DE3021571A1 - Durchflussgeber - Google Patents

Durchflussgeber

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DE3021571A1
DE3021571A1 DE19803021571 DE3021571A DE3021571A1 DE 3021571 A1 DE3021571 A1 DE 3021571A1 DE 19803021571 DE19803021571 DE 19803021571 DE 3021571 A DE3021571 A DE 3021571A DE 3021571 A1 DE3021571 A1 DE 3021571A1
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Theo Ing.(grad.) 7737 Bad Dürrheim Mager
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Irion and Vosseler Zaehlerfabrik GmbH and Co
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Description

  • Durchflußgeber
  • Die Erfindung betrifft einen Durchflußgeber für flüssige oder gasförmige Medien gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Ein Durchflußgeber dieser Gattung ist aus der DE-OS 22 57 582 bekannt. Bei diesem bekannten Durchflußgeber durchströmt das Medium einen sich konisch erweiternden Kanal, in welchem sich ein rotationssymmetrischer Strömungskörper befindet, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder bei zunehmender Durchflußmenge des Mediums zunehmend in Richtung des größeren Querschnittes des Kanales verschoben wird. An einer mit dem Strömungskörper verbundenen Führungsstange ist ein veränderlicher elektrischer Widerstand angebracht, der sich in Bezug auf einen gehäusefesten Schleifkontakt verschiebt, so daß seine Widerstandsänderung als elektrische Meßgröße die Durchflußmenge angibt.
  • Der asymmetrisch an dem Widerstand und damit der Führungsstange angreifende Kontaktdruck des Schleifkontaktes beeinträchtigt die Funktion. Es wurde daher von mechanischelektrischen Wegumformern mit Schleifkontakt abgegangen und ein berührungsloser Wegumformer verwendet. Dies hat wiederum eine erhebliche Vergrößerung des Aufwandes bei der elektronischen Meßwertverarbeitung zur Folge, der sich stark auf den Preis des Durchflußgebers auswirkt; Weiter reagiert der bekannte Durchflußgeber wegen der ringsum freien Beweglichkeit des Strömungskörpers empfindlich auf Stösse und mechanische Erschütterungen. Diese Empfindlichkeit, die einer hohen Meßgenauigkeit und einer geringen Trägheit entspricht, ist bei ortsfestem Einbau des Durchflußgebers vorteilhaft. Bei Einbau des Durchflußgebers z.B. in Kraftfahrzeuge zur Messung des Kraftstoffverbrauches kann sich jedoch diese Empfindlichkeit störend auswirken.
  • Schließlich ist der bekannte Durchfluß geber aufgrund des sich konisch erweiternden Kanales in der Herstellung aufwendig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach und preiswert herstellbaren Durchflußgeber zu schaffen, der sowohl mechanisch als auch in seiner Funktion robust ist und eine einfache Meßwertverarbeitung erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Durchflußgeber der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Durchflußgeber wird von der bisher verwendeten rotationssymmetrischen Ausbildung des sich konisch erweiternden Kanales und des Strömungskörpers abgegangen. Der sich erweiternde Kanal wird vielmehr durch zwei parallele Seitenwände des Gehäuses begrenzt und erweitert sich nur in der Ebene dieser parallelen Seitenwände. Der Strömungskörper wird auf diese Weise bei seiner gesamten Verschiebungsbewegung durch die parallelen Seitenwände geführt. Die Anderung des Durchflußquerschnittes für das strömende Medium bei der Verschiebung des Strömungskörpers erfolgt daher nicht mehr ringsum den gesamten Umfang des Strömungskörpers sondern ebenfalls nur in der Ebene der parallelen Seitenwände. Diese Führung des Strömungskörpers durch die parallelen Seitenwände macht den Durchflußgeber gegen mechanische Stösse und Erschütterungen wesentlich unempfindlicher.
  • Die Führung des Strömungskörpers durch die parallelen Seitenwände macht es weiter möglich, einen Wegumformer mit Schleifkontakt zu verwenden. Der Schleifkontakt und das von diesem abgegriffene elektrische Element sind in einer Ausführung so angeordnet, daß der Kontaktdruck des Schleifkontaktes senkrecht zu den parallelen Seitenwänden wirkt, so daß dieser Kontaktdruck vollständig von der Führung des Strömungskörpers durch die parallelen Seitenwände aufgenommen wird und die Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigt.
