NO126282B - - Google Patents

Description

Trykktoppmåler for måling av trykktopper i gasstrykk.

Denne oppfinnelse vedrører en trykktoppmåler for måling

av trykktopper i gasstrykk som forandres periodisk/ med et stempel som påvirkes ved gasstrykket, med en med stemplet samvirkende, ved en målefjær belastet måledel, et holdeorgan som bare tillater en bevegelse av måledelen mot målefjærens kraft, og et anvisningsorgan som er i forbindelse med måledelen og tjener til anvisning av det maksimalt opptredende trykk på basis av en under en måling oppnådd endestilling av måledelen som skyldes den likevekt som innstiller seg mellom det maksimale gasstrykk som virker over stemplet på måledelen og målefjærens fjærkraft, idet stemplet på i og for seg kjent måte er bevegelig i forhold til måledelen i denne bevegelsesretning og er forsynt med en fjær som etter hver innvirkning av gasstrykket bevirker en tilbakebevegelse av stemplet.

Trykkmålere av denne type er tidligere kjent i forskjellige utførelser. Ved disse målere bevirker gasstrykket som innvirker på et stempel sammentrykning av en målefjær, og hvor en holdedel som av en fjær er avlastet under målefjærens sammentrykning, beveges slik at klaringen som oppstår ved sammentrykning av målefjæren, utjevnes samtidig som holderdelen holder måledelen i den under målingen oppnådde endestilling. Ut fra denne endestilling kan den maksimale trykkraft bestemmes som innvirker på stemplet.

Som regel finnes ved trykktoppmålere av denne type en belg mellom stemplet og huset som tillater en bevegelse av stemplet under innvirkning av gasstrykket og som beskytter stemplets bakside mot innvirkning av gasstrykket.

Ved de hittil kjente utførelser av slike trypptoppmålere må stemplet under en måling tilbakelegge hele den vei som målefjæren deformeres etter. Med tanke på nøyaktigheten av målingen er man da interessert i en stor deformering av fjæren. Hvis dog apparatet skal utføres for høye trykk, er det vanskelig å fremstille hensiktsmessige belger som kan stå imot trykket og samtidig tillate lange fjærveier. Dessuten har man ved anvendelsen av slike store belger i forbindelse med måling av hete gasser, f.eks. ved måling av trykktopper ved dieselmotorer, den ulempe at belgen har stor overflate som opphetes sterkt under målingen.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en trykktoppmåler av ovennevnte type, hvor de nevnte ulemper ikke forekom-mer og hvor det er mulig å avtette stemplet ved hjelp av en kort belg som kan stå imot høye trykk og som har liten overflate.

Dette har man oppnådd ved hjelp av trykkmåleren ifølge oppfinnelsen som utmerker seg ved at der for begrensning av stemplets bevegelse under gasskraftens innvirkning er anordnet et anslag, og at det mellom stemplet og måledelen er anordnet et etterstillingsorgan som etter hver tilbakebevegelse av stemplet utjevner den ved innvirkning av holdeorganet mellom måledelen og stemplet dannede klaring.

Ved hjelp av oppfinnelsen har man tilveiebragt en trykktoppmåler hvis stempel ikke behøver å følge hele bevegelsen av måledelen med målefjæren. Etter at måledelen under en trykkstigning er løftet mot målefjærens kraft,utjevnes avstanden mellom stemplet og måledelen ved hjelp av den andre etterstillingsdel slik at stemplet alltid bringes tilbake til sin utgangsstilling og dog er helt virksomt. Ved denne utførelse er det for betjening av trykktoppmålere tilstrekkelig med små stempelslag i størrelsesområdet 0,1 mm som uten vanskeligheter også kan opptas av en kort membran som er motstandsdyktig overfor høye trykk. Apparatet får derfor lengere

