WO2016096023A1 - Messanordnung - Google Patents

Messanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2016096023A1
WO2016096023A1 PCT/EP2014/078576 EP2014078576W WO2016096023A1 WO 2016096023 A1 WO2016096023 A1 WO 2016096023A1 EP 2014078576 W EP2014078576 W EP 2014078576W WO 2016096023 A1 WO2016096023 A1 WO 2016096023A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arrangement
measuring
receiving
plastic
fastening
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/078576
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Ohmayer
Thomas Kopp
Original Assignee
Vega Grieshaber Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vega Grieshaber Kg filed Critical Vega Grieshaber Kg
Priority to PCT/EP2014/078576 priority Critical patent/WO2016096023A1/de
Priority to DE112014007261.3T priority patent/DE112014007261A5/de
Publication of WO2016096023A1 publication Critical patent/WO2016096023A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings
    • G01L19/142—Multiple part housings
    • G01L19/143—Two part housings

Definitions

  • the present invention relates to a measuring arrangement according to the preamble of patent claim 1.
  • various measurement devices in particular pressure measurement devices having a Befest Trentsein ⁇ direction to hold the measuring arrangement, an electrode disposed on the buildin ⁇ actuating device receiving assembly and an at least partially within the receiving assembly angeord ⁇ Neten measuring cell are known, wherein the measuring cell includes at least one hand to a process environment towards accessible measuring section has ⁇ and is supported in the receiving arrangement by means of a Spanneinrich ⁇ device.
  • Such measuring arrangements are used for example for measuring pressure, and then a pressure measurement cell is arranged with its haw ⁇ sitiven membrane in such a way in the receiving arrangement is that this process pressure acting in one of the process environment is pro- indirectly or directly exposed.
  • Pressure measuring cell is sealingly arranged within therawan ⁇ order, which can be accomplished, for example, in a cylindrically shaped pressure measuring cell by end face and / or umlau ⁇ fend arranged seals, in particular O-rings.
  • the pressure measuring ⁇ cell is the front side in the axial direction, that is biased toward the process environment out in the recording arrangement held.
  • a sol ⁇ che bias can for example via a corresponding trained clamping device, such as a clamping screw ⁇ can be achieved.
  • Stainless steel is used in particular because of its good workability and its excellent natural sheep ⁇ th in terms of corrosion and service life.
  • drawings net is characterized in that the fastening device Wenig ⁇ least partially stabilized shalls partly made of metal, plastic and the receiving structure we.
  • the fastening device is at least partially made of plastic and the receiving arrangement consists partly of metal on the one hand positive properties of the plastic, namely low weight, and on the other hand positive properties of metal, namely high stability, Abra ⁇ sionsfesttechnik and stability combined, and thus a measuring arrangement with a hybrid housing with a low ⁇ ⁇ weight and on the other hand good mechanical and metrological properties are provided.
  • the receiving arrangement consists of a combination of plastic and metal, wherein according to a be ⁇ preferred embodiment, the receiving assembly has at least ei ⁇ ne metallic sleeve, which is at least partially encapsulated in plastic.
  • the embodiment of the recording arrangement with a metallic sleeve which is encapsulated with plastic is at least partially sert a plastic part with a metallic so-called home, that is an at least partially created a ⁇ bedded metal part into the plastic.
  • a combined plastic-metal part has on the one hand in the region of metalli ⁇ rule inserts the positive properties of the metal, where at ⁇ can be made a good connection to the other plastic parts, as well as a further stabilizing and molding by the extrusion coating with plastic.
  • the metallic sleeve can for example have a radially inwardly directed circumferential collar, which serves as a repository for arranged within the receiving assembly measuring cell, for example, a pressure measuring cell or a seal placed between the measuring cell and the umlau ⁇ fenden collar. Molded, means in the context of the present Appli ⁇ dung that an object is in sections on its surface in direct contact with the plastics material at least. A stable connection can be achieved, in particular by the provision of grooves or undercuts.
  • the Freanord ⁇ voltage and the fastening device may be integrally formed, which may for example take place in that the
  • Pressure measuring cell is arranged and fixed within the metallic sleeve and then completes the receiving arrangement by molding the sleeve and the Befest Trentseinrich ⁇ device is molded integrally. In this way, a very light component can be provided with the possibilities offered by plastic injection molding also relatively complex external shape design with Weni ⁇ gen steps.
  • the fastening device can be injection-molded onto the receiving arrangement.
  • the receiving arrangement would be made with or without the pressure measuring cell arranged therein and, subsequently , the fastening device is molded onto the receiving arrangement accordingly.
  • the receiving arrangement and the fastening device are connected to one another by means of a dacasseinrich ⁇ device.
  • a connecting means can be formed for example as a thread, snap connection or Bajo ⁇ nice compound.
  • the fastening arrangement and the receiving arrangement can each be ver ⁇ connected, in particular glued or welded together also cohesively.
  • a material connection for example a gluing or welding may be particularly useful with a modular construction, to fix a dung device manufactured by means of a connection between connectscutan ⁇ order and permanently fastening device or save it entirely.
  • the on ⁇ acquisition assembly and the fixing means are only integrally connected to each other, which means in particular in gluing or welding in a very convenient, durable, in particular self-sealing connection between the two components.
  • the connecting device can also be formed integrally with the clamping device.
  • the Be ⁇ fastening arrangement could for example be screwed by a thread into the sacred ⁇ order and at the same bias which is arranged in in ⁇ Neren of the recording arrangement the pressure measuring cell alcardi in AXI, so that in this embodiment, by a corresponding design of the dacaseinrich ⁇ tung the clamping device can be saved.
  • a bias voltage of the pressure measuring cell, a compression spring between the clamping means and the pressure measuring cell ⁇ at least one biasing means, for example, be located.
  • a reduction of the necessary components can be welded into the recording arrangement or glued the measuring cell. Such welding or gluing preferably takes place under prestress in the axial direction. It can be saved in this way the otherwise to be provided tensioning device, whereby a further weight reduction he ⁇ allows.
  • a particularly simple embodiment can be achieved, the receiving arrangement and / or the fastening device
  • the clamping device is formed of fiber-reinforced plastic.
  • fiber-reinforced synthetic material ⁇ increased FES ACTION the plastic is ensured in addition to the weight savings, so that the so gebil ⁇ finished measuring arrangement continues to be universally applicable.
  • the receiving assembly and / or the Be ⁇ fastening means and / or the tensioning device made of synthetic ⁇ material and is provided with an insert of metal. By such a metal insert additional forces can be absorbed.
  • 2 shows a section through a measurement arrangement with a Be ⁇ fastening means made of plastic and an up ⁇ acquisition arrangement of metal
  • Figure 3 is a perspective view of the measuring arrangement
  • Figure 4 shows an alternative embodiment of the measuring arrangement
