DE2621278C2 - Durchflußmeßeinrichtung für Kraftstoff - Google Patents
Durchflußmeßeinrichtung für KraftstoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Durchflußmeßeinrichtung für Kraftstoff mit einem Flügelrad-Durchflußmesser,
der in einem ersten, in der Flüssigkeitsleitung angeordneten Wandlergehäuse angeordnet ist, und mit einem
eine Kammer bildenden zweiten Gehäuse, in dem eine flexible federnde Membran angeordnet ist, die mit ihrem
Außenumfang dichtend mit dem zweiten Gehäuse verbunden ist und die Kammer in einen ersten mit dem
Einlaß des WandlergehSuses in Verbindung stehenden Raum und in einen zweiten mit dem Auslaß des Wandlergehäuses
in Verbindung stehenden Raum teilt.
Ein wachsendes Interesse an der langfristigen Verfügbarkeit sowie die Kraftstoffkosten für Fahrzeuge haben
den Bedarf an billigen Wandlern für die Kraftstoff-Durchflußmenge erhöht, der Eingangssignale für Instrumente
liefert, welche die Meilenzahl je Gallon und den gesamten Kraftstoffverbrauch anzeigen. Ein Durchflußmesser
(im folgenden auch als Wandler bezeichnet), der einen niedrigen Druckabfall hat. einen großen, linearen
Ansprechbereich für die Durchflußmenge, ein digitales Ausgangssignal erzeugt und leicht in vorhandene Kraftstoff-Speisesysteme
bzw. -ströme eingebaut werden kann, wird für ein derartiges Anwendungsgebiet gefordert
Wandler für die Fluid-Durchflußmenge in Form von Turbinen erfüllen insbesondere diese Erfordernisse.
Ein derartiger Flügelrad- oder Turbinen-Durchflußmengen-Wandler ist in der US-PS 38 67 840 beschrieben.
Ein derartiger Durchflußtnesser weist ein Flügelrad (im folgenden auch als Rotor bezeichnet) auf, das sich
mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, wie dem stabilen Zustand der Fluid-Durchflußmenge durch den
Wandler proportional ist. Ein optischer oder anderer elektronischer Sensor wird verwendet, um die Drehgeschwindigkeit
des Rotors zu messen und ein elektrisches Ausgangssignal zu liefßrn, das der Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit
des Rotors proportional ist.
Derartige Wandler sind fähig, sehr exakte Ausgangssignale über vergleichsweise große Bereiche der Durchflußmenge
bzw. Strömungsgeschwindigkeit zu liefern, wenn er einer Strömung mit stabilem Zustand und allmählichen
Änderungen der Durchfiußmenge ausgesetzt ist. Kraftstoff-Speisesysteme für Fahrzeuge unterliegen
jedoch plötzlichen Änderungen der Durchflußmenge und arbeiten darüber hinaus niemals unter stabilen Zuständen.
Für eine Membranpumpe, die normalerweise benützt v. }rd, um Kraftstoff von einem Kraftstofftank zu
dem Vergaser des Motors zu pumpen, sind Pulsierungen der Durchflußmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit
in dem Kraftstoff-Speisesystem ein typisches Merkmal. Die von der Membranpumpe in der Kraftstoffleitung
zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Vergaser erzeugten Durchflußmengen Pulsierungen zeigen nicht
nur mengenmäßige Pulsierung, sondern auch eine Richtungsumkehr, so daß bei Zuständen niedriger Durchschnittsströmung
in der Leitung eine der normalen, zum Vergaser gerichteten Fließrichtung entgegengesetzte
Strömung des Fluids bzw. der Flüssigkeit auftritt.
Ein weiteres Problem stellen plötzliche Änderungen der Durchflußmenge dar, die in Kraftstoff-Speisesystemen
für Kraftfahrzeuge auftreten und nicht von der Membranpumpe unmittelbar verursacht sind. Wenn
beispielsweise Kraftstoff-Dampfblasen aus der Kraftstoff-Speiseleitung in die Schwimmerkammer eines
Vergasers abziehen, tritt eine plötzliche Zunahme der Durchflußmenge in der Speiseleitung auf, der eine
plötzliche Abnahme der Durchfiußmenge folgt, wenn die Dampf-Blase vollständig in die Schwimmerkammer
abgezogen ist. Weil darüber hinaus die Schwimmerkammer und das durch den Schwimmer gesteuerte Einlaßventil
bei einem Vergaser eines Kraftfahrzeuges mit diesem bewegt werden, tendiert der Kraftstoff in der
Schwimmerkammer dazu, zu schwingen bzw. schwappen, wodurch das durch den Schwimmer gesteuerte Einlaßventil
veranlaßt wird, sich schnell zu öffnen und zu schließen und somit wiederum plötzliche Änderungen
der Durchflußmenge in der Kraftstoff-Leitung hervorzurufen.
Umkehrungen der Durchflußmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit
und plötzliche Erhöhungen und Abnahmen der Durchflußmenge, die aufgrund des Schwappens
des Kraftstoffes in der Schwimmerkammer des Vergasers und durch Dampf-Blasen in der Kraftstoff-Speiseleitung
hervorgerufen werden, beeinträchtigen in schwerwiegender Weise die Ansprechempfindlichkeit
des Flügelrad-Turbinen-Durchflußmessers, der in der Kraftstoff-Speiseleitung angeordnet ist. Wenn der
Durchlußmesser einer kontinuierlichen Serie von Strö-
mungsumkehrungen ausgesetzt ist, wird der durch den Wandler zurückfließende Kraftstoff zweimal in der
Durchlaßrichtung gemessen. Da die Ansprechempfind-Iichkeit des Flügelrad-Durchflußmessers nirht für beide
Strömungsrichtungen gleich ist, insbesondere für die Rückströmung niedrig ist, gibt der Wandler ein Signal,
das wesentlich größer als die tatsächliche, durchschnittliche Durchflußmenge ist. Demzufolge gibt der Wandler
kein der tatsächlichen Durchflußmenge entsprechendes Signal ab und auch kein Signal, aus dem des resultierende
GesamtSTTÖmung durch den Wandler exakt berechnet werden kann.
Wenn der Rotor des Wandlers einer plötzlichen Zunahme der Durchflußmenge ausgesetzt ist, der eine
plötzliche Abnahme der Durchflußmenge folgt, wie dies beim Auftreten von Dampfblasen der Fall ist, so tendiert
der Rotor dazu, seine Geschwindigkeit aufgrund der Erhöhung der Durchflußmenge schnell zu erhöhen, aufgrund
seiner Trägheit seine Geschwindigkeit aber langsamer zu reduzieren als der Abnahme der Durchflußmenge
entspricht Demzufolge liefert die Integration des Durchflußmengen-Signals über die Zeit eine Anzeige
der Gesamtströmung, die größer als die tatsächliche Strömung durch den Wandler ist
Aus der DE-PS 2 28 226 ist eine Vorrichtung bekannt, die dazu dient, in Wasserleitungssystemen schädliche
Druckschwankungen (sog. Wasserschlag) von den in die Leitung eingebauten Wassermessern fernzuhalten. Diese
Vorrichtung besteht aus einer Nebenleitung zum Wassermesser, in der sich ein durch eine federnde Membran
in zwei Kammern aufgeteilter Behälter befindet. Bei Druckstößen gibt die Membran zu der Seite des
niederen Druckes nach, so daß die Druckstöße teilweise aufgefangen werden. Weil bei dieser Vorrichtung auf
der Zu- und Abflußseite jeweils zwischen der Verzweigung von Haupt- und Nebenleitung und der Kammeröffnung
ein Stück Rohrleitung liegt, tritt dort ein Druckabfall auf, so da3 die Druckschwankungen nicht vollkommen
vom Durchflußmesser ferngehalten werden können und damit dessen Anzeige aus den voranstehenden
Gründen ungenau ist. Weiterhin reagiert die Membran relativ langsam auf Druckerhöhungen, so daß
schnelle Durchflußschwankungen, wie sie in Kraftstoffleitungen durch Dampfblasen verursacht werden, nicht
aufgefangen und nicht durch die Membranbewegung ausgeglichen werden können.
Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, einen Durchflußmesser für Kraftstoff so auszugestalten, daß
Druck- und Durchflußschwankungen möglichst verzögerungsfrei aufgefangen und damit vom Durchflußmesser
ferngehalten werden.
Diese Aufgabe wird mit einem eingangs angegebenen Durchflußmesser gelöst, der erfindungsgemäß die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht,
daß die Membran sofort auf den erhöhten Zufluß zum einlaßseitigen Raum der Kammer reagiert. Da die
Membran sich vor der Einlaßöffnung befindet und aus ihr bei Druck- oder Durchflußschwankungen die Flüssigkeit
gegen die Membran gespritzt wird, wird die kinetische Energie des Durchfluß-Impulses nahezu vollständig
auf die Membran übertragen, so daß sie sehr 1; schnell reagiert und sich unter Vergrößerung des einlaßseitigen
Raumes in den auslaßseitigen Raum bewegt. Da weiter die Zuflußöffnung des Wandlers in den einlaßseitigen
Raum mündet, dessen Volumen sich aufgrund der Membranbewegung vergrößert, werden die Druck- und
Durchflußschwankungen von dem Wandler ferngehalten. Vorzugsweise mündet der Auslaß des Wandlers in
den auslaßseitigen Raum der Kammer, da bei dieser Ausgestaltung auch Rückströmungen effektiv vom
Wandler ferngehalten und von der Membran aufgefangen werden können.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist in der Kammer eine Feder angeordnet mit der die Membran
in Richtung auf die Einlaßöffnung vorgespannt wird. Die Membran und die Feder sind so abgestimmt, daß
Änderungen der Durchflußmenge und die diese begleitenden Druckimpulse eine Kraft auf die Membran ausüben,
wodurch die Membran in Richtung auf die Auslaßseite gebogen oder geschoben wird, an der der niedrigere
Druck vorliegt. Tritt ein Durchflußmengen-Impuls an der Einlaßseite des Durchflußmessers auf, so
wird der Impuls durch Bewegung der Membran aufgefangen. Die Feder bringt die Membran in die Ausgangslage
vor der Eintrittsöffnung zurück. Der Wandler ist gegenüber plötzlichen Erhöhungen und Abnahmen der
Durchflußmengen durch die Bewegung der Membran isoliert, weil bei einem Durchflußanstieg der Raum auf
der stromaufwärts gelegenen Seite durch die Bewegung der Membran vergrößert wird und das Volumen so lange
vergrößert bleibt, bis die Durchflußmenge wieder nachläßt. Dann aber bringt die Feder die Membran in
ihre Ausgangsstellung zurück, so daß das Volumen im einlaßseitigen Raum der Kammer verkleinert wird und
damit Kraftstoff in Gegenrichtung durch die Kammer bewegt wird.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zur Erläuterung weiterer Merkmale
anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die mit einem Flügelrad-Durchflußmeßwandler
verbunden ist, welcher sich in einer Fluid-Leitung befindet, durch welche die zu messende Durchflußmenge hindurchfließt,
sowie ein Blockschaltbild der zugeordneten Elektronik, zur Erläuterung des bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung angewendeten Prinzips;
F i g. 2 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge gegen die Zeit zur Darstellung der Durchflußmengen-Pulsierungen,
die eine Strömungsumkehr in einem Kraftstoff-System hervorrufen, welches eine Membranpumpe
zur Speisung von Kraftstoff zu einem Vergaser enthält;
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge gegen die Zeit zur Darstellung einer gegenüber
der F i g. 2 größeren durchschnittlichen Durchflußmenge;
Fig.4 eine graphische Darstellung der tatsächlichen
Durchflußmenge durch einen Wandler, bei einer erfindungsgemäßen Durchflußmeßeinrichtung, unter der
Annahme, daß die Strömung in der Kraftstoffleitung ähnlich der graphischen Darstellung gemäß F i g. 2 und
3 ist;
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge
gegenüber der Zeit, wobei eine Stufenfunktion der Durchflußmenge in der Kraftstoffleitung hergestellt
ist und eine plötzliche Erhöhung der Durchflußmenge charakterisiert, auf welche eine stabile Strömung folgt,
die ihrerseits wiederum von einer plötzlichen Abnahme der Durchflußmenge gefolgt wird;
Fig.6 eine gnaphische Darstellung der Durchflußmenge
gegenüber der Zeit, wobei die Durchflußmenge eines Turbinen-Wandlers veranschaulicht ist, wenn dieser
direkt einer tatsächlichen Durchflußmenge entspre-
chend F i g. 5 ausgesetzt ist;
F i g. 7 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge eines Fluids gegenüber der Zeit, wenn eine tatsächliche
Durchflußmenge entsprechend F i g. 5 vorliegt und der Kraftstoff durch einen Wandler vom Turbinen-Typ
strömt, wobei die Durchflußmeßeinrichtung erfindungsgemäß ausgestaltet ist;
F i g. 8 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchflußmeßeinrichtuiig;
Fig.9, 10 und 11 Auf- und Seitenansichten einer
Durchflußmeßeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine Teil-Längsschnittansicht quer zur Strömungsrichtung
durch die in F i g. 9 gezeigte Vorrichtung entlang der Linie 12-12, wobei die Membran sich in
einer ersten Stellung befindet, bevor sie einem Impuls einer zunehmenden DurchfSußmenge ausgesetzt ist;
Fig. 13 eine Teil-Längsschnittansicht ähnlich der Fig. 12, wobei die Membran in einer zweiten Stellung
nach einer plötzlichen Zunahme der Durchflußmenge dargestellt ist;
Fig. 14 einen Querschnitt entlang der Linie 14-14 in
Fig. 13; und
Fig. 15 einen Schnitt enlang der Linie 15-15 in Fig. 12.