  • In einer anderen Ausführung, in der die elektrischen Elemente senkrecht zu den Seitenwänden angeordnet sind, sind zwei Schleifkontakte symmetrisch zur Führungsstange angeordnet, so daß sich ihr Kontaktdruck aufhebt und die Führung des Strömungskörpers nicht beeinträchtigt.
  • Schließlich wird die Herstellung des Durchflußgebers wesentlich vereinfacht, da der sich erweiternde Kanal nicht mehr rotationssymmetrisch ist. Es ist eine einfache Herstellung des Gehäuses mit dem sich erweiternden Kanal im Kunststoffspritzguß- oder Metalldruckgußverfahren möglich, da die Entformung von der Seite her erfolgen kann. Die seitliche Entformung hat zusätzlich den Vorteil, daß sich an das weite Ende des sich erweiternden Kanales auch ein Anschlußstutzen geringeren Querschnittes anschließen kann, was wiederum eine größere Flexibilität beim Einbau zur Folge hat. Bei Verwendung eines Spritzwerkzeugs mit Einsätzen für unterschiedliche Öffnungswinkel des Kanals ist eine preiswerte Herstellung des Gebers mit unterschiedlichem Meßbereich möglich.
  • Die Führung des Strömungskörpers durch die parallelen Seitenwände macht den Durchflußgeber weitgehend unabhängig von der Einbaulage, während der bekannte Durchflußgeber wegen seines allseitig frei beweglichen Strömungskörpers nur mit senkrechter Achse des sich erweiternden Kanales eingebaut werden kann.
  • Die Umformung des Verschiebungsweges des Strömungskörpers in eine elektrische Meßgröße kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Vorzugsweise wird durch den Schleifkontakt ein elektrischer Widerstand abgegriffen, so daß aus der Widerstandsänderung ein analoges Signal des Verschiebungsweges des Strömungskörpers und damit der Durchflußmenge erhalten wird. Es ist ebenso auch möglich, mit dem Schleif-1 ennnZ 1 ~~ kontakt digital codierte Leiterbahnen abzugreifen, so daß unmittelbar eine digitale Anzeige der Durchflußmenge möglich ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf einen Durchflußgeber, Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Figur 1, Figur 3 einen Ausschnitt der Figur 1 mit einer anderen Ausführungsform des Umformers und Figur 4 schematisch die Verwendung zweier Durchflußgeber zur Verbrauchsmessung einer Brennkraftmaschine.
  • Der Durchflußgeber weist ein Gehäuse 10 mit einer ebenen unteren Seitenwand 12 und einer als aufschraubbarer Deckel ausglildeten ebenen oberen Seitenwand 14 auf. An der in der Zeichnung linken Schmalseite des Gehäuses 10 ist ein Eintrittsstutzen 16 und an der entgegengesetzten, in der Zeichnung rechten Schmalseite ein Austrittsstutzen 18 für das flüssige oder gasförmige Medium vorgesehen, dessen Durchflußmenge bestimmt werden soll.
  • Der Eintrittsstutzen 16 mündet in eine Ausnehmung 20 des Gehäuses 10, die die Form eines flachen Quaders aufweist, der sich über etwa zwei drittel der Längsausdehnung des Gehäuses 10 erstreckt. Ein Kanal 22 verbindet die Ausnehmung 20 mit dem Austrittsstutzen 18. Der Kanal 22 erweitert sich in der Ebene des Gehäuses mit geringem öffnungswinkel auf den Austrittsstutzen 18 zu, wie aus Figur 1 zu erkennen ist. Auf der Ober- und Unterseite wird der Kanal 22 durch die Seitenwände 12 und 14 begrenzt. Der Austrittsstutzen 18 schließt sich mit geringerem lichtem Querschnitt an den Kanal 22 an, was bei der Herstellung im Spritzgußverfahren keine Schwierigkeit bedeutet, da das Gehäuse 10 von der durch die Seitenwand 14 abgeschlossenen Seite her entformt werden kann.
  • In dem Kanal 22 befindet sich ein Strömungskörper 24, der die Form einer rechteckigen Scheibe hat. Die Fläche des Strömungskörpers 24 entspricht dem Querschnitt des Kanales 22 an dessen engerem Eintrittsende.
  • Mit dem Strömungskörper 24 ist eine in die Ausnehmung 20 ragende, mit den Eintritts- und Austrittsstutzen 16 bzw.
