Tschöpe, Jürgen (Lindenstrasse 7 Selm, 59379, DE)
Frank, Reiner (Balsterholz 9 Gevelsberg, 58285, DE)
Mundry, Sebastian M. (Koenigsberger Strasse 33 Luedinghause, 59348, DE)
Tschöpe, Jürgen (Lindenstrasse 7 Selm, 59379, DE)
Frank, Reiner (Balsterholz 9 Gevelsberg, 58285, DE)
| 1. | Druckaufnehmer für die Messung hydraulischer Drücke, ins besondere zur Verwendung in der Bergbauhydraulik, mit ei nem an einem Druckaufnahmeanschluß einer hydraulischen Einrichtung anschließbaren Anschlußelement und einem hy droelektrischen Druckwandler, der von dem am Druckaufnah meanschluß anstehenden Hydraulikdruck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckaufnahmean schluß (14) und dem Druckwandler (19) ein Druckspitzen Dämpfungselement (25) angeordnet ist. |
| 2. | Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das DruckspitzenDämpfungselement (25) eine zwischen Druckwandler (19) und Druckaufnahmeanschluß (14) angeord nete Ausgleichskammer (21) und mindestens eine Drosselboh rung (22) aufweist, die die Ausgleichskammer (21) mit dem Druckaufnahmeanschluß (14) verbindet. |
| 3. | Druckaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Drosselbohrung (22) unter einem Winkel zur Längsachse des Druckaufnehmers (10) verläuft. |
| 4. | Druckaufnehmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (22) radial, tangential oder schräg zur Längsachse des Druckaufnehmers (10 verläuft. |
| 5. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn zeichnet durch ein zwischen den Druckaufnahmeanschluß (14) und den Druckwandler (19) montierbares Zwischenstück (26), das das am Druckaufnahmeanschluß (14) anschließbare An schlußelement (12) aufweist, wobei sich die Drosselbohrung (22) im Zwischenstück (26) befindet. |
| 6. | Druckaufnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ausgleichskammer (21) im Zwischenstück (26) zwischen der Drosselbohrung (22) und einem Anschluß (30) für einen den Druckwandler (19) aufweisenden, mit einem Anschlußelement (12') versehenen Drucksensor (10') befin det. |
| 7. | Druckaufnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (26) mindestens zwei untereinander in Verbindung stehende Anschlüsse (30a, b) aufweist und daß der Druckwandler (19) in einem mit einem Anschlußele ment (12') versehenen Drucksensor (10') und die Aus gleichskammer (21) in einer mit einem weiteren Anschluße lement (12'') versehenen Pufferpatrone (33) angeordnet ist, wobei der Drucksensor (10') und die Pufferpatrone (33) mit ihren Anschlußelementen (12', 12'') an den An schlüssen (30a, b) des Zwischenstücks (26) angeschlossen sind. |
| 8. | Druckaufnehmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (26) als TStück ausgebildet ist, wobei die Pufferpatrone (33) und der Drucksensor (10') miteinander fluchtend angeordnet sind. |
| 9. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Ausgleichskammer (21) veränderlich ist. |
| 10. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (21) von einem Druckausgleichskolben (35) begrenzt ist. |
| 11. | Druckaufnehmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskolben (35) federbelastet ist. |
| 12. | Druckaufnehmer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckausgleichskolben (35) unter Abdich tung in der Ausgleichskammer (21) verschiebbar geführt ist. |
| 13. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskolben (35) von ei ner vorgespannten Schraubenfeder (41) oder mindestens ei nem Tellerfederelement (42) belastet ist. |
| 14. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (21) einen zwi schen der Drosselbohrung (22) und dem Druckausgleichskol ben (35) angeordneten, sich konisch aufweitenden Kammer teil (34) aufweist. |
| 15. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichskolben (35) als Ringkolben (37) ausgebildet ist und sich entlang eines im Inneren des Druckaufnehmers (10) erstreckenden Führungs zapfens (38) führt. |
