DE102014221635A1 - Dosing module for introducing a fuel into a line - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Dosiermodul zum Einbringen eines Betriebsstoffes in einen Leitung, wobei das Dosiermodul einen Dosiermittelkörper mit einem Betriebsstoffraum 21 und einen Aktorraum 29 aufweist, die von einer Metallmembran 18 getrennt sind. Erfindungsgemäß wird ein Dosiermodul bereitgestellt, das einen einfachen Aufbau aufweist und dabei sehr betriebssicher ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Metallmembran 18 zumindest zwei Metallmembranbleche 28a, 28b und ein mediumbeständiges dem Betriebsstoffraum 21 zugewandtes Metallmembranblech 28c aufweist. Dadurch ist die Metallmembran 18 bei hoher Dauerhaltbarkeit und einfachem Aufbau hinsichtlich der zu auszuführenden Verformungen äußerst flexibel.The invention relates to a metering module for introducing a fuel into a conduit, wherein the metering module has a Dosiermittelkörper with an operating space 21 and an actuator chamber 29, which are separated by a metal membrane 18. According to the invention, a dosing module is provided which has a simple structure and is very reliable in operation. This is achieved in that the metal membrane 18 has at least two metal membrane sheets 28a, 28b and a medium-resistant metal membrane sheet 28c facing the working space 21. As a result, the metal diaphragm 18 is extremely flexible with high durability and simple construction in terms of the deformations to be performed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Dosiermodul zum Einbringen eines Betriebsstoffes in eine Leitung, wobei das Dosiermodul einen Dosiermodulkörper mit einem Betriebsstoffraum und einem Aktorraum aufweist, die von einer Metallmembran getrennt sind.The invention relates to a metering module for introducing a fuel into a conduit, wherein the metering module has a metering module body with an operating space and an actuator space, which are separated by a metal membrane.
Stand der TechnikState of the art
Ein derartiges Dosiermodul ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dosiermodul bereitzustellen, das einen einfachen Aufbau und dabei eine gute Dauerhaltbarkeit aufweist.The invention has for its object to provide a metering module, which has a simple structure and thereby a good durability.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Metallmembran zumindest zwei Metallmembranbleche aufweist. Der mehrschichtige Aufbau der Metallmembran aus zumindest zwei Metallmembranblechen gewährleistet eine hohe Wechselfestigkeit und damit eine gute Dauerhaltbarkeit der Metallmembran auch bei hohen Drücken und hohen Temperaturunterschieden beziehungsweise hohen Temperaturspitzen. Die einzelnen Metallmembranbleche können dabei geschichtet aufeinander angeordnet sein. Gegebenenfalls kann darüber hinaus vorgesehen sein, zwischen die einzelnen Metallmembranbleche einen fluidartigen Stoff einzubringen, der eine Haftung der einzelnen Metallmembranbleche aneinander bewirkt, ohne dass die Beweglichkeit der einzelnen Metallmembranbleche zueinander eingeschränkt ist. This object is achieved in that the metal membrane has at least two metal membrane sheets. The multilayer structure of the metal membrane of at least two metal membrane sheets ensures a high alternating strength and thus a good durability of the metal membrane even at high pressures and high temperature differences or high temperature peaks. The individual metal membrane sheets can be arranged layered on each other. Optionally, in addition, it may be provided to introduce a fluid-like substance between the individual metal membrane sheets, which causes adhesion of the individual metal membrane sheets to one another without the mobility of the individual metal membrane sheets being restricted relative to one another.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein vorzugsweise drittes mediumbeständiges Metallmembranblech den Betriebsstoffraum zugewandt. Das mediumbeständige Metallmembranblech kann aber auch das zweite Metallmembranblech bilden. Dieses mediumbeständige Metallmembranblech dient als Schutzblech und stellt eine hohe Korrosionsrobustheit des Dosiermoduls sicher. Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine beliebige andere Anzahl oder Kombination von Metallmembranblechen vorgesehen sein kann.In a further development of the invention, a preferably third medium-resistant metal membrane sheet facing the fuel space. The medium-resistant metal membrane sheet may also form the second metal membrane sheet. This medium-resistant metal membrane sheet serves as a protective plate and ensures a high degree of corrosion resistance of the dosing module. It should be understood that any other number or combination of metal diaphragm sheets may be provided.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das mediumbeständige Metallmembranblech eine Folie. Diese Folie schränkt die Beweglichkeit der Metallmembran in keiner Weise ein, bietet aber einen dauerbeständigen Schutz der Metallmembran gegenüber einem gegebenenfalls aggressiven Betriebsstoff. Dabei kann im Übrigen durch die Wahl der entsprechenden Folie problemlos auf unterschiedlich aggressive Betriebsstoffe eingegangen werden.In a further embodiment of the invention, the medium-resistant metal membrane sheet is a film. This film does not limit the mobility of the metal membrane in any way, but offers a permanent resistant protection of the metal membrane against an optionally aggressive fuel. Incidentally, the choice of the corresponding film makes it possible to deal with different aggressive fuels without any problem.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Metallmembranblech sickenlos ausgebildet. Eine sickenlose Ausgestaltung des Metallmembranblechs erleichtert die Fertigung des entsprechenden Metallmembranblechs. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, das Metallmembranblech eben auszubilden. Bei einer solchen ebenen Ausgestaltung kann das jeweilige Metallmembranblech durch ein einfaches Ausschneiden aus beispielsweise einer Platte für das entsprechende Dosiermodul angefertigt werden. Dabei ist das entsprechende Metallmembranblech normalerweise scheibenförmig ausgebildet, wobei aber grundsätzlich auch andere Formgebungen möglich sind.In a further embodiment of the invention, the metal membrane sheet is formed without a sip. A beadless design of the metal diaphragm sheet facilitates the manufacture of the corresponding metal diaphragm sheet. In turn, it is provided in a further embodiment, the metal membrane sheet just form. In such a planar configuration, the respective metal membrane sheet can be made by simply cutting out of, for example, a plate for the corresponding metering module. In this case, the corresponding metal membrane sheet is usually disc-shaped, but in principle also other shapes are possible.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Metallmembranbleche zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil eingeklemmt, wobei wiederum in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung aktorseitig ein oder mehrere Stützbleche im Bereich der Klemmung angeordnet sein können. Die Stützbleche können in den Ausweichraum hineinragend gebogen ausgebildet sein und bilden eine Konturplatte, an die sich die Metallmembran mit den Metallmembranblechen bei Einstellung der Förderbeginnstellung anlegt. Die Stützbleche können bis nahe an den Ankerbolzenschuh heran ragen. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass in der Förderbeginnstellung die Metallmembran mit dem oberen Metallmembranblech an dem benachbarten Stützblech beschädigungsresistent zur Anlage kommt.In a further embodiment of the invention, the metal membrane sheets are clamped between the lower housing part and the upper housing part, in turn, in a further advantageous embodiment of the actuator side one or more support plates can be arranged in the region of the clamping. The support plates can be formed projecting bent into the escape space and form a contour plate to which the metal membrane with the metal diaphragm plates applies when setting the delivery start position. The support plates can protrude close to the anchor bolt shoe. This embodiment ensures that the metal membrane with the upper metal membrane sheet on the adjacent support plate comes damage-resistant to the plant in the start of delivery.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Dosiermodul ein Reduktionsmittel-Dosiermodul zum Einbringen eines Dosiermittels in eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine. Dies ist die bevorzugte Ausgestaltungsform, wobei aber das Dosiermodul auch für andere Einsatzzwecke verwendet werden kann. Das Reduktionsmittel ist bevorzugt eine wässrige Harnstofflösung. Dieses Reduktionsmittel wird in den Betriebsstoffraum geführt und von dem Dosiermodul die Abgasleitung gefördert. Hierzu ist in den Aktorraum ein elektromagnetischer Aktor angeordnet, der über ein Einlassventil in den Betriebsstoffraum eingebrachtes Reduktionsmittel über ein Dosierelement in die Abgasleitung einleitet. Dabei können insbesondere in den Betriebsstoffraum Drücke von bis zu 50 bar auftreten und beim Betrieb der zugeordneten Brennkraftmaschine durch in der Abgasleitung strömendes Abgas Temperaturen von bis zu ca. 100° Celsius auftreten. Umgekehrt kann das Reduktionsmittel bei abgestellter Brennkraftmaschine und entsprechenden niedrigen Umgebungstemperaturen gefrieren. Für diesen Fall stellt die Metallmembran eine Eisdrucksicherung für das Dosiermodul sicher, indem die Metallmembran in Richtung zu einem aktorseitigen Ausweichraum bewegt beziehungsweise gewölbt wird. In a further embodiment of the invention, the metering module is a reducing agent metering module for introducing a metering agent into an exhaust pipe of an internal combustion engine. This is the preferred embodiment, but the dosing module can also be used for other purposes. The reducing agent is preferably an aqueous urea solution. This reducing agent is fed into the fuel space and promoted by the metering the exhaust pipe. For this purpose, an electromagnetic actuator is arranged in the actuator chamber, which via an inlet valve in the Fuel chamber introduced reducing agent via a metering element in the exhaust pipe. In this case, pressures of up to 50 bar can occur, in particular, in the operating space and temperatures of up to about 100 ° C occur during operation of the associated internal combustion engine by exhaust gas flowing in the exhaust pipe. Conversely, the reducing agent can freeze when the internal combustion engine and corresponding low ambient temperatures. In this case, the metal membrane ensures an ice pressure protection for the metering module by the metal membrane is moved or curved towards an actuator-side escape space.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist. Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, in which an embodiment shown in the figures is described in more detail.
Es zeigen: Show it:
Die Abgasleitung
In das Gehäuseoberteil
Bei einer getakteten Bestromung der Magnetspule
Das Gehäuseunterteil weist weiterhin ein Kühlmittelkanal
Wird nun im normalen Betrieb des Dosiermoduls von beispielsweise der Vordruckpumpe Reduktionsmittel über die Zufuhrleitung
Wird das Dosiermodul nicht betrieben, beispielsweise bei einem Abstellen der in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, stellt sich wieder die in
Die Metallmembranbleche
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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