DE102019000488A1 - Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids - Google Patents

Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids Download PDF

Info

Publication number
DE102019000488A1
DE102019000488A1 DE102019000488.4A DE102019000488A DE102019000488A1 DE 102019000488 A1 DE102019000488 A1 DE 102019000488A1 DE 102019000488 A DE102019000488 A DE 102019000488A DE 102019000488 A1 DE102019000488 A1 DE 102019000488A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
pressure
piston
pump
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102019000488.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019000488B4 (de
Inventor
Christian Groh
Frank Schulz
Christian Stauch
Torsten Bley
Frank Herold
Hans-Jürgen Pauly
Jonas Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Fluidtechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Fluidtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Fluidtechnik GmbH filed Critical Hydac Fluidtechnik GmbH
Priority to DE102019000488.4A priority Critical patent/DE102019000488B4/de
Publication of DE102019000488A1 publication Critical patent/DE102019000488A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019000488B4 publication Critical patent/DE102019000488B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/025Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms two or more plate-like pumping members in parallel
    • F04B43/026Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms two or more plate-like pumping members in parallel each plate-like pumping flexible member working in its own pumping chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06Pumps having fluid drive
    • F04B43/073Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1433Pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1433Pumps
    • F01N2610/144Control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1808Pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Eine 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, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied vorgesehen ist, das eine Speichereinrichtung (92) aufweist und 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.

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, mit mindestens einer das betreffende Fluid aus einem Fluidvorrat entnehmenden und dem Abnehmer zuführenden Fördereinrichtung und mit einer zum Ansteuern der Fördereinrichtung vorgesehenen Ventileinrichtung, die von einer Betätigungseinrichtung ein Steuersignal zum Umsteuern der Fördereinrichtung in gegenläufige Pump- und Ansaugrichtungen erhält.
  • 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.
  • 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 und das durch Beeinflussen des Steuersignals ein Ansteuern der Ventileinrichtung mit anschließendem Umsteuern der Fördereinrichtung veranlasst, sobald diese eine ihrer gewünschten Umsteuerpositionen erreicht. Der Ersatz der bei der bekannten Einrichtung in den Steuerleitungen vorgesehenen Drosselstellen durch ein Zeitglied ermöglicht eine weit wirksamere Beeinflussung des Schaltverhaltens der Ventil-einrichtung. 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, dessen Ventilkolben auf seinen gegenüberliegenden Steuerseiten zum einen vom Pumpendruck der Fördereinrichtung und zum anderen von dem Steuersignal der Betätigungseinrichtung ansteuerbar ist. 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 vorzugsweise 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 Kolbenseite an eine Steuerleitung für das Steuersignal angeschlossen ist, das über eine Blende oder Drossel an die eine Steuerseite der Ventileinrichtung geführt ist, und 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:
    • 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 in 1 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 Vergrößerung 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3167192 B1 [0002, 0020]

Claims (10)

  1. 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 und 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.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (12) ein Wegeventil, vorzugsweise ein 4/2-Wegeventil (62), ist, dessen 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.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung aus einem vorzugsweise federbelasteten Kolbenspeicher (92) gebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher (92) 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 (62) geführt ist, und dass er auf seiner Federraumseite (94) permanent auf Tankdruck gehalten ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (86) der Ventileinrichtung (62) unterschiedlich wirksame Druckflächen (102) für den Steuerdruck des Steuersignals (Y) und den Pumpendruck (P) der Fördereinrichtung (6) aufweist.
  6. 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 dem Tankanschluss (T) verbindet.
  7. 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.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, 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.
  9. 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 (P), einen Tankanschluss (T) und einen Anschluss für die Steuerleitung (78) zum Führen des Steuersignals (Y).
  10. 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.
DE102019000488.4A 2019-01-23 2019-01-23 Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids Active DE102019000488B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019000488.4A DE102019000488B4 (de) 2019-01-23 2019-01-23 Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019000488.4A DE102019000488B4 (de) 2019-01-23 2019-01-23 Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019000488A1 true DE102019000488A1 (de) 2020-07-23
DE102019000488B4 DE102019000488B4 (de) 2022-02-10

Family

ID=71402976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019000488.4A Active DE102019000488B4 (de) 2019-01-23 2019-01-23 Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019000488B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022156979A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Hydac Fluidtechnik Gmbh Pumpenvorrichtung
EP4080047A1 (de) 2021-04-22 2022-10-26 Hydac Fluidtechnik GmbH Pumpenvorrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE546817C (de) * 1928-08-14 1932-03-17 Elek Sche Unternehmungen Ludw Regelung der Stillstandsdauer in den Hubenden hydraulisch hin und her bewegter Werkschlitten, insonderheit an Schleifmaschinen
DE3227452A1 (de) * 1981-08-03 1983-02-17 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Steuer- und regeleinrichtung fuer eine einstellbare hydrostatische einheit
DE3710080C1 (de) * 1987-03-27 1988-07-28 Daimler Benz Ag Selbsttaetige Schaltvorrichtung eines Planetenraeder-Gangwechselgetriebes mit Mitteln zum Sperren des Einrueckens einer Rueckwaerts-Kupplung und/oder -Bremse
DE4141108A1 (de) * 1991-12-13 1993-06-17 Putzmeister Maschf Einrichtung zur regelung des ausgangsdruckes einer verstellpumpe
DE10251821B3 (de) * 2002-11-07 2004-04-15 HK Präzisionstechnik GmbH Hydraulisches Zeitglied
DE102013014283A1 (de) * 2013-08-27 2015-03-05 Hydac Filtertechnik Gmbh Vorrichtung zur Vermeidung von Geschwindigkeitssprüngen
EP3167192B1 (de) 2014-07-08 2018-04-25 Hydac Electronic GmbH Einrichtung zur bereitstellung von unter einem vorgebbaren druck stehenden fluiden
DE102017211998A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Robert Bosch Gmbh Einspritzeinrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, Abgasnachbehandlungssystem

