DE3827555A1 - Regelmembran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelmembran für einen Vergaser eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bekannte Regelmembranen dieser Art bestehen aus einem biegeweichen Material, das ein Gewebe mit einer Gummi­ beschichtung aufweisen kann. Im mittleren Bereich der Membran ist an der den Vergaserraum mitbegrenzenden Seite eine Versteifungsplatte vorgesehen, die mittels einem Niet und einer an der gegenüberliegenden Seite vorgesehenen Unterlegscheibe an der Membran be­ festigt ist. An der an die Membran angenieteten Versteifungsplatte kann ein Reglerhebel anliegen, über den eine den Kraftstoff regelnde Düse bzw. Düsen­ nadel verstellt werden kann. Der Reglerhebel kann durch die Kraft einer Feder in Richtung gegen die Versteifungsplatte gedrückt werden. Durch den im Vergaserraum entstehenden Unterdruck ergibt sich eine Druckdifferenz zum Umgebungsdruck, wobei durch die Membran eine Druckkraft erzeugt wird, die über das Versteifungsplättchen auf den gegen die Kraft der Feder bewegbaren Reglerhebel übertragen wird. Durch die Druckdifferenz läßt sich der Kraftstoffstrom regeln. Ohne die Versteifungsplatte würde sich der Reglerhebel in die Membran eindrücken und nur eine geringe Druckkraft erfahren. Derartige Vergaserregler­ membranen aus gewebeverstärktem Gummi mit ange­ nieteter Versteifungsplatte sind bei aggressiven Kraftstoffen nicht ausreichend beständig, so daß sich die Gummibeschichtung z.B. bei bleifreien Kraftstoffen oder bei verschiedenen Alkoholzusätzen vom Gewebe ab­ löst. Auch besitzen derartige Membranen einen nur ein­ geschränkten Temperaturbeanspruchungsbereich. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die angenietete Versteifungsplatte durch Vibrationen zum Taumeln veranlaßt wird, so daß die Platte ein Eigenleben führt und sich von der Membranfläche mehr oder weniger weit abhebt. Dadurch können an der Nietverbindung Undichtigkeiten auftreten, durch die der Kraftstoff entweichen kann. Die Bildung von Undichtigkeiten kann aufgrund der örtlichen Verformung der Membran bei der Vernietung begünstigt werden. Außerdem kann die Versteifungsplatte bei Druckstößen abheben, so daß ein verzögertes Ansprechen der Regler­ nadel auftritt. Darüber hinaus ist die Herstellung der bekannten Vergaserregelmembranen aufwendig, da die Membran, der Niet, das Versteifungsplättchen und die Unterlegscheibe aus zum Teil sehr unterschied­ lichen Materialien bestehen, die jeweils eigene Bearbeitungsgänge erfordern und schließlich mitein­ ander montiert werden müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vor­ beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Regel­ membran mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß eine ein­ fachere Herstellung und höhere Betriebssicherheit erzielt wird.

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

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevor­ zugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Teil einer Vergasereinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Regelmembran in ge­ schnittener Seitenansicht und

Fig. 2 eine anders ausgebildete erfindungsgemäße Regelmembran ähnlich Fig. 1 in ge­ schnittener Seitenansicht.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung ist für einen Vergaser eines Verbrennungsmotors vorge­ sehen und weist einen gestrichelt angedeuteten Ver­ gaserraum 1 auf, der oben durch eine Regelmembran 2 begrenzt ist. Die Regelmembran 2 kann bezüglich einer Achse 3 kreisringförmig sein und eine vorzugs­ weise ebene Befestigungsumrandung 4 aufweisen, die gegen die Wandung des Vergaserraumes 1 dicht anlegbar ist und über einen hier nicht dargestellten Ringdeckel oder dergleichen festgelegt sein kann.

An der dem Vergaserraum 1 zugewandten Seite 5 der Regelmembran 2 kann ein etwa bolzenförmiger Anlage­ teil 6 vorgesehen sein, der bevorzugt koaxial zur Achse 3 an der Seite 5 anliegt. Der Anlageteil 6 kann sich am Ende eines Antriebsarmes 7 eines zwei­ armigen Reglerhebels 8 befinden, der an einem Lager 9 schwenkbar gelagert ist. Am Ende des Abtriebsarmes 10 des Reglerhebels 8 kann eine Düsennadel 11 oder dergleichen zur Regelung des Kraftstoffes vorgesehen sein. Der Antriebsarm 7 kann mit einer Feder 12 beaufschlagt sein, die den Anlageteil 6 gegen die Membran 2 drückt.

Die Regelmembran 2 weist einen etwa kreisförmigen Ringteil 13 auf, der im Querschnitt etwa wellen­ förmig bzw. in Form einer Sicke ausgebildet sein kann. Durch den Ringteil 13 kann die Membransteifig­ keit optimiert werden. Statt eines einzigen Ringteils 13 kann es auch günstig sein, mehrere Ringteile 13 in der Membran 2 auszubilden, wodurch bei ver­ schiedenen Anwendungen ein noch günstigeres Funktions­ verhalten der Membran 2 erzielt werden kann.

Außerdem weist die Membran 2 einen Versteifungsteil 14 auf, der mit der Membran 2 zweckmäßig eine einteilige Baueinheit bildet. Der Versteifungsteil 14 kann im Bereich des Ringteils 13 vorgesehen sein, der demnach den Versteifungsteil umringt, und an derjenigen Seite der Membran 2 ausgebildet sein, die dem Vergaserraum 1 abgewandt ist. Es kann jedoch auch günstig sein, den Versteifungsteil 14 an der dem Vergaserraum 1 zugewandten Membranseite 5 aus­ zubilden. Der Membranversteifungsteil 14 kann zweck­ mäßig dicker sein als der zwischen dem Ringteil 13 und der Befestigungsumrandung 4 liegende Membranteil 15, der im wesentlichen als dünne Platte oder Scheibe ausgebildet ist. Vorzugsweise kann die Membran 2 mit dem integrierten Versteifungsteil 14 etwa zwei- bis fünfmal dicker sein als der Membranteil 15.

Der Membranversteifungsteil 14 kann zweckmäßig so groß ausgebildet sein, daß er den gesamten Bereich innerhalb des Ringteils 13 ausfüllt und bis an den inneren Rand 16 des Ringteils 13 heranreicht. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der mit der Membran 2 integrierte Versteifungs­ teil 14 einen etwa dachförmigen Querschnitt auf, dessen als Spitze ausgebildeter First 17 mit der Achse 3 koaxial ist. Die etwa zeltdachförmige Schrägfläche 18 ist in Richtung zum Ringteil 13 hin geneigt, wodurch der Querschnitt des Versteifungsteils 14 zum Ringteil 13 hin stetig abnimmt, und grenzt an den Innenrand 16 des Ringteils 13 an. Dadurch kann eine optimale Membransteifigkeit erzielt werden, indem der Übergang vom dickeren Versteifungsteil 14 zu dem diesen umringenden Membranteil 15 nicht abrupt, sondern gemäß einer definierten Funktion verläuft.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bildet die Regel­ membran 2 mit dem integrierten Versteifungsteil 14 in etwa einen Kegelstumpf, dessen plane Außenseite 19 im wesentlichen parallel zur unteren Membranseite 5 verläuft. Die plane Fläche der Außenseite 19 kann so groß bemessen sein, daß ihr Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des Ringteils 13. Der Umfang dieses Versteifungsteils 14 ist von einer geneigten Fläche 20 begrenzt, die den Querschnitt des Versteifungsteils 14 reduziert und angrenzend an den Innenrand 16 konkav verläuft, so daß ein fließender Übergang zum Membranringteil 13 hin gegeben ist.