  • FIG. 1 shows a section through a measuring arrangement 1 according to the prior art, in which a measuring cell 7, in the present case a pressure measuring cell, is accommodated in a housing consisting of a fastening device 2 and a receiving arrangement 5 arranged on the fastening device 2.
  • the buildin ⁇ actuating device 2 and the receiving assembly 5 are designed ⁇ forms in front ⁇ lying embodiment, one piece of stainless steel, wherein the receiving arrangement 5 is substantially sleeve-shaped design and the attachment device 2 is molded in the form of a flange at the back of it.
  • the pressure measuring cell 7 is arranged on the front side and is biased in the axial direction with a clamping device 11 arranged on the rear side of the pressure measuring cell 7.
  • a radially inwardly extending circumferential collar 15 is arranged on ⁇ , which serves as a repository for a front seal 20 which is disposed between a front side of the pressure measuring cell 7 and the circumferential collar 15.
  • the front seal 20 is formed in the present embodiment as an O-ring, due to the bias of the pressure measuring cell 7 in the axial direction ⁇ between the circumferential collar 15 and the pressure measuring cell 7 is sealingly clamped.
  • the pressure measuring cell 7 comprises in the present embodiment, a front side is disposed ⁇ measurement section 9, which is designed as a measuring diaphragm, on. Via this measuring diaphragm 9, the pressure measuring cell 7 is coupled to a process environment I and subjected to the pressure to be measured.
  • the receiving assembly 5 is formed stepwise, wherein in the region of one of these stages laterally of the pressure measuring cell 7, a first circumferential seal 21, which is also formed as an O-ring sitting.
  • a first circumferential seal 21 which is also formed as an O-ring sitting.
  • an insulating sleeve 22 which encompasses the pressure measuring cell 7 in the circumferential direction and which extends in the radial direction in the region of an inwardly jumping step of the pressure measuring cell 7 is provided.
  • This insulating sleeve 22 embeds the pressure measuring cell 7 circumferentially and can ⁇ example, of plastic, in particular thermoplastic material such as polypropylene, polyamide, polyoxymethylene or a high-performance plastic ⁇ for example, fiber reinforced plastic, or be formed of polyetheretherketone.
  • the pressure measuring cell 7 is mounted electrically insulated.
  • the clamping device 11 which is formed in the present,sbei ⁇ game as a clamping screw, sits on the back of the pressure measuring cell 7 and clamps them in the axial direction in the receiving arrangement 5 a.
  • the clamping screw 11 is in the lying embodiment forms with an external thread 17 ⁇ , which engages in an internal thread of the receiving assembly 5 ⁇ .
  • the back is, as already mentioned, the Befest Trentseinrich ⁇ device 2 integrally formed on the receiving structure.
  • the Befest Trent ⁇ device 2 is formed with a circumferential groove into which engage a ge ⁇ suitable receptacle and thus the measuring assembly 1, for example, on an electronics housing can support.
  • the Be ⁇ fastening device 2 can also be designed for example as a screw or clamp flange or any other Be ⁇ fastening device.
  • ⁇ from an anti-twist is arranged in the form of a orien ⁇ oriented in the axial direction of the pressed-in pin to the fastening means 2 further. In this way, a specific orientation of the measuring system can be ensured relative to ande ren ⁇ components.
  • FIG. 2 shows a section through an exemplary embodiment of a measuring arrangement 1 according to the invention, wherein the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that the measuring arrangement has a significantly lower weight.
  • the measuring cell 7 is arranged on the front side in the receiving arrangement 5 of the measuring arrangement 1, wherein a bearing takes place via the circumferential collar 15 and a seal by the front seal 20 and the first circumferential seal 21.
  • the weight saving in the present embodiment re ⁇ consulted the fact that the clamping device 11 and the fastening Supply device 2 are integrally formed of plastic. In this way it is achieved that on the one hand in the region of the measuring cell 7, ie in front orientation by the receiving assembly 5, which is made, for example made of stainless steel, a high stability, abrasion resistance and inertness is achieved while in a rear area the use of the KunststoffStoffmaterials significant Ge ⁇ weight savings can be achieved.
  • the Befest Trentauersein- device 2 which is present in the form of a flange, and the clamping device 11 formed integrally and bil ⁇ a connecting means 13 between the fastening ⁇ means 2 and the receiver assembly 5 from.
  • the connecting device 13 is designed as a screw connection, so that the Befest Trentsein ⁇ direction 2 can be screwed into the receiving assembly 5 in a corresponding internal thread of the receiving assembly 5.
  • a second circumferential seal 23 is provided for sealing this screw connection, which is arranged on the clamping device 11 on the front side in a circumferential groove.
  • the fastening device 2 can also be connected, for example via a snap connection, a bayonet connection or another detachable connection with the receiving arrangement 5.
  • welded connections or adhesive connections between the receiving arrangement 5 and the fastening device 2 would also be conceivable, with ultrasound welding in the case of a plastic-plastic material transition, for example, being conceivable as a possible connection technique in the case of a receiving arrangement 5 made at least partially of plastic. Due to the design of the fastening device 2 made of plastic, this can be made as an injection molded part in approximately beechi ⁇ ger geometric shape. This has in ⁇ play, the advantage that the separately to be used in the prior art anti-rotation device may be integrally formed on the fastening ⁇ device 2, and thus can acquire a more Re ⁇ production of the components used.
  • FIG 3 shows a perspective view of the measurement arrangement 1 in Figure 2, wherein in this view both the integ ral ⁇ integrally formed anti-rotation device 26 as the intended also to its mountings ⁇ restriction device 2 fixing lugs 28 are special ⁇ DERS clearly seen.
  • Figure 4 such an alternative embodiment of
  • Measuring arrangement 1 shown wherein between the Befest Trentsein ⁇ direction 2 and the receiving assembly 5, a circumferential adhesive ⁇ connection is provided. Since the adhesive connection is media-tight, additional seals in the region of the connection can be dispensed with.
  • a further biasing means 12 which is designed as a compression spring against ⁇ lying between the clamping ⁇ n driven 11 which is combinatorial ⁇ ned with the connecting means 13 and arranged the pressure measuring cell. 7
  • a training of individual components wholly or partly made of plastic for example, the receiving assembly and / or the mounting arrangement and / or the clamping device can be used to increase the stability of the plastic used on fiber-reinforced plastics.
  • be ⁇ is the possibility that for further increasing the Stabili ⁇ ty, in particular with respect to a continuous load, the ent ⁇ speaking components are partly made of metal.
  • the receiving arrangement and / or the fastening device and / or the clamping device can be made of plastic and verse with an insert of metal hen ⁇ hen.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Messanordnung (1) mit - einer Befestigungseinrichtung (2), zur Halterung der Messanordnung (1), - einer an der Befestigungseinrichtung (2) angeordneten Aufnahmeanordnung (5, 6) und - einer wenigstens teilweise innerhalb der Aufnahmeanordnung (5, 6) angeordneten Messzelle (7), insbesondere Druckmesszelle, wobei die Druckmesszelle (7) wenigstens einen zu einer Prozessumgebung (I) hin zugänglichen Messabschnitt (9) aufweist, wobei die Messzelle (7) in der Aufnahmeanordnung (5, 6) mittels einer Spanneinrichtung (11) gehaltert ist, wobei die Befestigungseinrichtung (2) wenigstens teilweise aus Kunststoff und die Aufnahmeanordnung (5, 6) wenigstens teilweise aus Metall und besteht.