Zur Kompensation von Durchfluß- und Druckschwankungen besitzt eine Durchflußmeßeinrichtung
den in Fig. 1 schematisch dargestellten Aufbau. Ein Durchflußmengen-Wandler, der in Fi g. 1 allgemein mit
10 bezeichnet ist, ist an eine Leitung 12 angeschlossen, durch die ein Kraftstoff gepumpt wird. Ein Tagentialeinlaß
14 zum Wandler f 0 ist über eine Eingangsieitung 16 an einen stromaufwärts liegenden Teil der Kraftstoffleitung
12 angeschlossen. Der Kraftstoff oder die Flüssigkeit, die durch die Leitung 12 hindurchgepumpt wird,
tritt in die tingangsleitung 16 ein und wird tangential durch den Einlaß 14 in die Strömungs- oder Durchlaufkammer
17 des Wandlers 10 eingeführt Die Flüssigkeit versetzt einen Rotor 18 in Drehung, der in Lagern in der
Kammer 17 gelagert ist, bewegt sich spiralförmig nach innen und nach oben und wird durch einen axialen Aus
gang 20 an einem Ende des Wandlers 10 herausgeführt Der Ausgang 20 steht über eine Ausgangsleitung 22 mit
einem stromab liegenden Teil der Leitung 12 in Verbindung. In bekannter Weise, wie es beispielsweise auch in
der US-PS 38 67 840 beschrieben ist, ist dem Wandler 10 ein Detektor 24 zugeordnet, der die Winkelgeschwindigkeit
oder Drehgeschwindigkeit des Rotors 18 erfaßt Ein geeignetes photoempfindliches Element beispielsweise
eine Licht emittierende Diode und photoempfindliche Diode können verwendet werden. Da der Detektor
24 den Durchgang der Blätter des Rotors 18 erfaßt, wird ein intermittierendes Signal vom photoempfindliches
Element über eine elektrische Leitung 26 zu einer Impulsformschaltung 28 üblichen Aufbaus übertragen.
Der Impuls wird dann über eine elektrische Leitung 30 zu einer geeigneten Signal-Konditioniereinrichtung 32
übertragen, welche über eine Leitung 34 ein Ausgangssignal abgibt Das Ausgangssignal zeigt die Durchflußmenge
durch den Wandler 10 hindurch an, weil die Drehgeschwindigkeit oder Winkelgeschwindigkeit des
Rotors 18 der Durchflußmenge durch den Wandler proportional ist und zwar wenigstens wenn eine konstante
Strömungsmenge oder eine allmählich sich erhöhende oder abnehmende Strömungsmenge im Wandler hervorgerufen
wird.
Wenn der Kraftstoff durch eine Membranpumpe durch die Hauptleitung 12 hindurchgepumpt wird, treten Schwankungen oder Pulsierungen der Strömungsmenge in der Leitung 12 auf. Diese Strömungsschwankungen sind in den F i g. 2 und 3 als Sinuswelle dargestellt. Gemäß Fig.2 steigt die Strömungsmenge am Zeitnullpunkt stark an und fäiit dann auf einen Durchschnittswert zurück. Anschließend fällt die Strömungsmenge auf eiiien unter dem Durchschnittswert liegenden Wert ab; bei niedrigen Strömungsmengen ändert die Kurve ihre Richtung, wie dies durch einen Teil der Sinuskurve in der graphischen Darstellung nach F i g. 2 unterhalb der Abszisse verdeutlicht ist. Danach wird die Strömungsumkehr beendet und die Strömung wird wieder positiv und nähert sich dem Mittelwert der Ströfnungsmertge. Diese Darstellung der Schwankungen der Strömungsmenge entspricht Pulsierungen, die bei einer Membran-Kraftstoffpumpe auftreten, welche an einen Vergaser bei einem Kraftstoff-Speisesystem für Fahrzeugmotoren angeschlossen ist, wenn dieses Speisesystem mit vergleichsweise niedrigen Durchflußmengen arbeitet. Über eine Zeitperiode hinweg pumpen die Durchflußmengen-Schwankungen Fluid durch eine Leitung mit einer durchschnittlichen oder mittleren Durchflußmenge, die durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist.
Wenn der Kraftstoff durch eine Membranpumpe durch die Hauptleitung 12 hindurchgepumpt wird, treten Schwankungen oder Pulsierungen der Strömungsmenge in der Leitung 12 auf. Diese Strömungsschwankungen sind in den F i g. 2 und 3 als Sinuswelle dargestellt. Gemäß Fig.2 steigt die Strömungsmenge am Zeitnullpunkt stark an und fäiit dann auf einen Durchschnittswert zurück. Anschließend fällt die Strömungsmenge auf eiiien unter dem Durchschnittswert liegenden Wert ab; bei niedrigen Strömungsmengen ändert die Kurve ihre Richtung, wie dies durch einen Teil der Sinuskurve in der graphischen Darstellung nach F i g. 2 unterhalb der Abszisse verdeutlicht ist. Danach wird die Strömungsumkehr beendet und die Strömung wird wieder positiv und nähert sich dem Mittelwert der Ströfnungsmertge. Diese Darstellung der Schwankungen der Strömungsmenge entspricht Pulsierungen, die bei einer Membran-Kraftstoffpumpe auftreten, welche an einen Vergaser bei einem Kraftstoff-Speisesystem für Fahrzeugmotoren angeschlossen ist, wenn dieses Speisesystem mit vergleichsweise niedrigen Durchflußmengen arbeitet. Über eine Zeitperiode hinweg pumpen die Durchflußmengen-Schwankungen Fluid durch eine Leitung mit einer durchschnittlichen oder mittleren Durchflußmenge, die durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist.
Typische Turbinen-Durchflußmengenwandler — ein derartiger Wandler ist in F i g. 1 schematisch dargestellt
und vorstehend erläutert — können nicht exakt und schnell auf Schwankungen der DurchflußrryEnge ansprechen,
die eine Strömungsumkehr hervorrufen, weil das Massenmoment des Rotors 18 den Rotor dazu veranlassen
wird, seine Drehrichtung beizubehalten, auch wenn die augenblickliche Strömung in entgegengesetzter
Richtung vorliegt Unter dieser Bedingung liefert der Wandler weiterhin ein Ausgangssignal, welches eine
Vorwärtsströmung durch das System anzeigt, wodurch eine kumulative Anzeige geliefert wird, die größer als
die tatsächliche Strömung durch das System ist Selbst wenn der Rotor seine Drehrichtung aufgrund der Gegenströmung
umkehren könnte, würde das digitale Ausgangssignal des Wandlers weiterhin eine Anzeige für
eine Strömung in Durchlaßrichtung liefern.
Wenn jedoch die mittlere Durchflußmenge zunimmt so daß keine Strömung in entgegengesetzter Richtung
auftritt, wie dies aus F i g. 3 ersichtlich ist, vermag der Wandler-Rotor in adäquater Weise darauf anzusprechen,
um eine Anzeige für die mittlere Strömung in Durchlaßrichtung durch das System zu liefern.
