DE3325161A1

DE3325161A1 - Druckempfindliche ventilanordnung

Info

Publication number: DE3325161A1
Application number: DE19833325161
Authority: DE
Inventors: LeRoy B. Perry Mich. Johnson; Dennis A. Durand Mich. Rainwater; David Lee Corunna Mich. Stevenson
Original assignee: Schmelzer Corp
Current assignee: Schmelzer Corp
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1984-02-02
Also published as: FR2529955A1; JPS59113246A; FR2529955B1

Description

Beschreibung Druckempfindliche Ventilanordnung

-Die Erfindung bezieht sich auf Membranventile und insbesondere auf Unterdruck-Steuerventile für die Verwendung in Verbindung mit Kraftstoffsystemen von Brennkraftmaschinen.

Verschiedene Unterdruck-Steuereinrichtungen, die in Kraftstoffsystemem von Brennkraftmaschinen verwendet werden, verwenden das Motoransaugrohr, als Unterdruckquelle. Bedauerlicherweise stellt das Einlaßrohr einer Brennkraftmaschine eine variable DruckqueH6 dar, da der Unterdruckpegel dann minimal wird oder auLcht vorhanden ist, wenn der Motor vollständig gedrosselt bzw. das Gas vollständig zurückgenommen ist. Wenn zu betreibende Einrichtungen einen gewissen bestimmten Unterdruckpegel erfordern, wird der effektive Betrieb derartiger Einrichtungen unterbrochen.

Ein Beispiel für eine durch Unterdruck betätigte Einrichtung ist eine Unterdruck-Rückschlageinrichtung, die mit einer verzögerten Geschwindigkeit betätigt wird, sobald der Motor startet*und die so wirkt, daß das Vergaser-Mischventil in eine geöffnete Stellung bewegt wird, um die Abgabe eines reichen bzw. fetten Kraftstoffgemischs und demgemäß ein Überfluten bzw. Versumpfen des Motors zu verhindern. Unterdruck- Urrterbre(±lirgseinricih.turg9n sind beim Starten des Motors erforderlich, bevor der Motor normale Betriebstemperaturen

ι erreicht. Eine rasche Beschleunigung eines Motors setzt jedoch den Unterdruckpegel stark herab, der für den Betrieb der Unterdruck-Unterlxechungseirr±htung erforderlich ist. Wenn der Motor kalt ist, wird die Unterdruck-thterbrediungsejnriditung in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, in der das Mischventil geschlossen ist, was die Abgabe von Luft an den Vergaser einschränkt und eine Motorbeschleunigung verhindert.

¥eitere Einrichtungen, die ebenfalls angewendet worden sind, erfordern eine Unterdruckquelle , wie Abgas-Umwälzsysteme.

Es ist daher wünschenswert und stellt die Aufgabe der Erfindung dar, eine Einrichtung bereitzustellen, um einen bestimmten Unterdruckpegel in bzw. bei einer durch Unterdruck betätigten Einrichtung aufrechtzuerhalten, so daß die betreffende Einrichtung während eines kurzzeitigen Verlustes oder einer Absenkung des Drucks eier Unterdruckquelle weiterhin arbeitet, wie dies während der Beschleunigung eines Motors auftritt.

Überdies soll eine auf Druck ansprechende Ventilanordnung bereitgestellt werden, in der eine durch Unterdruck betätigte Einrichtung in ihrem Betriebszustand über eine verzögerte Zeitspanne hinweg gehalten wird, welche auf eine Herabsetzung des Drucks einer Unterdruckquelle unter einen bestimmten Pegel folgt.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß der Erfindung ist eine auf Druck ansprechende Ventilanordnung für die Verwendung in Verbindung mit einer UnterdruckqueUe und einer durch Unterdruck betätigten Einrichtung, wie einer Unterdruck-UnterbreciimgseinrJidltung,

