DE4131564C2 - Potentiometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Potentiometer nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2, 5 und 6.

Bei Kraftfahrzeugen ist ein EGR-System (exhaust gas recirculation = Abgasrückführung) eine bekannte und wirkungsvolle Technologie zur Herabsetzung von schäd­ lichen Emissionen, insbesondere von Stickoxiden NO, im Abgas. Beim EGR-System wird ein inertes Abgas im Umlauf zur Lufteinlaßseite der Maschine geführt und in Abhängigkeit vom Verhältnis der Menge des zurück­ geführten Abgases und der Menge der Einlaßluft (EGR- Verhältnis) ändert sich die Verbrennungsbedingung für den Brennstoff in großem Maße, wodurch die Maschinen­ leistung, der Brennstoffverbrauch und das Fahrverhal­ ten beeinflußt werden. Für eine optimale Maschinenbe­ dingung wird eine feinfühlige und genaue Steuerung des EGR-Systems durchgeführt, beispielsweise eine Erhöhung des EGR-Verhältnisses unter eine Fahrbedin­ gung, bei der der NO_x-Gehalt groß ist, und eine Un­ terbrechung des Umlaufs des Abgases, wenn dieser nicht erforderlich ist. Für diese Steuerung wurde eine Technologie realisiert, bei der der Öffnungsgrad oder Hub des EGR-Ventils für das umlaufende Abgas für jede Fahrbedingung vorgegeben und in einem program­ mierbaren Festspeicher (PROM) als Ausgang eines Po­ tentiometers gespeichert ist und bei der das EGR-Ven­ til durch einen Mikrocomputer während des Maschinen­ betriebs gesteuert wird, so daß der gemeinsame aktu­ elle Ausgang des Potentiometers mit dem Ausgang des gespeicherten Ventilhubs übereinstimmt.

Da das EGR-Ventil zu jeder Zeit entsprechend dem Fahrtmuster des Fahrzeugs betätigt wird, ist erfor­ derlich, daß das EGR-Ventil und das Potentiometer, das den Öffnungsgrad des EGR-Ventils mißt zur elek­ trischen Bestimmung der Menge des umlaufenden Abga­ ses, einem besonders großen Bereich von Betriebszu­ ständen standhalten. Weitere Anforderungen an das EGR-Ventil und das Potentiometer sind das Standhalten gegenüber Vibrationen in einem weiten Oszillations­ bereich von 20 Hz bis 1 kHz, die von der Maschine und vom Fahrzeugkörper herrühren, sowie gegenüber Be­ schleunigungen mit einer Größe von 30 G.

Die Fig. 8 und 9 zeigen bekannte, gattungsgemäße im EGR-System ver­ wendete Potentiometer, die in der japanischen Offen­ legungsschrift Nr. 5S-150817 offenbart sind. Hierin sind dargestellt: ein Potentiometer 1′, ein EGR-Ven­ til 101, ein Potentiometergehäuse 2, ein an einem Ende des Gehäuses 2 angeordneter Flansch 3, ein O- Ring 4 innerhalb einer Nut 5 im Flansch 3, ein in den Flansch 3 geschnittenes Befestigungsloch 6, und ein gleitend in ein Ende des Gehäuses 2 eingesetzter Stab 7. Der Stab 7 besteht aus Kunststoff wie Polyphenyl­ sulfidharz, das gute Schmiereigenschaften, eine hohe Festigkeit und ein geringes Gewicht besitzt.

Gezeigt sind weiterhin Verbindungsdrähte 8. Ein Ge­ häuse 102 des EGR-Ventils enthält einen Durchgang 103 und einen darin gebildeten Ventilsitz 104. Das Gehäu­ se 102 ist an einem Eingang 105 des Durchgangs 103 mit einer Maschinenabgasleitung und an einem Ausgang 106 mit einem Lufteinlaßsystem der Maschine verbun­ den. Ein Nadelventil 107 besitzt am inneren Ende ei­ nen Ventilkörper 108 zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 104 für die Steuerung des Stroms des zurückgeführten Abgases. Das Gehäuse 102 weist am oberen Ende einen tassenförmigen Abschnitt 102a auf, der integral mit diesem ausgebildet ist und der am Umfang in das eine Ende eines Gehäuses 110 des EGR- Ventils eingepaßt ist, derart, daß eine Membran 109 zwischen diesen eingeklemmt ist. Das Ende des Nadel­ ventils 107 geht durch die Membran 109 hindurch und ist in deren Mitte an dieser befestigt. Die Membran 109 und das Gehäuse 110 bilden zusammen einen ge­ schlossenen Raum, d. h. eine Unterdruckkammer 111, in die eine Feder 113 zwischen dem Gehäuse 110 und einer auf der Membran 109 angeordneten Druckplatte 112 ein­ gesetzt ist. Am oberen Ende des Gehäuses 110 ist ein Flansch 114 angelötet. Das eine Ende des Gehäuses 2 des Potentiometers 1′ ist luftdicht in das Ende des Gehäuses 110 eingefügt. Der Flansch 114 ist mit Ge­ windebohrungen an den Befestigungslöchern 6 im Flansch 3 zugeordneten Positionen versehen. Bolzen werden in die Befestigungslöcher 6 und die Gewinde­ bohrungen eingeschraubt, um die Flansche 3 und 114 miteinander zu verbinden, so daß das Potentiometer 1′ fest am EGR-Ventil 101 mit dem hierzwischen einge­ klemmten O-Ring 4 angeordnet ist. In diesem Zustand befindet sich das untere Ende des Stabes 7 in Kontakt mit dem oberen Ende des Nadelventils 107.

