DE10113291A1 - Pressure measuring unit comprises a housing with two pressure chambers, and an axially movable rod with a carrier element which is axially compliant but radially stiff - Google Patents

Pressure measuring unit comprises a housing with two pressure chambers, and an axially movable rod with a carrier element which is axially compliant but radially stiff

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DE10113291A1 DE2001113291 DE10113291A DE10113291A1 DE 10113291 A1 DE10113291 A1 DE 10113291A1 DE 2001113291 DE2001113291 DE 2001113291 DE 10113291 A DE10113291 A DE 10113291A DE 10113291 A1 DE10113291 A1 DE 10113291A1
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Rainer Oberheim
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Abstract

The pressure measuring unit (10) comprises a housing (12) with pressure chambers (24, 26) sealed against one another, and an axially movable rod (14). The latter is fixed to the housing by means of a carrier element (28) which separates the two pressure chambers, and is axially compliant but radially stiff.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor umfassend ein Gehäuse mit einem ersten und einem zweiten gegeneinander abgedichteten Druckbereich, sowie ein in Abhängigkeit von bestehender Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen geführt axial verschiebbares stabförmiges Element, dessen Position zur Druckmessung bestimmbar ist.The invention relates to a pressure sensor comprising a housing with a first and a second pressure area sealed against each other, and one depending on existing pressure difference between the pressure areas guided axially displaceable rod-shaped element, the position of which can be determined for pressure measurement.

Zur Bestimmung des Druckes von insbesondere Gasen wurden ursprünglich Druckdosen, Kolbensysteme und spiralförmige Rohre benutzt, die z. B. über Zahnräder oder Fadenantriebe an ein Zeigersystem angekoppelt sind. Alternativ kann das durch eine Druckänderung verstellte Element durch Magnet und Hallsensor oder induktive Systeme elektrisch abgetastet werden, um eine Druckmessung durchzuführen.To determine the pressure of gases in particular, pressure cans, Piston systems and spiral tubes used, the z. B. via gears or thread drives are coupled to a pointer system. Alternatively, this can be adjusted by changing the pressure Element can be scanned electrically by magnet and Hall sensor or inductive systems to carry out a pressure measurement.

Mit hohem Marktanteil gelangen heutzutage Membranen mit aufgebrachten Dehnmessstreifen oder miniaturisierte Siliziumsensoren zum Einsatz. Membransysteme werden hauptsächlich in Edelstahl ausgeführt und können über die Dimensionierungen in weiten Grenzen an die unterschiedlichsten Druckbereiche angepasst werden. Im Wesentlichen im Niederdruckbereich finden miniaturisierte Siliziumsensoren Anwendung. Nowadays, membranes with applied strain gauges have a high market share or miniaturized silicon sensors. Membrane systems are mainly used in Made of stainless steel and can be adjusted to the dimensions within wide limits different pressure ranges can be adjusted. Essentially in the low pressure range miniaturized silicon sensors are used.  

Die bekannten Systeme zeigen jedoch eine Vielzahl von Nachteilen. So sind Druckdosen teuer und unterliegen großen Fertigungstoleranzen. Aufgrund der Verwendung von Edelstahl bei Membransystemen sind diese relativ teuer. Zudem zeigen diese bei der Differenzdruckmessung einen gravierenden Nachteil insoweit, als dass die verwendeten Dehnmessstreifseiten häufig nicht medienverträglich sind.However, the known systems have a number of disadvantages. So pressure cans are expensive and are subject to large manufacturing tolerances. Due to the use of stainless steel at Membrane systems are relatively expensive. They also show the differential pressure measurement a serious disadvantage in that the strain gauge sides used frequently are not compatible with the media.

Miniaturisierte Siliziumsensoren sind zwar kostengünstig herstellbar, jedoch in dem ein­ zusetzenden Druckbereich eingeschränkt.Miniaturized silicon sensors can be manufactured inexpensively, but in the one pressure range to be restricted.

