DE3615111A1 - Russpruefgeraet fuer die abgase von dieselfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rußprüfgerät für Abgase von Dieselfahrzeugen, mit einer Pumpe, die ein vorbestimmtes Abgasvolumen durch ein Filterpapier saugt. Bei einem bekann­ ten derartigen Gerät muß die Pumpe vor jedem Prüfvorgang vom Benutzer mechanisch gespannt werden und das Filterpapier muß von Hand weitertransportiert werden. Aus dem Schwärzungsgrad des Filterpapiers an der Stelle, an der es von den Abgasen durchströmt wird, wird durch Vergleich mit einer Schwär­ zungstabelle die sogenannte Rußzahl oder ein anderer für den Rußgehalt des Abgases charakteristischer Wert ermittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das einfach zu handhaben ist und sich besonders für die Durchführung von Meßreihen bei ein und demselben Fahrzeug eignet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Pumpe einen elektromotorischen Antrieb aufweist, daß eine Halterung für eine Vorratsrolle von Filterpapier und eine elektrisch betriebene Vorschubeinrichtung für das Filterpapier vorgesehen sind, daß die genannten Teile in ein im wesentlichen staubdichtes Gehäuse eingebaut sind, daß eine Vorrichtung zum Begrenzen der Laufzeit der Pumpe auf einen vorgegebenen Wert vorgesehen ist, und daß eine Fern­ steuervorrichtung vorgesehen ist, durch die zeitlich ge­ trennt die Pumpe und die Vorschubeinrichtung einschaltbar sind.

Dadurch, daß die genannten Teile, vorzugsweise alle Teile der Vorrichtung, in das Gehäuse eingebaut sind, wird eine Verschmutzung der Geräteteile und insbesondere auch des Filterpapiervorrats verhindert, so daß zuverlässige Messun­ gen möglich sind. Durch die Fernsteuerung ist es möglich, daß eine einzige Person das Gerät bedient. Der von der in den Auspuff des Fahrzeugs einzuführenden Sonde zum Gerät führende Schlauch darf aus meßtechnischen Gründen nicht allzu lang sein. Das Gerät wird sich daher im allgemeinen in Auspuffnähe befinden. Durch die Fernsteuerung kann der Benutzer des Geräts im Führerhaus des Fahrzeugs den Diesel­ motor auf eine für die Messung gewünschte Drehzahl bringen und bei Erreichen der Drehzahl durch die Fernsteuerung den Meßvorgang auslösen. Nach Abschluß des Meßvorgangs kann er dann auch den Papiervorschub veranlassen. Die nächste Messung kann beim Ausführungsbeispiel nach wenigen Sekunden erfolgen, ohne daß der Benutzer am Gerät selbst irgendwelche Handgriffe vornehmen muß; er muß vielmehr lediglich die Fernsteuerung abermals betätigen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gerät eine Steuervorrichtung auf, die nach dem Abschalten der Pumpe selbsttätig die Vorschubeinrichtung einschaltet und während des Laufs der Vorschubeinrichtung das erneute Einschalten der Pumpe verhindert. Hier muß der Benutzer über die Fern­ steuerung lediglich ein einziges Steuersignal abgeben, das zunächst den Lauf der Pumpe veranlaßt und anschließend den Vorschub des Filterpapiers ohne besonderes Zutun des Benut­ zers veranlaßt. Hierdurch kann eine einfache Fernsteuervor­ richtung verwendet werden. Diese Ausführungsform eignet sich besonders dazu, mit einer Funkfernsteuerung, die vorzugswei­ se Frequenzen im UHF-Bereich verwendet, zu arbeiten, weil hierbei lediglich ein einziger Steuerkanal erforderlich ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist noch von Vorteil, daß ein mehrmaliges Durchsaugen von Abgasen durch den glei­ chen Abschnitt des Filterpapiers verhindert wird. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Geräts vergrößert.

Eine kabellose Fernbetätigung erleichtert die Benutzung und vermeidet die Gefahr von Unfällen oder Beschädigungen eines viele Meter langen Fernbedienungskabels.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorschub­ einrichtung eine Welle auf, welche an beiden Achsenden ein Reibrad hat. Diese Reibräder weisen nur auf einen Sektor ihres Umfanges eine Rändelung auf. Dadurch läßt sich ein folgerichtiger, zuverlässiger Transport des in Streifenform vorliegenden Filterpapiers durchführen, wobei das Filterpa­ pier nur an den Seitenkanten transportiert wird und somit im Filtrierbereich unbeschädigt bleibt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Exzenter zum Betätigen einer Klemmvorrichtung des Geräts vorgesehen, durch welche ein Filterpapiersektor im Abgasweg gehalten wird. Der Vorteil liegt dabei darin, daß die Klemmvor­ richtung auf einfache Weise selbsttätig gelöst werden kann, wenn das Filterpapier von der Vorschubeinrichtung transpor­ tiert werden soll.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentli­ che Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzel­ nen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfin­ dung verwirklicht sein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Rußprüfgeräts bei geöffnetem Gehäuse,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Vorschubeinrich­ tung für das Filterpapier,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 ist im Inneren eines Gehäuses 1 eine durch einen rotierenden Elektromotor 2 angetriebene Gaspumpe 3 angeord­ net. An der in Fig. 1 oberen Wand 5 des Gehäuses ist eine Einheit 6 befestigt, die eine Vorschubeinrichtung für Fil­ terpapier, das sich auf einer Vorratsrolle 8 befindet, und eine Klemmeinrichtung für das Filterpapier aufweist. Die Einheit 6 ragt mit einem runden Fortsatz 9 durch eine Boh­ rung der Wand 5 nach außen; hier ist ein Hebel 7, der ge­ genüber Fig. 2 um 90° gedreht gezeichnet ist, vorgesehen, durch den die Klemmvorrichtung von Hand betätigbar ist, wie dies nach dem Einsetzen einer neuen Vorratsrolle 8 erforder­ lich ist, oder dann, wenn nach Abschluß einer Messung ein längerer Streifen des Filterpapiers aus dem Gerät herausge­ zogen werden soll. Zum Antrieb der Einrichtung 6 dient ein Elektromotor 12.

Eine Steuervorrichtung 15, die nicht im einzelnen darge­ stellt ist, ist mit den Motoren 2 und 12, Druckknöpfen 18 und 20 für die Steuerung von Hand und einer Fernsteuerbuch­ se 22 verbunden, an die ein elektrisches Fernsteuerkabel angeschlossen werden kann. Ein Schalter 24 dient zum Ein­ schalten des Geräts, das über ein Netzkabel 26 mit dem Wechselstromnetz zu verbinden ist. Die elektrischen Verbin­ dungen innerhalb des Geräts sind zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Im Bereich des Fortsatzes 9 ist an einem Anschlußstutzen 30 eine Abgasentnahmesonde anzuschließen, durch die aus dem Auspuffrohr eines Kraftfahrzeugs Abgas angesaugt wird. Das Abgas wird von der Pumpe 3 über einen Schlauch 32, der an die Klemmvorrichtung im Inneren des Geräts angeschlossen ist, angesaugt, und das die Pumpe 3 verlassende Abgas verläßt das Gerät über einen Schlauch 34.

Die Einheit 6 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben. Die Klemmvorrichtung 36 weist ein äußeres Sockelteil 40 auf, zu dem der Fortsatz 9 gehört, und ein inneres Sockelteil 42; beide Sockelteile 40 und 42 sind miteinander verschraubt. Im äußeren Sockelteil 40 ist ein durch eine Feder 44 vorgespannter Dichtstempel 46 verschieb­ bar geführt, der mit einer ringförmigen Stirnfläche 48 mit einer entsprechenden Stirnfläche 50 des inneren Sockel­ teils 42 zusammenwirkt und zwischen diesen beiden Stirnflä­ chen ein Filterpapier einklemmen kann. Der Dichtstempel 46 weist in seinem unteren Bereich, seiner Außenform entspre­ chend, einen kegelstumpfförmigen Hohlraum 52 auf, der über einen Kanal 54 mit dem Anschlußstutzen 30 für die Abgasent­ nahmesonde in Verbindung steht. Im inneren Gehäuseteil 42 ist ein Prallblech 55, das in seinem äußeren Bereich mehrere ringsegmentförmige Aussparungen 56 aufweist, angeordnet, und der Raum unterhalb des Prallblechs 55 steht mit einem Saug­ stutzen 58 in Verbindung, an dem der Schlauch 32 angeschlos­ sen ist.