Das Gehäuse besitzt an einem Ende eine Durchgangsboh­ rung 2a für den Stab 7 und das andere Ende des Gehäu­ ses 2 ist offen. Eine Platte 9 ist im offenen Ende des Gehäuses 2 installiert. Zwischen einem Einschnitt 2b in dem Ende des Gehäuses 2 und einem Einschnitt 9a in der Platte 9 ist eine gedruckte Schaltungskarte 10 fest angeordnet, auf deren eine Seite ein Widerstand 10a aufgedruckt ist. Ein aus Elastizitätsgründen um­ gebogener 3-Stift-Anschluß 11 ist in den Einschnitt 9a eingeführt und darin befestigt. Das Ende der Schaltungskarte 10 ist zwischen einem Führungsvor­ sprung 9b im Einschnitt 9a und dem mit elastischer Kraft auf sie einwirkenden Anschluß 11 eingesetzt, um den Widerstand 10a elektrisch mit dem Anschluß 11 zu verbinden. Zwischen den Enden der Schaltungskarte 10 wird eine Spannung angelegt. Der Anschluß 11 ist mit dem Verbindungsdraht 8 verbunden.

Ein Halter 12 ist innerhalb des Gehäuses 2 instal­ liert, derart, daß er in bezug auf die Innenwand des Gehäuses in Richtung des Pfeils C gleiten kann. Der Halter 12 ist mit dem Ende des Stabes 7 in Kontakt und die Schaltungskarte 10 ist durch ihn hindurchge­ führt. Um den Durchlaßbereich für die Schaltungskarte 10 enthält der Halter 12 sich in Axialrichtung er­ streckende längliche Führungsbereiche 12a, 12b. Zwi­ schen der Schaltungskarte 10 und den Führungsberei­ chen 12a, 12b ist ein Spalt 12d vorgesehen. Ein me­ tallischer Abgreifer 13 ist in der Weise am Halter 12 befestigt, daß in Schleifkontakt mit dem Widerstand 10a der Schaltungskarte 10 für die Stromaufnahme steht. Eine Feder 14 befindet sich zwischen der Plat­ te 9 und einem Federsitz 12c des Halters 12. Das Ge­ häuse 2, die Platte 9, und die Schaltungskarte 10 sowie der Stab 7 und der Halter 12 bestehen aus Harz.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Potentiometers 1′ und des EGR-Ventils 101 der gezeigten Konstruktion beschrieben. Gemäß Fig. 8 wird zuerst der Öffnungs­ grad oder Hub des Ventilkörpers 108 im EGR-Ventil bestimmt durch die Differenz zwischen einer durch den Unterdruck in der Kammer 111 erzeugten, die Membran 109 nach oben ziehenden Kraft und der die Membran 109 nach unten drückenden Kraft der Feder 113. Der Ven­ tilhub wiederum bestimmt die Menge des zurückgeführ­ ten umlaufenden Abgases. Der Stab 7 des Potentiome­ ters 1′ wird in Fig. 8 mittels der Feder 14 über den Halter 12 nach unten gedrückt. Das Ende des Stabes 7 ist daher in Kontakt mit dem Ende des Nadelventils 107, so daß der Stab 7 der Bewegung des Nadelventils 107 folgt. Mit anderen Worten, der Stab 7 zeigt eine dem Öffnungsgrad des Ventilkörpers 108 proportionale Bewegung. Der mit dem Stab 7 in Eingriff stehende Halter 12 bewegt sich mit diesem und bewirkt, daß der Abgreifer 13 auf dem Widerstand 10a gleitet und die angelegte Spannung teilt, so daß ein der Öffnung des Ventilkörpers 108 proportionales Ausgangssignal er­ zeugt wird. Wenn somit der Ventilkörper 108 auf dem Ventilsitz 104 ruht, wodurch der Durchgang 103 ge­ schlossen und die Rückführung des Abgases unterbro­ chen ist, befindet sich das Ausgangssignal des Poten­ tiometers 1′ nahe bei 0 Volt. Wenn andererseits der Ventilkörper 108 den vollen Öffnungszustand einnimmt, so daß der maximale Durchfluß des zurückgeführten Abgases möglich ist, dann ist das Ausgangssignal des Potentiometers 1′ nahe der angelegten Spannung. Bei einem dazwischenliegenden Öffnungszustand des Ventil­ körpers 108 ist das Ausgangssignal des Potentiometers proportional zu diesem Öffnungszustand.