Description

Messanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Messanordnungen, insbesondere Druckmessanordnungen mit einer Befestigungsein¬ richtung zur Halterung der Messanordnung, einer an der Befes¬ tigungseinrichtung angeordneten Aufnahmeanordnung und einer wenigstens teilweise innerhalb der Aufnahmeanordnung angeord¬ neten Messzelle bekannt, wobei die Messzelle wenigstens einen zu einer Prozessumgebung hin zugänglichen Messabschnitt auf¬ weist und in der Aufnahmeanordnung mittels einer Spanneinrich¬ tung gehaltert ist.
Solche Messanordnungen werden beispielsweise zur Druckmessung eingesetzt, wobei dann eine Druckmesszelle mit ihrer drucksen¬ sitiven Membran derart in der Aufnahmeanordnung angeordnet ist, dass diese einem in der Prozessumgebung wirkenden Pro- zessdruck mittelbar oder unmittelbar ausgesetzt ist. Die
Druckmesszelle ist dazu abdichtend innerhalb der Aufnahmean¬ ordnung angeordnet, was beispielsweise bei einer zylindrisch ausgebildeten Druckmesszelle durch stirnseitig und/oder umlau¬ fend angeordnete Dichtungen, insbesondere O-Ringe bewerkstel- ligt werden kann.
Um eine optimale Wirkung beispielsweise eines stirnseitig an¬ geordneten O-Rings zu erreichen, der zwischen der Druckmess¬ zelle und einem die Druckmesszelle vorderseitig umlaufend und radial übergreifenden Steg angeordnet ist, ist die Druckmess¬ zelle in Axialrichtung vorderseitig, d. h. zur Prozessumgebung hin vorgespannt in der Aufnahmeanordnung gehaltert. Eine sol¬ che Vorspannung kann beispielsweise über eine entsprechend ausgebildete Spanneinrichtung, beispielsweise eine Spann¬ schraube erreicht werden.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Messanordnungen sind sowohl die Befestigungseinrichtung als auch die Aufnahme¬ anordnung aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Edel¬ stahl gefertigt. Edelstahl wird insbesondere aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit sowie seiner hervorragenden Eigenschaf¬ ten hinsichtlich Korrosion und Standzeit eingesetzt.
An den aus dem Stand der Technik bekannten Messanordnungen wird es jedoch als Nachteil empfunden, dass diese ein hohes Gewicht aufweisen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine bekannte
Messanordnung derart weiterzubilden, dass diese ohne Stabili¬ tätseinbußen und Einbußen bei der Standzeit sowie ohne mess¬ technische Einbußen deutlich leichter ausgestaltet wird. Diese Aufgabe wird durch eine Messanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Messanordnung mit einer Befestigungsein¬ richtung zur Halterung der Messanordnung, einer an der Befes- tigungseinrichtung angeordneten Aufnahmeanordnung und einer wenigstens teilweise innerhalb der Aufnahmeanordnung angeord¬ neten Messzelle, die wenigstens eine zu einer Prozessumgebung hin zugänglichen Messabschnitt aufweist und in der Aufnahme- halterung mittels einer Spanneinrichtung gehaltert ist zeich- net sich dadurch aus, dass die Befestigungseinrichtung wenigs¬ tens teilweise aus Kunststoff und die Aufnahmeanordnung we¬ nigstens teilweise aus Metall besteht. Dadurch, dass die Befestigungseinrichtung wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht und die Aufnahmeanordnung teilweise aus Metall besteht können einerseits positive Eigenschaften des Kunststoffes, nämlich geringes Gewicht, und andererseits posi- tive Eigenschaften von Metall, nämlich hohe Stabilität, Abra¬ sionsfestigkeit und Standfestigkeit kombiniert, und damit eine Messanordnung mit einem hybrid aufgebauten Gehäuse mit einer¬ seits geringem Gewicht und andererseits guten mechanischen und messtechnischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden.
Vorteilhafterweise besteht die Aufnahmeanordnung aus einer Kombination aus Kunststoff und Metall, wobei gemäß einer be¬ vorzugten Ausführungsform die Aufnahmeanordnung wenigstens ei¬ ne metallische Hülse aufweist, die mit Kunststoff wenigstens teilweise umspritzt ist.
Die Ausgestaltung der Aufnahmeanordnung mit einer metallischen Hülse, die mit Kunststoff wenigstens teilweise umspritzt ist wird ein KunstStoffteil mit einem metallischen sogenannten In- sert, d. h. einem wenigstens teilweise in den Kunststoff ein¬ gebetteten Metallteil geschaffen. Ein derartig kombiniertes Kunststoff-Metallteil weist einerseits im Bereich des metalli¬ schen Inserts die positiven Eigenschaften des Metalls auf, wo¬ bei durch die Umspritzung mit Kunststoff eine gute Verbindung zu weiteren KunstStoffteilen sowie eine weitere Stabilisierung und Formgebung erfolgen kann. Die metallische Hülse kann dafür beispielsweise einen radial nach innen gerichteten umlaufenden Kragen aufweisen, der als Wiederlager für die innerhalb der Aufnahmeanordnung angeordnete Messzelle beispielsweise eine Druckmesszelle bzw. eine zwischen der Messzelle und dem umlau¬ fenden Kragen platzierte Dichtung dient. Umspritzt bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmel¬ dung, dass ein Gegenstand wenigstens abschnittsweise an seiner Oberfläche in unmittelbarem Kontakt mit dem Kunststoff ist. Eine stabile Verbindung kann dabei, insbesondere durch das Vorsehen von Nuten oder Hinterschnitten erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsform können die Aufnahmeanord¬ nung und die Befestigungseinrichtung integral ausgebildet sein, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass die
