Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Meß- oder Schaltvorrichtung für
druckführende Systeme nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere derartige Meß- oder
Schaltvorrichtungen zur Anwendung unter Hochdruckbedingungen. Die
Meß- oder Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann
beispielsweise in Öldruck-Regelsystemen, hydraulischen Bremskreisen
von Kraftfahrzeugen oder dergleichen eingesetzt werden.The invention relates to a measuring or switching device for
pressure-carrying systems according to the genus of the main claim. The
The present invention particularly relates to such measuring or
Switching devices for use under high pressure conditions. The
Measuring or switching device according to the present invention can
for example in oil pressure control systems, hydraulic brake circuits
used by motor vehicles or the like.
Es sind viele unterschiedliche Arten von Meß- oder Schaltvorrich
tungen bekannt, die ein elektrisches Signal entsprechend einer er
faßten physikalischen Größe erzeugen oder elektrische Signale umwan
deln. Diesen liegen jeweils unterschiedliche Methoden zum Erfassen
physikalischer Größen oder Umwandeln in elektrische Signale zugrun
de. So kann eine derartige Meß- oder Schaltvorrichtung beispielswei
se als Drucksensor oder Druckschalter eingesetzt werden, der druck
empfindliche Elemente auf Halbleiterbasis mit piezoresistiven oder
piezoelektrischen Elementen, kapazitiven Druckfühlern oder Wider
ständen aufweisen, die bei Druckänderung gedehnt oder gestaucht wer
den. Es ist weiterhin möglich, derartige Meß- oder Schaltvorrichtun
gen als Temperaturfühler oder Temperaturschalter einzusetzen.
There are many different types of measuring or switching devices
tion known that an electrical signal corresponding to a he
seize physical quantity or umwan electrical signals
deln. Each of them has different methods of recording
physical quantities or converting into electrical signals
de. Such a measuring or switching device can, for example
se can be used as a pressure sensor or pressure switch, the pressure
sensitive elements on semiconductor basis with piezoresistive or
piezoelectric elements, capacitive pressure sensors or resistors
have stands that are stretched or compressed when the pressure changes
the. It is also possible to use such measuring or switching devices
to be used as a temperature sensor or temperature switch.
Werden derartige Meß- oder Schaltvorrichtungen in einem Öldruck-Re
gelsystem oder in einem hydraulischen Bremskreis von Kraftfahrzeugen
eingesetzt, sind an diese hohe sicherheitsrelevante Anforderungen
bezüglich der Dichtheit der Meßstelle oder Einbaustelle bzw. deren
Sicherheit gegen Bersten oder Leckage gestellt. Derartige Meß- oder
Schaltvorrichtungen werden zumeist in eine Öffnung der druckmittel
führenden Leitung eingesetzt und stehen einseitig mit dem Druck
mittel in Verbindung. Die Verbindung kann sowohl direkt zwischen
Druckmittel und einem für bestimmte physikalische Größen empfind
lichen Element oder Gehäuseteil als auch über Kanäle in der
Meß- oder Schaltvorrichtung erfolgen. Gleichzeitig stehen derartige
Meß- oder Schaltvorrichtungen bzw. deren Gehäuse mit der Umgebung
z. B. der Atmosphäre in Verbindung. An die Meß- oder Schaltvorrich
tung bzw. an deren Anbindung an eine druckmittelführende Leitung
werden hohe sicherheitstechnische Anforderungen gestellt, da ein
Undichtwerden oder Bersten des mit dem druckführenden Medium in
Verbindung stehenden Bauteils zu einem Ausfall des Regelsystems oder
Bremssystems führen würde.Are such measuring or switching devices in an oil pressure re
gel system or in a hydraulic brake circuit of motor vehicles
are used to meet these high safety-related requirements
with regard to the tightness of the measuring point or installation site or their
Protection against bursting or leakage. Such measuring or
Switching devices are usually in an opening of the pressure medium
leading line are used and stand one-sided with the pressure
medium in connection. The connection can be made directly between
Pressure medium and a sensitive to certain physical quantities
Lichen element or housing part as well as channels in the
Measuring or switching device take place. At the same time there are such
Measuring or switching devices or their housing with the environment
e.g. B. the atmosphere in connection. To the measuring or switching device
device or its connection to a pressure medium line
there are high safety requirements, because a
Leakage or bursting of the pressure medium in
Connected component to a failure of the control system or
Brake system would lead.