Aufgrund der vorbeschriebenen Konstruktion ist das bekannte Potentiometer Vibrationen der Maschine aus­ gesetzt, während es der Bewegung des EGR-Ventils abhängig von dem Fahrtmuster des Kraftfahrzeugs folgt. Wenn die Vibrationen stark sind, bewegen sich der Halter 12 und die Schaltungskarte 10 im Spalt 12d relativ zueinander, so daß der Abgreifer 13 auf dem Widerstand 10a in geringem Umfang hin- und herglei­ tet, wodurch der Verschleiß des Widerstands 10a be­ schleunigt wird. Wenn der Unterdruck in der Unter­ druckkammer 111 größer wird und die Differenz der gegeneinander wirkenden Kräfte durch den Unterdruck und die Feder 113 gering wird, nimmt der Kontaktdruck zwischen dem Ventil 108 und dem Ventilsitz 104 ab und es treten durch die Vibrationen Belastungsschwankun­ gen mit einer oszillierenden Bewegung zwischen dem Ventilkörper 108 und dem Ventilsitz 104 auf. Der Rückstoß dieser oszillierenden Bewegung des Ventil­ körpers 108 wird über das Nadelventil 107 und den Stab 7 zum Halter 12 übertragen, wodurch eine schnel­ le Gleitbewegung zwischen dem Abgreifer 13 und dem Widerstand 10a erzeugt wird. Als Folge hiervon findet ein rascher Verschleiß des Widerstandes 10a statt. In diesem Fall ändert sich sein Widerstandswert, wodurch wiederum erhebliche Abweichungen in der Abhängigkeit zwischen dem Widerstandswert und dem Ventilhub auf­ treten, so daß eine genaue Messung der Menge des zu­ rückgeführten Abgases unmöglich wird. Dies bedeutet, daß die Zurückführung bzw. der Umlauf des Abgases nicht entsprechend den Betriebsbedingungen der Ma­ schine korrekt durchgeführt werden kann und damit die Menge NO_x im Abgas ansteigt.

Die DE 37 14 348 C2 zeigt ein Linear-Potentiometer, bei welchem zur Schwingungsentkopplung die ver­ schleißgefährdeten Elemente wie Widerstandsschicht oder Schleifkontakt in einem federelastisch gelager­ ten Innengehäuse untergebracht sind, welches in einem starr mit dem Schwingungserzeuger verbundenen Außen­ gehäuse angeordnet ist. Der Betätigungsstab ist dort fest mit dem Kontaktträger verbunden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Potentiome­ ter zu vermeiden und ein Potentiometer zu schaffen, mit dem infolge einer Verringerung der Abnutzung des Widerstands die Zurückführung des Abgases sehr genau durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teils jeweils der Ansprüche 1, 2, 5 und 6 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffs gelöst.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ist ein elasti­ sches Glied in einen Spalt zwischen dem Halter und der gedruckten Schaltungskarte eingesetzt, das einen der Führungsbereiche des Halters gegen die Schaltungskarte drückt.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 2 übt die Feder eine derart ungleichmäßige Belastung auf den Halter aus, daß die Mittelachse des Halters gegenüber seiner Gleitrichtung gekippt und die Schaltungskarte durch die Enden der Führungsbereiche des Halters erfaßt werden.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 5 sind eine den Stab gegen den Halter drückende zusätzliche Feder und ein Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Halters in Richtung auf den Stab bei einer bestimmten Posi­ tion, in der eine federbelastete Bewegung gegenüber dem Halter möglich ist, an einem Ende des Gehäuses vorgesehen.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 6 ist eine zu­ sätzliche Feder zwischen dem Stab und dem Halter an­ geordnet, und es ist ein Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Halters in Richtung auf den Stab bei einer bestimmten Position, in der eine federbelastete Bewegung des Stabes gegenüber dem Halter möglich ist, an einem Ende des Gehäuses vorgesehen.

