CH313195A - Piezoelektrischer Druckgeber - Google Patents

Description

  



  Piezoelektrischer Druckgeber
Die Erfindung bezieht sich auf die Isolation und Abdichtung eines piezoelektrischen I) ruekindikators, beispielsweise eines solchen zum Indizieren des Druckes von Brennkraft  masehinen,    bei welchem Indikator ein am    äussern Gehäuseende befindlicher Isolierring    sowohl zum Abdichten des   Gehäuseinnem    als auch zur elektrischen Isolation des die   Messladungen    weiterleitenden Kontaktstückes dient.



   Bei piezoelektrischen Indikatoren werden bekanntlich die Druckkräfte in   elektrisehe    Grossen umgesetzt und vermittels eines VerstÏrkers auf ein Anzeigeinstrument übertragen. Die an den Quarzkorpern dabei   erzeug-    ten Ladungen sind ausserordentlich klein, und es ist deshalb notwendig, den vom Kristall nach dem Ende des   Druckgebers    führenden Leiter äusserst gut gegen das Gebergehäuse zu isolieren. Um zum Beispiel eine   statisehe      l) ruekeiehung    eines Gebers richtig   durchfiili-    ren zu können, darf während der ganzen Zeitdauer der   Eiehung    nur ein kleiner   Bruehteil    der Ladung abfliessen. Dies erfordert Isolationswiderstände von wenigstens 1014 Ohm.



   Bei bekannten Druckgebern wird die Isolation am Ende des Instrumentes vermittels eines Bernsteinringes vorgenommen, der nach Ait eines Pfropfens in die Íffnung des Gehäuses hineingepresst ist. Die Erfahrung zeigt, dass solehe Bernsteinisolatoren auf die Dauer der grossen Hitze, der sie beim Indizieren des Druckes von Brennkraftmaschinen ausgesetzt sind, nicht standhalten. Erhitzter Bernstein quillt nämlich etwas auf und wird dabei bedeutend weicher als bei Zimmertemperatur.



  Da keine   seitliehe      Ausdehnungsmöglichkeit    für den eingepressten Bernsteinring besteht, deformiert er sich plastisch, zieht sich nach dem Abk hlen wieder zusammen und kann dann einen feinen Spalt freigeben, der das Eindringen von Feuchtigkeit möglich maeht.



  Dies hat aber zur Folge, dass sich eine feine   Wasserhaut    an allen Quarzoberfläehen bilden kann, die kleine Mengen von gelösten Stoffen, wie Kohlendioxyd,   Schwefeldioxyd,    Quarz usw., enthÏlt und deshalb   elektrolytisch lei-    tend wirkt, die elektrische Isolation also be  einträehtigt.   



   Um diese Nachteile zu vermeiden, ist der Isolierring gemäss der Erfindung in axialer Richtung vermittels einer Feder zwischen jc eine'Schulter des   Kontaktstüekes lmd    eine in bezug auf das GehÏuse feste Schulter   ge-    presst, in radialer Richtung jedoch mit innerem und äusserem Spiel eingebaut.



     Zweekmässi gerweise, wird dabei    die Feder in bezug auf die gegenüber dem Gehause feste'Schulter auf der Innenseite des Gehäuses untergebracht, so dass die Aussenseite des Kon  taktstüekes    zur elektrischen Verbindung mit einem Anschlussstück freiliegt.



   In der   Zeichnwg    ist ein Ausfiihrmgsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt. 



   Der gezeichnete   Druekgeber gehört zur    Gattung der Hülsenindikatoren, indem die aus zwei Quarzstäben 1 und 2 bestehende KristallsÏule in eine druckseitig geschlossene Hülse 3 eingebaut ist. Die Stäbe werden durch den in die Hülse eingepressten   Stahlzylinder4    vorgespannt. Die in das Gehäuse 5 eingewalzte Ringmembran 6 sch tzt dabei den Ringspalt 7 vor dem Eindringen von Druckgasen.



   Bei Beanspruchung der Quarzsäule in der LÏngsrichtung entsteht auf   der Mantelfläche    des   Quarzzylinders      1,      2    eine positive Ladung, die   dureh    die Hülse 3 und das Gehäuse 5 geerdet wird. Die an den Trennebenen der Halbzylinder entstehende Gegenladung wird hingegen durch ein dünnes Kupferblech 8 aufgenommen und vermittels des Leiters   9      dureh    das isolierende Quarzrohr 10 hindurch dem metallisehen Kontaktstüek 11 zugeführt, in welehem der Leiter 9 dureh einen Stift   12    festgeklemmt ist.

   Der Isolierring   13    ist vermittels der   Sehraubenfeder      14    und der Iso  liermansehette    15 zwisehen die   Sehulter    16 6 des Kontaktstiiekes 11 und die Schulter 17 der in das Gehäuseende eingebrachten   Stahlhülse      18    gepresst. Er bewirkt in dieser Weise   gleich-      zeitig    die elektrische Isolation des Kontaktst kkes   11    gegenüber dem geerdeten Gehäuse 5 und einen hermetischen Abschluss des Gehäuseinnern von der Umgebung. Mit der Mutter 19 kann die Spannung der Feder eingestellt werden.

   Der Isolierring kann sich zufolge des Vorhandenseins der Feder   14    und von ra  dialem    Spiel sl,   Sa    allseitig frei ausdehnen, wenn sieh das Instrument   beim Gebraueh    am hei¯en Verbrennungsmotor erwärmt, ohne dabei die elektrische Isolation des   Kontakt-    st ckes oder den luftdichten Abschluss zu beeinträehtigen. Plastische Eigendeformationen des   Isolierringes    sind somit ausgeschlossen.



   In dem zwischen dem Hülsenende und dem   Stahlzylinder    4 befindlichen Hohlraum ist Trockensubstanz   20    eingebracht, mit welcher aus den einleitend genannten Gründen bezweekt wird, auch kleinste'Spuren von Feuchtigkeit zu binden, die vom Zusammenbau zur ckgeblieben sind oder eventuell naehträglieh durch feine Ritzen   eingedr mgen sein    können.



   Die Anpressfeder 14 könnte   auell      ausser-    halb anstatt innerhalb der Hülse 18 angeordnet sein. In diesem Fall w rde sie aber das Anbringen eines zum   Stromleitungskabel    gehörenden   Ansehlussst. ückes an die Aussen-    seite des Kontaktstückes 11 erschweren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Piezoelektrischer Druekindikator, bei dem 7week Isolation und Abdichtung ein am äussern Gehäuseende befindlicher Isolierring sowohl zur Abdichtung des Gehäuseinnern als auch zur elektrischen Isolation des die Messladungen weiterleitenden Kontaktstüekes dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Iso lierring (13) in axialer Riehtung vermittels einer Feder (14) zwisehen je eine Schulter (16) des Kontaktst ckes (11) und eine in bezug auf das Gehäuse (5) feste Sehulter (17) gepresst, in radialer Richtung jedoch mit innerem und äusserem Spiel (sl, S2 eingebaut ist.

   UNTERANSPRUCH Indikator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (14) in bezug auf die gegenüber dem GehÏuse feste Schulter (17) auf der Innenseite des Gehäuses (5) eingebaut ist, so dass die Au¯enseite des Kontaktstiiekes (11) zur elektrischen Verbindung mit einem Anschlussstück freiliegt.