geschaffen, die in Verbindung mit Vergasern verwendet wird, in denen das Ventil ein Gehäuse mit einer bewegbaren Membran aufweist, die auf den Druck der betreffenden Unterdruckquelle hin sich in eine geschlossene Stellung bewegt, um den Unterdruck an einem mit der zu betätigenden Einrichtung verbundenen Auslaßanschluß zu trennen, so daß dann, wenn der Unterdruck der Unterdruckquelle, beispielsweise des Ansaugrohres einer Brennkraftmaschine, auf einen Pegel herabgesetzt ist, bei dem die zu betätigende Einrichtung nicht arbeiten würde, die betreffende Einrichtung dennoch betätigt bleibt, und zwar solange, bis nahezu ein vollständiger Verlust an Unterdruck bei der Unterdruckquelle vorhanden • ist. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein solcher Betrieb vorgesehen, daß die UnterdrucklMsrbrecihungseanrichtLing ,oder die sonstige zu betätigende Einrichtung in ihrer aktivierten Stellung sogar dann verbleibt, wenn ein vollständiger Verlust an Unterdruck in dem Motor-Ansaugrohr vorhanden ist, was sonst bei vollständig geöffneter Drosselklappe der Fall wäre, um die Unterdruck-tJhtei^rechiJngseinnich'tang oder sonstige betätigte Einrichtung in Betrieb zu halten. Bei dieser Ausführungsform wird eine zweite Unterdruckquelle verwendet. Gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet die Ventilanordnung ein paar von Untergruppen^die mit einem Vorratsbehälter in Verbindung stehen und die nacheinander auf ein Absinken des Unterdrucks unter einen gewissen Pegel arbeiten, um die zu betätigende Einrichtung über eine verzögerte Zeitspanne hinweg arbeiten zu lassen, nachdem der Unterdruck unter den bestimmten Pegel absinkt.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. 35

-ΙΟΙ Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht die die Erfindung verkörpernde Unteranordnung in Verbindung mit verschiedenen Komponenten eines Brennkraftmas chinen-Kraft st offsys t ems.

Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab eine Schnittansicht der in Fig. 1 angedeuteten Ventilanordnung.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Veranschaulichung in Verbindung mit Komponenten eines Brennkraftmas chinen-Kraft s t offsys t ems.

Fig. h zeigt in einem vergrößerten Maßstab eine Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten Ventilanordnung. Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 4 eingetragenen Linie 5-5·

Fig. 6 zeigt eine Ansicht in Richtung der in Fig. k

eingetragenen Linie 6-6.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 4 eingetragenen Linie 7-7·

Fig. 8 zeigt eine noch weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung unter Verwendung zweier die Erfindung verkörpernder Ventilanordnungen, wobei diese Ausführungsform insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit Abgas-Umwälzsystemen geeignet ist.

Die die Erfindung verkörpernde Ventilanordnung ist generell mit 10 bezeichnet und in Fig. 1 in Verbindung mit einem Vergaser 12 und einer Brennkraftmaschine 14 veranschaulicht. Der Vergaser 12 steht unter der Steuerung einer Einrichtung in Form einer Unterdruck-Rückschlageinrichtung bzw. -Unterbrechungseinrichtung 16, die mit einem Drosselungs- bzw. Mischventil 18 verbunden ist, so daß beim Starten des Motors 10 die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 auf den Unterdruck von einer UnterdruckqueHß her, wie dem Ansaugrohr 20 der Brenn-

kraftmaschine 14 so arbeitet, daß das Drosselventil in eine geöffnete Stellung bewegt wird, so daß der Motor nicht mit Kraftstoff überflutet bzw. versumpfen wird,

Die Ventilanordnung 10 besteht aus einem Gehäuse 22, welches mit einem Einlaßanschluß 24 und mit einem Auslaßanschluß 26 versehen ist. Der Einlaßanschluß 24 und der Auslaßanschluß 26 sind mit dem Ansaugrohr 20 bzw. mit der Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 verbunden.

Das Gehäuse 22 ist mit einer flexiblen Membran 30 versehen, die aus einem gummiartigen Material besteht. Die Außenumfang sk an ten der betreffenden Membran sind zwisehen einem napfförmigen Abdeckglied 32 und einer das Gehäuse 22 bildenden Abdeckplatte 34 in einer Steuerkammer 36 zusammengeschichtet, und zwar in Verbindung mit den Einlaß- und Auslaßanschlüssen 24, 26, wobei eine Konstantdruckkammer 38 kontinuierlich mit der Atmosphäre durch eine in der Abdeckplatte Jk enthaltene Öffnung kO in Verbindung·steht.

Der Einlaß ans chluß 2k bleibt fortwährend mit der Steuerkammer 36 in Verbindung. Der Auslaßanschluß 26 steht ebenfalls mit der Steuerkammer 36 in Verbindung, und zwar über einen Durchgang 42, dessen eines Ende mit einem flexiblen Ventilelement 44 versehen ist. Das flexible Ventilelement 44 liegt vor in Form eines Kegelventils mit einem Kopf 46, der auf den Druckunterschied im Durchgang 42 und in der Steuerkammer 36 anspricht, so daß eine Luftströmung vom Aus laß ans chluß 26 in die Kammer 36 hin ermöglicht, jedoch in der entgegengesetzten Richtung verhindert ist, und zwar dadurch, daß der Kopf 46 an den Innenwänden der Kammer sitzt bzw. anliegt. Der Durchgang 42 ist mittels einer Verzweigungsleitung 48 mit einem ringförmigen Ventil-

sitz 50 verbunden, der zur Steuerkammer 36 hin offen ist, Der Ventilsitz 50 ist derart wirksam, daß die Membran dann anliegt, wenn die Steuerkammer 36 einem Unterdruck von dem Ansaugrohr 20 her ausgesetzt ist.

