zhì)表面的回波。這意味著利用電磁導(dǎo)波進(jìn)行灌裝面測量在很大程度上不受容器構(gòu)造以及灌裝物質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量或者其它操作條件(例如，灰塵、粒狀物質(zhì)的角度)的支配，從而能夠獲得可靠的測量結(jié)果。
已知的任何高頻波引導(dǎo)器都可用作引導(dǎo)波的波導(dǎo)器，這里，該波至少部分地穿過包圍該金屬引導(dǎo)器的介質(zhì)或者被該金屬引導(dǎo)器包圍的介質(zhì)。單線引導(dǎo)器或單導(dǎo)線探針常常用于灌裝面測量領(lǐng)域，因?yàn)槠錂C(jī)械構(gòu)造簡單且適用于各種灌裝物質(zhì)，即粒狀物質(zhì)和液體。當(dāng)其被構(gòu)造為一種桿狀或電纜狀探針時，其對灌裝物質(zhì)的堆積和附著特別不敏感。DE4404745C2描述了具有這種探針的一種示例性灌裝面?zhèn)鞲衅鳌?br> 采用這種灌裝面?zhèn)鞲衅鞯碾娮釉c探針之間的傳導(dǎo)通路幾乎總是包括上述提到的導(dǎo)通組件以及用于建立與傳感器電子元件之間連接的額外同軸電纜，用于產(chǎn)生發(fā)送信號并測定所反射信號的電路位于該電子元件上。在印刷電路板直接與導(dǎo)通組件電子連接和機(jī)械連接的某些特殊情況下，可取消該同軸電纜。
導(dǎo)通組件具有的功能是引導(dǎo)測量信號從安裝在灌裝物質(zhì)容器外部上的傳感器至在該容器內(nèi)部延伸的探針。其還必須為該探針提供機(jī)械支承。為此，其通常包括一種金屬工藝連接件，該連接件固定安裝在容器內(nèi)，例如該容器的蓋開口內(nèi)，且該連接件容納一種用于引導(dǎo)波的內(nèi)部引導(dǎo)器。為避免任何短路現(xiàn)象，載體元件與引導(dǎo)器元件之間具有絕緣件。該內(nèi)部引導(dǎo)器與同軸電纜連接，該同軸電纜通常一方面引向電子元件，另一方面引向伸入容器內(nèi)的探針。
用于單導(dǎo)線探針的傳統(tǒng)導(dǎo)通組件通常具有一種同軸結(jié)構(gòu)，即，利用絕緣件和工藝連接件同軸地包圍內(nèi)部引導(dǎo)器。盡管這種基本結(jié)構(gòu)在工藝上可以多種方式實(shí)現(xiàn)，但通常還必須滿足一些要求，例如密封容器氣體、耐壓、探針耐高張力、耐高溫以及防止侵蝕容器氣體。尤其，為滿足密封要求，導(dǎo)通組件內(nèi)常常必須提供彈性體密封件，以相對于傳感器的外套密封容器的內(nèi)部。
電容灌裝面?zhèn)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)非常類似于上述TDR灌裝面?zhèn)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)。這種電容灌裝面?zhèn)鞲衅鞯臏y量原理基于灌裝物質(zhì)、容器以及測量探針共同形成一種電容器這個事實(shí)。在這種測量技術(shù)中，通過測量電容器的電容來探測灌裝面，該電容隨灌裝面的變化而變化且可以確定灌裝高度。
自例如DE02744864A1或DE03050189A1已知這種電容灌裝面?zhèn)鞲衅鳎缮鲜鑫墨I(xiàn)可見與TDR灌裝面?zhèn)鞲衅飨囝愃频碾娙莨嘌b面?zhèn)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)。這些傳感器也具有一種相對于工藝連接件絕緣的內(nèi)部引導(dǎo)器。為滿足密封要求，導(dǎo)通組件內(nèi)也必須提供與這些電容灌裝面?zhèn)鞲衅鬟B接的密封件，以相對于該傳感器的內(nèi)部密封容器的內(nèi)部。這種密封件通常是彈性的、部分晶狀的或者熱塑性的材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)。但是，這種材料總是具有這樣一個缺陷，即，當(dāng)受到高壓和/或高溫時，其開始變得易碎或者發(fā)生形變，這就是為何這種密封件不適合那些暴露在高壓和/或高溫下的灌裝面?zhèn)鞲衅鞯脑颉?br> 發(fā)明概述為解決上述密封問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于灌裝面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)通裝置，該導(dǎo)通裝置在確保容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間緊封的同時，不會受到常見密封件問題的影響，該常見密封件問題是在受到高壓和/或高溫時開始變形，從而不能永久地實(shí)現(xiàn)密封要求。