DE1943279C - Druckspitzenmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckspitzenmesser für die Messung von Druckspitzen periodisch veränderlicher Gasdrücke mit einem Kolben, auf den der Gasdruck einwirkt, mit einem durch eine Meßfeder belasteten, mit dem Kolben zusammenwirkenden Meßteil, einem Halteorgan, das nur eine Bewegung des Meßteils gegen die Meßfeder zuläßt, sowie mit einem mit dem Meßteil verbundenen Anzeigeorgan,

des Kolbens senkrechte Scheibe (23) angeordnet 55 das den maximal auftretenden Druck infolge der ist, welche den Anschlag bildet, auf der vom Kolben (21) abgewandten Seite die mit dem Nachstellorgan (40) zusammenwirkende Reibfläche
aufweist und eine zentrale Öffnung hat, durch

während einer Messung durch das sich einstellende Gleichgewicht zwischen der maximalen über den Kolben auf den Meßteil wirkenden Gasdruck und der Federkraft der Meßfeder erreichten Endstellung welche ein mit dem Kolben (21) verbundener 60 des Meßteils anzeigt.
Teil (22) durchgeführt ist, welcher zum Abstüt- Druckspitzenmesser dieser Art sind z.B. aus den

zen auf dem Nachstellorgan (40) bestimmt ist. schweizerischen Patentschriften 270 292 und 288 472

6. Druckspitzenmesser nach Anspruch 5, da- bekannt. Bei diesen wird durch den auf einen Kolben durch gekennzeichnet, daß das Nachstellorgan einwirkenden Gasdruck eine Meßfeder zusammenge-(40) die Form eines in einer zentralen Gewinde- 65 drückt, wobei durch eine Feder ein beim Zusambohrung des Meßtciles eingeschraubten Zapfens mendrücken der Meßfeder entlasteter Halteteil derart hat, der an seinem dem Kolben (21) zugewandten, bewegt wird, daß er das durch das Zusammendrük-Ende einen Flansch (41) aufweist, welcher eine ken der Meßfeder entstandene Spiel ausgleicht und

dabei den Meßteil in seiner bei der Messung erreich- Drücke widerstandsfähigen Membran ohne Schwie-

ten Endstellung festhält. Aus dieser Endstellung kann rigkeiten aufgenommen werden können. Das Gerat

die maximale Druckkraft bestimmt werden, welche gewinnt dadurch an Lebensdauer, wird bei der Mes-

auf den Kolben einwirkte. sung von heißen Gasen weniger erhitzt und ist dabei

In der Regel befindet sich bei Druckspitzenmes- 5 auch genauer als die bisherigen Geräte dieser Art.

sern dieser Art zwischen dem Kolben und dem Ge- Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeicn-

häuse ein Balg, welcher eine Bewegung des Kolbens nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispie-

unter dem Einfluß des Gasdruckes zuläßt und die les erläutert. Es zeigt

Rückseite, des Kolbens vor der Einwirkung des Gas- Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgema-