Konstruktiv problemlos und robust arbeiten Kolbensysteme, die jedoch durch vorhandene Reibmomente zu großen Hysteresen neigen. Auch ist aufgrund der Führung der Kolben eine starke Empfindlichkeit gegen Partikel und Beläge gegeben.Piston systems work structurally without problems and robustly, but thanks to existing ones Friction torques tend to have large hysteresis. Also due to the guidance of the pistons strong sensitivity to particles and deposits.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Druckmesseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Vorteile des Kolbensystems übernommen, jedoch deren Nachteile vermieden werden. Folglich soll eine Druckmesseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, die konstruktiv einfach aufgebaut ist, jedoch eine Empfindlichkeit gegenüber den in den zu messenden Fluiden wie Gasen vorhandenen Partikeln und Belägen nicht zeigen.The present invention is based on the problem of a pressure measuring device to further develop the type mentioned at the outset so that the advantages of the piston system are taken over, however their disadvantages are avoided. Consequently, a pressure measuring device for Be made available that is structurally simple, but a sensitivity compared to the particles and deposits present in the fluids to be measured, such as gases do not show.

Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das stabförmige Element mit zumindest einem ersten in dem Gehäuse fixierten Trägerelement ortsfest verbunden ist, über das die Druckbereiche in dem Gehäuse gegeneinander abgedichtet sind und das in Bezug auf das stabförmige Element in dessen axialer Richtung weiche und in dessen radialer Richtung harte elastische Eigenschaften aufweist.According to the invention, the problem is essentially solved in that the rod-shaped Element with at least one first carrier element fixed in the housing is connected, via which the pressure areas in the housing are sealed against one another and which is soft in relation to the rod-shaped element in its axial direction and in its has hard elastic properties in the radial direction.

Da das Trägerelement gleichzeitig eine Führung für das stabförmige Element wie Kolben ist, gleichzeitig jedoch eine feste Verbindung zwischen diesen besteht, kann eine Relativbewegung zwischen der Führung und dem stabförmigen Element nicht erfolgen, wodurch Reibmomente ausgeschlossen und eine Empfindlichkeit gegen Partikel und Beläge vermieden werden. Un­ geachtet dessen kann jedoch in Abhängigkeit von der Druckdifferenz in den durch das erste Trägerelement gegeneinander abgedichteten Druckbereichen in dem Gehäuse ein Verstellen des stabförmigen Elementes erfolgen, da das Trägerelement in axialer Richtung weich ist. Somit kann die Position des stabförmigen Elementes berührungsfrei abgegriffen werden und eine Druckmessung erfolgen. Gleichzeitig ist auch sichergestellt, dass das stabförmige Element ausschließlich eine axiale Bewegung ausführt, anderenfalls Messverfälschungen erfolgen würden. Die ausschließlich axiale Bewegung wird dadurch sichergestellt, dass das Träger­ element in radialer Richtung steif bzw. in einem Umfang steif ist, dass eine seitliche Bewegung ausgeschlossen ist.Since the carrier element is also a guide for the rod-shaped element such as pistons, however, at the same time there is a firm connection between them, a relative movement can occur not take place between the guide and the rod-shaped element, causing frictional moments excluded and sensitivity to particles and deposits can be avoided. Un nevertheless, depending on the pressure difference in the through the first  Carrier element mutually sealed pressure areas in the housing an adjustment of rod-shaped element take place because the carrier element is soft in the axial direction. Consequently the position of the rod-shaped element can be tapped without contact and a Pressure measurement. At the same time it is also ensured that the rod-shaped element only executes an axial movement, otherwise measurement errors occur would. The only axial movement is ensured by the carrier element is stiff in the radial direction or stiff to an extent that a lateral movement is excluded.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das stabförmige Element in dem Gehäuse mit dem ersten Trägerelement und mit zumindest einem zweiten in dem Gehäuse fixierten Trägerelement ortsfest verbunden ist und dass das zweite Trägerelement in Bezug auf das stabförmige Element in dessen axialer Richtung weiche und in dessen radialer Richtung harte elastische Eigen­ schaften aufweist. Somit wird das stabförmige Element in zwei zueinander beabstandeten - Punkten gelagert.In particular, it is provided that the rod-shaped element in the housing with the first Carrier element and with at least one second carrier element fixed in the housing is fixedly connected and that the second carrier element with respect to the rod-shaped element in its axial direction soft and in its radial direction hard elastic properties features. Thus, the rod-shaped element in two spaced apart - Points stored.