  • 18 axial fluchtende Führungsstange 26 verbunden, die in der Bohrung eines Gehäusevorsprunges 28 gleitend geführt ist. Der Gehäusevorsprung 28 befindet sich etwa in'der Mitte der Ausnehmung 20. An dem dem Strömungskörper 24 entgegengesetzten Ende der Führungsstange 26 ist ein Bund 30 vorgesehen. Eine die Führungsstange 26 umschließende Druckschraubenfeder 32 ist zwischen den Bund 30 und den Gehäusevorsprung 28 eingesetzt.
  • Wird das Gehäuse 10 von dem Medium durchströmt, so verschiebt sich je nach Strömungsmenge der Strömungskörper 24 gegen die Rückstellkraft der Druckschraubenfeder 32 in dem Kanal 22 nach rechts. Der Strömungskörper 24 wird dabei oben und unten durch die Seitenwände 12 und 14 geführt. Der den Durchtrittsquerschnitt für das Medium bestimmende seitliche Abstand des Strömungskörpers 24 von den Wänden des Kanales 22, d.h. der Abstand in der Zeichenebene in der Figur 1, vergrößert sich dabei zunehmend.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist auf dem Bund 30 ein quer zur Führungsstange 26 angeordneter metallischer Leiterbügel 34 befestigt. Von dem Leiterbügel 34 ragen zu beiden Seiten der Führungsstange 26 und parallel zu dieser federnde Schleifkontakte 36 vor. Die vorderen Enden der Schleifkontakte 36 stehen jeweils mit mäanderförmig verlaufenden Widerstandsbahnen 38 bzw. 40 in Berührung, die auf dem Grund der Ausnehmung 20 auf der Seitenwand 12 beiderseits der Führungsstange 26 zwischen dem Gehäusevorsprung 28 und dem Eintrittsende des Kanales 22 angebracht sind. Das dem Kanal 22 zugewandte Ende der Widerstandsbahn 38 wird mittels eines Anschlußdrahtes 42 an Spannung gelegt, während das dem Kanal 22 zugewandte Ende der Widerstandsbahn 40 an Masse liegt. Besteht das Gehäuse 10 aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. Metalldruckguß, so kann die Widerstandsbahn 40 mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden und das Gehäuse wiederum an Masse gelegt sein, wie dies in Figur 1 dargestellt ist.
  • Die Widerstandsbahnen können auch an den zu den Seitenwänden 12 und 14 senkrechten Gehäusewänden angeordnet sein.
  • In diesem Fall sind die Schleifkontakte spiegelsymmetrisch zueinander in einer zur Seitenwand 12 parallelen Ebene an der Führungsstange angebracht. Ihr Kontaktdruck hebt sich daher gegenseitig auf.
  • Strömt durch das Gehäuse kein Medium, so nimmt der Strömungskörper 24 unter der Wirkung der Druckschraubenfeder 32 die in Figur 1 dargestellte, vollständig nach links verschobene Stellung ein. Die Schleifkontakte 36 stehen dabei mit den dem Gehäusevorsprung 28 zugekehrten Enden der Widerstandsbahnen 38 bzw. 40 in Berührung. Zwischen dem Anschlußdraht 42 und dem Masseanschluß 44 liegt somit der volle Widerstand R1 der Widerstandsbahn 38 und der über die Schleifkontakte 36 und den Leiterbügel 34 in Reihe geschaltete volle Widerstand R2 der Widerstandsbahn 40. Bei zunehmender Strömungsmenge des Mediums verschiebt sich der Strömungskörper 24 gegen die Wirkung der Druckschraubenfeder 32 zunehmend nach rechts und dementsprechend wandern die Berührungspunkte der Schleifkontakte 36 auf den Widerstandsbahnen 38 und 40 nach rechts. Uber die Schleifkontakte 36 und den Leiterbügel 34 wird auf diese Weise ein zunehmend größerer Bereich der Widerstandsbahnen 38 und 40 kurzgeschlossen, so daß der zwischen dem Anschlußdraht 42 und dem Masseanschluß 44 liegende Widerstand abnimmt. Der zwischen dem Anschlußdraht 42 und dem Masseanschluß 44 liegende Widerstand stellt somit eine die Durchflußmenge angebende elektrische Meßgröße dar. Dieser Aufbau eignet sich insbesondere für die Anzeige mittels eines Strommeßgerätes. Bei Anzeige mittels eines Spannungsmeßgerätes müssen die Widerstandsbahnen entgegengesetzt angeschlossen werden, so daß der kleinsten Durchflußmenge der niedrigste Widerstandswert und der geringste Spannungsabfall entspricht. Die Meßwertverarbeitung kann in herkömmlicher Wiese in einer Potentiometer-, Brückenschaltung oder dgl. erfolgen. Eine aufwendige Elektronik für die Meßwertverarbeitung des analogen Signals ist nicht erforderlich.
