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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1, mit deren Hilfe es möglich
ist, die Messung eines Außendrucks
in einem Wristop-Instrument wie einem Sportcomputer, einem Tauchcomputer,
einer Handgelenksuhr oder ähnlichem
durchzuführen.
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Sportcomputer
und andere leichte elektronische Geräte wie GPS-Geräte oder ähnliches
müssen,
insbesondere wenn sie zum Tragen an dem Handgelenk gedacht sind,
in solch einer Art konstruiert sein, dass sie die Wasserdichtigkeitsstandards des
Groß-
und Kleinuhrensektors erfüllen.
Diese Standards sind z.B. ISO 228 und ISO 6425. Die Standards erfordern
es, dass Produkte unter Wasser bei einem Druck entsprechend einer
bestimmten Tiefe wasserdicht bleiben. Bei Wristop-Computern ist üblicherweise
festgelegt, dass diese bis zum 100 m wasserdicht sind. Der Testdruck
beträgt
dann 10 bar. Andere verwendete Wasserdichtigkeitsklassen sind 30 m,
70 m und 200 m. Obwohl die in jedem Fall erforderliche Druckklasse
gemäß der Verwendung
des Geräts
definiert ist, ist es in dieser Beziehung für das Gerät wichtig, dem Druck unter
Wasser zu widerstehen. Es kann für
das Gerät,
das für
die einfache Außenverwendung
gedacht ist ausreichend sein, einem kurzen Eintauchen in Wasser
zu widerstehen, z.B. wenn man schwimmt oder sich auf andere Weise
im Wasser bewegt, oder beispielsweise wenn man Geschirr abspült. Bei
Geräten,
die für
eine anspruchsvollere Verwendung gedacht sind, kann eine höhere Wasserdichtigkeitsklasse
notwendig sein, allein wegen des Erfordernisses größerer Haltbarkeit.
Geräte, die
zum Tauchen gedacht sind, werden natürlich größere Wasserdichtigkeitsanforderungen
haben, während
eine Verwendung in der Luftfahrt ebenfalls eigene Forderungen an
die Konstruktion eines Geräts stellen
wird.
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Eine
Art eine Druckmessung zu implementieren besteht darin, einen getrennten
Drucksensor zu verwenden, für
den eine Durchgangsbohrung in dem Körper des Geräts angebracht
ist. Solch eine Durchgangsbohrung ist jedoch teuer und nimmt viel Platz
in Anspruch. Wenn das Gerät
selbst wasserdicht sein muss, kann der Drucksensor durch eine abgedichtete
Bohrung außerhalb
des wasserdichten Gehäuses
angebracht werden. Um zu funktionieren, erfordert diese Konstruktion
einen komplizierten mechanischen Schutz für den Drucksensor und Konstruktionen,
welche die Gehäusestruktur
des Geräts wasserdicht
machen. Diese erzeugen aber auch eine Wärmebrücke, an welcher die Innenfeuchtigkeit
des Geräts
kondensieren kann, wenn die Temperatur der Brücke unter den Taupunkt des
Gases innerhalb des Geräts
fällt.
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Veröffentlichung
US 6 754 137 offenbart eine Konstruktion,
bei der sich ein piezoelektrischer Drucksensor in einer Handgelenksuhr
befindet. Der Drucksensor ist in einem Raum aufgenommen, welcher
mit der Umgebung verbunden ist, und welcher von dem wasserdichten
Innenraum der Uhr isoliert ist. Bei der Lösung der Veröffentlichung
US 4 783 772 befindet sich
ein Drucksensor, in einem Vorsprung, der an der Seite des Gehäuses einer
Uhr ausgebildet ist, in dem Platz für den Sensor und Verbindungen zum Übertragen
eines Signals an die Platine der Uhr ist. Veröffentlichung
EP 1 024 034 offenbart ein Drucksensorsystem,
bei dem eine gasdurchlässige Membrane
den eigentlichen Sensor schützt.