以下提及灌裝面?zhèn)鞲衅鲿r，既指上述TDR灌裝面?zhèn)鞲衅?，又指電容灌裝面?zhèn)鞲衅鳌?br> 為解決上述問題，依照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于安裝在容器內(nèi)或上的灌裝面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)通組件，其中，為相對于該傳感器的內(nèi)部密封容器的內(nèi)部，不需要提供單獨(dú)的密封件，這里密封功能僅基于利用例如CNC機(jī)床對基本上同軸設(shè)置在導(dǎo)通組件內(nèi)的部件進(jìn)行機(jī)械精加工，使得在安裝狀態(tài)下設(shè)置在該導(dǎo)通組件內(nèi)的部件在它們的公共圓周面處經(jīng)由密封且有效(positive)的接合相互接觸，從而可取消額外的密封元件這個事實(shí)。
因而，本發(fā)明獲得的一個優(yōu)點(diǎn)是由于通過對導(dǎo)通組件的基本同軸設(shè)置部件的圓周面進(jìn)行機(jī)械加工來實(shí)現(xiàn)精密配合，就不需要設(shè)置額外的密封件，這樣即便存在任何壓力和/或溫度的影響，也能永久確保容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間的密封。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是由于取消了額外密封件，整個導(dǎo)通組件具有更簡單且更廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個可能優(yōu)點(diǎn)是即便存在任何壓力和/或溫度的影響，也能永久確保容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間的密封，從而永久確保整個灌裝面?zhèn)鞲衅鞯牟僮靼踩浴?br> 依照本發(fā)明的另一方面，該導(dǎo)通組件具有內(nèi)部引導(dǎo)器設(shè)在其內(nèi)的工藝連接件，該內(nèi)部引導(dǎo)器穿過一種固態(tài)絕緣體，該固態(tài)絕緣體一方面以有效接合以密封方式包圍該內(nèi)部引導(dǎo)器的圓周面，另一方面以有效接合裝配在該工藝連接件內(nèi)。如可見，內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面以緊密鄰接的關(guān)系與絕緣體接觸，該絕緣體反過來又具有完全緊密配合在工藝連接件內(nèi)的圓周面。通過將絕緣密封體預(yù)制為這樣一種固體，該固體的圓周面被制造成使其與內(nèi)部引導(dǎo)器或工藝連接件的對應(yīng)圓周面密封接觸的程度，就不再需要額外密封件例如彈性材料，該額外的密封元件由于高壓和/或高溫的作用常常受到上述密封問題的影響。
在工藝連接件、內(nèi)部引導(dǎo)器以及絕緣密封件的鄰接圓周面被機(jī)械加工至使它們相互緊密接觸從而不可能經(jīng)由每對鄰接圓周面進(jìn)行氣體交換的程度的同時，該絕緣密封體可由塑性材料制成以補(bǔ)償由于該圓周面的表面缺陷導(dǎo)致的任何不均勻性，由于塑性材料具有一定彈性從而能夠補(bǔ)償這種不均勻性。優(yōu)選的，該絕緣密封體由一種對溫度敏感、有彈性、耐壓、耐蠕變和/或形變且具有介電性能的塑性材料制成，例如聚酰亞胺，這種材料有助于確保設(shè)在容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間的導(dǎo)通組件在不利工藝操作條件例如化學(xué)制品影響、工藝大氣壓及高溫下也保持永久密封。試驗(yàn)顯示VESPEL材料、尤其是SP1類型的VESPEL材料特別適用，但理所當(dāng)然的是，其它類型的VESPEL材料或者類似材料也可用在相應(yīng)的應(yīng)用條件下。
已表現(xiàn)為特別適用于絕緣密封體的材料可由它們的良好形狀和尺寸穩(wěn)定性來識別，這是因?yàn)槟芮‘?dāng)調(diào)節(jié)基本材料參數(shù)的組合。例如，關(guān)鍵是該材料不具有可辨別的軟化或熔融點(diǎn)。同時，低熱膨脹系數(shù)以及優(yōu)良的耐蠕變性的耐脆化性有助于保持尺寸穩(wěn)定。由于這種穩(wěn)定性，可以先前對于塑性材料而言難以想象的低容許誤差來制造該絕緣密封體。這種尺寸穩(wěn)定性使得密封件例如VESPEL或聚酰亞胺即使在惡劣工藝操作條件下也能維持其形狀和功能。已經(jīng)表現(xiàn)為特別適用的材料例如VESPEL或聚酰亞胺使良好的尺寸穩(wěn)定性與傳統(tǒng)塑性材料通常缺乏的韌性相結(jié)合。此外，這些材料已經(jīng)表現(xiàn)為可以適用，因?yàn)樗鼈冊诟哌_(dá)大約290℃的溫度下以及短期在高達(dá)大約500℃的溫度下也不會熔融，從而在經(jīng)過長時間的高溫后仍然不變地保持尺寸穩(wěn)定和堅(jiān)韌。