| 16. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das DruckspitzenDämpfungselement (25) im wesentlichen von einem unter Abdichtung am Anschlußele ment (12) des Druckaufnehmers (10) bzw. des Zwischenstücks (26) lösbar angeordneten Einsatzstück (44, 44') gebildet wird. |
| 17. | Druckaufnehmer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (44, 44') in den Druckaufnehmer (10) bzw. das Zwischenstück (26) eingeschraubt ist. |
| 18. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das DruckspitzenDämpfungselement (25) mehrere, nacheinander angeordnete Ausgleichskammern (21a, b, c) aufweist, die untereinander bzw. mit dem Druckauf nahmeanschluß (14) über Drosselbohrungen (22a, b, c) ver bunden sind. |
| 19. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf und/oder am Auslauf eine Drosselbohrung (22a, b) ein unter Druckbeaufschlagung be wegliches Verformungselement (52) angeordnet ist. |
| 20. | Druckaufnehmer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungselement (52) aus einem umlaufenden, vorzugsweise elastischen Ring besteht. |
| 21. | Druckaufnehmer nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verformungselement (52) in Axialrichtung des Druckaufnehmers (10) auf diesem verschieblich ist. |
| 22. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungselement (52) in einer im Bereich der Drosselbohrung (22a, b) angeordneten, um laufenden Nut (51) angeordnet ist, deren Breite in Axial richtung des Druckaufnehmers (10) größer als die des Ver formungselements (52) ist. |
| 23. | Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (21) einen kon stanten oder gestuften Längsschnitt aufweist und einseitig von einem eine Öffnung aufweisenden Stopfen (29), insbe sondere Schraubstopfen, begrenzt ist. |
Derartige Druckaufnehmer dienen dazu, eine Fernanzeige der in hydraulischen Einrichtungen wie beispielsweise Hydraulikzylin- dern von Schreitausbaugestellen im untertägigen Bergbau herr- schenden Drücken zu ermöglichen. Dabei wirkt die Druckflüssig- keit auf den hydro-elektrischen Druckwandler, der eine Metall- membran mit einer Dehnungsmeßstreifenanordnung sein kann. Der Druck wird in elektrische Meßsignale umgewandelt, die dann nach geeigneter Verarbeitung und ggf. Weiterleitung zu einem entfernt gelegenen Anzeigegerät ausgegeben werden.
Insbesondere hydraulische Einrichtungen im Bergbau arbeiten mit sehr hohen Drücken, die bis 400 bar und mehr betragen kön- nen. Es kommt bei solchen Hydraulikeinrichtungen häufig zu sehr schnell auftretenden Druckänderungen im Hydrauliksystem, beispielsweise wenn beim Rauben eines Ausbaugestells die Stem- pel eingefahren und hierzu die Schaltventile betätigt und die Rückschlagventile entsperrt werden. Die hierbei auftretenden Druckspitzen haben in der Vergangenheit bei den bekannten Druckaufnehmern häufig zu Beschädigungen der Druckwandler ge- führt, denn diese werden an ihrer Membranfläche unmittelbar von der energiereichen Hydraulikflüssigkeit direkt und punkt- förmig beaufschlagt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den vorbeschriebenen Mangel zu beheben und einen Druckaufnehmer mit längerer Lebensdauer und größerer Meßgenauigkeit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß zwi- schen dem Druckaufnahmeanschluß und dem Druckwandler ein Druckspitzen-Dämpfungselement angeordnet ist. Das Druckspit- zen-Dämpfungselement kann bevorzugt eine zwischen Druckwandler und Druckaufnahmeanschluß angeordnete Ausgleichskammer und mindestens eine Drosselbohrung aufweisen, die die Ausgleichs- kammer mit dem Druckaufnahmeanschluß verbindet.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Druckspitzen-Dämpfungselement einen schlagartigen Druckanstieg oder-abfall am hydro-elektrischen Druckwandler vermeidet, wo- durch die hieraus in der Vergangenheit resultierenden punkt- förmigen Belastungen und die darauf zurückzuführenden häufigen Ausfälle bei den Druckaufnehmern zuverlässig vermieden werden.
