DE102019000488B4 - Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids für die Druckversorgung eines Abnehmers, wie einer Arbeitseinheit (2) eines SCR-Systems zur Abgasbehandlung von Verbrennungsmotoren, mit mindestens einer das betreffende Fluid aus einem Fluidvorrat (16) entnehmenden und dem Abnehmer zuführenden Fördereinrichtung (6) und mit einer zum Ansteuern der Fördereinrichtung (6) vorgesehenen Ventileinrichtung (12), die von einer Betätigungseinrichtung (14) ein Steuersignal (Y) zum Umsteuern der Fördereinrichtung (6) in gegenläufige Pump- und Ansaugrichtungen erhält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, das eine Speichereinrichtung (92) aufweist, die aus einem Kolbenspeicher (92) gebildet ist, der auf seiner Kolbenseite (90) an eine Steuerleitung (78) für das Steuersignal (Y) angeschlossen ist, das über eine Blende oder Drossel (82) an die eine Steuerseite (84) der Ventileinrichtung (12) geführt ist, deren Ventilkolben (86) auf seinen gegenüberliegenden Steuerseiten (84, 98) zum einen vom Pumpendruck (P) der Fördereinrichtung (6) und zum anderen von dem Steuersignal (Y) der Betätigungseinrichtung (14) ansteuerbar ist, und dass mit der Kombination des Kolbenspeichers (92) und der Drossel (82) das Zeitglied gebildet ist, das durch Beeinflussen des Steuersignals (Y) ein Ansteuern der Ventileinrichtung (12) mit anschließendem Umsteuern der Fördereinrichtung (6) veranlasst, sobald diese eine ihrer gewünschten Umsteuerpositionen erreicht und den Schaltvorgang durch Erreichen eines an der Steuerseite (84) wirksamen Steuerdrucks bestimmt, bei dem die Ventileinrichtung (12) gegen die permanente Vorspannung durch den Steuerdruck (P) umschaltet.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids für die Druckversorgung eines Abnehmers, wie einer Arbeitseinheit eines SCR (Selective Catalytic Reduction)-Systems zur Abgasbehandlung von Verbrennungsmotoren, gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
- Einrichtungen dieser Art sind Stand der Technik. Das Dokument
EP 3 167 192 B1 offenbart eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung, mittels deren ein betreffender Abnehmer mit einer unter Druck stehenden wasserbasierten Harnstofflösung versorgbar ist, die dem Einspritzventil eines SCR-Systems unter einem gegebenen Versorgungsdruck zuführbar ist. Bei dieser bekannten Einrichtung weist die Fördereinrichtung zwei Membranpumpen auf, deren Membrane miteinander mechanisch derart gekuppelt sind, dass dem Förderhub der einen Membran der Ansaughub der gekuppelten, anderen Membran und umgekehrt entspricht. - Dadurch erfolgt die Erzeugung des Versorgungsdrucks im Gegentaktbetrieb und daher entsprechend gleichmäßig. Die Benutzung von Membranpumpen ist im Vergleich zum Einsatz von Kolbenpumpen auch vorteilhaft, weil sich Membrane großflächig gestalten lassen, ohne dass zwischen ihnen und der Wand ihres Arbeitsraums Reibungskräfte entstehen. Um mit dem Kolben einer Kolbenpumpe vergleichbar große wirksame Flächen zu realisieren, wären große Zylinder- und Kolbendurchmesser erforderlich, mit entsprechend hohen Reibungsverlusten an der Zylinderwand. Da die träge Masse einer Membran wesentlich geringer ist als diejenige eines Pumpenkolbens gleich großer druckwirksamer Fläche, lassen sich hohe Taktfrequenzen mit Membranpumpen leichter realisieren. Bei der genannten, bekannten Einrichtung ist die Ventileinrichtung durch ein Wegeventil gebildet, das hydraulisch betätigbar ist und von der Betätigungseinrichtung das Steuersignal über Steuerleitungen erhält, die zur einen oder zur anderen druckwirksamen Fläche der Stirnseite des Ventilschiebers des Wegeventils führen. In die Steuerleitungen sind Drosselstellen eingefügt, um über den Volumenstrom die Taktfrequenz einzustellen.
