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Title:
PRESSURE GAUGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/096205
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure gauge (1) that is designed to be located in a chamber of an internal combustion engine. The pressure gauge (1) has a housing (3), a force transmission element (5), which interacts with a pressure sensor (24) and a centring element (19). The pressure sensor (24) is joined, together with contact plates (22, 23) to a centring section (21) of the centring element (19), allowing the pressure sensor (24) and the contact plates (22, 23) to be positioned inside the housing (3) of the pressure gauge (1). This simplifies the assembly of the pressure gauge (1) and optionally permits pre-assembly.

Inventors:
KERN, Christoph (Wilhelmstr. 5, Aspach, 71546, DE)
SCHOTT, Steffen (Stuttgarter Str. 69/2, Schwieberdingen, 71701, DE)
SALTIKOV, Pavlo (Stauferstrasse 34, Waiblingen, 71334, DE)
KLEINDL, Michael (In Der Aue 8, Schwieberdingen, 71701, DE)
ZACH, Reiko (Kernerstr. 12, Remseck, 71686, DE)
Application Number:
EP2007/050282
Publication Date:
August 30, 2007
Filing Date:
January 12, 2007
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
KERN, Christoph (Wilhelmstr. 5, Aspach, 71546, DE)
SCHOTT, Steffen (Stuttgarter Str. 69/2, Schwieberdingen, 71701, DE)
SALTIKOV, Pavlo (Stauferstrasse 34, Waiblingen, 71334, DE)
KLEINDL, Michael (In Der Aue 8, Schwieberdingen, 71701, DE)
ZACH, Reiko (Kernerstr. 12, Remseck, 71686, DE)
International Classes:
G01L23/22; F23Q7/00
Domestic Patent References:
WO2006089446A1
WO2004070334A1
WO2005111504A1
Foreign References:
EP1707935A1
DE10346330A1
DE10205819A1
EP1111360A2
EP1557654A2
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Druckmesseinrichtung (1) zur Anordnung in einer Kammer einer Brennkraftmaschine, insbesondere Druckmessglühkerze (1) für eine luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (3) , einem Kraftübertragungselement (5) , das zumindest teilweise aus dem Gehäuse (3) ragt, und einem Drucksensor (24), der in einem Innenraum (11) des Gehäuses (3) angeordnet ist, wobei der Drucksensor (24) zum Bestimmen des in der Kammer herrschenden Druckes einerseits zumindest mittelbar mit dem Kraftübertragungselement (5) in Wirkverbindung steht, wobei der Drucksensor (24) andererseits zumindest mittelbar an einem Fixierelement (16) abgestützt ist und wobei der Drucksensor (24) eine durchgehende Aussparung (43) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentrierelement (19) vorgesehen ist, das einen Zentrierabschnitt (21) aufweist, und dass das Zentrierelement (19) und der Drucksensor (24) zusammengefügt sind, wobei der Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) zum Positionieren des Drucksensors (24) im Eingriff mit der Aussparung (43) des Drucksensors (24) steht.

2. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Kontaktplättchen (22) vorgesehen ist, das zum elektrischen Verbinden einer ersten Messleitung (28) mit dem Drucksensor (24) dient und eine durchgehende Aussparung (41)

aufweist, dass ein zweites Kontaktplättchen (23) vorgesehen ist, das zum elektrischen Verbinden einer zweiten Messleitung (29) mit dem Drucksensor (24) dient und eine durchgehende Aussparung (42) aufweist, und dass die Kontaktplättchen (22, 23) zusammen mit dem Drucksensor (24) auf den

Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) gefügt sind, wobei der Drucksensor (24) zwischen den Kontaktplättchen (22, 23) angeordnet ist.

3. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) zumindest eine erste Aussparung (35) aufweist und dass eine Kontaktnase (37) des ersten Kontaktplättchens (22) in die erste Aussparung (35) des Zentrierabschnitts (21) des Zentrierelements (19) eingreift.

4. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messleitung (28) mit der Kontaktnase (37) des ersten Kontaktplättchens (22), insbesondere durch Schweißen oder Löten, verbunden ist und dass die erste Messleitung (28) in der ersten Aussparung (35) des Zentrierabschnitts (21) des Zentrierelements (19) geführt ist.

5. Druckmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) eine zweite Aussparung (36) aufweist, dass eine Kontaktnase (39) des zweiten Kontaktplättchens (23) in die zweite Aussparung (36) des Zentrierabschnitts (21) des Zentrierelements (19) eingreift, dass die zweite Messleitung

(29) mit der Kontaktnase (39) des zweiten Kontaktplättchens (23) verbunden ist und dass die zweite Messleitung (29) in der zweiten Aussparung (36) des Zentrierabschnitts (21) des Zentrierelements (19) geführt ist.

6. Druckmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (19) eine durchgehende Ausnehmung (45) aufweist, die sich insbesondere durch den Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) erstreckt, und dass eine Stromleitung (8), insbesondere eine Glühstromleitung (8), in der durchgehenden Ausnehmung (45) des Zentrierelements (19) durch das Zentrierelement (19) geführt ist.

7. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehende Ausnehmung (45) des Zentrierelements (19) als innenliegende Ausnehmung (45) ausgebildet ist.

8. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Ausnehmung (45) des Zentrierelements (19) zumindest im Wesentlichen in der Mitte des Querschnitts des Zentrierabschnitts (21) des Zentrierelements (19) angeordnet ist.

9. Druckmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Isolierelement (25) vorgesehen ist, das eine durchgehende Aussparung (44) aufweist und eine elektrische Isolierung gegenüber dem Fixierelement (16)

ermöglicht, und dass das Isolierelement (25) zusammen mit dem Drucksensor (24) auf den Zentrierabschnitt (21) des Zentrierelements (19) gefügt ist.

10. Druckmesseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (19) aus einem Werkstoff gebildet ist, der eine Keramik, die Aluminiumoxid aufweist, und/oder ein Aluminiumoxid und/oder ein Steatit und/oder ein

Zirkoniumoxid und/oder ein Magnesiumoxid und/oder ein

Calciumoxid und/oder ein Yttriumoxid aufweist.

Description:

Beschreibung

Titel Druckmesseinrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Druckmesseinrichtung zur Anordnung in einer Kammer einer Brennkraftmaschine. Speziell betrifft die Erfindung eine Druckmessglühkerze zur Anordnung in einer Vor-, Wirbel- oder Brennkammer einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine.

Aus der DE 103 43 521 Al ist eine Druckmessglühkerze für einen Dieselmotor bekannt. Die bekannte Druckmessglühkerze weist einen Kerzenkörper zum Einsetzen in einen Zylinder des Dieselmotors auf. Außerdem weist die bekannte Druckmessglühkerze einen im Kerzenkörper angeordneten Heizstab und eine Sensoranordnung auf. Die Sensoranordnung steht unter einer Vorspannung zwischen dem Kerzenkörper und einem mit dem Heizstab in Verbindung stehenden Kontaktrohr, wobei ein mit dem Kontaktrohr verschraubtes Spannelement vorgesehen ist. Die Sensoranordnung liegt einerseits an dem Spannelement und andererseits an dem Kerzenkörper an. Die Sensoranordnung dient zum Messen eines Druckes im Brennraum des Zylinders, der über den Heizstab und das Kontaktrohr übertragen wird. Ferner weist die bekannte Druckmessglühkerze eine Membran auf, die einerseits mit dem Kerzenkörper und

andererseits mit dem Heizstab verbunden ist, um die Sensoranordnung gegenüber dem Brennraum abzudichten.