druckes schützt. io ßen Druckspitzenmessers und

Bei den bisher bekannten Ausführungen dieser Fig. 2 den Schnitt H-II aus der Fig. 1. Druckspitzenmesser muß der Kolben bei einer Mes- · In der Fig. 1 ist ein Schnitt eines Druckspitzensung den vollen Weg zurücklegen, um welchen die messers 10 dargestellt, welcher ein'aus Gehäuseteilen Meßfeder deformiert wird. Im Interesse einer Ge- 11, 12, 13, 14 bestehendes Gehäuse enthält, das mit nauigkeit der Messung ist man dabei an großen De- 15 der Hilfe eines konischen Teiles 16 und einer Überformationen der Feder interessiert' Wenn jedoch das wurfmutter 17 auf einem Gewindezapfem einer zu Gerät für hohe Drücke ausgebildet werden soll, so ist messenden Maschine aufgeschraubt werden kann. ,s schwierig, geeignete Bälge auszubilden, welche Die Gehäuseteile 11, 12, 13, 14 sind von einer dreh- • 'xm großen Druck standhalten und dabei große baren Büchse 15 umschlossen, welche durch eine F-.derwege aufnehmen können. Außerdem besteht so Verzahnung 15', die in entsprechende Nuten in der bei der Verwendung großer Bälge und bei Messun- Überwurfmutter eingreift, mit der Mutter 17 verbungen heißer Gase, wie z. B. bei der Messung von Spit- den ist. Mit der Hilfe der Büchse 15 kann das Gerät zc-ndrücken bei Dieselmotoren, der Nachteil, daß die von Hand aufgeschraubt werden. Im Gehäuseteil 14 Bälge eine große Oberfläche aufweisen und daher ist ein axialer Kanal 18 ausgebildet, durch welchen während der Messung stark erhitzt werden. »5 der zu messende Gasdruck zugeführt werden kann.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1100 331 ist Im Gehäuseteil 13, welcher gegenüber dem Gehäuseeine Vorrichtung zur Messung der Maximalwerte von teil 14 abgedichtet ist, ist in einer Bohrung ein Balg Druckspitzen bekannt, welche einen Kolben aufweist, 20 dichtend befestigt, welcher mit seinem anderen der unter dem Einfluß des zu messenden Mediums Ende einen Kolben 21 umschließt. Der Kolben 21 ist gegen eine Federkraft gegen· einen Anschlag beweg- 30 mit einer vorspringenden Schraube 22 versehen, die lieh ist. Im übrigen weicht jedoch diese Ausführung, durch eine Bohrung in einer Scheibe 23 durchgeführt was ihr Prinzip betrifft, im wesentlichen von den ist, die mit dem Gehäuseteil 12 aus einem Stück ausDruckmessern ab, mit deren Weiterentwicklung sich gebildet ist. Im Ruhezustand befindet sich zwischen die vorliegende Erfindung befaßt. dem Kolben 21 und der ihm zugewandten Seite der

Die Erfindung hat die Schaffung eines Druckspit- 35 Scheibe 23 ein Abstand 5, dessen. Größe im vorhezenmessers der erwähnten Art zum Ziel, welcher die genden Falle etwa 0,1 mm beträgt. Zwischen dem erwähnten Nachteile nicht aufweist und bei welchem Kolben 21 und der Scheibe 23 befindet sich eine die Abdichtung des Kolben« durch einen kurzen· Balg Tellerfeder 24, welche den Kolben 21 in diesem Abermöglicht wird, welcher gegen hohe Drücke wider- stand von der Scheibe 23 hält.

standsfähig ist und eine kleine Oberfläche auf- 40 In einer Bohrung des Gehäuseteiles 11 ist mit seiweist, ner Außenfläche ein runder Flansch 25 eines Meßtei-

Der erfindungsgemäße Druckspitzenmesser, durch les 26 geführt. Der Flansch 25 ist durch einen Stift

welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch ge- 27, der in einem Schlitz 28 im Gehäuseteil 11 geführt

kennzeichnet, daß der Kolben in an sich bekannter ist, gegen eine Drehung gegenüber dem Gehäuseteil

Weise in der Bewegungsrichtung des Meßteils gegen- 45 11 gesichert. Der Meßteil 26 enthalt einen an den

über diesem beweglich und mit einer eine Rückbewe- Flansch 25 anschließenden zylindrischen Teil 30 mit

gung des Kolbens nach jeder Einwirkung des Gas- einem Innengewinde 31, an welchem sich ein Teil 32

drucks bewirkenden Feder versehen ist, daß zur Be- mit einem Außengewinde 32' anschließt. Um den zy-

grenzung der Bewegung des Kolbens unter dem Ein- lindrischen Teil 30 herum sind Tellerfedern angeord-

fluß des Gasdrucks ein Anschlag vorgesehen ist und 5° net, welche sich einerseits gegen den Flansch 25 und

daß zwischen dem Kolben und dem Meßteil ein nach andererseits über Teile 34 und 35 gegen den, Gehäu-

jeder Rückbewegung des Kolbens das zwischen dem seteil 11 abstützen. Die Tellerfedern bilden zusam-

Meßteil und dem Kolben durch die Einwirkung des men die Meßfeder 30, die durch den zu messenden

Haltcorgans entstandene Spiel ausgleichendes Nach- Druck deformiert wird und deren Deformation zur

stellorgan vorgesehen ist. 55 Bestimmung des maximalen Druckes herangezogen

Durch die Erfindung wird eine Ausführung des wird.

Druckspitzenmessers geschaffen, bei welcher der Auf den Teil 32 des Meßteiles 26 ist ein Halteten Kolben nicht der vollen Bewegung des Meßteiles mit 36, der die Form einer Gewindebüchse hat, aufgcder Meßfeder zu folgen braucht. Nachdem der Meß- schraubt. Das Gewinde des Teiles 32 sowie des Halteil bei einem Druckanstieg gegen die Kraft der Meß- 60 teteiles 36 ist selbsthemmend. Der Halteteil 36 ist mit feder angehoben wurde, wird durch das Nachstellor- dem inneren Ende einer Spiralfeder 37 verbunden, gan der Abstand zwischen dem Kolben und dem deren äußeres Ende an einer zylindrischen Büchse 38 Meßteil ausgeglichen, so daß der Kolben immer in befestigt ist, die mit dem oberen Ende des Gehäuseseine Ausgangslage zurückgebracht wird und dabei tciles Il fest verbunden ist. Die Feder 37 ist derart trotzdem voll wirksam ist. Bei dieser Ausführung ge- 65 angeordnet, daß sie im Betrieb auf den Halteteil 36 nügen zur Betätigung des Druckspitzenmessers mit einer derart gerichteten Federkraft einwirkt, daß geringfügige Kolbenhübe im Größenbercich von der Haltetcil 36 das Bestreben hat, sich im Gewinde 0,1 mm, welche auch von einer kurzen, gegen hohe des Meßteiles 26 in der Figur nach unten zu schrau-

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ben. Da sich jedoch der Halteteil 36 mit seiner unte- Wenn nun durch den Kanal 18 auf den Kolben 21

ren Stirnfläche gegen eine Fläche 35' des im Gehäu- periodisch Druckstöße einwirken, wird der Kolben

seteil 11 befestigten Teiles 35 stützt, wird im Ruhe- 21 durch die dadurch entstehende Gaskraft angeho-

zustand eine solche Bewegung durch Reibung unter ben, und zwar gegen die Kraft der Meßfeder 33, wo-

dem Einfluß der Meßfeder 33 verhindert. 5 bei die Übertragung der Kraft über den Kopf der

Im Innengewinde 31 des zylindrischen Teiles 30 Schraube 22, den Flansch 41 des Nachstellteiles 40 des Meßteilcs 26 ist ein zapfenförmiger Nachstellteil und das Gewinde 31 auf den Meßteil 30 erfolgt. Da-40 eingeschraubt, der an seinem unteren Ende mit bei kann sich der Kolben 21 jeweils nur um die Größe einem Flansch 41 versehen ist, welcher sich im Ruhe- des Abstandes S bewegen, da er dann gegen den zustand auf der vom Kolben 21 abgewandten Fläche io durch die Scheibe 23 gebildeten Anschlag stößt. Bei 23' der Scheibe 23 abstützt. Außerdem ist der Nach- dieser Bewegung, die, wie bereits erwähnt, minimal stellteil 40 mit einem Zapfen 42 versehen, welcher sein kann und im vorliegenden Falle z.B. 0,1 mm besieh in Achsenrichtung durch den Meßteil 26 nach trägt, wird durch den Kopf 22 der Nachstellteil 40 außen erstreckt. Am äußeren Ende des Zapfens 42 und mit ihm der Meßteil 26 angehoben. Zusammen ist ein Verbindungsteil 43 befestigt, an welchem das 15 mit dem Meßteil wird auch der Halteteil 36 bewegt, innere Ende einer Nachstellfeder 44 befestigt ist. Das welcher dabei vom Teil 35 gehoben wird. Dadurch äußere Ende der Nachstellfeder 44 ist in gleicher, verschwindet die Reibung zwischen dem Teil 36 und nicht dargestellter Weise an der Büchse 38 befestigt dem Teil 35, so daß die Feder 37 den Halteteil 36 wie das der Feder 37. Die Feder 44 ist derart an- drehen kann. Die Drehbewegung wird dabei so lange geordnet, daß sie im Betrieb das Bestreben hat, den ao fortgesetzt, bis der Teil 36 gegen den Teil 35 stößt.
Nachstellteil 40 im Gewinde 31 aus dem Meßteil 26 Bei einer folgenden Drucksenkung bewegt sich der nach außen, d. h. in der Figur nach unten, zu schrau- Kolben 21 unter dem Einfluß der Feder 24 zurück, ben. Diese Bewegung wird jedoch im Ruhezustand Der Meßteil 26 kann dieser Bewegung nicht folgen, durch die Auflage des Flansches 41 auf der Fläche da er vom Halteteil 36 zurückgehalten wird, so daß 23' der Scheibe 23 und durch die dabei entstehende as nun zwischen dem Flansch 41 des Nachstellteiles 40 Reibung verhindert, da der Flansch 41 durch die Fe- und der Scheibe 23 ein Spalt entstehen würde. Dader 30 belastet ist. durch wird jedoch die Scheibe 41, die bisher durch