Druckmesszelle innerhalb der metallischen Hülse angeordnet und fixiert wird und anschließend durch Umspritzen der Hülse die Aufnahmeanordnung vervollständigt und die Befestigungseinrich¬ tung integral angespritzt wird. Auf diese Weise kann mit weni¬ gen Schritten ein sehr leichtes Bauteil mit einer durch die Möglichkeiten des KunststoffSpritzgusses auch vergleichsweise komplexen äußeren Formgestaltung geschaffen werden.
Alternativ zu dem vorgenannten Vorgehen kann die Befestigungs¬ einrichtung an die Aufnahmeanordnung angespritzt sein. Für diesen Fall würde beispielsweise die Aufnahmeanordnung mit o- der ohne darin angeordneter Druckmesszelle gefertigt und an¬ schließend die Befestigungseinrichtung an die Aufnahmeanord¬ nung entsprechend angespritzt. In einer weiteren Alternative sind die Aufnahmeanordnung und die Befestigungseinrichtung mittels einer Verbindungseinrich¬ tung miteinander verbunden. Eine solche Verbindungseinrichtung kann beispielsweise als Gewinde, Schnappverbindung oder Bajo¬ nettverbindung ausgebildet sein. Durch das Vorsehen einer ent- sprechenden Verbindungseinrichtung kann eine erhöhte Modulari- tät der Messanordnung geschaffen werden, so dass diese mit ei¬ ner einheitlichen Schnittstelle zwischen Befestigungseinrich¬ tung und Aufnahmeanordnung unterschiedliche Befestigungsanfor- derungen, beispielsweise räumlich geometrische Ausgestaltungen der Befestigungseinrichtung angepasst werden kann.
Zusätzlich oder alternativ können die Befestigungsanordnung und die Aufnahmeanordnung auch stoffschlüssig miteinander ver¬ bunden, insbesondere miteinander verklebt oder verschweißt sein. Eine solche stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise ein Verkleben oder Verschweißen kann insbesondere bei einem modularen Aufbau sinnvoll sein, um eine mittels einer Verbin- dungseinrichtung hergestellte Verbindung zwischen Aufnahmean¬ ordnung und Befestigungseinrichtung dauerhaft zu fixieren oder um diese gänzlich einzusparen. Im zweiten Fall sind die Auf¬ nahmeanordnung und die Befestigungseinrichtung ausschließlich miteinander stoffschlüssig verbunden, was insbesondere bei Verkleben oder Verschweißen eine sehr günstige, dauerhafte und insbesondere selbstdichtende Verbindung zwischen den beiden Komponenten bedeutet .
Zur Erreichung eines möglichst hohen Synergieeffektes kann die Verbindungseinrichtung auch integral mit der Spanneinrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall könnte beispielsweise die Be¬ festigungsanordnung mittels eines Gewindes in die Aufnahmean¬ ordnung eingeschraubt werden und dabei gleichzeitig die im In¬ neren der Aufnahmeanordnung angeordnete Druckmesszelle in Axi- alrichtung vorspannen, so dass in dieser Ausgestaltungsform durch eine entsprechende Ausgestaltung der Verbindungseinrich¬ tung die Spanneinrichtung eingespart werden kann.
Um eine Vorspannung der Druckmesszelle in Axialrichtung zu op- timieren, kann zwischen der Spanneinrichtung und der Druck¬ messzelle wenigstens eine Vorspannanordnung, beispielsweise eine Druckfeder angeordnet sein. Um eine weitere Vereinfachung der Messanordnung und insbeson¬ dere eine Reduktion der notwendigen Bauelemente zu erreichen kann die Messzelle in die Aufnahmeanordnung eingeschweißt oder eingeklebt sein. Ein solches Einschweißen oder Einkleben er- folgt bevorzugt unter Vorspannung in Axialrichtung. Es kann auf diese Weise die ansonsten vorzusehende Spanneinrichtung eingespart werden, wodurch eine weitere Gewichtsreduktion er¬ möglicht wird. Eine besonders leichte Ausgestaltung kann erreicht werden, die Aufnahmeanordnung und/oder die Befestigungseinrichtung
und/oder die Spanneinrichtung aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist. Durch den Einsatz von faserverstärktem Kunst¬ stoff wird zusätzlich zur Gewichtsersparnis eine erhöhte Fes- tigkeit des Kunststoffes gewährleistet, so dass die so gebil¬ dete Messanordnung auch weiterhin universell einsetzbar bleibt .
Wenn eine weitere Stabilisierung einzelner aus Kunststoff ge- fertigter Bauelemente gewünscht ist, ist es vorteilhaft, wenn diese, beispielsweise die Aufnahmeanordnung und/oder die Be¬ festigungseinrichtung und/oder die Spanneinrichtung aus Kunst¬ stoff ausgebildet und mit einem Insert aus Metall versehen sind. Durch ein solches Metallinsert können zusätzliche Kräfte aufgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine Messanordnung gemäß dem
