DE4205565A1 - Elektropneumatischer druckwandler - Google Patents
Elektropneumatischer druckwandlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektropneumatischen
Druckwandler, wie er häufig für pneumatische
Steuerungen in Kraftfahrzeugen benötigt wird (EPA
01 05 808) und dort aus dem Ansaugdruck der Brenn
kraftmaschine und dem Atmosphärendruck einen Misch
druck bildet, der einem Verbraucher, z. B. einem
Abgasrückführventil, zugeführt wird.
Bei einem derartigen Druckwandler (ältere DE-Pa
tentanmeldung 41 10 003) trat das Problem auf, daß
bei Betrieb mit konstanter Frequenz getakteter
Gleichspannung und variablem Einschalt- Ausschalt-
Dauerverhältnis die Ventileinrichtung Schwing
neigung zeigte, die zu einem nicht akzeptierbaren
höheren Luftverbrauch führte.
Hiervon ausgehend stellt sich die Aufgabe, einen
gattungsgemäßen Druckwandler derart zu gestalten,
daß ein fehlerfreier Betrieb des Druckwandlers bei
geringstem Luftverbrauch erreicht wird.
Diese Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst worden, wobei vorteil
hafte Weiterbildungen mit den Unteransprüchen ange
geben sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend mit
Angabe erreichbarer Vorteile beschrieben.
Diese zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
eines Druckwandlers,
Fig. 2 und 3 alternative Ausführungen des Druck
wandlers gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungs
gemäßen elektropneumatischen Druckwandler 1, be
stehend aus einer Ventileinrichtung 2, einer diese
betätigenden Membrane 3 und einem Tauchankersystem
4, das ebenfalls auf die Ventileinrichtung ein
wirkt.
Die Ventileinrichtung weist einen Anschluß 5 für
Luft mit niedrigem Druck (Unterdruckquelle), bei
spielsweise aus dem Luftansaugsystem einer Brenn
kraftmaschine auf, und einen Anschluß 6 für Atmo
sphärendruck. Mittels der Membrane 3 wird ein Dop
pelsitzventil 7 bewegt und eine Ventilkammer 8 be
grenzt, in der sich bei ordnungsgemäßem Betrieb ein
Mischdruck aus niedrigem und atmosphärischem Druck
einstellt, der über einen weiteren Anschluß 9 einem
Verbraucher zugeführt wird, beispielsweise einem Ab
gasrückführventil.
Das Tauchankersystem 4 besteht aus einer elektri
schen Spule 10 mit Anschlußleitungen 11, einer ma
gnetische Kraftlinien bündelnden Eisenummantelung
12, die aus äußeren, inneren und axialen Wänden ge
bildet wird, sowie einem Tauchanker 13, der in den
inneren Teil der Eisenummantelung 12 hineinragt.
Die Eisenummantelung 12 weist dort einen Luftspalt
14 für den magnetischen Kreis auf, in den der
Tauchanker 13 bei bestromter Spule 10 hineingezogen
wird. Der Tauchanker 13 ist mit dem Doppelsitzven
til 7 der Ventileinrichtung 2 verbunden und in ei
nem Lager 15 geführt.
Die Ventileinrichtung 2 ist mit den Anschlüssen 5,
6, 9 an eine Unterdruckquelle, einen Verbraucher
und die Atmosphäre angeschlossen. In der Ventilkam
mer 8 stellt sich über den offenen Anschluß 5 zur
Unterdruckquelle ein durch die Membrankraft und die
Kraft einer Feder 16 bestimmter Mischdruck ein, der
durch die Funktion des Doppelsitzventils 7 geregelt
wird. Das Doppelsitzventil wirkt in der Art, daß
bei einer Mischdruckabsenkung die Membrankraft
steigt und der Anschluß 5 zur Unterdruckquelle ver
schlossen und gleichzeitig der Anschluß 6 zur Atmo
sphäre zur Ventilkammer 8 geöffnet wird und bei ei
ner Mischdruckerhöhung umgekehrt.
Der so geregelte Mischdruck kann darüber hinaus
durch die Funktion des Tauchankersystems 4 modu
liert werden, z. B. in Abhängigkeit von Steuer
signalen eines elektronischen Steuergerätes, die in
der Regel aus Spannungssignalen bestimmter Frequenz
und Gleichspannung (z. B. 140 Hz und 12 V), jedoch
variablem Einschalt-Ausschalt-Dauerverhältnis be
stehen. Hierdurch wird der mit der Membrane 3 bzw.
der Ventileinrichtung 2 verbundene Tauchanker 13
mehr oder weniger durch die Magnetkräfte entgegen
der Membrankraft in den Luftspalt 14 gezogen, so
daß der Anschluß 5 zur Unterdruckquelle geöffnet
und der Anschluß 6 zur Atmosphäre verschlossen
wird. Unter diesen Bedingungen regelt sich der in
der Ventilkammer 8 einstellende Mischdruck auf ein
vom Einschalt-Ausschalt-Dauerverhältnis abhängiges
Druckniveau ein.
Es versteht sich für einen Fachmann von selbst, daß
die bisher beschriebene Ausführung mit einem sehr
kleinen Verstellweg der Ventileinrichtung 2, Mem
brane 3 oder des Tauchankers 13 arbeitet, da be
reits eine kleine Verstellung aus der Position, in
der beide Anschlüsse 5, 6 verschlossen sind, den
einen oder den anderen Anschluß 5, 6 öffnet oder
verschließt.