brukstid, oppvarmes mindre under måling og derfor er nøyaktigere enn tidligere kjente apparater av denne type.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av et ek-sempel under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom trykktoppmåleren ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II på fig. 1. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en trykktoppmåler 10 med et apparatushus bestående av husdeler 11,12,13,14 som ved hjelp av en konisk del 16 og en kronemutter 17 kan skrues fast på en gjen-getapp på en maskin som skal måles. Delene 11,12,13,14 er omgitt av en dreibar bøssing 15 som med en fortanning 15' griper inn i til-svarende noter i kronemutteren. Apparatet kan påskrues for hånd ved hjelp av bøssingen 15. I apparathusdelen 14 finnes en aksial kanal 18 for tilførsel av gass hvis gasstrykk skal måles. I en boring i apparathusdelen 13 som er tettet mot delen 14, er ved sin ene ende tettende festet en belg 20 som med sin andre ende omslut-ter en del av et stempel 21. Det sistnevnte er forsynt med en frem-, springende skrue 22 som er ført gjennom en boring i delens 12 skive-formede topp 23. Når apparatet er i ro, finnes der mellom stemplet 21 og skivens 23 mot stemplet vendende side en avstand S hvis stør-relse i dette tilfelle utgjør ca. 0,1 mm. Mellom stemplet 21 og skiven 23 finnes en tallerkenfjær 24 som fastholder denne avstand.

I en boring i apparatdelen 11 føres med sin ytre omkrets-flate en rund flens 25 som tilhører en måledel 26. Flensen 25 er sikret mot dreining ved hjelp av en stift 27 som føres i en slisse 28 i apparatdelen 11. Måledelen 26 omfatter en hul sylindrisk del

30 som går over i flensen 25 og har indre gjenger 31, samt en del

32 som har ytre gjenger 32'. Rundt den sylindriske del 30 er anordnet flere tallerkenfjærer som på den ene side støtter seg mot flensen 25 og på den andre side over en hylse 34 og en ring 35 mot apparathusdelen 11. Tallerkenfjærene danner sammen målefjæren 33 som deformeres av det målte trykk og hvis deformering benyttes som basis for bestemmelse av det maksimale målte trykk.

På delen 32 av måledelen 26 er påskrudd en holdedel

36 som har form av en gjengebøssing. Delens 32 gjenger samt holdedelens 36 gjenger er selvsperrende. Holdedelen 36 er forbundet med den indre ende av en spiralfjær 37 hvis ytre ende er festet i en sylindrisk bøssing 38 som er fast forbundet med apparathusdelens 11 øvre ende. Fjæren 37 er anordnet slik at den under drift innvirker på holdedelen 36 med en fjærkraft som er rettet slik at holdedelen 36 søker å skru seg nedover i måledelens 26 gjenger når man ser på apparatet i den på fig. 1 viste stilling. Da holdedelen 36 imidlertid støtter seg med sin nedre endeflate mot en flate 35' på den i apparathusdelen 11 festede del 35, vil en slik bevegelse i hviletilstand forhindres ved friksjon under innvirkning fra målefjæren 33.

I innergjengene 31 av måledelens 26 sylindriske del

30 er skrudd inn en tappformet etterstillingsdel 40 som ved sin nedre ende er forsynt med en flens 41 som i hviletilstand støtter seg på skivens 23 bort fra stemplet 21 vendende flate 23'. Dessuten er etterstillingsdelen 40 forsynt med en tapp 42 som strekker seg utover i akseretningen gjennom måledelen 26. Ved tappens 42 ytre en-de er festet en forbindelsesdel 43, ved hvis indre ende er fastgjort en etterstillingsfjær 44. Fjærens 44 ytre ende er på lignende måte som fjærens 37 festet til bøssingen 38. Fjæren 44 er anordnet slik at den under drift søker å skru etterstillingsdelen 40 i gjengene 31 ut av måledelen 26 utover, dvs. nedover ifølge figuren. Denne bevegelse forhindres i hviletilstand ved opplagring avflensen 21 på skivens 23 flate 23' og den derved dannede friksjon, fordi flensen 41 er belastet ved fjæren 33.

Mellom forbindelsesdelen 43 og holdedelen 36 finnes, som vist på fig. 2, en forbindelse av tannkoblings- eller klokoblings-typen med stor klaring. Forbindelsesdelen 43 er forsynt med frem-spring 45 som griper i uttagninger 46 i holdedelens 36 endeparti. Koblingen tillater en felles bevegelse av de to deler 36 og 40 som kan skje utenfra, særlig for tilbakestilling til en utgangsverdi. Under drift er de to to deler fritt bevegelige i forhold til hveran-dre som følge av klaringen mellom fremspringene 45 og uttagningene 46.