Stand der Technik, Figur 2 einen Schnitt durch eine Messanordnung mit einer Be¬ festigungseinrichtung aus Kunststoff und einer Auf¬ nahmeanordnung aus Metall,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Messanordnung aus
Figur 2 und
Figur 4 eine alternative Ausgestaltung der Messanordnung aus
Figur 2.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Messanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik, bei der eine Messzelle 7, vorliegend eine Druckmesszelle in einem Gehäuse, das aus einer Befesti- gungseinrichtung 2 sowie eine an der Befestigungseinrichtung 2 angeordneten Aufnahmeanordnung 5, aufgenommen ist. Die Befes¬ tigungseinrichtung 2 und die Aufnahmeanordnung 5 sind im vor¬ liegenden Ausführungsbeispiel einstückig aus Edelstahl ausge¬ bildet, wobei die Aufnahmeanordnung 5 im Wesentlichen hülsen- förmig ausgebildet ist und die Befestigungseinrichtung 2 in Form eines Flansches rückseitig daran angeformt ist.
Im Inneren der Aufnahmeanordnung 5 ist die Druckmesszelle 7 vorderseitig angeordnet und mit einer rückseitig der Druck- messzelle 7 angeordneten Spanneinrichtung 11 in Axialrichtung vorgespannt. Vorderseitig ist an der Aufnahmeanordnung 5 ein sich radial nach innen erstreckender umlaufender Kragen 15 an¬ geordnet, der als Wiederlager für eine Stirndichtung 20 dient, die zwischen einer Stirnseite der Druckmesszelle 7 und dem um- laufenden Kragen 15 angeordnet ist. Die Stirndichtung 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgebildet, der aufgrund der Vorspannung der Druckmesszelle 7 in Axial¬ richtung zwischen den umlaufenden Kragen 15 und der Druckmess- zelle 7 abdichtend eingeklemmt ist. Die Druckmesszelle 7 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen vorderseitig ange¬ ordneten Messabschnitt 9, der als Messmembran ausgebildet ist, auf. Über dieser Messmembran 9 ist die Druckmesszelle 7 an ei- ne Prozessumgebung I angekoppelt und mit den zu messendem Druck beaufschlagt.
In der vorliegenden Ausführungsform der Messanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik ist die Aufnahmeanordnung 5 stufenförmig ausgebildet, wobei im Bereich einer dieser Stufen seitlich der Druckmesszelle 7 eine erste Umfangsdichtung 21, die ebenfalls als O-Ring ausgebildet ist, sitzt. Durch diese erste Umfangs¬ dichtung 21 wird die Druckmesszelle in Radialrichtung
zentriert und aufgrund einer Kompression der ebenfalls als 0- Ring ausgebildeten Dichtung eine Dichtwirkung sowohl in Axial¬ richtung als auch in Radialrichtung erreicht. Rückseitig der ersten Umfangsdichtung 21 ist ferner eine die Druckmesszelle 7 in Umfangsrichtung umgreifende und im Bereich einer nach innen springenden Stufe der Druckmesszelle 7 in Radialrichtung über- greifende Isolierhülse 22 vorgesehen. Diese Isolierhülse 22 bettet die Druckmesszelle 7 umlaufend ein und kann beispiels¬ weise aus Kunststoff insbesondere thermoplastischen Kunststoff z.B. Polyprophylen, Polyamid, Polyoximethylen oder einem Hoch¬ leistungskunststoff beispielsweise glasfaserverstärktem Kunst- Stoff, oder Polyetheretherketon gebildet sein. Diese Angaben sind beispielhaft es können auch andere Kunststoffe verwendet werden. Auf diese Weise ist die Druckmesszelle 7 elektrisch isoliert gelagert. Die Spanneinrichtung 11, die im vorliegenden Ausführungsbei¬ spiel als Spannschraube ausgebildet ist, sitzt rückseitig auf der Druckmesszelle 7 auf und spannt diese in Axialrichtung in die Aufnahmeanordnung 5 ein. Die Spannschraube 11 ist im vor- liegenden Ausführungsbeispiel mit einem Außengewinde 17 ausge¬ bildet, das in ein Innengewinde der Aufnahmeanordnung 5 ein¬ greift . Rückseitig, ist wie bereits erwähnt, die Befestigungseinrich¬ tung 2 einstückig an die Aufnahmeanordnung 5 angeformt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Befestigungseinrich¬ tung 2 mit einer umlaufenden Nut ausgebildet, in die eine ge¬ eignete Aufnahme eingreifen und damit die Messanordnung 1 bei- spielsweise an einem Elektronikgehäuse haltern kann. Die Be¬ festigungseinrichtung 2 kann aber auch beispielsweise als Schraub- oder Klemmflansch oder als eine beliebige andere Be¬ festigungseinrichtung ausgebildet sein. Im vorliegenden Aus¬ führungsbeispiel ist an der Befestigungseinrichtung 2 ferner eine Verdrehsicherung in Form eines in Axialrichtung orien¬ tierten eingepressten Stiftes angeordnet. Auf diese Weise kann eine bestimmte Ausrichtung der Messanordnung relativ zu ande¬ ren Komponenten sichergestellt werden. Figur 2 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel ei¬ ner erfindungsgemäßen Messanordnung 1, wobei sich das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel von dem der Figur 1 dadurch unterscheidet, dass die Messanordnung ein deutlich geringeres Gewicht aufweist.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die Messzelle 7 vorderseitig in der Aufnahmeanordnung 5 der Messanordnung 1 angeordnet, wobei eine Lagerung über den umlaufenden Kragen 15 und eine Abdichtung durch die Stirndichtung 20 sowie die erste Umfangsdichtung 21 erfolgt.