Erfindungsgemäß sind nun für den Teil der Ventil
einrichtung 2 zur Steuerung des Anschlusses 5 zum
niedrigen Druck Mittel vorgesehen, mit denen eine
größere Schalthysterese erreicht wird als für den
Teil zur Steuerung des Anschlusses 6 zum Atmosphä
rendruck.
Nach Fig. 1 bestehen diese Mittel darin, daß die
Ventileinrichtung 2 als bekanntes Doppelsitzventil
7 ausgebildet ist und eine Ventilplatte 17 auf
weist, die mit dem Anschluß 5 zum niedrigen Druck
und dem Anschluß 6 zum Atmosphärendruck zusammen
wirkt, wobei der Anschluß 5 zum niedrigen Druck
innerhalb vorgegebener Anschläge 18 gegen eine in
Schließrichtung wirkende Feder 19 verstellt werden
kann.
Nach Fig. 2 bestehen diese Mittel darin, daß die
Ventileinrichtung 2 als bekanntes Doppelsitzventil
7 ausgebildet ist und eine Ventilplatte 17 auf
weist, die mit dem Anschluß 5 zum niedrigen Druck
und dem Anschluß 6 zum Atmosphärendruck zusammen
wirkt und im Bereich 20, der mit dem Anschluß 5 zum
niedrigen Druck zusammenwirkt, eine größere elasti
sche Verformbarkeit als der mit dem Anschluß 6 zum
Atmosphärendruck zusammenwirkende Bereich 21 auf
weist, wobei die Ventilplatte 17 eine elastische
Beschichtung aufweist, die in dem mit dem Anschluß
zum niedrigen Druck zusammenwirkenden Bereich 20
eine größere Dicke aufweist.
Die elastische Beschichtung kann wie auf der rech
ten Seite Fig. 2 dargestellt durch Ausnehmung 22
der Ventilplatte 17 in dem Bereich 20, der mit dem
Anschluß 5 zum niedrigen Druck zusammenwirkt, als
Membrane 23 ausgebildet sein.
Nach Fig. 3 ist die elastische Beschichtung gleich
bleibend dick ausgeführt und wird in dem Membranbe
reich durch eine in Schließrichtung wirkende Feder
24 belastet, wobei zwischen Feder 24 und Membrane
23 ein Membranpilz 25 angeordnet ist, um Membranbe
schädigungen zu vermeiden.
Claims (7)
1. Elektromagnetischer Druckwandler, beste
hend aus einer Ventileinrichtung, die von einer
Membrane und einem Tauchankersystem betätigt wird
und in einer Ventilkammer ein Mischdruck aus Luft
mit niedrigem Druck und Atmosphärendruck durch
Steuerung der entsprechenden Anschlüsse erzeugt,
der über einen Anschluß einem Verbraucher zugeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den Teil der
Ventileinrichtung (2) zur Steuerung des Anschlusses
(5) zum niedrigen Druck Mittel (17, 18, 19) vorge
sehen sind, mit denen eine größere Schalthysterese
erreicht wird als für den Teil der Ventileinrich
tung (2) zur Steuerung des Anschlusses (6) zum
Atmosphärendruck.
2. Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (2) als be
kanntes Doppelsitzventil (7) ausgebildet ist und
eine Ventilplatte (17) aufweist, die mit dem An
schluß (5) zum niedrigen Druck und dem Anschluß (6)
zum Atmosphärendruck zusammenwirkt, wobei der An
schluß (5) zum niedrigen Druck innerhalb vorgegebe
ner Anschläge (18) gegen eine in Schließrichtung
wirkende Feder (19) verstellt werden kann.
3. Druckwandler nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (2)
als bekanntes Doppelsitzventil ausgebildet ist und
eine Ventilplatte (17) aufweist, die mit dem An
schluß (5) zum niedrigen Druck und dem Anschluß (6)
zum Atmosphärendruck zusammenwirkt und im Bereich
(20), der mit dem Anschluß (5) zum niedrigen Druck
zusammenwirkt, eine größere elastische Verformbar
keit als der mit dem Anschluß (6) zum Atmosphären
druck zusammenwirkende Bereich (21) aufweist.
4. Druckwandler nach Anspruch 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (17)
eine elastische Beschichtung aufweist, die in dem
mit dem Anschluß (5) zum niedrigen Druck zusammen
wirkenden Bereich (20) eine größere Dicke aufweist.
5. Druckwandler nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elastische Beschichtung in
dem Bereich (20), der mit dem Anschluß (5) zum nie
drigen Druck zusammenwirkt, als Membrane (23) aus
gebildet ist.
6. Druckwandler nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Membranbereich durch eine in
Schließrichtung wirkende Feder (24) belastet ist.
7. Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen Feder (24) und Membrane
(23) ein Membranpilz (25) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE4205565A DE4205565C2 (de) | 1992-02-22 | 1992-02-22 | Elektropneumatischer Druckwandler |
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-
1992
- 1992-02-22 DE DE4205565A patent/DE4205565C2/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PIERBURG AG, 41460 NEUSS, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PIERBURG GMBH, 41460 NEUSS, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |