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Title:
FLOW RECTIFIER FOR AN AIR MASS SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/069284
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mass tube (1) for an air measuring sensor (3) comprising a metal grid (4) acting as a flow rectifier arranged perpendicular to the air flow (2). At least two fixing elements (5) are arranged on the measuring tube (1), said elements extending inwards in a radial manner, whereon the metal grid (4) is fixed by pre-tensioning.

Inventors:
SETESCAK STEPHEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/000343
Publication Date:
August 21, 2003
Filing Date:
February 06, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
SETESCAK STEPHEN (DE)
International Classes:
G01F1/00; F15D1/02; G01F1/684; G01F5/00; G01F15/00; (IPC1-7): G01F1/684; F15D1/02; G01F5/00; G01F15/00
Foreign References:
DE19647081A11998-05-28
DE19827375A11999-12-23
DE19647086A11998-05-28
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Messrohr für einen Luftmassensensor (3) mit einem darin quer zur Luftströmung (2) angeordneten, als Strömungsgleich richter fungierenden Metallgitter (4), dadurch gekennzeichnet, dass am Messrohr (1) zumindest zwei radial nach innen sich erstreckende Befestigungselemente (5 ; 7) angeordnet sind, an denen das Metallgitter (4) unter Vorspannung befestigt ist.
2. Messrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente als schmale, rippenartige Strukturen (5) ausgebildet sind.
3. Messrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden jeweils zweier Befestigungselemente (7) mittels eines Verbindungselementes (8) derart miteinander verbunden sind, dass sich eine bügelförmige Befestigungsstruktur ergibt.
4. Messrohr nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Befestigungselemente (5 ; 7) vor der Befestigung des Metallgitters (4) in oder entgegen der Luft strömungsrichtung (2) gekrümmt sind.
5. Verfahren zum Herstellen eines Messrohrs für einen Luft massensensor (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn zeichnet durch die Schritte : die Befestigungselemente (5 ; 7) werden durch ein Werkzeug in oder gegen die Luftströmungsrichtung (2) gebogen, das Metallgitter (4) wird an den Befestigungselementen (5 ; 7) befestigt, das Werkzeug wird entfernt.
6. Verfahren nach Anspruch 5 soweit er sich auf Anspruch 4 bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemen te (5 ; 7) durch ein Werkzeug entgegen ihrer Krümmungsrichtung gebogen werden.
Description:
STRÖMUNGSGLEICHRICHTER FÜR EINEN LUFTMASSENSENSOR Die Erfindung betrifft ein Messrohr für einen Luftmassensen- sor mit einem darin quer zur Luftströmung angeordneten, als Strömungsgleichrichter fungierenden Metallgitter sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Ein solches Messrohr ist aus der EP 0 458 998 Bl zur Verwen- dung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dort besteht der Strö- mungsgleichrichter aus einem Wabengitter aus Kunststoff mit einem an dessen Rand angeschweißten Metallgitter. Der Strö- mungsgleichrichter wird am Messrohr-Einlass z. B. mittels Heißverstämmen befestigt.

Bei dem bekannten Strömungsgleichrichter kann es durch im Fahrzeug auftretende Vibrationen zu einem mechanischen Aus- fall des Metallgitters kommen. Außerdem ist es möglich, dass sich das Metallgitter aufgrund von Alterung, Temperaturein- fluss, Feuchtigkeitssaufnahme und/oder Änderung der Messrohr- geometrie undefiniert verbeult, was zu einer Verwirbelung der Luftströmung führen kann.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile bei einem gattungsgemäßen Messrohr zu vermeiden.

Die Aufgabe wird durch ein Messrohr gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiter- bildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demgemäß sind am Messrohr zumindest zwei radial nach innen sich erstreckende Befestigungselemente angeordnet, an denen das Metallgitter unter Vorspannung befestigt ist. Die Vor- spannung wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt, indem zunächst die Befestigungselemente durch ein

geeignetes Werkzeug gebogen werden. Danach wird das Metall- gitter an den Befestigungselementen befestigt und anschlie- ßend das Werkzeug wieder entfernt.