Im Betrieb sowie mit der mit dem in Fig. 1 gezeigten Kreis verbundenen Ventilanordnung 10 erzeugt die Inbetriebsetzung des Motors einen Unterdruck in dem Ansaugrohr 20. Dieser Unterdruck wird durch die Leitung 52 zum Einlaßanschluß 24 und zu der Steuerkammer 36 hin übertragen. Der in dem Durchgang 42 vorhandene atmosphärische Druck wirkt momentan entgegen dem Unterdruck in der Steuerkammer 36, wodurch das flexible Ventilelement 44 geöffnet wird und wodurch der Unterdruck durch den Anschluß 26 und die Leitung 54 an die Unterdruck-Absperreinrichtung 16 abgegeben wird, die so wirkt, daß das Drosselventil 18 geöffnet wird,und zwar üblicherweise nach einer Verzögerungszeit, die ein Charakteristikum der Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung bzw. -Rückschlageinrichtung 16 ist. In entsprechender Weise wird dabei die Membran 30 entgegen dem "Widerstand einer sehr schwachen Rückholfeder 56 bewegt, um den ringförmigen Ventilsitz 50 zu schließen. Auf diese Art und Weise ist die Steuerkammer 36 von dem Auslaßanschluß 26 getrennt, allerdings mit Ausnahme durch das flexible Absperrventilelement 44. Solange normale Unterdruckpegel im Ansaugrohr 20 und im Einlaßanschluß 24 aufrechterhalten werden, verbleibt die Membran 30 in dieser Stellung.

In dem Fall, daß die Unterdruckabgabe in dem Ansaugrohr 20 und damit in dem Einlaßanschluß 24 auf einen Wert unterhalb des Normalwerts absinkt, wie dies auf das vollständige Öffnen des Drosselventils 58 hin der Fall wäre, wird auch der Unterdruckpegel in der Kammer 36 weitgehend herabgesetzt. Aufgrund der relativ großen Größe der Membran 30 verbleibt diese jedoch in Anlage

an dem ringförmigen Ventilsitz 50. Zur selben Zeit verbleibt das flexible Absperrventilelement 44 in seiner Sitz- bzw. Anlageposition, in der der Durchgang 42 von der Steuerkammer 36 getrennt ist. Dies dient dazu, den Druck in der Leitung $k und in der Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 festzuhalten bzw. gewissermaßen einzufangen, so daß die betreffende Einrichtung in ihrer betätigten Stellung verbleibt, wobei das Drosselventil 18 geöffnet ist. Aus diesem Grunde wird die Ventilanordnung 10 als Unterdruck-Sperrvorrichtung bezeichnet.

In dem Fall, daß die Unterdruckabgabe im Ansaugrohr 20 vollständig verschwindet, d.h. zu atmosphärischem Drtck wird, wird die Membran 30 in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, in der sie den ringförmigen Sitz 50 offenläßt. Dies ermöglicht die Wiederherstellung des atmosphärischen Luftdrucks durch die Verzweigungsleitung 48, den Anschluß 24 und die Leitung 54 mittels der Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16. Wenn dies der Fall ist, kehrt die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 in ihre ursprüngliche unwirksame Stellung zurück, in der das Drosselventil 18 frei ist, sich in seine geschlossene Stellung zu bewegen, allerdings mit Ausnahme jener Störung bzw. Einwirkung, die durch andere Steuereinrichtungen hervorgerufen werden kann.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 bis 7 veranschaulicht, gemäß denen eine Unterdruck-Absperranordnung oder -Ventilanordnung 60 in Verbindung mit einem Vergaser 12, einem Motor 14, einer Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 und einem Drosselventil in weitgehend derselben Art und Weise verwendet wird wie bei der zuvor betrachteten Ausführungsform. Eine Ausnahme bildet jedoch der Umstand, daß die Ventilan-Ordnung 60 die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 sogar dann betätigt halten wird, wenn der Unterdruck in

dem Ansaugrohr 20 gleich, dem atmosphärischen Druck wird. Zu diesem Zweck ist die Ventilanordnung 60 über eine zusätzliche Leitung 62 in unmittelbarer Nähe mit einem Venturirohr 64 des Vergasers 12 verbunden ist. Wenn das Drosselventil $8 vollständig geöffnet ist und der Unterdruck im Ansaugrohr 20 auf Null vermindert ist, d.h. auf atmosphärischen Druck, dann erzeugt das Vorbeiströmen von Luft an dem Venturirohr 64 ein Unterdrucksignal, welches in den mit der Ventilanordnung 60 verbundenen Leitungen 62 ersichtlich bzw. bereitgestellt wird.