In Veröffentlichung
US 6,016,102 wird eine gasselektive Membrane
zum Abdichten des Gehäuses
des Drucksensors verwendet, damit der Sensor in de Fall den Druck
eines spezifischen Gases messen kann.
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Bei
Geräten,
die am Handgelenk getragen werden, sollte der Sensor so in dem Gerät angeordnet
sein, dass er die Außenabmessung
des Geräts nicht
erhöht,
auf der anderen Seite aber auch so, dass er den Weg zu dem Sensor
nicht versperrt. Eine Stelle auf der oberen Oberfläche des
Geräts
ist durch die Tatsache begrenzt, dass soviel wie möglich der oberen
Oberfläche üblicherweise
für das
Display erforderlich ist. Die Öffnung
oder der Weg, der zu dem Sensor führt, kann durch Verwenden einer
Membrane geschlossen werden, die wasserdicht aber gasdurchlässig ist.
Solche Membranen umfassen die, die aus Polytetrafluorethylen (PTFE)
hergestellt sind. Bekannte handelsübliche Namen solcher Membranen
sind GORETEXTM und SYMPATEXTM.
Die schützende
Membrane muss gut belüftet
sein und darf keinen schweren mechanischen Belastungen ausgesetzt
sein. Die Belüftung
der Membrane ist wichtig, da, wenn die Membrane mit Wasser vollschlägt und mit
Flüssigkeit
bedeckt ist, ihre Gasdurchlässigkeit und
dadurch ihre Druckübertragungsfähigkeit
erheblich herabgesetzt wird.
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Die
vorstehenden Faktoren bestimmen die Anforderungen, wie der Druckmesssensor
in einem Wristop-Instrument angeordnet wird.
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Die
Erfindung sieht vor, eine Anordnung zu treffen, mit deren Hilfe
eine Druckmessung in einem Wristop-Instrument einfach und zuverlässig realisiert werden
kann.
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Zudem
sieht wenigstens eine Ausführungsform
der Erfindung vor, eine Anordnung zu treffen, mit deren Hilfe es
möglich
ist, die Übertragung
des atmosphärischen
Drucks auf den Drucksensor des Instruments durchzuführen, und
Wasser vom Eindringen in den wasserdichten Teil des Instruments
abzuhalten.
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Wenigstens
eine Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, eine Konstruktion bereitzustellen, bei welcher
die Komponenten der zur Druckmessung verwendeten Anordnung die Außenabmessungen des
Geräts
nicht wesentlich erhöhen.
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Zudem
sieht wenigstens eine Ausführungsform
der Erfindung vor, eine Konstruktion bereitzustellen, bei welcher
die Komponenten der zur Druckmessung benutzten Anordnung nicht auf
der Oberfläche
angeordnet sind, welche gegen die Hand anliegen, oder auf derselben
Oberfläche
wie das Display liegen.
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Die
Erfindung beruht darauf, den Drucksensor innerhalb des Instruments
anzuordnen und den Außendruck
durch eine gasdurchlässige
und wasserdichte Membrane in das Instrument und zu dem Drucksensor
hin zu übertragen.
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Gemäß einem
vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Durchgangsbohrung, welche
durch die gasdurchlässige
Membrane gebildet wird, durch Verwenden wenigstens einer mechanischen
Dichtung oder Dichtungskonstruktion abgedichtet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die gasdurchlässige
Membrane gegen mechanischen Kontakt geschützt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
die gasdurchlässige
Membrane durch Verwenden einer Trägerstruktur von der Innenoberfläche her unterstützt. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist die Durchgangsbohrung, welche durch die durchlässige Membrane
gebildet wird, in der Art an der Seite des Instruments angeordnet,
dass sie sich nicht zu der Oberfläche des Instruments hin öffnet, die
gegen die Hand anliegt, oder zu derselben Oberfläche wie der des Displays.
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Insbesondere
ist die erfindungsgemäße Anordnung
durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bestimmt.
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Mit
Hilfe der Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt.
