WO2007140641A1 - Membranschutz für einen sensor mit einer membrane und sensor mit membrane und membranschutz - Google Patents

Membranschutz für einen sensor mit einer membrane und sensor mit membrane und membranschutz Download PDF

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    • G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
    • G01L19/0636—Protection against aggressive medium in general using particle filters

Definitions

  • a well-known membrane protection consists of a metallic grid, which can be screwed onto an external thread of a sensor tip. However, this widens the sensor tip, which is often disadvantageous. Another disadvantage is that the membrane protection can be accidentally unscrewed when removing the sensor and consequently remains in a built-in part.
  • Another known solution consists of a flat grid, which is placed in a mounting hole before the sensor is installed. A disadvantage of this arrangement, however, is that the membrane protection after removal of the sensor laboriously must be removed from the bore.
  • the membrane protection can be fastened with a clip system in the front area of a sensor and thus forms a unit with the sensor. Further preferred embodiments are described in the subclaims.
  • FIG. 1 shows, in a schematic perspective view, a front region 8 of a sensor 1 with a membrane 2 and with a membrane protection 3 with openings 5 which can be screwed onto an external thread 4. After damage to the membrane protection 3, it can be replaced carefully without the membrane 3 suffers.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a membrane protection 3 according to the invention.
  • this embodiment has a plurality of openings 5, through which the medium can pass with the information.
  • this version offers better protection, for example as flame retardant.
  • the diaphragm protector 3 is here flush with the end of the bore 9. Thanks to the clip system 7, it is connected to the sensor and does not fall through the bore, as an unattached prior art diaphragm protector would do.
  • the inventive membrane protection 3 is thus universally applicable.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Membranschutz eines Sensors mit Membrane, der den Aussendurchmesser eines Sensors nicht vergrössert und der sich leicht aus einer Bohrung, in welcher der Sensor eingebaut wird, entfernen lässt. Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass der Membranschutz mit einem Clipsystem an einer Innenfläche einer Frontpartie eines Sensors befestigbar ist und somit mit dem Sensor zusammen eine Einheit bildet. Die Erfindung beschreibt einen Membranschutz (3) für einen in eine Bohrung (9) eines Einbauteils (10) einschraubbaren, mit einer Membrane (2) im Frontbereich (8) versehenen Sensor (1) mit einem Clipsystem (7) zum inwändigen Befestigen im Frontbereich (8) eines solchen Sensors (1). Weiter beschreibt sie einen solchen Sensor (1) mit einem durch ein Clipsystem (7) inwändig am Frontbereich (8) des Sensors (1) angebrachten Membranschutz (3).

