DE102017121347A1

DE102017121347A1 - Schlauchdrucksensor für eine Schlauchpumpenanordnung

Info

Publication number: DE102017121347A1
Application number: DE102017121347.3A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Berndt; Frank Martin
Original assignee: Turck Holding GmbH
Current assignee: Turck Duotec GmbH
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorelement zur Messung eines Drucks in einem Schlauch (2), mit einem außen am Schlauch (2) mit einer Tastfläche (13) eines Tastendes anliegenden Stößel (8), der in einem Fenster (33) oder einem Führungsschacht (12) eines Gehäuses (7) geführt ist und dessen dem Tastende gegenüberliegendes Druckende eine von einem gerundeten Vorsprung ausgebildete Druckfläche (16) aufweist, die einen Biegebalken (9) beaufschlagt, dessen Durchbiegung mit einem Dehnungsmesselement gemessen wird. Es wird vorgeschlagen, dass der Biegebalken (9) aus einem keramischen Material besteht und das Dehnungsmesselement von auf dem Biegebalken (9) aufgedruckten und anschließend aufgebrannten Widerstandsfeldern (R₁, R₂, R₃, R₄) gebildet ist. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Biegebalken (9) eine Materialanhäufung aufweist, die ebenfalls durch Aufdrucken und anschließendes Brennen eines keramischen Materials erzeugt wird.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft ein Sensorelement zur Messung eines Drucks in einem Schlauch, mit einem außen am Schlauch mit einer Tastfläche eines Tastendes anliegenden Stößel, der in einem Fenster oder einem Führungsschacht eines Gehäuses geführt ist und dessen dem Tastende gegenüberliegendes Druckende eine von einem gerundeten Vorsprung ausgebildete Druckfläche aufweist, die einen Biegebalken beaufschlagt, dessen Durchbiegung mit einem Dehnungsmesselement gemessen wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schlauchpumpenanordnung mit mindestens einem derartigen Sensorelement, wobei insbesondere zwei Sensorelemente vorgesehen sind, die jeweils am saugseitigen und am druckseitigen Schlauchabschnitt angeordnet sind.
Stand der Technik
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum indirekten Messen eines Drucks von Flüssigkeiten in einem Schlauchsystem beschreibt die DE 296 02 065 U1 . In einem mehrteiligen Gehäuse befindet sich ein Schlauch mit einem elastischen Mantel. Im Gehäuse ist ein Stößel gelagert, der ein Tastende aufweist, welches am Schlauchmantel anliegt. Ein dem Tastende gegenüberliegendes Druckende besitzt einen gerundeten Vorsprung, der auf einen Kraftaufnehmer wirkt.
Einen keramischen Kraftsensor mit einem zwischen Längsschlitzen angeordneten Biegebalken, auf dem Widerstandsflächen aufgedruckt sind, die piezoelektrische Eigenschaften aufweisen, zeigt die DE 10 2008 037 572 A1 .
Aus der EP 1 253 412 A1 ist ein Druckmesssystem bekannt mit einer Membran, deren Verformung an einen Drucksensor übertragen wird. Ein Verfahren zum Bestimmen eines Innendruckes in einem Behälter wird in der DE 10 2015 111 302 B3 beschrieben.
Die EP 1 357 372 B1 beschreibt einen Drucksensor, der einen Stößel aufweist, der mit einem Tastende an einer Außenwand eines Schlauches anliegt. Ein Druckende des Stößels wirkt mit einem Kraftsensor zusammen.
Kraftmesszellen beziehungsweise Kraftmesssensoren sind darüber hinaus bekannt aus den DE 37 05 471 A1 , DE 41 03 856 A1 , US 4,454,771 , US 4,594,898 , US 5,760,313 , US 6,491,647 B1 , US 7,082,844 B1 , US 2004/0083825 A1 , US 2004/0181312 A1 , US 2007/0151357 A1 , US 2007/0234827 A1 und WO 2009/095326 A1 .
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein preisgünstig zu fertigendes Sensorelement zur Messung eines Drucks in einem Schlauch anzugeben, das bei einer Dauerbelastung eine hohe Empfindlichkeit aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung dar, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe.
Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Biegebalken aus einem keramischen Material besteht. Die Verwendung eines derartigen Biegebalken führt zu einer Steigerung der Dauerbelastbarkeit insbesondere, wenn das Sensorelement in einer Anordnung mit einer Schlauchpumpe, insbesondere einer Peristaltikpumpe verwendet wird. Derartige Pumpen erzeugen Druckspitzen mit mehr oder weniger konstanter Pulsfrequenz. Der an der Wand des Schlauches anliegende Stößel überträgt minimale Amplituden auf den keramischen Biegebalken, so dass sich letzterer nur geringfügig durchbiegt. Der keramische Biegebalken zeigt sich durch eine hohe Standzeit aus und kann im Dauerbetrieb betrieben werden, wobei die Belastungsfrequenz im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 Hz liegt. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Dehnungsmesselemente unmittelbar auf den Biegebalken aufgedruckt und anschließend aufgebrannt werden. Es handelt sich um in Dickschichttechnik auf den Biegebalken aufgebrannte Widerstandsfelder. Die Tastfläche des Stößels ist insbesondere eine Rechteckfläche. Die Längsrichtung der Rechteckfläche verläuft bevorzugt in Erstreckungsrichtung des Schlauches. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Längsrichtung der Rechteckfläche quer zur Erstreckungsrichtung des Schlauches verläuft. Die Schmalseitenerstreckung der Tastfläche ist bevorzugt geringer, als der Durchmesser des Schlauches. Die Tastfläche kann in Bewegungsrichtung des Stößels um 5 bis 50 µm versetzt zu einer Auflagefläche des Gehäuses angeordnet sein, wobei die Tastfläche sowohl überbündig als auch unterbündig zur Auflagefläche verlaufen kann. Der Tastfläche liegt eine Druckfläche gegenüber. Die Druckfläche wird insbesondere vom Abschnitt einer Kugelfläche oder kugelähnlichen, gewölbten Fläche ausgebildet. Der Durchmesser der die gewölbte Fläche erzeugenden Kugel ist bevorzugt größer als der Abstand der beiden voneinander wegweisenden Breitseitenflächen des Stößels. Der Stößel kann insbesondere einen quaderförmigen Abschnitt aufweisen. Der quaderförmige Abschnitt bildet die Tastfläche aus. An den quaderförmigen Abschnitt schließt sich ein zweiter Abschnitt des Stößels an, der bis zur vom Druckende ausgebildeten Druckfläche reicht, die sich kuppelförmig über eine ansonsten ebene Stirnseite erhebt, die der Tastfläche gegenüberliegt. In diesem, an die Stirnseite angrenzenden Abschnitt des Stößels erstreckt sich ein aus der Breitseitenfläche ragender Vorsprung. Es kann auch vorgesehen sein, dass beide Breitseitenflächen einen Vorsprung aufweisen. Der Vorsprung bildet eine Stufe aus, die sich in einer Parallelebene zur Stirnseite beziehungsweise zur Tastfläche erstreckt. Die Stufe liegt bevorzugt etwa mittig zwischen der Stirnseite und der Tastfläche. Der Vorsprung kann sich bündig an die insbesondere von einer Halbkugelfläche gebildete Oberfläche der Tastfläche anschließen. Bei dem Vorsprung handelt es sich bevorzugt um einen Abschnitt einer Kreiszylinder-Stirnfläche. Zwischen Vorsprung und Tastfläche erstreckt sich der quaderförmige Abschnitt. Der Stößel, der bevorzugt aus einem Keramikmaterial gefertigt ist, besitzt zwei sich gegenüberliegende, von den Breitseitenflächen, der Tastfläche und der Stirnseite begrenzte Schmalseiten. Die Schmalseiten besitzen einen rechteckigen Grundriss. Die Schmalseiten und die beiden Breitseiten sind in einem Führungsschacht des Gehäuses geführt, wobei der Führungsschacht einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss aufweist. Der Führungsschacht geht in einen Hohlraum über. Die Wandung des Hohlraums bildet eine Schulter aus, an der die Stufe des Stößels anschlagen kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Stößel nicht aus dem Führungsschacht herausfallen kann.
Der Biegebalken ist bevorzugt materialeinheitlicher Bestandteil einer Keramikplatte. Er ist insbesondere mittels zweier parallel zueinander verlaufender Schlitze aus der Keramikplatte freigeschnitten. Die Schlitze sind bevorzugt ringsumschlossen. Der Biegebalken ist bevorzugt zweiseitig gelagert. An den Biegebalken schließen sich jeweils jenseits der Schlitze Befestigungsflächen an, die materialeinheitlich mit dem Biegebalken verbunden sind. Die Befestigungsflächen sind mit dem Gehäuse verklebt, so dass der Biegebalken mit beiden Enden am Gehäuse befestigt ist. Die Befestigungsflächen werden von der Keramikplatte ausgebildet. Auf einer Breitseitenfläche des Biegebalkens greift das Druckende des Stößels an, wobei ein Scheitelpunkt der Druckfläche etwa auf der Flächenmitte des Biegebalkens angreift, um den Biegebalken zu durchbiegen. Bevorzugt trägt der Biegebalken auf der dem Stößel abgewandten Seite die Widerstandsfelder, die in der Dickschichttechnologie aufgedruckt und aufgebrannt sind. Die Widerstandsfelder sind mittels Leiterbahnen, die ebenfalls in der Dickschichttechnik gefertigt sind, zu einer Brücke geschaltet und mit einer Auswerteschaltung verbunden. Die Auswerteschaltung kann von einem integrierten Schaltkreis gebildet sein, der auf der Keramikplatte befestigt sein kann. Die Widerstandsfelder sind bevorzugt als Vollbrücke geschaltet, wobei zwei Widerstandsfelder auf Dehnung und zwei Widerstandsfelder auf Stauchung beansprucht werden. Die Keramikplatte kann darüber hinaus Trägerin einer Steckerbuchse und einer Leuchtdiode sein. