DE4101871A1 - Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective ones - Google Patents
Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective onesInfo
- Publication number
- DE4101871A1 DE4101871A1 DE19914101871 DE4101871A DE4101871A1 DE 4101871 A1 DE4101871 A1 DE 4101871A1 DE 19914101871 DE19914101871 DE 19914101871 DE 4101871 A DE4101871 A DE 4101871A DE 4101871 A1 DE4101871 A1 DE 4101871A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- seal
- sensor sheet
- flat gasket
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 239000004821 Contact adhesive Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/064—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing combining the sealing function with other functions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung mit stationärem Druckverteilungs- und Druckverlaufssensor. Die Erfassung der räumlichen Druckverteilung und des zeitlichen Druckverlaufes in Flanschdichtungen und anderen Dichtungselementen ermöglicht sowohl die Auswirkungen der konstruktiven Gestaltung von Flansch und Dichtung auf die Funktionsweise und Funktionssicherheit des Dichtungselementes zu untersuchen als auch die Funktionstüchtigkeit der Dichtung unter Betriebsbedingungen zu überwachen.The invention relates to a flat gasket with stationary Pressure distribution and pressure history sensor. The capture of the spatial pressure distribution and the temporal pressure curve in flange seals and other sealing elements both the impact of constructive design of flange and seal on the functionality and functional reliability to examine the sealing element as also the functionality of the seal under operating conditions to monitor.
Zur Messung von Druckkräften sind zahlreiche Verfahren bekannt, die sich auf verschiedene Wandlereffekte zur Umsetzung der mechanischen Meßgrößen in elektrische Signale stützen. Dabei wird im allgemeinen eine durch die mechanische Meßgröße verursachte Geometrieänderung als Grundlage für das Meßprinzip benutzt. So ist aus Bur, A. J.; Roth, S. C.; "Characterization of Polyvinylidene Fluoride Pressure Transducers"; Proc. 5th Intern. Symp. Elektrets, Heidelberg 1985, 712 und Wübbenhorst, M.; Günther, M.; "Sensoren auf der Basis von Polymeren"; Wiss. Z. Techn. Univ. Dresden 36 (1987), 2, 53 der Einsatz von Dehnungsmeßstreifen, induktiven Wegaufnehmern sowie kapazitiven und piezoelektrischen Drucksensoren bekannt. Numerous methods are known for measuring compressive forces, which relate to various converter effects to implement base the mechanical measurands in electrical signals. In general, one is determined by the mechanical measured variable caused geometry change as the basis for the measuring principle used. Bur, A. J .; Roth, S. C .; "Characterization of Polyvinylidene Fluoride Pressure Transducers "; Proc. 5th intern. Symp. Elektrets, Heidelberg 1985, 712 and Wübbenhorst, M .; Günther, M .; "Sensors based on Polymers "; Wiss. Z. Techn. Univ. Dresden 36 (1987), 2, 53 the use of strain gauges, inductive displacement sensors as well as capacitive and piezoelectric pressure sensors are known.
Hierbei wurde die Bestimmung der Druckkräfte in Flanschdichtungen bisher nur indirekt gelöst, in dem auf diese Kräfte aus der Messung der Deformationen des Flansches und/oder angrenzender Rohrabschnitte rückgeschlossen wurde. Dazu wurden beispielsweise resistive Dehnungsmeßstreifen benutzt. Diesem Verfahren haftet der Mangel an, daß für eine Rückrechnung auf die eigentlichen Flanschkräfte komplexe Modelle erforderlich wären. Diese müssen eine Vielzahl von Einflußgrößen beinhalten, wie beispielsweise mechanische Spannungen durch die Herstellung der Schweißnaht zwischen Flansch und Rohr, Anzugsmoment der Schrauben und deren Verteilung.Here the determination of the compressive forces in flange seals was carried out So far only solved indirectly, in which these forces measuring the deformations of the flange and / or adjacent Pipe sections was closed. To do this for example, used resistive strain gauges. This The process is liable for the lack of a back calculation the actual flange forces required complex models would be. These must include a large number of influencing factors such as mechanical stresses caused by the Production of the weld between flange and pipe, tightening torque the screws and their distribution.