Bei dem Potentiometer nach dem Anspruch 1 tritt, da das elastische Glied den Halter fest gegen die ge­ druckte Schaltungskarte drückt, eine Relativbewegung zwischen dem Halter und der Schaltungskarte, d. h. zwischen dem Abgreifer und dem Widerstand nicht auf, selbst wenn das Potentiometer Vibrationen ausgesetzt ist, wodurch die Abnutzung des Widerstands auf der Schaltungskarte verhindert wird. Dies ergibt zu jeder Zeit ein stabiles Ausgangssignal.

Bei dem Potentiometer nach dem Anspruch 2 erfassen die Enden des Durchgangsbereichs des Halters fest die gedruckte Schaltungskarte, da der Halter mit dem ge­ neigten Ende durch eine ungleichmäßige Federkraft beaufschlagt wird, die den Halter beim Andrücken an den Stab einer Neigung unterwirft. Als Ergebnis wird eine Relativbewegung zwischen dem Halter und der Schaltungskarte unterbunden, selbst wenn das Poten­ tiometer Vibrationen ausgesetzt ist. Dies schützt den Widerstand auf der Schaltungskarte vor Abnutzung und stellt ein jederzeitiges stabiles Ausgangssignal des Potentiometers sicher.

Bei dem Potentiometer nach dem Anspruch 5 beschränkt der Anschlag die Stellung des Halters und die Feder drückt den Stab gegen den Halter, damit er in Kontakt mit diesem gelangt, so daß, wenn der gemessene Wert ein Minimum ist, der Stab einen bestimmten Abstand von dem zu messenden Ventilschaft aufweist. Dies ver­ hindert, daß die Vibration des Ventilschafts auf den Stab des Potentiometers übertragen wird. Als Folge hiervon findet keine Relativbewegung zwischen dem Halter und der gedruckten Schaltungskarte statt, wo­ durch eine Abnutzung des Widerstands auf der Schal­ tungskarte vermieden und somit zu jeder Zeit ein sta­ biles Ausgangssignal erzeugt wird.

Bei dem Potentiometer nach dem Anspruch 6 drückt, wenn der Halter am Anschlag anliegt, die Feder den Stab in die Richtung entgegengesetzt zum Halter, um den Stab und den Halter voneinander zu trennen. In diesem Zustand werden, selbst wenn die Vibrationen des zu messenden Ventilschafts auf den Stab des Po­ tentiometers übertragen werden, die Vibrationen von der zwischen dem Stab des Potentiometers und dem Ven­ tilschaft eingesetzten Feder absorbiert und damit nicht auf den Halter übertragen. Dies verhindert die Relativbewegung zwischen dem Halter und der gedruck­ ten Schaltungskarte, wodurch der Widerstand auf der Schaltungskarte vor Abnutzung geschützt und ein je­ derzeit stabiles Ausgangssignal sichergestellt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Fig. 1 bis 7 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Potentiometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2;

Fig. 2 einen Teilschnitt eines Potentiometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2;

Fig. 3 die Ansicht eines wesentlichen Teils der Ausführungsform nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt eines Potentiometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 5;

Fig. 5 einen Teilschnitt des in das EGR-Sy­ stem eingesetzten Potentiometers nach Fig. 4;

Fig. 6 einen Teilschnitt eines Potentiometers entsprechend einer weiteren Ausfüh­ rungsform nach Anspruch 5; und 7 einen Teilschnitt eines Potentiometers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 6.

Fig. 8 einen Teilschnitt eines in das EGR- System eingesetzten bekannten Poten­ tiometers, und

Fig. 9 einen Querschnitt des bekannten Poten­ tiometers.

In den Fig. 1 bis 7 haben die Elemente die mit den in den Fig. 8 und 9 gezeigten identisch sind, die gleichen Bezugszeichen wie in diesen. In den Teil­ schnitten der Potentiometer nicht gezeigte Teile sind in ihrer Ausgestaltung identisch mit denen in Fig. 9.