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sämtliche elektrischen oder elektronischen Komponenten des Sensorelementes auf der Keramikplatte angeordnet sind. Die Keramikplatte ist an einem Kunststoffgehäuse befestigt, das den Stößel lagert und ein Fenster aufweisen kann, in das die Leuchtdiode hineinragt. Der Führungsschacht kann aus mehreren Gehäusebestandteilen ausgebildet sein. Ein äußeres Gehäuseteil kann den Hohlraum aufweisen, in den ein inneres Gehäuseteil hineinragt. Das äußere Gehäuseteil bildet die Auflagefläche aus. Das innere Gehäuseteil kann den Hohlraum ausfüllen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Schlauchpumpenanordnung, wobei die Schlauchpumpenanordnung insbesondere zumindest ein Sensorelement aufweist, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Die Schlauchpumpenanordnung besitzt bevorzugt einen Träger, der aus einem Kunststoffteil gefertigt sein kann. Dieser Träger sitzt in einem Gehäuse und trägt eine Keramikplatte, die einen Biegebalken aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Keramikplatte beziehungsweise der von der Keramikplatte ausgebildete Biegebalken unmittelbar vom Schlauch beaufschlagt ist. Anstelle einer derartigen stößelfreien Ausgestaltung ist es aber auch möglich, dass ein Stößel verwendet wird. In diesem Fall ist insbesondere vorgesehen, dass die Keramikplatte an einer Unterseite des Trägers befestigt ist und der Stößel durch ein Fenster des Trägers hindurchragt. Dabei kann das Fenster die Funktion eines Führungsschachtes ausüben. Es ist aber auch möglich, die Druckseite des Stößels fest mit dem Biegebalken zu verbinden. Der Stößel kann frei durch das Fenster hindurchragen. Die Seitenwände des Stößels können von den Wänden des Fensters räumlich beabstandet sein. Der Stößel kann aus Keramik oder einem elastischen Werkstoff bestehen. Der Stößel kann beispielsweise aus Kautschuk bestehen. In einer Variante der Erfindung besteht der Stößel aus einem Glas oder einer Keramik und ist in Dickschichttechnik auf den Biegebalken aufgebrannt. Die Stößelhöhe kann hier 50 µm betragen. Die Höhe des Stößels ist bevorzugt so gewählt, dass das Tastende des Stößels bündig oder überbündig im Fenster liegt. Es kann ferner eine elastische Membran vorgesehen sein, die zwischen Stößel und Schlauch beziehungsweise zwischen Biegebalken und Schlauch angeordnet ist. Eine derartige elastische Membran kann sich insbesondere über die gesamte Auflagefläche des Trägers erstrecken, auf der der Schlauch aufliegt. Die Auflagefläche besitzt insbesondere einen gewölbten Bereich. In diesem gewölbten Bereich befindet sich die Schlauchpumpe. Zwei Abschnitte des Trägers beziehungsweise des Gehäuses können in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Abschnitte befinden sich in Förderrichtung vor der Schlauchpumpe oder nach der Schlauchpumpe und können jeweils ein Sensorelement aufweisen.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung eines gattungsgemäßen Sensorelementes ist vorgesehen, dass etwa in der Mitte des Biegebalkens eine Materialanhäufung vorgesehen ist. Diese Materialanhäufung kann aus keramischem Material bestehen und wird auf die Breitseitenfläche des Biegebalkens aufgebrannt. Diese Materialanhäufung kann zur Druckübertragung dienen. Mit dieser Materialanhäufung kann das Sensorelement in Kontakt mit dem Schlauch gebracht werden. Die Materialanhäufung kann somit die Funktion eines Stößels ersetzen. Die Materialanhäufung wird in der Dickschichttechnologie aufgebracht. Zunächst wird ein Glas oder Keramikmaterial beispielsweise im Siebdruckverfahren auf den Biegebalken aufgedruckt. Diese Glas- oder Keramikmasse wird dann bei erhöhter Temperatur gebrannt. Das Aufdrucken und anschließende Einbrennen kann mehrfach hintereinander wiederholt werden, um so die Höhe der Materialanhäufung zu vergrößern. Die Höhe der Materialanhäufung gegenüber der ansonsten ebenen Oberfläche des Biegebalkens ist bevorzugt größer, als die bei der Verwendung des Biegebalkens auftretende Verbiegung. Die Höhe der Materialanhäufung kann mindestens 20 µm, mindestens 40 µm oder mindestens 50 µm betragen. Eine maximale Höhe der Materialanhäufung kann 40 µm oder 50 µm betragen. Die Durchbiegung des Biegebalkens liegt bevorzugt im Bereich zwischen 2 und 10 µm. Die in den einzelnen Druck-/Brennschritten aufgebrachte Schicht kann eine Schichtdicke von 10 bis 25 µm aufweisen, so dass zwei oder drei Beschichtungsschritte durchgeführt werden können. Es ist ferner vorgesehen, dass der Biegebalken von einer rechteckigen Keramikplatte ausgebildet ist. Die Keramikplatte kann keine Schlitze aufweisen, so dass die gesamte Keramikplatte die Funktion des Biegebalkens ausübt. Der Biegebalken hat dann die Gestalt einer einseitig eingespannten Zunge. Es ist aber auch hier möglich, den Biegebalken nicht nur einseitig am Gehäuse zu befestigen, sondern beidseitig am Gehäuse zu befestigen. Bei einer stößelfreien Ausgestaltung ist insbesondere vorgesehen, dass der Träger eine zum Schlauch weisende Oberseite aufweist, die zumindest im Bereich, der unmittelbar dem Sensorelement benachbart ist, eben ausgebildet ist. Der Biegebalken kann bündig in dieser Ebene angeordnet sein. bevorzugt wird hier der Biegebalken von einem durch Längsschlitze freigeschnittenen Bereich der Keramikplatte gebildet. Der Schlauch liegt bei dieser Ausgestaltung nicht nur berührend und druckübertragend auf dem Biegebalken auf. Der Schlauch kann auch druckübertragend auf den beiden sich parallel zum Biegebalken erstreckenden Abschnitten der Keramikplatte aufliegen. Bei dieser Variante ist es von Vorteil, wenn auf dem mittleren, am Schlauch anliegenden Bereich des Biegebalkens eine Materialanhäufung aufgebracht wird, die im Bereich zwischen 1 µm und 100µm liegt. Sie liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 10 µm und 50µm.