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Mit
der Hilfe der erfindungsgemäßen Durchgangsbohrung
kann ein Drucksensor innerhalb des Instruments und so nahe wie möglich an
der Messelektronik angeordnet werden, wodurch Interferenzen verringert
werden. Im Hinblick auf seine Installations- und Konstruktionstechnik
ist es vorteilhaft, den Sensor auf derselben Basis wie die Messelektronik
anzuordnen. Mit der Hilfe der Konstruktion können Kosteneinsparungen erzielt
werden, während
Geräte
gebaut werden können,
die kleiner als entsprechende frühere
Geräte
sind. Da sich Wasserdampf durch die halbdurchlässige Membrane bewegen kann,
kann sich Feuchtigkeit sehr schnell mit der Außenluftfeuchtigkeit ausgleichen
und Feuchtigkeit wird nicht innerhalb des Geräts kondensieren. In einer dicht versiegelten
Konstruktion stellt die Kondensation von Feuchtigkeit innerhalb
des Geräts
ein Problem dar, wenn es in eine kältere Umgebung gebracht wird.
Die Reduktion der Kondensation wird die Zuverlässigkeit des Geräts verbessern.
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Wenn
die Durchgangsbohrung, welche durch die gasdurchlässige Membrane
gebildet wird, an der Seite des Instruments angeordnet ist, erhöhen die
Bohrungen und ihre Strukturen nicht die Außenabmessungen des Geräts. In gleicher
Weise kann die obere Oberfläche
vollständig
für das
Display benutzt werden. In dieser Position ist auch die Belüftung der Membrane
sehr gut, was die Betriebszuver lässigkeit erhöhen wird.
Die Membrane ist gut unterstützt,
geschützt
durch die Struktur und den Körper
des Instruments, sodass die Membrane nicht durch Kontakt mit z.B.
einem fremden Objekt oder durch großen Druck beschädigt wird.
Wenn die Membrane gut unterstützt ist
und aus einem ausreichend starken Material hergestellt ist, ist
es möglich,
eine Durchgangsbohrung zu realisieren, die selbst der Druckklasse
widersteht, welche für
Taucheruhren gefordert wird. Unter Wasser kann der Druck natürlich nicht
durch die wasserdichte Membrane gemessen werden, wenigstens mit der
Hilfe des Wechsels des Innendrucks in dem Gerät.
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Im
Folgenden wir die Erfindung mit der Hilfe von Beispielen und unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen betrachtet.
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1 zeig
schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung.
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2 zeigt
ein Detail von 1.
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3 zeigt
ein Detail einer Ausführungsform der
Erfindung.
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4 zeigt
eine zweite erfindungsgemäße Anordnung.
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5 zeigt
ein Detail von 4.
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Im
Folgenden werden einige generelle Merkmale der Erfindung behandelt.
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Die
tatsächlich
benutzte gasdurchlässige Membrane
muss strapazierfähig
und dadurch teilweise weniger durchlässig für Gas ausgeführt werden. Schlechte
Durchlässigkeit
und der konsequenterweise langsamere Druckausgleich kann durch Erhöhen des
Oberflächenbereichs
der Membrane ausgeglichen werden.
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Die
Stelle der Durchgangsbohrung, die mit der Hilfe einer Membrane ausgebildet
ist, liegt vorzugsweise an der Seite des Körpers, nicht jedoch dort, wo
sich das Armband befindet, sodass die Durchgangsbohrung mit ihren
Strukturen den Vorsprungsoberflächenbereich
des Produkts praktisch nicht vergrößert, sondern der größtmögliche Teil
der oberen Oberfläche
für das
Display des Geräts
verfügbar ist.
Eine Stelle an dem Boden des Geräts
weist den Nachteil auf, dass die Membrane nicht so effektiv belüftet wird
wie an der Seite oder an dem Kopf. Der Boden des Geräts bildet
auch eine Oberfläche
gegen das Handgelenk, sodass jeder Schmutz, der zwischen dem Gerät und dem
Handgelenk eintritt, wie auch gelöste tote Hautzellen, die Durchgangsbohrung
bei längerfristiger
Benutzung blockieren kann. Ab und zu kann auch das Handgelenk die Öffnung der
Durchgangsbohrung verschließen.