Die Drosselbohrung kann unter einem Winkel zur Längsachse des Druckaufnehmers verlaufen, beispielsweise radial, tangential oder schräg am Anschlußelement des Druckaufnehmers angeordnet sein. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die auch eine Nachrüstung vorhandener Druckaufnehmer ermög- licht, besteht in einem zwischen dem Druckaufnahmeanschluß und dem Druckwandler montierbaren Zwischenstück, das das am Druck- aufnahmeanschluß anschließbare Anschlußelement aufweist, wobei sich die Drosselbohrung im Zwischenstück befindet. Hierbei kann sich auch die Ausgleichskammer im Zwischenstück zwischen der Drosselbohrung und einem Anschluß für einen den Druckwand- ler aufweisenden, mit einem Anschlußelement versehenen Druck- sensor befinden. Ein solcher Drucksensor kann beispielsweise ein in der Vergangenheit zum Einsatz gekommener Druckaufnehmer ohne Druckspitzen-Dämpfungselement sein, der bislang unmittel- bar am Druckaufnahmeanschluß der hydraulischen Einrichtung an- geschlossen wurde und bei dem die Hydraulikflüssigkeit unmit- telbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Dämpfungselementes am Druckwandler anstand. Bei dieser Ausführungsform bildet al- so das Zwischenstück das Druckspitzen-Dämpfungselement und kann zur Nachrüstung vorhandener Druckaufnehmer zwischen die- sem und den Druckaufnahmeanschluß an der hydraulischen Ein- richtung eingebaut werden.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Zwischen- stück mindestens zwei untereinander in Verbindung stehende An- schlüsse aufweist und wenn der Druckwandler in einem mit einem Anschlußelement versehenen Drucksensor und die Ausgleichskam- mer in einer mit einem weiteren Anschlußelement versehenen Pufferpatrone angeordnet ist, wobei der Drucksensor und die Pufferpatrone mit ihren Anschlußelementen an den Anschlüssen des Zwischenstückes angeschlossen sind. Dieser dreiteilige, aus Drucksensor, Pufferpatrone und Zwischenstück bestehende Aufbau des Druckaufnehmers gestattet es nicht nur, Drucksensor und Pufferpatrone separat und unabhängig voneinander auszutau- schen, beispielsweise wenn es erwünscht ist, den Druckaufneh- mer mit einer Ausgleichskammer größeren oder kleineren Volu- mens zu versehen, sondern bietet auch Vorteile bei beengten Platzverhältnissen. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das Zwischenstück als T-Stück ausgebildet ist, wobei die Pufferpatrone und der Drucksensor miteinander fluchtend ange- ordnet sind.
Wie bereits angedeutet, kann das Volumen der Ausgleichskammer veränderlich. sein, wobei eine Volumenänderung beispielsweise einfach durch Austausch des die Ausgleichskammer aufweisenden Bauteils erreichbar ist. Eine besonders vorteilhafte Ausge- staltung ergibt sich, wenn die Ausgleichskammer von einem Druckausgleichskolben begrenzt ist, der federbelastet sein kann und zweckmäßig unter Abdichtung in der Ausgleichskammer verschieblich geführt ist. Der Druckausgleichskolben ver- schiebt sich in der Druckausgleichskammer bei einem plötzli- chen Druckanstieg im hydraulischen System der überwachten Hy- draulikeinrichtung und bewirkt damit eine Volumenänderung der Ausgleichskammer und damit eine Herabsetzung der Druckände- rungsrate am Druckwandler. Der Druckausgangskolben kann von einer vorgespannten Spiralfeder oder mindestens einem Teller- federelement belastet sein.
Die Ausgleichskammer kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung einen zwischen der Drosselbohrung und dem Druckaus- gleichskolben angeordneten, sich konisch aufweitenden Kammer- teil aufweisen. Der Druckausgleichskolben ist vorzugsweise als Ringkolben ausgebildet und führt sich entlang eines im Inneren des Druckaufnehmers erstreckenden Führungszapfens. Das Druck- dämpfungselement kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im wesentlichen von einem unter Abdichtung am Anschlußelement des Druckaufnehmers bzw. des Zwischenstücks lösbar angeordne- ten Einsatzstück gebildet werden, das vorzugsweise in den Druckaufnehmer bzw. das Zwischenstück eingeschraubt ist. Mit einem solchen Einsatzstück ist es möglich, beispielsweise die Länge oder den Durchmesser der Drosselbohrung zu variieren, ohne gleichzeitig weitere Einzelteile des Druckaufnehmers aus- tauschen zu müssen.