Das Sensorelement ist insbesondere zur Verwendung an einer Schlauchpumpe, beispielsweise einer Peristaltikpumpe, geeignet, die in der Medizintechnik Anwendung findet. Anwendungsgebiete sind beispielsweise Infusionsanlagen oder Geräte für schlauchbasierte künstliche Ernährung. Die Tastfläche des Stößels kann eine Länge von 6 bis 12 mm besitzen, wobei eine bevorzugte Länge bei 8 bis 9 mm liegt. Die Breite der Tastfläche liegt bevorzugt im Bereich zwischen 1,5 und 4 mm, wobei eine bevorzugte Breite im Bereich von 1,7 bis 3 mm liegt. Die Höhe des Stößels, also der Abstand der Tastfläche von der Stirnfläche beträgt etwa 3 bis 8 mm; bevorzugt beträgt die Höhe etwa 4,5 bis 6 mm. Der Durchmesser der Kugelfläche, die die Druckfläche ausbildet, liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 2 und 5 mm; bevorzugt liegt der Durchmesser bei etwa 2,5 bis 4 mm. Die Schläuche, die mit dem Sensorelement verwendet werden haben typischerweise Durchmesser von 10 mm und mehr. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sensorelementes ist für den Dauerbetrieb und für Dauerbelastungen geeignet. Das Sensorelement besitzt bei einer geringen Durchbiegung des Biegebalkens eine hohe Empfindlichkeit. Es ist für mehrere Millionen Durchbiegungen im Jahr verwendbar. Die elektronische Schaltung, die insbesondere in einem integrierten Schaltkreis auf der Keramikplatte aufgebracht ist, beinhaltet einen elektronischen Verstärker, mit dem das Sensorsignal, welches insbesondere den zu einer Brücke zusammengeschalteten Widerstandsfeldern erzeugt wird, verstärkt wird. Die Stößelanordnung bildet gewissermaßen einen zweiten mechanischen Verstärker aus. Es handelt sich um einen Druckverstärker. Die Tastfläche des Stößels liegt mit einem großen Flächenabschnitt an der Schlauchwandung an. Die über diese Flächenanlage auf den Stößel übertragene Kraft wird über eine kleinere Fläche, nämlich der Scheitelfläche des kuppelförmigen Tastendes auf den Biegebalken übertragen. Die Druckbeaufschlagung des Stößels auf dem Biegebalken ist somit größer als die Druckbeaufschlagung des Schlauches auf den Stößel. Der mechanische Druckverstärker hat ein Verstärkungsverhältnis < 1. Aufgrund der sich zu höheren Drücken verformenden Anlagefläche des Druckendes ist das Verstärkungsverhältnis nicht linear. Es beträgt vorzugsweise 10 bis 150, insbesondere 30 bis 60. Bei einem Schlauchdurchmesser von beispielsweise 4,3 mm beträgt die Kraftübertragungsfläche zum Schlauch etwa 16 mm². Die Kraftübertragungsfläche des Stößels zum Biegebalken beträgt hingegen etwa 0,2 bis 0,5 mm². Eine weitere Verstärkung findet dadurch statt, dass die Widerstandsfelder als Volldrücke geschaltet werden. Jeweils zwei Widerstandsfelder werden auf Dehnung und zwei weitere Widerstandsfelder auf Stauchung beansprucht. Bei gleicher, insbesondere gegensinniger Durchbiegung, liegen am Ausgang der Brücke Signale mit doppelter Messsignalstärke an.
In einer Variante der Erfindung oder in Kombination zu den zuvor erläuterten Erfindungen ist vorgesehen, dass der Breitseitenvorsprung, der die Stufe ausbildet, nur an einer der beiden Breitseiten vorgesehen ist. Der Breitseitenvorsprung kann auch quaderförmig ausgebildet sein. Das Sensorelement ist für eine Messung von kleinen, zyklischen Druckschwankungen in einem Schlauch geeignet. Der Stößel bewegt sich dabei um Strecken zwischen 1 µm und 10 µm, wobei Kräfte in der Größenordnung von 1 bis 40 N erzeugt werden, die den Biegebalken durchbiegen. Die Durchbiegung des Biegebalkens wird mittels Dehnungsmesselementen gemessen, die von Widerstandsfeldern gebildet sind, die von Widerstandsfeldern gebildet sind, die von vier Dickschichten minus DMS gebildet sind. Sämtliche Widerstandsfelder ändern bei einer Biegung des Biegebalkens ihren Widerstandswert, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zwei Widerstandsfelder ihren Widerstand verringern und zwei Widerstandsfelder ihren Widerstand erhöhen, so dass die Widerstandsfelder als Vollbrücke geschaltet werden können. Die Keramikplatte bildet drei parallel zueinander verlaufende Materialstege aus, die durch die beiden Schlitze, bei denen es sich um Langlöcher handelt, gebildet sind. Zwei schmale äußere Stege erstrecken sich beidseitig des breiteren Biegebalkens.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schlauchdrucksensors in einer perspektivischen Darstellung,
2 eine zweite perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels,
3 schematisch eine Schlauchpumpenanordnung mit einer Schlauchpumpe 1 und zwei Schlauchdrucksensoren 4,4',
4 schematisch den Querschnitt durch einen Schlauchdrucksensor 4,
5 eine dritte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels,
6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 4,
7 perspektivisch den in 6 dargestellten Schnitt,
8 perspektivisch einen Stößel 8,
9 denn Stößel in der Seitenansicht,
10 den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in 9,
11 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung,
12 den Schnitt gemäß der Linie XII-XII in 11 mit einem angedeuteten Widerlager 5,
13 das in der 11 dargestellte Ausführungsbeispiel mit entferntem Gehäuse 7,
14 den Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in 11,
15 vergrößert den Ausschnitt XV in 14,
16 die Keramikplatte 10, die den Biegebalken 9 ausbildet,
17 schematisch eine Brückenschaltung der Widerstandsfelder R₁ , R₂ , R₃ , R₄ ,
18 eine Darstellung gemäß 11 beziehungsweise 13 eines dritten Ausführungsbeispiels,
19 einen Schnitt gemäß der Linie XIX-XIX, jedoch mit auf dem Biegebalken 9 aufliegenden Schlauch und angedeutetem Widerlager 5 und
20 eine weitere, aufgebrochene Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die Erfindung betrifft einen Schlauchdrucksensor 4,4' und dessen Anordnung beziehungsweise Verwendung an einer eine Schlauchpumpe 1 aufweisenden Schlauchpumpenanordnung.
