DE8311244U1

DE8311244U1 - Weggeber zur Erfassung eines Verstellorgans

Info

Publication number: DE8311244U1
Application number: DE8311244U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-04-15
Publication date: 1984-05-30

Description

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16.3.1983 Bö/Jä

Robert Bosch GmbH* 7000 Stuttgart 1

Weggeber zur Erfassung eines Verstellorgans

Stand der Technik '-

Die Erfindung geht aus von einem Weggeber nach der Gattung

des Hauptanspruchs. ;

Es ist aus der DE-AS 1 265 U89 bekannt, die Stellung einer linear verstellbaren Regelstange einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit Hilfe eines Potentiometers zu erfassen. Dabei wird von einer linear verlaufenden Widerstandsstrecke mit Hilfe eines Schleifers, der linear zusammen mit der Regelstange bewegt wird, eine Meßspannung abgegriffen. Der solchermaßen offenbarte Weggeber für den Regelstangenweg ist dabei jedoch außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet und benötigt wegen seiner Konstruktion eine räumlich aufwendige Bauweise.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Weggeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er die kleine, von Drehpotentioiaetern bekannte Bauform aufweist und daß als beweglicher Teil lediglich ein Drehpunkt vorgesehen ist, so daß Lager- und Dichtprobleme auf ein Minimum beschränkt sind.

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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung läßt sich vorteilhaft in kleiner Bauform ein Weggeber verwirklichen, der für den Einbau in Räume geeignet ist, die stark Öl- oder Flussigkeitsnebeln ausgesetzt sind. In vorteilhafter Weise kann ein Abgleich des Weggebers jedoch von außerhalb dieses Raumes vorgenommen werden. Damit wird ein Wartungsaufwand und auch die Störanfälligkeit des,Weggebers reduziert .

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist weiterhin ( eine günstige Möglichkeit geboten, einen additiven Abgleich des Weggebers vorzunehmen, ohne das Gehäuse, in dem der Weggeber eingebaut ist, öffnen zu müssen.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 ergibt sich eine vorteilhafte Möglichkeit, einen multiplikativen Abgleich der Widerstandsstrecke des Weggebers von außerhalb des Gehäuses vorzunehmen, in dem der Weggeber untergebracht ist.

Durch die in den übrigen Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Lösung möglich, die mit ihren Vor- ^- teilen sich aus der Beschreibung und der beigefügten

Zeichnung ergeben.

Zeichnung

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine prinzipmäßige Darstellung des erfindungsgemäßen Weggebers, Figur 2 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Weggebers, Figur 3 Teilschnitte durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Weggebers, Figur h einen Schnitt durch eine zur in Figur 3 gezeigten

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Ansieht senkrechten Ebene des Ausfuhrüiigäbeispiels und Figur 5 einen Teüschnitt durch die Trägerplatte für die Widerstandsbahn und die Kontaktbahn.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist ein Teil eines Stellorgans 1 gezeigt, das z. B. ein Zwischenstück einer Regelstange einer Kraftstoff einspritzpumpe sein kann. Dieses Stellorgan führt eine lineare Bewegung mit Beträgen χ aus. Die momentane Stellung dieses Stellorgans wird mit Hilfe eines Weggebers 2 erfaßt. Dieser weist einen Betätigungshebel U auf mit der Länge L, der an seinem äußersten Ende in eine Kupplung 5 des Stellorgane eingreift und um einen Drehpunkt 6, der z. B. auf einer Welle 7 (Figur 3) liegt, schwenkbar ist. Die Kupplung 5 erlaubt eine genaue Führung des Endes des Betätigungshebels in Bewegungsrichtung des Stellorgans und eine Verschiebung des Endes des Betätigungshebels senkrecht zur Bewegung, des Stellorgans. Die Kupplung kann z. B. als Gabel, als Nut oder Langloch ausgeführt sein und das Ende des Betätigungshebels eine Kugel 8, einen Zapfen oder ein Gelenk aufweisen.

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Starr mit dem Betätigungshebel k ist ein Hebel 10 verbunden, der um den selben Drehpunkt bzw. die Welle 7 schwenkbar ist und der an seinem Ende einen Schleifer 11 aufweist. Der Hebel 10 besteht aus Isolationsmaterial oder es ist der Schleifer 11 gegenüber dem Hebel 10 isoliert auf diesem angebracht. Der Schleifer 11 ist im ständigen Kontakt mit einer Widerstandsbahn 32, die Teil einer Widerstandsstrecke des Weggebers ist. Die Widerstandsbahn ist dabei so breit, daß bei der möglichen Schwenkbewegung des Hebels 1C der Schleifer ständig in Kontakt mit der Widerstandsbahn bleibt. Die Widerstandsbahn hat eine lineare Erstreckung

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und weist an einem Ende eine feste Kontaktierung 1U, und am anderen Ende eine verschiebbare Kontaktierung 15 auf. Die Widerstandsbahn stellt sich als Widerstandsstrecke dar, bestehend aus einem Basiswiderstand R., der sich Unmittelbar an die feste Kontaktierung anschließt, einen sich daran anschließenden Widerstandsbahnbereich R , in dem der Schleifer 11 wirksam ist und einem sich dann anschließenden Bahnwiderstandsbereich R als Abgleichwiderstand zur multiplikativen Beeinflussung des am Schleifer 11 abgenommenen Wegsignals. Die Kontaktierungen lU und 15 sind an eine Spannungsquelle U angeschlossen, wobei vorteilhaft als Masse der verschiebbare Kontakt gewählt wird, der über eine Stellschraube 16 verschiebbar ist. Zwischen Masse und Schleifer 11 ist dann eine Spannung U (y) abnehmbar, die einen Wert für die Stellung des Schleifers 11 auf der Widerstandsbahn R bzw. für die Stellung des Verstellorgans 1 darstellt.

In Figur 2 ist ein Ersatzschaltbild der in Figur 1 dargestellten Anordnung angegeben, wobei anstelle eines

Widerstands R in Form eines Teils der Widerstandsbahn ο

ein üblicher Widerstand vorgeschaltet ist und anstelle

\ des Widerstandsbahnteils R ein üblicher Stellwider-

stand verwendet wird. Bei einer solchen Lösung laßt sich die Bauform insbesondere in Längserstreckung der Widerstandsbahn 12 reduzieren.

Mit der beschriebenen Einrichtung wird die Stellgröße χ des Stellorgans zunächst in einen Drehwinkel qJ verwandelt und dieser Drehwinkel durch Abtasten eines Spannungswertes auf einer linearen Widerstandsbahn wieder linearisiert. Bei sonst üblichen als Weggeber verwendeten Drehpotentiometern ist die Widerstandsbahn entsprechend der Schwenkbewegung des Hebels 10 kreisförmig ausgebildet,

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derart daß jedem Drehwinkel (X. ein entsprechender Widerstandsteilwert der Widerstandsbahn zugeordnet ist. Das Ausgangssignal eines solchen Potentiometers muß dann jedoch, wenn es für die Erfassung einer Linearbewegung χ verwendet wird, wieder mit aufwendigen Mitteln linearisiert werden. Solche Maßnahmen sind vorteilhafterweise j

mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht notwendig.

In üblicher Weise kann zur Abtastung des Spannungswerts auf der Widerstandsbahn 12 dieser parallel eine Kontakt- -j ( bahn 17 zugeordnet und der Schleifer 11 mit einem zweiten

eoenfalls auf dem Hebel 10 angeordneten Schleifer 19

verbunden werden, der im ständigen Kontakt mit der Kon- ^:

taktbahn 17 ist. In Figur h ist eine Ausführungsform des Weggebers im Teilschnitt dargestellt. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 21, in dessen Inneren eine Trägerplatte 22 aus Isoliermaterial angeordnet ist.

Auf die Trägerplatte ist eine Widerstandsstrecke in Form -

der in Figur 1 gezeigten Widerstandsbahn 12 aufgebracht. Am einen Ende weist diese die Kontaktierung lh auf, deren Spannungsversorgung gemäß Figur 5 über einen Leiter 23 erfolgt, der in die Trägerplatte eingegossen ist und - dessen anderes Ende dicht durch einen Deckel 2^ des Gehäuses 21 an der Stelle 25 nach außen geführt ist. Eine entsprechende Kontaktierung 2β weist das eine End.e der ebenfalls auf die Trägerplatte 22 aufgebrachten Kontaktbahn 17 auf mit einem entsprechenden Anschluß an der _: Stelle 25 des Deckels 2k.

Die verschiebbare Kontaktierung 15 kann bei dieser Ausführung entweder mit Masse verbunden sein oder isoliert auf einem Schiebeglied 28 befestigt sein und durch einen Leiter mit einem Anschluß an der Stelle 25 Verbunden sein· Die Widerstandsbahn wird vorteilhaft aus

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elektrisch, leitendem Kunststoff gefertigt, wodurch die Reibwiderstände und die Abnutzung erheblich reduziert werden.

Der Hebel 10 ist bei der Ausführungsform nach Figur k bzw. Figur 3 aus isolierendem Kunststoff gefertigt und auf das Ende der Welle 7 aufgespritzt. Diese ist in Kunststoffbuehsen 29, die in den Deckel 2k des Gehäuses eingesetzt sind, gelagert und führt aus dem Gehäuse heraus, wo es am anderen Ende mit dem Betätigungshebel k fest ver- ^ bundün ist. Dieser greift mit einem Kugelkopf 30 an

seinem Ende in eine Nut 31 des Stellorgans 1 ein.

Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung des Weggebers 2 besteht in seiner Art der Befestigung und Zuordnung zum Stellorgan und in der Möglichkeit der Angleichung, ohne den Deckel des Gehäuses öffnen zu müssen. Dazu ist an dem Gehäuse ein zylindrischer Zapfen 32 angeformt, der in einer entsprechenden passenden Bohrung 33 einer Wand 3^+ einsteckbar und dort verschiebbar ist. Die Wand 3^ kann dabei die Wand einer Kraftstoffeinspritzpumpe sein, in deren Inneren sich Kraftstoff ζ"\ oder Öl befinden. Wenn auch das Innere der Pumpe nicht

ganz mit Kraftstoff oder Öl ausgefüllt ist, so kann dort beim Betrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe doch ein entsprechender Flüssigkeitsnebel auftreten, der geeignet wäre, die Funktionsweise eines Weggebers der Art eines Potentiometers zu stören. Das Gehäuse 21 des erfindungsgemäßen Weggebers ist jedoch durch den Deckel 2U dicht verschlossen und auch die Durchführung der Welle 7 durch den Deckel ist Z. B. durch einen Rundschnurring 35 dicht gestaltet.

Bei der Bohrung 33 handelt es sich um eine Durchgangsbohrung durch die Wand 3^* so daß auch hier vorteilhaft

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das eingesteckte Ende des Zapfens 32 mit einem Rundschnurring 36 versehen ist, der für eine entsprechende Abdichtung sorgt.

Der zylindrische Zapfen 32 besitzt eine Längsbohrung 38, die ein Innengewinde aufweist und ins Innere des Gehäuses 21 mündet. Das äußerste Ende des zylindrischen Zapfens besitzt einen Schlitz 39, der es erlaubt, daß der Zapfen nach außen gespreizt werden kann.

In das Gewinde der Längsbohrung 38 ist eine Schraube U1 eingeschraubt, die mit ihrem Ende ins Innere des Gehäuses 21 ragt und dort das Schiebeglied 28 trägt. Durch Verdrehen der Schraube kl mit Hilfe eines in die Längsbohrung 38 eingebrachten Werkzeuges läßt sich nunmehr die Kontaktierung 15 auf der Widerstandsbahn 12 verschieben, ohne daß £as Gehäuse des Weggebers 2 oder das Gehäuse der

Kraftstoffeinsiritzpumpe geöffnet werden muß. Statt dem Schiebeglied 28 kann natürlich auch ein Stellwiderstand anderer Ausgestaltung verstellt werden. Neben diesem multiplikativen Abgleich mit Hilfe der Kontaktierung 15 kann durch die beschriebene Ausgestaltung auch ein äddi- -^ tiver Abgleich vorgenommen werden, wobei die Zuordnung der Welle T in Verschieberichtung χ des Stellorgans verändert werden kann. Dabei wird der zylindrische Zapfen 32 in der Bohrung 33 verschoben und in seiner gewünschten Stellung dadurch fixiert, daß in die Bohrung 38 eine Schraube U2 eingeschraubt wird, die einen konischen Kopf U3 aufweist und mit diesem beim Einschrauben der Schraube U2 das geschlitzte Ende des zylindrischen Zapfens spreizt. Zum Schutz vor Verschmutzung kann das außen liegende Ende der Durchgangsbohrung 33 mit einer Verschlußkappe UU verschlossen werden,

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Um "bei einer Verschiebung des Gehäuses 21 ein Verdrehen desselben um die Achse des zylindrischen Zapfens 32 zu verhindern, ist das Gehäuse zusätzlich z, B. durch einen Stift k6 geführt,

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16.3.7983 Bö/Jä

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Ansn^ü-che

( ' 1· Weggeber zur Erfassung von Stellungen eines Verstellorgans, insbesondere eines Stellorgans von Kraftstoffeinspritzpumpen, mit einem vom Stellorgan betätigten Schleifer, der mit einer auf einer Trägerplatte angeordneten Widerstandsbahn, die zumindest Teil einer zwischen die Pole einer Spannungsquelle geschalteten Widerstandsstrecke ist, in Kontakt ist und an den eine der Stellung des Verstellorgans entsprechende Spannung abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schleifer tragende Hebel (10) und die Widerstandsstrecke (12) in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse (21) angeordnet sind, daß der Hebel (10) auf einer Welle (7) angeordnet ist, die

-v dicht durch eine Wand (2U) des Gehäuses (21) geführt ist und am außen liegenden Ende einen Betätigungshebel (U) aufweist, der mit dem Verstellorgan (1) kuppelbar ist und das Gehäuse und das Verstellorgan in einem wenigstens zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Raum angeordnet sind und daß ferner das Gehäuses (2U) zu seiner Befestigung einen zylindrischen Zapfen (32) aufweist, der dicht in einer Durchgangsbohrung (33) in einer den Raum begrenzenden Wand (3U) verschiebbar und dort fixierbar ist.
2. Weggeber nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Zapfen (32) an seinem äußersten Ende

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geschlitzt ist und durch ein dort von außerhalb des Raumes einbringbares konisches Klemmstück (U3) in einer bestimmten Zuordnung des Gehäuses (21) zum Verstellorgan (1) fixierbar ist.
3. Weggeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Zapfen (32) eine ins Innere des Gehäuses (21) mündende Längsbohrung (38) aufweist, durch die eine Stelleinrichtung (28, 15) im Innern des Gehäuses (21) ■\ betätigbar ist, du:, ch welche der wirksame Gesamtwiderstand der Widerstandsstrecke (R , R , 12, R ) änderbar ist.
k. Weggeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung aus einem auf der Widerstandsbahn (12) verstellbaren Schleifer (11) besteht, der einer der Kontakte (15) der Widerstandsstracke ist.
5. Weggeber nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (38) im zylindrischen Zapfen (32) als Gewindebohrung ausgebildet ist, in der eine Schraube (Ui) durchdrehbar ist, deren ins Innere des Gehäuses

) (21) ragendes Ende mit dem Schleifer (15) gekoppelt ist.
6. Weggaber nach Anspruch 5 j dadurch gekennzeichnet_s daß die Gewindebohrung (38) zur Fixierung des Zapfens (32) eine Klemmschraube (U2) mit konischem Kopf (U3) einschraubbar ist.
7. Weggeber nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, da'· durch gekennzeichnet, daß die Durchgärigsbohruiig (33) durch eine Verschlußkappe (hk) von außen diaht verschließbar ist.

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