Insbesondere bei sehr hohen zu erwartenden Drücken bzw. Druck- schwankungen kann es vorteilhaft sein, wenn das Druckdämp- fungselement mehrere, nacheinander angeordnete Ausgleichskam- mern aufweist, die untereinander bzw. mit dem Druckaufnahmean- schluß über Drosselbohrungen verbunden sind. Das Druckspitzen- Dämpfungselement ist hierbei also mehrstufig ausgebildet und läßt die an sich sehr plötzlich auftretenden Druckänderungen nur sehr langsam, beinahe statisch auf den Druckwandler wir- ken. Es ist auch möglich, am Einlauf und/oder am Auslauf einer Drosselbohrung ein unter Druckbeaufschlagung bewegliches Ver- formungselement anzuordnen, das aus einem umlaufenden, vor- zugsweise elastischen Ring bestehen kann und das den Einlauf bzw. den Auslauf der Drosselbohrung im stationären Zustand zu- mindest weitestgehend abdeckt und bei plötzlich auftretenden Druckänderungen sich langsam gegenüber dem Ein-bzw. Auslauf verschiebt und die Drosselbohrung so verzögert freigibt, so daß sich auch die Druckänderung entsprechend verlangsamt erst am Druckwandler bemerkbar macht. Das Verformungselement kann vorzugsweise in Axialrichtung des Druckaufnehmers auf diesem verschieblich sein und ist in besonders vorteilhafter Ausge- staltung in einer im Bereich der Drosselbohrung angeordneten, umlaufenden Nut angeordnet, deren Breite in Axialrichtung des Druckaufnehmers größer als die des Verformungselementes ist und die zweckmäßig einen abgeschrägten Nutgrund aufweist, der dafür sorgt, daß das Verformungselement von selbst wieder in seine Ausgangslage gelangt, in der es die Drosselbohrung ab- deckt, wenn der Druckausgleich zwischen dem hydraulischen Sy- stem der Hydraulikeinrichtung und dem Druckwandler abgeschlos- sen ist.
Die Ausgleichskammer kann einen konstanten oder gestuften Längsschnitt haben und ist vorzugsweise einseitig von einem eine Öffnung aufweisenden Stopfen, insbesondere einem Schraub- stopfen begrenzt, der es ermöglicht, die Ausgleichskammer im Hinblick auf ihr Volumen und ihre Abmessungen optimal auszule- gen, ohne dabei auf Schwierigkeiten bei der Herstellung zu stoßen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin bevor- zugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen nähert er- läutert werden. Es zeigt : Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemä- ßen Druckaufnehmers in seinem Einbauzustand am Druckaufnahmeanschluß einer hydraulischen Ein- richtung im Längsschnitt ; Fig. 2 eine Einzelheit II des Druckaufnehmers nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung im Schnitt ; Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsge- mäßen Druckaufnehmers in einer Fig. 1 entspre- chenden Darstellung ; Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsge- mäßen Druckaufnehmers im Schnitt ; Fig. 5 u.
Fig. 6 vierte und fünfte Ausführungsformen des erfin- dungsgemäßen Druckaufnehmers in am Druckaufnah- meanschluß einer hydraulischen Einrichtung ange- schlossenen Zustand, ebenfalls im Längsschnitt ; Fig. 7 eine sechste Ausführungsform der Erfindung, teilweise im Schnitt ; und Fig. 8 eine siebte Ausführungsform der Erfindung in ei- ner Fig. 7 entsprechenden Darstellung.
Der in Fig. 1 in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Druck- aufnehmer dient zur Messung hydraulischer Drücke insbesondere in der Bergbauhydraulik, beispielsweise im System der Raub- und Setzstempel von Schreitausbaugestellen od. dgl.. Der Druck- aufnehmer 10 hat die Form einer schlanken, zylindrischen Pa- trone und ist an seiner Hydraulikseite 11 mit einem ein An- schlußelement 12 bildenden Steckteil 13 versehen, mit dem es an einem Druckaufnahmeanschluß 14 der hydraulischen Einrich- tung 15 angeschlossen und in an sich bekannter Weise mit einer Steckgabel 16 gesichert ist. An der der Hydraulikseite 11 ge- genüberliegenden Rückseite 17 weist der Druckaufnehmer eine Steckkupplung 18 für ein elektrisches Kabel (nicht darge- stellt) auf.