Die 1 zeigt schematisch die Funktionsweise einer Schlauchpumpenanordnung. Die Schlauchpumpenanordnung besitzt eine von einem Elektromotor angetriebene Antriebsscheibe, auf der insbesondere in gleichmäßiger Umfangsanordnung Anpressrollen 3 angeordnet sind, die gegen den Mantel eines Schlauches 2 drücken, um dadurch eine peristaltische Bewegung zu erzeugen, die eine Flüssigkeit durch den Schlauch 2 hindurchfördert Auf der der Antriebsscheibe gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Widerlager 5, an dem der Schlauch 2 anliegt, so dass sich zwischen dem Anpressrollen 3 durch Einschnürungen begrenzte Fördervolumina ausbilden, die in Drehrichtung der Antriebsscheibe wandern. Beim Ausführungsbeispiel ist sowohl auf der druckseitigen als auch auf der saugseitigen Seite der Schlauchpumpe 1 jeweils ein Schlauchdrucksensor 4,4' angeordnet.
Der Schlauchdrucksensor 4, 4' besitzt eine ebene Auflagefläche 14, auf der der Schlauch 2 aufliegt. Der Auflagefläche 14 liegt eine Anlagefläche 6 gegenüber, die von einem Widerlager 5 ausgebildet ist. Die Anlagefläche 6 kann eine Ebene sein. Sie kann aber auch der Außenkontur des Schlauches 2 folgen, also bogenförmig gestaltet sein.
Die 2 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schlauchdrucksensors. Die Auflagefläche 14 wird von einem Gehäuse 7 ausgebildet und besitzt eine Öffnung, die einen Führungsschacht 12 ausbildet. Der Führungsschacht 12 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Im Führungsschacht 12 ist ein Stößel 8 verschieblich geführt. Der Stößel 8 wird in den 8 bis 10 dargestellt.
Der Stößel 8 besteht aus einem keramischen Werkstoff und besitzt eine rechteckige Tastfläche 13, die im Wesentlichen den Querschnitt des Führungsschachtes 12 ausfüllt. Die Tastfläche 13 liegt etwa bündig in der Auflagefläche 14, sie kann etwa 5 bis 20 µm überbündig oder unterbündig in der Auflagefläche 14 liegen.
Die Tastfläche 13 wird von einem quaderförmigen Abschnitt 22 des Stößels 8 ausgebildet. Die 9 zeigt den quaderförmigen Abschnitt 22 als den Bereich zwischen der gestrichelten Linie und der Tastfläche 13.
Der Stößel 8 besitzt eine zur Tastfläche 13 parallel verlaufende Stirnseite 18. Während die Tastfläche 13 einem Tastende zugeordnet ist, ist die Stirnseite 18 einem Druckende zugeordnet. Der Stößel 8 besitzt zwei voneinander wegweisende Breitseitenflächen 15 und zwei voneinander wegweisende Schmalseiten 17. Die Schmalseiten 17, die Stirnseite 18, die Tastfläche 13 und die beiden Breitseitenflächen 15 sind die Seitenflächen eines quaderförmigen Körpers. Etwa in der Längsmitte der Stirnseite 18 befindet sich ein halbkugelförmiger Vorsprung, der eine Druckfläche 16 ausbildet. Der Scheitel der Druckfläche 16 wirkt mit einem Biegebalken 9 zusammen. Bei einer geringen Kraftbelastung drückt die Druckfläche 16 mit einer geringen Berührungsfläche auf den Biegebalken 9. Aufgrund einer Festkörperverformung vergrößert sich die Anlagefläche der Druckfläche 16 am Biegebalken 9 mit zunehmender Kraft. Die Tastfläche 13 liegt mit einer größeren Anlagefläche an dem Mantel des Schlauches 2 an.
An die Druckfläche 16 schließt sich auf beiden Breitseitenflächen 15 ein Vorsprung an, der im Ausführungsbeispiel von einem Zylinderabschnitt 19 gebildet ist, in nicht dargestellten Varianten aber auch eine andere Grundrissform aufweisen kann. Etwa mittig zwischen Stirnseite 18 und Tastfläche 13 bildet der Vorsprung 19 eine Stufe 23 aus, die sich in einer Parallelebene zur Tastfläche 13 erstreckt.
Zwischen dem Biegebalken 9 und dem Führungsschacht 12 befindet sich ein Hohlraum 28, der aber auch mit einem Einsatzstück ausgefüllt sein kann. Die Wandung des Hohlraums 28 bildet eine Schulter 24 aus, an der sich die Stufe 23 abstützen kann, so dass verhindert ist, dass der Stößel 8 aus dem Führungsschacht 12 herausfallen kann.
Der Biegebalken 9 wird von einer Keramikplatte 10 ausgebildet. Die längliche Keramikplatte 10 besitzt zwei sich in der Erstreckungsrichtung der Keramikplatte 10 erstreckende Langlöcher 11. Zwischen den Langlöchern 11 erstreckt sich der Biegebalken 9. Der Biegebalken 9 ist somit jeweils von zwei Randstegen benachbart. Gegen eine Breitseitenfläche der Keramikplatte 10 wirkt der Stößel 8, der mit seinem Scheitel der Druckfläche 16 den Biegebalken 9 etwa in seiner Flächenmitte beaufschlagt. Auf der dem Stößel 8 abgewandten Seite besitzt die Keramikplatte 10 aufgedruckte Leiterbahnen und Widerstände. Bei den Widerständen handelt es sich um Widerstandsfelder R₁ , R₂ , R₃ , R₄ , die bei einer Biegung ihren Widerstandswert ändern. Die Widerstände R₂ und R₃ sind derart im Wurzelbereich des Biegebalkens 9 angeordnet, dass sie bei einer Durchbiegung des Biegebalkens 9 gestaucht werden. Die beiden Widerstände R₁ und R₄ sind etwa mittig am Biegebalken 9 angeordnet, so dass sie bei einer Durchbiegung des Biegebalkens 9 gedehnt werden. Die Widerstandsfelder R₁ , R₂ , R₃ , R₄ sind als Vollbrücke geschaltet. Die 16 zeigt die Keramikplatte 10. Die 17 zeigt schematisch die Brückenschaltung. Die Brückenspannung U_B wird von einem Verstärker der elektronischen Schaltung 20 abgegriffen.