In Fig. 1 ist eine Blattfeder 15 in den Spalt 12d zwischen dem Halter 12 und der gedruckten Schaltungs­ karte 10 eingesetzt. Die Blattfeder 15 ist auf der Seite der Schaltungskarte 10 eingefügt, die dem Hal­ ter 12 und dem Widerstand 10a entgegengesetzt ist, und sie drückt den Führungsbereich 12b des Halters 12 gegen die gedruckte Schaltungskarte 10, so daß der am Halter 12 befestigte Abgreifer 13 in Druckkontakt mit der Schleiffläche des Widerstands 10a auf der Schal­ tungskarte 10 ist. Haltebereiche 15a an beiden Enden der Blattfeder 15 verhindern, daß die Blattfeder 15 aus dem Spalt 12d herausgerät.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Potentiometers nach Fig. 1 beschrieben. Wenn das Potentiometer Vi­ brationen von der Maschine ausgesetzt ist, ist der Halter 12 einer Kraft entsprechend der Vibrationsbe­ schleunigung unterworfen. Da die Blattfeder 15 den Führungsbereich 12b des Halters 12 fest gegen die gedruckte Schaltungskarte 10 drückt, kann jedoch die Relativbewegung zwischen der Schaltungskarte 10 und dem Halter 12, d. h. zwischen dem Widerstand 10a und dem Abgreifer 13 verhindert werden, wodurch die Ab­ nutzung des Widerstands 10a wesentlich reduziert wird. Die Druckkraft der Blattfeder 15 wird entspre­ chend der auf das Potentiometer einwirkenden Vibra­ tionsbeschleunigung angemessen eingestellt.

Obgleich beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Blattfeder 15 auf der Seite der Schaltungskarte 10 installiert ist, die dem Führungsbereich 12a entge­ gengesetzt ist, kann sie zur Erzielung der gleichen Wirkung auch auf der gleichen Seite der Schaltungs­ karte 10 wie der Führungsbereich 12a angeordnet wer­ den.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Federsitz 12e des Halters 12 in bezug auf die Gleitrichtung des Halters 12 (durch den Pfeil C angezeigt, geneigt angeordnet, um eine ungleichmäßige Belastung des Federsitzes 12e durch die Feder 14 zu erreichen. Wenn die ungleichmä­ ßige Federbelastung auf ihn einwirkt, wird die Mit­ telachse des Halters 12 gegenüber der Gleitrichtung gekippt und die Schaltungskarte 10 wird erfaßt durch die Enden der Führungsbereiche 12a, 12b des Halters 12, die den Durchgangsbereich für die Schaltungskarte 10 bilden.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Ausführungsbei­ spiels nach den Fig. 2 und 3 erläutert. Wenn Vibra­ tionen von der Maschine zum Potentiometer übertragen werden, wird eine Kraft entsprechend der Vibrations­ beschleunigung auf den Halter 12 ausgeübt. Da die Schaltungskarte 10 durch die Enden der Füh­ rungsbereiche 12a, 12b gehalten wird aufgrund der ungleichmäßigen Belastung durch die Feder 14, die bewirkt wird durch die geneigte Anordnugn des Feder­ sitzes 12e gegenüber der Gleitrichtung des Halters 12, wird die Relativbewegung zwischen dem Halter 12 und der Schaltungskarte 10 verhindert, was zu einer erheblichen Reduzierung der Abnutzung des Widerstan­ des 10a führt.

Der Neigungswinkel R des Federsitzes 12e wird ent­ sprechend der Vibrationsbeschleunigung geeignet ein­ gestellt, so daß keine Relativbewegung zwischen dem Halter 12 und der Schaltungskarte 10 auftritt.

Während im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fe­ dersitz 12e geneigt ist, ist es auch möglich, statt­ dessen den Endbereich der Feder 14 geneigt zu halten, wodurch die gleiche Wirkung erzielt wird.

Die Fig. 4 und 5 geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 5 wieder, wobei Fig. 4 den Querschnitt eines wesentlichen Teils des Potentiome­ ters und Fig. 5 einen Teilquerschnitt des an einem EGR-Ventil befestigten Potentiometers nach Fig. 4 darstellen. Gemäß Fig. 4 ist ein Anschlag 2c integral mit dem Boden des Gehäuses 2 ausgebildet, dessen In­ nendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Halters 12. Die Endfläche des Halters 12 wird gegen den Anschlag 2c gedrückt. Ein Einschnitt 2d ist in der Durchgangsbohrung 2a des Gehäuses 2 auf der Seite des Halters 12 ausgebildet und dient zur Auf­ nahme einer wendelförmigen Feder 16. Der Durchmesser des Einschnitts 2d ist größer als der der Durchgangs­ bohrung 2a. Die Feder 16 im Einschnitt 2d drückt den Stab 7 vom Ende des Anschlags 2c gegen den Halter 12. Die Kraft der Feder 16 ist geringer als die der Feder 14.