In seinem Inneren ist der Druckaufnehmer 10 mit einem hydro- elektrischen Druckwandler 19 versehen, an dem auf der Hydrau- likseite die Hydraulikflüssigkeit der hydraulischen Einrich- tung mit Druck ansteht, wobei der Druckwandler den hydrauli- schen Druck in elektrische Meßsignale umformt und diese über Leitungen 20 an die Steckkupplung 18 übermittelt.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist das den Druckaufnahmeanschluß bildende Steckteil 13 mit einer axialen Sacklochbohrung verse- hen, die eine Ausgleichskammer 21 bildet und die über eine oder mehrere Radial-Drosselbohrungen 22 mit dem Druckaufnahme- anschluß 14 in Verbindung ist, so daß Hydraulikflüssigkeit aus der hydraulischen Einrichtung vom Druckaufnahmeanschluß durch die enge (n) Radialbohrung (en) 22 in die Ausgleichskammer 21 strömen kann, an deren rückwärtigen Ende sich der mit einer Metallmembran 23 und einer Dehnungsmeßstreifenanordnung 24 versehene Druckwandler befindet. Bei einem plötzlichen Druck- anstieg oder Druckabfall im hydraulischen System der Hydrau- lik-einrichtung 15 wirkt sich dieser nicht unmittelbar oder plötzlich auf den Druckwandler aus, sondern der Druck steigt (bzw. sinkt) in der Ausgleichskammer und damit an der Metall- membran 23 des Druckwandlers langsamer bzw. sanfter an (ab) als in der hydraulischen Einrichtung selbst, da sich die Druckänderung durch die enge Radialbohrung nur verlangsamt in die Ausgleichskammer ausbreiten kann. Druckspitzen im Hydrau- liksystem schlagen somit nicht auf den Druckwandler durch, der somit durch plötzliche Druckveränderungen im System nicht be- schädigt wird. Die radiale Drosselbohrung 22 bildet also zu- sammen mit der Ausgleichskammer 21 ein Druckspitzen- Dämpfungselement 25, das die Lebensdauer des Druckaufnehmers bzw. des darin eingesetzten Druckwandlers gegenüber dem bei bislang zum Einsatz kommenden Druckaufnehmern erheblich ver- längert.
Bei der in Fig. 3 dargestellten, zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht das Druckspitzen-Dämpfungselement 25 im we- sentlichen aus einem zwischen dem Druckaufnahmeanschluß 14 und dem an einem herkömmlichen Drucksensor vorgesehenen Druckwand- ler 19 montierten Zwischenstück 26, das an seiner Vorderseite das am Druckaufnahmeanschluß 14 anschließbare Anschluß-element 12 aufweist, in dem sich die Drosselbohrung 22, bei diesem Ausführungsbeispiel als Axialbohrung, befindet. Die ver- gleichsweise kurze Drosselbohrung mündet in eine sich etwa über die Länge des Anschlußelements 12 erstreckende Axialboh- rung 27, die wiederum in die ebenfalls im Zwischenstück 26 an- geordnete, vergleichsweise großvolumige Ausgleichskammer 21 mit großem Durchmesser übergeht. Am rückwärtigen Ende 28 des Zwischenstücks 26 ist dieses mit einem Schraubstopfen 29 ver- sehen, der die Ausgleichskammer 21 begrenzt und in dem ein An- schluß 30 vorgesehen ist, an dem ein herkömmlicher Druckauf- nehmer oder-sensor 10'in üblicher Weise mit einer Steckgabel und unter Abdichtung gesichert ist. Das bei dieser Ausfüh- rungsform zum Einsatz kommende Zwischenstück ermöglicht also eine Nachrüstung herkömmlicher, von Hause aus ohne Druckspit- zen-Dämpfungselement versehener Druckaufnehmer mit der Erfin- dung, um auch deren Lebensdauer zu verlängern. Genau wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 verhindert die enge Drosselbohrung in Kombination mit der Ausgleichskam- mer, daß Druckspitzen im Hydrauliksystem der hydraulischen Einrichtung 15 auf den Druckwandler des Druckaufnehmers durch- schlagen und diesen vorzeitig zerstören können.
