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Title:
HYDRAULIC PRESSURE SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/100373
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic pressure sensor for measuring the pressure in a hydraulic pressure compartment. Said hydraulic pressure sensor is disposed in a sensor compartment which is filled with a liquid with which the sensor element (5) is impinged upon. A reservoir is hydraulically linked with the pressure compartment on the one end and with the sensor compartment on the other end and is disposed upstream of the sensor compartment. The reservoir and the sensor compartment are configured in a compensator reservoir (9) with pressure-resistant walls. The compensator reservoir (9) is fixedly mounted on a wall of the pressure compartment (1). The pressure compartment (1) is linked with the reservoir (8) via a throttle (12). The reservoir is separated from the sensor compartment (7) by a dividing wall (13). Said dividing wall (13) is configured as a piston and is slidingly guided on the walls of the cylindrical compensator reservoir while exerting a friction force. The dividing wall is supported on the compensator reservoir against the pressure of the reservoir (8) by means of a spring (11). The dividing wall (13) can be configured as a differential piston. The dividing wall may consist of two or more piston sections (13.1, 13.2, 13.3) which are guided independently in a gliding and sealing manner and which mutually support one another by means of a spring (intermediate spring 14).

Inventors:
KUSSEL WILLY (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/001652
Publication Date:
December 04, 2003
Filing Date:
May 21, 2003
Export Citation:
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Assignee:
TIEFENBACH BERGBAUTECHNIK GMBH (DE)
KUSSEL WILLY (DE)
International Classes:
G01L9/00; G01L19/06; (IPC1-7): G01L19/06
Foreign References:
US5483835A1996-01-16
Attorney, Agent or Firm:
Krienen, Pfingsten Truskowski (Remscheid, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Hydraulischer Drucksensor zur Messung des Drucks in einem hydraulischen Druckraum mit einer Sensorkammer, welche zur Druckbeaufschlagung des Sensorelementes (5) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, und mit einem Speicherraum, welcher mit dem Druckraum und andererseits mit der Sensorkammer druckleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherkammer und die Sensorkammer in einem Ausgleichsgefäß (9) mit druckfeststarren Wänden gebildet wird, dass das Ausgleichsgefäß (9) an einer Wand des Druckraums (1) fest angebracht ist, dass der Druckraum (1) über eine Drossel (12) mit der Speicherkammer (8) verbunden ist, dass die Speicherkammer durch eine Zwischenwand (13) von der Sensorkammer (7) getrennt ist, und dass die Zwischenwand (13) als Kolben ausgebildet und an den Wänden des zylindrischen Ausgleichsgefäßes unter Ausübung einer Reibkraft gleitend geführt ist und sich dabei mittels einer Feder (11) gegenüber dem Ausgleichsgefäß gegen den Druck der Speicherkammer (8) abstützt.
2. Ducksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (13) als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen Kolbensektionen einen sich gestuft von Kolbensektion (13.1) zu Kolbensektion (13.2) vergrößerten Kolbenquerschnitt haben, daß der Speicherkammer in entsprechende Kammersektionen eingeteilt ist, deren Querschnitt dem jeweiligen Kolbenquerschnitt entspricht, daß die Kolbensektionen in den Kammersektionen gleitend und dichtend geführt sind, daß dem Druckraum am nächsten die Kammersektion mit dem kleinsten Querschnitt liegt und daß die Kammersektionen mit dem Druckraum durch einen Drosse ! kana) (12,15) verbunden sind.
3. Drucksensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand durch zwei oder mehr Kolbensektionen (13.1, 13.2, 13.3) gebildet wird, daß die Kolbensektionen unabhängig von einander gleitend und dichtend geführt und zwischen sich jeweils durch eine Feder (Zwischenfeder 14) abgestützt sind und daß die Kolbensektionen zwischen sich jeweils eine Kammersektion (8.1, 8.2) der Speicherkammer bilden, welche mit dem Druckraum durch einen Drosselkanal (Zwischenkanal 15) verbunden sind.
4. Drucksensor nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Kammersektionen (8. 1, 8.2) der Speicherkammer unter einander durch jeweils eine Drosselkanal (Zwischenkanal 15) verbunden sind, welcher vorzugsweise in der zwischen den Kammersektionen liegenden Kolbensektion (13.1, 13.2, 13.3) liegt.
5. Drucksensor nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (11) und/oder Zwischenfedern (14) durch Gummikörper gebildet werden, welche auf den sich gegenüber liegenden Kolbenflächen benachbarter Kolbensektionen aufliegen.
6. Drucksensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Gummikörper ein kreisförmiger Gummiring zur gegenseitigen Abstützung von zwei benachbarten Kolbensektionen in eine kreisförmige Nut der einen der sich gegenüber liegenden Kolbenflächen eingelegt ist und daß sich die andere Kolbensektion vorzugsweise mit einer der Größe kreisförmigen Nut entsprechenden kreisförmigen Wulst (19) an dem Gummiring abstützt.
7. Drucksensor nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand bzw. Zwischenwände bzw. Kolben durch auf dem Umfang in Nuten angeordnete Dichtringe gegenüber der Speicherwandung abgedichtet und unter Ausübung einer Reibkraft gleitend geführt sind.
8. Drucksensor nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Federn als Gummiringe ausgebildet sind, weiche im Wesentlichen den gleichen oder etwas größeren Durchmesser als die Zwischenwände bzw. Kolben haben und gleichzeitig die Stützundloder Zwischenfedern und die Umfangsdichtungen bilden.
Description:
Hydraulischer Drucksensor Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Drucksensor zur Messung des Drucks in einem hydraulischen Druckraum nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Bei der Messung des Drucks insbesondere in hydraulischen Verbrauchern, z. B. hydraulischen Arbeitszylindern besteht das Problem, dass starke Druckschwankungen zu Beschädigung oder Verstimmung des geeichten Drucksensors führen können. Dies gilt insbesondere für Drucksensoren, bei Sensorelementen, die eine unter dem Druck der Sensorkammer verformbare Membran aufweisen, auf welche zur Darstellung einer elektrischen Brücke elektronische Bauelemente aufgeklebt, aufgedampft oder in sonstiger Weise aufgebracht sind.