Die aus der DE 103 43 521 Al bekannte Druckmessglühkerze hat den Nachteil, dass bei der Montage der Druckmessglühkerze eine Vielzahl von Einzelteilen aufeinander abgestimmt zusammengefügt und positioniert werden muss. Die Montage gestaltet sich deshalb relativ aufwändig. Ferner besteht der Nachteil, dass die Funktionsfähigkeit der Druckmessglühkerze erst nach der vollständigen Montage überprüft werden kann. Insbesondere führen Fehler, die in Bezug auf eine einzelne Funktion der Druckmessglühkerze, insbesondere die Druckmessung, auftreten, dazu, dass die gesamte montierte Druckmessglühkerze als Ausschussteil behandelt werden muss.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Druckmesseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Montage der Druckmesseinrichtung vereinfacht und insbesondere eine Vormontage von Teilen der Druckmesseinrichtung ermöglicht ist .

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Druckmesseinrichtung möglich.

Das Zentrierelement der Druckmesseinrichtung weist einen Zentrierabschnitt auf, auf den der Drucksensor und gegebenenfalls weitere Bauteile der Druckmesseinrichtung

aufgebracht, insbesondere aufgesteckt, werden können. Das Zentrierelement ermöglicht dadurch eine Vormontage von Bauteilen, die bei der montierten Druckmesseinrichtung direkt oder indirekt zur Druckmessung dienen. Dabei ist gegebenenfalls auch eine Funktionsüberprüfung eines solchen Zwischenprodukts bei der Herstellung der Druckmesseinrichtung möglich, so dass in Bezug auf die Druckmessung mögliche Fehlerquellen bereits vor der Endmontage der

Druckmesseinrichtung erkannt werden können. Ferner ermöglicht der Zentrierabschnitt eine Zentrierung der auf den Zentrierabschnitt aufgebrachten Bauteile, insbesondere des Drucksensors, so dass die Endmontage der Druckmesseinrichtung erleichtert ist. Ferner können erforderliche Spaltmaße von Spalten, die beispielsweise in Bezug auf das Gehäuse der Druckmesseinrichtung zur elektrischen Isolation erforderlich sind, auf Grund der durch den Zentrierabschnitt des Zentrierelements gewährleisteten Zentrierung und Positionierung zuverlässig eingehalten werden. Das Zentrierelement gewährleistet diese Positionierung und Zentrierung auch während des Betriebs der Druckmesseinrichtung, beispielsweise beim Auftreten von Erschütterungen oder auf das Gehäuse einwirkenden Schlägen.

Vorteilhaft ist es, dass ein erstes Kontaktplättchen vorgesehen ist, das zum elektrischen Verbinden einer ersten Messleitung mit dem Drucksensor dient und eine durchgehende Aussparung aufweist, dass ein zweites Kontaktplättchen vorgesehen ist, das zum elektrischen Verbinden einer zweiten Messleitung mit dem Drucksensor dient und eine durchgehende Aussparung aufweist, und dass die Kontaktplättchen zusammen mit dem Drucksensor auf den Zentrierabschnitt des Zentrierelements gefügt sind, wobei der Drucksensor zwischen

den Kontaktplättchen angeordnet ist. Das Aufstecken der Kontaktplättchen mit dem Drucksensor auf den

Zentrierabschnitt des Zentrierelements kann dabei im Rahmen einer Vormontage erfolgen. Dieses vormontierte Zwischenprodukt kann dann zur Endmontage in das Gehäuse der Druckmesseinrichtung eingesetzt werden. Durch den Zentrierabschnitt ist dann eine Positionierung, insbesondere Zentrierung, der Kontaktplättchen und des Drucksensors im Gehäuse der Druckmesseinrichtung gewährleistet. Dabei kann gegebenenfalls ein definierter Ringspalt zwischen dem Drucksensor und den Kontaktplättchen zu dem elektrisch leitenden Gehäuse der Druckmesseinrichtung gewährleistet werden, so dass die Funktionsfähigkeit der Druckmesseinrichtung auch nach dem Auftreten von Erschütterungen oder Schlägen auf das Gehäuse gewährleistet ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass der Zentrierabschnitt eine oder mehrere Aussparungen aufweist, in die die Kontaktnasen der Kontaktplättchen eingreifen, um eine verdrehsichere Positionierung der Kontaktplättchen in Bezug auf den Zentrierabschnitt des Zentrierelements und somit auch in Bezug auf das Gehäuse der Druckmesseinrichtung zu ermöglichen. Dadurch wird auch ein Verdrehen von elektrischen Messleitungen, die an die Kontaktplättchen geführt sind, verhindert. Um den Einfluss von mechanischen Kräften auf die Messleitungen weiter zu verringern, können diese auch in den Aussparungen des Zentrierabschnitts geführt sein. Dadurch wird verhindert, dass eine Verbindung zwischen einer Messleitung und einer Kontaktnase eines Kontaktplättchens oder eine Verbindungsstelle innerhalb einer Messleitung bricht oder auf andere Weise auf Grund mechanischer Belastung beschädigt wird.