Die in Fig. 4 dargestellte, dritte Ausführungsform der Erfin- dung zeigt ein T-förmiges Zwischenstück 26 mit einem An- schlußelement 12, mit dem es am Druckaufnahmeanschluß 14 eines Hydraulikstempels 15 angeordnet ist. Das T-förmige Zwischen- stück 26 hat zwei einander gegenüberliegende Anschlüsse 30a, 30b, die durch eine Längsbohrung 31 untereinander verbunden sind, in die auch eine mit einer Drosselbohrung 22 versehene Querbohrung 32 im Anschlußelement mündet. An den einen der beiden Anschlüsse 30a ist ein herkömmlicher Druckaufnehmer oder Drucksensor 10'unter Abdichtung angeschlossen, während am anderen Anschluß 30b eine Pufferpatrone 33 angeordnet ist, in der sich die Ausgleichskammer 21 befindet, die zusammen mit der engen Drosselstelle 22 in der Querbohrung 32 für die Ver- meidung von Druckspitzen im Druckaufnehmer 10 sorgt. Die T- förmige Ausgestaltung des Druckaufnehmers sorgt für eine von der Hydraulikeinrichtung 15 nur wenig vorstehende Bauweise und damit gegenüber Beschädigungen geschützte Anordnung. Die Puf- ferpatrone 33 kann leicht gegen eine solche mit größerer oder kleinerer Ausgleichskammer ausgetauscht werden, um das Dämp- fungsverhalten des Druckspitzen-Dämpfungselements zu optimie- ren.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers 10 bauen besonders kompakt und können somit auch in beengten Platzverhältnissen eingebaut werden. Ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 weisen die vierte und fünfte Ausführungsform ein Zwi- schenstück 26 auf, das an seinem vorderen Ende mit einem An- schlußelement 12 für den Anschluß an einer hydraulischen Ein- richtung 15 und an seinem rückwärtigen Ende 28 mit einem An- schluß 30 für einen herkömmlichen Drucksensor 10'versehen ist. Die im Inneren des Zwischenstücks 26 angeordnete Aus- gleichskammer 21 weist einen sich konisch aufweitenden Kammer- teil 34 auf und ist von einem Druckausgleichskolben 35 einsei- tig begrenzt, der in einer vom Zwischenstück 26 gebildeten Zy- linderbohrung 36 verschieblich angeordnet ist. Der als Ring- kolben 37 ausgebildete Druckausgleichskolben führt sich ent- lang eines im Inneren des Zwischenstücks des Druckaufnehmers 10 erstreckenden Führungszapfens 38 und ist gegenüber diesem und der Zylinderbohrung 36 mit Dichtringen 39,40 abgedichtet.
Der Kolben ist in beiden Fällen federbelastet, und zwar bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 von einer Schraubendruckfeder 41 und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 von mehreren Tel- lerfederelementen 42. Eine Entlüftungsbohrung 43 auf der der Druckseite des Kolbens gegenüberliegenden Seite sorgt dafür, daß die auf den Kolben wirkende Kraft bei Veränderungen der Druckverhältnisse im System vollständig von den Federelementen 40 bzw. 42 und nicht etwa von komprimiertem Gas in dem die Fe- derelemente aufnehmenden Ringraum aufgenommen werden. Mit den federbelasteten Druckausgleichskolben 35 kann sich das Volumen der Ausgleichskammer 21 bei Druckveränderungen im System auto- matisch vergrößern bzw. verkleinern und hierdurch Druckspitzen besonders gut kompensieren, die sich dann nicht auf den Druck- wandler auswirken und diesen beschädigen können. Dabei baut insbesondere die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform des Druckaufnehmers besonders kompakt und ist nur unwesentlich länger als ein bislang zum Einsatz kommender, herkömmlicher Drucksensor.
Eine besonders einfache, ebenfalls sehr kompakte Ausführungs- form eines Druckaufnehmers zeigt Fig. 7. Hierbei ist der Druckaufnehmer 10 an seinem vorderen Anschlußelement 12 mit einem eingeschraubten Einsatzstück 44 versehen, das mit einem 0-Ring 45 gegenüber dem Anschlußelement abgedichtet ist und in dem koaxial zur Längsachse des Druckaufnehmers die Drosselboh- rung 22 und daran anschließend die gestuft ausgebildete Aus- gleichskammer 21 angeordnet ist. Die Ausführungsform nach Fig.