Description

MEMBRANSCHUTZ FÜR EINEN SENSOR MIT EINER MEMBRANE UND SENSOR MIT MEMBRANE UND MEMBRANSCHUTZ
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Membranschutz für einen in eine Bohrung eines Einbauteils einschraubbaren Sensor mit einer Membrane sowie einen solchen Sensor umfassend einen Membranschutz nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche .
Stand der Technik
Viele Sensoren haben eine empfindliche Membrane, welche in den Umgebungen, in denen sie eingesetzt werden, leicht beschädigt werden können. Eine solche Beschädigung kann beispielsweise durch eine mechanische Berührung hervorgerufen werden oder durch Flammen in einem Verbrennungsmotor. Schon der Einbau und/oder Ausbau eines Sensors kann die Membrane beschädigen. Frontdichtende Drucksensoren werden gar an der Membrane an einem Anschlag eines Einbauteils geklemmt, was eine starke mechanische Belastung für die Membrane bedeuten kann. Zum Schutz der Membranen sind daher Membranschütze vor- gesehen.
Ein bekannter Membranschutz besteht aus einem metallischen Gitter, das auf ein Aussengewinde einer Sensorspitze aufgeschraubt werden kann. Dies verbreitert die Sensorspitze aber, was oft nachteilig ist. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass der Membranschutz beim Ausbau des Sensors versehentlich abgeschraubt werden kann und folgedessen in einem Einbauteil zurückbleibt . Eine andere bekannte Lösung besteht aus einem flachen Gitter, das in eine Einbaubohrung gegeben wird, bevor der Sensor eingebaut wird. Nachteilig an dieser Anordnung ist aber, dass der Membranschutz nach dem Ausbau des Sensors mühselig aus der Bohrung entnommen werden muss.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Membranschutz für einen eingangs erwähnten Sensor mit einer Membrane zu beschreiben, der den Aussendurchmesser des Sensors nicht vergrössert und der sich leicht aus einer Bohrung, in welcher der Sensor eingebaut wird, entfernen lässt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Sensor mit einem solchen Membranschutz zu beschreiben.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Kennzeichen der unabhängi- gen Patentansprüche.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass der Membranschutz mit einem Clipsystem inwändigen am Frontbereich eines Sensors befestigbar ist und somit mit dem Sensor zusammen eine Einheit bildet. Weitere bevorzugte Ausführungs- formen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung unter Beizug der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Sensors mit einem Membranschutz nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Sensors mit einem erfindungsge- mässen Membranschutz;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren erfindungsgemässen Membranschutzes;
Fig. 4 einen Schnitt eines erfindungsgemässen Sensors mit Membranschutz im eingebauten Zustand;
Fig. 5 einen Schnitt eines alternativen erfindungsgemässen Sensors mit Membranschutz im eingebauten Zustand.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Dar- Stellung einen Frontbereich 8 eines Sensors 1 mit einer Membrane 2 und mit einem auf einem Aussengewinde 4 aufschraubbaren Membranschutz 3 mit Öffnungen 5. Nach einer Beschädigung des Membranschutzes 3 kann dieser sorgfältig ausgetauscht werden, ohne dass die Membrane 3 darunter leidet.
Fig. 2 zeigt wiederum einen Frontbereich 8 eines Sensors 1 mit einer Membrane 2 im Frontbereich 8. Der Frontbereich 8 weist im Inneren eine erfindungsgemässe Rille 6 auf, in welche ein Clipsystem 7 eingreifen kann. Ein solches Clipsystem 7 ist an einem entsprechenden erfindungsgemässen Membran- schütz 3 dargestellt. Es besteht beispielsweise aus elastisch am Membranschutz 3 angebrachten einzelnen Zähnen 7. Diese können zum Befestigen von innen in die Rille 6 eines Sensors - A -
1 eingreifen. Ein Sensor 1 mit einem solchen erfindungsgemäs- sen Membranschutz 3 lässt sich leicht in eine Bohrung 9 eines Einbauteils 10 montieren, wenn der Aussenradius des Membranschutzes 3 nicht grösser ist als der Aussenradius des Sensors 1.
Der in Fig. 2 dargestellte Membranschutz 3 weist eine zentrale Öffnung 5 auf, durch die ein Medium hindurchtreten kann. Dieses Medium ist Träger der zu messenden Informationen und überträgt somit physikalische Grossen wie Schallwellen, Druck Temperatur und/oder andere Grossen.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfin- dungsgemässen Membranschutzes 3 angegeben. Im Gegensatz zum ersten dargestellten Membranschutz 3 weist diese Ausführung eine Vielzahl von Öffnungen 5 auf, durch die das Medium mit den Informationen hindurchtreten kann. Je nach Anwendung bietet diese Ausführung den besseren Schutz, beispielsweise als Flammschutz.
Der Membranschutz 3 ist vorteilhafterweise aus einem Material hergestellt, das hitzebeständig ist, um geeignet zu sein für den Einsatz des zu verwendenden Sensors 1, beispielsweise in einem Brennraum. Eine Temperaturbeständigkeit bis 5000C ist von Vorteil. Eine Vielzahl bekannter Metalle oder Legierungen erfüllen diesen Zweck.
Eine Oberflächenbeschichtung des Membranschutzes 3 hat den Vorteil, dass eine Verrussung, verursacht beispielsweise durch einen Einsatz in einem Brennraum, stark verringert wird. Dies ist umso mehr der Fall, wenn der Membranschutz 3, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Vielzahl von Öffnungen 5 aufweist . Der erfindungsgemässe Membranschutz 3 lässt sich einfach und ohne Werkzeug im Frontbereich 8 eines Sensors 1 montieren und wieder davon demontieren, ohne dass dabei die Membrane 2 beschädigt wird. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist die Grosse, insbesondere, dass der Durchmesser des Membranschutzes 3 nicht grösser ist als der Durchmesser des Frontbereiches 8 des Sensors 1. Somit kann ein Sensor 1 mit einem solchen Membranschutz 3 in eine passende Bohrung eingefügt werden, wobei bei einer Entnahme des Sensors 1 der Membranschutz 3 automatisch mit dem Sensor 1 zusammen entnommen wird.
Vorzugsweise ist der Membranschutz 3 drehbar im Frontbereich 8 des Sensors 1 anbringbar. Dadurch wird die Belastung auf die Membrane 2 bei einer Montage verringert, wenn der Sensor 1 eingeschraubt wird.
Fig. 4 und 5 zeigen erfindungsgemässe Sensoren 1 im eingebauten Zustand. Fig. 4 zeigt einen frontdichtenden Sensor 1, beispielsweise einen Drucksensor. Er wird an einem Gewinde 4 in einer Bohrung 9 eines Einbauteils 10 eingeschraubt und stützt sich stirnflächig an einem dafür vorgesehenen Anschlag 11 ab. Damit an dieser Fläche zum Anschlag 11 beim Einschrauben eine Dichtwirkung eintritt, muss die Stirnfläche des Sensors 1 sehr plan sein. Da erfindungsgemäss der Membranschutz 3 zwischen dem Sensor 1 und dem Anschlag 11 angeordnet ist, muss dieser Membranschutz 3 beidseitig abdichten, zum Sensor 1 hin und zum Anschlag 11. Der Membranschutz 3 verhindert, dass beim mehrmaligen Ein- und Ausschrauben des Sensors 1 dessen Stirn mechanisch beschädigt wird.
In der Fig. 5 ist ein schulterdichtender erfindungsgemässer
Sensor 1 im eingebauten Zustand dargestellt. In dieser Aus- führungsform ist der Anschlag 11 nicht stirnseitig am Sensor
1 angebracht sondern weiter hinten, beispielsweise im Bereich des Gewindes 4. Der Membranschutz 3 ist hier bündig mit dem Ende der Bohrung 9. Dank dem Clipsystem 7 ist er mit dem Sensor verbunden und fällt nicht durch die Bohrung, wie es ein nicht befestigter Membranschutz nach dem Stand der Technik tun würde. Der erfindungsgemässe Membranschutz 3 ist somit universeller einsetzbar.
In diesem Beispiel der Fig. 5 ist ein Membranschutz 3 mit einer Vielzahl von Öffnungen 5 dargestellt. Natürlich lassen sich die beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsformen beliebig kombinieren und/oder austauschen. So ist ein frontdichtender Sensor nach Fig. 4 auch mit einem Membranschutz 3 mit einer Vielzahl von Öffnungen 5 nach Fig. 3 geeignet, und ein schulterdichtender Sensor 1 nach Fig. 5 ist auch mit einem Membranschutz 3 mit einer zentrale Öffnung 5 nach Fig. 2 geeignet. Zudem lassen sich alle erfindungsgemässen Sensoren 1 prinzipiell mit oder ohne Membranschutz 3 verwenden.
Ein weiterer Vorteil einer Oberflächenbeschichtung des Membranschutzes 3 besteht in den verbesserten Gleiteigenschaften durch die verminderte Reibung zu den an die Membranschutz 3 angrenzenden Teilen, namentlich zur Membrane 2 und zum Einbauteil 10. Dies erhöht die Drehbarkeit des Membranschutzes 3 und verhindert ein Verklemmen beim Ein- und Ausbau in ein Einbauteil 10.
Bezugszeichenliste
Sensor
2 Membrane 3 Membranschutz
4 Gewinde
5 Öffnungen
6 Rille
7 Clipsystem, Zähne 8 Frontbereich
9 Bohrung
10 Einbauteil
11 Anschlag (dichtend)