Die Belüftung der
Membrane ist von grundlegender Wichtigkeit, da dann, wenn die Membrane
nass wird, ihre Gasdurchlässigkeit
und Druckübertragungsfähigkeit
wesentlich abnehmen wird. In diesem Fall, wenn die Membrane nass
ist, wird das Gerät
ausreichend starr werden, um die Druckmessung des Barometers oder
der Höhenmesserfunktion
fehlerhaft durchzuführen
und die durch das Gerät
angezeigten Daten auch fehlerhaft zu machen. Auf der anderen Seite
könnte
bei einigen Produkten diese Druckänderung zum Realisieren einer
Wasserkontakterkennung genutzt werden, insbesondere wenn diese mit
der genauen Messung einer Temperatur von der Platine kombiniert
wird. Andererseits kann, wenn das Gerät eine von Tauchcomputern bekannte
Wasserkontakterkennungseinheit aufweist, das Gerät diese verwenden um festzustellen,
dass es sich in Wasser befindet und wenigstens einen Eintrag in
der Höhenmesseraufnahme
vornehmen kann, dass sich das Gerät in Wasser befindet und deshalb
die Druckdaten nicht verwendet werden können.
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Die
Membrane sollte belüftet
werden, sollte aber auch geschützt
sein, sodass sie nicht beschädigt
wird, wenn sie sich an dem Handgelenk des Benutzers befindet. Der
Schutz kann aus einem Stahlnetz oder zwei übereinanderliegenden perforierten Platten
bestehen, zwischen welchen sich ein offener Raum befindet und deren
Bohrungen so angeordnet sind, dass sie nicht miteinander übereinstimmen.
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Die
Abdichtung der Membrane gegen den Körper stellt einen der wichtigsten
Punkte der Konstruktion dar. in diesem Fall müssen Klebeplaketten oder Klebstofflösungen nicht
notwendigerweise am vorteilhaftesten sein. Eine lange Verwendungszeitspanne
unter Freilandbedingungen kann die Dichtigkeit dieser Lösungen nach
einiger Zeit beschädigen. Es
würde deshalb
von Vorteil sein, die Dichtung auf Basis einer mechanischen Dichtung
in der Art auszuführen,
dass eine hochqualitative glatte Dichtoberfläche bei dem Körper geschaffen
wird, ge gen die eine glatte Dichtoberfläche der halbdurchlässigen Membrane
gepresst wird. Bei dieser Verbindung ist es auch möglich, einen
Dichtring oder eine geeignet geformte Dichtung oder O-Ring zu verwenden.
Der maßgebliche
Punkt besteht darin, den Spalt zwischen dem Instrumentenkörper und
der gasdurchlässigen
Membrane oder Platte derart abzudichten, dass die mechanische Struktur
einen durchgängigen
Druck auf die Dichtoberflächen
ausübt.
Diese Dichtung und dieser Druck können verschiedenartig erzeugt
werden, z.B. durch die in den beigefügten Figuren gezeigten Strukturen.
Natürlich
kann eine sorgfältig
ausgeführte
Klebstoff- oder Klebeplakettenbefestigung unter einigen Bedingungen
sehr gut funktionieren.
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Der
durchlässige
Oberflächenbereich
der Membrane kann z.B. 5 mm2 betragen, abhängig davon,
wie schnell ein Druckwechsel überwacht
werden soll. Fallschirmspringen ist ein Extrem für die am schnellsten erforderliche
Messung, während
normales Trekking die langsame Messungsanforderung darstellt. Wenn
die Membrane relativ groß ist,
muss sie z.B. durch ein Stahlnetz oder ein perforierte Platte unterstützt werden,
sodass sie dem Dichtungstest widersteht, der mit Wasserdruck durchgeführt wird,
als auch einem möglichen
Tauchen in Wasser, ohne zu brechen. Die perforierte Platte kann
mit einer Perforation in dem tatsächlichen Ohrenkörper ausgetauscht
werden, oder eine Membranenträgerstruktur, die
das Auftreten einer Druckübertragung
mit der Hilfe einer Bohrung und einer Auskehlung zulässt.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung. In dem Instrumentenkörper 1 befindet sich
die Platine 2 der Messelektronik, in die ein Drucksensor 3 eingesetzt
ist. Das Innere des Instrumentenkörpers 1 ist in herkömmlicher
Weise wasserdicht gemacht, um den Anforderungen der Standards zu
genügen. Die
Wasserdichtigkeitsklasse ist gemäß dem Verwendungszweck
bestimmt. Eine Durchgangsbohrung 4, die mit der Hilfe einer
halbdurchlässigen Membrane
ausgeführt
ist, befindet sich auf der Seite des Instrumentenkörpers 1.
