-
Verfahren zur direkten Ablesung des Inhaltes geschlossener Hohlkörper
Die Erfindung bezieht sich auf Geräte zum Messen des Inhaltes geschlossener Hohlkörper,
z. B. Behälter, Flaschen, Kannen, und insbesondere zum Messen des Inhaltes der Kompressionsräume
von Brennkraftmaschinen.
-
Es sind Geräte dieser Art bekannt, bei welchen eine bestimmte Menge
eines Gases dem eingeschlossenen Inhalt hinzugefügt oder entnommen und der entsprechende
Druckunterschied gemessen wird. Nun dauert aber dieses Messen eine gewisse Zeit,
und wenn der eingeschlossene Inhalt nicht vollkommen abgedichtet ist, wird Luft
in den zu messenden Raum eindringen oder entweichen, j e nachdem der Innendruck
gesenkt oder erhöht worden ist. Dieses Lecken, welches während der ganzen Meßdauer
in ein und derselben Richtung erfolgt, hat unzweifelhaft einen gewissen Einfluß
auf den Wert des gemessenen endgültigen Druckes und somit auch auf das Meßergebnis.
-
Diesem Mangel soll gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen werden,
daß man dafür Sorge trägt, daß der mittlere Druck im Innern des eingeschlossenen
Raumes während der ganzen Meßdauer gleich ist dem äußeren Druck. Dies geschieht
dadurch, daß man abwechselnd Überdruck und Unterdruck im Innern des eingeschlossenen
Raumes .erzeugt, und zwar stets nur während eines geringen Bruchteils der Gesamtdauer
des Messens. Hierdurch erreicht man, daß Luft, welche während des Unterdruckes durch
Lecken eintritt, während des folgenden Überdruckes wieder austritt, da Überdrücke
und Unterdrücke, weil sie denselben Wert und dieselbe Dauer haben, gleichmäßige
Wirkungen, aber im entgegengesetzten Sinne ausüben.
-
Gemäß der Erfindung kann also das Messen unmittelbar erfolgen, ohne
daß es erforderlich ist, irgend etwas in den zu messenden Inhalt einzuführen oder
ihm zu entnehmen, und ohne daß das Meßergebnis durch das unvermeidliche Lecken beeinflußt
wird.
-
Das Meßgerät gemäß der Erfindung umfaßt eine Pumpe, die mit dem zu
messenden Inhalt, z. B. dem Inhalt eines Kompressionsraumes, verbunden ist und bei
jeder Kolbenbewegung in den zu messenden Inhalt eine gleiche Luftmenge einbläst
und wieder absaugt, so daß abwechselnd Über- und Unterdrücke entstehen, und ein
Differentialmanometer. Der eine Schenkel dieses Manometers ist durch von der Pumpe
gesteuerte Öffnungen mit dem zu messenden Inhalt im Augenblick desjenigen Totpunktes
der Pumpe verbunden, bei dem der größte Druck herrscht. Der andere Schenkel des
Manometers ist mittels in gleicher Weise gesteuerter Öffnungen mit
dem
zu messenden Inhalt im Augenblicke des anderen Totpunktes der Pumpe verbunden, bei
dem der geringste Druck herrscht. Das Manometer läßt dann den gesuchten Inhalt nach
vorgenommener Eichung durch direkte Ablesung erkennen.
-
Die Zeichnung stellt eine Ausfiihrungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dar.
-
Das Innere eines zylindrischen Körpers i ist mit dem zu messenden
Rauminhalt der Verbrennungskammer 2, z. B. -einer Brennkraftmaschine, deren Kolben
und Ventil angedeutet ist, durch ein Zwischenstück 3 verbunden. In dem Zylinder
i bewegt sich ein Kolben 4, der eine hin und her gehende Bewegung erhält, und zwar
z. B. mittels eines Stoßkolbens 5, einer Exzenterscheibe 6, die auf der Welle 7
sitzt, und einer Rückdruckfeder B.
-
Wenn sich der Kolben ¢ in seiner höchsten Stellung befindet, gibt
er eine Aussparung 9 frei, die mit dem Rohr io in Verbindung steht. Befindet sich
der Kolben 4 in seiner niedrigsten Stellung, wird eine Aussparung ii, die mit dem
Rohr 12 in Verbindung steht, durch eine Aussparung 13 freigegeben, die ihrerseits
durch Bohrungen i4 mit dem Innern des Kolbens 4 in Verbindung steht. Die Rohre io
und i2 sind mit einem Differentialmanometer verbunden, z. B. mit den beiden Schenkeln
15 und 16 eines Flüssigkeitsmanometers.
-
Die Welle 7 erhält eine Drehbewegung, die so rasch zu wählen ist,
daß durch das Entweichen und Eindringen der Luft durch die Leckstellen während der
aufeinanderfolgenden Überdrücke und Unterdrücke, welche durch die Bewegung des Kolbens
dem Inhalte der Kammer 2, der Leitung 3 und des gesamten Geräts zuerteilt werden,
keine schädliche Wirkung ausgeübt werden kann. Denn dieses Entweichen und Eindringen
der Luft durch die Leckstellen erfolgt so langsam, daß die absoluten Werte des Überdruckes
und des Unterdruckes annähernd gleich gehalten werden, so daß der mittlere Druck
der eingeschlossenen Luft annähernd dem atmosphärischen Außendruck gleichbleibt.
In dem Rohr io und dem Schenkel 15 des Manometers bildet sich allmählich derjenige
Unterdruck aus, der in dem Gerät und dem zu messenden Raume in dem Augenblick herrscht,
wo der Kolben in seiner niedrigsten Stellung anlangt. In dem Rohr i2 und dem Schenkel
16 stellt sich dann der dem Druckmaximum entsprechende Druck allmählich ein.
-
Das Manometer mißt die Summe der absoluten Werte des Überdruckes und
des Unterdruckes, die bei gegebenen Abmessungen der verschiedenen Teile des Meßgeräts
eine Funktion des Inhaltes der zu messenden Kammer 2 sind.
-
Das Meßgerät kann dann geeicht werden, so daß es den Inhalt der zu
messenden Kammer direkt anzeigt.
-
An Stelle einer Verbindung der Kammer 2 -mittels Zwischenstücke 3
kann das Meßgerät mit dem zu messenden Inhalt auch durch biegsame Rohre oder einen
einfachen Gummischlauch- verbunden werden, den man an die Öffnung anschließt. Anstatt
durch eine Exzenterscheibe -kann die hin und her gehende Bewegung des Kolbens auch
durch ein anderes Mittel bewirkt werden.