Claims

PatentanSprüche
1. Membranschutz (3) für einen in eine Bohrung (9) eines Einbauteils (10) einschraubbaren, mit einer Membrane (2) im Frontbereich (8) versehenen Sensor (1), gekennzeichnet durch ein Clipsystem (7) zum inwändigen Befestigen im Frontbereich (8) eines solchen Sensors (1).
2. Membranschutz nach Anspruch 1 für einen frontdichtenden Sensor (1) , dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz im eingebauten Zustand zwischen dem Sensor (1) und dem Einbauteil (10) dichtend geklemmt ist. i
3. Membranschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz drehbar im Frontbereich (8) des Sensors (1) anbringbar ist.
4. Membranschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn- zeichnet durch eine grossflächige, mittige Öffnung (5) für den Durchgang der zu messenden Informationen.
5. Membranschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Öffnungen (5) für den Durchgang der zu messenden Informationen.
6. Membranschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz aus einem Material besteht, das Temperaturen bis 5000C erträgt.
7. Membranschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz eine Ober- flächenbeschichtung aufweist.
8. Sensor (1) zum Einschrauben in eine Bohrung (9) eines Einbauteils (10) mit einer Membrane (2) im Frontbereich (8), umfassend einem Membranschutz (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz (3) mit einem Clipsystem (7) inwändig am Frontbereich (8) angebracht ist.
9. Sensor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Rille (6) inwändig im Frontbereich (8) zum Eingreifen des Clipsystems (3) .
10. Sensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Membranschutzes (3) nicht grösser ist als der Durchmessers des Frontbereiches (8) des Sensors (1) .
11. Frontdichtender Sensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz im eingebauten Zustand zwischen dem Sensor (1) und dem Einbauteil
(10) dichtend geklemmt ist.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschutz (3) ein Membranschutz nach einem der Ansprüche 3 bis 6 ist.
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