Deshalb ist es gängige Praxis, derartige Sensorelemente in einer Sensorkammer unterzubringen, die mit dem Druckraum zwar druckleitend verbunden ist, räumlich jedoch von dem Druckraum so getrennt ist, dass das Sensorelement geschützt ist.

Aufgabe der Erfindung ist, derartige hydraulische Drucksensoren so auszustatten, dass zwar sehr hohe Drücke ohne Beschädigung oder Verstimmung gemessen werden können, dass jedoch auch starke Druckschwankungen, Druckstöße oder Sprünge des zu messenden Drucks keine schädlichen Auswirkungen haben.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Als Maßnahme zum Schutz der Drucksensoren insbesondere vor Druckschwankungen, Durckstössen, Drucksprüngen hilft sich die Praxis damit, dass die Sensorkammer über einen Schlauch mit dem Druckraum verbunden wird. Dieser Schlauch ist aus einem elastischem Material hergestellt. Der Schlauch wirkt dabei als Speicherkammer, die zum einen durch ihr Volumen und zum anderen durch die Elastizität der Seitenwandung plötzliche Druckschwankungen, Druckstöße, Drucksprünge auffängt und dämpft. Der Nachteil dieser Maßnahme besteht darin, dass die Schlauchverbindung anfällig gegen Beschädigung, Alterung und Leckage ist und außerdem in vielen Fällen auch ein Hindernis darstellt. Das gilt insbesondere für Drucksensoren an Arbeitszylindern für die Ausbaumaschinen im Bergbau, wo Drücke von über 200 bar mit Druckschwankungen und Druckstößen von mehr als 100 bar berücksichtigt werden müssen.

Die Erfindung vermeidet den Nachteil der Schlauchverbindung. Das Ausgleichsgehäuse, in welchem die an dem Druckraum angeschlossene Speicherkammer und die Sensorkammer untergebracht sind, kann in die hydraulische Arbeitsmaschine integriert oder an den Druckraum angeflanscht werden. Zwischen Druckraum und Sensorkammer wird eine Speicherkammer angeordnet, welche mit dem Druckraum über eine Drossel oder Düse hydraulisch und zur anderen Seite über eine bewegliche Zwischenwand mechanisch verbunden ist. Die Zwischenwand ist zwar in der Speicherkammer nach Art eines Kolbens gleitend geführt, jedoch derart geführt, dass die Zwischenwand nur bei Aufwendung von Reibkräften beweglich ist. Die Drosselwirkung der Drossel bzw. Düse sowie die Reibkräfte der Zwischenwand in der Speicherkammer werden so aufeinander abgestimmt, dass Druckstöße, Druckschwankungen, Drucksprünge im Druckraum sich nur-möglichst-ruckfrei und stoßfrei und in einem integralen Verhalten auf die Sensorkammer übertragen können. Auch sprunghafte Druckänderungen übertragen sich also in die Sensorkammer nur in einer stetigen Funktion, deren Anstieg durch Bemessung der Drossel und Bemessung der Reibkräfte bestimmt werden kann.

Durch die Feder, mit welcher sich die Zwischenwand an dem Ausgleichsgefäß abstützt, wird die Höhe der mechanischen Druckübertragung ebenfalls begrenzt, da die Feder dem im Speicherraum sich aufbauenden Druck entgegen wirkt.

Dabei ist es nicht erforderlich, dass auch die Sensorkammer flüssigkeitsleitend mit dem Druckraum bzw. der Speicherkammer verbunden ist, da der Druck der Speicherkammer sich auf die Sensorkammer mechanisch, d. h. durch die Bewegung der Zwischenwand überträgt. Dabei ist davon auszugehen, dass nicht nur die Speicherkammer mit dem Hydraulikmedium sondern auch die Druckkammer entweder mit dem Hydraulikmedium oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt ist. Es kann sich dabei um Fette, oder sonstige nicht aggressive Flüssigkeiten handeln, insbesondere wenn als Hydraulikmedium Wasser verwandt wird, das wegen seiner Aggressivität von dem Sensorelement fern gehalten werden soll.

Es muss allerdings erwähnt werden, dass der Druckraum und die Sensorkammer oder aber die Speicherkammer und die Sensorkammer auch hydraulisch verbunden sein können. Dies geschieht durch einen Drosse ! kana ! oder eine Düse.

In diesem Falle stellt sich der vollständige Druckausgleich zwischen Druckkammer und Sensorkammer auch hydraulisch ein. Der Drosselkanal wird vorzugsweise zwischen Speicherkammer und Sensorkammer als dünne Bohrung angelegt und zwar in der Zwischenwand.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Erfindung sich auch für sehr hohe Drücke und sehr hohe Druckschwankungen eignet.

Dies gilt in der Weiterbildung nach Anspruch 2.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist bei Auftreten eines Druckstoßes die von der Zwischenwand auf die Sensorkammer mechanisch übertragene Druckkraft entsprechend dem Flächenverhältnis der dem Druckstoß ausgesetzten kleinen Kolbenfläche und der der Sensorkammer zugewandten großen Kolbenfläche verhältnismäßig klein. Zusätzlich wird diese Druckkraft durch die zur Überwindung der Reibung erforderliche Reibkraft der Zwischenwand zumindest teilweise absorbiert.

Die Kolbensektionen der als Differentialkolben ausgebildeten Zwischenwand können axial zusammenhängen ; d. h. ; Aus einem Stück gefertigt, miteinander verschraubt oder sonst wie fest verbunden sein.

Wenn die Kolbensektionen unabhängig voneinander beweglich sind, ergibt sich ein etwas anders Übertragungsverhalten : In diesem Falle wird bei Auftreten eines Druckstoßes zunächst die erste, dem Druckraum benachbarte Differentialkammer über die Drossel und durch die Beweglichkeit der ersten Kolbensektion mit dem Druckstoß beaufschlagt. Es wird sodann jedoch mit Zeitverzögerung der sich in der ersten Differentialkammer einstellende Druck über die zweite-größere- Kolbensektion über die gesamte Kolbenfläche auf die Sensorkammer übertragen und verkleinert.

In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, die Kolbensektionen untereinander federnd abzustützen.

Durch die Abstützung mittels Federn der Kolbensektionen untereinander wird erreicht, dass die mechanische Druckübertragung durch die ohnehin nur sehr geringe Beweglichkeit der Zwischenwandung limitiert und teilweise an den Federn aufgenommen wird.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Absorbtionsfähigkeit des Drucksensors hinsichtlich der Drucksprünge, Druckschwankungen, Druckstöße abhängig ist von der Größe bzw. dem hydraulischen Widerstand der Drosselkanäle bzw. Düsen, dem mechanischen Widerstand der Zwischenwandung und der Auslegung der Federn, durch die die Zwischenwandung sich ortsfest abstützt. Es ist ersichtlich, dass für jede diese Größen Limitierungen gegeben sind. Um gleichwohl einen Schutz vor sehr hohen Druckschwankungen zu erreichen, wird die Erfindung nach Anspruch 3 weitergebildet.

Hierbei stützt sich die letzte Kolbensektion, welche die Sensorkammer abschließt, durch eine Feder gegenüber dem Ausgleichsgefäß, d. h. : ortsfest ab. Die anderen Kolbensektionen stützten sich jeweils an der benachbarten Kolbensektion ab. Die Kolbensektionen bilden zwischen sich Kammersektionen der Speicherkammer, welche mit dem Druckraum durch einen Drossetkanat verbunden sind. Dieser Drosselkanal wird vorzugsweise in den Kolbensektionen angelegt, so dass sich im Falle von Druckschwankungen ein gestaffelter Druckaufbau von Kammersektion zu Kammersektion ergibt.

Die einzelnen Kolbensektionen sind wiederum unter Ausübung einer Reibkraft gleitend in der Speicherkammer geführt.

Dabei ist es möglich, auch einzelne Kolbensektionen, vorzugsweise die dem Druckraum benachbarte erste Kolbensektion, oder die erste und die darauf folgende zweite Kolbensektion als Differentialkolben auszuführen.

Dabei sei hervorgehoben, dass der hydraulische Druckausgleich an den als Differentialkolben ausgebildeten Zwischenwänden jeweils durch einen Drosselkanal zwischen der Differentialkammer und der nachfolgenden Kammersektion erfolgt.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 dient dem Zweck, eine robuste federnde Abstützung der Zwischenwand bzw. Kolbensektionen zu gewährleisten.

Die Weiterbildung nach Anspruch 6 verhindert die Beschädigung der eingesetzten Gummiringe in Folge der hohen auftretenden Druckkräfte ; mit anderen Worten : Es wird verhindert, dass die Gummiringe unter der hohen Kraft des zu messenden Druckes seitlich ausweichen können und zerquetscht werden.

Wie bereits erwähnt, werden die Zwischenwände bzw. Kolbensektionen der Zwischenwand an der Innenwandung des Speicherraums gleitend und dichtend geführt. Die Weiterbildung nach Anspruch 7 stellt eine geeignete Dichtung dar, die durch ihre Dimensionierung auch zur Einstellung der gewünschten Reibkräfte geeignet ist.

Die dabei verwandten elastischen Ringe können auch eine Doppelfunktion haben in dem sie einerseits der Dichtung und Ausübung von Gleitkräften und andererseits der federnden Abstützung der Kolbensektionen dienen. Dies gilt insbesondere, wenn die Ringe einen rechteckigen Querschnitt haben, d. h. in axialer Richtung länger sind als in radialer Richtung. In diesem Falle bewirkt der sich in der Speicherkammer oder den Kammersektionen sich einstellende hohe Druck, dass die Ringe sich nach außen ausbeulen und hierdurch eine Erhöhung der für die Bewegung der Zwischenwand bzw. Kolbensektionen erforderlichen Reibkräfte eintritt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Figuren 1-8 dargestellt sind.

Es zeigen : Figur 1 Den Querschnitt durch einen Hydraulikzylinder mit angeschlossenem Drucksensor Figur 2-8 Den Drucksensor im Detail mit Einzeldarstellungen von Modifikationen.

Die folgende Beschreibung und die angewandten Bezugszeichen gelten für alle Ausführungsbeispiele, sofern nicht auf Besonderheiten ausdrücklich hingewiesen wird.

Die Erfindung dient zur Druckmessung in hydraulischen Flüssigkeiten an hydraulischen Kraft-oder Arbeitsmaschinen. Die Erfindung kommt vorzugsweise bei hohen Drücken, die über 100 bar liegen zur Anwendung, da in diesem Falle Druckschwankungen einen großen Absolutwert haben und daher besonders zur Beschädigung oder Verstimmung des Sensorelementes neigen.

In Figur 1 ist eine hydraulische Arbeitsmaschine in Form eines Zylinders 2 mit Kolben 3 und Stempel 4 gezeigt. Von diesem Zylinder 1 ist in den weiteren Ausführungsbeispielen jeweils nur die Wandung 2 sowie die Düse 11 zu sehen, welche den Druckraum 1 der Arbeitsmaschine mit der Sensorkammer 7 verbindet.

Hierzu ist das zylindrische Ausgleichsgefäß 9 an die Wandung 2 des Zylinders angeflanscht und über Düse oder Drosselkanal 11 mit dem Druckraum 1 verbunden.