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DE 546 817 A betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Stillstandsdauer in den Hubenden hydraulisch hin und her bewegter Werkschlitten, insbesondere an Schleifmaschinen, bei der der Teil der Bewegung des zur Regelung der Flüssigkeitszufuhr zum Hauptkolben dienenden Drehschiebers, durch den er den Flüssigkeitslauf für die eine Tischbewegungsrichtung abschließt von der Tischbewegung selbst abgeleitet wird, während der andere Teil, in dem die Wege völlig abgeschlossen sind und für die andere Tischbewegungsrichtung geöffnet werden, durch einen drosselbaren Flüssigkeitsstrom in seiner Dauer bestimmbar ist, wobei ein durch Anschläge am Werktisch umlegbarer Hebel, der mit einem hydraulisch bewegten Kippgesperre zusammen wirkt, in der Weise wirksam wird, dass der mechanisch vom Hebel unter Öffnung eines Rückschlagventils abwärts bewegte Kolben mit durch ein Drosselventil regelbarer Geschwindigkeit aufwärts und damit ebenso der Kipphebel bewegt und der angeschlossene Steuerschieber gedreht werden. Hierdurch lässt sich die Zahl der Flüssigkeitsleitungen und Steuerorgane verringern. - Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die sich, bei Beibehalten der mit dem genannten Stand der Technik erreichten Vorteile, durch ein besonders günstiges Betriebsverhalten auszeichnet.
- Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
- Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, das eine Speichereinrichtung aufweist, die aus einem Kolbenspeicher gebildet ist, der auf seiner Kolbenseite an eine Steuerleitung für das Steuersignal angeschlossen ist, das über eine Blende oder Drossel an die eine Steuerseite der Ventileinrichtung geführt ist, deren Ventilkolben auf seinen gegenüberliegenden Steuerseiten zum einen vom Pumpendruck der Fördereinrichtung und zum anderen von dem Steuersignal der Betätigungseinrichtung ansteuerbar ist, und dass mit der Kombination des Kolbenspeichers und der Drossel das Zeitglied gebildet ist, das durch Beeinflussen des Steuersignals ein Ansteuern der Ventileinrichtung mit anschließendem Umsteuern der Fördereinrichtung veranlasst, sobald diese eine ihrer gewünschten Umsteuerpositionen erreicht und den Schaltvorgang durch Erreichen eines an der Steuerseite wirksamen Steuerdrucks bestimmt, bei dem die Ventileinrichtung gegen die permanente Vorspannung durch den Steuerdruck umschaltet
- Der Ersatz der bei der bekannten gattungsgemäßen Einrichtung in den Steuerleitungen vorgesehenen Drosselstellen durch ein Zeitglied ermöglicht eine weit wirksamere Beeinflussung des Schaltverhaltens der Ventileinrichtung. Der Einfluss der Drosselstellen ist, da er vom durch die jeweilige Blende fließenden Volumenstrom abhängig ist, demgegenüber geringer und insbesondere bei schnellen Umschaltzyklen nicht optimal. Der Einsatz eines Zeitgliedes begünstigt demgegenüber ein besonders stabiles Schaltverhalten im Betrieb, einschließlich des sicheren Anlaufverhaltens bei einem Betriebsstopp der Einrichtung, und ermöglicht durch Auslegung des Zeitgliedes auch die Einstellung der gewünschten Taktfrequenz. Dabei liegt die jeweilige Umsteuerposition kurz vor der jeweiligen Endstellung. Mit Vorteil ist als Ventileinrichtung ein Wegeventil, vorzugsweise ein 4/2 Wegeventil, vorgesehen. Mit dem Einsatz eines druckmittelbetätigten Wegeventils vom Schiebertyp lässt sich die für den vorliegenden Anwendungszweck günstige hohe Schaltdynamik realisieren.
- Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Speichereinrichtung aus einem federbelasteten Kolbenspeicher gebildet. Im Vergleich zu mittels eines Arbeitsgases vorgespannten Speichereinrichtungen ist ein federbelasteter Speicher bei gleicher Speicherkapazität in seiner Baugröße kleiner realisierbar.