Zur Trimmung der Brückenschaltung sind darüber hinaus ein Abgleichnetzwerk 21 ausbildende ergänzende Widerstände vorgesehen.
Die Widerstände und die Leiterbahnen sind in der Dickschichttechnologie auf die Keramikplatte aufgebracht. Sie werden im Siebdruckverfahren aufgedruckt und anschließend bei einer erhöhten Temperatur gebrannt.
Auf der vom Stößel 8 wegweisenden Seite trägt die Keramikplatte 10 darüber hinaus eine elektronische Schaltung 20 in Form eines integrierten Schaltkreises und eine Steckerbuchse 25.
Auf der dem Stößel 8 zugewandten Seite trägt die Keramikplatte 10 darüber hinaus auch eine Leuchtdiode 26, die in ein Fenster 27 des Gehäuses 7 hineinragt.
Der Biegebalken 9 überragt frei den Hohlraum 28. Die Keramikplatte 10 ist auf beiden Seiten des Biegebalkens 9 über eine Klebeschicht 29 mit dem Gehäuse 7 verbunden (siehe 6).
Die 11 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung, die Bestandteil einer Schlauchpumpenanordnung ist. Die Schlauchpumpenanordnung besteht aus der eigentlichen Schlauchpumpe 35, die eine Antriebsscheibe mit Anpressrollen 3 aufweist, mit denen eine peristaltische Förderbewegung erzeugt wird. Es sind zwei Sensorelemente 4,4' vorgesehen, wobei ein erstes Sensorelement 4 in Förderrichtung vor der Schlauchpumpe 35 und ein zweites Sensorelement 4' in Förderrichtung nach der Schlauchpumpe 35 angeordnet sind. Die Sensorelemente 4, 4' sind in einem Gehäuse 7 angeordnet, wobei das Gehäuse 7 einen Träger 30 aufweist, der aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein kann. Der Träger 30 beziehungsweise das Gehäuse 7 bildet einen gewölbten Abschnitt 34 aus, der sich über die Antriebsscheibe der Schlauchpumpe 35 erstreckt. Zwei in einer Ebene diesseits und jenseits des gewölbten Abschnittes 34 angeordnete Abschnitte des Gehäuses 7 beziehungsweise des in einer Aussparung des Gehäuses 7 angeordneten Trägers 30 tragen jeweils einen Schlauchdrucksensor 4, 4'. Der Schlauchdrucksensor 4,4' besitzt eine Keramikplatte 10, wie sie in der 16 dargestellt ist und wie sie zuvor bereits beschrieben worden ist. Es ist aber auch vorgesehen, dass anstelle der, zwei parallele Schlitze aufweisenden Keramikplatte 10 eine ungeschlitzte Keramikplatte verwendet wird, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist und insgesamt als Biegebalken 9 wirkt. Bei dem in den 11 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Keramikplatte 10 auf beiden Seiten des Biegebalkens 9 fest mit dem Träger 30 verbunden. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Keramikplatte 10 als solche den Biegebalken 9 ausbildet, kann die Keramikplatte 10 aber auch nur mit einer Seite in Art einer freischwingenden Zunge am Träger 30 befestigt sein.
Der Träger 30 bildet ein Fenster 33 aus, in dem sich ein Stößel 8 befindet. Der Stößel 8 kann auch hier eine Gestalt aufweisen, wie sie zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Beim Ausführungsbeispiel besitzt der Stößel 8 eine quaderförmige Gestalt und liegt mit einer Quaderfläche auf der Mitte des Biegebalkens 9 auf. Die gegenüberliegende Quaderfläche wird vom Mantel des Schlauches 2 beaufschlagt.
Der Stößel 8 kann fest mit dem Biegebalken 9 verbunden sein. Er kann beispielsweise auf den Biegebalken aufgeklebt sein. Der Stößel kann auch aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, bestehen. Es ist vorgesehen, dass der Stößel 8 von der Wand des Fensters 33 beabstandet ist, so dass der Stößel 8 frei in das Fenster 33 hineinragt.
In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stößel 8 von einer Materialanhäufung gebildet ist, die im Siebdruckverfahren auf den Biegebalken 9 aufgebracht und anschließend gebrannt ist.
Die Keramikplatte 10 ist mit ihren beiden diesseits und jenseits des Biegebalkens 9 angeordneten Enden an einer Unterseite des insgesamt als Flachkörper gestalteten Trägers 30 befestigt. Auf der der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite des Trägers 30, die zum Schlauch 2 weist, befindet sich eine elastische Membran 31, die sich auch über den gewölbten Abschnitt 34 erstreckt. Der Mantel des Schlauches 2 liegt somit unter Zwischenlage einer elastischen Membran 31 am Stößel 8 an.
Die 18 bis 20 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem das Gehäuse 7 ebenfalls einen Träger 30 trägt und sowohl der Träger 30 als auch das Gehäuse 7 einen gewölbten Abschnitt 34 ausbilden. Wie auch beim ersten Ausführungsbeispiel ist am Gehäuse 7 eine Leiterplatte 32 befestigt, die eine elektronische Schaltung trägt.
Anders als bei dem in den 11 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt hier der Schlauch 2 nicht unter Zwischenschaltung eines Stößels 8 mit dem Biegebalken 9 zusammen. Hier ist vielmehr vorgesehen, dass der Schlauch 2 ohne Zwischenschaltung eines Stößels 8 mit dem Biegebalken 9 zusammenwirkt. Gleichwohl kann aber auch hier eine Materialanhäufung mit einer Materialstärke von beispielsweise 50 µm vorgesehen sein, die in ein Fenster hineinragt.