In dem Ausgleichsgefäß 9 werden zwei Kammern gebildet, die in dieser Anmeldung als Speicherkammer 8 und als Sensorkammer 7 bezeichnet werden. In den Ausführungsbeispielen ist dargestellt, dass in der Sensorkammer 7 das Sensorelement 5 liegt. Dieses wird vor allem bei der Messung hoher hydraulischer Drücke als Membran-Sensor ausgeführt. Die Membran ist hier angedeutet. Die Membran wird mit elektronischen Bauelementen, insbesondere Widerständen bestückt, die zu einer Brückenschaltung zusammengeschaltet sind und die Messung von Differenzströmen oder Differenzspannungen gestatten, welche repräsentativ für den Druck sind.

Das Sensorelement 5 ist über Zuleitungen 6 mit dem Anzeigegerät 10 verbunden.

Es muss betont werden, dass es nicht erforderlich ist, dass das Sensorelement 5 unmittelbar in der als Sensorkammer 7 bezeichneten Kammer des Ausgleichsgefäßes 9 liegt. Der technische Zweck des erfindungsgemäßen Drucksensors wird auch dann erreicht, wenn die Sensorkammer 7 über hydraulische Zuleitungen mit dem Sensorelement oder einer Kammer, in weicher das Sensorelement unmittelbar angebracht ist, verbunden wird.

Durch die Zwischenwand 13 wird-wie gesagt-das Ausgleichsgefäß 9 unterteilt in einen Speicherraum 8 und in die Sensorkammer 7, in welcher das Sensorelement 5 angeordnet ist, oder welche in hydraulischer Verbindung zu dem Sensorelement oder einem Raum, in welchem das Sensorelement untergebracht ist, steht.

Die Zwischenwand ist nach Art eines Kolbens in dem zylindrischen Ausgleichsgefäß beweglich. Die Zwischenwand wird durch eine Stützfeder 11 an dem Ausgleichsgefäß gegen den Druck der Speicherkammer 9 abgestützt. Auf ihrem Umfang ist die Zwischenwand gegenüber dem Ausgleichsgefäß 9 durch einen kombinierten Reib-und Dichtring 16 abgedichtet. Die Gleiteigenschaften der Zwischenwand 13 gegenüber dem Ausgleichsgefäß werden durch entsprechende Auswahl der Führungen (Reib-und Dichtring 16) so gewählt, dass die Zwischenwand ihrer Axialbewegung einen bestimmten Reibwiderstand entgegensetzt.

Durch die Zwischenwand 9 wird-wie gesagt-das Ausgleichsgefäß 9 unterteilt in einen Speicherraum 8 und in die Sensorkammer 7, in welcher das Sensorelement 5 angeordnet ist, oder welche in hydraulischer Verbindung zu dem Sensorelement oder einem Raum, in welchem das Sensorelement untergebracht ist, steht.

Zur Funktion : Der Druck in dem Arbeitsraum 1 des Zylinders 2 wird durch Drosselkanal bzw. Düse 12 in den Speicherraum 8 hydraulisch übertragen. Der Druckaufbau in dem Speicheraum 8 geschieht wegen des Durchflusswiderstandes der Drossel, Düse 12 mit einer gewissen Verzögerung. Durch den Reibwiderstand der Zwischenwand 13 an dem Ausgleichsgefäß 7 tritt eine weitere Behinderung bei dem Duckaufbau in der Sensorkammer 7 ein. Diese mechanische Druckübertragung durch die Zwischenwand 13 wird zusätzlich herabgemindert durch die Stützfeder 11, die die Zwischenwand gegenüber dem Ausgleichsgefäß abstützt und im Sinne einer Vergrößerung der Sensorkammer 7 wirksam ist.

Es wurde bisher davon ausgegangen, dass die Sensorkammer 7 und der Speicheraum 8 hydraulisch nicht miteinander in flüssigkeitsleitender Verbindung stehen. In der Tat ist eine derartige Verbindung entbehrlich. Es muss dann jedoch berücksichtig werden, dass abhängig von der Reibkraft, welche die Zwischenwand ihrer Axialbewegung entgegensetzt und weiterhin abhängig von der Höhe der Federkraft der Feder 11 der gemessene Druck am Drucksensor 5 nicht vollständig mit dem Druck im Druckraum 1 übereinstimmt. Dies muss bei der Eichung des Sensors berücksichtigt werden. In jedem Falle ist es erforderlich, dass auch die Sensorkammer 7 mit einer druckleitenden Flüssigkeit gefüllt ist. Hierbei muss es sich nicht um die selbe Flüssigkeit handeln, die auch als Hydraulikflüssigkeit verwandt wird. Insbesondere ist es möglich, ein Öl, Glyzerin oder ähnliche inerte Flüssigkeit zu verwenden, wenn als Hydraulikmedium ein aggressives Medium wie z. B. Wasser verwandt wird.

