DE2941375C3

DE2941375C3 - Druckmeßdose mit veränderbarer Regelcharakteristik

Info

Publication number: DE2941375C3
Application number: DE2941375A
Authority: DE
Inventors: Michael Moses Southfield Mich. Schechter
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1978-12-07
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1981-11-26
Also published as: DE2941375A1; JPS5580026A; CA1132360A; GB2037991A; JPS5927854B2; US4231285A; GB2037991B; DE2941375B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmeßdose mit veränderbarer Regelcharakteristik, die als evakuierte, mit balgförmigen Wellungen in der Zylinderwandung versehene, geschlossene Metalldose ausgebildet ist und mit ihrer einen, freien Kreisfläche in Abhängigkeit vom Umgebungsdruck eine lineare Regelgröße abgibt

Druckmeßdosen dieser Art sind z. B. aus der US-PS 08 208 und der US-PS 26 95 629 bekannt. Die von solchen Druckmeßdosen abgegebene Regelgröße ist hierbei direkt proportional dem Umgebungsdruck und indirekt proportional der Federrate der Druckmeßdose.

Da die Federrate der Druckmeßdose von geometrischen Faktoren wie dem Durchmesser, der Breite und Tiefe der balgförmigen Wellungen der Zylinderwandung, von der Blechdicke und von der Anzahl der Wellungen abhängig ist und sich diese Faktoren während des Betriebes der Druckmeßdose nicht verändern, ist die Federrate einer herkömmlichen Druckmeßdose konstant. Wird daher eine solche Druckmeßdose einem Umgebungsdruck mit sich verändernder Höhe ausgesetzt und die Druckmeßdose direkt mit der zu steuernden Einheit verbunden, so stellt die auf die zu steuernde Einheit ausgeübte Regelgröße eine lineare Funktion der Veränderungen des Umgebungsdruckes dar. Das heißt, die Regelgröße ergibt sich aus der nachfolgenden Gleichung (1):

5 = KsAAP
Hierbei bedeutet:

S = die erzeugte Regelgröße

Ks = die Fedenate der Druckmeßdose

A = die wirksame Fläche der Druckmeßdose

AP = die Veränderung des Umgebungsdruckes

Bei einer Vielzahl von über Druckmeßdosen gesteuerten Einrichtungen ist eine solche lineare Abhängigkeit der Regelgröße zufriedenstellend. In einigen

Fällen jedoch ist es erwünscht den Grad der Abhängigkeit mit der eine Veränderung des Umgebungsdruckes auf die zu steuernden Einheiten weitergegeben wird, zu verändern. Dieses Problem wurde normalerweise, wie z. B. aus der US-PS 35 29 908 zu entnehmen ist, dadurch gelöst, daß zwischen der Druckmeßdose und der zu steuernden Einheit ein in seiner Übersetzung veränderbarer Übertragungsmechanismus angeordnet wurde. Die Funktion der Regelgröße entspricht hierbei der Gleichung (2):

KmKsAAP

Hierbei bedeutet:

Km = die veränderbare mechanische Übersetzung des Übertragungsmechanismus

Eine Veränderung der mechanischen Übersetzung Km verändert hierbei die Rate der Abhängigkeit der Regelgröße 5von einer gegebenen Veränderung A Pdes Umgebungsdruckes.

■»ο Es ist leicht zu erkennen, daß, könnte man die Federrate /Csder Druckmeßdose veränderbar gestalten,

man einen mechanischen Übertragungsmechanismus

mit veränderbarer Übertragung vermeiden könnte.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckmeßdose der eingangs genannten Art derart auszubilden und anzuordnen, daß sie ohne einen komplizierten Übertragungsmechanismus in ihrer Regelcharakteristik veränderbar ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst,

so indem eine Druckmeßdose der eingangs genannten Art, die im Patentanspruch 1 aufgezeigten Merkmale aufweist.