Deshalb nimmt die Durchgangsbohrung 4 keinen Raum auf der
displayseitigen Oberfläche
ein, noch kann das Handgelenk die Durchgangsbohrung auf der handseitigen
Oberfläche
blockieren. Es ist auch bevorzugt, dass die Durchgangsbohrung nicht
in dem Bereich angeordnet ist, der durch die Handgelenksbandbefestigungen 5 beschränkt ist,
da dies ihre Belüftung
vermindern würde.
Auf der anderen Seite wird das Handgelenksband die Durchgangsbohrung
in de Bereich zwischen den Befestigungen vor mechanischen Kontakten
schützen.
Um die Durchgangsbohrung selbst anzubringen, sind Bohrungen in dem
Instrumentenkörper 1 ausgeführt, von
denen in diesem Beispiel vier vorhanden sind. Die Anzahl, Stelle,
Form und der Querschnittsbereich der Bohrung kann variieren. Der wichtige
Faktor für
die Durchlässigkeit
der Bohrungen und der gasdurchlässigen
Membrane 7 besteht darin, eine dem Verwendungszweck genügende Druckausgleichsgeschwindigkeit
zu erzielen. Eine flache Dichtoberfläche 8, gegen welche
die gasdurchlässige
aber wasserdichte Membrane 7 gepresst wird, ist in dem
Instrumentenkörper 1 ausgebildet,
in dem Bereich, der die Bohrungen umgibt. Die Membran 7 kann
z.B. aus gestrecktem Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sein,
wobei geeignete Membranen kommerziell erhältlich sind. Die Teile der Membrane 7,
die gegen die Dichtoberfläche
gepresst werden, können
wenigstens teilweise mit einem Dichtmaterial überzogen sein, sodass eine
gute Dichtung gegen die Dichtoberfläche 8 des Instrumentenkörpers 1 erhalten
wird. Die Qualität,
Rauhigkeit und Form der Dichtoberfläche 8 muss so sein,
dass eine Wasserdichtigkeit zwischen der Membrane 7 und
der Oberfläche
erzielt wird. Richtlinienwerte zu der Herstellung der Oberfläche können aus
Engineering Standards und Handbüchern
erhalten werden, und aus Designrichtlinien der Hersteller. Bei dieser Konstruktion
ist es vorteilhaft, wenn eine einzige Dichtoberfläche vorhanden
sein kann, während
die anderen Oberflächen
nicht in einer entsprechenden Art gefertigt sein müssen. Dadurch
können
in diesem Fall Herstellungskosten niedrig gehalten werden.
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Bei
dieser Lösung
trägt der
Instrumentenkörper 1 die
hintere Oberfläche
der gasdurchlässigen Membrane 7.
Die Membrane ist auf der gegenüberliegenden
Seite durch das Zuwenden zu dem Instrumentenkörper 1 geschützt, wobei
eine Konstruktion wie die folgende verwendet wird. In erster Linie
liegt ein O-Ring 9 auf der Dichtoberfläche 8 gegen die Membrane 7 an.