Um die Druckabweichungen zwischen der Speicherkammer 8 einerseits und der Sensorkammer 7 andererseits zu vermeiden, wird in einer bevorzugten Ausführung ein Drosselkanal zwischen der Speicherkammer und der Sensorkammer 7 angelegt.

Dieser Drosselkanal kann z. B. in den Wandungen 2 des Zylinders und des Ausgleichsgefäß 9 angelegt sein, z. B. als Nut geringen Querschnitts, welche den Speicherraum 8 und den Sensorraum 7 miteinander verbindet. Bevorzugt ist jedoch dieser Drosselkanal in der Zwischenwand angelegt. Dieser Kanla ist in den Ausführungsbeispielen jeweils als Zwischenkanal 15 bezeichnet. Es wird hierzu insbesondere auf die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3-6 verwiesen.

In dieser Ausgestaltung bewirkt die Zwischenwand in Folge ihrer Reibung am Ausgleichsgefäß 9 und in Folge ihrer federnden Abstützung, dass die mechanische Druckübertragung von Druckstössen, Drucksprüngen und sonstigen unstetigen Druckverläufen gehemmt und herabgesetzt wird. Durch die hydraulische Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 1 und der Sensorkammer 7 wird die hydraulische Druckübertragung jedoch soweit zeitverzögert und gedämpft, dass eine Schädigung oder Verstimmung des Sensorelementes 5 nicht eintritt. Vielmehr werden die Druckänderungen in die Sensorkammer in Form einer stetigen Funktion übertragen, die keine nachteilige Auswirkung auf den Sensor und die Eichung des Sensors hat.

Figur 2 zeigt als Detail eine Vergrößerung aus Figur 1, und zwar das Druckausgleichsgefäß 9 mit dem Sensorelement 5, der Zwischenwand 13, der Stützfeder 11 und dem Drosselkanal 12, welcher den Druckraum 1 mit dem Speicheraum 8 verbindet. Hier ist eine hydraulische Verbindung zwischen dem Speicherraum 8 und der Sensorkammer 7 nicht vorhanden. Die Druckübertragung zwischen Speicherkammer 8 und Sensorkammer 7 erfolgt also rein mechanisch, d. h. durch die Bewegung der Zwischenwand 13. Dabei sei bemerkt, dass sowohl die Sensorkammer 7 als auch der Speicherraum 8 flüssigkeitsgefüllt sind, und- abgesehen von der Zuleitung über Drosselkanal 12-hermetisch dicht sind. Daher tritt bei Druckunterschieden zwischen dem Speicherraum 8 und der Sensorkammer 7 nur eine äußerst geringe Bewegung der Zwischenwand 13 ein. Diese Bewegung wird mechanisch durch Reibung der Dichtelemente 16 gedämpft und durch die Vorspannung der Feder 11 auch behindert.

Es ist daher bei der Eichung des Sensors 5 zu berücksichtigen, dass der Druck in der Sensorkammer nicht vollständig repräsentativ für den Druck im Druckraum 1 ist.

Die Ausführungen nach den Figuren 3 und 4 zeigen weitere Möglichkeiten zur Druckübersetzung auf. Es wird hierbei erreicht, dass der mechanisch übertragene Druck stets geringer ist als der zu messende Druck in der Druckkammer 1. Dies wird dadurch erreicht, dass die Zwischenwand 13 als Differentialkolben ausgebildet ist und aus Kolbensektionen 13.1 mit kleinerem Durchmesser und 13.2 mit größerem Durchmesser besteht. Die Wandung des Ausgleichsgefäßes 9 passt sich den Durchmessern der Kolbensektionen 13. 1 bzw. 13.2 an. Dadurch wird der Speicherraum 8 unterteilt in einen Differentialraum 8.1 mit kleiner Querschnittfläche und einen Differentialraum 8. 2, dessen Querschnittfläche gleich der Flächendifferenz der Kolbensektionen 13. 2 und 13.1 ist. Der Differentiatraum 8. 1 ist mit dem Differentialraum 8. 2 über einen Zwischenkanal 15.1 in der kleinen Kolbensektionen 13. 1 verbunden. Der Differentialraum 8.2 ist mit dem Sensorraum 7 über den Drosselkanal 15.2 in der großen Kolbensektion 13. 2 verbunden. Es sei auch hier bemerkt, dass die lZrosselkanäle 15.1 und/oder insbesondere 15.2 nicht unbedingt erforderlich sind, so dass eine rein mechanische Druckübertragung stattfinden würde.