Die Keramikplatte 10 ist hier nicht in der Unterseite des Trägers 30 befestigt, sondern liegt bündig mit der Oberseite des Trägers in einer Ausnehmung des Trägers 30 ein. Der den Biegebalken 9 kreuzende Schlauch 20 übt hier nicht nur eine Druckkraft auf den Biegebalken 9 aus, sondern ebenso eine Druckkraft auf die sich parallel zum Biegebalken 9 erstreckenden Abschnitte der Keramikplatte 10, die durch den Schlitz 11 vom Biegebalken 9 getrennt sind. Die Keramikplatte 10 besitzt im Ausführungsbeispiel die in 16 dargestellte Ausgestaltung und die zuvor beschriebenen Eigenschaften. Auch hier ist es möglich, anstelle einer mit Schlitzen 11 versehenen Keramikplatte 10 eine ungeschlitzte Keramikplatte als Biegebalken zu verwenden.
Bei dem in den 18 bis 20 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine elastische Membran 31 vorgesehen, die sich über die Keramikplatten 10 und den gewölbten Abschnitt 34 erstreckt. Die elastische Membran 31 hat auch hier im Wesentlichen eine ledigliche Schutzfunktion, um das Innere des Behäuses vor Berschmutzungen zu schützen.
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
Ein Sensorelement, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Biegebalken 9 aus einem keramischen Material besteht und das Dehnungsmesselement von auf dem Biegebalken 9 aufgedruckten und anschließend gebrannten Widerstandsfeldern R₁ , R₂ , R₃ , R₄ gebildet ist.
Ein Sensorelement, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Tastfläche 13 die Oberfläche einer auf den Biegebalken 9 aufgebrachten Materialanhäufung ist.
Eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Biegebalken 9 aus einem keramischen Material besteht und das Dehnungsmesselement von auf dem Biegebalken 9 aufgedruckten und anschließend gebrannten Widerstandsfeldern R₁ , R₂ , R₃ , R₄ gebildet ist.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Tastfläche 13 eine Rechteckfläche ist, die von einem quaderförmigen Abschnitt 22 des Stößels 8 gebildet ist.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Druckfläche 16 ein Abschnitt einer gewölbten Kugelfläche ist, wobei der Durchmesser der Kugelfläche größer ist, als der Abstand zweier voneinander wegweisender Breitseitenflächen 15 des Stößels 8.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die gekennzeichnet sind durch einen aus der Breitseitenfläche 15 des Stößels 8 ragenden Vorsprung mit einer Stufe 23, wobei die Stufe 23 insbesondere zwischen einer vom Druckende ausgebildeten Stirnseite 18 und der Tastfläche 13 liegt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Vorsprung ein Zylinderabschnitt ist, der sich bündig an die Druckfläche 16 anschließt.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Stößel 8 aus einem keramischen Werkstoff besteht.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Widerstandsfelder R₁ , R₂ , R₃ , R₄ zu einer Brücke geschaltet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zwei Widerstandsfelder R₁ , R₄ auf Dehnung und zwei Widerstandsfelder R₂ , R₃ auf Stauchung belastet sind.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Biegebalken 9 mittels zweier paralleler Schlitze 11 aus einer Keramikplatte 10 freigeschnitten ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Biegebalken 9 mit jeden seiner beiden Enden am Gehäuse 7 befestigt ist.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Gehäuse 7 aus Kunststoff besteht.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Führungsschacht 12 eine Schulter 24 ausbildet, die mit der Stufe 23 zusammenwirkt.
Ein Sensorelement oder eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Keramikplatte 10 Trägerin einer elektronischen Schaltung 20 und/oder einer Steckbuchse 25 und/oder einer Leuchtdiode 26 ist.
Eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das zumindest eine Sensorelement 4 an einem Träger 30 befestigt ist, der ein Fenster 35 aufweist, durch das ein Stößel 8 hindurchragt, der ein Tastende aufweist, welches an einem Schlauch 2 anliegt und der ein Druckende aufweist, welches den Biegebalken 9 beaufschlagt und/oder dass der Stößel 8 fest mit dem Biegebalken 9 verbunden ist.
Eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das mindestens eine Sensorelement 4,4' an einem Träger 30 befestigt ist, wobei der Schlauch 2 ohne Zwischenlage eines Stößels 8 unmittelbar den Biegebalken 9 beaufschlagt.
Eine Schlauchpumpenanordnung, die gekennzeichnet ist durch eine zwischen Stößel 8 und Schlauch 2 oder zwischen Biegebalken 9 und Schlauch 2 angeordnete elastische Membran 31.
Eine Schlauchpumpenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen zwei in einer Ebene liegenden Abschnitten des Gehäuses 7 und/oder des Trägers 30 ein gewölbter Abschnitt 34 angeordnet ist, in den sich die Schlauchpumpe 35 befindet.