Nunmehr wird die Arbeitsweise des Ausführungsbei­ spiels nach den Fig. 4 und 5 beschrieben. Wenn das Ventil durch den Ventilkörper 108 geschlossen ist, wie Fig. 5 zeigt, sind die Enden des Stabes 7 und des Nadelventils 107 außer Kontakt mit einem bestimmten Spalt zwischen ihnen. Dies ergibt sich daraus, wie Fig. 4 darstellt, daß der Halter 12 durch die Kraft der Feder 14, die größer ist als die der Feder 16, gegen den Anschlag 2c gedrückt wird, und daß der Stab 7 durch die Feder 16 angehoben wird, bis er die End­ fläche des Halters 12 berührt.

Wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 111 an­ steigt und die auf die Membran 109 wirkende Aufwärts­ kraft fast mit der entgegengesetzten Kraft der Feder 113 ausgeglichen ist, nimmt der Kontaktdruck zwischen dem Ventilkörper 108 und dem Ventilsitz 104 ab, wo­ durch Oszillationsbewegungen zwischen dem Ventilkör­ per 108 und dem Ventilsitz 104 aufgrund von Maschi­ nenvibrationen hervorgerufen werden können. Jedoch werden bei dieser Konstruktion die Oszillationsbewe­ gungen nicht über das Nadelventil 107 zum Stab 7 auf­ grund des dazwischenliegenden Spalts übertragen. Da­ her tritt keine Relativbewegung zwischen dem Halter 12 und der Schaltungskarte 10 auf, was zu einer merk­ lichen Herabsetzung der Abnutzung des Widerstands 10a beiträgt.

Der Abstand zwischen den Enden des Stabes 7 und des Nadelventils 107 wird vorzugsweise auf den Minimal­ wert eingestellt, bei dem noch die Übertragung von Oszillationsbewegungen auf den Stab 7 vermieden wird.

Wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 111 wei­ ter ansteigt, so daß der Ventilkörper 108 das Ventil bis zu einem gewissen Grad öffnen kann, gelangt das Ende des Nadelventils 107 in Kontakt mit dem Stab 7, um diesen anzuheben und in gleicher Weise wie beim konventionellen EGR-Ventil zu betätigen.

Fig. 6 zeigt den Querschnitt eines wesentlichen Teils eines Potentiometers in einer zu der Fig. 4 abgewan­ delten Form. Der Unterschied besteht darin, daß ein Anschlagvorsprung 12f am Halter 12 auf der Seite des Stabes 7 vorgesehen ist, um die Bewegung des Halters 12 zum Stab 7 hin zu begrenzen, wenn er gegen den Boden des Gehäuses 2 gedrückt wird. Selbst bei Be­ grenzung des anfänglichen Hubes des Stabes 7 zum Hal­ ter 12 hin ergeben sich die gleichen Wirkungen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4.

Bei dem Potentiometer nach Fig. 7 sind die einander gegenüberliegenden Endflächen des Stabes 7 und des Halters 12 mit Einschnitten ausgebildet, zwischen denen eine wendelförmige Feder 17 eingesetzt ist. Ein Anschlag 2c ist am Boden des Gehäuses 2 vorgesehen. Die Kraft der Feder 14 ist so eingestellt, daß sie größer ist als die der Feder 17. Das mit der Feder 17 in Eingriff stehende Ende des Stabes 7 hat einen grö­ ßeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 2a, so daß es als Anschlag dient. Diese Potentiometer werden anstelle des konventionellen Potentiometers 1′ nach Fig. 8 verwendet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird nun die Arbeitsweise erläutert. Wenn der Ventilkörper 108 das Ventil geschlossen hält, wird der Halter 12 durch die Feder 14 in Richtung auf den Stab gegen den Anschlag 2c gedrückt. Die Feder 17 drückt den Stab 7 weg vom Halter 12 und gleichzeitig in Kontakt mit dem Ende des Nadelventils 107. Wenn in diesem Zustand der Un­ terdruck in der Unterdruckkammer 111 ansteigt und die auf die Membran 109 einwirkende Aufwärtskraft des Unterdruckes nahezu mit der entgegengesetzten Kraft der Feder 113 ausgeglichen ist, nimmt der Kontakt­ druck zwischen dem Ventilkörper 108 und dem Ventil­ sitz 104 ab. Übertragene Maschinenvibrationen bewir­ ken Oszillationsbewegungen an der Kontaktfläche zwi­ schen dem Ventilkörper 108 und dem Ventilsitz 104. Diese werden zum Stab 7 übertragen, werden aber von der Feder 17 absorbiert, so daß sie nicht zum Halter 12 gelangen. Somit entsteht keine Relativbewegung zwischen der Schaltungskarte 10 und dem Halter 12, und die Abnutzung des Widerstands 10a wird beträcht­ lich herabgesetzt. Wenn der Unterdruck in der Unter­ druckkammer 111 weiter zunimmt, löst sich der Ventil­ körper 108 vom Ventilsitz 104. Das Nadelventil 107 wird dann angehoben, um den Stab 7 in Eingriff mit dem Halter 12 zu bringen, wodurch sich eine Gleitbe­ wegung des Halters 12 mit der Wirkung einer Span­ nungsteilung entlang des Widerstands 10a entsprechend der beim bekannten Potentiometer ergibt.