Im übrigen ist auch hier die letzte Kolbensektion 13.2 der Zwischenwand durch die Stützfeder 11 gegenüber dem Ausgleichsgefäß abgestützt. Wie bereits zuvor ausgeführt, ist auch bei dieser Ausführungsform die durch Kolbenbewegung bewirkte mechanische Druckübertragung durch den Reibwiderstand des Kolbens gedämpft und durch die Vorspannkraft der Stützfeder 11 vermindert. Zusätzlich erfolgt eine Verminderung durch den Differentialkolben im Verhältnis der Querschnittsflächen der Kolbensektionen 13.1 und 13.2.

Bei der Ausführung nach Figur 3 ist der Kolben aus einem Stück hergestellt ; d. h. ; Die Sektionen 13.1 und 13.2 hängen mechanisch zusammen.

Bei der Ausführung nach Figur 4 hängen die Sektionen 13.1 und 13. 2 nicht zusammen. Vielmehr sind die Sektionen durch Zwischenfedern 14 gegeneinander abgestützt. Die Sektion mit dem größeren Querschnitt 13.2 ist gegenüber dem Ausgleichsgefäß 7 außerdem durch die Stützfeder 11 abgestützt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind in den Kolbensektionen Drosselkanäle, Zwischenkanäle 15 angelegt, wobei der Zwischenkanal 15. 1 die Differentialräume 8.1 und 8.2 und der Zwischenkanal 15.2 den Differentia ! raum 8.2 mit dem Sensorraum 7 verbindet. Auch für dieses Ausführungsbeispiel gilt hinsichtlich der mechanischen Druckübertragung durch Kolbenbewegung das zuvor gesagte, wobei eine weitere Absorbtion durch die Zwischenfedern 14 erfolgt.

Bei den Ausführungen nach den Figuren 5 und 6 ist das Prinzip der Druckherabsetzung durch Differentialkolben 2 x angewandt. Als erster Differentialkolben sind hier zusammenhängende Kolbensektionen 13.1 und 13.2 benutzt. Der zweite Differentialkolben besteht aus den zusammenhängenden Kolbensektionen 13.3 und 13.4. Die beiden Differentialkolben sind untereinander durch Zwischenfedern 14 abgestützt. Der letzte Differentialkolben ist gegenüber dem Ausgleichsgefäß 9 auch hier durch die Stützfeder 11 abgestützt. Die Differentialräume 8. 1 und 8. 2 sind in diesem Ausführungsbeispielen durch Zwischenkanal 15.1 verbunden. Der Differentialraum 8.2 hängt an dem Differentialraum 8.3, in welchem auch die Zwischenfedern liegen, durch Drosselkanal, Zwischenkanal 15.2. Der Differentialraum 8.3 hängt an dem Differentialraum 8.4 durch Zwischenkanal 15.3. Der Differentialraum 8.4 und Sensorraum 7 sind durch Zwischenkanal 15.4 verbunden. Wie bereits zuvor beschrieben, sind diese Zwischenkanäle ist auch hier nicht notwendig, wenn eine entsprechende Druckdifferenz zwischen dem zu messenden und dem gemessenen Druck bei der Eichung berücksichtigt wird.

Die Ausführungsbeispiele nach Figur 5 und Figur 6 unterscheiden sich dadurch, dass in Figur 5 die Kolbensektionen 8. 2 und 8.3, die sich gegenüber liegen, den selben Durchmesser haben, während bei der Ausführung nach Figur 6 noch einmal zwischen den Kolbensektionen 8.2 und 8.3 eine Übersetzung zum kleineren Querschnitt stattfindet. Dadurch erfolgt eine weitere Herabsetzung der mechanischen Druckübertragung.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 7 und 8 besteht die Zwischenwand - wie dies auch zu den Ausführungsbeispielen nach Figur 5,6 beschrieben ist-aus mehreren Zwischenkolben 13.1, 13.2, 13.3, die hier jedoch gleichen Durchmesser haben. Es sei erwähnt, dass der Zwischenkolben, der den Speicherraum 8.1 begrenzt ebenfalls als Differentialkolben ausgebildet sein kann, wie dies zuvor beschrieben wurde.