- Mit Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Kolbenspeicher auf seiner Federraumseite permanent auf Tankdruck gehalten ist. Die Speicherkennlinie ist bei druckloser Federraumseite so ausschließlich durch die Federkonstante der Vorspannung bestimmt.
- Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist der Ventilkolben der Ventileinrichtung unterschiedlich wirksame Druckflächen für den Steuerdruck des Steuersignals und den Pumpendruck der Fördereinrichtung auf. Dadurch ist zum einen vermieden, dass bei an beiden Stirnseiten des Ventilkolbens gleich hohem herrschendem Steuerdruck sich das Ventil in einer undefinierten Zwischenlage befinden kann. Da die Ventileinrichtung mit gleichem an den Stirnseiten anliegendem Steuerdruck betätigbar ist, vereinfacht sich zum anderen auch die Ansteuerung. Bei an einer Stirnseite des Ventilkolbens permanent anliegendem Pumpendruck braucht die Betätigungseinrichtung zum Umschalten lediglich der anderen Stirnseite ebenfalls den Pumpendruck zur Verfügung zu stellen.
- Mit Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Betätigungseinrichtung zum Umsteuern der Fördereinrichtung in einer ihrer Betätigungsstellungen die Steuerleitung für das Steuersignal mit der Ausgangsseite der Fördereinrichtung verbindet und in einer der anderen gegenläufigen Betätigungsstellungen mit dem Tankanschluss verbindet. Bei an der einen Stirnseite des Ventilkolbens permanent anstehendem Pumpendruck ist dadurch für die Ventilbetätigung lediglich eine Steuerleitung erforderlich, die von der Betätigungseinrichtung abwechselnd mit dem Pumpendruck versorgt oder mit dem Tankanschluss verbunden wird.
- Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die Fördereinrichtung eine Pumpeneinheit mit zwei Membranpumpen auf, deren Membrane miteinander mechanisch gekoppelt oder koppelbar sind, wobei deren erste und zweite Arbeitsräume derart angeordnet sind, dass dem Förderhub der einen Membran der Ansaughub der jeweils gekoppelten anderen Membran und umgekehrt entspricht. Dadurch erfolgt die Erzeugung des Versorgungsdrucks im Gegentaktbetrieb und daher entsprechend gleichmäßig. Die Kopplung der Membrane führt ohne zusätzliche Steuerungsmaßnahmen zu synchronem Betrieb.
- Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass die mechanische Kopplung der Membrane derart kraftschlüssig ausgebildet ist, dass eine Volumenvergrößerung des ersten Arbeitsraums der einen Membranpumpe gegen den Kraftschluss ohne Verkleinerung des ersten Arbeitsraums der jeweils anderen Membranpumpe ermöglicht ist. Dadurch sind die Pumpen, wenn sie für Fluide vorgesehen sind, die gefrierbar sind, wie dies bei den wasserbasierten Harnstofflösungen von SCR-Systemen der Fall ist, gegen Beschädigung bei Gefriertemperaturen geschützt, weil die bei einem Gefrieren des in den ersten Arbeitsräumen befindlichen Fluids auftretenden Volumenvergrößerungen durch Bewegungen der jeweiligen Membran kompensierbar sind, weil diese nicht starr miteinander verbunden, sondern kraftschlüssig gekoppelt sind.
- Die Betätigungseinrichtung kann einen ansteuerbaren Betätigungskolben aufweisen, der in einem zuordenbaren Gehäuse längsverfahrbar geführt ist und Fluidanschlüsse aufweist, wie einen Pumpenanschluss, einen Tankanschluss und einen Anschluss für die Steuerleitung zum Führen des Steuersignals. In einer kompakten Baueinheit mit den Membranpumpen zusammengefasst, kann der Betätigungskolben für seine Steuerbewegungen unmittelbar mit einer Membran mechanisch gekoppelt sein.