Um derartige Sicherheitsanforderungen in ausreichendem Maße zu er
füllen sind eine Vielzahl von aufwendigen und teuren Maßnahmen be
kannt, die z. B. Kapselungen der Meß- oder Schaltvorrichtung oder
komplizierte Verbindung zwischen diesen und der druckmittelführenden
Leitung beinhalten.To meet such security requirements to a sufficient extent
fill are a variety of complex and expensive measures
knows the z. B. encapsulation of the measuring or switching device or
complicated connection between these and the pressure medium
Include leadership.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Meß- oder Schaltvorrichtung mit den kennzeich
nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß auf einfache und kostengünstige Weise eine Meß- oder Schaltvor
richtung auch für Hochdruckbedingungen geschaffen wird, deren Anbin
dung an ein druckführendes System ohne aufwendige Bau- und/oder Zu
satzmaßnahmen höchste Anforderungen im Hinblick auf Sicherheit gegen
Leckage, Bersten oder ähnliches erfüllt.The measuring or switching device according to the invention with the marks
characteristics of the main claim has the advantage
that a simple or inexpensive way of measuring or switching
direction is also created for high pressure conditions
dung to a pressure-carrying system without complex construction and / or Zu
the highest requirements with regard to security against
Leakage, bursting or the like is fulfilled.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt eine
Meß- oder Schaltvorrichtung in vereinfachter Darstellung.An embodiment of the invention is in the following
Description and drawing explained in more detail. The latter shows one
Measuring or switching device in a simplified representation.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Meß- oder Schaltvorrichtung 10 hat ein Gehäuseoberteil 11 und
ein Gehäuseunterteil 12, die einen Hohlraum 13 umschließen. Die
Innenseite 14 des Gehäuseoberteils 11 sowie die Innenseite 15 des
Gehäuseunterteils 12 tragen eine nicht näher dargestellte Schaltung,
die elektronische Bauelemente 16 aufweist. Die elektronischen Bau
elemente können z. B. in Dünn- oder Dickschichttechnik aufgebrachte
Widerstände sein, die ihren Widerstandswert druck- oder z. B. tem
peraturabhängig ändern. Des weiteren können dies signalumwandelnde
oder signalerzeugende Bauelemente sein, die beispielsweise gemeinsam
einen Kondensator bilden, der bei druckabhängiger Verformung von Ge
häuseoberteil und -unterteil ein entsprechendes Signal erzeugt. Für
ein weiteres Anwendungsgebiet können das Gehäuseoberteil und/oder
das -unterteil piezoresistive oder piezoelektrische Elemente sein,
die bei druckabhängiger Formänderung ein Signal erzeugen, das durch
die elektronischen Bauelemente verstärkt, aufbereitet oder umgewan
delt wird. Weiterhin können die elektronischen Bauelemente 16 in der
Schaltung auch zur Stromversorgung, Signalverformung und -verarbei
tung dienen.The measuring or switching device 10 has an upper housing part 11 and a lower housing part 12 , which enclose a cavity 13 . The inside 14 of the upper housing part 11 and the inside 15 of the lower housing part 12 carry a circuit, not shown, which has electronic components 16 . The electronic construction elements can, for. B. in thin or thick-film technology applied resistors that pressure or z. B. change temperature dependent. Furthermore, these can be signal-converting or signal-generating components which, for example, together form a capacitor which generates a corresponding signal when the housing upper part and lower part are deformed as a function of pressure. For a further area of application, the upper housing part and / or the lower part can be piezoresistive or piezoelectric elements which, when the shape changes as a function of pressure, generate a signal which is amplified, processed or converted by the electronic components. Furthermore, the electronic components 16 in the circuit can also serve for power supply, signal deformation and processing.