Mit der Hilfe des flexiblen O-Rings 9 kann
eine genau definierte, geeignete Druckkraft gegen die Membrane 7 ausgeübt werden,
die eine dichte Verbindung zwischen der Membrane 7 und
der Dichtoberfläche 8 bei
Benutzung auf lange Sicht garantiert. Ein Tragring 10 ist
auf der Innenseite des O-Rings 9 angeordnet. Eine stählerne Druckplatte 11,
in der sich wenigstens eine Bohrung 12 befindet, ist oben
auf dem Tragring 10 und dem O-Ring 9 angebaut.
Ganz oben am Kopf der Konstruktion befindet sich eine Abdeckplatte 13,
in der sich vier Bohrungen 14 befinden. Die Abdeckplatte 13 ist
von der Außenseite
(aus der Richtung A) in 2 gezeigt. Auch in diesem Fall
kann die Anzahl, Anordnung, Form und der Querschnittsbereich der
Bohrungen variieren. Jedoch sollten die Bohrungen 12, 14 der Abdeckplatte 13 und
der Druckplatte 11 derart angeordnet sein, dass sie nicht
miteinander übereinstimmen,
wodurch eine direkte Verbindung durch die Bohrungen 14 der
Abdeckplatte 13 zu der Membrane 7 verhindert wird.
Jedoch muss eine gegenseitige Fliessverbindung zwischen den Bohrungen
oder anderen Öffnungen
bestehen.
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Die
Abdeckplatte 13 ist an dem Instrumentenkörper 1 durch
Schrauben 15 befestig. Es ist offensichtlich, dass die
Befestigung auch in anderer Art ausgeführt werden kann, beispielsweise
als eine Gewindebefestigung oder durch eine Nietverbindung. Es ist
eine Ausnehmung 16 vorhanden, die einen Raum zwischen der
Abdeckplatte 11 und der Druckplatte 13 bildet,
in dem Teil der Druckplatte 13, der gegen die Abdeckplatte 11 anliegt.
In dieser Art kann Luft durch die Bohrungen in den Platten strömen. Der Dichtungseffekt
des O-Rings basiert auf seiner Flexibilität und der Druckkraft, welche
den definierten Druck erzeugt. Bei der obigen Lösung wird dies durch die Bemessung
der Ausnehmung der Abdeckplatte 13 gegen den Instrumentenkörper 1 erzeugt.
Die Höhe
der Kante 17 an den Kanten der Ausnehmung 16 und
gegen die Druckplatte 11 muss der Art sein, dass dann,
wenn die Abdeckplatte 13 durch die Schrauben 15 gegen
Instrumentenkörper
angezogen wird, der Spalt zwischen der Druckplatte 11 und
dem Instrumentenkörper 1 einen
ausreichenden Druck in dem O-Ring erzeugt. Der Zweck des Tragrings 10 besteht
hier darin, den Raum des O-Rings einzugrenzen, sodass er in der
richtigen Form bleibt und die gewünschte Höhe des Drucks erzeugt wird. O-Ring-Hersteller
stellen Abmessungsrichtlinien für den
Einbau der Ringe zur Verfügung.
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Bei
der Ausführungsform
von 3 wird ein Fasergewebe zum Unterstützen der
gasdurchlässigen
Membrane 7 verwendet, und eine einzige große Durchgangsbohrungsöffnung kann
in dem Instrumentenkörper
ausgeführt
sein. Das Fasergewebe ist auf der Innenseite des Instrumentenkörpers 1 angeordnet.
Dies ist wichtig, da das Fasergewebe dann innen vor dem Nasswerden
geschützt
ist und nicht getränkt
und verschmutzt werden kann. Die Aufnahme von Wasser oder Schmutz
auf dem Fasergewebe würden
die Membrane am Atmen hindern.
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In
der Lösung
von 3 wird ein zweiteiliger O-Ring verwendet. Eine
Einbaunute 18, in welcher die Kante 19 der Abdeckplatte 13 und
der erste O-Ring 19 an der inneren Seite von der Kante
anliegt, ist für
die Seiten der Membrane 7 an dem Instrumentenkörper 1 ausgebildet.