Die gefundene Lösung basiert auf der Verwendung eines an sich bekannten (DE-AS 10 39 243) Rohrfeder-

körpers mit schraubenförmigem Faltenverlauf, ferner auf der bekannten Veränderung des Meßbereichs eines Druckmeßgeräts durch Festlegen von dessen elastischem Teil (DE-AS 25 28 973) sowie auf der bekannten (DE-PS 4 63 344) Tatsache, daß man durch Verlängern

oder Verkürzen der wirksamen Federlänge eines Meßgerätes dessen Meßbereich verändern kann.

Dadurch, daß die balgförmigen Wellungen der Zylinderwandung der Druckmeßdose entlang einer Schraubenlinie verlaufen und über ein ein entsprechen-

des Innengewinde aufweisendes Mutterelement gegen jede Ausdehnung oder Zusammenziehung festgelegt werden können, wird auf einfache Weise, einfach durch Verdrehen der Druckmeßdose gegenüber dem Mutter-

element ein Verändern der Regelcharakteristik der Druckmeßdoss ermöglicht

Die Anordnung des Mutterelements erfolgt hierbei in einem äußeren Gehäuse in der Weise, daß eine Relativdrehung zwischen der Druckmeßdose und dem Mutterelement nicht zu einer Lageveränderung der freien Kreisfläche der Druckmeßdose führt.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert

Die Figur zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Druckmeßdose in ihrer besonderen Anordnung.

Eine erfindungsgemäße Druckdose ist mit 1 bezeichnet Sie besteht aus einem äußeren Gehäuse 10 von im wesentlichen zylindrischer Form, das an seinem Innenumfang mit einer sich axial erstreckenden Kerbverzahnung 12 versehen ist Ein Mutterelement 14 ist an seinem Außenumfang gleichfalls mit einer sich axial erstreckenden Kerbverzahnung 16 versehen, über die es axial verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar im Gehäuse 10 geführt wird. Das Mutterslement 14 ist an seinem Innenumfang mit einem Innengewinde 18 versehen, dessen Form genau der Form 20 entspricht, die die entlang einer Schraubenlinie verlaufenden, balgförmigen Wellungen 22 der Zylinderwandung der Druckmeßdose 24 aufweisen. Die Druckmeßdose 24 ist zu beiden Seiten ihrer Zylinderwandung durch Kreisflächen 26 und 28 abgeschlossen und im Inneren evakuiert. Die Kreisflächen 26 und 28 sind hierbei fest mit Wellen 30 bzw. 32 verbunden.

Die Welle 30 erstreckt sich durch eine öffnung 34 im Gehäuse 10 und ist über einen Dichtring 36 abgedichtet. Die Welle 30 ist vorgesehen, um die Regelgröße der Druckmeßdosenanordnung in Form einer geradlinigen Bewegung auf eine zu steuernde Einheit zu übertragen. Die Aufnahme der Welle 30 in der Öffnung 34 ermöglicht jedoch auch eine Drehung der Welle 30.

Die Welle 32 ist drehbar in einer Gewindehülse 38 angeordnet, die in einer Gewindebohrung des Gehäuses 10 aufgenommen ist und deren Lage über eine Kontermutter 40 festgelegt werden kann. Die Welle 32 ist an ihrem äußeren Ende bei 44 abgesetzt und drehfest mit einem Hebelarm 42 verbunden. Der Hebelarm 42 kann von Hand oder automatisch über eine Einrichtung verschwenkt werden, 4m die Welle 32 und damit die Druckdose 24 gegenüber dem Mutterelement 14 zu verdrehen, um die Regelcharakteristik aer Druckmessdose zu verändern,