For utførelse av nevnte bevegelse av delene 36 og 40

og for avlesning av måleverdiene er det på den øvre ende av etter-

stillingsdelens 40 tapp 42 festet en hette 48 ved hjelp av en mutter 47. Hetten 48 er ved sin nedre kant forsynt med en skala som samvirker med et merke på apparathusdelen 11.

Når en måling påbegynnes, bringes delene 36 og 40 ved hjelp av hetten 48 til en utgangsstilling som f.eks. kan være beteg-net med "0" på hettens 48 skala. De enkelte deler i måleapparatet befinner seg da i den på fig. 1 viste stilling. Deretter skrues måleapparatet fast på maskinen som skal måles, f.eks. på en dieselmo-tors sylinder, hvis ikke apparatet allerede sitter fast på sylinde-ren etter en foregående måling.

Når gassene fra sylindrene periodisk frembringer trykk-støt på stemplet 21, vil stemplet løftes ved gasstrykket og da mot målefjærens 33 virkning, idet overføringen av kraften skjer over

skruens 22 hode, etterstillingsdelens 40 flens 41 og gjengene 31 til måledelen 30. Stemplet 21 kan da bare bevege seg over en streknings-størrelse som svarer til avstanden S, idet det vil støte mot det ved skiven 2 3 dannede anslag. Ved denne bevegelse som som nevnt kan være minimal og i det foreliggende tilfelle utgjøre f.eks. 0,1 mm, vil

hodet 22 løfte etterstillingsdelen 40 og med denne også måledelen 26. Sammen med måledelen beveges også holdedelen 36 som samtidig løftes av delen 35. Derved forsvinner friksjonen mellom delen 36

og delen 35, slik at fjæren 37 kan dreie holdedelen 36. Dreiebeve-gelsen vil da fortsette så lenge til delen 36 støter, mot delen 35.

Ved en etterfølgende trykksenkning beveger stemplet

21 seg tilbake som følge av fjærens 24 innvirkning. Måledelen 26 kan ikke følge denne bevegelse fordi den holdes tilbake av holdedelen 36, slik at en spalte ville dannes mellom etterstillingsdelens 40 flens 41 og skiven 23. Derved frigjøres imidlertid skiven 41

som hittil ble fastholdt ved friksjon, hvilket har til følge at fjæren 44 dreier etterstillingsdelen 40 så lenge til denne støter mot skiven 23 hhv. skivens friksjonsflate 23'.

Ved de etterfølgende trykkstøt på stemplet 21 fra den

virksomme gass beveges alltid først holdedelen 36 og deretter etterstillingsdelen 40. Derved vil måledelen 26 beveges trinnvis oppover ifølge figuren samtidig som fjæren 33 vil trykkes sammen. Denne bevegelse vil fortsette til den ved deformering av målefjæren 33 frembragte kraft er så stor at den ikke lenger kan overvinnes av gasstrykket som innvirker på stemplet 21. Det oppstår da en likevekts-tilstand hvor målefjærens 33 kraft er like stor som gasstrykket,

hvormed målingen er avsluttet. Da etterstillingsdelens 40 dreiebe-vegelse er proporsjonal med måledelens 26 slagbevegelse i aksialret-ningen, kan måleverdien avleses på skalaen på hetten 48.

Man vil forstå at forskjellige forandringer kan gjø-

res i det forklarte og på tegningen viste apparat. Etterstillingsorganet kan f.eks. virke hydraulisk og være utformet som et stempel som føres i en boring i måledelen og hvor det er anordnet egnede ventiler for å sikre den beskrevne virkning.

Claims (11)

1. Trykktoppmåler for måling av trykktopper i gasstrykk som forandres periodisk, med et stempel som påvirkes ved gasstrykket, med en med stemplet samvirkende, ved en målefjær belastet måledel, et holdeorgan som bare tillater en bevegelse av måledelen mot må-lef jærens kraft, og et anvisningsorgan som er i forbindelse med måledelen og tjener til anvisning av det maksimalt opptredende trykk på basis av en under en måling oppnådd endestilling av måledelen som skyldes den likevekt som innstiller seg mellom det maksimale gasstrykk som virker over stemplet på måledelen og målefjærens fjærkraft, idet stemplet på i og for seg kjent måte er bevegelig i forhold til måledelen i denne bevegelsesretning og er forsynt med en fjær som etter hver innvirkning av gasstrykket bevirker en tilbakebevegelse av stemplet, karakterisert yed at der for begrensning av stemplets (21) bevegelse under gasskraftens innvirkning er anordnet et anslag, og at det mellom stemplet (21) og måledelen (26) er anordnet et etterstillingsorgan (40) som etter hver tilbakebevegelse av stemplet utjevner den ved innvirkning av holdeorganet (36) mellom måledelen (26) og stemplet (21) dannede klaring.

2. Trykktoppmåler ifølge krav 1, karakterisert ved at etterstillingsorganet (40) er ved selvsperrende gjenge (31) forbundet med måledelen (26), støtter seg mot målefjærens (33) kraft på en friksjonsflate (23), og er belastet ved en et-terstillingsf jær (441 som motyirker den til ltiåledelens (26) bevegelse syarende, mot -målefjærens (331 kraft frembragte dreieretning.

3. Trykktoppmåler ifølge krav 2, karakterisert ved at holdeorganet (36) er ved selvsperrende gjenge forbundet med måledelen (26), støtter seg på en friksjonsflate (35'), og er belastet i en dreieretning ved hjelp av en etterstillingsfjær (3).

4. Trykktoppmåler ifølge krav 1, karakterisert ved at stemplet (21) er tettet mot trykktoppmålerens hus (12,13, 14) ved,hjelp av en belg (20).

5. Trykktoppmåler ifølge krav 2, karakterisert ved at der mellom stemplet (21) og etterstillingsorganet (40) er anordnet en i huset (11-14) fastgjort i forhold til stemplets bevegelsesretning perpendikulært beliggende skive (23) som danner anslaget, som på den bort fra stemplet (21) vendende side har den med etterstillingscaganet(40) samvirkende friksjonsflate og som har en sentral åpning som en del (22) som er forbundet med stemplet (21) er ført gjennom, hvilken del (22) er innrettet til å understøttes på etterstillingsorganet (40).

6. Trykktoppmåler ifølge krav 5, karakterisert ved at etterstillingsorganet (40) har form av en inn i en sentral gjengeboring i måledelen inn&rudd tapp som på sin mot stemplet (21) vendende ende har en flens (41) som har en friksjonsflate som er innrettet for samvirkning med skivens (23) friksjonsflate.

7. Trykktoppmåler ifølge krav 6, karakterisert ved at måledelen (26) på sin mot stemplet (21) vendende ende har en flens (25) på hvis ene side målefjæren (33) støtter seg og hvis annen side danner en flate som tjener til understøttelse på etterstillingsorganets (40) flens (41) i hvilestilling.

8. Trykktoppmåler ifølge krav 7, karakterisert ved at etterstillingsorganet (40) er forsynt med en gjennom en aksial boring i måledelen (26) utad ført tapp (42), ved hvis hjelp etterstillingsorganets (40) stilling i forhold til måledelen (26) kan påvirkes utenfra.

9. Trykktoppmåler ifølge krav 8, karakterisert ved at etterstillingsorganets (40) etterstillingsfjær (44) er forbundet med den ytre ende av etterstillingsorganets (40) tapp (42). lp.

Trykktoppmåler ifølge krav 2 og 9, karakterisert ved at holdeorganet har form av en måledelens (26) ytter-gjenge (32) omsluttende bøssing (36) som er anordnet på måledelens (26) bort fra stemplet (21) vendende ende (32), og at bøssingen (36) er ved hjelp av en tannkobling (45/46) forbundet med et ved enden av etterstillingsorganets tapp (42) festet organ (43), hvor koblingen tillater en felles tilbakestilling av bussingen (36) og etterstillingsorganet (40), men har tilstrekkelig klaring til under en måling å tillate en fri gjensidig bevegelse av bøssingen (36) og etterstillingsorganet (40).

11. Trykktoppmåler ifølge krav 8, karakterisert ved at der ved enden av etterstillingsorganets (40) tapp (42) er festet en for hånd betjenbar hette (48) som samvirker med en til-støtende del (11) av apparathuset, hvor det på en av delene finnes et merke og på en annen en skala slik at der under en måling på basis av hettens (48) endestilling kan avleses en måleverdi på skalaen.