Die Gewichtsersparnis im vorliegenden Ausführungsbeispiel re¬ sultiert daraus, dass die Spanneinrichtung 11 und die Befesti- gungseinrichtung 2 integral aus Kunststoff ausgebildet sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass einerseits im Bereich der Messzelle 7, d. h. in vorderseitiger Orientierung durch die Aufnahmeanordnung 5, die beispielsweise aus Edelstahl gefer- tigt ist, eine hohe Stabilität, Abrasionsfestigkeit und Uner- tizität erreicht wird, während in einem rückseitigen Bereich durch die Verwendung des KunstStoffmaterials deutliche Ge¬ wichtsersparnis erreicht werden kann. Wie bereits dargestellt sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Befestigungsein- richtung 2, die vorliegend in Form eines Flansches ausgebildet ist, und die Spanneinrichtung 11 integral ausgebildet und bil¬ den eine Verbindungseinrichtung 13 zwischen der Befestigungs¬ einrichtung 2 und der Aufnahmeanordnung 5 aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verbindungseinrichtung 13 als Schraubverbindung ausgebildet, so dass die Befestigungsein¬ richtung 2 in die Aufnahmeanordnung 5 in ein entsprechendes Innengewinde der Aufnahmeanordnung 5 eingeschraubt werden kann. Zusätzlich ist zur Abdichtung dieser Schraubverbindung eine zweite Umfangsdichtung 23 vorgesehen, die in einer umlau- fenden Nut vorderseitig an der Spanneinrichtung 11 angeordnet ist .
Alternativ zu einer Schraubverbindung kann die Befestigungs¬ einrichtung 2 auch beispielsweise über eine Schnappverbindung, eine Bajonettverbindung oder eine sonstige lösbare Verbindung mit der Aufnahmeanordnung 5 verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ wären auch Schweißverbindungen oder Klebeverbindun¬ gen zwischen der Aufnahmeanordnung 5 und der Befestigungsein¬ richtung 2 denkbar, wobei bei einer wenigstens teilweise aus Kunststoff gefertigten Aufnahmeanordnung 5 beispielsweise ein Ultraschallschweißen bei einem Kunststoff-KunstStoffÜbergang als mögliche Verbindungstechnik denkbar wäre. Durch die Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung 2 aus Kunststoff kann diese als Spritzgießteil in annähernd beliebi¬ ger geometrischer Ausformung hergestellt werden. Dies hat bei¬ spielsweise den Vorteil, dass die im Stand der Technik separat einzusetzende Verdrehsicherung integral an die Befestigungs¬ einrichtung 2 angeformt werden kann und somit eine weitere Re¬ duktion der verwendeten Bauelemente erwerben kann.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Messanord- nung 1 aus Figur 2, wobei in dieser Ansicht sowohl die integ¬ ral angeformte Verdrehsicherung 26 als auch an der Befesti¬ gungseinrichtung 2 vorgesehene Befestigungslaschen 28 beson¬ ders deutlich zu erkennen sind. In Figur 4 ist eine solche alternative Ausgestaltung der
Messanordnung 1 gezeigt, wobei zwischen der Befestigungsein¬ richtung 2 und der Aufnahmeanordnung 5 eine umlaufende Klebe¬ verbindung vorgesehen ist. Da die Klebeverbindung mediendicht ist, kann auf zusätzliche Dichtungen im Bereich der Verbindung verzichtet werden. In dem in Figur 4 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist ferner eine Vorspannanordnung 12, die vor¬ liegend als Druckfeder ausgestaltet ist, zwischen der Span¬ neinrichtung 11, die mit der Verbindungseinrichtung 13 kombi¬ niert ist, und der Druckmesszelle 7 angeordnet.
Einer Ausbildung von einzelnen Komponenten ganz oder teilweise aus Kunststoff, beispielsweise der Aufnahmeanordnung und/oder der Befestigungsanordnung und/oder der Spanneinrichtung kann zur Erhöhung der Stabilität des verwendeten Kunststoffs auf faserverstärkte Kunststoffe zurückgegriffen werden. Ferner be¬ steht die Möglichkeit, dass zur weiteren Erhöhung der Stabili¬ tät, insbesondere hinsichtlich einer Dauerbelastung die ent¬ sprechenden Komponenten teilweise aus Metall gefertigt werden. Hierfür können beispielsweise die Aufnahmeanordnung und/oder die Befestigungseinrichtung und/oder die Spanneinrichtung aus Kunststoff ausgebildet und mit einem Insert aus Metall verse¬ hen sein.
Bezugszeichenliste
1 Messanordnung
2 Befestigungseinrichtung
5 Aufnahmeanordnung
6 Hülse
7 Druckmesszelle
9 Messabschnitt
11 Spanneinrichtung
12 Vorspannanordnung
13 Verbindungseinrichtung 15 Kragen
17 Innengewinde
20 Stirndichtung
21 erste Umfangsdichtung
22 Isolierhülse
23 zweite Umfangsdichtung 26 Verdrehsicherung
28 Befestigungslaschen
I Prozessumgebung