Um die Luftströmung nicht unnötig zu beeinflussen sind die Befestigungselemente in vorteilhafter Ausgestaltung der Er- findung als schmale, rippenartige Strukturen ausgebildet. Da- bei sind zwei Befestigungselemente prinzipiell ausreichend ; eine bessere Befestigung ergibt sich jedoch mit einer größe- ren Anzahl von Befestigungselementen, die vorzugsweise äqui- distant an der Innenwand des Messrohrs angeordnet, beispiels- weise einstückig an dem Messrohr angeformt sind.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Enden jeweils zweier Befestigungselemente mittels eines Verbindungselemen- tes derart miteinander verbunden, dass sich eine bügelförmige Befestigungsstruktur bzw. bügelförmige Befestigungsstrukturen ergeben. Die Verbindungselemente können dabei konzentrisch mit dem Messrohr gebogen sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungs- elemente vor der Befestigung des Metallgitters in oder gegen die Luftströmungsrichtung gekrümmt. Dadurch können sie mit- tels des Werkzeugs in einen geraden Zustand gebracht werden, also entgegen ihrer Krümmungsrichtung gebogen werden. In die- sem geraden Zustand ist die Befestigung des Metallgitters einfacher zu handhaben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge- mäßen Messrohres, Figur 2 eine Frontansicht des Messrohres gemäß Figur 1, Figur 3 eine Detaildarstellung des Messrohres gemäß Figur 1,

Figur 4 eine Frontansicht eines zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messrohres, Figur 1 zeigt ein Messrohr 1 für einen Luftmassenstrom, der mit einem Pfeil 2 angedeutet ist. In das Messrohr ist eine nicht näher erläuterte Luftmassensensoranordnung 3 einge- steckt. Vor der Luftmassensensoranordnung 3 bezogen auf den Luftmassenstrom 2 ist ein als Strömungsgleichrichter fungie- rendes Metallgitter 4 quer zur Strömungsrichtung 2 angeord- net. Es ist in erfindungsgemäßer Weise mittels Befestigungs- elemente 5 unter Vorspannung mit dem Messrohr 1 verbunden.

Figur 2 zeigt, dass im dargestellten Ausführungsbeispiel 6 schmale, rippenförmige Befestigungselemente 5 an der Innen- wand des Messrohres 1 angeordnet, vorzugsweise einstückig an diese angeformt sind. Sie verlaufen dabei radial ins Innere des Messrohres 1. Ihre Länge ist so bemessen, dass sie eine sichere und beständige Befestigung des Metallgitters 4 ermög- lichen, jedoch den Strömungsverlauf nicht wesentlich beein- flussen. Durch eine strichlierte Linie 6 ist der Verbindungs- bereich des Metallgitters mit den Befestigungselementen 5 an- gedeutet.

Der Herstellungsvorgang des Messrohres 1 wird anhand der De- taildarstellung A in Figur 3 näher erläutert. Dort sind drei Stellungen bzw. Zustände eines Befestigungselementes 5 mit den Buchstaben a, b und c bezeichnet.

Der Zustand a bezeichnet den herstellungsbedingten Zustand des Befestigungselementes 5, in dem dieses in Strömungsrich- tung 2 gekrümmt ist. Durch ein nicht näher dargestelltes Werkzeug wird das Befestigungselement 5 in den Zustand b ge- bracht, in dem es nahezu senkrecht zum Messrohr 1, also nahe- zu gerade ist. In diesem Zustand b wird das Metallgitter 4 mit dem Befestigungselement 5 verbunden, beispielsweise durch Ultraschall-Schweißen verschweißt. Danach wird das Werkzeug entfernt, worauf das Befestigungselement 5 wieder in seinen

Ausgangszustand a zurückkehren möchte, jedoch durch das Me- tallgitter 4 daran gehindert wird, so dass es sich nur bis in den Zustand b zurückbiegen kann, in dem es das Metallgitter 4 unter einer Vorspannung hält. Dadurch wird einerseits er- reicht, dass das Metallgitter 4 nicht undefiniert verbeulen kann und außerdem kann es nur bei deutlich höheren Frequenzen zu Schwingungen angeregt werden, so dass es eine höhere Vib- rationsbeständigkeit hat.

In Figur 4 ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mess- rohres 1 in einer Frontansicht zu sehen. Dort sind jeweils zwei der Befestungselemente 7 mittels konzentrisch zur Innen- wand des Messrohres 1 gebogene Verbindungselemente 8 verbun- den, so dass sich bügelförmige Befestigungsstrukturen für das Metallgitter 4 ergeben. Die Befestigungsfläche für das Me- tallgitter 4 ist durch eine strichlierte Linie 9 dargestellt.

Durch die Verbindungselemente 8, die vorzugsweise einstückig mit den Befestigungselementen 7 ausgebildet sind, ist eine bessere Befestigung des Metallgitters 4 im Innenbereich des Messrohres 1 möglich.