Direkte Meßverfahren sind bisher nicht bekannt. Ein Grund hierfür wird insbesondere darin gesehen, daß der Einbau von Sensoren in den unmittelbaren Bereich der Dichtung die eigentliche Dichtfunktion stört. Hinzu kommt, daß abzuschätzen ist, daß die Miniaturisierung resistiver, induktiver oder kapazitiver Sensoren die Meßempfindlichkeit unakzeptabel reduzieren würde.No direct measurement methods are known to date. A reason this is seen in particular in the fact that the installation of Sensors in the immediate area of the seal actual sealing function interferes. Add to that to estimate is that miniaturization is more resistive, more inductive or capacitive sensors make the measurement sensitivity unacceptable would reduce.
Aus der DE 37 04 870 ist eine Vorrichtung zur Messung der flächigen Verteilung von Druckkräften bekannt, die die Kapazitätsänderung von Kondensatoren mit elastisch verformbaren Dielektrika und einer Matrixanordnung der Elektroden nutzt. Eine Übernahme dieser Lösung für den hierfür vorgesehenen Zweck im Sinne einer Druckmeßmatte würde bedeuten, daß das Dichtungsmaterial gleichzeitig als Dielektrikum fungiert. Hier steht der Forderung nach elastischer Verformung die nach viskoelastischem Fließverhalten beim Dichtungsprinzip entgegen. Die Meßgenauigkeit würde insbesondere bei kleineren Dichtungen in starkem Maße eingeschränkt.DE 37 04 870 describes a device for measuring the areal distribution of pressure forces known to the Change in capacitance of capacitors with elastically deformable Dielectrics and a matrix arrangement of the electrodes uses. A takeover of this solution for the intended one Purpose in the sense of a pressure measuring mat would mean that Sealing material also acts as a dielectric. Here the demand for elastic deformation is inferior viscoelastic flow behavior in the sealing principle. The measurement accuracy would be especially small Seals severely restricted.
Weitere Vorrichtungen zum Messen der Druckverteilung über den Umfang eines angeströmten Rohres sind aus der DE 31 03 848 und für einen piezoelektrischen Drucksensor aus der DE 33 33 315 bekannt. Diese nutzen das Prinzip der äußeren Druckmessung mit piezoelektrischen Drucksensoren an den Rohrwänden. Auch bei diesen Lösungen besteht der wesentliche Nachteil in der Durchführung des Meßverfahrens als indirektes Meßverfahren.Other devices for measuring the pressure distribution over the The scope of a flow tube are from DE 31 03 848 and for a piezoelectric pressure sensor from DE 33 33 315 known. These use the principle of external pressure measurement with piezoelectric pressure sensors on the pipe walls. Also the main disadvantage of these solutions is that Implementation of the measurement procedure as an indirect measurement procedure.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, in Flachdichtungselementen Sensoren so zu integrieren, daß die Druckverteilung über die Fläche des Dichtungselementes und der zeitliche Druckverlauf mit hoher Genauigkeit erfaßt werden können. Die erhaltenen Werte sollen nur von einer geringen Zahl von Einflußgrößen abhängig sein. Dadurch soll eine einfache Umrechnung auf die wirkenden Kräfte möglich sein. Schließlich sollen die Sensoren integraler Bestandteil der Dichtungselemente sein, ohne die Funktionsfähigkeit der Dichtungselemente zu beeinträchtigen.The invention is based on the problem in flat sealing elements Integrate sensors so that the pressure distribution over the area of the sealing element and the temporal Pressure curve can be detected with high accuracy. The values obtained should only be from a small number of influencing variables be dependent. This is supposed to make a simple conversion be possible on the acting forces. In the end the sensors should be an integral part of the sealing elements be without the functionality of the sealing elements to affect.