Zwischen dem Verbindungsteil 43 und dem Halte- Reibung festgehalten wurde, freigegeben, was zur

teil 36 ist, wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, eine Folge hat, daß die Feder 44 den Nachstellteil 40 so

Verbindung nach der Art einer Zahnkupplung mit 30 lange dreht, bis dieser gegen die Scheibe 23 bzw. ihre

großem Spiel vorgesehen. Der Verbindungsteil 43 ist Reibfläche 23' stößt.

mit Vorsprüngen 45 versehen, welche in Ausneh- Bei den folgenden Druckstößen der auf den KoI-

mungen 46 im Ende des Halteteiles 36 eingreifen. ben 21 einwirkenden Gaskraft wird jeweils immer

Die Zahnkupplung gestattet eine gemeinsame Bewe- zuerst der Halteteil 36 und darauf der Nachstellteil

gung der beiden Teile 36 und 40 von außen, insbe- 35 40 bewegt. Dadurch wird stufenweise der Meßteil 26

sondere zu einer Rückstellung auf einen Ausgangs- in der Figur nach oben bewegt, wobei die Feder 33

wert. Im Betrieb sind jedoch wegen des Spieles der zusammengedrückt wird. Diese Bewegung setzt sich

Vorsprünge 45 in den Ausnehmungen 46 die beiden so lange fort, bis die durch die Deformation entstanr-

Teile gegenseitig frei beweglich. dene Kraft der Meßfeder 33 so groß ist, daß sie von

Zur erwähnten Bewegung der Teile 36 und 40 so- 40 der auf den Kolben 21 wirkenden Gaskraft nicht

wie zum Ablesen der Meßwerte ist am oberen Ende mehr überwunden werden kann. Es entsteht ein

des Zapfens 42 des Nachstellteiles 40 durch eine Gleichgewichtszustand, bei welchem die Kraft der

Mutter 47 eine Kappe 48 befestigt. Die Kappe 48 ist Meßfeder 33 gleich groß ist wie die auf den Kolben

an ihrem unteren Rand mit einer Skala versehen, die wirkende Gaskraft, womit die Messung beendet ist.

mit einer am Gehäuseteil 41 angeordneten Marke zu- 45 Da die Drehbewegung des Nachstellteiles 40 der

sammenwirkt. Hubbewegung des Meßteiles 26 in axialer Richtung

Vor Beginn einer Messung werden durch die Kap- proportional ist, kann der Meßwert an der Skala der

pe 48 die beiden Teile 36 und 40 in eine Ausgangs- Kappe 48 abgelesen werden.

stellung gebracht, die z. B. auf der Skala der Kappe Es versteht sich, daß im Rahmen der folgenden

48 mit »0« bezeichnet sein kann. Dabei befinden sich 50 Ansprüche verschiedene Änderungen der als Beispiel

die einzelnen Teile des Meßgerätes in der Stellung, beschriebenen und dargestellten Ausführung möglich

die in der F i g. 1 dargestellt ist Darauf wird das sind. So kann das Nachstellorgan· hydraulisch wirken

Meßgerät auf der zu messenden Maschine, z. B. dem und· z. B. durch einen Kolben gebildet sein, der in.

