DE19752493B4

DE19752493B4 - Elektrischer Druckwandler

Info

Publication number: DE19752493B4
Application number: DE19752493A
Authority: DE
Inventors: Werner Buse; Georg Nobis; Adolf Freytag; Rolf Dohrmann
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: DE19752493A1

Abstract

Elektrischer Druckwandler, bestehend aus einer Ventileinrichtung , die durch einen Tauchanker betätigt wird und einen Mischdruck aus zwei an Druckanschlüssen anliegenden unterschiedlichen Drücken bildet, der über einen weiteren Anschluß einem Verbraucher, zugeführt wird, wobei eine zweite Ventileinrichtung (8) mit einem Tauchanker (9) vorgesehen ist und ein den Mischdruck erfassender Drucksensor (10), der mit einem Operationsverstärker und Schalttransistoren an oder im Druckwandler (1) angeordnet ist und über elektrische Leitungen (11) mit einem Sollwertgeber und einer Spannungsquelle und über weitere Leitungen (12) mit Magnetspulen (13, 14) zur Betätigung der Tauchanker (4, 9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchanker als Hohlanker (16) mit einem Ventilschließkörper (17) ausgebildet sind und mit zwei Ventilsitzen (19, 20) zusammenwirken, von denen einer einer Verbindungsleitung (21), die zur Mischdruckkammer (15) führt, und der andere dem Druckanschluß (6) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckwandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Druckwandler ist aus der EP 0 634 713 A2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen Druckwandler zur Pulverbeschichtung mit zwei Magnetventilen, einem Drucksensor und einer Regelungseinrichtung. Aus der DE 22 13 954 C3 ist eine Mengenverhältnisregeleinrichtung mit mehreren Pumpen bekannt.

Die US 4,961,441 beschreibt einen weiteren Druckregler mit zwei Magnetventilen, die einen Mischdruck erzeugen.

Ein solcher wird häufig für pneumatische Steuerungen in Kraftfahrzeugen benötigt ( EP 0 105 808 A1 ), um aus dem Ansaugdruck der Brennkraftmaschine oder einem Druck einer Unterdruckquelle und dem Atmosphärendruck einen Mischdruck herzustellen, der einem Verbraucher, z. B. einem Abgasrückführventil mit pneumatischer Verstellung zugeführt wird.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Druckwandler derart zu gestalten, daß er dem Überdruck einer Druckquelle gewachsen ist und darüber hinaus eine verbesserte Funktion aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen genannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen elektrischen Druckwandlers 1 zur Ansteuerung von druckproportionalen Stell gliedern 2 für Steuer- und Regelanlagen, insbesondere für Lastkraftwagen bzw. in diese eingesetzte Brennkraftmaschinen.
Der Druckwandler 1 besteht aus einer Ventileinrichtung 3, die durch einen Tauchanker 4 betätigt wird und einen Mischdruck aus zwei an Druckanschlüssen 5, 6 anliegenden unterschiedlichen Drücken bildet, der über einen weiteren Anschluß 7 einem Verbraucher, hier dem druckproportionalen Stellglied 2 zugeführt wird.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß eine zweite Ventileinrichtung 8 mit einem Tauchanker 9 vorgesehen ist und ein den Mischdruck erfassender Drucksensor 10, der mit einem Operationsverstärker und Schalttransistoren an oder im Druckwandler 1 angeordnet ist und über elektrische Leitungen 11 mit einem Sollwertgeber und einer Spannungsquelle und über weitere Leitungen 12 mit Magnetspulen 13, 14 zur Betätigung der Tauchanker 4, 9 verbunden ist.
Die beiden Ventileinrichtungen 3, 8 sind mit einer Mischdruckkammer 15 verbunden, die über den Anschluß 7 mit dem Verbraucher, hier dem Stellglied 2 in Verbindung steht.
Die Druckanschlüsse 5, 6 sind mit einer Druckquelle P und mit der Atmosphäre A verbunden. Je nachdem, welche Ventileinrichtung 3, 8 bestromt wird, stellt sich in der Mischdruckkammer 15 ein Druck ein, der zwischen dem Druck der Druckquelle P und dem Atmosphärendruck A liegt. Das Stellglied 2 nimmt eine diesem Mischdruck entsprechende Stellung ein, wobei diese durch entsprechende Mischdruckänderung veränderbar ist.
Es ist vorgesehen, daß die Ventileinrichtungen 3, 8 im wesentlichen baugleich ausgeführt sind.
Vorteilhafterweise soll der Tauchanker 4 mit dem Ventilschließkörper 18 bei unbestromter Magnetspule 13, 14 unter Federkraft gegen den Ventilsitz 19 der zur Mischdruckkammer 15 führenden Verbindungsleitung 21 anliegen, wohingegen der andere Tauchanker 9 bei unbestromter Magnetspule 14 vom Ventilsitz 20 abliegt, so daß der Druck vom Druckanschluß 6 über eine Verbindungsleitung 22 in die Mischdruckkammer 15 und damit zum Stellglied 2 gelangt. Damit wäre das Stellglied 2 bei stromlosem Druckwandler 1 atmosphärisch belüftet.
Es ist vorgesehen, daß die Druckanschlüsse 5, 6 und die die Verbindungsleitungen 21, 22 tragenden Buchsen 23, 24 Spulenkerne 25, 26 bilden, die mit Rückschlußblechen 27, 28 der Magnetspulen 13, 14 verbunden sind.
Die Hohlanker 16 sind in Längslagern 29, 30 geführt, die als Mehrschichtlager ausgeführt sind, wobei die äußere Lagerschicht 31 aus einer magnetisierbaren Eisenlegierung besteht und die innere Lagerschicht 32 aus einem antimagnetischen Material, z. B. Kunststoff, wobei die Längslager 29, 30 auf Bünde 33, 34 der die Verbindungsleitungen 21, 22 aufweisenden Buchsen 23, 24 aufgepreßt sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die Druckanschlüsse 5, 6 eingepreßte Rohrabschnitte 35, 36 aufweisen, die in die Hohlanker 16 hineinragen, wobei der eine Rohrabschnitt 36 den Ventilsitz 20 und der andere Rohrabschnitt 35 eine Querbohrung 37 trägt.
Es ist günstig, wenn der zum Verbraucher führende Anschluß 7 an einem die Mischdruckkammer 15 verschließenden Deckel 38 angeordnet ist und der Drucksensor 10 in einer Drucksensorkammer 39 angeordnet ist, die einerseits mit der Mischdruckkammer 15 und andererseits mit der Atmosphäre A verbunden ist, so daß der Drucksensor 10 der Druckdifferenz zwischen Mischdruckkammerdruck und dem Atmosphärendruck A ausgesetzt ist.
Es ist ersichtlich, daß die Elastomerkörper 17 einerseits den Schließkörper 18 bilden und andererseits einen Anschlagkörper 40, der mit der Buchse 24 bzw. dem Rohrabschnitt 35 als Anschlägen zusammenwirkt. Diese Maßnahme bewirkt eine Geräuschverminderung. Wirkt der Rohrabschnitt 35 als Anschlag, dann sichert die Querbohrung 37 das ungehinderte Eindringen des am Druckanschluß 5 anliegenden Druckes zur Verbindungsleitung 21.
Mit dem erfindungsgemäßen Druckwandler 1 liegt eine robuste, in Lastkraftfahrzeuge einsetzbare Ausführung vor.