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß die Flachdichtung aus zwei Dichtungshälften besteht. Zwischen den Dichtungshälften ist zwischen zwei elektrisch isolierende, dampfundurchlässige Schutzfolien eine Sensorfolie angeordnet, die aus einer flexiblen, piezoelektrischen Polymer- oder Polymer-Keramik-Komposit-Schicht besteht. In Abhängigkeit von der vorgesehenen Funktion des Sensors ist die polymere Schicht als Ein- oder Mehrelemente-Sensor ausgebildet. Die Sensorfelder des Ein- oder Mehrelemente-Sensors sind mit aus der Flachdichtung herausgeführten elektrischen Signalableitungen verbunden. Die Schutzfolie besteht vorteilhaft aus einer Polyesterfolie.According to the invention the problem is solved in that the Flat gasket consists of two gasket halves. Between Half of the seal is between two electrically insulating, vapor-impermeable protective foils arranged a sensor foil, which are made of a flexible, piezoelectric polymer or Polymer-ceramic composite layer. In dependence of The intended function of the sensor is the polymer Layer formed as a single or multi-element sensor. The Sensor fields of the single or multi-element sensor are also off of the flat seal led out electrical signal leads connected. The protective film advantageously consists of a polyester film.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das dargestellte Flachdichtungselement die direkte Messung des Druckes einschließlich der räumlichen Verteilung sowie dessen Veränderungen über die Zeit ermöglicht. Hierbei erweist sich bei der vorgeschlagenen Anordnung als besonders günstig, daß diese Messung mittels der piezoelektrischen polymeren Schicht direkt erfolgt. Eine die Druckmessung störende Beeinflussung durch das plastisch- elastische Fließverhalten der Dichtungsmedien und damit Beeinflussung der Meßgenauigkeit ist durch die erfindungsgemäße Gestaltung umgangen, indem zwischen dem Dichtungsmaterial und der piezoelektrischen Schicht eine Polyesterfolie angeordnet ist. Die geringe Stärke von Sensor- und Zwischenfolie garantiert eine nach wie vor gesamtflächig funktionierende Dichtung, in der die Sensoranordnung während der gesamten Funktionszeit der Dichtung verbleibt. Die Form und Art der Dichtung wird durch die Sensoranordnung nicht eingeschränkt.The advantages achieved with the invention are in particular in that the flat sealing element shown direct measurement of pressure including spatial Distribution and its changes over time. This proves with the proposed arrangement as particularly favorable that this measurement by means of the piezoelectric polymer layer takes place directly. A the Pressure measurement disturbing influence by the plastic elastic flow behavior of the sealing media and thus influencing the measurement accuracy is due to the invention Bypassed by placing between the sealing material and a polyester film is arranged in the piezoelectric layer is. The low thickness of the sensor and intermediate film guarantees that the entire area will continue to function Seal in which the sensor assembly remains throughout The seal's operating time remains. The shape and type of Sealing is not restricted by the sensor arrangement.
An spezielle Anforderungen hinsichtlich der Erfassung weiterer Meßgrößen läßt sich die Flachdichtung anpassen. Die im Anspruch 2 dargestellte vorteilhafte Ausgestaltung der Flachdichtung ermöglicht das elastische Fließverhalten des Dichtungsmaterials als einen Grad der Alterung zu erfassen. To special requirements regarding the registration The flat gasket can be adapted to other measured variables. The In advantageous embodiment shown in claim 2 Flat gasket enables the elastic flow behavior of the Seal material as a degree of aging.
Dazu weist die Schutzfolie über den Sensorflächen Aussparungen auf.For this purpose, the protective film has cutouts above the sensor surfaces on.
Im folgenden wird das Flachdichtungselement in zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.In the following, the flat sealing element is used in two exemplary embodiments described in more detail.
In einer ersten Ausführungsform wird eine Flachdichtung beschrieben, die die Erfassung der Druckverteilung und des zeitlichen Druckverlaufes ermöglicht. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig. 1 die Dichtung in einer Schnittdarstellung, in Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Einzelsensoranordnung, in Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Kreisring-Abschnitt aus einer Flachdichtung mit zwei unterschiedlichen Mehrelementsensoren (3fach und 4fach-Sensor) und in Fig. 5 eine Aufsicht auf die zur Bedampfung einer 4-Element-Sensorfolie erforderliche Schablone. Die in den Zeichnungen dargestellte Flachdichtung besteht aus den beiden Dichtungshälften 1, der Sensorfolie 2 mit den aktiven, bedampften Sensorfeldern 4 und der Schutzfolie 3. Weiterhin sind dargestellt der Miniaturkoaxialstecker 6, die Leiterbahnen 7, der Flansch 8 mit den Flanschbohrungen 10 und die Kontaktstellen 9. Die dargestellte Flachdichtung hat die ursprünglichen Abmessungen der für die entsprechende Dichtungsfunktion konstruierten Dichtung. Die eigentliche Sensoranordnung, bestehend aus einer flexiblen, piezoelektrischen Polymer- oder Polymer-Keramik-Komposit-Schicht als Sensorfolie 2, ist zwischen den beiden Dichtungshälften 1 der ringförmigen Flachdichtung angeordnet. Im hier vorliegenden Fall besteht die Sensorfolie 2 aus einer 9 µm dicken polarisierten PVDF- (Polyvinylidenfluorid)-Folie, die zur Kontaktierung und zur Gestaltung der eigentlichen Sensorgebiete mit Aluminium in einer wie in der Fig. 1 gezeigten Weise bedampft ist.In a first embodiment, a flat gasket is described which enables the pressure distribution and the pressure course over time to be recorded. The associated drawings show in Fig. 1 the seal in a sectional view, in Fig. 3 a top view of a single sensor arrangement, in Fig. 4 a top view of an annular section made of a flat seal with two different multi-element sensors (3-fold and 4-fold sensors) and in Fig. 5 is a plan view of the required for vapor deposition of a 4-element sensor film template. The flat seal shown in the drawings consists of the two seal halves 1 , the sensor film 2 with the active, vapor-deposited sensor fields 4 and the protective film 3 . The miniature coaxial connector 6 , the conductor tracks 7 , the flange 8 with the flange bores 10 and the contact points 9 are also shown . The flat gasket shown has the original dimensions of the gasket designed for the corresponding sealing function. The actual sensor arrangement, consisting of a flexible, piezoelectric polymer or polymer-ceramic composite layer as sensor film 2 , is arranged between the two seal halves 1 of the annular flat seal. In the present case, the sensor film 2 consists of a 9 μm thick polarized PVDF (polyvinylidene fluoride) film, which is vapor-coated with aluminum for contacting and for designing the actual sensor areas in a manner as shown in FIG. 1.
Die Anordnung von aktiven Sensorfeldern 4 auf einer gemeinsamen PVDF-Folie zur Matrix wird durch den Bedampfungsprozeß und die anschließende elektrische Vorbehandlung der einzelnen Elemente der Anordnung gezielt auf den Anwendungsfall zugeschnitten. In der Fig. 5 ist eine Anordnung dargestellt, mit der die Druckverteilung in einer Flansch-Flachdichtung in radialer und/oder tangentialer Richtung mit Mehrfachsensoren gemessen werden kann.The arrangement of active sensor fields 4 on a common PVDF film to form the matrix is specifically tailored to the application by the vapor deposition process and the subsequent electrical pretreatment of the individual elements of the arrangement. In FIG. 5 illustrates an arrangement with which the pressure distribution can be measured in a flange gasket in the radial and / or tangential direction with multiple sensors.
Die Anschlüsse zum Nachweisgerät werden durch Einlegen mit Kupfer beschichteter verstärkter Polyester- oder Melaminharzfolien gestaltet, die den Kontakt zur Sensorfolie 2 durch Berührung herstellen. Das spätere Verkleben, Verpressen und in Flansch Einspannen sichert diesen Kontakt, der außerhalb des Dichtungselementes je Sensorelement in einem Miniaturkoaxialstecker 6 mündet.The connections to the detection device are made by inserting copper-coated reinforced polyester or melamine resin films, which make contact with the sensor film 2 by touch. The subsequent gluing, pressing and clamping in the flange secures this contact, which opens into a miniature coaxial connector 6 outside the sealing element for each sensor element.
Zwischen Sensorfolie 2 und Dichtungsmaterial ist jeweils eine aus Polyester bestehende Schutzfolie 3 von etwa 5 µm Dicke derart eingelegt, daß nach Verklebung der Ränder mit einem elastischen Kontaktkleber die innenliegende Sensorfolie 2 dampfdicht und mechanisch vom Dichtungsmaterial getrennt ist. Diese Schutzfolien 3 tragen dazu bei, daß die in viskoelastischen Dichtungen auftretende Schwerkräfte nicht auf die Sensorelemente übertragen werden, wo sie zur Meßwertverfälschung oder auch zur vorzeitigen Zerstörung der Sensorfolie 2 führen würden, abgesehen von der Schutzwirkung gegen chemische Belastung (Dämpfe, Lösungsmittel, Wasser usw.). Nach Einlegen des so gestalteten Sensorelementes zwischen die Dichtungshälften 1 und Verkleben der sich berührenden Dichtungsflächen wird die Anordnung in einen entsprechenden Flansch eingelegt und einem Druck von etwa 2-3 MPa ausgesetzt. Hierdurch entsteht einmal das nun ganzheitliche Dichtungselement, andererseits werden die verschiedenen Schichten und Oberflächen im eigentlichen Sensorbereich viskoelastisch aneinander angepaßt.Between the sensor film 2 and the sealing material, a protective film 3 of approximately 5 μm thickness made of polyester is inserted in such a way that after the edges have been bonded with an elastic contact adhesive, the inside sensor film 2 is vapor-tight and mechanically separated from the sealing material. These protective films 3 help to ensure that the gravitational forces occurring in viscoelastic seals are not transferred to the sensor elements, where they would lead to falsification of the measured values or to premature destruction of the sensor film 2 , apart from the protective effect against chemical loads (vapors, solvents, water, etc .). After inserting the sensor element designed in this way between the seal halves 1 and gluing the contacting sealing surfaces, the arrangement is placed in a corresponding flange and exposed to a pressure of approximately 2-3 MPa. This creates the now holistic sealing element, on the other hand the different layers and surfaces in the actual sensor area are viscoelastically adapted to one another.
Zur Bestimmung von Druckkräften wird das Nachweisgerät an die am äußeren Dichtungsrand herausragenden Miniaturkoaxialstecker 6 angeschlossen. Wird die im Flansch liegende Flachdichtung einem Druck ausgesetzt, so wird durch die aktiven, polarisierten Sensorfelder 4 auf Grund des Wirkens des piezoelektrischen Effektes elektrische Ladung auf den metallisierten Kontaktflächen erzeugt, deren Größe durch das angeschlossene Meßgerät ermittelt wird. Die Ladungsmenge ist dem Druckanstieg bzw. -abfall proportional und folgt diesen Größen trägheitslos.In order to determine compressive forces, the detection device is connected to the miniature coaxial connector 6 which protrudes on the outer sealing edge. If the flat gasket lying in the flange is exposed to pressure, the active, polarized sensor fields 4 generate electrical charge on the metallized contact surfaces due to the action of the piezoelectric effect, the size of which is determined by the connected measuring device. The amount of charge is proportional to the pressure increase or decrease and follows these quantities without inertia.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Flachdichtung beschrieben, mit der zusätzlich sowohl der Einfluß der Schwerkräfte auf die Sensoren als auch der Einfluß des Alterungsprozesses im Dichtungsmaterial (Setzen der Dichtung) untersucht bzw. überwacht werden kann. Die zugehörige Abbildung zeigt in Fig. 2 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Anordnung der aufgetrennten Dichtungshälften 1, der Sensorfolie 2 mit den aktiven, bedampften Sensorfeldern 4 und der Schutzfolie 3, die Aussparungen 5 aufweist. Der grundsätzliche Aufbau der Flachdichtung und die Wirkungsweise der Sensoranordnung entspricht der in der ersten Ausführungsform beschriebenen. Die Anpassung der Anordnung an die zusätzlich zu erfassenden Meßgrößen erfolgt dadurch, daß in die Schutzfolie 3 Aussparungen 4 über einem oder einem Teil der Sensorfelder 4 eingebracht sind. Damit erfolgt eine direkte Messung der Scherkräfte mittels des an die jeweiligen Sensorfelder 4 angeschlossenen Nachweisgerätes. In a further embodiment, a flat gasket is described, with which both the influence of gravity on the sensors and the influence of the aging process in the gasket material (setting of the gasket) can be examined or monitored. The associated figure shows in FIG. 2 a schematic representation of the mutual arrangement of the separated seal halves 1 , the sensor film 2 with the active, vapor-deposited sensor fields 4 and the protective film 3 which has cutouts 5 . The basic structure of the flat seal and the mode of operation of the sensor arrangement correspond to that described in the first embodiment. The arrangement is adapted to the additional measured values to be recorded in that cutouts 4 are introduced into the protective film 3 above one or a part of the sensor fields 4 . The shear forces are thus measured directly by means of the detection device connected to the respective sensor fields 4 .
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used
1 Dichtungshälfte
2 Sensorfolie
3 Schutzfolie
4 Sensorfelder
5 Aussparung
6 Miniaturkoaxialstecker
7 Leiterbahn
8 Flansch
9 Kontaktstelle
10 Flanschbohrung 1 half seal
2 sensor foil
3 protective film
4 sensor fields
5 recess
6 miniature coaxial connectors
7 conductor track
8 flange
9 contact point
10 flange bore
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914101871 DE4101871A1 (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective ones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914101871 DE4101871A1 (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective ones |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4101871A1 true DE4101871A1 (en) | 1992-07-30 |
Family
ID=6423527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914101871 Withdrawn DE4101871A1 (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective ones |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4101871A1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0691488A1 (en) | 1994-07-07 | 1996-01-10 | Firma Carl Freudenberg | Flat gasket |
| EP0816663A1 (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | Internal combustion engine |
| DE10102288A1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-01 | Reinz Dichtungs Gmbh U Co Kg | Metallic flat gasket and process for its manufacture |
| DE10141251C1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-05-15 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Metallic flat gasket with at least one conductor track and its use |
| DE10305110B3 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Universität Leipzig | Determining at least one state parameter of sealing system involves measuring real and/or imaginary parts of complex dielectric function of dielectric element, preferably at frequency above 10-2 Hz |
| DE102004025135A1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-15 | Pt-Poly-Tec Gmbh Vertrieb Und Herstellung Von Dichtsystemen | Method and arrangement for leakage warning and component positioning display in socket joints |
| DE102005041671A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-22 | Datacollect Traffic Systems Gmbh & Co. Kg | Data e.g. climatic data, determining device, has measuring device arranged such that movable units are brought into contact with device so that kinetic energy acting on device generates mechanical voltage that is converted into energy |
| DE102006060382A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Device for early fault detection on machines and / or their components |
| EP2143982A1 (en) | 2008-07-11 | 2010-01-13 | Kempchen Leuna GmbH | Seal assembly for a flange connection |
| EP2607753A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-26 | Kempchen Dichtungstechnik GmbH | Flange seal ring and flange comprising an annular sealing surface |
| FR3073030A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-03 | Pxl Seals | SEAL AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A SEAL |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2706211A1 (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-15 | Marconi Co Ltd | DETECTOR RESPONDING TO PRESSURE |
| DE3525069A1 (en) * | 1985-07-13 | 1987-01-22 | Honeywell Regelsysteme Gmbh | Elastic seal for housings |
| DE3729409C2 (en) * | 1987-09-03 | 1990-06-13 | Wolfgang Priv.-Doz. Dr.-Ing. 1000 Berlin De Nitsche | |
| DE3006656C2 (en) * | 1980-02-22 | 1990-06-13 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De |
-
1991
- 1991-01-23 DE DE19914101871 patent/DE4101871A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2706211A1 (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-15 | Marconi Co Ltd | DETECTOR RESPONDING TO PRESSURE |
| DE3006656C2 (en) * | 1980-02-22 | 1990-06-13 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | |
| DE3525069A1 (en) * | 1985-07-13 | 1987-01-22 | Honeywell Regelsysteme Gmbh | Elastic seal for housings |
| DE3729409C2 (en) * | 1987-09-03 | 1990-06-13 | Wolfgang Priv.-Doz. Dr.-Ing. 1000 Berlin De Nitsche |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DE-Z: MURPHY, Preston V. * |
| MAURER, Guy C.: Piezo- elektrische Wandler aus Polymerfolie für Kommu- nikationszwecke. In: Feinwertktechni & Meßtechnik 94, 1986, 5, S.279-281 * |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4423893A1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-11 | Freudenberg Carl Fa | Flat gasket |
| US5793150A (en) * | 1994-07-07 | 1998-08-11 | Firma Carl Freudenberg | Flat seal |
| EP0691488A1 (en) | 1994-07-07 | 1996-01-10 | Firma Carl Freudenberg | Flat gasket |
| EP0816663A1 (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | Internal combustion engine |
| US7185893B2 (en) | 2001-01-19 | 2007-03-06 | Dana Corporation | Metallic flat seal and method for the production thereof |
| DE10102288A1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-01 | Reinz Dichtungs Gmbh U Co Kg | Metallic flat gasket and process for its manufacture |
| DE10102288C2 (en) * | 2001-01-19 | 2003-10-30 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Metallic flat gasket |