如自前述說明可見，利用絕緣密封體周向包圍內(nèi)部引導(dǎo)器，該絕緣密封體反過來又裝配在工藝連接件內(nèi)。以下為簡化術(shù)語，以有效且因而密封的接合與絕緣密封體周向接觸的內(nèi)部引導(dǎo)器的外部圓周面將稱為內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面。類似的，絕緣密封體具有經(jīng)由有效且因而密封的接合與內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面接觸且準(zhǔn)確裝配在后者上的內(nèi)周面。類似的，絕緣密封體還具有外周面，同時工藝連接件還具有在該絕緣密封體組裝在該工藝連接件內(nèi)的狀態(tài)下以有效且因而密封的接合與該工藝連接件配合的內(nèi)周面。
依照本發(fā)明的另一方面，絕緣密封體的內(nèi)周面與內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面都具有錐形部或漸縮部，這里，該兩部分的輪廓互補(bǔ)且以有效且因而密封的接合緊密配合，使得該內(nèi)部引導(dǎo)器能夠以密封方式裝配在該絕緣密封體的對應(yīng)部分內(nèi)。類似的，工藝連接件的內(nèi)周面和絕緣密封體的外周面具有錐形部或漸縮部，這里，該兩部分的輪廓互補(bǔ)且經(jīng)由有效且因而密封的接合緊密配合，使得該具有錐形部或漸縮部的絕緣密封體能夠配合且完全密封在該工藝連接件的對應(yīng)部分內(nèi)。
如自前述說明可見，工藝連接件的內(nèi)周面、絕緣密封體的外周面以及絕緣密封體的內(nèi)周面、內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面都具有錐形部或漸縮部，這里，所有這些錐形部或漸縮部都相互匹配且按照使每對接觸圓周面完全密封地相互接觸的方式裝配起來。
錐形部或漸縮部的優(yōu)點(diǎn)之一是容器內(nèi)存在的工藝壓力這樣作用于內(nèi)部引導(dǎo)器，使得具有這種錐形部或漸縮部的該內(nèi)部引導(dǎo)器被逐漸地壓入絕緣密封體內(nèi)并逐漸地?cái)D入后者。這導(dǎo)致絕緣密封體的內(nèi)周面與內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面之間的壓力增大，這反過來又導(dǎo)致該絕緣密封體的內(nèi)周面接觸并密封該內(nèi)部引導(dǎo)器的錐形部。但為獲得最佳效果，絕緣密封體的錐形部或漸縮部必須位于面向容器內(nèi)部的一側(cè)上，這樣就可按照所述方式利用存在于該容器內(nèi)的工藝壓力實(shí)現(xiàn)楔入作用。當(dāng)然，也可按照使穿過絕緣密封體的開口通道朝向容器內(nèi)部漸縮的方式來排列該絕緣密封體的內(nèi)周面的錐形部或漸縮部。但在這種情況中，需要提供額外裝置以確保內(nèi)部引導(dǎo)器有效且密封地配合在絕緣密封體內(nèi)。
由于容器內(nèi)部存在工藝壓力，因此為獲得最佳的楔入作用效果以及為把絕緣密封體擠入工藝連接件內(nèi)，該工藝連接件的內(nèi)周面的錐形部或漸縮部必須按照這樣一種方式排列，即其較大直徑面向該容器內(nèi)部。
盡管這是一種可行方法，但依照本發(fā)明的另一方面，工藝連接件的內(nèi)周面的錐形部或漸縮部優(yōu)選按照這樣一種方式設(shè)置，即其朝向容器內(nèi)部漸縮。盡管這意味著在這種情況中與該容器內(nèi)部存在的工藝壓力相關(guān)的楔入作用不能用于把絕緣密封體擠入工藝連接件內(nèi)，但這種實(shí)施例是有利的，其優(yōu)點(diǎn)將在以下進(jìn)行說明。