Mit den elektronischen Bauelementen 16 bzw. mit der Schaltung sind
als Übertragungseinrichtung für elektrische Signale bzw. zur Strom
versorgung dienende Drähte 17 elektrisch leitend verbunden. Diese
werden zwischen Gehäuseoberteil 11 und -unterteil 12 hindurch nach
außen geführt. Durch eine Dicht- und Verbindungsmasse 18, in die die
Drähte 17 eingebettet sind, werden Gehäuseoberteil und -unterteil
dicht und fest miteinander verbunden. Damit ist der Hohlraum 13
gegen die Umgebung abgedichtet. Zur Vermeidung oder Reduzierung von
Diffusionen durch die Dichtmasse oder das Gehäuseober- bzw. -unter
teil kann der Hohlraum mit einem inerten oder hocbmolekularen Gas
gefüllt sein.With the electronic components 16 or with the circuit are serving as a transmission device for electrical signals or for serving power wires 17 electrically connected. These are guided between the upper housing part 11 and lower part 12 to the outside. The upper and lower parts of the housing are tightly and firmly connected to one another by a sealing and connecting compound 18 , in which the wires 17 are embedded. The cavity 13 is thus sealed off from the environment. In order to avoid or reduce diffusions through the sealing compound or the upper or lower part of the housing, the cavity can be filled with an inert or high molecular gas.
Die gesamte Meß- oder Schaltvorrichtung 10 ist in einen druckmittel
führenden Kanal eingesetzt. Zur weiterführenden Signalübertragung
brauchen nur die Drähte 17 nach außen geführt werden. Am druckfüh
renden System sind somit bis auf die Durchführung der Drähte zur
Signalübertragung keine weiteren Maßnahmen zu dessen Sicherung hin
sichtlich Leckage oder Bersten nach außen vorzunehmen. Tritt eine
Undichtheit oder ein Bruch an der Meß- oder Schaltvorrichtung auf,
so wird sich das im Hohlraum 13 eingeschlossene Volumen mit Fluid
füllen, es wird jedoch beispielsweise bei einer Bremsanlage kein
druckloses Teilsystem die Folge sein. Ein Bruch oder Undichtwerden
der Meß- oder Schaltvorrichtung führt allenfalls zu einem Ausfall
derselben, die Funktion des druckführenden Systems bleibt jedoch bis
auf die Auswirkungen des Ausfalls der Meß- oder Schaltvorrichtung
und der geringen entwichenen Gasmenge des Innenraums 13 unbeein
flußt.The entire measuring or switching device 10 is inserted into a channel carrying pressure medium. For the further signal transmission only the wires 17 need to be led outside. Except for the implementation of the wires for signal transmission, no further measures to ensure leakage or bursting to the outside are to be carried out on the pressure-carrying system. If there is a leak or a break in the measuring or switching device, the volume enclosed in the cavity 13 will fill with fluid, however, for example in a brake system, this will not result in an unpressurized subsystem. A breakage or leakage of the measuring or switching device leads to a failure of the same, but the function of the pressure-carrying system remains unaffected except for the effects of the failure of the measuring or switching device and the small amount of gas escaping from the interior 13 .
Wird die Meß- oder Schalteinrichtung beispielsweise als Drucksensor
eingesetzt, wäre ein Ausfall der Druckmessung einfach zu überprüfen,
da der Druck im Sensor und im ihn umgebenden Fluid gleich wären.
Dies würde zu einem "Null"-Druck-Signal führen, das mit Hilfe einer
Plausibilitätsprüfung einfach auszuwerten bzw. zu deuten wäre.If the measuring or switching device, for example, as a pressure sensor
a pressure measurement failure would be easy to check,
because the pressure in the sensor and in the surrounding fluid would be the same.
This would result in a "zero" pressure signal, which is generated using a
Plausibility check would be easy to evaluate or interpret.
Anstelle der in der Figur dargestellten Bestückung von Gehäuse
ober- und Gehäuseunterteil mit der elektronischen Schaltung bzw. den
elektronischen Bauteilen 16 kann auch eines der Gehäuseteile als
reines Trägerteil oder Grundplatte ausgeführt werden.Instead of equipping the upper and lower housing parts with the electronic circuit or the electronic components 16 shown in the figure, one of the housing parts can also be designed as a pure carrier part or base plate.