DE3336906C2

DE3336906C2 -

Info

Publication number: DE3336906C2
Application number: DE19833336906
Authority: DE
Inventors: Ilija Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Djordevic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1990-05-23
Also published as: DE3336906A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Dehnstoffelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein solches Dehnstoffelement ist durch die DE-OS 24 61 041 bekannt. Dort ist die temperaturabhängige Verschiebung des Stellglieds von dem räumlichen Ausdehnungskoeffizienten des Dehnstoffkörpers abhängig, da im allgemeinen der Dehnstoffkörper an drei Seiten vom Gehäuse ohne Freiraum umgeben ist. Die Volumenänderung des Dehnstoffs bei Temperaturzunahme wird vollständig in eine Längsausdehnung in Richtung des Stellglieds umgesetzt. Der Stellweg des Stellglieds entspricht exakt dieser umgesetzten Längenausdehnung.

Sind dem Dehnstoffkörper jedoch Ausweichmöglichkeiten quer zur Verschieberichtung des Stellglieds gegeben, so ist der Verschiebeweg des Stellglieds bei Temperaturzunahme lediglich gleich der reinen Längenausdehnung des Dehnstoffkörpers und damit geringer. Maßgeblich für den Verschiebeweg des Stellglieds ist hier der sogenannte lineare Ausdehnungskoeffizient.

In beiden Fällen ist der Ausdehnungskoeffizient konstant und kann, einmal vorgegeben, nicht nachträglich verändert werden.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Dehnstoffelement der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Stellweg in Grenzen einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch den eingepreßten Einstellstift wird der Dehnstoffkörper quasi in zwei Teilkörper aufgeteilt, von denen der eine, die freie Durchgangsbohrung aufweisende Teilkörper einen linearen Ausdehnungskoeffizienten und der andere, den eingepreßten Einstellstift enthaltende Teilkörper einen räumlichen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Der Längenzuwachs des gesamten Dehnstoffkörpers bei Temperaturzunahme setzt sich daher zusammen aus dem Längenzuwachs des Teilkörpers, der durch den räumlichen Ausdehnungskoeffizienten bestimmt ist, und dem Längenzuwachs des zweiten Teilkörpers, der von dem linearen Ausdehnungskoeffizienten abhängig ist. Durch Verändern der Einpreßtiefe des Einstellstiftes können die Längen der Teilkörper geändert werden, damit die Teilzuwächse und damit der Stellweg des Dehnstoffelements. Nach außen wirkt sich dies wie eine Änderung des Ausdehnungskoeffizienten des Dehnstoffelementes aus.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Dehnstoffelements liegt in dessen guter Justierbarkeit ohne Veränderung der Einbaulage, der einfachen Anpassung des Ausdehnungskoeffizienten an geforderte Bedingungen sowie in der billigen Herstellung von Dehnstoffelementen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten aus gleichen Bauteilen.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt eines Dehnstoffelements.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das im Längsschnitt dargestellte Dehnstoffelement weist ein zylinderförmiges Gehäuse 10 mit einem Außengewinde 11 auf. Im Gehäuse 10 ist ein als zylindrischer Stößel ausgebildetes Stellglied 12 axial geführt. Das zylindrische Stellglied 12 ragt teilweise aus dem Gehäuse 10 heraus und wird an seiner im Gehäuse 10 verbleibenden Stirnfläche 121 von einem zylindrischen Dehnstoffkörper 13 beaufschlagt. Hierzu sind zylindrisches Stellglied 12 und zylindrischer Dehnstoffkörper 13 in einer Sackbohrung 14 im Gehäuse 10 fluchtend so eingebracht, daß der zylindrische Dehnstoffkörper 13 hinter dem zylindrischen Stellglied koaxial angeordnet ist. Am Grunde der Sackbohrung 14 mündet, in Achsrichtung verlaufend, eine von der stellgliedfernen Stirnseite des Gehäuses 10 herkommende Gewindebohrung 15, in welcher ein Einstellstift 16 mit seinem Außengewinde 17 verschraubbar ist.