In bevorzugter Ausführung kann die Membran 2 mit dem Versteifungsteil 14 aus ein und demselben Material als ein einziges homogenes Stück ausgebildet sein. Es kann jedoch auch günstig sein, die Membran 2 und den Versteifungsteil 14 vorzugsweise aus dem­ selben Material herzustellen und ohne zu nieten durch Schweißen oder Kleben das Oberflächengefüge der Teile bevorzugt vollflächig miteinander zu verbinden, wie dies bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungs­ beispiel durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Als Material für die erfindungsgemäße Regel­ membran 2 mit dem Versteifungsteil 14 kann ein gegen Kraftstoffe resistenter Kunststoff verwendet werden, dessen Härte (Shore-Härte) bevorzugt wesentlich größer ist als die Härte der bekannten gummielastischen Membranen. Vorzugsweise kann die Regelmembran 2 mit dem Versteifungsteil 14 aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) hergestellt sein, das bezüglich der vorge­ sehenen Anwendungen besonders gute Eigenschaften besitzt. Die Herstellung der Membran 2 und des Ver­ steifungsteils 14 kann zweckmäßig spanend durch Drehen, Fräsen oder dergleichen erfolgen. Es kann jedoch auch günstig sein, die Membran 2 und den Ver­ steifungsteil 14 spanlos als Präge- oder Spritzgußteil herzustellen.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die mit dem Versteifungsteil 14 als einteilige Baueinheit ausgebildete Regelmembran 2 unter Einsparung ver­ schiedener Einzelteile ohne großen Aufwand kosten­ günstig herstellbar ist und selbst bei intensiven Vibrationen und Druckstößen und hohen Temperaturbe­ anspruchungen eine lange Lebensdauer besitzt. Aufgrund der eingesparten Nietverbindung können auch keine Rißbildungen und Undichtigkeiten entstehen, so daß eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Umwelt und dem im Vergaserraum 1 befindlichen Kraftstoff gewährleistet ist. Außerdem wird durch die neue Regelmembran 2 gegenüber den bekannten Membranen eine bessere Funktions- und Regelgenauigkeit erzielt, da ein verzögertes Ansprechen des Reglerhebels 8 und Taumelbewegungen im Bereich des Anlageteils 6 vermieden sind und durch die erfindungsgemäße Aus­ bildung der Membran 2 eine definierte Druckkraft in definierter Abhängigkeit zur Druckdifferenz zwischen Kraftstoff und Umgebungsdruck erreicht wird.

Claims (12)

1. Regelmembran (2) für einen Vergaser eines Ver­ brennungsmotors, die zur Mitbegrenzung eines Kraft­ stoff beinhaltenden Vergaserraumes (1) vorgesehen ist und einen Versteifungsteil (14) zur Übertragung des Membranhubs auf einen Reglerhebel (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Memhran (2) mit dem Versteifungsteil (14) als einteilige Baueinheit ausge­ bildet ist.

2. Regelmembran nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (2) und der Versteifungs­ teil (14) aus im wesentlichen gleichem Material, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise Polytetrafluor­ äthylen (PTFE), bestehen.

3. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) und der Versteifungsteil (14) spanend, insbesondere als Dreh­ teil, hergestellt sind.

4. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) und der Versteifungsteil (14) spanlos, insbesondere als Präge­ teil, hergestellt sind.

5. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) und der Versteifungsteil (14) durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind.

6. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) und der Versteifungsteil (14) materialeinheitlich einstückig ausgebildet sind.

7. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Membran (2) und des bevorzugt baueinheitlich integrierten Versteifungsteils (14) größer ist als die Dicke eines zu einer Befestigungsumrandung (4) sich erstreckenden Membranteils (15).

8. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsteil (14) der Membran (2) innerhalb eines im Querschnitt etwa wellenförmigen Ringteils (13) ausgebildet ist.

9. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranversteifungs­ teil (14) im Querschnitt etwa dachförmig ausgebildet ist und eine von einem zentralen First (17) in Richtung zum Ringteil (13) querschnittsverjüngende Schrägfläche (18) aufweist.

10. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranversteifungs­ teil (14) etwa kegelstumpfförmig ausgebildet ist und am Umfang eine von einer im wesentlichen planen Außenseite (19) in Richtung zum Ringteil (13) quer­ schnittsverjüngende Fläche (20) aufweist, die be­ vorzugt gerundet, insbesondere konkav ausgebildet ist.

11. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschnitt des Membranversteifungsteils (14) verjüngende Fläche (18, 20) an den Innenrand (16) des wellenförmigen Ringteils (13) angrenzt.

12. Regelmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsteil (14) an der dem Reglerhebel (8) gegenüberliegenden Seite der Membran (2) vorgesehen ist.