In vorteilhafter Weise weist das Zentrierelement eine durchgehende Ausnehmung auf, die sich insbesondere durch den Zentrierabschnitt des Zentrierelements erstreckt, wobei eine Stromleitung in der durchgehenden Ausnehmung des Zentrierelements durch das Zentrierelement geführt ist. Dadurch wird zum einen eine definierte Lage der Stromleitung innerhalb des Gehäuses der Druckmesseinrichtung gewährleistet. Zum anderen ermöglicht das Zentrierelement eine gewisse Abschirmung der Stromleitung, insbesondere in Bezug auf den Drucksensor. Speziell bei einer als Druckmessglühkerze ausgestalteten Druckmesseinrichtung, bei der die Stromleitung als Glühstromleitung dient, ist auf Grund des erheblichen Stromflusses durch die Glühstromleitung eine elektromagnetische Beeinflussung eines Sensorsignals des piezoelektrischen Drucksensors möglich. Durch eine geeignete Wahl der Werkstoffe des Zentrierelements können die elektrischen Felder, die durch den Strom durch die Stromleitung verursacht sind, so weit gedämpft werden, dass die Beeinflussung des Sensorsignals des Drucksensors verhindert oder zumindest verringert ist. Dadurch wird eine zuverlässige Druckmessung auch während des Heizbetriebs der Druckmessglühkerze ermöglicht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die durchgehende Ausnehmung des Zentrierelements als innenliegende und in Bezug auf die vorhandene beziehungsweise verbleibende Wandstärke des Zentrierelements mittig angeordnete Ausnehmung ausgebildet ist, so dass das Minimum der Wandstärke in den radialen Richtungen maximal ist, um eine optimierte Abschirmung in jeder radialen Richtung zu erzielen.

Neben dem Drucksensor und den Kontaktplättchen können auch weitere Bauteile der Druckmesseinrichtung auf dem

Zentrierabschnitt aufgesteckt sein. Insbesondere können ein oder mehrere Isolierelemente vorgesehen sein. Insbesondere kann ein Isolierelement vorgesehen sein, das eines der Kontaktplättchen gegenüber dem Fixierelement elektrisch isoliert .

Das Zentrierelement kann aus einer Keramik mit einem hohen Anteil an Aluminiumoxid bestehen. Ferner kann das Zentrierelement aus einem Aluminiumoxid oder einem Gemisch mit Aluminiumoxid, insbesondere mit mehr als 99 % Aluminiumoxid, bestehen. In vorteilhafter Weise kann das Zentrierelement auch aus einem Steatit, also einem Werkstoff auf der Basis von Speckstein (Protoenstatit, Mg (Si4O10) (OH) 2) , bestehen. Als Werkstoff für das Zentrierelement eignet sich auch Zirkoniumoxid, insbesondere vollstabilisiertes Zirkoniumoxid (FSZ) , teilstabilisiertes Zirkoniumoxid (PSZ) oder polykristallines tetragonales Zirkoniumoxid (TZP) , wobei Stabilisatoren wie Magnesiumoxid, Calciumoxid oder Yttriumoxid zum Einsatz kommen können. Ein weiterer Werkstoff für das Zentrierelement ist Zirkoniumoxidverstärktes Aluminiumoxid (ZTA), wobei unterschiedliche Mischungen mit verschiedenen Anteilen von Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid gewählt werden können.