Wie vorstehend erwähnt wurde, weist das Potentiometer nach der Erfindung entweder ein elastisches Glied auf, das in einem Spalt zwischen dem Halter und der Schaltungskarte installiert ist, oder das obere Ende des Halters - wo dieser von der Federkraft beauf­ schlagt wird - ist gegenüber der Richtung der Halter­ bewegung geneigt ausgeführt, um den Halter in eine gekippte Stellung zu bringen und dadurch den Halter und die Schaltungskarte an den Enden des Durchgangs­ bereichs des Halters in einem festen Eingriff zu hal­ ten. Wenn das so ausgebildete Potentiometer im EGR- System eingesetzt wird, kann die Abnutzung des Wider­ stands auf der gedruckten Schaltungskarte verhindert werden, selbst wenn das Potentiometer den Maschinen­ vibrationen ausgesetzt ist, weil der Halter und die Schaltungskarte fest zusammengehalten werden, um eine Relativbewegung zwischen ihnen zu unterbinden. Dies stellt eine Ausgangsspannung des Potentiometers si­ cher, die eine gute Darstellung des Ventilhubs wie­ dergibt und macht damit eine genaue Arbeitsweise des EGR-Systems möglich.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird, da das Potentiometer mit einer Feder, die den Stab gegen den Halter drückt, und mit einem Anschlag, der den Halter in einer bestimmten Stellung hält, versehen ist, der Stab in einem bestimmten Ab­ stand vom Nadelventil gehalten, wenn dieses im EGR- System geschlossen ist. Dies verhindert, daß die Vi­ bration des Nadelventils zum Stab des Potentiometers übertragen wird, wodurch wiederum eine Relativbewe­ gung zwischen dem Halter und der gedruckten Schal­ tungskarte vermieden wird und sich die gleichen Wir­ kungen wie bei der vorhergehenden Ausführungsform ergeben.

Da eine Feder zwischen dem Stab und dem Halter und ein Anschlag für den Halter, um diesem in einer be­ stimmten Position zu halten, vorgesehen sind, wird weiterhin die Vibration des Nadelventils, selbst wenn diese auf den Stab übertragen wird, durch die Feder zwischen dem Stab und dem Halter absorbiert, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Halter und der Schaltungskarte unterbunden wird und die gleichen Wirkungen wie bei den vorgehenden Ausführungsformen erhalten werden.

Claims (6)

1. Potentiometer mit
einem an einem Ende eine Durchgangsbohrung (2a) aufweisenden Gehäuse (2),
einem gleitend durch die Durchgangsbohrung (2a) geführten Stab (7),
einer fest im Gehäuse (2) installierten gedruck­ ten Schaltungskarte (10) mit einem Widerstand (10a) auf einer Oberfläche, zwischen dessen bei­ den Enden eine Spannung anlegbar ist,
einem im Gehäuse (2) installierten und entlang dessen Innenwand gleitenden Halter (12), der an dem einen Ende mit dem Ende des Stabes (7) in­ nerhalb des Gehäuses (2) in Kontakt ist und einen Durchlaß mit Führungsbereichen (12a, 12b) für die Schal- tungskarte (10) aufweist, derart, daß diese gleitend durch den Halter (12) bewegt werden kann,
einem am Halter (12) befestigten und in Gleit­ kontakt mit dem Widerstand (10a) gehaltenen Ab­ greifer (13), um die an diesen angelegte Span­ nung zu teilen und hierdurch ein den vom Stab (7) zurückgelegten Weg darstellendes Ausgangs­ signal zu erzeugen, und
einer den Halter (12) gegen den Stab (7) drük­ kenden Feder (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elastisches Glied (15) in einen Spalt (12d) zwischen dem Halter (12) und der gedruck­ ten Schaltungskarte (10) eingesetzt ist, das einen der Führungsbereiche (12a bzw. 12b) des Halters (12) gegen die Schaltungskarte (10) drückt.