Das zweite Trägerelement weist zum Druckausgleich Durchbrechungen auf und erstreckt sich folglich innerhalb einer der Druckbereiche des Gehäuses.The second carrier element has openings for pressure compensation and extends consequently within one of the pressure areas of the housing.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Trägerelement ein Scheibenelement ist, welches mittig von dem stabförmigen Element wie Kolben durchsetzt ist. Dabei weist das Trägerelement im Schnitt eine Hut- oder Kappenform auf.In particular, it is provided that the carrier element is a disc element which is in the center is penetrated by the rod-shaped element such as pistons. The carrier element in the Cut open a hat or cap shape.

Zur Erzielung der gewünschten Federeigenschaften des Trägerelementes, also dessen Weichheit in axialer Richtung des stabförmigen Elementes und dessen Härte in radialer Richtung, sieht eine hervorzuhebende Weiterbildung der Erfindung vor, dass das vorzugsweise einen metallischen Basiskörper aufweisende Trägerelement radial verlaufende Aussparungen aufweist. Dabei kann der Grundkörper, der einer gebogenen Feder gleichkommt, in einem Elastomer bzw. Silikonkautschuk eingebettet oder zumindest bereichsweise von diesem umgeben sein. Die Aussparungen sind bei dem ersten Trägerelement durch eine Schicht wie Folienschicht abgedeckt. Somit bildet das erste Trägerelement ungeachtet der vorhandenen die gewünschte Elastizität bewirkenden Durchbrechungen eine geschlossene Fläche mit der Folge, dass das Gehäuse in die zumindest zwei gegeneinander abgedichteten Bereiche unterteilt wird, so dass deren Druckdifferenz messbar ist.To achieve the desired spring properties of the carrier element, that is, its softness in the axial direction of the rod-shaped element and its hardness in the radial direction A development of the invention to be emphasized that the preferably one Metallic base body carrier element radially extending recesses having. The base body, which is equivalent to a curved spring, can be in one Elastomer or silicone rubber embedded or at least in some areas of it be surrounded. In the case of the first carrier element, the cutouts are like a layer Film layer covered. The first carrier element thus forms the irrespective of the existing one  perforations causing elasticity, resulting in a closed surface, that the housing is divided into the at least two areas that are sealed off from one another, so that their pressure difference can be measured.

Dabei können die Durchbrechungen durch Stege begrenzt sein, die in radialer Richtung des Trägerelementes vorzugsweise S-förmig verlaufen.The openings can be limited by webs which are in the radial direction of the Carrier element preferably run in an S-shape.

In Ausgestaltung kann das Trägerelement aus insbesondere einem Elastomer-Material mit eingebrachten federnden Elementen bestehen. Die Federwirkung in axialer Richtung kann auch durch z. B. Schraubfedern bewirkt bzw. ergänzt werden, die integraler Bestandteil des Trägerelementes sind.In an embodiment, the carrier element can be made of, in particular, an elastomer material introduced resilient elements exist. The spring action in the axial direction can also through z. B. coil springs are effected or supplemented, which is an integral part of Carrier element are.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Trägerelement in axialer Richtung des stabförmigen Elementes eine Steifigkeit C1 mit C1 ≦ 50 kN/mm, insbesondere C1 ≦ 10 kN/mm und/oder in radialer Richtung des stabförmigen Elementes eine Steifigkeit C2 mit C2 ≧ 100 kN/mm, insbesondere C2 ≧ 150 kN/mm aufweist.In particular, it is provided that the carrier element has a stiffness C 1 with C 1 ≦ 50 kN / mm, in particular C 1 ≦ 10 kN / mm and / or a stiffness C 2 with C 2 in the radial direction of the rod-shaped element ≧ 100 kN / mm, in particular C 2 ≧ 150 kN / mm.

Um eine axiale Verstellung des Trägerelementes und damit des Stabelementes zu begrenzen, ist eines der Trägerelemente, insbesondere das erste Trägerelement, zwischen zwei in axialer Richtung des Stabelementes zueinander beabstandeten Anschlägen angeordnet, von denen einer durch eine Zwischenwand und der andere durch eine Querschnittsänderung des Gehäuses gebildet sein können.In order to limit an axial adjustment of the support element and thus of the rod element one of the carrier elements, in particular the first carrier element, between two axially Arranged in the direction of the rod element spaced stops, one of which by a partition and the other by changing the cross section of the housing can be formed.

