DE4131501A1

DE4131501A1 - Daempfervorrichtung

Info

Publication number: DE4131501A1
Application number: DE4131501A
Authority: DE
Inventors: Detlef Spoetter; Jan Mutschler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-09-21
Filing date: 1991-09-21
Publication date: 1993-03-25
Also published as: JPH05196190A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Dämpfervorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der US-PS 46 79 537 ist schon eine Dämpfer vorrichtung zur Dämpfung von Druckwellen in Brennstoffversorgungs leitungen von Brennkraftmaschinen bekannt, bei der ein Fluidraum und ein Dämpferraum durch ein nachgiebiges Glied, das z. B. als Membran ausgebildet ist, fluiddicht voneinander getrennt sind.

Die Druckwellen werden durch eine Entspannung des Fluids in den Dämpferraum abgebaut, wobei die Dämpfungsrate durch die Vorspannung der Membran bestimmt wird. Die Vorspannung der Membran kann z. B. durch eine auf die Membran wirkende Feder oder durch ein im Dämpfer raum unter Druck stehendes Medium erzeugt werden. Der Fluidraum wird nicht von dem gesamten Fluidstrom, sondern nur von dem für die Ent spannung notwendigen Teilstrom durchflossen und hat somit nur Spei cherwirkung für den zur Entspannung der Druckwellen notwendigen Teil des Fluides.

Nachteilig ist die mindestens eine notwendige Rohrverzweigung von der Brennstoffversorgungsleitung zum Fluidraum der Dämpfervorrich tung, die eine Schwächung der Brennstoffversorgungsleitung dar stellt. Ferner treten im Bereich der Membran Dichtungsprobleme zwi schen dem Dämpferraum und dem Fluidraum auf. Durch Diffusion des Fluids durch die Membran in den Dämpferraum und Undichtheiten im Be reich der Einspannung der Membran im Dämpfergehäuse verliert die Dämpfervorrichtung mit zunehmender Betriebszeit einen Teil ihrer dämpfenden Wirkung. Da die Dämpfervorrichtung nicht unmittelbar in der Brennstoffversorgungsleitung eingebaut, sondern außerhalb nur durch eine Rohrverzeigung mit dieser verbunden ist, muß die Dämpfer vorrichtung mit einer Aufnahme an einem ortsfesten Bauteil abge stützt werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Dämpfervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise eine wirksame Dämpfung auch über längere Be triebszeit bewirkt und der Aufwand für die Montage in der Brenn stoffversorgungsleitung reduziert wird. Durch die Montage zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten entfallen sämtliche Rohrverzweigungen und Aufnahmevorrichtungen.

Aufgrund der kleinen Einbaumaße eignet sich die erfindungsgemäße Dämpfervorrichtung insbesondere bei beengten Platzverhältnissen. Ei ne fluiddichte Trennung zwischen dem Dämpferraum und dem Fluidraum entfällt, so daß die Dichtungsprobleme nicht mehr zu einer mit der Zeit nachlassenden Dämpfungsrate führen. Durch den insgesamt einfa chen Aufbau ist eine erhebliche Reduzierung der Produktionskosten bei einer gleichzeitig gesteigerten Standzeit möglich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Dämpfervorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung mit an der Innenwand des Dämpfergehäuses angebrachten Längsrippen und auf einem Gehäuseboden angeordneten Anschlagblöcken anzusehen, die einen sprungfreien Ver lauf der Dämpfung gewährleisten. Ferner kann durch den Einsatz einer kegelig ausgebildeten Feder die Anfälligkeit gegenüber Bauteilreso nanz vermieden werden.

Das Dämpfungsverhalten in Abhängkeit der Amplitude der Druckschwin gung läßt sich durch einen über die Länge des Dämpfergehäuses veränderlichen Querschnitt der vom Fluid durchströmten Räume erreichen. Druckwellen, die entweder von der einen oder anderen Seite in die Dämpfervorrichtung laufen, können mit einer Ausführung gedämpft wer den, bei der die Drosselblende von ihrer Ruhelage in oder gegen Strömungsrichtung auslenkbar ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Dämpfervorrichtung, Fig. 2 einen Längs schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsge mäßen Dämpfervorrichtung, Fig. 3 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfervorrichtung, Fig. 4 einen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfervorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine scheibenförmige Drosselblende 1 mit einer z. B. als Bohrung ausgeführten Öffnung 2. Ein Dämpfergehäuse 3, das aus einem topfförmigen Gebäudeoberteil 4 und einem ebenfalls topfförmigen Gehäuseunterteil 7 durch Löten oder Schweißen in nicht näher gezeigeter Weise dicht zusammengefügt ist, umschließt mit ei ner zylindrischen Wandung 30 einen Innenraum 31. Die Drosselblende 1 ist mit radialem Abstand zur Wandung 30 im Innenraum 31 des Dämpfer gehäuses 3 axial verschiebbar gelagert, so daß zwischen der Wandung 30 des Dämpfergehäuses 3 und einem Umfang 32 der Drosselblende 1 ein Ringspalt 6 gebildet ist. Der Innenraum 31 des Dämpfergehäuses 3 wird durch die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte ausgelenkte Dros selblende 1 in einen ersten Teilraum 25 und einen zweiten Teilraum 26 unterteilt.