2. Potentiometer mit
einem an einem Ende eine Durchgangsbohrung (2a) aufweisenden Gehäuse (2),
einem gleitend durch die Durchgangsbohrung (2a) geführten Stab (7),
einer fest im Gehäuse (2) installierten gedruck­ ten Schaltungkarte (10) mit einem Widerstand (10a) auf einer Oberfläche, zwischen dessen bei­ den Enden eine Spannung anlegbar ist,
einem im Gehäuse (2) installierten und entlang dessen Innenwand gleitenden Halter (12), der an dem einen Ende mit dem Ende des Stabes (7) in­ nerhalb des Gehäuses (2) in Kontakt ist und einen Durchlaß mit Führungsbereichen (12a, 12b) für die Schaltungskarte (10) aufweist, derart, daß diese gleitend durch den Halter (12) bewegt werden kann,
einem am Halter (12) befestigten und in Gleit­ kontakt mit dem Widerstand (10a) gehaltenen Ab­ greifer (13), um die an diesen angelegte Span­ nung zu teilen und hierdurch ein den vom Stab (7) zurückgelegten Weg darstellendes Ausgangs­ signal zu erzeugen, und
einer auf das andere dem Stab (7) entgegenge­ setzte Ende des Halters (12) einwirkenden und diesen gegen den Stab (7) drückenden Feder (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder (14) eine derart ungleichmäßige Belastung auf den Halter (12) ausübt, daß die Mittelachse des Halters (12) gegenüber seiner Gleitrichtung gekippt und die Schaltungskarte (10) durch die Enden der Führungsbereiche (12a, 12b) des Halters (12) erfaßt werden.

3. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Stab (7) entgegengesetzte Ende des Halters (12) in bezug auf die Senkrechte zur Gleitrichtung des Halters (12) geneigt ist.

4. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Halter (12) einwirkende Endbe­ reich der Feder (14) in bezug auf die Senkrechte zur Gleitrichtung des Halters (12) geneigt ist.

5. Potentiometer mit
einem an einem Ende eine Durchgangsbohrung (2a) aufweisenden Gehäuse (2), einem gleitend durch Durchgangsbohrung (2a) geführten Stab (7),
einer fest im Gehäuse (2) installierten gedruck­ ten Schaltungskarte (10) mit einem Widerstand (10a) auf einer Oberfläche, zwischen dessen bei­ den Enden eine Spannung anlegbar ist,
einem im Gehäuse (2) installierten und entlang der Innenwand gleitenden Halter (12), der an dem einen Ende mit dem Ende des Stabes (7) innerhalb des Gehäuses (2) in Kontakt ist und einen Durchlaß für die Schaltungskarte (10) aufweist, derart daß diese gleitend durch den Halter (12) bewegt werden kann,
einem am Halter (12) befestigten und in Gleit­ kontakt mit dem Widerstand (10a) gehaltenen Ab­ greifer (13), um die an diesen angelegte Span­ nung zu teilen und hierdurch ein den vom Stab (7) zurückgelegten Weg darstellendes Ausgangs­ signal zu erzeugen, und
einer den Halter (12) gegen den Stab drückenden Feder (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Stab (7) gegen den Halter (12) drückende zusätzliche Feder (16) und ein An­ schlag (2c) zur Begrenzung der Bewegung des Hal­ ters (12) in Richtung auf den Stab (7) bei einer bestimmten Position, in der eine federbelastete Bewegung des Stabes (7) gegenüber dem Halter (12) möglich ist, an einem Ende des Gehäuses (2) vorgesehen sind.

6. Potentiometer mit
einem an einem Ende eine Durchgangsbohrung (2a) aufweisenden Gehäuse (2),
einem gleitend durch die Durchgangsbohrung (2a) geführten Stab (7),
einer fest im Gehäuse (2) installierten gedruck­ ten Schaltungskarte (10) mit einem Widerstand (10a) auf einer Oberfläche, zwischen dessen bei­ den Enden eine Spannung anlegbar ist,
einem im Gehäuse (2) installierten und entlang dessen Innenwand gleitenden Halter (12), der einen Durchlaß für die Schaltungskarte (10) aufweist, der­ art, daß diese gleitend durch den Halter (12) be­ wegt werden kann,
einem am Halter (12) befestigten und in Gleit­ kontakt mit dem Widerstand (10a) gehaltenen Ab­ greifer (13), um die an diesen angelegte Span­ nung zu teilen und hierdurch ein den vom Stab (7) zurückgelegten Weg darstellendes Ausgangs­ signal zu erzeugen, und
einer den Halter (12) gegen den Stab (7) drük­ kenden Feder (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zusätzliche Feder (17) zwischen dem Stab (7) und dem Halter (12) angeordnet ist, und
daß ein Anschlag (2c) zur Begrenzung der Bewe­ gung des Halters (12) in Richtung auf den Stab (7) bei einer bestimmten Position, in der eine federbelastete Bewegung des Stabes (7) gegenüber dem Halter (12) möglich ist, an einem Ende des Gehäuses (2) vorgesehen ist.