  • Die Widerstandsbahnen 38 und 40 bestehen aus einem Material mit möglichst kleinen Temperatur-Koeffizienten z, B. Manganin oder Konstantan. Um die Temperaturabhängigkeit der Widerstansbahnen 38 und 40 zusätzlich zu kompensieren, wenn starke Temperaturschwankungen des durchströmenden Mediums auftreten, kann in Reihe zu den Widerstandsbahnen 38 und 40 ein Heißleiter geschaltet werden, der mit dem Medium in Wärmekontakt steht. Durch den Heißleiter kann insbesondere auch die temperaturabhängige Dichteänderung des durchströmenden Mediums kompensiert werden.
  • Der Kontaktdruck der Schleifkontakte 36 wirt senkrecht zur Ebene des Gehäuses 10, seine Rückwirkung auf den Strömungskörper 24 wird dementsprechend durch die obere Seitenwand 14 aufgenommen. Der Kontaktdruck der Schleifkontakte 36 kann daher nicht zu einem störenden und die Funktion beeinträchtigenden Verkanten der Führungsstange 26 führen. Die Schleifkontakte 36 bilden jedoch einen Reibungswiderstand für die axiale Verschiebung des Strömungskörpers 24. Dieser Reibungswiderstand dämpft in vorteilhafter Weise axiale Schwingungen des Strömungskörpers 24, wie sie bei Pulsationen der Strömung des Medium:, bei Gaseinschlüssen eines flüssigen Medium oder bei mechanischen Erschütterungen auftreten.
  • Ist eine noch stärkere Dämpfung der Axialbewegung des Strömungskörpers 24 erwünscht, können mit der Führungsstange 26 noch Dämpfungskolben verbunden sein, die parallel zur Führungsstange 26 verlaufen und in entsprechende sacklochartige Kanäle des Gehäuses 10 eintauchen, die beiderseits des Kanales 22 parallel und symmetrisch zu diesem angeordnet sind.
  • Schließlich können auf den Schleifkontakten 36 auch Strömungsblätter angebracht werden, die nach Art von Tragflächen wirken und mit deren Hilfe der Kontaktdruck der Schleifkontakte 36 durch das strömende Medium zusätzlich verstärkt wird. Solche Strömungsblätter können einer Hysterese in der Anzeige entgegenwirken, die sich daraus ergibt, daß der Strömungskörper 24 einer Zunahme der Strömungsmenge unmittelbar folgt, während die Rückstellung bei Verringerung der Strömungsmenge verzögert erfolgt. Die Strömungsblätter bewirken eine Verstärkung des Kontaktdruckes bei zunehmender Strömungsmenge, so daß durch die erhöhte Reibung eine Verzögerung der Bewegung des Strömungskörpers 24 erreicht wird. Bei einem Rückgang der Strömungsmenge und damit der Strömungsgeschwindigkeit wirken die Strömungsblätter dagegen nicht, so daß keine zusätzliche Verzögerung auftritt.
  • In Figur 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Durchflußgebers der Figuren 1 und 2 dargestellt. Da sich die Ausführungsform der Figur 3 von der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Figuren 1 und 2 nur in der Ausführung des Umformers unterscheidet, der den Verschiebungsweg des Strömungskörpers 24 in eine elektrische Meßgröße umsetzt, ist in Figur 3 nur dieser Teil des Durchflußgebers gezeigt und im übrigen wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
  • Bei der Ausführungsform der Figur 3 sind anstelle der Widerstandsbahnen 38 und 40 eine Gruppe von Code-Leiterbahnen 46 vorgesehen, die parallel zu der Führungsstange 26 verlaufen. Die einzelnen Code-Leiterbahnen 46 stellen jeweils eine Stelle eines Binär-Codes dar und weisen über ihre Länge verteilte nach oben freiliegende Kontaktstellen 48 auf. Die Anordnung der Kontaktstellen kann beispielsweise einem Dual-Code entsprechen, wie dies in Figur 3 angedeutet ist. Die in Figur 3 oberste Code-Leiterbahn 46 stellt dabei die erste Stelle des Dual-Codes dar. Die Code-Leiterbahnen 46 sind jeweils mit Signalleitungen 50 verbunden, die aus dem Gehäuse 10 herausgeführt sind.