Das Gehäuse 10 der Druckmeßdose 1 ist nach Außen hin abgedichtet und weist eine Anschlußöffnung 46 auf. Über die Anschlußöffnung 46 kann das Innere des Gehäuses 10 z. B. mit dem im Ansaugrohr eines Verbrennungsmotors herrschenden Druck beaufschlagt werden. Ist das der Fall, so wird bei einem Unterdruck im Ansaugrohr des Verbrennungsmotors der unterhalb des in der Druckmeßdose herrschenden Unterdruckes liegt, die auftretende Druckdifferenz zu einer Ausdehnung der Wellungen 22 der Druckmeßdose 24 führen, wobei nur die freien Wellungen 50, die nicht von dem Mutterelement 14 erfaßt sind, sich ausdehnen können. Die freien, balgförmigen Wellungen 50 der Druckdose 24 bilden somit den wirksamen Teil der Druckmeßdose, der durch Relativdrehung der Druckmeßdose 24 gegenüber dem Mutterelement 14 in seinem Umfang veränderbar ist ]e mehr Wellunge:. 22 innerhalb des Mutterelemenis liegen, um so geringer ,vird der Grad der Abhängigkeit der Regelgröße von der auftretenden Druckdifferenz.

Durch die im Gehäuse 10 angeordnete Gewindehülse 38 kam-, die gewünschte Ausgangslage der Druckdose 24 entsprechend eingestellt und über eine Kontermutter 40 festgelegt werden.

Dadurch, daß ein Verschwenken der Druckdose 24 über den Hebelarm 42 in axialer Richtung betrachtet stationär erfolgt, und sich hierbei infolge der axial beweglichen aber gegen Verdrehen gesicherten Anordnung des Mutterelements 14 nur dieses auf mehr oder weniger Wellungen 22 der Druckmeßdose 24 aufschraubt, wird die Ausgangslage der Druckmeßdose 24 kaum verändert.

Die erfindungsgemäße Druckdose 1 ermöglicht es somit, die Federrate einer Druckmeßdose 24 während des Betriebes durch eine einfache Schwenkbewegung eines Hebelarmes zu verändern, ohne daß hierfür an dem die zu steuernde Einheit beaufschlagenden Ende der Druckmeßdose 24 ein komplizierter Übertragungsmechanismus angeordnet werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Druckmeßdose mit veränderbarer Regelcharakteristik, die als evakuierte, mit balgförmigen Wellungen in der Zylinderwandung versehene, geschlossene Metalldose ausgebildet ist und mit ihrer einen, freien Kreisfläche in Abhängigkeit vom Umgebungsdruck eine lineare Regelgröße abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14) zum wahlweisen Festlegen einzelner der balgförmigen Wellungen (22) in der Zylinderwandung gegen Ausdehnung und Zusammenziehung vorgesehen ist, wobei die balgförmigen Wellungen (22) in der Zylinderwandung entlang einer Schraubenlinie verlaufen und ein, ein entsprechendes Innengewinde (18) aufweisendes Mutterelement (14) vorgesehen ist und wobei über eine Einrichtung (42) eine Relativdrehung zwischen der Druckmeßdose (24) und dem Mutterelement (14) bewirkbar ist.

2. DruckroeÖdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterelement (14) in einem äußeren Gehäuse (10) axial verschiebbar (Kerbverzahnung) jedoch nicht verdrehbar geführt und die Druckdose (24) im Gehäuse (10) verdrehbar angeordnet ist

3. Druckmeßdose nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mutterelement (14) über eine Außenkerbverzahnung (16) axial verschiebbar in einer Innenkerbverzahnung (12) am Gehäuse (10) geführt ist und die Druckmeßdose (24) über eine an ihrer einen Kreisfläche (28) angreifende Welle (32) über einen Hebslarm (·*2) verdrehbar ist.

4. Druckmeßdose nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Cühäuse (10) eine Einrichtung zum Einstellen der Ausgangslage der Druckmeßdose (24) vorgesehen ist.

5. Druckmeßdose nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Ausgangslage der Druckdose von einer in einer Bohrung im Gehäuse (10) aufgenommenen Gewindehülse (38) gebildet ist, innerhalb der die einenends an der einen Kreisfläche (28) und anderenends mit dem Hebelarm (42) verbundenen Welle (32) verdrehbar, aber axial unverschiebbar angeordnet ist.