Die Ventilanordnung 60 umfaßt ein Gehäuse 66 mit einem napfförmigen Teil 68, welches mit einem ersten Einlaßanschluß 70, der über eine Leitung 72 mit dem Motor-Anaaugrohr 20 verbunden ist, und mit einem zweiten Einlaßanschluß 74 versehen ist, der über die Leitung 62 mit dem Venturirohr 64 des Vergasers 12 verbunden ist. Die Gehäuseabdeckung 68 ist ferner mit einem AusiaßanSchluß 77 versehen, der über eine Leitung 76 mit der Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 verbunden ist.

Der Innenraum des Gehäuses 66 ist in eine Steuerkammer und in eine Kammer 80 konstanten Drucks unterteilt, und zwar durch eine Membrananordnung 82, deren in Umfangsrichtung sich erstreckende Außenkante zwischen der napfförmigen Gehäuseabdeckung 68 und einer Abdeckplatte 84 festgeklemmt ist. Die Abdeckplatte 84 ist mit einer Öffnung 86 versehen, um die Kammer 80 konstanten Drucks in ständiger Verbindung mit der Atmosphäre zu halten.

Die Membrananordnung 82 weist zwei Rücken- bzw. Gegenplatten 88 und 90 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der flexiblen Membran $2 angeordnet sind und die derart zusammenbefestigt sind, daß sie sich als Einheit mit dem mittleren Teil der Membran 92 bewegen.

Die Gehäuseabdeckung "bzw. der Gehäusebehälter 68 ist mit zwei Kammern 94 und 96 versehen, die mit den beiden Einlaßanschlüssen 70 bzw. 74 in Verbindung stehen. Die Kammern 94 und 96 sind in radialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten eines Verzweigungsdurchgangs 97 i*¹ Abstand vorgesehen, der mit einem Durchgang 98 i*¹ Verbindung steht, dessen eines Ende mit dem Auslaßanschluß 77 in Verbindung steht. Das gegenüberliegende Ende des Durchgangs 98 ist mit einem flexiblen Absperrventilelement 100 versehen, welches mit dem Element 44 bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung identisch ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist das offene Ende eines Verzweigungsdurchgangs 97 einen Ventilsitz 101 auf, der um den Umfang des betreffenden Durchgangs gebildet ist.

Die Rücken- bzw. Gegenplatte 90, die einen Teil der Membrananordnung 82 bildet, ist mit einer Regulierungskammer 102 versehen, die zu der Steuerkammer 78 hin offen ist, wie dies am besten aus Fig. 4 und 6 ersichtlich ist. Die betreffende Öffnung erfolgt dabei durch Öffnun-.gen 104 der Membran 92. Die betreffende Rücken- bzw. Gegenplatte 90 ist ferner mit zwei Durchgängen I06 und 108 versehen, die mit der Regulierungskammer 102 in Verbindung stehen und deren Enden durch Klappenventile 110 bzw. 112 verschlossen sind, wie dies am besten aus Fig. 6 hervorgeht, und die durch Einschnitte in der Membran 92 gebildet sind.

In der normalen Stellung der Ventilanordnung 60 bei nichtarbeitendem Motor 14 nehmen die verschiedenen Teile die aus Fig. 5 ersichtlichen Stellungen ein, wobei die Rücken- bzw. Gegenplatte 90 in Anlage an der Abdeckplatte 84 steht, und zwar unter der Wirkung einer schwachen Rückliolfeder 114. Wenn der Motor 14 gestartet wird, wird der Unterdruck in dem Ansaugrohr 20 verfügbar

ι gemacht, welches durch die Leitung 72 mit dem ersten Einlaßanschluß 70 in Verbindung steht. Dadurch wird der Druck in der Steuerkammer 78 a-^uf einer Seite der Membran 92 vermindert, was die betreffende Membran veranlaßt, sich entgegen der Wirkung der Rückholfeder 114 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zu bewegen. In dieser Stellung dichtet die flexible Membran 92 an dem Sitz 101 die Verbindung mit dem Verzweigungsdurchgang 97 «Λ>· Zugleich liegt die Membran 92 dichtend um den Umfang der

^q beiden Kammern 94 und 96 an. In der Stellung gemäß Fig. 4 und bei mit dem ersten Einlaßanschluß 70 in Verbindung stehendem Unterdruck wird das Klappenventil 110 in eine geöffnete Stellung ausgelenkt, und zwar aufgrund der Luftströmung von der Unterdruck-Unterbrechungseinrich-

jg tung 16 zu dem Auslaßanschluß 77 und durch den Durchlaß 98 sowie den offenen Ventilsitz 101 in die Kammer 78, durch die Öffnungen 1θ4 (Fig. 6) in die Regulierungskammer 102 sowie den Durchgang 106 zu dem ersten Einlaßanschluß 70 hin, der mit der Unterdruckquelle in dem Ansaugrohr 20 verbunden ist. Dieser Zustand wird solange aufrechterhalten, w'ie der Ansaugrohrdruck auf demselben bestimmten Pegel während des normalen Betriebs des Motors 14 gehalten wird.

In dem Fall, daß der Ansaugrohr-Unterdruck herabgesetzt ist, d.h. sich an den atmosphärischen Druck annähert oder gleich diesem ist, wird der in der Leitung 74, die mit dem Venturirohr 64 in Verbindung steht, hervorgerufene Unterdruck das Unterdrucksignal am zweiten EdLn-

Qo laßanschluß 74 verfügbar machen, der mit der Kammer verbunden ist. Das Klappenventil 110 wird in eine geschlossene Stellung auf dem Durchgang 106 bewegt sein, und die Klappe 112 wird in eine geöffnete Stellung bewegt werden, um eine Verbindung zwischen dem zweiten

3g Einlaßanschluß 74, der Kammer 96, dem Durchgang 108, der Regulierungskammer 102 und den Öffnungen 104 mit

der Steuerkammer 78 sowie über das Absperrventil 100 und den Durchgang 98 herzustellen, damit die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung 16 in ihrem evakuierten Betriebszustand gehalten wird. Auf diese Art und Weise verbleibt die Unterdruck-Unterbrechungseinrichtung in ihrem Betriebszustand, nachdem der Motor gestartet worden ist, und zwar auch dann, wenn der Ansaugrohr-Unterdruck einen Minimalwert bei in der vollständig geöffneten Stellung befindlichem Drosselventil 58 erhält.

Wenn der Unterdruck der Unterdruckquelle in dem Ansaugrohr 20 und in dem Venturirohr 64 auf Null herabgesetzt ist oder auf atmosphärischen Druck, was dann der Fall ist, wenn der Motor abgestellt ist, dann wird der Druck in entsprechender Weise von einem Unterdruck auf atmosphärischen Druck auf der Unterseite der Membrananordnung 82 ansteigen, was der Feder 114 ermöglicht, die einzelnen Teile in ihre aus Fig. 5 ersichtliche Ausgangsstellung zurückzuführen.

Nunmehr sei auf Fig. 8 Bezug genommen, in der eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt ist, welche die Hauptteile der in Fig. 2 dargestellten Unterdruck-Sperreinrichtung verwendet. In die- sem Falle ist die Ventilanordnung 120 für die Verwendung in Verbindung mit Abgas-Umwälzsystemen bzw. Rezirkulationssystemen vorgesehen, bei denen es erwünscht ist, das betreffende Abgas-Umwälzsystem über eine begrenzte Zeitspanne aktiviert zu halten, nachdem ein Ausfall der Unterdruckquelle vorliegt, d.h. ein Anstieg des Drucks auf nahezu atmosphärische Bedingungen.

Die Ventilanordnung 120 umfaßt ein erstes Unterdruck-Absperrglied oder eine erste Unterdruck-Ventilunteran-Ordnung 22 sowie eine zweite Unterdruck-Absperreinrichtung oder -Ventilunteranordnung 124, die von der erst-

genannten Untereinordnung durcli einen Vorratsbehälter oder Kanister 126 getrennt ist. Die erste Ventil-Unteranordnung 122 ist mit einem Einlaßanschluß 128 versehen, der mit einer Unterdruckquelle, wie dem Ansaugrohr 20 in Verbindung steht. Die erste Ventil-Unteranordnung umfaßt ferner eine Membran 130» welche einen Gehäuseteil 132 in eine Steuerkammer 134 und in eine Konstantdruck-Kammer 136 unterteilt, die durch eine Öffnung 138 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Der Gehäuseteil 132 ist mit einem rohrförmigen Durchgang 14O versehen, dessen eines Ende zu dem Kanister 126 hin offen ist und einen Auslaßdurchgang 142 bildet. Das gegenüberliegende Ende des rohrförmigen Durchgangs i4o bildet einen ringförmigen Ventilsitz 144, der auf die Ausbildung eines Unterdrucks in der Steuerkammer 134 hin mit der Membran in Anlage zu gelangen vermag. Der ringförmige Durchgang 14O steht mit einer Verzweigungsleitung 146 in Verbindung, die mit einem flexiblen Kegel-Absperrventilelement 148 versehen ist, welches mit den Ventilelementen 44 und 100 identisch ist.

Die zweite Ventil-Unteranordnung 124 am gegenüberliegenden Ende der Ventilanordnung 120 ist weitgehend dieselbe wie die erste Ventil-Unteranordnung 122. Die Ventil-Unteranordnung 124 weist einen EinlaßanSchluß I50 auf, der mit der Steuerkammer 134 und mit dem Vorratsbehälter 126 in Verbindung steht. Der rohrförmige Durchgang 14O, der einen ringförmigen Ventilsitz 144 an einem Ende bildet, steht mit einem Durchgang 162 in Verbindung, welcher mit dem Auslaßanschluß 154 und mit dem Abgas-Umwälzsystem 155 verbunden ist. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Ventil-Unter anordnungen und 124 liegt darin, daß der rohrförmige Durchgang bei der ersten Unterdruck-Absperreinrichtung 122 mit einem begrenzten Durchgang I56 für einen noch zu beschreibenden Zweck versehen ist.

Auf das Starten des Motors 14 hin werden die Membranen 130 gleichzeitig in Anlage an ihre entsprechenden ringförmigen Ventilsitze 144 bewegt, und die Abgas-Umwälzeinrichtung 155 wird durch den Auslaßanschluß 15^» den ringförmigen Durchgang 14O der Unterdruck-Absperreinrichtung 124 und das zugehörige Absperrventil 148 sowie durch den Kanister oder Vorratsbehälter 126 evakuiert. Aus dem Kanister 126 tritt eine Fluidströmung durch den rohrförmigen Durchgang 14O der ersten Unterdruck-Absperreinrichtung 122 und durch das zugehörige Absperrventilelement 148 zu dem Einlaßanschluß 128 und dem Ansaugrohr 20 hin auf.

Auf die Membran 130 des Unterdruck-Absperrgliedes 122 wirkt eine Rückholfeder 158 ein, so daß die betreffende Membran 130 stets auf dem ringförmigen Ventilsitz 144 sitzt, und zwar solange, bis der Unterdruckpegel von einem normalen Betriebszustand ausgehend, beispielsweise von ca. 400 mm Quecksilbersäule oder mehr, auf einen bestimmten Pegel von z.B. 76,2 mm Quecksilbersäule abnimmt. Venn, der Druck über den bestimmten Pegel ansteigt, hebt die Feder 158 die Membran 130 von dem ringförmigen Ventilsitz 144 ab, und in dem Kanister 126 enthaltene Luft strömt durch den eingeschränkten Durchgang I56 zu dem Einlaßanschluß 128 hin. Nach einer Verzögerung von einigen Sekunden, die von der Größe des Kanisters 126 abhängt, erreicht der Druck in der Steuerkammer 134 des zweiten Unterdruck-Absperrgliedes 124 den bestimmten Unterdruckpegel, und die Membran des zweiten Unterdruck-Absperrgliedes bewegt sich in ihre geöffnete Stellung, um den Druck in der Abgas-UmwälzeJLnrichtung 155 ^zu erhöhen und um unwirksam gemacht zu werden.

Vorstehend ist eine Ventilanordnung in Form eines Unterdruck-Absperrgliedes bereitgestellt worden, bei dem

durch Unterdruck betätigte Einrichtungen, die das Vorhandensein eines Unterdrucks für den Betrieb benötigen, in ihrer aktivierten Stellung sogar dann gehalten verden, wenn der Unterdruck unter normale Pegel abgesenkt ist, wie beispielsweise während der Beschleunigung eines Fahrzeugs, wobei die betreffenden Einrichtungen in ihre normale nichtarbeitende Stellung zurückkehren, wenn der Motor abgestellt ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Unterdruck solange aufrechterhalten, bis der Betriebs-Unterdruck den atmosphärischen Druck erreicht. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der Unterdruck solange aufrechterhalten, bis der Betriebs-Unterdruck atmosphärischen Druck erreicht. Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung

.15 wird der Unterdruck bei der zu betätigenden bzw. zu betreibenden Einrichtung sogar dann aufrechterhalten, wenn der Unterdruck der Unterdruckquelle kurzzeitig aufgehoben ist, und zwar durch ein Ansteigen des Drucks auf atmosphärischen Druck. Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die zu betreibende Einrichtung unter einem Unterdruck während einer begrenzten bestimmten Zeitspanne gehalten, nachdem der Unterdruckpegel unter einen gewissen bestimmten Pegel absinkt.

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Claims

Patentansprüche

M.!Druckempfindliche Ventilanordnung für die Verwendung in Verbindung mit einer Unterdruckquelle und mit einer durch Unterdruck betätigten Einrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gehäuse (22) mit einem Einlaßanschluß (24), der mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist, und einem Auslaßanschluß (26) vorgesehen ist, der mit einer durch Unterdruck zu betätigenden Einrichtung verbunden ist, daß eine in dem Gehäuse (22) getragene bewegbare Wand (30) vorgesehen ist, die eine mit dem Einlaßanschluß (24) verbundene Steuerkammer (36) und eine Kammer (38) konstanten Drucks bildet, welche mit der Atmosphäre

15 verbunden ist,

daß in dem Gehäuse (22) ein Ventilsitz (50) gebildet ist, der mit dem AusiaßanSchluß (26) in Verbindung steht,
daß die betreffende Wand (30) derart bewegbar ist, daß sie den Ventilsitz bei Vorhandensein eines Unterdrucks in dem Einlaßanschluß (24) durch Anlage zu verschließen gestattet, daß ein Einweg-Absperrventil (44) zwischen dem Auslaß (26) und der Steuerkammer (36) vorgesehen ist

und eine Luftströmung von dem betreffenden Ausgangsanschluß (26) zu dem Einlaßanschluß (24) bei Vorhandensein eines Unterdrucks in dem Einlaßanschluß (24) ermöglicht, jedoch eine Luftströmung in der entgegengesetzten Richtung verhindert,

und daß die betreffende Wand (30) mit dem Ventilsitz (50) unter Trennung des Auslaßanschlusses (26) von dem Einlaßanschluß (24) und unter Aufrechterhaltung eines vollen Unterdrucks bei der durch Unterdruck betätigten Einrichtung in dem Fall verbunden ist, daß der Unterdruck in dem Einlaß (24) unzureichend ist, die betreffende durch Unterdruck betätigte Einrichtung zu betätigen, wobei diese Einrichtung in einem betätigten Zustand gehalten bleibt.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die bewegbare Wand (30) eine flexible Membran (30) ist.
3· Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einweg-Absperrventil (44) ein flexibles Ventilelement (44) aufweist.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß der Ventilsitz (50) axial zu dem Gehäuse (22) und zu der bewegbaren Wand (30) angeordnet ist.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß ein zweiter Einlaßanschluß (1O bzw. 14) vorgesehen ist, der mit einer zweiten Unterdruckquelle verbunden ist, und daß der Ventilsitz an der Membran bei Vorhandensein des Unterdrucks in einem der Einlaßanschlüsse geschlossen verbleibt.

\
6. Ventilanordnung nach Anspruch. 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung zwischen einem ausgewählten Einlaßanschluß der Eingangsanschlüsse und der Steuerkammer über gesonderte Ventilelemente erfolgt, die unabhängig voneinander arbeiten.
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilelemente ^mi"t ^der Membran (9*0 zusammenhängend gebildet sind.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eines der Ventilelemente in dem Fall offen ist, daß das andere der betreffenden Ventilelemente geschlossen ist.
9· Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine zweite druckempfindliche Ventilanordnung mit einem Gehäuse, einer bewegbaren Wand, einem Ventilsitz und einem Einweg-Absperrventil vorgesehen ist, wobei diese Elemente in derselben Beziehung zueinander vorgesehen sind wie bei der erstgenannten Ventilanordnung, daß der Einlaßanschluß der ersten Ventilanordnung mit einer Unterdruckquelle verbindbar ist, daß eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, welche den Auslaßanschluß der ersten Ventilanordnung mit dem Einlaßanschluß der zweiten Ventilanordnung verbindet, die mit einer zu betätigenden Einrichtung verbunden ist,

'und daß die Wand der zweiten Ventilanordnung außer Anlage mit deren zugehörigen Ventilsitz bewegt ist, nachdem die Wand der ersten Ventilanordnung außer Anlage mit deren zugehörigen Ventilsitz bewegt ist, derart, daß die Abnahme des Unterdrucks bei der zu betreibenden Einrichtung verzögert ist.
10. Ventilanordnung nach. Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilsitz der ersten Ventilanordnung mit einer Fluidströmungseinengung versehen ist, durch die die Bewegung der Wand der betreffenden zweiten Ventilanordnung außer Anlage an deren zugehörigen Ventilsitz verzögert ist.
11. Druckempfindliche Ventilanordnung für die Verwendung in Verbindung mit einer Unter druckquelle und einer durch IQ Unterdruck betriebenen Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet , daß eine erste und eine zweite Ventil-Unteranordnung jeweils mit einem Gehäuse vorgesehen ist, welches einen Einlaßanschluß und einen Ausig laßanschluß aufweist und auf einen Unterdruck am Einlaß hin derart betrieben ist, daß der Auslaß geschlossen ist, wobei der betreffende Auslaß in dem Fall geschlossen gehalten bleibt, daß der Unterdruck der betreffenden UnterdruckqueUß auf einen bestimmten Pegel absinkt, während eine Öffnung des betreffenden Auslasses in dem Fall erfolgt, daß der Unterdruck an dem Einlaßanschluß unter den betreffenden bestimmten Pegel absinkt, daß die Gehäuse der Ventil-Unteranordnungen die Enden eines Vorratsbehälters (26) bilden, daß der Einlaßanschluß der ersten Ventilanordnung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, daß der Ausgangsanschluß der anderen Ventil-Unteranordnung mit einer zu betreibenden Einrichtung verbunden ist,

daß der Auslaß des einen Ventils und der Einlaß des anderen Ventils in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter (126) stehen

und daß <lie beiden Ventile in einer verzögerten Folge miteinander auf ein Absinken des Unterdrucks unter den betreffenden bestimmten Pegel betrieben sind.
12. Ventilanordnung nach. Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaßanschluß der ersten Ventil-Unteranordnung mit einem eingeschränkten Durchgang versehen ist, der eine Fluidströmung aus dem Vorratsbehälter (126) verzögert.
13· Druckempfindliche Ventilanordnung für die Verwendung in Verbindung mit einer Unterdruckquelle und einer durch Unterdruck betriebenen Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12,dadurch g e ken.η zeichnet , daß zwei Ventil-Unteranordnungen vorgesehen sind, deren jede ein Gehäuse mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß aufweist, wobei ein Ventilsitz in dem jeweiligen Gehäuse gebildet und mit dem jeweiligen Auslaßanschluß verbunden ist, daß eine Membran in dem Gehäuse bewegbar getragen ist und eine Steuerkammer bildet, die mit dem Einlaßanschluß und mit einer Kammer konstanten Drucks verbunden ist, welche mit der Atmosphäre verbunden ist, claß die betreffende Membran derart bewegbar ist, daß sie bei Fehlen eines Unterdrucks in dem Einlaßanschluß an dem Ventilsitz anliegt und diesen verschließt, daß ein Einweg-Absperrventil zwischen dem Auslaß und der Steuerkammer vorgesehen ist und eine Luftströmung von dem Auslaßanschluß zu dem Einlaßanschluß bei Vorhandensein eines Unterdrucks in dem Einlaßanschluß ermöglicht, jedoch eine Luftströmung in der entgegengesetzten Richtung verhindert,
daß eine ein Fluid enthaltende Einrichtung vorgesehen ist, welche mit dem Auslaßanschluß einer der Ventil-Anordnungen und dem Einlaßanschluß der anderen Ventilanordnung verbunden ist,

daß der Einlaßanschluß der einen Ventil-Unteranordnung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, daß der Auslaßanschluß der anderen Ventil-Unteranordnung mit einer durch Unterdruck betriebenen Einrichtung verbunden ist,

daß die Membranelemente beider Ventil-Unteranordnungen in Anlage an den zugehörigen Ventilsitzen derart verbleiben, daß der vollständige Unterdruck bei der durch. Unterdruck betriebenen Einrichtung in dem Fall beibehalten bleibt, daß der betreffende Unterdruck der Unterdruckquelle unzureichend ist, die durch Unterdruck betriebene Einrichtung zu betätigen bzw. zu betreiben, um diese in einer betätigten Stellung zu halten, und daß die Membran der zweiten Ventil-Unteranordnung in eine geöffnete Stellung nach Bewegung der Membran der ersten Ventil-Unteranordnung in eine geöffnete Stellung mit einer verzögerten Geschwindigkeit auf den Betrieb der ersten durch Unterdruck betätigten Einrichtung hin bewegbar ist.
14. Ventilanordnung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß der Fluidbehälter (126) ein länglicher Vorratsbehälter ist, dessen Enden durch die beiden Ventil-Unteranordnungen gebildet sind.
15. Ventilanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilsitz mit einer Ventilströmungseinengung versehen ist, welche die Fluidströmung aus dem Vorratsbehälter (126) und den Betrieb der zweiten Ventil-Unteranordnung verzögert.