Die entstehenden Zwischenspeicherräume 8.1, 8.2 sowie die Sensorkammer 7 sind durch Zwischenkanäle 15. 1,15. 2,15. 3 in den einzelnen Zwischenkolben miteinander verbunden, so dass auch eine hydraulische Druckübertragung erfolgt. Zur Abdichtung auf dem Umfang werden übliche Dichtringe 16 verwandt, die in Nuten auf der Mantelfläche der Zwischenkolben eingelegt sind. Als Stützfeder 11 und als Zwischenfedern 14 sind hier Gummikörper verwandt. Diese können beliebige Form haben. Der Vorteil besteht darin, dass Gummi auch gute Dämpfeigenschaften hat.

Bevorzugt handelt es sich um Gummiringe, die in der Stirnseite des einen Kolbens in ringförmigen Nuten 18 eingelegt sind und durch eine ringförmige Wulst 19 auf der Stirnfläche der jeweils anderen Kolben in die Nut gepresst werden. Hierdurch entsteht eine Federung mit sehr hoher Federkonstante ; die geringen Federwege tragen dem Umstand Rechnung, dass auch die Zwischenwände bzw.

Kolbensektionen nur geringe Bewegungen bei Druckveränderungen und insbesondere Druckschwankungen unterliegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 8 werden ebenfalls mehrere Zwischenkolben 13. 1, 13. 2, 13. 3 gleichen Querschnitts verwandt. Die Reibführung auf dem Umfang und die gegenseitige federnde Abstützung sowie die federnde Abstützung gegenüber dem Ausgleichsgefäß erfolgt hier jedoch durch jeweils ein und denselben Ring 20, der jeweils zwischen zwei sich gegenüber liegenden Stirnflächen von zwei benachbarten Kolben eingesetzt ist und durch einen ringförmigen Stützkranz 19 an einer der Stirnflächen oder beiden Stirnflächen radial gehalten wird. Die Stützkränze berühren sich nicht, so dass die Ringe 20 den Drücken im Zwischenspeicherraum 8.1, 8.2 usw. ausgesetzt sind. Dadurch weiten sich die Ringe nach außen auf und sorgen zum einen für die gewünschte Reibkraft und den Reibwiderstand gegen die Kolbenbewegung und zum anderen für die erforderliche hydraulische Abdichtung. Entsprechendes gilt für den Ring 20, der als Stützfeder gegenüber dem Ausgleichsgefäß 9 dient.

Bezugszeichen 1. Druckkammer Druckraum 1 2. Wandung, Zylinder 2 3. Kolben 3 4. Stempel 4 5. Sensor, Sensorelement 5 6. Zuleitungen 6 7. Sensorkammer 7 8. Speicherkammer 8 8.1 Zwischenspeicherkammer, Differentialkammer mit kleinerem Durchmesser 8.1 8.2 Zwischenspeicherkammer, Differentialkammer mit größerem Durchmesser 8.2 8.3 Zwischenspeicherkammer 8.3 8.4 Zwischenspeicherkammer mit größerem Durchmesser 8.4 9. Ausgleichsgefäß 9 10. Anzeigegerät 10 11. Stützfeder, Feder, Federelement, Gummiring 11 12. Drossel, Düse, Drosselkanal 12 13. Zwischenwand, Kolben, Kolbensektion 13 13.1 Zwischenkolben, Kolbensektion, Differentialkolbenabschnitt mit kleinerem Durchmesser 13. 1 13. 2 Zwischenkolben, Kolbensektion, Differentialkolbenabschnitt, Kolbensektion mit größerem Durchmesser 13. 2 13.3 Zwischenkolben, Kolbensektion, Differentialkolbenabschnitt, Kolbensektion mit größerem Durchmesser 13.3 14. Zwischenfeder, Gummiring 14 15. Zwischenkanal 15 15. 1 Zwischenkanal zur Differentialkammer 15.1 15. 2 Zwischenkanal 15. 2 zwischen Differentialkammer 8.2 und Druckkammer 7 15. 3 Zwischenkanal 15. 2 zwischen Differentialkammer 8. 2 und Druckkammer 7 16. Kombinierter Reib-und Dichtring 16 17. Radiale Abstützung 17 18. Ringnutnut 18 19. Stützkranz 19, Wulst 20. Kombinierter Dicht-und Federring