Von dem stabförmigen Element selbst kann ein Magnet ausgehen bzw. in einem Abschnitt aus einem magnetischen Werkstoff bestehen, dessen Position über ein außerhalb des Gehäuses vorhandenen angeordneten Sensor bestimmt wird.A magnet can emanate from the rod-shaped element itself or in a section a magnetic material, the position of which is outside of the housing existing arranged sensor is determined.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels. Further details, advantages and features of the invention result not only from the Claims, the features to be extracted from these - individually and / or in combination -, but also from the following description of one of the drawings preferred embodiment.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Druckmesseinrichtung im Querschnitt und Fig. 1 is a schematic diagram of a pressure measuring device in cross section and

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein in der Druckmesseinrichtung gemäß Fig. 1 angeordneten Trägerelementes. FIG. 2 shows a plan view of a carrier element arranged in the pressure measuring device according to FIG. 1.

Die in Fig. 1 rein prinzipiell dargestellte Druckmesseinrichtung 10 umfasst ein vorzugsweise zylindrisches Gehäuse 12 entlang dessen Mittelachse ein als Kolben bezeichnetes stabförmiges Element 14 ausschließlich axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei erstreckt sich der Kolben 14 mit einem seiner Enden - im Ausführungsbeispiel mit seinem linken Ende 16 - in einem zylindrischen Abschnitt 18 geringeren Durchmessers des Gehäuses 12 und weist einen Magne­ ten 20 auf, der über einen außerhalb des zylindrischen Abschnitts 18 angeordneten Sensor 22 detektiert wird.The pressure measuring device 10 shown in principle in FIG. 1 comprises a preferably cylindrical housing 12 along the central axis of which a rod-shaped element 14, referred to as a piston, is arranged exclusively axially displaceably. The piston 14 extends with one of its ends - in the exemplary embodiment with its left end 16 - in a cylindrical section 18 of smaller diameter of the housing 12 and has a magnet 20 , which is detected via a sensor 22 arranged outside the cylindrical section 18 ,

Das Gehäuse 12 ist in zwei Druckbereiche 24, 26 über ein nachstehend näher zu beschreibendes erstes Trägerelement 28 getrennt. Dabei nimmt das Trägerelement 28 den Kolben 14 derart auf, dass dieser ausschließlich in seiner axialen Richtung verstellbar ist, und zwar in Abhängigkeit einer zwischen den Druckbereichen 24, 26 in dem Gehäuse 12 vorhandenen Druckdifferenz. Hierzu weist das Trägerelement 28 in axialer Richtung des Kolbens 14 weiche und in radialer Richtung harte Federeigenschaften auf, so dass erwähntermaßen der Kolben 14 ausschließlich eine axiale Bewegung durchführen kann.The housing 12 is separated into two pressure areas 24 , 26 via a first carrier element 28 to be described in more detail below. The carrier element 28 receives the piston 14 in such a way that it can only be adjusted in its axial direction, specifically as a function of a pressure difference between the pressure areas 24 , 26 in the housing 12 . For this purpose, the carrier element 28 has soft spring properties in the axial direction of the piston 14 and hard spring properties in the radial direction, so that, as mentioned, the piston 14 can only carry out an axial movement.

Bei etwaigen Druckdifferenzen zwischen den Druckbereichen 24, 26 wird folglich das Träger­ element 28 verstellt. Da dieses ortsfest mit dem Kolben 14 verbunden ist, bewegt sich dieser synchron mit dem Trägerelement 28, so dass ein Verstellen des Magneten 20 zu dem Sensor 22 erfolgt und somit die Druckdifferenz in ein elektrisches Signal gewandelt wird.At any pressure differences between the pressure areas 24 , 26 , the carrier element 28 is consequently adjusted. Since this is fixedly connected to the piston 14 , the latter moves synchronously with the carrier element 28 , so that the magnet 20 is displaced to the sensor 22 and the pressure difference is thus converted into an electrical signal.