Claims

Patentansprüche
1. Messanordnung (1) mit
- einer Befestigungseinrichtung (2), zur Halterung der Messanordnung (1),
- einer an der Befestigungseinrichtung (2) angeordneten Aufnahmeanordnung (5, 6) und
- einer wenigstens teilweise innerhalb der Aufnahmeanord nung (5, 6) angeordneten Messzelle (7), insbesondere Druckmesszelle, wobei die Messzelle (7) wenigstens einen zu einer Prozessumgebung (I) hin zugänglichen Messab¬ schnitt (9) aufweist,
wobei die Messzelle (7) in der Aufnahmeanordnung (5, 6) mittels einer Spanneinrichtung (11) gehaltert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Befestigungseinrichtung (2) wenigstens teilweise aus Kunststoff und die Aufnahmeanordnung (5, 6) wenigstens teilweise aus Metall und besteht.
2. Messanordnung (1) gemäß Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5, 6) aus einer Kombination aus Kunststoff und Metall besteht.
3. Messanordnung (1) gemäß Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5, 6) wenigstens eine metallische Hülse aufweist, die mit Kunststoff wenigstens teilweise umspritzt ist.
4. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5, 6) und die Befestigungseinrich tung (2) integral ausgebildet sind.
5. Messanordnung (1) gemäß Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Befestigungseinrichtung (2) an die Aufnahmeanordnung (5, 6) angespritzt ist.
6. Messanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5, 6) und die Befestigungseinrich¬ tung (2) mittels einer Verbindungseinrichtung (13) ver¬ bunden sind.
7. Messanordnung (1) gemäß Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verbindungseinrichtung (13) als Gewinde, Schnappver¬ bindung oder Bayonettverbindung ausgebildet ist.
8. Messanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Befestigungsanordnung (2) und die Aufnahmeanordnung (5) verklebt oder verschweißt sind.
9. Messanordnung (1) gemäß Anspruch 7 oder 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Verbindungseinrichtung (13) integral mit der Span¬ neinrichtung (11) ausgebildet ist.
10. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
zwischen der Spanneinrichtung (11) und der Druckmesszelle (7) wenigstens eine Vorspannanordnung (12), vorzugsweise eine Druckfeder, angeordnet ist.
11. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Messzelle (7) in die Aufnahmeanordnung (5, 6) einge¬ schweißt oder eingeklebt ist.
12. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Spanneinrichtung (11) integral mit Befestigungsein¬ richtung (2) ausgebildet ist.
13. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5) und/oder die Befestigungsein¬ richtung (2) und/oder die Spanneinrichtung (11) aus fa¬ serverstärktem Kunststoff ausgebildet ist.
14. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aufnahmeanordnung (5) und/oder die Befestigungsein¬ richtung (2) und/oder die Spanneinrichtung (11) aus Kunststoff ausgebildet ist und ein Insert aus Metall auf weist .
15. Messanordnung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü¬ che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
zwischen der Befestigungsvorrichtung (2) und der Aufnah- meanordnung (5, 6) eine zweite Umfangsdichtung (23) vor¬ zugsweise ein O-Ring angeordnet ist.
PCT/EP2014/078576 2014-12-18 2014-12-18 Messanordnung WO2016096023A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2014/078576 WO2016096023A1 (de) 2014-12-18 2014-12-18 Messanordnung
DE112014007261.3T DE112014007261A5 (de) 2014-12-18 2014-12-18 Messanordnung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2014/078576 WO2016096023A1 (de) 2014-12-18 2014-12-18 Messanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016096023A1 true WO2016096023A1 (de) 2016-06-23

Family

ID=52103133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/078576 WO2016096023A1 (de) 2014-12-18 2014-12-18 Messanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112014007261A5 (de)
WO (1) WO2016096023A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108151920B (zh) * 2017-12-29 2020-04-21 山东大学 一种用于测量隧道围岩压力的压力盒固定装置及施工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403256A2 (de) * 1989-06-13 1990-12-19 Texas Instruments Incorporated Fertigung einer O-Ring/Staudichtung für Hochdruckwandler
EP0751385A2 (de) * 1995-06-27 1997-01-02 Delco Electronics Corporation Druckwandler mit reduzierter Hysterese und erhöhtem elektrischen Wirkungsgrad bei niedrigen Drücken
DE19723615A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Trw Automotive Electron & Comp Drucksensoreinheit, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik
DE102012222089A1 (de) * 2012-12-03 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Drucksensormodul

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403256A2 (de) * 1989-06-13 1990-12-19 Texas Instruments Incorporated Fertigung einer O-Ring/Staudichtung für Hochdruckwandler
EP0751385A2 (de) * 1995-06-27 1997-01-02 Delco Electronics Corporation Druckwandler mit reduzierter Hysterese und erhöhtem elektrischen Wirkungsgrad bei niedrigen Drücken
DE19723615A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Trw Automotive Electron & Comp Drucksensoreinheit, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik
DE102012222089A1 (de) * 2012-12-03 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Drucksensormodul

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014007261A5 (de) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2460019A1 (de) Drehzahlsensor
DE4002443A1 (de) Vorrichtung zum loesbaren festsetzen von schutzplatten
DE102018211471B3 (de) Batteriegehäuse
WO2005026563A1 (de) Kugelzapfen
WO2012062497A1 (de) Befestigungsvorrichtung für eine leitung und verfahren zum befestigen einer leitung
DE102007020498B3 (de) Befestigungselement für eine Kraftstoffleitung
EP2895731B1 (de) Halter zur befestigung eines rohrförmigen bauteils an einer anbaustruktur
DE102012210225A1 (de) Verstellvorrichtung für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit Gleitstein
EP2376293A1 (de) Ventilanordnung
DE10054561B4 (de) Ventilgesteuerte fluidische Aktoranordnung
DE3843659A1 (de) Anschlussvorrichtung fuer einspritzduesen
DE102006012240B3 (de) Befestigungsvorrichtung für das Kabelendstück eines Seilzugelements
DE102009002197A1 (de) Befestigungseinrichtung für ein Kabel
WO2016096023A1 (de) Messanordnung
DE102008025905B4 (de) Befestigung der Enden eines Federbalgs bei einer Luftfeder
DE202006007040U1 (de) Drehfeste lösbare mechanische Verbindung zwischen einem Funktionsteil und einem Anschlußteil
WO2002037012A2 (de) Anschlusstück mit einer elektrischen oder optischen verbindung für flexible kunststoffleitungen
DE202013101806U1 (de) Drahtseilhaltevorrichtung
DE102006058135A1 (de) Batterieklemme
DE102011052474B4 (de) Gelenkanordnung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug
DE102018113965A1 (de) Dichtschnittstelle für eine Lufttrocknungskartusche und einen Sockel für eine Lufttrocknungskartusche
EP3374142A1 (de) Verfahren zur herstellung eines fahrzeugbauteils
DE19829723C2 (de) Vorrichtung zum Sichern einer Radmutter auf einer Radnabe eines Kraftfahrzeugs
DE102017205132A1 (de) Gelenk für ein Fahrwerksbauteil, Fahrwerksbauteil mit einem solchen Gelenk und Verfahren zum Herstellen eines solchen Gelenks
DE10217493B3 (de) Schnellverschluß

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14812770

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014007261

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112014007261

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14812770

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1