Zeichnung

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckmesseinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt der Druckmesseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Druckmesseinrichtung des Ausführungsbeispiels der Erfindung aus der in Fig. 2 mit III bezeichneten Blickrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Druckmesseinrichtung 1 in einer axialen Schnittdarstellung. Die Druckmesseinrichtung 1 ist dabei als Druckmessglühkerze 1 für eine luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschine ausgestaltet. Ein stabförmiges Heizelement 2 der Druckmessglühkerze 1 ragt bei Vor- und Wirbelkammermotoren in die Kammer der Brennkraftmaschine und bei Motoren mit Direkteinspritzung in eine Brennkammer des Motors. Die erfindungsgemäße Druckmessglühkerze 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. Ferner kann die Druckmesseinrichtung 1 auch als Druckmesszündkerze oder Druckmesseinspritzventil für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen ausgestaltet sein.

Die Druckmessglühkerze 1 weist ein Gehäuse 3 mit einem Dichtkonus 4 auf. Das stabförmige Heizelement 2 ist abschnittsweise von einem Kraftübertragungselement 5 umgeben und mit diesem verbunden. Das stabförmige Heizelement 2

bildet zusammen mit dem Kraftübertragungselement 5 einen Heizkörper 6 der Druckmessglühkerze 1. Das stabförmige Heizelement 2 des Heizkörpers 6 ist mittels eines Kontaktelements 7 mit einer als Glühstromleitung 8 ausgebildeten Stromleitung 8 verbunden. Die Glühstromleitung 8 ist auf geeignete Weise mit einem Steuergerät oder dergleichen verbunden. Ferner ist das

Kraftübertragungselement 5 des Heizkörpers 6 direkt oder indirekt mit dem Gehäuse 3 elektrisch verbunden, wobei über das Gehäuse 3 im montierten Zustand der Druckmessglühkerze 1 eine Verbindung mit elektrischer Masse 9 herstellbar ist. Durch die Glühstromleitung 8 können relativ große Ströme, beispielsweise von mehreren Ampere, fließen, um die zum Aufheizen des Heizelements 2 des Heizkörpers 6 benötigte Energie zu dem Heizelement 2 zu führen.

Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine Metallmembran 10 vorgesehen, die einerseits mit dem Kraftübertragungselement 5 und andererseits mit einer Hülse 14, insbesondere einem Sensorkäfig 14, verbunden ist. Dabei ist der Durchmesser der Metallmembran 10 im Bereich der Verbindung mit dem Kraftübertragungselement kleiner als der Durchmesser der Metallmembran 10 im Bereich der Verbindung mit der Hülse 14, so dass eine Vorspannung der Metallmembran 10 in axialer Richtung, das heißt in Richtung einer Achse 15, möglich ist. Die Hülse 14 ist auf geeignete Weise, beispielsweise durch eine Schweißnaht, mit dem Gehäuse 3 verbunden.

Die Druckmessglühkerze 1 weist ferner ein in einem Innenraum 11 des Gehäuses 3 angeordnetes Fixierelement 16 auf, das auf geeignete Weise, insbesondere durch eine Schweißnaht, mit der Hülse 14 verbunden ist. Das Kraftübertragungselement 5 des