  • Parallel zu den Code-Leiterbahnen 46 ist, in Figur 3 als unterste Bahn, eine Signalspannungsbahn 52 angeordnet, die über ihre gesamte Länge durchgehend als Kontaktfläche ausgebildet ist. Der Signalspannungsbahn 52 wird über eine Anschlußleitung 54 das "L"-Potential des Binär-Codes zugeführt.
  • An den federnden Armen der Schleifkontakte 36 ist bei dieser Ausführungsform ein Schleifkontaktbügel 56 angebracht, der sich quer über die Code-Leiterbahnen 46 und die Signalspannungsbahn 52 erstreckt.
  • Je nach der Stellung des Strömungskörpers 24 verschiebt sich der Schleifkontaktbügel 56 in Axialrichtung der Führungsstange 26. Der Schleifkontaktbügel 56 steht dabei immer in leitendem Kontakt mit der Signalspannungsbahn 52.
  • Er führt aber das "L"-Potential je nach seiner Verschiebungsstellung nur den Code-Leiterbahnen zu, die an der dieser Verschiebungsstellung entsprechenden Stelle eine freiliegende Kontaktfläche 48 aufweisen. Die übrigen Code-Leiterbahnen 46, die an der dies'rVerschiebungsstelle entsprechenden Stelle eine isolierende Oberfläche aufweisen, bleiben auf "O"-Potential.Auf diese Weise kann an den Signalleitungen 50 die Stellung des Strömungskörpers 24 und damit die Durchflußmenge unmittelbar digital im Binär-Code ausgelesen werden.
  • In Figur 4 ist ein Anwendungsbeispiel des Durchflußgebers der Figuren 1 und 2 schematisch gezeigt. Der Durchflußgeber wird dabei zur Ermittlung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine, insbesondere des Benzinverbrauchs eines Kraftfahrzeugmotors, verwendet. Um den Benzinverbrauch exakt zu bestimmen, muß die Vorlauf-Durchflußmenge und die Rücklauf-Durchflußmenge ermittelt werden, deren Differenz den tatsächlichen Verbrauch ergibt.
  • Bei Vergasermotoren werden teilweise Rücklaufleitungen verwendet. Sie dienen einerseits dazu, den Vergaser zu kühlen bzw. seine Erwärmung zu verhindern, indem der von der Benzinpumpe geförderte Benzinüberschuß nicht gedrosselt wird, sondern über den Rücklauf in den Benzintank zurückgeleitet wird. Andererseits dienen sie dazu, Dampfblasen vor dem Vergaser auszuscheiden. Bei Vergasermotoren ist die Vorlaufmenge drehzahlabhängig, da die Benzinpumpe von der Nockenwelle angetrieben wird. Die Vorlaufmenge ist dabei höher als der Benzinverbrauch.
  • Bei Einspritzmotoren werden stets Rücklaufleitungen verwendet, da die Benzinpumpe elektrisch arbeitet und eine annähernd konstante Benzinmenge fördert, um in der Benzinleitung den notwendigen Druck aufrechtzuerhalten. Der Druckregler in der Einspritzleitung regelt diesen Druck herunter, indem er die überschüssige Benzinmenge über die Rücklaufleitung in den Tank zurückführt.
  • Die Notwendigkeit Vorlauf- und Rücklaufmenge zur exakten Verbrauchsbestimmung zu messen, ergibt sich beim Vergasermotor durch die Drehzahlabhängigkeit der Benzinpumpe und damit der Fördermenge, beim Einspritzmotor durch die Streuung der Förderleistung der Benzinpumpe, die durch Fertigungstoleranzen, durch Änderung der Fördermenge bei Temperaturänderungen und Spannungsänderungen verursacht wird. Hieraus ergeben sich Streuungen der Fördermenge von + 20 %.
  • Zur Differenzmessung von Vorlauf- und Rücklaufmenge werden, wie in Figur 4 gezeigt, zwei Durchflußgeber verwendet, von denen der eine in die Vorlaufleitung und der andere in die Rücklaufleitung eingesetzt ist. Die von den Schleifkontakten 36 jeweils abgegriffenen Widerstandswerte der Widerstandsbahnen 38 und 40 dieser beiden Durchflußgeber sind mit R1, R2, R3 und R4 bezeichnet. Der gesamte Widerstand der Widerstandsbahnen ist bei allen vier Widerstandsbahnen gleich und sei mit R bezeichnet.
  • Bei der Anwendunggem. Figur 4 ist im Gegensatz zur Darstellung der Figur 1 die Widerstandsbahn 40 nicht an Masse gelegt sondern ebenfalls mit einem isoliert aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußdraht versehen. Die Widerstände des Vorlauf-Durchflußgebers und des Rücklauf-Durchflußgebers sind in Reihe geschaltet, wie aus Figur 4 ersichtlich ist.
  • Die Schleifkontakte 36 sind bei dem Vorlauf- Durchflußgeber in der Figur 1 entsprechenden Weise angeordnet, d.h. bei minimaler Durchflußmenge befinden sich die Schleifkontakte 36 an dem den Anschlußdrähten entgegengesetzten Ende der Widerstandsbahnen, so daß deren maximaler Widerstand abgegriffen wird. Bei dem Rücklauf-Durchflußgeber ist die Anordnung umgekehrt. Die Anschlußdrähte 42 befinden sich an dem dem Kanal 22 entgegengesetzten Ende der Widerstandsbahnen 38 und 40, so daß die Schleifkontakte 36 bei minimaler Durchflußmenge sich an demselben Ende der Widerstandsbahnen 38 und 40 befinden wie die Anschluß drähte 42 und somit einen minimalen Widerstand abgreifen.
  • Bei der Anordnung der Figur 4 ergibt sich folgende Funktionsweise: a. Im Vollgasbetrieb ist die Vorlauf-Durchflußmenge maximal (z.B. 130 l/h) und die Rücklauf-Durchflußmenge minimal (z.B. 70 l/h). Dies entspricht einem maximalen Verbrauch von z.B. 60 l/h. Bei dieser Betriebsweise werden R1 und R2 minimal und ebenso R3 und R4 minimal. Der gesamte Widerstand der beiden Durchflußgeber wird somit in etwa 0.
  • b. Im Teillastbetrieb ist die Vorlauf-Durchflußmenge maximal (z.B. 120 l/h), während die Rücklauf-Durchflußmenge einen mittleren Wert annimmt (z.B. 100 l/h). Dies entspricht einem mittleren Verbrauch von 20 l/h. Da die Vorlauf-Durchflußmenge weiterhin maximal ist, bleiben R1 und R2 minimal während R3 und R4 einen mittleren Wert von etwa 1/2 R annehmen. Als Gesamtwiderstand der beiden Durchflußgeber erhält man daher R.
  • c. Im Leerlaufbetrieb ist die Vorlauf-Durchflußmenge ebenfalls maximal (z.B. 120 l/h) und wegen des geringen Verbrauchs ist auch die Rücklauf-Durchflußmenge maximal (z.B.
  • 117 l/h). Dies entspricht einem Verbrauch von z.B.
  • 3 l/h. In diesem Fall ist weiterhin R1 und R2 minimal, während R3 und R4 nun ihren maximalen Wert von R annehmen. Es ergibt sich daher für beide Durchflußgeber zusammen ein Gesamtwiderstand von 2 R.
  • Zwischen diesen drei Stellungen sind selbstverständlich je nach dem Betriebszustand sämtliche Zwischenstellungen möglich. Daß bei diesen beispielsweise angegeben Betriebszuständen die Widerstände R1 und R2 des Vorlauf-Durchflußgebers keinen Einfluß haben, liegt an der schematischen Vereinfachung. In der Praxis ergeben sich aus den oben genannten Gründen auch Änderungen der Vorlauf-Durchflußmenge, die bei der Messung bzw. Eichung berücksichtigt werden müssen.

Claims (13)

  1. Patentansprüche X DurchfluBgeber für flüssige oder gasförmige Medien mit einem innerhalb eines Gehäuses vorgesehenen, von dem Medium durchströmten, in Strömungsrichtung sich erweiternden Kanal, mit einem in dem Kanal gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbaren Strömungskörper und mit einem mit dem Strömungskörper verbundenen, dessen Verschiebungsweg in eine elektrische Meßgröße umsetzenden Umformer, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) zwei parallele, den sich erweiternden Kanal (22) begrenzende Seitenwände (12, 14) aufweist, daß der Strömungskörper (24) durch diese Seitenwände (12, 14) geführt ist, daß der Umformer wenigstens einen mit dem Strömungskörper (24) starr verbundenen Schleifkontakt (36; 56) aufweist, der ein in einer zu den Gehäusewänden parallelen Ebene angeordnetes elektrisches Element (38, 40; 46, 48,52) abgreift.