Das Trägerelement 28 ist abgedichtet in dem Gehäuse 12 fixiert und weist im Grundzustand eine kappenförmige Geometrie auf, wie die Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 verdeutlicht. Im Mittenbereich ist das Trägerelement 28 über eine Ringscheibe 30 verstärkt, die zentrisch von dem Kolben 14 durchsetzt wird. Dabei erstreckt sich das Ringelement 30 entlang der in Richtung des zylindrischen Abschnitts 18 des Gehäuses 12 plateauförmig verlaufenden Mitten­ bereichs 32 des Trägerelementes 28.The carrier element 28 is fixed in a sealed manner in the housing 12 and, in the basic state, has a cap-shaped geometry, as the sectional illustration according to FIG. 1 illustrates. In the central region, the carrier element 28 is reinforced by an annular disk 30 which is penetrated centrally by the piston 14 . The ring element 30 extends along the central region 32 of the carrier element 28 which extends in the direction of the cylindrical section 18 of the housing 12 in a plateau shape.

Um das Trägerelement 28 in dem Gehäuse 12 zu fixieren, erstreckt sich dessen peripherer Rand 32 in einer umlaufenden Innennut 36 der Gehäusewandung 38. Von der Innennut 36 geht des Weiteren eine lochringförmige Abstützung 40 aus, die sich entlang konkaver Seite des Stützelementes 28 erstreckt. Die Abstützung 40 umgibt beabstandet den Kolben 14 und stellt sicher, dass bei zu großer Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen 24, 26 in dem Gehäuse 12 ein unzulässiges Verstellen des Trägerelementes 28 und damit des Kolbens 14 unterbleibt.In order to fix the carrier element 28 in the housing 12 , its peripheral edge 32 extends in a circumferential inner groove 36 of the housing wall 38 . A perforated ring-shaped support 40 extends from the inner groove 36 and extends along the concave side of the support element 28 . The support 40 surrounds the piston 14 at a distance and ensures that if the pressure difference between the pressure regions 24 , 26 in the housing 12 is too great, an inadmissible adjustment of the carrier element 28 and thus of the piston 14 is avoided.

Auf gegenüberliegender Seite dient als Anschlag für das Trägerelement 28 eine Stirnwandung 42 des Gehäuses 12, von der der zylindrische Abschnitt 18 ausgeht, innerhalb der sich der Kolben 14 mit dem Magneten 20 erstreckt. Dabei ist der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 18 kleiner als der Außendurchmesser des Scheibenelementes 30, der mit dem Trägerelement 28 verbunden ist, so dass ein axiales Verstellen des Kolbens 14 in dem zylindrischen Abschnitt 18 des Gehäuses dann nicht mehr möglich ist, wenn das Scheiben­ element 30 auf der Stirnwandung anliegt.On the opposite side, an end wall 42 of the housing 12 serves as a stop for the carrier element 28 , from which the cylindrical section 18 extends, within which the piston 14 with the magnet 20 extends. The inside diameter of the cylindrical section 18 is smaller than the outside diameter of the disk element 30 , which is connected to the carrier element 28 , so that an axial adjustment of the piston 14 in the cylindrical section 18 of the housing is no longer possible when the disk element 30 rests on the end wall.

Beabstandet zu dem Trägerelement 28 und innerhalb des Druckbereichs 26 erstreckend verläuft ein zweites Trägerelement 44, das gleiche Materialeigenschaften wie das erste Trägerelement 28 aufweist, wobei das zweite Trägerelement 44 Durchbrechungen aufweist, um einen Druckausgleich in dem Druckbereich 24 zu ermöglichen. Dabei ist das zweite Trägerelement 44 ebenfalls in axialer Richtung des Kolbens 14 betrachtet weich und in radialer Richtung hart, so dass eine eindeutige axiale Führung des Kolbens 14 gesichert ist.Spaced from the support member 28 and within the pressure range 26 extending runs a second support member 44, the same material properties as the first support member 28, wherein the second carrier member 44 has openings to allow an equalization of pressure in the pressure range 24th The second carrier element 44 is also soft in the axial direction of the piston 14 and hard in the radial direction, so that a clear axial guidance of the piston 14 is ensured.