Bei dieser Lösung
kann die Abdeckplatte an dem Instrumentenkörper 1 durch Gewinde 20 angebracht
werden, die an den Kanten der Einbaunut 18 und an der Außenoberfläche der Abdeckplatte 13 ausgebildet
sind. Eine zweite Einbaunut ist an der Oberfläche der Abdeckplatte 13 vorhanden,
die der Membrane 7 zugewandt ist, für einen zweiten O-Ring 20.
Dieser O-Ring kann von seiner inneren Oberfläche durch einen Tragring gehalten sein,
oder durch die Form der Abdeckplatte 13. Der Schutz der
Membran vor Kontakt kann in derselben Art wie vorstehend beschrieben
ausgeführt
sein oder beispielsweise durch ein geeignet dichtes Schutznetz.
Anstelle einer Gewindebefestigung kann Klebstoff, ein Seegerring
oder andere herkömmliche
Befestigungslösungen
zum Befestigen der Abdeckplatte verwendet werden.
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Bei
den in 4 gezeigten Lösungen
bestehen die Kanten der gasdurchlässigen Membrane 7 auf
der Seite des Instrumentenkörpers
aus O-Ring-Dichtungen, die in der Einbaunut 22 angeordnet
sind. Bei dieser Lösung
sind kreuzweise H-förmige Nuten
(5) in der Druckplatte 11 ausgebildet,
eine auf jeder Seite von Platte 11. Die Nuten laufen nicht
durch die Platte, stattdessen ist eine Bohrung in der Platte an
dem Schnittpunkt des unteren Endes der Nuten vorgesehen. Die Platte
drückt
nun über
eine große
Oberfläche
gegen die Membrane 7, jedoch ist auch der Oberflächenbereich
groß,
der gegen die Membrane anliegt. Natürlich muss die H-Nut auf der
Oberfläche,
die der Abdeckplatte 13 zugewandt ist, wenigstens teilweise
mit den Bohrungen 14 der Abdeckplatte 13 übereinstimmen.
Es ist möglich, einen ähnlichen
Konstruktionstyp an der Oberfläche des
Instrumentenkörpers 1 zu
verwenden, welcher der Membrane 7 gegenüber liegt, wobei in diesem Fall
relativ gute Unterstützung
ohne Kompromiss mit einem ausreichend kleinen Strömungswiderstand
erzielt wird. Es ist offensichtlich, dass die Auskehlung der Druckplatte 11,
welche der Membrane gegenüber liegt,
wenigstens teilweise der Auskehlung in dem Instrumentenkörper entsprechen
muss. Die Form der Auskehlung kann natürlich variieren. Alternativ
kann die Auskehlung nur in dem Instrumentenkörper vorhanden sein. Auch bei
dieser Lösung
muss ebenfalls nur eine Oberfläche
abgedichtet werden, die zwischen dem O-Ring und der hinteren Oberfläche der Membrane
ausgebildet ist. In diesem Fall muss die Oberfläche der Membrane, die der Dichtung
gegenüber
liegt, in der Art behandelt werden, dass eine ausreichende Dichtung
erzielt wird. Die Membrane kann z.B. undurchlässige Kanten aufweisen und
mit einem Material überzogen
sein, das ausreichende Glattheit aufweist.
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Die
Erfindung kann mit der Hilfe vieler unterschiedlicher Arten konstruktiver
Lösungen
ausgeführt
werden. In ähnlicher
Weise können
Materialien wie Metalle, Metalllegierungen, Polymere, Verbundmaterialien
und Keramiken, welche bei der Herstellung von Instrumenten weit
verbreitet sind, als die Materialien verwendet werden. Die einzige
Einschränkung
hinsichtlich der Auswahl des Materials besteht darin, dass die Membrane
durchlässig
für ein Gas,
jedoch trotzdem wasserdicht sein muss. Deshalb muss ein Material
für die
Membrane verwendet werden, bei dem es möglich ist, eine Porösität und eine
Dicke zu bilden, welche diese Anforderung erfüllen.
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Der
Begriff Strombahn kann generell für die Öffnungen oder Bohrungen in
dem Instrumentenkörper,
der Abdeckplatte, der Druckplatte und anderorts in der Struktur
verwendet werden.