DE10205757A1 - Messrohr für einen Luftmassensensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Messrohr (1) für einen Luftmassensensor (3) mit einem darin quer zur Luftströmung (2) angeordneten, als Strömungsgleichrichter fungierenden Metallgitter (4) beschrieben. Am Messrohr (1) sind zumindest zwei radial nach innen sich erstreckende Befestigungselemente (5) angeordnet, an denen das Metallgitter (4) unter Vorspannung befestigt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Messrohr für einen Luftmassensensor mit einem darin quer zur Luftströmung angeordneten, als Strömungsgleichrichter fungierenden Metallgitter sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
• Ein solches Messrohr ist aus der EP 0 458 998 B1 zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dort besteht der Strömungsgleichrichter aus einem Wabengitter aus Kunststoff mit einem an dessen Rand angeschweißten Metallgitter. Der Strömungsgleichrichter wird am Messrohr-Einlass z. B. mittels Heißverstämmen befestigt.
• Bei dem bekannten Strömungsgleichrichter kann es durch im Fahrzeug auftretende Vibrationen zu einem mechanischen Ausfall des Metallgitters kommen. Außerdem ist es möglich, dass sich das Metallgitter aufgrund von Alterung, Temperatureinfluss, Feuchtigkeitssaufnahme und/oder Änderung der Messrohrgeometrie undefiniert verbeult, was zu einer Verwirbelung der Luftströmung führen kann.
• Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile bei einem gattungsgemäßen Messrohr zu vermeiden.
• Die Aufgabe wird durch ein Messrohr gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Demgemäß sind am Messrohr zumindest zwei radial nach innen sich erstreckende Befestigungselemente angeordnet, an denen das Metallgitter unter Vorspannung befestigt ist. Die Vorspannung wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt, indem zunächst die Befestigungselemente durch ein geeignetes Werkzeug gebogen werden. Danach wird das Metallgitter an den Befestigungselementen befestigt und anschließend das Werkzeug wieder entfernt.
• Um die Luftströmung nicht unnötig zu beeinflussen sind die Befestigungselemente in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als schmale, rippenartige Strukturen ausgebildet. Dabei sind zwei Befestigungselemente prinzipiell ausreichend; eine bessere Befestigung ergibt sich jedoch mit einer größeren Anzahl von Befestigungselementen, die vorzugsweise äquidistant an der Innenwand des Messrohrs angeordnet, beispielsweise einstückig an dem Messrohr angeformt sind.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Enden jeweils zweier Befestigungselemente mittels eines Verbindungselementes derart miteinander verbunden, dass sich eine bügelförmige Befestigungsstruktur bzw. bügelförmige Befestigungsstrukturen ergeben. Die Verbindungselemente können dabei konzentrisch mit dem Messrohr gebogen sein.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungselemente vor der Befestigung des Metallgitters in oder gegen die Luftströmungsrichtung gekrümmt. Dadurch können sie mittels des Werkzeugs in einen geraden Zustand gebracht werden, also entgegen ihrer Krümmungsrichtung gebogen werden. In diesem geraden Zustand ist die Befestigung des Metallgitters einfacher zu handhaben.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
• Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messrohres,
• Fig. 2 eine Frontansicht des Messrohres gemäß Fig. 1,
• Fig. 3 eine Detaildarstellung des Messrohres gemäß Fig. 1,
• Fig. 4 eine Frontansicht eines zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messrohres,
• Fig. 1 zeigt ein Messrohr 1 für einen Luftmassenstrom, der mit einem Pfeil 2 angedeutet ist. In das Messrohr ist eine nicht näher erläuterte Luftmassensensoranordnung 3 eingesteckt. Vor der Luftmassensensoranordnung 3 bezogen auf den Luftmassenstrom 2 ist ein als Strömungsgleichrichter fungierendes Metallgitter 4 quer zur Strömungsrichtung 2 angeordnet. Es ist in erfindungsgemäßer Weise mittels Befestigungselemente 5 unter Vorspannung mit dem Messrohr 1 verbunden.
• Fig. 2 zeigt, dass im dargestellten Ausführungsbeispiel 6 schmale, rippenförmige Befestigungselemente 5 an der Innenwand des Messrohres 1 angeordnet, vorzugsweise einstückig an diese angeformt sind. Sie verlaufen dabei radial ins Innere des Messrohres 1. Ihre Länge ist so bemessen, dass sie eine sichere und beständige Befestigung des Metallgitters 4 ermöglichen, jedoch den Strömungsverlauf nicht wesentlich beeinflussen. Durch eine strichlierte Linie 6 ist der Verbindungsbereich des Metallgitters mit den Befestigungselementen 5 angedeutet.
• Der Herstellungsvorgang des Messrohres 1 wird anhand der Detaildarstellung A in Fig. 3 näher erläutert. Dort sind drei Stellungen bzw. Zustände eines Befestigungselementes 5 mit den Buchstaben a, b und c bezeichnet.
• Der Zustand a bezeichnet den herstellungsbedingten Zustand des Befestigungselementes 5, in dem dieses in Strömungsrichtung 2 gekrümmt ist. Durch ein nicht näher dargestelltes Werkzeug wird das Befestigungselement 5 in den Zustand b gebracht, in dem es nahezu senkrecht zum Messrohr 1, also nahezu gerade ist. In diesem Zustand b wird das Metallgitter 4 mit dem Befestigungselement 5 verbunden, beispielsweise durch Ultraschall-Schweißen verschweißt. Danach wird das Werkzeug entfernt, worauf das Befestigungselement 5 wieder in seinen Ausgangszustand a zurückkehren möchte, jedoch durch das Metallgitter 4 daran gehindert wird, so dass es sich nur bis in den Zustand b zurückbiegen kann, in dem es das Metallgitter 4 unter einer Vorspannung hält. Dadurch wird einerseits erreicht, dass das Metallgitter 4 nicht undefiniert verbeulen kann und außerdem kann es nur bei deutlich höheren Frequenzen zu Schwingungen angeregt werden, so dass es eine höhere Vibrationsbeständigkeit hat.
• In Fig. 4 ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Messrohres 1 in einer Frontansicht zu sehen. Dort sind jeweils zwei der Befestungselemente 7 mittels konzentrisch zur Innenwand des Messrohres 1 gebogene Verbindungselemente 8 verbunden, so dass sich bügelförmige Befestigungsstrukturen für das Metallgitter 4 ergeben. Die Befestigungsfläche für das Metallgitter 4 ist durch eine strichlierte Linie 9 dargestellt. Durch die Verbindungselemente 8, die vorzugsweise einstückig mit den Befestigungselementen 7 ausgebildet sind, ist eine bessere Befestigung des Metallgitters 4 im Innenbereich des Messrohres 1 möglich.

Claims (6)

1. Messrohr für einen Luftmassensensor (3) mit einem darin quer zur Luftströmung (2) angeordneten, als Strömungsgleichrichter fungierenden Metallgitter (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Messrohr (1) zumindest zwei radial nach innen sich erstreckende Befestigungselemente (5; 7) angeordnet sind, an denen das Metallgitter (4) unter Vorspannung befestigt ist.

2. Messrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente als schmale, rippenartige Strukturen (5) ausgebildet sind.

3. Messrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden jeweils zweier Befestigungselemente(7) mittels eines Verbindungselementes (8) derart miteinander verbunden sind, dass sich eine bügelförmige Befestigungsstruktur ergibt.

4. Messrohr nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (5; 7) vor der Befestigung des Metallgitters (4) in oder entgegen der Luftströmungsrichtung (2) gekrümmt sind.

5. Verfahren zum Herstellen eines Messrohrs für einen Luftmassensensor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Schritte:

- die Befestigungselemente (5; 7) werden durch ein Werkzeug in oder gegen die Luftströmungsrichtung (2) gebogen,

- das Metallgitter (4) wird an den Befestigungselementen (5; 7) befestigt,

- das Werkzeug wird entfernt.

6. Verfahren nach Anspruch 5 soweit er sich auf Anspruch 4 bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (5; 7) durch ein Werkzeug entgegen ihrer Krümmungsrichtung gebogen werden.