Ein Sensorelement, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Materialanhäufung ein auf dem Biegebalken 9 aufgedrucktes und anschließend gebranntes Keramikmaterial ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Materialanhäufung mehrere Schichten aufweist, die zeitlich aufeinanderfolgend aufgebracht worden sind.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Schlauchpumpe
2: Schlauch
3: Anpressrolle
4: Schlauchdrucksensor
4': Schlauchdrucksensor
5: Widerlager
6: Anlagefläche
7: Gehäuse
8: Stößel
9: Biegebalken
10: Keramikplatte
11: Schlitz, Langloch
12: Führungsschacht
13: Tastfläche, Tastende
14: Auflagefläche
15: Breitseitenfläche
16: Druckende, Druckfläche
17: Schmalseite
18: Stirnseite
19: Zylinderabschnitt
20: elektronische Schaltung
21: Abgleichnetzwerk (Ri)
22: quaderförmiger Abschnitt
23: Stufe
24: Schulter
25: Steckbuchse
26: Leuchtdiode
27: Fenster
28: Hohlraum
29: Klebeschicht
30: Träger
31: elastische Membran
32: Leiterplatte
33: Fenster
34: gewölbter Abschnitt
35: Schlauchpumpe
R₁: Widerstandsfeld
R₂: Widerstandsfeld
R₃: Widerstandsfeld
R₄: Widerstandsfeld
U_B: Brückenspannung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29602065 U1 [0003]
DE 102008037572 A1 [0004]
EP 1253412 A1 [0005]
DE 102015111302 B3 [0005]
EP 1357372 B1 [0006]
DE 3705471 A1 [0007]
DE 4103856 A1 [0007]
US 4454771 [0007]
US 4594898 [0007]
US 5760313 [0007]
US 6491647 B1 [0007]
US 7082844 B1 [0007]
US 2004/0083825 A1 [0007]
US 2004/0181312 A1 [0007]
US 2007/0151357 A1 [0007]
US 2007/0234827 A1 [0007]
WO 2009/095326 A1 [0007]

Claims

Sensorelement zur Messung eines Drucks in einem Schlauch (2), mit einem außen am Schlauch (2) mit einer Tastfläche (13) eines Tastendes anliegenden Stößel (8), der in einem Fenster (33) oder einem Führungsschacht (12) eines Gehäuses (7) geführt ist und dessen dem Tastende gegenüberliegendes Druckende eine von einem gerundeten Vorsprung ausgebildete Druckfläche (16) aufweist, die einen Biegebalken (9) beaufschlagt, dessen Durchbiegung mit einem Dehnungsmesselement gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (9) aus einem keramischen Material besteht und das Dehnungsmesselement von auf dem Biegebalken (9) aufgedruckten und anschließend gebrannten Widerstandsfeldern (R₁, R₂, R₃, R₄) gebildet ist.
Sensorelement zur Messung eines Drucks in einem Schlauch (2), mit einer Tastfläche (13), die örtlich einem Biegebalken (9) zugeordnet ist, dessen Durchbiegung mit einem Dehnungsmesselement gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastfläche (13) die Oberfläche einer auf den Biegebalken (9) aufgebrachten Materialanhäufung ist.
Schlauchpumpenanordnung mit zumindest einem Sensorelement (4, 4'), welches in Förderrichtung vor und/oder nach einer Schlauchpumpe (35) angeordnet ist, wobei das zumindest eine Sensorelement (4, 4') einen Biegebalken (9) aufweist, dessen Durchbiegung mit einem Dehnungsmessstreifen gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (9) aus einem keramischen Material besteht und das Dehnungsmesselement von auf dem Biegebalken (9) aufgedruckten und anschließend gebrannten Widerstandsfeldern (R₁, R₂, R₃, R₄) gebildet ist.
Sensorelement nach Anspruch 1 oder Schlauchpumpenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastfläche (13) eine Rechteckfläche ist, die von einem quaderförmigen Abschnitt (22) des Stößels (8) gebildet ist.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (16) ein Abschnitt einer gewölbten Kugelfläche ist, wobei der Durchmesser der Kugelfläche größer ist, als der Abstand zweier voneinander wegweisender Breitseitenflächen (15) des Stößels (8).
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen aus der Breitseitenfläche (15) des Stößels (8) ragenden Vorsprung mit einer Stufe (23), wobei die Stufe (23) insbesondere zwischen einer vom Druckende ausgebildeten Stirnseite (18) und der Tastfläche (13) liegt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Vorsprung ein Zylinderabschnitt ist, der sich bündig an die Druckfläche (16) anschließt.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (8) aus einem keramischen Werkstoff besteht.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsfelder (R₁, R₂, R₃, R₄) zu einer Brücke geschaltet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zwei Widerstandsfelder (R₁, R₄) auf Dehnung und zwei Widerstandsfelder (R₂, R₃) auf Stauchung belastet sind.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (9) mittels zweier paralleler Schlitze (11) aus einer Keramikplatte (10) freigeschnitten ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Biegebalken (9) mit jeden seiner beiden Enden am Gehäuse (7) befestigt ist.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) aus Kunststoff besteht.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschacht (12) eine Schulter (24) ausbildet, die mit der Stufe (23) zusammenwirkt.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikplatte (10) Trägerin einer elektronischen Schaltung (20) und/oder einer Steckbuchse (25) und/oder einer Leuchtdiode (26) ist.
Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorelement (4) an einem Träger (30) befestigt ist, der ein Fenster (35) aufweist, durch das ein Stößel (8) hindurchragt, der ein Tastende aufweist, welches an einem Schlauch (2) anliegt und der ein Druckende aufweist, welches den Biegebalken (9) beaufschlagt und/oder dass der Stößel (8) fest mit dem Biegebalken (9) verbunden ist.
Schlauchpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sensorelement (4,4') an einem Träger (30) befestigt ist, wobei der Schlauch (2) ohne Zwischenlage eines Stößels (8) unmittelbar den Biegebalken (9) beaufschlagt.
Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen Stößel (8) und Schlauch (2) oder zwischen Biegebalken (9) und Schlauch (2) angeordnete elastische Membran (31).
Schlauchpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei in einer Ebene liegenden Abschnitten des Gehäuses (7) und/oder des Trägers (30) ein gewölbter Abschnitt (34) angeordnet ist, in den sich die Schlauchpumpe (35) befindet.
Sensorelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialanhäufung ein auf dem Biegebalken (9) aufgedrucktes und anschließend gebranntes Keramikmaterial ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Materialanhäufung mehrere Schichten aufweist, die zeitlich aufeinanderfolgend aufgebracht worden sind.
Sensorelement oder Schlauchpumpenanordnung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.