Wie anhand der Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Trägerelement 28, 44 ein Scheibenelement mit im Schnitt kappenförmiger Geometrie, das radial verlaufende Aussparungen 46, 48, 50, 52 aufweist, über die die erforderliche Weichheit des Trägerelements 28, 44 in axialer Richtung gegeben ist. Die Durchbrechungen oder Aussparungen 46, 48, 50, 52 sind dabei über Stege 54, 56, 58, 60 begrenzt, die in radialer Richtung betrachtet einen Kurenverlauf wie S-förmigen Verlauf zeigen.As can be seen from FIG. 2, the carrier element 28 , 44 is a disk element with a section-shaped geometry, which has radially extending recesses 46 , 48 , 50 , 52 , via which the required softness of the carrier element 28 , 44 is given in the axial direction is. The openings or recesses 46 , 48 , 50 , 52 are delimited by webs 54 , 56 , 58 , 60 which, viewed in the radial direction, show a curve shape like an S-shaped profile.

Da auch das erste Trägerelement 28 entsprechend der Fig. 2 Durchbrechungen 46, 48, 50, 52 aufweist, jedoch eine druckdichte Unterteilung des Innenraums des Gehäuses 10, also zwischen den Bereichen 24, 26 sicherstellen soll, weist das Trägerelement 28 zusätzlich eine folienartige Abdeckung oder Schicht auf, die aus Elastomer-Material bestehen kann. Somit ist sichergestellt, dass das Trägerelement 28 die Druckbereiche 24, 26 druckdicht unterteilt.Since the first carrier element 28 according to FIG. 2 also has openings 46 , 48 , 50 , 52 , but is intended to ensure a pressure-tight subdivision of the interior of the housing 10 , that is to say between the regions 24 , 26 , the carrier element 28 additionally has a film-like cover or Layer that can consist of elastomer material. This ensures that the carrier element 28 divides the pressure areas 24 , 26 in a pressure-tight manner.

Durch die Ausgestaltung der Trägerelemente 28, 44 und der verwendeten Materialien ist erwähntermaßen sichergestellt, dass die Trägerelemente 28, 44 einerseits in axialer Richtung weiche Federwirkung zeigen, um ein axiales Verstellen des Kolbens 14 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen 24, 26 des Gehäuses 12 zu ermöglichen, anderer­ seits jedoch den Kolben 40 mittig zentrieren, also insoweit harte Federeigenschaften aufweisen, so dass ein radiales Ausweichen nicht möglich ist.The configuration of the carrier elements 28 , 44 and the materials used ensures that the carrier elements 28 , 44 have a soft spring action in the axial direction, in order to adjust the piston 14 axially as a function of the pressure difference between the pressure regions 24 , 26 of the housing 12 to enable, on the other hand, however, center the piston 40 in the center, that is to say have hard spring properties to the extent that radial evasion is not possible.

Der Druckbereich 24 des Gehäuses 12 wird über eine in der Wandung 38 vorhandene Öffnung 62 mit einem ersten Druck beaufschlagt. Der Druckbereich 26 kann über den stirnseitigen Bereich des Gehäuses 12 mit einem zweiten Druck beaufschlagt werden. In Abhängigkeit von der Druckdifferenz und der Auslegung der Trägerelemente 28, 44, also deren Federeigen­ schaften in axialer Richtung des Kolbens 14 wird dieser axial verschoben. Der Sensor 22 erfasst sodann die Stellung des Magneten 20 mit der Folge, dass dessen Position in ein der Druckdifferenz proportionales Signal gewandelt wird.The pressure area 24 of the housing 12 is subjected to a first pressure via an opening 62 in the wall 38 . The pressure region 26 can be subjected to a second pressure via the end region of the housing 12 . Depending on the pressure difference and the design of the carrier elements 28 , 44 , that is, their spring properties in the axial direction of the piston 14 , the piston 14 is axially displaced. The sensor 22 then detects the position of the magnet 20 with the result that its position is converted into a signal proportional to the pressure difference.

Das scheibenförmige Trägerelement 28, 44 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Basiskörper, der z. B. in einem hochbeständigen Elastomer wie Fluorsilikon eingebettet oder von diesem umgeben sein kann. Auch ist Silikonkautschuk als geeignetes Material zu nennen. Ferner besteht die Möglichkeit auf den metallischen Grundkörper, der einer gekrümmten Feder gleichkommt, eine Membran aufzubringen. The disc-shaped carrier element 28 , 44 preferably consists of a metallic base body which, for. B. embedded in a highly resistant elastomer such as fluorosilicone or surrounded by this. Silicone rubber should also be mentioned as a suitable material. It is also possible to apply a membrane to the metallic base body, which is equivalent to a curved spring.

Dabei ist das Trägerelement 28, 40 derart geformt bzw. mit z. B. Einlagen versehen bzw. durch die Lochscheibe 30 derart in der Elastizität verändert, dass sich eine Federsteifigkeit C1 in axialer Richtung von C1 mit C1 ≦ 50 kN/mm und in radialer Richtung eine Federsteifigkeit C2 mit C2 ≧ 150 kN/mm ergibt.The carrier element 28 , 40 is shaped in this way or with z. B. Inserts or changed by the perforated disc 30 in such a way that a spring stiffness C 1 in the axial direction of C 1 with C 1 ≦ 50 kN / mm and in the radial direction a spring stiffness C 2 with C 2 ≧ 150 kN / mm results.

Claims (18)

1. Druckmesseinrichtung (10) umfassend ein Gehäuse (12) mit einem ersten und einem zweiten gegeneinander abgedichteten Druckbereich (24, 26) sowie ein in Abhängigkeit von bestehender Druckdifferenz zwischen den Druckbereichen geführt axial verschieb­ bares stabförmiges Element (14), dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Element (14) mit zumindest einem in dem Gehäuse (12) fixierten Trägerelement (28) ortsfest verbunden ist, über das die Druckbereiche (24, 26) gegen­ einander abgedichtet sind und das in Bezug auf das stabförmige Element in dessen axialer Richtung weiche und in dessen radialer Richtung harte elastische Eigenschaften aufweist.1. Pressure measuring device ( 10 ) comprising a housing ( 12 ) with a first and a second mutually sealed pressure area ( 24 , 26 ) and a rod-shaped element ( 14 ) which can be axially displaced as a function of the existing pressure difference between the pressure areas, characterized in that the rod-shaped element ( 14 ) is fixedly connected to at least one support element ( 28 ) fixed in the housing ( 12 ), via which the pressure areas ( 24 , 26 ) are sealed against one another and which in the axial direction is softer with respect to the rod-shaped element and has hard elastic properties in the radial direction thereof. 2. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Element (14) in dem Gehäuse (12) mit dem ersten Trägerelement und mit zumindest einem zweiten in dem Gehäuse fixierten Trägereelement ortsfest verbunden ist, das in Bezug auf das stabförmige Element in dessen axialer Richtung weiche und in dessen radialer Richtung harte elastische Eigenschaften aufweist. 2. Pressure measuring device according to claim 1, characterized in that the rod-shaped element ( 14 ) in the housing ( 12 ) with the first carrier element and with at least one second carrier element fixed in the housing is fixedly connected in relation to the rod-shaped element Axial direction soft and in the radial direction hard elastic properties. 3. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägerelement (44) einen Druckausgleich ermöglichende Durchbre­ chungen (46, 48, 50, 52) aufweist.3. Pressure measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the second carrier element ( 44 ) has openings ( 46 , 48 , 50 , 52 ) which enable pressure compensation. 4. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Element (14) das Trägerelement (28, 44) mittig durchsetzt.4. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rod-shaped element ( 14 ) passes through the carrier element ( 28 , 44 ) in the center. 5. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (46, 48, 50, 52) in dem Trägerelement (28, 44) durch in radialer Richtung des Trägerelementes kurvenförmig verlaufende Stege (54, 56, 58, 60) getrennt sind.5. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the openings ( 46 , 48 , 50 , 52 ) in the carrier element ( 28 , 44 ) by webs ( 54 , 56 , 58 , 60 ) which curve in the radial direction of the carrier element ) are separated. 6. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem ersten Trägerelement (28) vorhandenen Durchbrechungen (46, 48, 50, 52) von einer vorzugsweise folienartigen Schicht abgedeckt sind.6. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the openings ( 46 , 48 , 50 , 52 ) present in the first carrier element ( 28 ) are covered by a preferably film-like layer. 7. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (28, 44) mit seinem peripheren Rand (34) in einer umlaufenden Innennut (36) des Gehäuses (12) fixiert ist.7. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 28 , 44 ) with its peripheral edge ( 34 ) is fixed in a circumferential inner groove ( 36 ) of the housing ( 12 ). 8. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (28, 44) im Schnitt eine kappenförmige Geometrie aufweist. 8. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 28 , 44 ) has a cap-shaped geometry in section. 9. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Trägerelemente (28) entlang dessen mittig plateauartig verlaufenden Bereichs (32) eine Versteifung wie ringscheibenförmiges Element (30) aufweist.9. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the carrier elements ( 28 ) along its central plateau-like region ( 32 ) has a stiffening like an annular disk-shaped element ( 30 ). 10. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Element (30) an konvex verlaufender Außenfläche des Trägerelementes (28) angeordnet ist.10. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the disc-shaped element ( 30 ) is arranged on a convex outer surface of the carrier element ( 28 ). 11. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang konkaver Seite des Trägerelementes (28) insbesondere von der umlaufen­ den Innennut (36) des Gehäuses (12) ausgehend eine das stabförmige Element (14) beabstandet umgebende Lochwand (40) ausgeht.11. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that along the concave side of the carrier element ( 28 ), in particular starting from the circumferential inner groove ( 36 ) of the housing ( 12 ), a hole wall ( 40 ) surrounding the rod-shaped element ( 14 ) spaced apart emanates. 12. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) in einen zylindrischen Abschnitt (38) geringeren Durchmessers übergeht, innerhalb der sich das stabförmige Element (14) mit einem ersten Ende (16) erstreckt, von dem ein ein außerhalb des Gehäuses (12) angeordneten Sensor (22) beein­ flussender Erreger (20) ausgeht.12. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 12 ) merges into a cylindrical section ( 38 ) of smaller diameter, within which the rod-shaped element ( 14 ) extends with a first end ( 16 ), from which a sensor ( 22 ) influencing an exciter ( 20 ) arranged outside the housing ( 12 ) comes out. 13. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erreger ein Magnet (20) ist. 13. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exciter is a magnet ( 20 ). 14. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (18) einen Innendurchmesser aufweist, der geringer als der Außendurchemsser des entlang plateauartigem Abschnitt (32) des Trägerelementes (28) verlaufenden Scheibenelements (30) ist.14. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cylindrical section ( 18 ) has an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the disk element ( 30 ) extending along the plateau-like section ( 32 ) of the carrier element ( 28 ). 15. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäuseinnerem und zylindrischen Abschnitt (18) des Gehäuses (12) ausgebildete Stufe Anschlag für das auf dem Trägerelement (28) angeordnete Schei­ benelement (30) ist.15. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the housing interior and the cylindrical portion ( 18 ) of the housing ( 12 ) formed step is a stop for the disc element ( 30 ) arranged on the carrier element ( 28 ). 16. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (28, 44) in axialer Richtung des stabförmigen Elementes (14) eine Steifigkeit von C1 ≦ 50 kN/mm, insbesondere C1 ≦ 10 kN/mm und in radialer Richtung des stabförmigen Elementes eine Steifigkeit C2 mit C2 ≧ 100 kN/mm, insbesondere C2 ≧ 150 kN/mm aufweist.16. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 28 , 44 ) in the axial direction of the rod-shaped element ( 14 ) has a rigidity of C 1 ≦ 50 kN / mm, in particular C 1 ≦ 10 kN / mm and has a rigidity C 2 with C 2 eine 100 kN / mm, in particular C 2 ≧ 150 kN / mm, in the radial direction of the rod-shaped element. 17. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (28, 44) aus einem metallischen Grundkörper besteht, der gegebenenfalls in einem hochbeständigem Elastomer wie Fluorsilikon oder Silikon­ kautschuk eingebettet oder bereichsweise von diesem umgeben ist.17. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 28 , 44 ) consists of a metallic base body, which is optionally embedded in a highly resistant elastomer such as fluorosilicone or silicone rubber or is partially surrounded by it. 18. Druckmesseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Grundkörper zumindest auf einer Seite von einer Membran abgedeckt ist.18. Pressure measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized, that the metallic base body at least on one side of a membrane is covered.
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