Die Drosselblende 1 wird von einer zylindrischen Schraubenfeder 8, die sich einerseits an einem auf der stromabwärtigen Seite der Dros selblende 1 ausgebildeten Absatz 10 andererseits an einem an einem Boden 12 des Gehäuseoberteils 4 angeordneten Absatz 13 abstützt, derart beaufschlagt, daß die Drosselblende 1 in ihrer Ruhelage auf einem Gehäuseboden 9 des Gehäuseunterteils 7 aufsitzt.

Das Gehäuseunterteil 7 weist einen rohrförmigen Anschlußstutzen 14, das Gehäuseoberteil 4 einen rohrförmigen Anschlußstutzen 15 auf, die beide jeweils z. B. mit Verschraubungen oder Schlauchschellen an den Rohrleitungsteilen 16, 19, die die Anschlußstutzen 14, 15 teilweise axial überdecken, angeschlossen sind, so daß das Dämpfergehäuse 3 von dem gesamten Medium durchströmt wird.

Bewegt sich eine Druckwelle im Medium von der Seite des Anschluß stutzens 14 in Strömungsrichtung auf die Drosselblende 1 zu, führt die Drosselwirkung der Öffnung 2 durch eine Druckdifferenz zwischen der stromabwärtigen Seite und der stromaufwärtigen Seite der Drosselblende 1 zu einer Kraft in Richtung des Gebietes niedri geren Druckes, die die Drosselblende 1 gegen die von der Feder 8 er zeugte Rückstellkraft auslenkt. Nach dem Abheben der Drosselblende 1 vom Gehäuseboden 9 des Gehäuseunterteils 7 verringert sich die Dros selwirkung durch die jetzt mögliche Strömung des Mediums durch den Ringspalt 6.

Die Energie der Druckwelle wird durch die Auslenkung der Drossel blende 1 in der Feder 8 durch deren elastische Verformung gespei chert und wieder an das Fluid abgegeben, sobald der Druck in Strö mungsrichtung vor der Drosselblende 1 absinkt und die Feder 8 sich wieder entspannt, wie dies der Fall ist, wenn ein Schwingungstal auf die Drosselblende 1 auftrifft. Auf diese Weise werden Druckberge ge mindert und Drucktäler aufgefüllt. Die Druckschwankungen in der Rohrleitung werden geglättet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Dämpfervorrichtung nach Fig. 2 sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleichbleibenden und gleichwirkenden Teile durch gleiche Bezugszei chen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fi gur 1 sind am Gehäuseboden 9 des Gehäuseunterteils 7 Anschlagblöcke 21 angeordnet, die sich nur über einen geringen Flächenanteil des Gehäusebodens 9 erstrecken und auf denen die Drosselblende 1 im Ruhezustand aufliegt. Die Anschlagblöcke 21 stellen sicher, daß die im Ruhezustand vom Druck beaufschlagte Fläche der Drosselblende 1 nahezu dieselbe Größe wie im ausgelenkten Zustand aufweist. Dadurch wird ein Druckkraftsprung beim Anheben der Drosselblende 1 aus der Ruhelage heraus vermieden. Die Wandung 30 des Dämpfergehäuses 3 ist mit mindestens drei Längsrippen 22 versehen, die z. B. gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Die Längsrippen 22 führen die Dros selblende 1 in radialer Richtung und gewährleisten eine konstante Weite des zwischen der Wandung 30 des Dämpfergehäuses 3 und der Drosselblende 1 gebildeten Spaltes 6, wodurch eine gleichmäßige Drosselwirkung erzielt wird. Durch den Einsatz einer z. B. kegelig ausgebildeten Feder 8, die in Fig. 2 der Zeichnung gestrichelt dar gestellt ist, wird die Empfindlichkeit der Dämpfervorrichtung gegen Eigenresonanzen vermindert. Auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 3 und 4 wird durch eine kegelig ausgebildete Feder die Empfindlichkeit gegen Eigenresonanzen vermindert.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel einer Dämpfervorrichtung nach Fig. 3 sind die gegenüber den vorher beschriebenen Ausführungsbei spielen gleichbleibenden und gleichwirkenden Bauteile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Wandung 30a des Dämpfergehäuses 3 im Bereich des Gehäuseoberteils 4 konisch ausgebildet, wobei sich der Quer schnitt in Strömungsrichtung des Fluids erweitert. Im Bereich des Gehäuseunterteils 7 ist die Wandung 30a zylindrisch ausgebildet. Der durch die Drosselblende 1 und der Wandung 30a des Dämpfergehäuses 3 gebildete Spalt 6 ändert sich in Abhängigkeit von der Amplitude der Auslenkung der Drosselblende 1, wodurch sich auch die Drosselwirkung entsprechend der Auslenkung der Drosselblende 1 ändert.

Die drei obengenannten Ausführungsbeispiele sind nur bei Druckwellen wirksam, die in Strömungsrichtung in die Dämpfervorrichtung laufen. Druckwellen, die aus Richtung des Anschlußstutzens 15, gegen die Strömungsrichtung des Fluids auf die Drosselblende 1 treffen, werden nicht gedämpft, da die Drosselblende 1 von der Ruhelage heraus nicht in die betreffende Richtung ausgelenkt werden kann.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel einer Dämpfervorrichtung nach Fig. 4 sind die gegenüber den oben beschriebenen Ausführungsbei spielen gleichbleibenden und gleichwirkenden Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist der Gehäuseboden 9 keine Anschlagblöcke 21 auf. Die Drosselblende 1 ist im Ruhezustand zwischen den Gehäuseböden 9 und 12 des Gehäuseunterteils 7 bzw. des Gehäuseoberteils 4 z. B. mit tig im Innenraum 31 des Dämpfergehäuses 3 gelagert, so daß die Dros selblende 1 vom Ruhezustand aus in oder gegen Strömungsrichtung aus gelenkt werden kann. Die Feder 8 ist fest mit der Drosselblende 1 verbunden, z. B. durch Löten oder Schweißen, da die Verbindung zwi schen der Feder 8 und der Drosselblende 1 auch auf Zug belastet wird. Durch dieses Ausführungsbeispiel können sowohl Druckwellen, die aus Richtung des Anschlußstutzens 14, als auch Druckwellen, die aus Richtung des Anschlußstutzens 15 auf die Drosselblende 1 auf treffen, gedämpft werden.

Die Dämpfervorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffversorgungsleitungen von Brennstoffeinspritzanlagen ge mischverdichtender fremdgezündeter oder luftverdichtender selbstzün dender Brennkraftmaschinen, bei denen ein pulsationsfreier System druck in der Brennstoffversorgungsleitung Voraussetzung für eine ge naue Zumessung der der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luft masse entsprechenden Brennstoffmenge ist.

Claims

1. Dämpfervorrichtung zur Dämpfung von Druckwellen in Rohrleitungen mit einem nachgiebigen Glied, das einen ersten Raum von einem zwei ten Raum trennt und von einer Feder beaufschlagt ist, dadurch ge kennzeichnet, daß das nachgiebige Glied eine mit einer Öffnung (2) versehene, scheibenförmige Drosselblende (1) ist, die in einem Dämpfergehäuse (3) in oder gegen Strömungsrichtung verschiebar gela gert ist und daß das Dämpfergehäuse (3) von der gesamten Strömung des Mediums durchflossen wird.

2. Dämpfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselblende (1) mit der Öffnung (2) durch am Umfang der Wan dung (30) des Dämpfergehäuses (3) angeordnete Längsrippen (22) ge führt ist.

3. Dämpfervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Querschnitt der vom Fluid durchströmten Räume (25, 26, 31) des Dämpfergehäuses (3) sich über dessen Länge erweitert.

4. Dämpfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Drosselblende (1) in ihrer Ruhelage auf minde stens einem an einem Gehäuseboden (9) angeordneten Anschlagblock (21) anliegt.

5. Dämpfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Drosselblende (1) mit der Öffnung (2) in ihrer axialen Bewegung aus ihrer Ruhelage heraus in oder gegen die Strömungsrichtung des Mediums verschiebbar ist.

6. Dämpfervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Feder (8) kegelig ausgebildet ist.