  2. 2. Durchflußgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Element (38, 40; 36, 48, 52) in einer zu den Seitenwänden (12, 14) parallelen Ebene angeordnet ist.
  3. 3. Durchflußgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektrische Elemente parallel zu den zu den Seitenwänden (12, 14) senkrechten Gehäusewänden angeordnet sind, daß der Strömungskörper (24) eine in das Gehäuse (10) ragende Führungsstange (26) aufweist, und daß zwei die elektrischen Elemente abgreifende federnde Schleifkontakte symmetrisch an der Führungsstange (26) befestigt sind.
  4. 4. Durchflußgeber nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper (24) eine in das Gehäuse (10) ragende Führungsstange (26) aufweist und daß zwei federnde Schleifkontakte (36) symmetrisch und parallel zu der Führungsstange (26) an dieser befestigt sind.
  5. 5. Durchflußgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Element ein von den Schleifkontakten (36) abgegriffener Widerstand ist.
  6. 6. Durchflußgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus zwei beiderseits der Führungsstange (26) angeordneten mäanderförmigen Widerstandsbahnen (38, 40) besteht, wobei jede Widerstandsbahn durch einen der beiden untereinander elektrisch leitend verbundenen Schleifkontakte (36) abgegriffen wird.
  7. 7. Durchflußgeber nach Anspruch5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heißleiter in Reihe zu dem Widerstand geschaltet ist, der in Wärmekontakt mit dem das Gehäuse (10) durchströmenden Medium steht.
  8. 8. Durchflußgeber nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Element aus mehreren parallel zur Führungsstange (26) verlaufenden Code-Leiterbahnen (46), die punktförmige Kontaktflächen (48) in einer binärcodierten Zahlenfolge entsprechenden Anordnung aufweisen, und einer Signalspannungsbahn (52) besteht, wobei der Signalspannungsbahn (52) ein binäres logisches Potential zugeführt wird und die Code-Leiterbahnen (46) mit Signalleitungen (50) versehen sind, und daß die Schleifkontakte (36) mit sämtlichen Code-Leiterbahnen (46) und der Signalspannungsbahn (52) durch einen diese überquerenden leitenden Schleifkontaktbügel (56) in Berührung stehen.
  9. 9. Durchflußgeber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Druckschraubenfeder (32) ist, die die Führungsstange (26) umschließt und sich einerseits an einem Bund (30) der Führungsstange (26) und andererseits an einem die Führungsstange (26) führenden Gehäusevorsprung (28) abstützt.
  10. 10. Durchflußgeber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsstange (26) und parallel zu dieser ein oder mehrere Dämpfungskolben, vorzugsweise zwei symmetrisch zur Führungsstange (26), befestigt sind, die in Kanäle des Gehäuses (10) eintauchen.
  11. 11. Durchflußgeber nach einem der vorhervehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte (36) Strömungsblätter aufweisen, die so angeordnet sind, daß sie unter der Wirkung des durchströmenden Mediums den Kontaktdruck der Schleifkontakte (36) verstärken.
  12. 12. Durchflußgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus Kunststoff oder Metalldruckguß besteht.
  13. 13. Vorrichtung zur Messung der Differenz zweier Durchflußmengen, insbesondere zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine aus der Differenz von Vorlauf- und Rücklaufmenge, gekennzeichnet durch einen in die Vorlaufleitung und einen in die Rücklaufleitung eingesetzten Durchflußgeber nach Anspruch 4, wobei die Widerstandsbahnen (38, 40) beider Durchflußgeber in Reihe geschaltet sind und die Schleifkontakte 66) des Durchflußgebers der Vorlaufleitung bei maximalem Durchfluß den minimalen Widerstand der Widerstandsbahnen (38, 40) abgreifen, während die Schleifkontakte (36) des Durchflußgebers der Rücklaufleitung bei maximalem Durchfluß den maximalen Widerstand der Widerstandsbahnen (38, 40) abgreifen.
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