為便于簡單且迅速地組裝本發(fā)明的導(dǎo)通組件，首先預(yù)組裝內(nèi)部引導(dǎo)器和絕緣密封體。為做這項(xiàng)工作，將絕緣密封體滑落到內(nèi)部引導(dǎo)器上，且驅(qū)使該內(nèi)部引導(dǎo)器的錐形部或漸縮部進(jìn)入該絕緣密封體的對應(yīng)錐形部或漸縮部。接著，將一種由硬質(zhì)介電塑性材料例如PPS GF40制成的支承墊圈滑落在內(nèi)部引導(dǎo)器上，使得該墊圈面向該絕緣密封體的內(nèi)周面錐形部的較小直徑平放在該絕緣密封體上。接著，把螺母擰到內(nèi)部引導(dǎo)器上，相對于支承墊圈夾緊絕緣密封體，同時驅(qū)使該內(nèi)部引導(dǎo)器的外周面的錐形部進(jìn)入該絕緣密封體的內(nèi)周面的錐形部并被緊緊地夾在后者上。內(nèi)部引導(dǎo)器與絕緣密封體的預(yù)組裝提供了本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)，即，導(dǎo)通組件的各個組件不需要單獨(dú)安裝在工藝連接件內(nèi)，而是可以采用非常經(jīng)濟(jì)的預(yù)組裝，如果需要還可把預(yù)組裝工作分包給子承包廠。
在緊隨其后的制造工序中，把該由內(nèi)部引導(dǎo)器、絕緣密封體、支承墊圈以及螺母構(gòu)成的組件自上方插入工藝連接件內(nèi)。如前所述，優(yōu)選按照這樣一種方式排列工藝連接件的內(nèi)周面的錐形部，即使其朝向容器內(nèi)部漸縮。這點(diǎn)可簡單地這樣實(shí)現(xiàn)，即，把預(yù)組裝有絕緣密封體的內(nèi)部引導(dǎo)器插入工藝連接器內(nèi)，使得該絕緣密封體的外周面在該預(yù)組件的重力作用下緊緊擠入該工藝連接件的內(nèi)周面，從而確保容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間氣密隔開。但是，為確保由內(nèi)部引導(dǎo)器和絕緣密封體構(gòu)成的組件克服存在于該容器內(nèi)的工藝壓力插入該工藝連接件內(nèi)，可利用適當(dāng)固定裝置將該組件固定在該工藝連接件內(nèi)。例如，可利用一種具有外螺紋的環(huán)狀件把該由內(nèi)部引導(dǎo)器、絕緣密封體和支承墊圈構(gòu)成的組件壓入并保持在工藝連接件的錐形凹進(jìn)內(nèi)，該環(huán)狀件適于被擰到工藝連接件壁內(nèi)的內(nèi)螺紋上，從而通過支承墊圈把預(yù)制組件緊緊地壓入該工藝連接件內(nèi)。
依照本發(fā)明的另一方面，利用一種連接器產(chǎn)生把預(yù)制內(nèi)部引導(dǎo)器以及支承墊圈和螺母壓入工藝連接件內(nèi)所需的壓力，該連接器確保該工藝連接件與實(shí)際傳感器外套之間的過渡連接，傳感器電子元件容納在該實(shí)際傳感器外套內(nèi)?？赏ㄟ^將連接器擰到工藝連接件上來提供把該預(yù)制內(nèi)部引導(dǎo)器壓入該工藝連接件內(nèi)所需的壓力，從而通過把連接器擰到工藝連接件上使該連接器面向支承墊圈的鄰接面靠近該支承墊圈、與其接觸并把由內(nèi)部引導(dǎo)器和支承墊圈構(gòu)成的預(yù)制組件緊緊壓入工藝連接件內(nèi)。
依照本發(fā)明的一種實(shí)施例，優(yōu)選首先把由內(nèi)部引導(dǎo)器、絕緣密封體、支承墊圈以及螺母構(gòu)成的組件插入工藝連接件內(nèi)，然后自上方把一種同樣由例如PPS GF40一類硬質(zhì)介電塑性材料制成的加壓件插入該工藝連接件內(nèi)，使連接器的鄰接面不直接壓向該支承墊圈，而是通過該加壓件給預(yù)制組件施加壓力。
附圖的簡要說明為更好地理解并進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的幾個具體實(shí)施例，其中

圖1擰入容器內(nèi)的一種灌裝面?zhèn)鞲衅鞯氖緢D；圖2圖1所示灌裝面?zhèn)鞲衅鞯目v向剖視圖，但這里省略了實(shí)際傳感器外套；以及圖3在縱向剖視圖中表示了用于灌裝面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)通組件的另一實(shí)施例。
在附圖中，自始至終相同元件用相同的參考數(shù)字標(biāo)識。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1表示一種固定在容器壁5內(nèi)的灌裝面?zhèn)鞲衅?，例如TDR灌裝面?zhèn)鞲衅骰螂娙莨嘌b面?zhèn)鞲衅?。灌裝面?zhèn)鞲衅?主要包括三個相互連接的外套部3，16，8。這些形成了實(shí)際傳感器外套3，僅示意性表示的傳感器電子元件2容納在該外套3內(nèi)。該實(shí)際傳感器外套3通過例如螺旋接頭與連接器(connection adapter)16連接。
如自圖2可見，連接器16包括一種整體軸承座，利用介電材料包圍的內(nèi)部引導(dǎo)器21從中央穿過該整體軸承座。連接器16的內(nèi)部引導(dǎo)器21的功能是建立傳感器電子元件2與內(nèi)部引導(dǎo)器7之間的電接觸。為實(shí)現(xiàn)這個目的，連接器16的內(nèi)部引導(dǎo)器21的兩端具有相應(yīng)的接觸裝置15，例如插座或插頭，傳感器電子元件或內(nèi)部引導(dǎo)器7的對應(yīng)部分分別插入或裝配在該接觸裝置內(nèi)或上。
連接器16還經(jīng)由螺旋接頭20與工藝連接件8連接，自圖2可見，O形密封環(huán)19插入該螺旋接頭20內(nèi)以相對于外部大氣密封傳感器的內(nèi)部。工藝連接件8的外表面上提供有螺紋6，以將其擰入容器的容器蓋5內(nèi)，圖中僅表示了該容器蓋5的一部分。工藝連接件8也可通過法蘭連接與容器5連接，以取代螺紋6。圖1中用參考數(shù)字8標(biāo)識的工藝連接件包括本發(fā)明導(dǎo)通組件4，以下將參照圖2更詳細(xì)地描述該導(dǎo)通組件4。
如自圖2可見，該圖2在縱向剖視圖中表示了沒有傳感器外套3的圖1所示灌裝面?zhèn)鞲衅?，連接器16經(jīng)由螺紋20擰入工藝連接件內(nèi)，這里為了相對于外部大氣密封傳感器的內(nèi)部，O形密封環(huán)19插入此螺旋接頭內(nèi)。在工藝連接件8形成的杯形空間內(nèi)，以精密配合插入所示由內(nèi)部引導(dǎo)器7、絕緣密封體9、支承墊圈12以及螺母13組成的預(yù)制組件。
此預(yù)制組件是這樣制造的，首先把絕緣密封體9擰到內(nèi)部引導(dǎo)器7的頂部上，直至該絕緣密封體9的錐形內(nèi)周面與該內(nèi)部引導(dǎo)器7的錐形外周面充分鄰接。接著，呈空心圓筒形的支承墊圈12自內(nèi)部引導(dǎo)器7的頂部上方滑落，直至其平放在絕緣密封體9上。此后，把螺母13擰到內(nèi)部引導(dǎo)器7的頂部上，從而相對于絕緣密封體9緊緊地夾住支承墊圈12。通過進(jìn)一步地?cái)Q緊螺母13，驅(qū)使或者牽引內(nèi)部引導(dǎo)器7的錐形部進(jìn)入絕緣密封體9的錐形凹口，從而在該內(nèi)部引導(dǎo)器7的外周面與外部引導(dǎo)器的內(nèi)周面之間的內(nèi)密封面11上產(chǎn)生表面張力。由于絕緣密封體9是一種耐熱、耐壓、耐蠕變和/或形變的塑性材料例如聚酰亞胺，以及由于密封面11上產(chǎn)生的表面張力，該絕緣密封體能夠適應(yīng)內(nèi)部引導(dǎo)器7的錐形部外周面的任何不均勻性，以確保內(nèi)密封面11的壓力和氣密性，而不論存在任何表面不均勻性。
接著，把由此預(yù)制的組件插入工藝連接件8的杯形凹穴內(nèi)，使絕緣密封體9的錐形外周面與工藝連接件8的錐形內(nèi)周面接觸。由于絕緣密封體9的錐形外周面的外部輪廓與工藝連接件8的錐形內(nèi)周面準(zhǔn)確吻合，該兩表面共同形成了容器內(nèi)部與傳感器內(nèi)部之間的絕對緊封。為抵抗該容器內(nèi)部存在的任何工藝壓力以及為避免被擠出密封位置，按照上述方式把連接器16擰到工藝連接件8上，從而將壓力施加給先前插入支承墊圈12與連接器16之間的加壓件14上，利用該加壓件14把由內(nèi)部引導(dǎo)器7、絕緣密封體9、支承墊圈12以及螺母13組成的整個預(yù)制組件緊緊地壓入工藝連接件8的錐形承座內(nèi)。在工藝連接件8的錐形內(nèi)周面與其給定的幾何形狀之間存在略微差異的情況中，理想的應(yīng)是與絕緣密封體9的錐形外周面吻合，該絕緣密封體9由于具有上述材料特性而能夠適應(yīng)該工藝連接件8的錐形內(nèi)周面，確保密封面10的緊密性。
圖3表示圖2所示用于灌裝面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)通組件的另一實(shí)施例，其中，利用彈簧元件18例如板簧偏壓內(nèi)部引導(dǎo)器7。為此，將彈簧18插入螺母13與支承墊圈12之間以壓離這兩個部件。本發(fā)明中提供彈簧18的一個優(yōu)點(diǎn)是能夠補(bǔ)償絕緣密封體9材料的任何形變或蠕變。類似的，如圖3所示，還利用多個彈簧元件17例如多個板簧元件17維持外密封面10的偏壓。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，把彈簧元件17裝配在加壓件14與連接器16的內(nèi)部接觸面之間，于是經(jīng)由該加壓件14作用的力能夠永久地維持密封面10處于密封狀態(tài)，而不論絕緣密封體9是否發(fā)生蠕變或形變。