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE546817C (de) * 1928-08-14 1932-03-17 Elek Sche Unternehmungen Ludw Regelung der Stillstandsdauer in den Hubenden hydraulisch hin und her bewegter Werkschlitten, insonderheit an Schleifmaschinen
DE3227452A1 (de) * 1981-08-03 1983-02-17 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Steuer- und regeleinrichtung fuer eine einstellbare hydrostatische einheit
DE3710080C1 (de) * 1987-03-27 1988-07-28 Daimler Benz Ag Selbsttaetige Schaltvorrichtung eines Planetenraeder-Gangwechselgetriebes mit Mitteln zum Sperren des Einrueckens einer Rueckwaerts-Kupplung und/oder -Bremse
DE4141108A1 (de) * 1991-12-13 1993-06-17 Putzmeister Maschf Einrichtung zur regelung des ausgangsdruckes einer verstellpumpe
DE10251821B3 (de) * 2002-11-07 2004-04-15 HK Präzisionstechnik GmbH Hydraulisches Zeitglied
DE102013014283A1 (de) * 2013-08-27 2015-03-05 Hydac Filtertechnik Gmbh Vorrichtung zur Vermeidung von Geschwindigkeitssprüngen
EP3167192B1 (de) 2014-07-08 2018-04-25 Hydac Electronic GmbH Einrichtung zur bereitstellung von unter einem vorgebbaren druck stehenden fluiden
DE102017211998A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Robert Bosch Gmbh Einspritzeinrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem, Abgasnachbehandlungssystem

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022156979A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Hydac Fluidtechnik Gmbh Pumpenvorrichtung
DE102021000327A1 (de) 2021-01-22 2022-07-28 Hydac Fluidtechnik Gmbh Pumpenvorrichtung
EP4080047A1 (de) 2021-04-22 2022-10-26 Hydac Fluidtechnik GmbH Pumpenvorrichtung
DE102021002116A1 (de) 2021-04-22 2022-10-27 Hydac Fluidtechnik Gmbh Pumpenvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019000488B4 (de) 2022-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009038869B4 (de) Vorrichtung zum dosierten Ausgeben eines Schmiermittels
DE102007017665A1 (de) Hydraulischer Druckverstärker
EP2128443B1 (de) Pumpenelement
EP1392962B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit druckübersetzungseinrichtung und druckübersetzungseinrichtung
DE102007031166A1 (de) Hydraulischer Druckverstäker
DE102019000488A1 (de) Vorrichtung zum Bereitstellen eines unter einem vorgebbaren Druck stehenden Fluids
EP3710697B1 (de) Einrichtung zur bereitstellung von unter einem vorgebbaren druck stehenden fluiden
WO1999018349A1 (de) Direktgesteuertes einspritzventil, insbesondere kraftstoffeinspritzventil
EP1970556A1 (de) Injektor
DE102018200561A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls
DE102007031282A1 (de) Hydraulischer Druckverstärker
EP3167192B1 (de) Einrichtung zur bereitstellung von unter einem vorgebbaren druck stehenden fluiden
DE102021110042A1 (de) Hydrauliksystem und Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems
DE10103224C1 (de) Dosierpumpanordnung und diese enthaltendes Dosierpumpsystem
EP2402588B1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
DE102021124461B3 (de) Hydrauliksystem und Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems
DE2816976C3 (de) Hydraulikanglage mit mehreren Hydromotoren
DE19949525B4 (de) Druckübersetzer für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit hydraulisch unterstützter Wiederbefüllung
DE102016226077A1 (de) Überströmventil, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem, Hochdruckpumpe sowie Kraftstoffeinspritzsystem
DE102016202916B4 (de) Verfahren eingerichtet zur Steuerung eines Kraftstoffzufuhrsystem für einen Verbrennungsmotor
EP3011152A1 (de) Einspritzvorrichtung
DE102022204791A1 (de) Komponente eines Kraftstoff-Zuführsystems für eine Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
DE2821462A1 (de) Automatische steuervorrichtung fuer hydraulikzylinder
DE102021204806A1 (de) Hochdruckpumpe zum Verdichten von Kraftstoff
DE102009047750A1 (de) Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem Filter

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01N0009000000

Ipc: F04B0049220000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final