- Der Kolbenspeicher kann mit seinem Kolbenraum mit der von der Betätigungseinrichtung zu der Ventileinrichtung führenden Steuerleitung an einem Abzweig verbunden sein, der vor der in der Steuerleitung befindlichen Blende oder Drossel gelegen ist. Die durch das so gebildete Zeitglied bewirkte Beeinflussung des Schaltverhaltens bestimmt sich dadurch entsprechend der Auslegung der Blende und der Speicherkennlinie des Kolbenspeichers.
- Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen näher erläutert. Es zeigen:
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1 teilweise in schematisch vereinfachter Schnittdarstellung und teilweise in Symboldarstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung; und -
2 einen in demgegenüber größerem Maßstab gezeichneten Längsschnitt der Ventileinrichtung des Ausführungsbeispiels. - Unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem mittels der Einrichtung die Arbeitseinheit 2 eines SCR-Systems mit einem unter einem vorgebbaren Versorgungsdruck stehenden Fluid, in diesem Fall mit einer wässrigen Harnstofflösung, zu versorgen ist. Die Arbeitseinheit 2 weist in der bei SCR-Systemen üblichen Weise eine elektronische Steuereinrichtung (nicht dargestellt) auf, die nach Maßgabe des jeweiligen Betriebszustandes eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) das unter Versorgungsdruck stehende Fluid in dosierten Einspritzmengen einer Einspritzeinrichtung 4 zuführt, die das Fluid in den Abgasstrom einleitet.
- Zur Druckversorgung der Arbeitseinheit 2 ist eine Fördereinrichtung 6 vorgesehen, die eine Pumpeneinheit 8, eine Antriebseinheit 10, eine Ventileinrichtung 12 und eine Betätigungseinrichtung 14 aufweist. Im Betrieb entnimmt die Pumpeneinheit 8 das Fluid aus einem die wässrige Harnstofflösung enthaltenden Vorratstank 16, aus dem das Fluid über eine Saugleitung 18 zur Saugseite 20 der Pumpeneinheit 8 gelangt. Über eine an deren Druckseite 22 angeschlossene Druckleitung 24 und ein Filter 26 gelangt das unter Versorgungsdruck stehende Fluid zum Versorgungsstrang der Arbeitseinheit 2. Diese weist eine Ausgangsleitung 28 auf, die über ein auf den gewünschten Versorgungsdruck eingestelltes Druckbegrenzungsventil 30 mit dem Tank 16 in Verbindung ist. Ein an der Druckleitung 24 angeschlossener Drucksensor 32 liefert an die (nicht gezeigte) elektronische Steuereinheit ein den Ausgangsdruck der Pumpeneinheit 8 darstellendes Signal.
- Die Pumpeneinheit 8 ist mittels der Antriebseinheit 10 hydraulisch betätigbar. Diese weist eine motorisch antreibbare Hydropumpe 34 auf, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 36 entnimmt. Die Druckseite 38 der Hydropumpe 34 ist über ein Druckbegrenzungsventil 40 zu einer Tankrücklaufleitung 42 hin abgesichert, in der sich ein Rücklauffilter 44 befindet. Die Druckseite 38 der Hydropumpe 34 ist über die den Betrieb der Pumpeneinheit 8 steuernde Ventileinrichtung 12 mit der Pumpeneinheit 8 in Verbindung.
- Die Pumpeneinheit 8 weist in Übereinstimmung mit der in
EP 3 167 192 B1 gezeigten Lösung zwei Membranpumpen mit je einer Membran 46 auf, die jede als bewegbares Trennelement einen ersten Arbeitsraum 48 von einem zweiten Arbeitsraum 50 separieren. Mittels Druckfedern 52 und 54 sind die Membrane 46 gegen eine zwischen ihnen verlaufende Koppelstange 56 vorgespannt, so dass die Membrane 46 miteinander kraftschlüssig gekoppelt sind. Die ersten Arbeitsräume 48 erhalten im Betrieb das zu pumpende Fluid, im vorliegenden Fall also die Harnstofflösung für das SCR-System, während die zweiten Arbeitsräume 50 das die Auslenkbewegungen der jeweiligen Membran 46 bewirkende Druckmedium erhalten, hier also die von der Antriebseinheit 10 zur Verfügung gestellte Druckflüssigkeit. Hierfür ist die Saugseite 20, die über die Saugleitung 18 mit dem Vorratstank 16 in Verbindung ist, über je ein Saugventil 58 mit den ersten Arbeitsräumen 48 in Verbindung. Zwischen der Druckseite 22 der Pumpeneinheit 8 und den Arbeitsräumen 48 befindet sich jeweils ein Auslass-Druckventil 60 zur Abgabe einer geförderten Menge über die Druckleitung 24. Hin- und hergehende Auslenkbewegungen der Membrane 46, die durch die Anlage an der Koppelstange 56 gemeinsam erfolgen, bewirken so einen Saughub der einen Membran 46 und gleichzeitig einen Förderhub der anderen Membran 46. Sowohl die Saugventile 58 als auch die Druckventile 60 sind von ihrer Bauart her Rückschlagventile. - Für die entsprechende Hydraulikbetätigung der Pumpeneinheit 8 sind über die Ventileinrichtung 12 abwechselnd die zweiten Arbeitsräume 50 der Pumpeneinheit 8 mit der Druckseite 38 der Hydropumpe 34 und mit der Tankrücklaufleitung 42 verbindbar. Die Ventileinrichtung 12 weist hierfür ein 4/2-Wegeventil 62 vom Schieberventiltyp auf. Bei der in
1 gezeigten Schaltstellung des Wegeventils 62 ist dessen mit der Druckseite 38 der Hydropumpe 34 verbundener, den Pumpendruck führender Druckanschluss P mit einem Nutzanschluss B in Verbindung, von dem das Druckfluid über eine Leitung 64 zum zweiten Arbeitsraum 50 der in1 rechts gelegenen Membranpumpe gelangt. Gleichzeitig ist der zweite Arbeitsraum 50 der anderen, linksseitig gelegenen Membranpumpe über Leitungsteile 66 und 68 mit dem anderen Nutzanschluss A des Wegeventils 62 und über dessen Tankanschluss T mit der Tankrücklaufleitung 42 in Verbindung. - Entsprechend ergeben sich durch den im zweiten Arbeitsraum 50 der rechtsseitigen Membranpumpe herrschenden Pumpendruck ein Förderhub der Membran 46 und ein entsprechender Förderdruck an der Druckseite 22. Gleichzeitig wird über die Koppelstange 56 die Membran 46 der anderen Membranpumpe derart ausgelenkt, dass für deren ersten Arbeitsraum 48 ein Saughub von der Saugseite 20 her über das betreffende Saugventil 58 erfolgt. Bei der anderen Schaltstellung des Wegeventils 62 ist der Druckanschluss P mit dem Nutzanschluss A und über die Leitungsteile 68 und 66 mit dem zweiten Arbeitsraum 50 der linksseitigen Membranpumpe in Verbindung, während der zweite Arbeitsraum 50 der anderen Membranpumpe über die Leitung 64 mit dem Nutzanschluss B und den Tankanschluss T des Wegeventils 62 und daher mit der Tankrücklaufleitung 42 in Verbindung ist. Somit ergibt sich für den ersten Arbeitsraum 48 der rechtsseitigen Membranpumpe der Saughub, während bei der linksseitigen Membranpumpe im ersten Arbeitsraum 48 der Förderhub stattfindet.
- Für das Umschalten des Wegeventils 62 zwischen diesen Schaltstellungen ist es von der Betätigungseinrichtung 14 angesteuert. Diese weist ein in
2 gesondert dargestelltes 3/2-Wegeventil auf, dessen Ventilgehäuse 70 unmittelbar an der Pumpeneinheit 8 an der Seite der linksseitig gelegenen Membranpumpe angebracht ist. Mit seinem Ventilschieber 72 ist das 3/2-Wegeventil mechanisch mit der Membran 46 der zugewandten Membranpumpe verbunden. Da diese Membran 46 über die Koppelstange 56 mit der Membran 46 der anderen Membranpumpe kraftschlüssig gekoppelt ist, verfährt der Ventilschieber 72 im Ventilgehäuse 70 entsprechend in Auslenkbewegungen der Membrane 46. - Das 3/2-Wegeventil der Betätigungseinrichtung 14 weist einen Druckanschluss P auf, dem der Pumpendruck der Hydropumpe 34 über eine Leitung 74 zugeführt ist, einen Tankanschluss T, der über eine Leitung 76 mit der Tankrücklaufleitung 42 in Verbindung ist, sowie einen Steuerausgang für die Abgabeeines Steuersignals Y an eine Steuerleitung 78 auf. Letztere weist einen Abzweig 80 auf, an dem die Steuerleitung 78 über eine Drossel 82 mit der einen Steuerseite 84 des Wegeventils 62 in Verbindung ist. Wie
2 zeigt, ist die Steuerseite 84 durch die freie Stirnseite eines stangenförmigen axialen Fortsatzes 87 des Ventilkolbens 86 des Wegeventils 62 gebildet. Vom Abzweig 80 aus setzt sich die Steuerleitung 78 mit einem Leitungszweig 88 zum Kolbenraum 90 eines federbelasteten Kolbenspeichers 92 fort. Dieser ist in seinem Federraum 94 mittels einer Druckfeder 96 federbelastet. Die zweite Steuerseite 98 (1 ) des Steuerkolbens 86 des Wegeventils 62 führt permanent den Pumpendruck P. - Wie
2 zeigt, befindet sich im Wegeventil 62 im Ringraum 100, der den Pumpendruck P führt und den Ventilkolben 86 umgibt, eine Stufe 102. Am Ventilkolben 86 ergibt sich dadurch an der zweiten Steuerseite 98 eine druckwirksame Kolbenfläche, die der von der Stufe 102 bewirkten Vergrö-ßerung des Durchmessers des Ringraums 100 entspricht, so dass der Pumpendruck P den Ventilkolben 86 nach rechts vorspannt. Die so gebildete wirksame Kolbenfläche ist geringer als die Kolbenfläche an der anderen Steuerseite 84, der das Steuersignal Y über die Drossel 82 zuführbar ist, s.2 . Der bei fehlendem Steuersignal Y nach rechts bewegte Ventilkolben 86 ist dadurch mit Zuführen eines dem Tankdruck T entsprechenden Steuersignals Y in die linke Stellung umschaltbar. - Die
1 zeigt das Wegeventil 62 in der Stellung, bei der die Pumpeneinheit 8 über die Leitung 64 mit dem Pumpendruck P versorgbar ist, um eine Auslenkbewegung der Membrane 46 und damit des Ventilschiebers 73 der Betätigungseinrichtung 14 zu bewirken. Dadurch verschiebt sich der Ventilschieber 73 aus der gezeigten Position und verbindet den Druckanschluss P mit dem Steuerausgang an der Steuerleitung 78, so dass diese den Pumpendruck P führt. Über den Abzweig 80 lädt der Pumpendruck den Kolbenspeicher 92, dessen Speicherdruck über die Drossel 82 an der Steuerseite 84 des Wegeventils 62 wirksam ist. - Mit der Kombination des Kolbenspeichers 92 und der Drossel 82 ist ein Zeitglied gebildet, das den Schaltvorgang durch Erreichen eines an der Steuerseite 84 wirksamen Steuerdrucks bestimmt, bei dem das Wegeventil 62 gegen die permanente Vorspannung durch den Steuerdruck P umschaltet. Über die Leitungszweige 66, 68, über die bei der Membranauslenkung nach links das Fluid zur Tankrücklaufleitung 42 hin abgeflossen ist, gelangt nach dem Umschaltvorgang der Pumpendruck P zur Pumpeneinheit 8 und lenkt die Membrane 46 nach rechts aus. Der Schieber 72 der Betätigungseinrichtung 14 verbindet den Steuerausgang Y mit dem Tankanschluss T, der über die Leitung 76 zur Tankrücklaufleitung 42 führt. Der wiederum vom Kolbenspeicher 92 beeinflusste Druckabfall in der Steuerleitung 78 bewirkt den wiederum vom Zeitglied beeinflussten Umschaltvorgang des Wegeventils 62. Die Taktfrequenz der Umschaltvorgänge ist durch die Auslegung des mit dem Kolbenspeicher 92 gebildeten Zeitgliedes vorgebbar.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids für die Druckversorgung eines Abnehmers, wie einer Arbeitseinheit (2) eines SCR-Systems zur Abgasbehandlung von Verbrennungsmotoren, mit mindestens einer das betreffende Fluid aus einem Fluidvorrat (16) entnehmenden und dem Abnehmer zuführenden Fördereinrichtung (6) und mit einer zum Ansteuern der Fördereinrichtung (6) vorgesehenen Ventileinrichtung (12), die von einer Betätigungseinrichtung (14) ein Steuersignal (Y) zum Umsteuern der Fördereinrichtung (6) in gegenläufige Pump- und Ansaugrichtungen erhält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, das eine Speichereinrichtung (92) aufweist, die aus einem Kolbenspeicher (92) gebildet ist, der auf seiner Kolbenseite (90) an eine Steuerleitung (78) für das Steuersignal (Y) angeschlossen ist, das über eine Blende oder Drossel (82) an die eine Steuerseite (84) der Ventileinrichtung (12) geführt ist, deren Ventilkolben (86) auf seinen gegenüberliegenden Steuerseiten (84, 98) zum einen vom Pumpendruck (P) der Fördereinrichtung (6) und zum anderen von dem Steuersignal (Y) der Betätigungseinrichtung (14) ansteuerbar ist, und dass mit der Kombination des Kolbenspeichers (92) und der Drossel (82) das Zeitglied gebildet ist, das durch Beeinflussen des Steuersignals (Y) ein Ansteuern der Ventileinrichtung (12) mit anschließendem Umsteuern der Fördereinrichtung (6) veranlasst, sobald diese eine ihrer gewünschten Umsteuerpositionen erreicht und den Schaltvorgang durch Erreichen eines an der Steuerseite (84) wirksamen Steuerdrucks bestimmt, bei dem die Ventileinrichtung (12) gegen die permanente Vorspannung durch den Steuerdruck (P) umschaltet.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (12) ein Wegeventil, vorzugsweise ein 4/2 Wegeventil (62) ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher (92) federbelastet ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher (92) auf seiner Federraumseite (94) permanent auf Tankdruck gehalten ist. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (86) der Ventileinrichtung (12) unterschiedlich wirksame Druckflächen (102) für den Steuerdruck des Steuersignals (Y) und den Pumpendruck (P) der Fördereinrichtung (6) aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (14) zum Umsteuern der Fördereinrichtung (6) in einer ihrer Betätigungsstellungen die Steuerleitung (78) für das Steuersignal (Y) mit der Ausgangsseite (22) der Fördereinrichtung (6) verbindet und in einer der anderen gegenläufigen Betätigungsstellungen mit einem Tankanschluss (T) verbindet.
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (6) eine Pumpeneinheit (8) mit zwei Membranpumpen aufweist, deren Membrane (46) miteinander mechanisch gekoppelt oder koppelbar sind, und deren erste (48) und zweite Arbeitsräume (50) derart angeordnet sind, dass dem Förderhub der einen Membran (46) der Ansaughub der jeweils gekoppelten anderen Membran (46) und umgekehrt entspricht.
- Vorrichtung nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung der Membrane (46) derart kraftschlüssig ausgebildet ist, dass eine Volumenvergrößerung des ersten Arbeitsraums (48) der einen Membranpumpe gegen den Kraftschluss ohne Verkleinerung des ersten Arbeitsraums (48) der jeweils anderen Membranpumpe ermöglicht ist. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (14) einen ansteuerbaren Betätigungskolben (72) aufweist, der in einem zuordenbaren Gehäuse (70) längsverfahrbar geführt ist und Fluidanschlüsse aufweist, wie einen Pumpenanschluss, einen Tankanschluss (T) und einen Anschluss für die Steuerleitung (78) zum Führen des Steuersignals (Y).
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Betätigungseinrichtung (14) zu der Ventileinrichtung (12) führende Steuerleitung (78) vor der Blende oder der Drossel (82) einen Abzweig (80) aufweist, der zum Kolbenraum (90) des Kolbenspeichers (92) führt.
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