支承墊圈12確保給絕緣密封體9可靠地施壓，并承受能夠克服該彈簧力的壓力，例如工藝壓力。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)通組件，用于可安裝在容器(5)內(nèi)或上的灌裝面?zhèn)鞲衅?1)，包括工藝連接件(8)，設(shè)置在所述工藝連接件(8)內(nèi)的內(nèi)部引導(dǎo)器(7)，以及固態(tài)絕緣密封體(9)，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)穿過所述絕緣密封體(9)延伸，所述絕緣密封體(9)一方面以有效且因而密封的接合來周向地環(huán)繞所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)，另一方面以有效且因而密封的接合被裝配在所述工藝連接件(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)具有精確預(yù)成形的內(nèi)周面(11)，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)具有外周面(11)，其中，所述絕緣密封體(9)的所述內(nèi)周面(11)與所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的所述外周面(11)以有效且因而密封的接合配合在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)的所述內(nèi)周面(11)和所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的所述外周面(11)都具有錐形部或漸縮部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)的所述內(nèi)周面(11)的所述錐形部或漸縮部和所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的所述外周面(11)的所述錐形部或漸縮部都朝向所述容器的內(nèi)部擴(kuò)張。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)的所述內(nèi)周面(11)和所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的所述外周面(11)以氣密方式相互楔入。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的所述錐形部或漸縮部被驅(qū)使進(jìn)入所述絕緣密封體(9)的所述錐形部或漸縮部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)穿過支承墊圈(12)延伸，所述支承墊圈(12)面向所述絕緣密封體(9)的內(nèi)周面(11)的錐形部的較小直徑靠著所述絕緣密封體(9)的側(cè)面平放，并相對于所述絕緣密封體(9)被夾緊，以驅(qū)使所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的外周面(11)的錐形部進(jìn)入所述絕緣密封體(9)的內(nèi)周面(11)的錐形部并楔入后者。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，利用能夠擰在所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)上的螺母(13)來相對于所述絕緣密封體(9)夾緊所述支承墊圈(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，在所述螺母(13)與所述絕緣密封體(9)之間，設(shè)有一種彈簧元件(18)以補(bǔ)償由于蠕變而導(dǎo)致的任何變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述工藝連接件(8)具有內(nèi)周面(10)，所述絕緣密封體(9)具有經(jīng)機(jī)械精加工的外周面(10)，其中，所述工藝連接件(8)的所述內(nèi)周面(10)與所述絕緣密封體(9)的所述外周面(10)以有效且因而密封的接合配合在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述工藝連接件(8)的所述內(nèi)周面(10)和所述絕緣密封體(9)的所述外周面(10)都具有錐形部或漸縮部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述工藝連接件(8)的所述內(nèi)周面(10)的所述錐形部或漸縮部和所述絕緣密封體(9)的所述外周面(10)的所述錐形部或漸縮部都朝向所述容器(5)的內(nèi)部漸縮。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述工藝連接件(8)的所述內(nèi)周面(10)和所述絕緣密封體(9)的所述外周面(10)以氣密方式相互楔入。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)的所述錐形部或漸縮部被驅(qū)使進(jìn)入所述工藝連接件(8)的所述錐形部或漸縮部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)還穿過支承墊圈(12)延伸，所述支承墊圈(12)面向所述絕緣密封體(9)的外周面(10)的錐形部的較大直徑靠著所述絕緣密封體(9)的側(cè)面平放，并被施加一外壓力，以驅(qū)使所述絕緣密封體(9)的外周面(10)的錐形部進(jìn)入所述工藝連接件(8)的內(nèi)周面(10)的錐形部并楔入后者。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，利用連接器(16)施加所述外壓力，所述連接器(16)從所述容器(5)的外部擰到所述工藝連接件(8)上，并相對于所述支承墊圈(12)使一設(shè)在所述連接器(16)與所述支承墊圈(12)之間的加壓件(14)被夾緊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，在所述連接器(16)與所述支承墊圈(12)之間，設(shè)有一種彈簧元件(17)以補(bǔ)償由于蠕變而導(dǎo)致的任何變形。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)由一種耐熱、耐壓、抗蠕變和/或形變的塑性材料制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述絕緣密封體(9)由聚酰亞胺制成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的導(dǎo)通組件，其特征在于，所述連接器(16)具有一插座(15)，當(dāng)所述連接器(16)被擰到所述工藝連接件(8)上時，所述插座(15)確保與所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)之間的電接觸。
21.一種灌裝面?zhèn)鞲衅?，包括?dǎo)通組件(4)，其包括工藝連接件(8)、設(shè)置在所述工藝連接件(8)內(nèi)的內(nèi)部引導(dǎo)器(7)和固態(tài)絕緣密封體(9)，所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)穿過所述絕緣密封體(9)延伸，所述絕緣密封體(9)一方面以有效且因而密封的接合來周向地環(huán)繞所述內(nèi)部引導(dǎo)器(7)，另一方面以有效且因而密封的接合被裝配在所述工藝連接件(8)內(nèi)，以及連接器(16)，所述連接器(16)被擰到所述工藝連接件(8)上，從而使所述絕緣密封體(9)被強(qiáng)有力地驅(qū)使進(jìn)入所述工藝連接件(8)內(nèi)并楔入后者。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)通組件(4)，該導(dǎo)通組件(4)用于依據(jù)電磁導(dǎo)波的延遲測量原理進(jìn)行工作的灌裝面?zhèn)鞲衅骰蛘哂糜陔娙莨嘌b面?zhèn)鞲衅?，為相對于傳感器的?nèi)部密封容器的內(nèi)部，該導(dǎo)通組件(4)不需要彈性體密封材料、尤其不需要彈性O(shè)形密封環(huán)。這可通過對基本上同軸設(shè)置在導(dǎo)通組件(4)內(nèi)的部件的圓周面進(jìn)行機(jī)械精加工來確保，從而使得在組裝狀態(tài)下，設(shè)置在該導(dǎo)通組件(4)內(nèi)的部件例如內(nèi)部引導(dǎo)器(7)和包圍該內(nèi)部引導(dǎo)器(7)的介電材料(9，12，14)在它們相互鄰接的圓周面(11)處以密封且有效的接合相互接觸，從而不再需要額外的密封元件。
文檔編號G01F23/26GK1627049SQ20041010072
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者于爾根·迪特邁爾 申請人:Vega格里沙貝兩合公司