| DE10141251C1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-05-15 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Metallic flat gasket with at least one conductor track and its use |
| DE10305110B3 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Universität Leipzig | Determining at least one state parameter of sealing system involves measuring real and/or imaginary parts of complex dielectric function of dielectric element, preferably at frequency above 10-2 Hz |
| DE102004025135A1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-15 | Pt-Poly-Tec Gmbh Vertrieb Und Herstellung Von Dichtsystemen | Method and arrangement for leakage warning and component positioning display in socket joints |
| DE102004025135B4 (en) * | 2004-05-17 | 2006-04-20 | Pt-Poly-Tec Gmbh Vertrieb Und Herstellung Von Dichtsystemen | Method and arrangement for leakage warning and component positioning display in socket joints |
| DE102005041671A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-22 | Datacollect Traffic Systems Gmbh & Co. Kg | Data e.g. climatic data, determining device, has measuring device arranged such that movable units are brought into contact with device so that kinetic energy acting on device generates mechanical voltage that is converted into energy |
| DE102005041671B4 (en) * | 2005-09-01 | 2008-01-31 | Datacollect Traffic Systems Gmbh & Co. Kg | Device for determining data |
| DE102006060382A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg | Device for early fault detection on machines and / or their components |
| EP2143982A1 (en) | 2008-07-11 | 2010-01-13 | Kempchen Leuna GmbH | Seal assembly for a flange connection |
| EP2607753A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-26 | Kempchen Dichtungstechnik GmbH | Flange seal ring and flange comprising an annular sealing surface |
| DE102011056835A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Kempchen Dichtungstechnik Gmbh | Flange sealing ring and flange with an annular sealing surface |
| DE102011056835B4 (en) * | 2011-12-21 | 2016-06-23 | Kempchen Dichtungstechnik Gmbh | Flange sealing ring and flange with an annular sealing surface |
| FR3073030A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-03 | Pxl Seals | SEAL AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A SEAL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3629628C2 (en) | ||
| DE69521890T2 (en) | STABILIZED PRESSURE SENSOR | |
| DE4423893C2 (en) | Flat gasket with flexible circuit board | |
| DE4101871A1 (en) | Pressure sensing flat seal - comprises piezoelectric sensor sheet between electrically insulating vapour-proof protective ones | |
| DE2848856A1 (en) | CAPACITIVE PRESSURE TRANSDUCER | |
| EP1664709A1 (en) | Data capture system and processing system for a roller bearing and roller bearing provided with said type of system | |
| DE102019115962A1 (en) | Capacitive pressure measuring device with means for temperature detection | |
| DE102007026827A1 (en) | Single-axis force-torque-sensor for robot-supported manipulation and assembling processes, has extension measuring structure for detecting deformation, realized as part of metal lamination of printed circuit board in deformable area | |
| EP2142915B1 (en) | Grid sensor | |
| DE10314910A1 (en) | pressure sensor | |
| DE102008040729A1 (en) | Pressure sensor assembly for use in pressure sensor unit for aggressive measuring environment, comprises membrane and sensor element, which is embedded in membrane and membrane includes three layers | |
| DE202016008592U1 (en) | sensor | |
| DE102010008397A1 (en) | Sensor system for the determination of fatigue on metallic components | |
| DE3940709A1 (en) | Pressure transducer with separation sensing - has distance piece between relatively displaceable elements | |
| EP3853915B1 (en) | Electromechanical transducer with a layer structure | |
| DE2605809C2 (en) | Sensor device for detecting a change in temperature or a change in bending stress | |
| DE102005048384B3 (en) | Force fit controlling device, e.g. for connection of two bodies, has two laminar construction units arranged flat one on top of other and surface of construction units has pressure sensor arranged using thin-film technology | |
| CH666329A5 (en) | HYDRAULIC CYLINDER WITH AT LEAST ONE ELECTRICAL POSITION INDICATOR. | |
| CH705731A2 (en) | Device for capacitive determination of level of fluid in container of bioreactor, has sensing and protective electrodes arranged at to-be-determined marginal height such that sensing and protective electrodes are partially covered | |
| EP2784461B1 (en) | Pressure measurement cell for detecting the pressure of a medium adjoining the measurement cell | |
| DE102018100716B3 (en) | pressure monitor | |
| EP2143982B1 (en) | Seal assembly for a flange connection | |
| DE102004010912C5 (en) | Measuring probe for the determination of physical parameters on or in a boiler | |
| DE19601077A1 (en) | Force sensor esp. pressure sensor | |
| DE3902107A1 (en) | Capacitive filling level and level measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |