-
Stand der Technik
-
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Erfassung eines Drucks eines fluiden Mediums mit einem in einem Sensorgehäuse angeordneten Druckaufnehmer bekannt, wobei das Sensorgehäuse ein mit einem Druckanschlussstutzen versehenes erstes Gehäuseteil und ein mit einem elektrischen Anschluss versehenes zweites Gehäuseteil aufweist und das erste Gehäuseteil durch Befestigungsmittel an dem zweiten Gehäuseteil befestigt ist und das erste Gehäuseteil wenigstens abschnittsweise einen als Außenangriff ausgebildeten Außenmantel aufweist. Der Außenmantel kann insbesondere als Sechskant ausgebildet sein und zum Angriff eines Werkzeuges dienen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der
DE 10 2013 223 442 A1 , der
DE 10 2016 211 704 A1 oder der
DE 10 2016 209 479 A1 bekannt. Im Stand der Technik werden unterschiedliche Befestigungsmittel eingesetzt, um das erste Gehäuseteil an dem zweiten Gehäuseteil zu befestigen. So sind in der
DE 10 2016 211 704 A1 beispielsweise Rastverbindungen, Schraubverbindungen oder Schweißverbindungen als mechanische Befestigungsmittel beschrieben.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines Drucks eines fluiden Mediums, mit einem in einem Sensorgehäuse angeordneten Druckaufnehmer, wobei das Sensorgehäuse ein mit einem Druckanschlussstutzen versehenes erstes Gehäuseteil und ein mit einem elektrischen Anschluss versehenes zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das erste Gehäuseteil durch Befestigungsmittel an dem zweiten Gehäuseteil befestigt ist und wobei das erste Gehäuseteil wenigstens abschnittsweise einen als Außenangriff ausgebildeten Außenmantel aufweist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil zusätzlich zu den mechanischen Befestigungsmitteln durch ein über den Außenmantel geführtes Sicherungselement an dem zweiten Gehäuseteil gesichert ist.
-
Vorteile der Erfindung
-
Der über den Druckanschlussstutzen zugeführte Druck beaufschlagt den Druckaufnehmer, bei dem es sich beispielsweise um ein Halbleiterbauelement mit einer auf der Oberseite mit einer elektronischen Brückenschaltung versehenen Membran handeln kann. Eine Deformation der Membran liefert ein Drucksignal, das über ein Schaltungsteil an die elektrischen Anschlüsse transferiert wird. Im Falle eines Bruchs der Membran oder einer anderen Beschädigung des Druckaufnehmers kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein an dem Druckanschlussstutzen anliegendes Medium, dessen Druck erfasst werden soll, schlagartig in den Raum hinter der Membran zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil gelangt. Die explosionsartige Druckerhörung in diesem Bereich kann im ungünstigen Fall die Festigkeit der mechanischen Befestigungsmittel überwinden und bei sehr hohen Drücken das Sensorgehäuse sprengen, so dass das Medium in den Außenbereich gelangt. Um dies zuverlässig zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, das erste Gehäuseteil zusätzlich zu den mechanischen Befestigungsmitteln durch ein über den Außenmantel geführtes Sicherungselement an dem zweiten Gehäuseteil zu sichern. In diesem Fall verstärkt das Sicherungselement die mechanische Befestigung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil derart, dass ein Bersten des Sensorgehäuses vermieden wird. Durch das Sicherungselement kann weiterhin vorteilhaft erreicht werden, dass große mechanische Zugkräfte, die im ungünstigen Fall über ein mit den elektrischen Anschlüssen fest verbundenes externes elektrisches Anschlusskabel auf das zweite Gehäuseteil einwirken können, nicht zu einem Abreißen des zweiten Gehäuseteils von dem ersten Gehäuseteil führen.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.
-
Vorteilhaft kann das Sicherungselement eine Spannkraft ausüben, welche das erste Gehäuseteil gegen das zweite Gehäuseteil spannt. Durch die Spannkraft wird eine Verstärkung der mechanischen Anbindung des ersten Gehäuseteils an das zweite Gehäuseteil erreicht, welche im Falle eines plötzlichen Anstieges des Innendrucks im Sensorgehäuse einer Zerstörung des Sensorgehäuses vorteilhaft entgegenwirkt.
-
Besonders vorteilhaft kann das Sicherungselement einen Draht umfassen, wobei das Sicherungselement insbesondere ein Drahtgerüst aufweisen kann. Das Drahtgerüst kann vorteilhaft eine in einer ersten Ebene verlaufende erste Schlaufe und eine in einer zu der ersten Ebene parallelen zweiten Ebene verlaufende zweite Schlaufe aufweist, wobei die erste Schlaufe und die zweite Schlaufe mittels wenigstens zweier Stege, insbesondere mittels sechs Stegen, verbunden sind. Das Sicherungselement kann insbesondere als Agraffe ausgebildet sein.
-
Das Drahtgerüst ist einfach und preiswert herstellbar und kann an dem Sensorgehäuse ohne Veränderung desselben festgelegt werden, wobei die zweite Schlaufe, den Druckstutzen umlaufend, auf einer dem Druckanschlussstutzen zuweisenden Seite des ersten Gehäuseteiles anliegt, während die erste Schlaufe, den elektrischen Anschluss umlaufend, an einer von dem Druckanschlussstutzen abweisenden Seite des zweiten Gehäuseteiles anliegt. Das Sicherungselement erfordert vorteilhaft keine baulichen Veränderungen an der Vorrichtung zur Druckerfassung. Das Sicherungselement ist als Zusatzmaßnahme in einfacher Weise an bekannten Vorrichtungen zu montieren. Durch die Positionierung des Sicherungselementes über dem als Außenangriff ausgebildeten Außenmantel wird vorteilhaft erreicht, dass die Vorrichtung beispielsweise mit einer Stecknuss an einer Druckleitung durch Einschrauben des Druckanschlussstutzens festgelegt werden kann. Eine über den Außenangriff gezogene handelsübliche Stecknuss weist bekanntlich eine Innenwandung mit Vertiefungen auf. Wenn der Außenangriff beispielsweise als Sechskant ausgebildet ist, können beispielweise drei Stege mittig auf jeweils jedem zweiten Flächenstücken des Sechskants positioniert sein oder auch sechs Stege je mittig auf den sechs Flächenstücken des Sechskants positioniert sein. Beim Aufziehen der Stecknuss greift diese mit den Vertiefungen über die Stege, so dass das Sicherungselement beim Einschrauben des Druckanschlussstutzens in eine Druckleitung nicht hinderlich ist, da die Stecknuss problemlos über dem Sicherungselement angesetzt werden kann. Auch bei anderen Geometrien und Auslegungen des Außenangriffs kann das Drahtgerüst ein wirksames Sicherungselement darstellen.
-
Vorteilhaft kann an der ersten Schlaufe oder an der zweiten Schlaufe ein Verdrillungselement angeordnet sein, durch dessen Verdrillung der Umfang dieser Schlaufe verringert wird, wodurch mittels der an dieser Schlaufe befestigten Stege eine Zugkraft auf die andere Schlaufe ausgeübt wird. Das Verdrillungselement kann in einfacher Weise manuell oder auch in einer automatischen Fertigung verdrillt werden, so dass eine einfache Sicherung der beiden Gehäuseteile gewährleistet ist.
-
Besonders empfehlenswert ist es, wenn das Sicherungselement aus Metall gefertigt ist. So kann das Sicherungselement beispielsweise als Metalldraht oder als metallisches Drahtgerüst gefertigt sein.
-
Figurenliste
-
Es zeigen:
- 1 eine Vorrichtung zur Druckerfassung mit einem über den Außenmantel geführten Sicherungselement,
- 2 eine Draufsicht auf das zweite Gehäuseteil der Vorrichtung aus 1,
- 3 eine Draufsicht auf das erste Gehäuseteil der Vorrichtung aus 1,
- 4 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Druckerfassung nach dem Stand der Technik.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
4 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Druckerfassung nach dem Stand der Technik, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2013 223 442 A1 bekannt ist.
-
Die bekannte Vorrichtung weist ein Sensorgehäuse 1 auf. Das Sensorgehäuse 1 ist zweigeteilt und umfasst ein als Gehäusesockel vorgesehenes ersten Gehäuseteil 3 aus beispielsweise Metall, auf dem ein Druckanschlussstutzen 2 angeordnet ist. Der Druckanschlussstutzen 2 kann ein Außengewinde 21 aufweisen und ist mit dem ersten Gehäuseteil 3 beispielweise verschweißt. Der Druckanschlussstutzen 2 weist einen Druckkkanal 22 auf, an dessen Ende der Druckaufnehmer 6 angeordnet ist. Der Druckaufnehmer 6 kann eine mit druckempfindlichen Bauelementen versehene Membran aufweisen, welche den Druckkanal 22 endseitig abdeckt. Der Druckaufnehmer 6 kann beispielsweise über Bonddrahtverbindungen mit einer auf einer Innenseite des ersten Gehäuseteils 3 angeordneten Leiterplatte 7 verbunden sein. Weiterhin weist das Sensorgehäuse 1 ein zweites Gehäuseteil 4 auf. Das zweite Gehäuseteil 4 kann einen Kunststoffgrundköper umfassen, in den elektrische Anschlusselemente eingelassen sind, die einen elektrischen Anschluss 41 der Vorrichtung bilden. Der elektrische Anschluss 41 ist an einen entsprechend ausgebildeten Gegenkontakt anschließbar. An der dem ersten Gehäuseteil 3 zugewandten Seite des zweiten Gehäuseteils 4 können die Anschlusselemente des elektrischen Anschlusses 41 über beispielsweise eine Kontaktfeder 8 mit der Leiterplatte 7 elektrischen verbunden sein.
-
Das erste Gehäuseteil 3 weist eine Außenwandung 31 auf, die mit einem Außenangriff versehen ist. Der Außenangriff kann beispielswiese als Sechskant ausgebildet sein.