Im äußeren Halteteil 40 ist ein Hebel 60 um eine Achse 62 schwenkbar gelagert. Der Hebel 60 weist zwei im Abstand voneinander angeordnete, im wesentlichen als langgestreckte Rechtecke ausgebildete Bleche 64 auf, die eine Schulter 66 des Dichtstempels 46 untergreifen. Das freie Ende des Hebels 60 trägt eine Rolle 68, die sich auf einem Exzenter 70 abstützt. Durch Bewegung der Rolle 68 in Fig. 2 nach oben wird der Dichtstempel 46 angehoben und dadurch die Klemmung für ein eingeklemmtes Filterpapier gelöst. Diese Anhebevor­ richtung für den Dichtstempel 46 kann von Hand dadurch ausgelöst werden, daß der Benutzer auf den Hebel 7 drückt. Die Vorschubeinrichtung 80 wird von dem Elektromotor 12 über ein Getriebe 82 angetrieben. Das Getriebe 82 treibt hierbei eine Segmentwelle 84 an, die auf einem Teil ihres Umfanges, im Beispiel etwas weniger als 180°, eine Riffelung 85 auf­ weist, und die auf dem übrigen Teil ihres Umfangs einen kleineren Radius aufweist als im Bereich der Riffelung 85. Die Segmentwelle 84 ist in zwei mit den Sockelteilen 40 und 42 verschraubten Halteblechen 90 gelagert. In diesen Halteblechen ist auch eine Rolle 92 drehbar gelagert, deren Achsabstand zur Segmentwelle 84 so bemessen ist, daß ein zwischen der Rolle 92 und der Segmentwelle 84 hindurchge­ führtes Filterpapier von der Riffelung 85 gegen die Rolle 90 gedrückt werden kann, wodurch ein sicherer Transport des Filterpapiers möglich ist. Die Riffelung 85 ist jeweils im Bereich der beiden Enden der Segmentwelle 84 vorgesehen, nicht jedoch in einem mittleren Bereich. Im mittleren Be­ reich der Segmentwelle 84 bildet diese den Exzenter 70. Das von der Vorratsrolle 8, die ebenfalls an den Halteblechen 90 gelagert ist, kommende Filterpapier wird in Fig. 2 von links kommend zwischen der Rolle 92 und der Segmentwelle 84 hin­ durchgeführt, wird durch zwei Führungsbleche 94 zwischen die beiden Sockelteile 40 und 42 gelenkt und kann zwischen diesen hindurchgeführt werden, wenn der Dichtstempel 46 durch Drücken des Hebels 7 angehoben wird. Nachdem das Filterpapier so weit hindurchgeführt worden ist, daß es eine Schneidklinge 96 passiert hat, ist der Einlegevorgang been­ det. Die Schneidklinge 96 befindet sich in der Ebene der Außenfläche der dem der Fig. 1 abgewandten Seite des Ge­ räts. Zum Abreißen eines aus dem Gehäuse 1 herausragenden Streifens des Filterpapiers zieht der Benutzer den Streifen an die Klinge 96 heran.

Die Steuervorrichtung 15 ist so ausgebildet, daß durch Druck auf den Druckknopf 18 der Motor 12 und dadurch der Vorschub für das Filterpapier eingeschaltet wird; die Segmentwelle 84 führt dabei eine einzige volle Umdrehung aus. Hierbei wird zunächst der Hebel 60 angehoben und dadurch die Klemmung des Filterpapiers aufgehoben. Anschließend kommt die Riffelung 85 mit dem Filterpapier in Eingriff und transportiert das Filterpapier um eine Strecke von im Beispiel 38 mm weiter. Anschließend dreht sich die Segmentwelle 84 zwar noch wei­ ter, bis sie die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht hat, das Filterpapier wird jedoch nicht weitertransportiert, weil die Riffelung 85 außer Eingriff mit dem Filterpapier gekom­ men ist. Schließlich wird durch den Exzenter 70 bewirkt, daß der Dichtstempel 46 das Filterpapier wieder dicht einklemmt, so daß das Abgas durch den Bereich des Filterpapiers, der innerhalb der ringförmigen Stirnflächen 48 und 50 liegt, hindurchgezogen wird. Dieser Bereich des Filterpapiers ist kreisförmig und hat einen Durchmesser von 32 mm. Zum Still­ setzen des Motors 12 dann, wenn die Segmentwelle 84 nach einem Umlauf ihre in den Fig. 2 und 3 gezeigte Stellung wieder erreicht hat, dient ein Endschalter 97, der von einem an der Segmentwelle 84 angeordneten Schaltstift 98 betätigt wird. Beim Einschalten des Vorschubs wird dieser Endschal­ ter 97 durch die Steuervorrichtung 15 so lange wirkungslos gemacht, bis der Schaltstift 98 das Schaltglied 95 des Endschalters nicht mehr berührt.