7 unterscheidet sich in ihrer Größe nicht von herkömmlichen Druckaufnehmern und ist von diesen lediglich durch das zusätz- liche Schraubteil 44 und die zur hydraulischen Einrichtung hin enge Drosselbohrung 22 zu unterscheiden. Es ist daher geeig- net, bei entsprechenen Anforderungen alternativ zu herkömmli- chen Druckaufnehmern eingesetzt zu werden.
Eine besonders ausgefeilte, ebenfalls sehr kompakte Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers zeigt Fig. 8.
Auch bei dieser Ausführungsform ist der Druckaufnehmer 10 an seinem Anschlußelement 12 mit einem darin eingeschraubten Ein- satzstück 44'versehen, das jedoch in seinem am Druckaufnahme- anschluß 14 eingebauten Zustand mehrere, aufeinander folgende Ausgleichskammern 21a, b, c bildet, die untereinander bzw. mit dem Druckaufnahmeanschluß 14 über mehrere Drosselbohrungen 22a, b, c verbunden sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß die erste, in den Druckaufnahmeanschluß 14 mündende Drossel- bohrung 22a von diesem schräg nach hinten verläuft und in eine am Einsatzstück 44 umfangsseitig angeordnete, umlaufende Nut 46 mündet, die mit der Zylinderwand 14'des Druckaufnahmean- schlusses die erste Ausgleichskammer 21a bildet. Zur Abdich- tung des Einsatzstückes 44'gegenüber dem Druckaufnahmean- schluß 14 dienen in diesem Bereich zwei O-Ringe 47,48, von denen der hintere O-Ring 47 in der Nut 46 liegt und sich an deren hinterer Stirnwand 49 abstützt, während der vordere 0- Ring 48 in einer separaten, noch vor der Nut 46 liegenden Auf- nahmenut 50 liegt.
Man erkennt, daß die Nut 46 gestuft ausgeführt ist und einen vorderen, vertieften Nutabschnitt 51 mit kleinerem Durchmesser aufweist, in dem ein ebenfalls aus einem elastischen O-Ring bestehendes Verformungselement 52 aufgenommen ist. Die Breite des Nutabschnitts 51 in Axialrichtung des Druckaufnehmers 10 ist größer als der Querschnitt des Verformungselements 52, das sich somit in dem Nutabschnitt in Axialrichtung des Druckauf- nehmers vor-und zurückbewegen kann, wenn es von Hydraulik- flüssigkeit beaufschlagt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Verformungselement im stationären Zustand des Druck- aufnehmers, bei dem sich die Druckverhältnisse also nicht oder nicht nennenswert ändern, in einer unteren Lage befindet, in der es an der unteren Stirnwand 53 der Nut 46 anliegt und da- bei nicht nur die erste, schräge Drosselbohrung 22a abdeckt, sondern auch die zweite Drosselbohrung 22b, die radial gegen- über der Mündung der ersten Drosselbohrung verläuft und die die erste Ausgleichskammer 21a mit der konzentrisch im Inneren des Einsatzstückes 44'angeordneten, zweiten Ausgleichskammer 21b verbindet.
Bei plötzlich auftretenden Druckveränderungen im System können sich diese nicht unmittelbar auf den Druckwandler auswirken, da zunächst das Verformungselement 52 in seine in der Fig. dargestellte, obere Lage verschoben werden muß, um die beiden Drosselbohrungen 22a, b freizugeben. Da das gummielastische Verformungselement 52 nur vergleichsweise träge auf Druckände- rungen reagiert und sich verhältnismäßig langsam entlang des Nutabschnitts 51 verschiebt, können Druckspitzen im hydrauli- schen System nicht auf den Druckwandler durchschlagen.
Für eine noch weiter verbesserte Dämpfung sorgt eine dritte Drosselbohrung 22c, die die zweite Ausgleichskammer 21b mit der dritten Ausgleichskammer 21c verbindet, an deren rückwär- tiger Stirnseite sich der Druckwandler befindet. Zusätzliche, in der zweiten Ausgleichskammer 21b angeordnete, kompressible Ringe 54 dienen dazu, das Volumen der zweiten Ausgleichskammer 21b in geringem Maße veränderlich zu gestalten und somit das Abdämpfungsverhalten weiter zu verbessern.
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