-
Das zweite Gehäuseteil 4 weist einen umlaufenden Kragen auf, der in das erste Gehäuseteil 3 eingeschoben ist. An der Außenwandung 31 des ersten Gehäuseteils 3 können beispielsweise elastische Laschen als Befestigungsmittel 31 ausgebildet sein, die in Aussparungen an dem umlaufenden Kragen des zweiten Gehäuseteils 4 nach Innen einrasten.
-
Die Befestigungsmittel 31 ermöglichen eine mechanische stabile Verbindung zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 4, wobei das Sensorgehäuse 1 zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 4 einen Gehäuseinnenraum 11 birgt, in dem der Druckaufnehmer 6 angeordnet ist.
-
1 zeigt eine Vorrichtung zur Erfassung eines Drucks eines fluiden Mediums nach der Erfindung. In 1 ist eine seitliche Ansicht der Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung kann ein Sensorgehäuse 1 aufweisen, das ähnlich oder gleichartig aufgebaut ist, wie das in 4 beschriebene Sensorgehäuse. Im Unterschied zur 4 ist jedoch ein zusätzliches Sicherungselement 5 vorgesehen. Dieses Sicherungselement 5 ist über den Außenmantel 31 des ersten Gehäuseteils 3 geführt und dient zusätzlich zu den mechanischen Befestigungsmitteln 33 zur Sicherung des zweiten Gehäuseteils 4 an dem ersten Gehäuseteil 3 und umgekehrt. Das Sicherungselement 5 ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass es eine Spannkraft ausübt, welches das erste Gehäuseteil 3 gegen das zweite Gehäuseteil 4 spannt.
-
In der hier dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Sicherungselement 5 als Drahtgerüst ausgeführt und weist eine in einer ersten Ebene verlaufende erste Schlaufe 51 und eine in einer zu der ersten Ebene parallelen zweiten Ebene verlaufende zweite Schlaufe 52 auf. Die erste Schlaufe 51 und die zweite Schlaufe 52 sind beispielsweise mittels sechs Stegen 53, von denen in 1 zur vier zu erkennen sind, miteinander verbunden sind. Das dargestellte Drahtgerüst aus metallischem Draht entspricht im Aufbau einer Agraffe.
-
Wie in 1 und in den beiden Ansichten von 2 und 3, welche jeweils eine Draufsicht auf die Vorrichtung von der Oberseite und Unterseite in 1 zeigen, zu erkennen ist, liegt die zweite Schlaufe 52, den Druckstutzen 2 umlaufend, auf einer dem Druckanschlussstutzen 2 zuweisenden Seite 32 des ersten Gehäuseteiles 3 an. Die erste Schlaufe 51 liegt auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorgehäuses 1, den elektrischen Anschluss 41 umlaufend, an einer von dem Druckanschlussstutzen 2 abweisenden Seite 42 des zweiten Gehäuseteiles 4 an.
-
Weiterhin ist beispielsweise an der ersten Schlaufe 51 ein Verdrillungselement 54 angeordnet, durch dessen Verdrillung der Umfang dieser Schlaufe verringerbar ist, wodurch mittels der an dieser Schlaufe befestigten Stegen 53 eine Zugkraft auf die andere Schlaufe ausgeübt wird.
-
Bei der Anordnung des Sicherungselementes 5 an dem Sensorgehäuse 1 kann dieses zunächst im gelösten Zustand einfach über den Außenmantel 31 auf das Sensorgehäuse 1 aufgezogen werden. Anschließend wird das Verdrillungselement 54 so verdrillt, dass sich die erste Schlaufe 51 zusammenzieht, wodurch die Stege die zweite Schlaufe 52 der ersten Schlaufe 51 annähern. Wie am besten in 2 und 3 zu erkennen ist, kann der Außenangriff der Außenwandung 31 beispielsweise als Sechskant mit sechs Flächenstücken 34 ausgebildet sein. Das als Drahtgerüst ausgebildete Sicherungselement 5 weist in diesem Fall vorzugsweise sechs Stege 53 auf, die im Umlaufsinn gleichverteil sind und mittig auf den sechs Flächenstücken 34 des Sechskants positioniert sind. Durch Verdrillen des Verdrillungselementes 41 entsteht eine Spannkraft zwischen der ersten Schlaufe 51 und der zweiten Schlaufe 52, welche sich an der Seite 42 des zweiten Gehäuseteiles 4 und an der Seite 32 des ersten Gehäuseteils 3 abstützt, wodurch das erste Gehäuseteil 3 gegen das zweite Gehäuseteil 4 vorgespannt wird.
-
Bei einem erhöhten Innendruck in dem Gehäuseinnenraum 11, verhindert das Sicherungselement 5 im Falle einer Beschädigung oder Zerstörung der Befestigungsmittel 33 ein Herausdrücken des zweiten Gehäuseteils 4 aus dem ersten Gehäuseteil 3.
-
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 102013223442 A1 [0001, 0011]
- DE 102016211704 A1 [0001]
- DE 102016209479 A1 [0001]