Claims

Elektrischer Druckwandler, bestehend aus einer Ventileinrichtung , die durch einen Tauchanker betätigt wird und einen Mischdruck aus zwei an Druckanschlüssen anliegenden unterschiedlichen Drücken bildet, der über einen weiteren Anschluß einem Verbraucher, zugeführt wird, wobei eine zweite Ventileinrichtung (8) mit einem Tauchanker (9) vorgesehen ist und ein den Mischdruck erfassender Drucksensor (10), der mit einem Operationsverstärker und Schalttransistoren an oder im Druckwandler (1) angeordnet ist und über elektrische Leitungen (11) mit einem Sollwertgeber und einer Spannungsquelle und über weitere Leitungen (12) mit Magnetspulen (13, 14) zur Betätigung der Tauchanker (4, 9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchanker als Hohlanker (16) mit einem Ventilschließkörper (17) ausgebildet sind und mit zwei Ventilsitzen (19, 20) zusammenwirken, von denen einer einer Verbindungsleitung (21), die zur Mischdruckkammer (15) führt, und der andere dem Druckanschluß (6) zugeordnet ist.
Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (3, 8) mit einer Mischdruckkammer (15) verbunden sind, die über den Anschluß (7) mit dem Verbraucher (2) verbunden ist.
Druckwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (3, 8) im wesentlichen baugleich ausgeführt sind.
Druckwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchanker (4) bei unbestromter Magnetspule (13) unter Federkraft gegen den Ventilsitz (19) der zur Mischdruckkammer (15) führenden Verbindungsleitung (21) anliegt, wohingegen der andere Tauchanker (9) bei unbestromter Magnetspule (14) vom Ventilsitz (20) abliegt, so daß der Druck vom Dru ckanschluß (6) über eine Verbindungsleitung (22) in die Mischdruckkammer (15) gelangt.
Druckwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanschlüsse (5, 6) und die die Verbindungsleitungen (21, 22) tragenden Buchsen (23, 24) Spulenkerne (25, 26) bilden, die mit Rückschlußblechen (27, 28) der Magnetspulen (13, 14) verbunden sind.
Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlanker (16) in Längslagern (29, 30) geführt sind, die als Mehrschichtlager ausgeführt sind, wobei die äußere Lagerschicht (31) aus einer magnetisierbaren Eisenlegierung besteht und die innere Lagerschicht (32) aus einem antimagnetischen Material, z. B. Kunststoff.
Druckwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslager (29, 30) auf Bünde (33, 34) der die Verbindungsleitungen (21, 22) aufweisenden Buchsen (23, 24) aufgepreßt sind.
Druckwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanschlüsse (5, 6) eingepreßte Rohrabschnitte (35, 36) aufweisen, die in die Hohlanker hineinragen, wobei der eine Rohrabschnitt (36) den Ventilsitz (20) und der andere Rohrabschnitt (35) eine Querbohrung (37) trägt.
Druckwandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Verbraucher führende Anschluß (7) an einem die Mischdruckkammer (15) verschließenden Deckel (38) angeordnet ist.
Druckwandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (10) in einer Drucksensorkammer (39) angeordnet ist, die einerseits mit der Mischdruckkammer (15) und andererseits mit der Atmosphäre verbunden ist.
Druckwandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomerkörper (17) einerseits den Schließkörper (18) bilden und andererseitzs einen Anschlagkörper (40), der mit der Buchse (24) bzw. dem Rohrabschnitt (35) als Anschlägen zusammenwirkt.