Heizkörpers 6 weist einen Bund 17 auf, an dem eine ringförmige Stirnfläche 18 vorgesehen ist. Der Bund 17 des Kraftübertragungselements 5 befindet sich dabei innerhalb des Gehäuses 3 der Druckmessglühkerze 1. An der Stirnfläche 18 des Bundes 17 des Kraftübertragungselements 5 stützt sich ein Zentrierelement 19 ab, wobei eine Stirnfläche 20 des Zentrierelements 19 teilweise an der Stirnfläche 18 des Bundes 17 anliegt. Das Zentrierelement 19 weist einen Zentrierabschnitt 21 auf, der in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Auf den Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 sind nacheinander ein erstes Kontaktplättchen 22, ein Drucksensor 24, ein zweites Kontaktplättchen 23 und ein Isolierelement 25 aufgesteckt. Der Drucksensor 24 ist somit von den Kontaktplättchen 22, 23 umgeben, wobei das Isolierelement 25 das zweite Kontaktplättchen 23 in Bezug auf das Fixierelement 16, das aus einem leitenden Werkstoff, insbesondere einem Stahl, ausgebildet ist, elektrisch isoliert. Das Isolierelement 25 liegt dabei unmittelbar an dem Fixierelement 16 an. Der Drucksensor 24 steht über das erste Kontaktplättchen 22 und einem zylinderförmigen Teil 26 des Zentrierelements 19 mit dem Kraftübertragungselement 5 des Heizkörpers 6 in Wirkverbindung. Außerdem stützt sich der Drucksensor 24 über das zweite Kontaktplättchen 23 und das Isolierelement 25 an dem Fixierelement 16 ab. Bei einer Beaufschlagung des Drucksensors 24 mittels des Kraftübertragungselements 5 erzeugt ein beispielsweise piezoelektrischer Teil des Drucksensors 24 eine Messladung, die mittels aus dem Gehäuse 3 zu einer geeigneten Auswerteschaltung führender Messleitungen 28, 29 messbar ist. Der Drucksensor 24, die Kontaktplättchen 22, 23, das Isolierelement 25 und der Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 sind dabei in dem Innenraum 11 des

Gehäuses 3 angeordnet, der gegenüber der Kammer abgedichtet ist .

Durch einen in der Kammer herrschenden Druck wird eine Beaufschlagung des stabförmigen Heizelements 2 des Heizkörpers 6 in einer axialen Richtung 27, das heißt in Richtung der Achse 15 des Gehäuses 3, erreicht. Die dabei auf das Heizelement 2 einwirkende Kraft wird zumindest im Wesentlichen über das Kraftübertragungselement 5, das Zentrierelement 19 und das erste Kontaktplättchen 22 auf den Drucksensor 24 übertragen, wobei sich dieser über das zweite Kontaktplättchen 23 und das Isolierelement 25 an dem Fixierelement 16 abstützt. Dadurch wird in Abhängigkeit von dem Druck in der Kammer eine gewisse elektrische Ladung des Drucksensors 24 erzeugt, die über die Messleitungen 28, 29 messbar ist.

Das Fixierelement 16 ist so mit der Hülse 14 verbunden, dass eine gewisse Vorspannung der Metallmembran 10 im drucklosen Zustand vorgegeben ist. Durch die Vorspannung der Metallmembran 10 wird ein Anliegen der einzelnen Bauteile innerhalb des Kraftpfads, das heißt insbesondere des zylinderförmigen Teils 26 des Zentrierelements 19, des ersten Kontaktplättchens 22, des Drucksensors 24, des zweiten Kontaktplättchens 23, des Isolierelements 25 und des Fixierelements 16, erreicht, wodurch Hystereseeffekte bei der Druckmessung verhindert oder zumindest verringert sind.

Im Inneren des Gehäuses 3 ist außerdem ein Führungselement 30 vorgesehen. Die Messleitungen 28, 29 sowie die

Glühstromleitung 8 sind mechanisch mit dem Führungselement 30 verbunden. Die Messleitungen 28, 29 sowie die

Glühstromleitung 8 werden sowohl durch das Zentrierelement 19, wie es anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben ist, als auch durch das Führungselement 30 geführt und in Bezug auf das Gehäuse 3 positioniert. Daher ist auch bei Erschütterungen oder beim Auftreten von Schlägen auf das Gehäuse 3 ein Kurzschluss oder eine Beschädigung der Messleitungen 28, 29 oder der Glühstromleitung 8 verhindert. Die durch die Führung der Messleitungen 28, 29 erreichte Schüttelbeständigkeit verhindert auch ein Einkoppeln von Störanteilen in die Messleitungen 28, 29, speziell im Bereich einiger Kilohertz. Außerdem werden mechanische Verbindungsstellen innerhalb der Messleitungen 28, 29 und/oder der Glühstromleitung 8, beispielsweise bei der Montage der Druckmessglühkerze 1 in einem Bereich 31 der Messleitungen 28, 29 und der Glühstromleitung 8, in Bezug auf mechanische Belastungen geschützt. Außerdem wird ein Verdrehen der Messleitungen 28, 29 sowie der Glühstromleitung 8 durch die Führung sowohl im Bereich des Zentrierelements 19 als auch im Bereich des Führungselements 30 verhindert.

Das Führungselement 30 kann weitere Funktionen aufweisen. Insbesondere kann das Führungselement 30 elektronische Bauteile aufweisen, die die über die Messleitungen 28, 29 messbare Ladung des Drucksensors 24 in ein geeignetes Ausgangssignal umsetzen.

Das bolzenförmige Zentrierelement 19 weist den zylinderförmigen Teil 26 und den Zentrierabschnitt 21 auf. Im Rahmen einer Vormontage werden nacheinander das erste Kontaktplättchen 22, der Drucksensor 24, das zweite Kontaktplättchen 23 und das Isolierelement 25 auf den Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 aufgefügt. Der

Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 weist eine erste Aussparung 35 und eine zweite Aussparung 36 auf. Das erste Kontaktplättchen 22 wird so auf den Zentrierabschnitt 21 gefügt, dass eine Kontaktnase 37 des ersten Kontaktplättchens 22 in der ersten Aussparung 35 angeordnet ist. Dadurch greift die Kontaktnase 37 des ersten Kontaktplättchens 22 im vormontierten Zustand in die erste Aussparung 35 ein, so dass eine Verdrehsicherung für das erste Kontaktplättchen 22 ausgebildet ist. Ein Endabschnitt 38 der Messleitung 28 ist beispielsweise durch Löten oder Schweißen mit der Kontaktnase 37 des ersten Kontaktplättchens 22 verbunden. Das zweite Kontaktplättchen 23 wird so auf den Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 gefügt, dass eine Kontaktnase 39 des zweiten Kontaktplättchens 23 in die zweite Aussparung 36 des Zentrierabschnitts 21 eingreift, um eine Verdrehsicherung für das zweite Kontaktplättchen 23 zu schaffen. Ferner ist ein Endabschnitt 40 der Messleitung 29 durch Schweißen oder Löten mit der Kontaktnase 39 des zweiten Kontaktplättchens 23 verbunden. Im montierten Zustand verlaufen die Messleitungen 28, 29 durch die erste Aussparung 35 beziehungsweise die zweite Aussparung 36, so dass die Messleitungen 28, 29 in den Aussparungen 35, 36 geführt sind. Ferner werden die Kontaktplättchen 22, 23, der Drucksensor 24 und das Isolierelement 25 durch das Aufstecken auf den Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 positioniert, insbesondere in radialer Richtung fixiert, so dass speziell ein Kontakt zwischen den Kontaktplättchen 22, 23 sowie dem Drucksensor 24 mit der Hülse 14 zur Vermeidung eines Kurzschlusses mit dem Gehäuse 3 verhindert ist.

Ferner ist die Glühstromleitung 8 sowohl durch den zylinderförmigen Teil 26 als auch den Zentrierabschnitt 21

des Zentrierelements 19 geführt, wie es anhand der Fig. 3 näher beschrieben ist.

Das erste Kontaktplättchen 22 weist eine durchgehende Aussparung 41 auf, durch die sich der Zentrierabschnitt 21 im montierten Zustand erstreckt. Ferner weist auch das zweite Kontaktplättchen 23 eine durchgehende Aussparung auf, durch die sich der Zentrierabschnitt 21 im montierten Zustand erstreckt. Der Drucksensor 24 weist eine durchgehende Aussparung 43 auf, um den Drucksensor auf den

Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 zu fügen, wobei der Zentrierabschnitt 21 zum Positionieren des Drucksensors 24 im Eingriff mit der Aussparung 43 des Drucksensors 24 steht. Entsprechend steht der Zentrierabschnitt 21 auch im Eingriff mit sowohl der Aussparung 41 des ersten Kontaktplättchens 22 als auch der Aussparung 42 des zweiten Kontaktplättchens 23. Das Isolierelement 25 weist ebenfalls eine durchgehende Aussparung 44 auf, so dass das Isolierelement 25 auf den Zentrierabschnitt 21 des Zentrierelements 19 aufgebracht werden kann.

Fig. 3 zeigt eine auszugsweise Darstellung der Druckmessglühkerze 1 des Ausführungsbeispiels der Erfindung aus der in Fig. 2 mit III bezeichneten Blickrichtung. Das Zentrierelement 19 weist eine durchgehende Ausnehmung 45 auf, die sich sowohl durch den Zentrierabschnitt 21 als auch den zylinderförmigen Teil 26 des Zentrierelements 19 erstreckt. Dabei ist die durchgehende Ausnehmung 45 als innenliegende Ausnehmung 45 ausgebildet und in Bezug auf den in der Fig. 3 dargestellten Querschnitt des Zentrierabschnitts 21 zumindest im Wesentlichen mittig angeordnet, um eine möglichst gleichmäßige, allseitige Abschirmung der Glühstromleitung 8

zu erreichen. Dadurch wird eine Beeinflussung der bei der Druckmessung erzeugten elektrischen Ladung des Drucksensors 24, die über die Messleitungen 28, 29 messbar ist, verhindert oder zumindest verringert.

Das Zentrierelement 19 ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet. Dabei eignet sich eine Keramik mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand, um ein Abfließen einer Ladung von dem piezoelektrischen Drucksensor 24 zu verhindern. Das Zentrierelement 19 kann einstückig und damit kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann das Zentrierelement 19 aus Hoch- Aluminiumoxid-haltigen Keramiken oder aus einem Aluminiumoxid, insbesondere mit einer Zusammensetzung von mehr als 99 % Aluminiumoxid, bestehen. Als Werkstoff für das Zentrierelement 19 kann auch ein Steatit auf der Basis von Speckstein (Protoenstatit, Mg (Si4O10) (OH) 2) dienen. Als Werkstoff kann auch ein oder eine Kombination von mehreren Zirkoniumoxiden, insbesondere vollstabilisiertes Zirkoniumoxid, teilstabilisiertes Zirkoniumoxid oder polykristallines tetragonales Zirkoniumoxid dienen. Dabei sind Stabilisatoren wie Magnesiumoxid, Calciumoxid oder Yttriumoxid zur Stabilisierung des Zirkoniumoxids von Vorteil. Außerdem eignet sich als Werkstoff für das Zentrierelement 19 auch ein Zirkoniumoxidverstärktes Aluminiumoxid, wobei Mischungen mit verschiedenen Anteilen von Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid möglich sind. Diese Werkstoffe können auch miteinander kombiniert werden.

Der beschriebene modulare Aufbau des Zentrierelements 19 mit dem Drucksensor 24, den Kontaktplättchen 22, 23 und dem Isolierelement ermöglicht eine kurze axiale Gesamtbaulänge

des zur Druckmessung dienenden Druckmessmoduls, das neben diesen Bauteilen auch die Metallmembran 10, einen Teil des Kraftübertragungselements 5, die Hülse 14 und das Fixierelement 16 umfasst. Dadurch können störende Eigenfrequenzen des Druckmessmoduls in Richtung höherer Frequenzen verschoben werden, um eine hohe Zuverlässigkeit der Druckmessung zu erreichen.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.