Eine Vorrichtung 40 ist zur Umleitung von Schwankungen oder Pulsierungen in eine zum Wandler parallele Flüssigkeitsleitung eingeseUi, so daß Schwankungen der Durchflußmenge von dem Wandler ferngehalten werden, da die Pulsierungen von der stromauf liegenden Seite zur stromab liegenden Seite des Wandlers umgeleitet und überführt werden. Die Vorrichtung glättet die Strömung durch den Wandler oder bringt die Strömung auf einen Mittelwert so daß der Wandler nur einer mittleren Strömung durch die Leitung 12 hindurch ausgesetzt ist Die Vorrichtung 40 weist ein Gehäuse 42 auf, dessen Inneres eine Kammer 44 festlegt. Das Gehäuse 42 ist derart aufgebaut daß eine Membran oder eine flexible, fluidundurchlässige Membran 46 über die Kammer in Abdichtung gegenüber den Wänden der Kammer 44 eingesetzt werden kann, um die Kammer 44 in einen oberen oder stromauf liegenden Raum 44a und einen unteren oder stromab liegenden Raum 446 zu teilen, die durch die bewegliche, fluiddichte Barriere getrennt sind. Die flexible Membran 46 befindet sich der-
Eine Vorrichtung 40 ist zur Umleitung von Schwankungen oder Pulsierungen in eine zum Wandler parallele Flüssigkeitsleitung eingeseUi, so daß Schwankungen der Durchflußmenge von dem Wandler ferngehalten werden, da die Pulsierungen von der stromauf liegenden Seite zur stromab liegenden Seite des Wandlers umgeleitet und überführt werden. Die Vorrichtung glättet die Strömung durch den Wandler oder bringt die Strömung auf einen Mittelwert so daß der Wandler nur einer mittleren Strömung durch die Leitung 12 hindurch ausgesetzt ist Die Vorrichtung 40 weist ein Gehäuse 42 auf, dessen Inneres eine Kammer 44 festlegt. Das Gehäuse 42 ist derart aufgebaut daß eine Membran oder eine flexible, fluidundurchlässige Membran 46 über die Kammer in Abdichtung gegenüber den Wänden der Kammer 44 eingesetzt werden kann, um die Kammer 44 in einen oberen oder stromauf liegenden Raum 44a und einen unteren oder stromab liegenden Raum 446 zu teilen, die durch die bewegliche, fluiddichte Barriere getrennt sind. Die flexible Membran 46 befindet sich der-
art in der Kammer 44, daß sie zwischen wenigstens einer ersten Position in dem oberen Raum 44a, die gestrichelt
eingezeichnet ist, und einer zweiten Position im unteren Raum 44b gebogen werden kann. Eine als Vorspannungseinrichtung,
dienende Feder 48 befindet sich zwisehen dem Mittelabschnitt der Membran und der unteren
Wand des Gehäuses 40. Die Feder 48 übt eine Vorspannung auf die Membran in Richtung deren erster
Position aus, d. h. wenn keine Strömung durch die Leitung 12 vorliegt, verlagert die Feder die Membran normalerweise
in den oberen Raum 44a der Kammer 44. Die Feder ist in der Vorrichtung zur Umleitung von
Pulsierungen angeordnet, um plötzliche Erhöhungen oder Abnahmen der Strömungsgeschwindigkeit in der
beschriebenen Weise zu kompensieren: die Vorspannungseinrichtung ist jedoch kein notwendiges Bauteil
und kann tatsächlich weggelassen werden, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu verwendet wird, eine
Strömungsumkehr in der Leitung zu kompensieren. Der obere Raum 44a der Kammer 44 steht über eine Leitung
50 mit der Haupt-FIuidleitung 12 an einer Stelle in der
Leitung 12 in Fluidverbindung, die sich stromab des Einlasses zum Wandler 10 befindet. In ähnlicher Weise
steht der untere Raum 44b über eine Leitung 52 mit der Leitung 12 an einer Stelle in Fluidverbindung, die sich
stromab des Ausgangs 20 des Wandlers 10 befindet.
Beim Auftreten eines stark zunehmenden Durchflußmengen-Impulses in Durchlaßrichtung drückt eine erhöhte
Druckdifferenz an der Membrankammer, die sich auf Grund der erhöhten Durchflußmenge ergibt, auf die
Membran 46 und tendiert dazu, letztere gegen die Vorspannungskraft der Feder 48 aus ihrer ersten Stellung in
dem oberen Raum 44a in ihre zweite Stellung im unteren Raum 446 zu biegen. Wenn sich die Membran in
Richtung auf ihre zweite Stellung bewegt, ist das VoIumen des oberen Raumes 44a vergrößert Gleichzeitig ist
das Volumen des unteren oder stromab liegenden Raumes 44£>
verkleinert, wodurch das in dem Raum 44b vorhandene Fluid in die Leitung 12 stromab der Stelle
des Wandlers 10 hineinströmt. Auf diese Weise wird der zunehmende Durchflußmengen-Impuls durch die Membrankammer
von der oberen Seite des Wandlers zur unteren Seite des Wandlers übertragen. Wenn die
Durchflußmengen-Pulsierung abnimmt und sich die Kraftstoffströmung umkehrt, wird die Membran durch
die Flüssigkeit — und insbesondere durch die Feder 48 — in ihre erste Position in den oberen Raum 44a der
Kammer zurückgedrückt. Infolgedessen fließt der Kraftstoff von der Hauptleitung 12 stromab von der
Stelle bzw. Placierung des Wandlers in den unteren Raum 446. Gleichzeitig wird Kraftstoff von dem oberen
Raum 44a in die Hauptleitung 12 stromab der Placierung des Wandlers abgegeben. Auf diese Weise gelangt
der negative Abschnitt der Strömungsratenschwankung, d. h. der Abschnitt der Schwankung, die eine Strömung
in entgegengesetzte Richtung ergibt, nur durch die Membrankammer und wird nicht vom Wandler aufgenommen.
Da der Wandler gegenüber jeder Strömung in entgegengesetzte Richtung, die in dem System auftreten
kann, abgesichert bzw. gesperrt ist, wird der Rotor nur auf eine Strömung in Durchlaßrichtung des Systems
ansprechen, um eine exakte Anzeige der mittleren Durchflußmenge von der Pumpe zum Vergaser zu liefern.
Auf diese Weise glättet die Vorrichtung 40 die Durchflußmenge durch den Wandler hindurch, so daß der
Wandler im wesentlichen nur einer mittleren Durchflußmenge ausgesetzt ist, wobei die Strömung durch die
Leitung 12 hindurchgeht. Wenn die Vorrichtung 40 parallel zum Wandler 10 mit diesem in Fluidverbindung
steht und wenn die Durchflußmengen-Pulsierungen, wie sie beispielsweise graphisch in F i g. 2 gezeigt sind, in der
Hauptleitung 12 auftreten, dann ist der Wandler 10 einer Durchflußmenge ausgesetzt, die der in F i g. 4 gezeigten
graphischen Darstellung ähnlich ist. Somit glättet die Vorrichtung 40 positive und negative Durchflußmengen-Pulsierungen
und bringt die Strömung durch die Eingangsleitung 16, den Wandler 10 und die Ausgangsleitung
22 dazu, von der stromauf gelegenen Seite der einen Mittel- oder Durchschnittswert hervorrufenden
Vorrichtung 40 in Richtung auf die stromabwärts liegende Seite dieser Vorrichtung 40 konstant zu bleiben
und in einer Richtung gerichtet zu sein.
Die Fig. 5 zeigt ein anderes Anwendungsgebiet, bei dem die Durchflußmenge in der Leitung 12 plötzlichen
Sprüngen bzw. Erhöhungen ausgesetzt ist, die für eine relativ kurze Zeit andauern, bevor eine Rückkehr zum
ursprünglichen stabilen Zustand der Durchflußmenge erfolgt. Eine graphische Darstellung einer solchen Erhöhung
bzw. Stoßwelle ist in F i g. 5 als eine stufenförmige Erhöhung gegenüber der Geschwindigkeit im stabilen
Zustand veranschaulicht, der eine stufenweise Abnahme zurück zum ursprünglichen, stabilen Zustand der Geschwindigkeit
folgt. Wenn die Durchflußmenge in der Leitung 12 einer derartigen Änderung unterliegt, würde
ein üblicher Flügelraddurchflußmesser ohne die Vorrichtung 40 eine solche Durchflußmenge anzeigen, wie
sie in F i g. 6 graphisch dargestellt ist. Wenn der Wandler einem sehr steilen Anstieg der Durchflußmenge ausgesetzt
ist, tendiert der Rotor des Wandlers dazu, seine Geschwindigkeit zu erreichen, die proportional der erhöhten
Durchflußmenge ist. Danach wird der Rotor eine Geschwindigkeit beibehalten, die der tatsächlichen
Durchflußmenge durch den Wandler hindurch proportional ist, während die Durchflußmenge durch den
Wandler sich auf einem augenblicklich erhöhten Wert befindet. Wenn jedoch die Durchflußmenge augenblicklich
wieder auf ihren ursprünglichen Wert zurückfällt, hindert das Winkeldrehmoment den Rotor daran, unverzüglich
seine Geschwindigkeit auf einen Geschwindigkeitswert zu reduzieren, welcher der verringerten
Durchflußmenge des stabilen Zustandes proportional ist. Stattdessen wird der Rotor auslaufen und seine Geschwindigkeit
allmählich auf die erforderliche, proportionale Geschwindigkeit verringern. Während derjenigen
Zeit, in welcher die tatsächliche Durchflußmenge auf ihren ursprünglichen, stabilen Wert sich reduziert
hat und während welcher der Rotor ausläuft, liefert der Durchflußmengen-Wandler eine Strömungsgeschwindigkeitsanzeige,
die höher als die tatsächliche, wirkliche Strömungsgeschwindigkeit ist. Wenn das angezeigte Signal
der Durchflußmenge vom Wandler darüber hinaus als Eingangssignal verwendet wird, um eine gesamte
volumetrische Strömungsanzeige zu liefern, so ist die angezeigte Gesamtströmung höher als das tatsächliche,
kumulative Volumen, welches durch den Wandler strömt.
Durch Verwendung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung 40 kann die Strömung durch den Wandler derart
abgeändert werden, daß augenblickliche Stoßwellen der Durchflußmenge beseitigt werden und dadurch dem
Rotor eine angemessene Zeit zur Verfügung gestellt wird, allmählich seine Geschwindigkeit zu erhöhen und
zu erniedrigen, so daß dessen Ausgangssignal der tatsächlichen Durchflußmenge durch den Wandler hindurch
proportional ist. F i g. 7 ist eine graphische Dar-
stellung der tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeit durch den Wandler, wenn letzterer mit der Vorrichtung
40 gekoppelt ist und eine augenblickliche Zunahme der Durchflußmenge und Abnahme der Durchflußmenge
solcherart auftritt, wie sie graphisch in F i g. 5 gezeigt ist. Die Vorrichtung 40 ändert die tatsächliche Durchflußmenge
so, daß die Durchflußmenge durch den Wandler als Funktion der Zeit allmählich zunimmt und abnimmt.
Wenn der Wandler allmählichen Zunahmen und Abnahmen der Durchflußmenge ausgesetzt ist, kann der Rotor
des Wandlers schnell genug sowohl der Geschwindigkeitserhöhung als auch der Geschwindigkeitsreduzierung
nachfolgen, um ein Signal abzugeben, welches während der Stoßwelle der tatsächlichen Durchflußmenge
proportional ist. Da der Wandler ein exaktes Signal liefern kann, welches den allmählichen Änderungen
der Strömung durch den Wandler hindurch proportional ist, kann bei einer Integration des Ausgangssignals
des Wandlers eine exakte Anzeige der Gesamtströmung durch die Hauptleitung 12 hindurch während
der momentanen Durchflußmengen-Stoßwelle erhalten werden.
Die Vorrichtung 40 verändert die Durchf'-'ßmenge
durch den Wandler, indem die Membran 46 in Richtung auf den unteren Raum 44b der Kammer 44 gebogen
werden kann, wenn die Durchflußmenge augenblicklich zunimmt. Da sich die Membran biegt, vergrößert sich
das Volumen der oberen Kammer und nimmt einen Teil der erhöhten Strömung auf, wodurch die Stoßwelle
durch den Wandler reduziert wird. Wenn die Durchflußmenge zunimmt, erhöht sich der Druckabfall am Wandler
und die Druckdifferenz an der Membrankammer erhöht sich ebenfalls. Wenn sich die Durchflußmenge
auf einen höheren Wert stabilisiert, verhindert die Feder 48, daß die Membran weiter in Richtung auf den unteren
Raum 440 gebogen wird. Der erhöhte Druckabfall wird die Membran an eine Zwischenposition zwischen ihrer
extremen ersten und zweiten Stellung in der oberen und unteren Kammer 44a bzw. 44b gegen die Vorspannkraft
der Feder halten. Wenn die für einen Augenblick erhöhte Durchflußmenge auf einen niedrigeren, stabilen Zustandswert
zurückkehrt, biegt die Vorspannungskraft der Feder die Membran in Richtung auf ihre erste Stellung
in den oberen Raum 44a der Kammer 44. Da die tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung
12 augenblicklich abfällt und sich die Membran in Richtung auf ihre erste Stellung biegt, wird zusätzliche Flüssigkeit,
Fluid dazu veranlaßt, aus dem oberen Raum 44a durch die Eingangsleitung 16 des Wandlers und durch
den Wandler 10 herauszufließen. Auf diese Weise verursacht die zusätzliche Flüssigkeit, welche durch den
Wandler 10 fließt, eine allmähliche Verringerung der
Durchflußmenge und stellt dem Rotor 18 des Wandlers eine angemessene Zeit zur Verfugung, seine Winkelgeschwindigkeit
mit einer Geschwindigkeit zu verringern, die der Abnahme der Durchflußmenge durch den
Wandler 10 proportional ist.
Durch eine vergleichsweise einfache, mechanische Vorrichtung, die eine flexible Membran verwendet, welche
zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar ist und in eine dieser Stellungen durch Einrichtungen, beispielsweise
eine Feder vorgespannt ist, können mehrere Probleme bei volumetrischer Strömungsgeschwindigkeitsmessung
in Fluidsystemen bewältigt werden, in denen eine Strömungsumkehr und starke Änderungen der
Durchflußmenge auftreten. Ersichtlicherweise kann jedes beliebige bewegliche Element, welches der Membran
46 und der Vorspannungseinrichtung entsprechend der Feder 48 entspricht, verwendet werden. Zum
Beispiel kann ein Kolben in einem Zylinder angeordnet und durch eine oder mehrere Federn in dem Zylinder
zentriert sein. Die Enden des Zylinders sollten dann mit den stromauf und stromab liegenden Einlassen zum
Wandler gekoppelt sein. Darüber hinaus kann anstelle der flexiblen Membran und der Feder der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform eine sich selbst zentrierende, federnde flexible Membran eingesetzt werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig.8 bis 15 wird nun
eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umleitung von P.-lsierungen in Verbindung mit
einem Durchflußmengen-Wandler erläutert. Gemäß den F i g. 8 bis 11 weist die dargestellte Einheit ein Gehäuse
60 für die Vorrichtung zur Um- bzw. Ableitung von Pulsierungen und ein Gehäuse 62 für den Durchflußmengen-Wandler
selbst auf. Das Gehäuse 60 für diese Vorrichtung enthält einen Einlaßabschnitt 64 und
einen Ausgangsabschnitt 66, die entlang gegenseitig anliegenden Flächen aneinander befestigt sind, wobei der
periphere Bereich einer Membran 68 zwischen diese Flächen eingesetzt ist. Die Eingangs- und Ausgangsabschnitte
64,66 des Gehäuses sinH ^ irch geeignete Befe-
2S stigungs- oder Verbindungseinrichtungen, beispielswei
se Bolzen 70 aneinander befestigt, wobei die Boiztv ?υ
durch geeignet ausgefluchtete Bohrungen in den Einlaß- und Auslaßabschnitten 64 und 65 geschraubt sind. In
ähnlicher Weise ist das Wandler-Gehäuse 62 entlang gegeneinander anliegender Flächen an die Eingangsund
Ausgangsabschnitte 64 und 66 des Gehäuses für die Vorrichtung zur Erzeugung einer mittleren Durchflußmenge
befestigt Eine geeignete Dichtung 76 ist zwischen die aneinander anstoßenden Flächen des Wandlergehäuses
62 und des Gehäuses 60 für die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt Das Wandler-Gehäuse
62 ist an dem Gehäuse für die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Befestigungsmittel, beispielsweise Bolzen
72, befestigt, die durch ausgefluchtete Bohrungen in den beiden Gehäusen hindurchgeschraubt sind. Geeignete
Leitungen 74 sind in dem Wandler-Gehäuse 62 angeordnet, um die Signale von einer optischen Detek-'
toreinrichtung, die in dem Gehäuse zur Erfassung der Winkeldrehfrequenz des Rotors angeordnet ist, wobei
der gestrichelt in den F i g. 9 bis 11 eingezeichnete Rotor
im Gehäuse 62 selbst montiert ist, zu übertragen.
Gemäß den Längs-Schnittansichten der Fig. 12 und
13 wiest der Einlaßabschnitt 64 des Gehäuses 60 für die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Hauptkörper 80
und ein Rohrverschluß- und Kupplungsstück 84 auf. Der Hauptkörper 80 enthält einen sich in Längsrichtung erstreckenden,
zylindrischen Hohlraum 8Z Eine Längsbohrung oder Längsaussparung in dem Kupplungsstück
84 definiert einen verlängerten Hohlraum 86 des Hohlraumes
82 im Hauptkörper 80 des Einlaßabschnittes des Gehäuses 60. Das Kupplungsstück 84 weist eine zweite,
kleinere Bohrung 88 auf, die sich axial von dem verlängerten Hohlraum 86 nach außen erstreckt und mit einer
größeren, mit Innengewinde versehenen Kupplungsbohrung 90 in Verbindung steht Die Bohrung 88 bildet
einen Einlaßkanal zum Hohlraum 82 und 86. Ein geeignetes Gegenkupplungsstück wird zur Verbindung der
Verbindungsbohrung 90 mit einer Fluidleitung benützt Das Kupplungsstück 84 weist auf seinem stromab gelegenen
oder unteren Ende externe Gewinde auf, die mit den Innengewinden des Hauptkörpers 80 in Eingriff gelangen,
um das Kupplungsstück 84 im Hauptkörper 80 zu sichern und um den sich in Längsrichtung erstrecken-
den, zylindrischen Hohlraum 82 und 86 zu bilden. Ein Kraftstoff-Filterelement 92 befindet sich in dem Hohlraum
82 und 86 und wird durch eine Feder 94 in Richtung auf das Kupplungsstück 84 vorgespannt, wobei
letztere Feder zwischen dem stromab gelegenen, geschlossenen Ende des Filters 92 und der stromab gelegenen
Querwand des Hohlraums 82 im Hauptkörper 80 eingesetzt ist. Das Filter weist üblichen Aufbau mit einem
offenen, stromauf gelegenen Ende, einem Kreisring aus Filtermaterial und einem geschlossenen, stromab
liegenden Ende auf. Der in den Hohlraum 82 und 86 vom tinlaßkanal fließende Kraftstoff tritt durch die Bohrung
88 im Kupplungsstück 84 in das stromauf gelegene Ende ein, fließt durch das kreisringförmige Element, welches
in Längsrichtung im Hohlraum 82 und 86 ausgerichtet ist, und fließt schließlich durch das Filtermaterial nach
außen in den kreisringförmigen Hohlraum zwischen der Außenwand des Hohlraums 86 und 82 und der äußeren,
zylindrischen Oberfläche des Filterelements 92.
Der obere Abschnitt des Hauptkörpers 80 enthält eine schachtartige Bohrung 96, die mit dem Äußeren des
oberen Abschnitts des Hauptkörpers 80 in Verbindung steht. Diese Bohrung 96 ist mit einem Innengewinde
versehen und dient als Kupplungsstelle für eine Leitung ^der einen Schlauch in einem Dampf-Rückführungssystem,
welches in modernen Kraftstoffsystemen bei Fahrzeugen vorhanden ist. Dieses Dampf-Rückführungssystem
führt Kraftstoff-Dämpfe von dem Fahrzeug-Kraftstoffspeisesystem zu dem Kraftstofftank des
Fahrzeugs zurück. Eine kleine öffnung 98 verbindet das Bohrloch 96 mit dem Hohlraum 82 im Hauptkörper 80.
Die Öffnung ist derart dimensioniert, daß Kraftstoff-Dampf leicht hindurchgelangt jedoch eine Strömung
von flüssigem Kraftstoff im wesentlichen verhindert wird. Beispielsweise kann der Hohlraum derart ausgelegt
sein, daß eine wesentliche Menge an Kraftstoff-Dampf hindurchgelangen kann, jedoch nicht mehr
Kraftstoff-Dampf als in der Größenordnung von 3,8 bis 7,5 1 (1 bis 2 gallon) flüssigen Treibstoffs je Stunde.
Der stromabwärts liegende oder äußere Abschnitt 66 des Gehäuses ist in der stromabwärts liegenden Richtung
vom oberen Abschnitt 64 des Gehäuses in Längsrichtung angeordnet und liegt entlang der Axial- oder
Längsdimension des Filterhohlraums 82 und 86.
Ein zylindrischer Hohlraum 100, der sich in seiner Axiallänge in die Längsrichtung des Gehäuses 60 erstreckt,
ist im Hauptkörper 80 ausgebildet und erstreckt sich sowohl in den stromabwärts liegenden Abschnitt 66
als auch in den stromaufwärts liegenden Abschnitt 64 des Gehäuses 60. Eine flexible Membran 68 ist quer zum
Hohlraum 100 angeordnet, so daß der Hohlraum in einen
stromauf oder oberen Raum 100a im Hauptkörper 80 des stromaufwärts liegenden Raum 1006 im unteren
Abschnitt 66 des Gehäuses 60 geteilt wird. Die flexible Membran 68 erstreckt sich zwischen und über die Wände
des Hohlraums 100 hinaus. Der periphere Abschnitt der Membran ist zwischen einander gegenüberliegenden,
ringförmigen Dichtungsflächen an dem unteren Abschnitt 66 des Gehäuses und dem oberen Abschnitt
64 des Gehäuses befestigt. Bolzen 70 (Fig.8 bis 11)
halten die beiden Gehäuseabschnitte 64 und 66 zusammen. Die Membran unterteilt somit die Kammer 100 in
stromauf liegende bzw. obere und stromab liegende bzw. untere Räume 100a und 1006 und bildet eine flexible
Fluiddichtung zwischen den Räumen 100a und 1006. Die Membran 68 kann aus jedem geeigneten Material,
beispielsweise einem elastischen, synthetischen Elastomer, einer Zusammensetzung aus natürlichem Gummi
oder vorzugsweise einem synthetischen Stoff, der mit Gummi oder einem synthetischen Elastomer imprägniert
ist, hergestellt werden.
Der obere Raum 100a der Kammer, die im Gehäuse 60 gebildet wird, wird in Fluidverbindung mit dem Filterraum
82 und 86 im Hauptkörper 80 des oberen Abschnitts 64 des Gehäuses 60 über eine Längsbohrung
102 versetzt. Die Bohrung 102 befindet sich entlang der Axialabmessung der Membrankammer 100, so daß in
ίο die Kammer eintretende Flüssigkeit auf den mittleren
Abschnitt der Membran auftreffen wird. Der Flüssigkeitsstrahl von der Bohrung 102 tendiert dazu, die Trägheit
der Membran sowie die auf sie bezogene, vorssannende Feder zu überwinden, wenn sie sich in Ruhestellung
befindet. Der untere Raum 1006 der Membrankammer 100 steht über eine Längsbohrung 104 mit einem
mit Innengewinde versehenen Verbindungssockel 106 in Verbindung, der im unteren Ende des unteren
Abschnitts 66 des Gehäuses 60 ausgebildet ist. Eine nicht gezeigte, geeignete Kupplung wird dazu benützt,
den Sockel oder Rohrstutzen 106 mit einer Fluidleitung zu verbinden. Der obere Raum 100a der Kammer 100
steht über eine Bohrung 108 in Fluidverbindung mit dem Einlaß des Wandler-Gehäuses 62, wobei sich die
Bohrung 108 durch den Hauptkörper 80 des oberen Abschnitts 64 des Gehäuses 60 hindurch nach außen
erstreckt. Auf ähnliche Weise befindet sich der Raum 1006 der Membrankammer in Fluidverbindung mit dem
Auslaß vom Wandler-Gehäuse 62, und zwar über eine Längsbohrung 110, die sich vom Raum 1006 zum Äußeren
des unteren Abschnitts 66 des Gehäuses 60 erstreckt.
Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Einrichtung zum Membranvorspannung
durch eine Feder 114 gebildet, die zwischen der stromabwärts liegenden Seite der Membran 68 und
der stromabwärts liegenden Querwand des Raumes 1006 der Kammer 100 eingesetzt ist. Eine Haltekappe
116 bedeckt das stromaufwärts liegende Ende der Feder 114 und dient zur Ausführung einer Dualfunktion, nämlich
die Feder radial auf der Membran 68 zu zentrieren und eine Trag- oder Aufnahrneoberfläche zu schaffen,
um die normalerweise zerbrechliche Natur des Materials zu schützen, aus welchem die Membran hergestellt
Aus den Fig. 12 und 15 ist am besten ersichtlich, daß
sich mehrere Vorsprünge 118 in einer stromaufwärts liegenden Richtung von der stromabwärts liegenden
Wand des Raumes 1006 nach innen in den Hohlraum 100 erstrecken. Diese drei Vorsprünge 118 sind innerhalb
der Schraubenfeder 114 angeordnet und haben eine Zweifachfunktion, nämlich die Feder 114 radial zu
zentrieren, so daß sie die axiale Auslaßbohrung 104 im Raum 1006 umgrenzt und zugleich als Begrenzung für
die Membranbewegung in den Raum 1006 (vgl. Fig. 13) zu dienen. Das innenliegende Ende der Vorsprünge
118 stößt somit gegen die Haltekappe 116, wodurch die
Bewegung der Membran 68 begrenzt ist Aus den Fi g. 12 und 14 ist am besten ersichtlich, daß drei kleine
Knoten oder Knollen 120 über der Bohrung 102 zwischen dem Filterraum 82 und 86 und dem oberen Raum
100a der Membrankammer 100 angeordnet sind. Diese Knoten dienen dazu, die Bewegung der Membran in
einer stromaufwärts liegenden Richtung zu begrenzen, so daß die Membran die Einlaßbohrung 102 zur Membrankammer
oder die Einlaßbohrung 108 zum Wandler nicht blockiert, wenn sie sich an der Grenze ihrer in
Stromaufwärtsrichtung liegenden Biegung befindet.
Die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform und die Funktion der Membran in Beziehung zu der
Umleitung von Di»rchflußmengen-Pulsierungen am
Wandler 62 vorbei ist identisch mit der bereits in Verbindung mit der schematischen Zeichnung nach F i g. 1
erläuterten Arbeitsweise. Aus Fig. 12 ergibt sich, daß dch die Membran 68 hier in ihrer äußersten, stromauf
liegenden Stellung befindet, in der sie sich in dem oberen Raum 100a der Kammer 100 befindet Dies ist die
Stellung, in welche sie von der Feder 1Ϊ4 normalerweise
vorgespannt wird, wenn keine Strömung durch die Vorrichtung auftritt. In Fig. 13 ist die Membran in ihrer
äußersten, stromabwärts gerichteten Biegestellung dargestellt, in der sie sich in dem unteren Raum iOOb der
Kammer 100 befindet. Dies ist diejenige Stellung, in welche sich die Membran biegt, wenn ein großer Druckabfall
in der Membrankammer auftritt, wobei die Feder 114 vollständig zusammengedrückt wird.
Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Umleitung von Pulsierungen erfüllt
alle der Erfindung obliegenden Aufgaben. Die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fluidverbindung
mit dem Dampf-Rüclcführungssystem bei einem Kraftstoff-Speisesystem für ein Fahrzeug direkt
stromauf des Raumes 100a der Kammer 100 bewirkt darüber hinaus eine zweifache Funktion. Zum einen
wird Dampf, der im Kraftstoff vorhanden ist, entfernt, bevor der Kraftstoff in die Membrankammer eintritt,
wenn der Kraftstoff in die Filterkammer gelangt. Dadurch wird die Möglichkeit beseitigt, daß Dampf-Blasen
den optischen Detektor im Wandler beeinträchtigen. Außerdem wird Dampf im Abschnitt der Fluidleitung,
die sich stromauf des Wandlers befindet, wesentlich reduziert oder beseitigt, wodurch einer der Grunde für
Strömungsgeschwindigkeitsstöße in einem Kraftstoff-Speisesystem reduziert oder beseitigt wird. Zum anderen
wurde unerwarteterweise festgestellt, daß durch die Schaffung einer vergleichsweise hohen Dampf- und
Flüssigkeits-Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnung 98 hindurch in das Dampf-Rückführungssystem
der in das Dampf-Rückführungssystem expandierende Kraftstoff Wärme von dem Kraftstoff absorbieren wird,
der sich im Gehäuse befindet, sowie vom Gehäuse selbst, so daß auf diese Weise die Temperatur des Gehäuses
und — was noch wichtiger ist — die des Kraftstoffes verringert wird. Durch die Temperaturniedrigisng
des Kraftstoffes wird die Tendenz des flüssigen Kraftstoffs vermindert, Dämpfe zu erzeugen. Beispielsweise
beseitigen Strömungsgeschwindigkeiten oder genauer gesagt Durchflußmengen in der Größenordnung
von 56,8 1 (15 gallons) je Stunde durch die Öffnung 98 frndurch in das Dampf-Rückführungssystem tatsächlich
die Dampfbildung stromauf des Wandlers.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
55
Claims (6)
1. Durchflußmeßeinrichiung für Kraftstoff mit einera
F'.ügeirad-Durchflußmesser, der in einem ersten,
in der Flüssigkeitsleitung angeordneten Wandlergehäuse (62) angeordnet ist, und mit einem eine
Kammer (100) bildenden zweiten Gehäuse (60), in dem eine flexible federnde Membran (68) angeordnet
ist, die mit ihrem Außenumfang dichtend mit dem zweiten Gehäuse verbunden ist und die Kammer
in einen ersten mit dem Einlaß des Wandlergehäuses in Verbindung stehenden Raum (100a,) und in
einem zweiten mit dem Auslaß des Wandlergehäuses in Verbindung stehenden Raum (IQOb) teilt, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Membran gegenüberliegende Einlaßöffnung(102) als eine
strahlerzeugende Düse ausgebildet ist, daß im strömungslosen Zustand die Membran sich vor der Einlaßöffnung
(102) befindet und daß die Zuleitung (108 des Wandlergehäuses in den auf der Einlaßseite befindlichen
ersten Raum (100a) der Kammer (100) mündet.
2. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (110) des
Wandlergehäuses in den auslaßseitigen Raum (iOOb) der Kammer (100) mündet.
3. Durchflußmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung
(104) der Kammer so angeordnet ist, daß ihre Achse durch den Mittelteil der Membran (68) verläuft.
4. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
zweiten, auslaßseitigen Raum (tQOb) der Kammer
ein Vorsprung (118) angeordnet ist, der die Auslenkung der Membran (68) begrenzt.
5. Durchflußmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membran mit einer in dem auslaßseitigen Raum (IOOb) angeordneten Feder belastet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Eintrittsöffnung
(102) eine Entlüftungseinrichtung (98) angeordnet ist.
45
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/577,188 US4011757A (en) | 1975-05-14 | 1975-05-14 | Device for bypassing flow rate pulsations around a flow rate transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2621278A1 DE2621278A1 (de) | 1976-11-25 |
DE2621278C2 true DE2621278C2 (de) | 1985-06-13 |
Family
ID=24307640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2621278A Expired DE2621278C2 (de) | 1975-05-14 | 1976-05-13 | Durchflußmeßeinrichtung für Kraftstoff |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4011757A (de) |
DE (1) | DE2621278C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3916418A1 (de) * | 1989-05-19 | 1990-11-22 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur ermittlung des zeitlichen verlaufes der aus einer kraftstoffeinspritzduese einer luftverdichtenden einspritzbrennkraftmaschine austretenden kraftstoffmenge |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS536254U (de) * | 1976-07-01 | 1978-01-20 | ||
US4408582A (en) * | 1978-04-24 | 1983-10-11 | General Dynamics Corporation | Electronic engine control |
US4263812A (en) * | 1978-07-10 | 1981-04-28 | Zeigner Willard L | Flow sensor |
US4299121A (en) * | 1980-03-07 | 1981-11-10 | Mutsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Suction system in an engine |
JPS56151315A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-24 | Nippon Denso Co Ltd | Flow rate detector |
US4333486A (en) * | 1980-09-05 | 1982-06-08 | Geosource Inc. | Electronic valve controller |
US4538573A (en) * | 1981-01-30 | 1985-09-03 | General Dynamics Corporation | Electronic engine control |
US4467660A (en) * | 1982-03-29 | 1984-08-28 | Mcmillan Jr Robert D | Turbine wheel flow measuring transducer |
DE3321754C1 (de) * | 1983-06-16 | 1985-01-17 | Danfoss A/S, Nordborg | Durchflußmeßgerät |
DE3417050A1 (de) * | 1984-05-09 | 1985-11-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur abschirmung und zum fernhalten von luftsaeulenschwingungen von einem im ansaugrohr einer brennkraftmaschine angeordneten luftmassenmesser |
BG39753A1 (en) * | 1984-11-05 | 1986-08-15 | Todorov | Fluid flow converter |
US4823614A (en) * | 1986-04-28 | 1989-04-25 | Dahlin Erik B | Coriolis-type mass flowmeter |
US4831885A (en) * | 1986-04-28 | 1989-05-23 | Dahlin Erik B | Acoustic wave supressor for Coriolis flow meter |
FR2640745B1 (fr) * | 1988-12-21 | 1991-03-29 | Schlumberger Prospection | Debitmetre passif pour determiner le debit et le sens de circulation d'un fluide dans un puits de forage |
GB2303925B (en) * | 1995-08-02 | 1999-07-07 | Kodak Ltd | Fluid delivery systems |
BR112014006422B1 (pt) * | 2011-09-19 | 2020-10-06 | Micro Motion, Inc. | Medidor de fluxo vibratório, e, método para determinar uma taxa de fluxo média de um fluxo pulsante |
CN111707334B (zh) * | 2020-05-15 | 2022-12-06 | 浙江水利水电学院 | 液体流量标准装置中的旋转型开式同向换向器及其方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE228226C (de) * | ||||
US1399117A (en) * | 1919-06-03 | 1921-12-06 | Hastings Herbert | Pressure-gage |
US2077572A (en) * | 1935-03-13 | 1937-04-20 | Electrolux Corp | Vacuum cleaner |
US2285777A (en) * | 1940-02-16 | 1942-06-09 | K D G Instr Ltd | Pressure gauge |
US2883995A (en) * | 1954-09-21 | 1959-04-28 | Gen Electric | Pressure transmitter for liquid metal systems |
US3583220A (en) * | 1968-06-20 | 1971-06-08 | Oval Eng Co Ltd | Flowmeter |
US3792610A (en) * | 1971-10-04 | 1974-02-19 | Bpn Ass Inc | Flow meter |
DE2263768C2 (de) * | 1972-12-28 | 1974-11-14 | Hewlett-Packard Gmbh, 7030 Boeblingen | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des mittleren Durchflusses einer eine Flüssigkeit diskontinuierlich fördernden Pumpe |
-
1975
- 1975-05-14 US US05/577,188 patent/US4011757A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-05-13 DE DE2621278A patent/DE2621278C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3916418A1 (de) * | 1989-05-19 | 1990-11-22 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur ermittlung des zeitlichen verlaufes der aus einer kraftstoffeinspritzduese einer luftverdichtenden einspritzbrennkraftmaschine austretenden kraftstoffmenge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4011757A (en) | 1977-03-15 |
DE2621278A1 (de) | 1976-11-25 |
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