Der zylindrische Dehnstoffkörper 13 weist eine in Achsrichtung verlaufende Durchgangsbohrung 18 auf. An dem dem zylindrischen Stellglied 12 gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13 ragt der Einstellstift 16 hinein. Der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 18 und der Außendurchmesser des Einstellstiftes 16 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß im Eindringbereich des Einstellstiftes 16 der zylindrische Dehnstoffkörper 13 mit Preßsitz auf dem Einstellstift 16 aufsitzt. Die durch den eingepreßten Einstellstift 16 hervorgerufene Pressung des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13 liegt jedoch unter der Fließgrenze des verwendeten Dehnstoffs.

Durch mehr oder weniger starkes Einschrauben des Einstellstiftes 16 in die Gewindebohrung 15 läßt sich die Eindringtiefe l₁ des Einstellstiftes 16 in die Durchgangsbohrung 18 des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13 verändern. Für den Teilbereich mit der Länge l₁ des zylindrischen Dehnstoffkörpers ist bei Ausdehnung des Dehnstoffes infolge Temperaturzunahme der räumliche Ausdehnungskoeffizient α′ maßgebend. Die gesamte räumliche Ausdehnung des Dehnstoffs in dem Teilbereich mit der Länge l₁ wird in eine Längenausdehnung in Richtung auf das zylindrische Stellglied 12 umgesetzt. Die Längenausdehnung Δ l₁ ergibt sich dabei gemäß

Δ l₁ = l₁ · α′ · Δ T,

wobei Δ T die Temperaturzunahme und α′ der resultierende lineare Ausdehnungskoeffizient ist, der sich aus der Volumenausdehnung des Teilbereichs des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13 mit der Länge l₁, umgerechnet auf die Längenausdehnung in Richtung zum Stellglied 12, abzüglich der Ausdehnung des Gehäuses 10 durch Temperatur und Pressung, ergibt.

Für den Teilbereich des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13 mit der Länge l₂ ist der lineare Ausdehnungskoeffizient a L maßgebend. Der Längenzuwachs dieses Teilbereichs bei Anstieg der Temperatur um Δ T ergibt sich zu

Δ l₂ = l₂ · α _L · Δ T.

Die gesamte Längenausdehnung Δ l des zylindrischen Dehnstoffkörpers 13, und damit der Verschiebeweg des zylindrischen Stellglieds 12, ergibt sich durch Addition der Teilausdehnungen Δ l₁ und Δ l₂ zu

Δ l = (l₁ · α ′+l₂ · a _L) · Δ T

Δ l = l · α _res · Δ T.

Für den gesamten zylindrischen Dehnstoffkörper 13 mit der Länge l ergibt sich somit ein resultierender Ausdehnungskoeffizient a _res′, der abhängig ist von dem Verhältnis der Teillängen l₁ und l₂, das durch die Einpreßtiefe des Einstellstiftes 16 festgelegt ist. Durch Verändern der Einpreßtiefe des Einstellstiftes 16 kann somit der resultierende Ausdehnungskoeffizient α _res in Grenzen verändert werden.

Claims

Dehnstoffelement, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse mit einem darin axial geführten zylindrischen Stellglied, mit einem koaxial dahinter angeordneten, das zylindrische Stellglied beaufschlagenden zylindrischen Dehnstoffkörper, der über einen, in das dem zylindrischen Stellglied gegenüberliegende Ende des zylindrischen Gehäuses eingeschraubten Einstellstift beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Dehnstoffkörper (13) eine in Achsrichtung verlaufende Durchgangsbohrung (18) aufweist und daß der Einstellstift (16) zur Beaufschlagung des zylindrischen Dehnstoffkörpers (13) in die Durchgangsbohrung (18) längenverstellbar mit Preßsitz hineinragt.