Zylinder eines Dieselmotors, aufgeschraubt, falls es einer Bohrung des Meßteiles geführt ist, wobei geeig-

nicht bereits von einer vorherigen Messung an dieser 55 nete Ventile vorgesehen sind, um die beschriebene

befestigt ist. Wirkung zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Druckspitzenmesser für die Messung von Druckspitzen periodisch veränderlicher Gasdrükke mit einem Kolben, auf den der Gasdruck einwirkt, mit einem durch eine Meßfeder belasteten, mit dem Kolben zusammenwirkenden Meßteil, einem Halteorgan, das nur eine Bewegung des Meßteils gegen die Meßfeder zuläßt, sowie mit einem mit dem Meßteil verbundenen Anzeigeorgan, das den maximal auftretenden Druck infolge der während einer Messung durch das sich einstellende Gleichgewicht zwischen der maximalen über den Kolben auf den Meßteil wirkenden Gasdruck und der Federkraft der Meßfeder erreichten Endstellung des Meßteils anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) in an sich bekannter Weise in der Bewegungsrichtung des Meßteils (26) gegenüber diesem beweglich ao und mit einer eine Rückbewegung des Kolbens (21) nach jeder Einwirkung des Gasdrucks bewirkenden Feder (24) versehen ist, daß zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens (21) unter dem Einfluß des Gasdrucks ein Anschlag vorgesehen ist und daß zwischen dem Kolben (21) und dem Meßteil (26) ein nach jeder Rückbewegung des Kolbens das zwischen dem Meßteil (26) und dem Kolben (21) durch die Einwirkung des Halteorgans (36) entstandene Spiel ausgleichendes Nachstellorgan (40) vorgesehen ist.

   2. Druckspitzenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellorgan (40) mit dem Meßteil (26) durch ein selbsthemmendes Gewinde (31) verbunden, gegen die Kraft der Meßfeder (33) auf eine Reibfläche (23) abgestützt und durch eine der Bewegung des Meßteils (26) entsprechenden, gegen die Kraft der Meßfeder (33) erzeugten Drehrichtung entgegenwirkenden Nachstellfeder (44) belastet ist.

   3. Druckspitzenmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (36) mit dem Meßteil (26) durch ein selbsthemmendes Gewinde verbunden ist, auf einer Reibfläche (35') abgestützt und in Drehrichtung durch eine Nachstellfeder (3) belastet ist.

   4. Druckspitzenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) durch einen Balg (20) gegenüber dem Gehäuse (12, 13, 14) des Druckspitzenmessers abgedichtet ist.

   5. Druckspitzenmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (21) und dem Nachstellorgan (40) eine im Gehäuse (11-14) befestigte, zur Bewegungsrichtung Reibfläche hat, die zur Zusammenwirkung mit der Reibfläche der Scheibe (23) bestimmt ist.

   7. Druckspitzenmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßteil (26) an seinem dem Kolben (21) zugewandten Ende einen Flansch (25) aufweist, auf dessen einer Seite die Meßfeder (33) abgestützt ist und dessen andere Seite eine Fläche bildet, die zum Abstützen auf dem Flansch (41) des Nachstellorgans (40) in Ruhestellung dient.

   8. Druckspitzenmesser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellorgan (40) mit einem durch eine axiale Bohrung des Meßteiles (26) nach außen geführten Zapfen (42) versehen ist, mit dessen Hilfe die Stellung des Nachstellorgans (40) gegenüber dem Meßteil (26) von außen beeinflußbar ist.

   9. Druckspitzenmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellfeder (44) des NachsteHorgans (40) mit dem äußeren Ende des Zapfens (42) des Nachstellorgans (40) verbunden ist.

   10. Druckspitzenmesser nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan die Form einer ein Außengewinde (32') des Meßteiles (26) umschließenden Büchse (36) hat, die am vom Kolben (21) abgewandten Ende (32) des Meßteiles (26) angeordnet ist, und daß die Büchse (36) mit einem am Ende des Zapfens (42) des Nachstellorgans befestigten Organ (43) durch eine Zahnkupplung (45, 46) verbuntden ist, welche ein ausreichendes Spiel aufweist.

   11. Druckspitzenmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Zapfens (42) des Nachstellorgans (40) eine von Hand betätigbare mit einem benachbarten Teil (11) des Gehäuses zusammenwirkende Kappe (48) befestigt ist und daß an einem der Teile eine Marke und am anderen eine Skala ausgebildet ist.