Durch einen kurzen Druck auf den Druckknopf 20 wird die Steuervorrichtung 15 veranlaßt, den Motor 2 der Pumpe 3 für eine Zeit von etwa 1 bis 2 Sekunden einzuschalten. Die Einschaltzeit ist so eingestellt, daß während des Laufs der Pumpe 3 eine Menge von 0,335 l Abgas durch das eingeklemmte Filterpapier hindurchgesaugt wird. Bei Bedarf könnte die Laufzeit der Pumpe und dadurch die Menge des angesaugten Abgases geändert werden.

An der Fernsteuerbuchse 22 kann eine Kabelfernsteuerung angeschlossen werden. Das Steuersignal wird von der Steuer­ vorrichtung 15 so ausgewertet, daß zunächst die Pumpe 3 für die oben genannte Zeit in Betrieb gesetzt wird, und daß an­ schließend ohne Zutun des Benutzers der Motor 12 einge­ schaltet wird und das Filterpapier um 38 mm vorschiebt. Etwa 6 Sekunden nach dem über die Fernsteuerung abgegebenen Schaltsignal ist das Gerät zur Durchführung eines weiteren Meßvorgangs bereit. Während des Laufs der Vorschubeinrich­ tung ist ein Einschalten der Pumpe über die Fernsteuerung nicht möglich.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Fernsteuerung über Kabel durch eine Funkfernsteuerung ersetzt, die deswe­ gen besonders einfach und preisgünstig ausgebildet ist, weil lediglich ein einziger Steuerkanal benötigt wird. Der Empfänger der Funkfernsteuerung wird im Gehäuse 1 unterge­ bracht.

Die Fig. 2 und 3 sind maßstäblich. Ausgehend von dem Innen­ durchmesser der ringförmigen Stirnflächen 48 und 50 von 32 mm können die übrigen Abmessungen der Zeichnung entnommen werden. Das ganze Gerät hat im Beispiel die Abmessungen 31×17×10,5 cm.

Claims (7)

1. Rußprüfgerät für Abgase von Dieselfahrzeugen, mit einer Pumpe, die ein vorbestimmtes Abgasvolumen durch ein Filterpapier saugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (3) einen elektromotorischen Antrieb auf­ weist, daß eine Halterung für eine Vorratsrolle von Filterpapier und eine elektrisch betriebene Vorschub­ einrichtung (80) für das Filterpapier vorgesehen sind, daß die genannten Teile in ein im wesentlichen staub­ dichtes Gehäuse (1) eingebaut sind, daß eine Vorrich­ tung zum Begrenzen der Laufzeit der Pumpe auf einen vorgegebenen Wert vorgesehen ist, und daß eine Fern­ steuervorrichtung vorgesehen ist, durch die zeitlich getrennt die Pumpe und die Vorschubeinrichtung ein­ schaltbar sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Steuervorrichtung (15) aufweist, die nach dem Abschalten der Pumpe (3) selbsttätig die Vorschubein­ richtung einschaltet und während des Laufs der Vor­ schubeinrichtung das erneute Einschalten der Pumpe verhindert.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (80) eine Welle (Segment­ welle 84) aufweist, die nur auf einem Teil ihres Umfangs eine Riffelung (85) oder Rändelung aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Bewegung der Welle (84) die Bewegung einer Klemm­ vorrichtung (36) abgeleitet ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Exzenter (70) zum Betätigen einer Klemmvorrichtung (36) vorgesehen ist.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuervorrichtung ein­ kanalig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuervorrichtung als Funkfernsteuerung ausgebildet ist, die vorzugswei­ se im UHF-Bereich arbeitet.