DE102004031286B4

DE102004031286B4 - Membrane unit for switching, control or regulating valves and an adjusting device for such a valve

Info

Publication number: DE102004031286B4
Application number: DE200410031286
Authority: DE
Inventors: Michael Thiery
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2024-06-30
Also published as: DE102004031286A1

Abstract

Membraneinheit für Schalt-, Steuer- oder Regelventile in Verbrennungskraftmaschinen, mit einem Stütztopf für eine Membrane, die mit einem Stellglied des Ventils verbindbar ist, wobei der Stütztopf einen zylindrischen Rohrabschnitt aufweist, an dessen Innenwand die Außenseite der Membrane abrollt, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Rohrabschnitt (19) teilweise gegenüber gelegener Stützring (18) vorgesehen ist, der auf die Innenseite der Membrane (12) angreift, wobei der Stützring (18) mit dem Stütztopf (17) verbindbar ist, derart, dass der Stütztopf (17), Stützring (18) und die Membrane (12) eine Baugruppe (11) bilden.Membrane unit for switching, control or regulating valves in internal combustion engines, with a support pot for a membrane, which is connectable to an actuator of the valve, wherein the support pot has a cylindrical pipe section, on the inner wall of which the outer side of the membrane unrolls, characterized in that a the support portion (18) is provided partially opposite the tube section (19) and acts on the inside of the diaphragm (12), wherein the support ring (18) is connectable to the support cup (17), such that the support cup (17), Support ring (18) and the diaphragm (12) form an assembly (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Membraneinheit für Schalt-, Steuer- oder Regelventile in Verbrennungskraftmaschinen, mit einem Stütztopf für eine Membrane, die mit einem Stellglied des Ventils verbindbar ist, wobei der Stütztopf einen zylindrischen Rohrabschnitt aufweist, an dessen Innenwand die Außenseite der Membrane abrollt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Stellvorrichtung für ein Ventil mit einer derartigen Membraneinheit.The invention relates to a membrane unit for switching, control or regulating valves in internal combustion engines, with a support pot for a membrane, which is connectable to an actuator of the valve, wherein the support pot has a cylindrical pipe section, on the inner wall, the outer side of the membrane rolls. The invention also relates to an adjusting device for a valve with such a membrane unit.

Derartige Membraneinheiten sind hinlänglich bekannt. So offenbart die DE 102 48 125 eine Membraneinheit für eine elektromagnetische Stellvorrichtung, bei der ein Stütztopf kraftschlüssig mit dem Gehäuse der Stellvorrichtung ausgeführt ist. Die Membrane ist auf bekannte Weise mit ihrer Außenseite im Stütztopf gelagert und mit ihrer Innenseite fest mit einem Stellglied verbunden. Bei der vorliegenden Anordnung rollt die Membrane bei einer Bewegung des Stellgliedes von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand des Ventils mit ihrer Außenseite auf einem Rohrabschnitt des Stütztopfes ab. Durch diese Maßnahme wird ein definierter Abrollvorgang vorgesehen, wodurch die Lebensdauer der Membrane verlängert wird.Such membrane units are well known. So revealed the DE 102 48 125 a membrane unit for an electromagnetic actuator in which a support pot is frictionally designed with the housing of the adjusting device. The membrane is mounted in a known manner with its outer side in the support pot and connected with its inner side fixed to an actuator. In the present arrangement, when the actuator moves, the diaphragm rolls from an open state to a closed state of the valve with its outside on a pipe section of the support pot. By this measure, a defined rolling process is provided, whereby the life of the membrane is extended.

Nachteilig an einer solchen Ausführung ist jedoch, daß bei einer größeren Hublänge das Risiko einer Faltenbildung der Membrane zunimmt. Hierdurch tritt dann natürlich auch eine Verminderung der möglichen Schaltzyklen und damit Verkürzung der Lebensdauer ein.A disadvantage of such an embodiment, however, is that with a longer stroke length, the risk of wrinkling of the membrane increases. As a result, of course, a reduction of the possible switching cycles and thus shortening the life occurs.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Membraneinheit für Schalt-, Steuer- oder Regelventile zu schaffen, bei der eine Faltenbildung der Membrane auch bei größeren Hublängen verhindert wird.The object of the invention is therefore to provide a membrane unit for switching, control or regulating valves, in which a wrinkling of the membrane is prevented even with longer stroke lengths.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein dem Rohrabschnitt teilweise gegenüber gelegener Stützring vorgesehen ist, der auf die Innenseite der Membrane angreift, wobei der Stützring mit dem Stütztopf verbindbar ist, derart, dass der Stütztopf, der Stützring und die Membrane eine Baugruppe bilden. Auf diese Weise ist die Membraneinheit sehr einfach zu montieren und kann nachfolgend auf bekannte Weise mit dem Stellglied verbunden werden, wobei eine Membraneinheit geschaffen wird, bei der eine Faltenbildung der Membrane nachhaltig verhindert wird.This object is achieved in that a pipe section partially opposite support ring is provided which acts on the inside of the membrane, wherein the support ring is connectable to the support pot, such that the support pot, the support ring and the membrane form an assembly. In this way, the membrane unit is very easy to assemble and can be subsequently connected in a known manner with the actuator, wherein a membrane unit is provided, in which a wrinkling of the membrane is permanently prevented.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Stellvorrichtung für ein Ventil mit einer erfindungsgemäßen Membraneinheit geschaffen, wobei der Stützring über einen ringförmigen Steg mit einem Gehäuse der Stellvorrichtung einteilig ausgeführt ist, derart, dass die Membrane zwischen dem Steg und dem Stütztopf einklemmbar ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist der Stützring in das Gehäuse der Stellvorrichtung integriert und die Montage der Stellvorrichtung wird insbesondere dadurch vereinfacht, dass die Membrane zwischen dem Stützring und dem Stütztopf einklemmbar ist.In another embodiment, an adjusting device for a valve with a membrane unit according to the invention is provided, wherein the support ring is made in one piece via an annular web with a housing of the adjusting device, such that the membrane between the web and the support pot can be clamped. In the present embodiment, the support ring is integrated into the housing of the adjusting device and the assembly of the adjusting device is particularly simplified in that the membrane between the support ring and the support pot is clamped.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigt:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. Hereby shows:

1 eine Schnittdarstellung einer Stellvorrichtung für ein Ventil mit einer ersten Ausführungsform der Membraneinheit, und 1 a sectional view of an adjusting device for a valve with a first embodiment of the membrane unit, and

2 eine Schnittdarstellung einer Stellvorrichtung für einen Ventil mit einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Membraneinheit. 2 a sectional view of an adjusting device for a valve with a non-inventive embodiment of the membrane unit.

1 zeigt eine bekannte Stellvorrichtung 1 mit einem Gehäuse 2, in dem eine Spule 3, ein Joch 4, sowie ein Rückschlußblech 5 auf bekannte Weise angeordnet sind. Bei Bestromung der Spule kann ein magnetischer Kreis über einen Kern 6 und einen Anker 7 derart geschlossen werden, dass der Anker 7 gegen die Federkraft der Feder 8 an den Kern 6 herangezogen wird und damit das mit dem Anker 7 verbundene Stellglied 9 vom Ventilsitz 10 abhebt und damit das Ventil in eine Offen-Stellung versetzt. Im unteren Teil des Gehäuses 2 der Stellvorrichtung 1 ist nun, beispielsweise durch Kleben eine Baueinheit 11, die aus einem Stütztopf 17, einem Stützring 18 und einer Membrane 12 besteht, derart angeordnet, dass die Membrane 12 mit einer inneren Seite 13 mit dem Stellglied 9 verbunden ist. Durch diese Membrane 12 wird ein Steuerraum 14 gebildet, der fluidisch mit einem Kanal 15 verbunden ist. Durch geeignete Wahl der Wirkflächen des Stellgliedes 9 sowie der Membrane 12 wird auf bekannte Weise ein Kräftegleichgewicht bewirkt, wodurch die Federkraft der Feder 8 ausreicht um das Stellglied in unbestromten Zustand in einer geschlossenen Stellung zu halten. Wie bereits erwähnt, ist die Membrane 12 mit ihrer Innenseite mit dem Stellglied 9 verbunden und mit ihrer äußeren Seite 16 in den Stütztopf 17 gelagert. Mit dem Stütztopf 17 ist der Stützring 18 derart verbunden, beispielsweise durch Kleben, Verklipsen etc., dass das äußere Ende 16 der Membrane zwischen Stützring und Stütztopf fixiert ist. Der Stütztopf 17 weist einen zylindrischen Rohrabschnitt 19 auf, an dessen Innenwand die Außenseite der Membrane 12 auf bekannte Weise abrollen kann. Der Stützring 18 ist nun derart ausgebildet, dass er auf die Innenseite der Membrane 12 angreifen kann, der dem Rohrabschnitt 19 zumindest teilweise gegenübergelegen ist. Auf diese Weise kann der untere Abschnitt des Stützrings 18 auf die Innenseite der Membrane 12 einwirken und somit eine Faltenbildung verhindern. 1 shows a known actuator 1 with a housing 2 in which a coil 3 a yoke 4 , as well as a return plate 5 are arranged in a known manner. When the coil is energized, a magnetic circuit can be passed through a core 6 and an anchor 7 be closed in such a way that the anchor 7 against the spring force of the spring 8th to the core 6 is used and that with the anchor 7 connected actuator 9 from the valve seat 10 lifts and thus puts the valve in an open position. In the lower part of the housing 2 the adjusting device 1 is now, for example, by gluing a structural unit 11 coming from a support pot 17 , a support ring 18 and a membrane 12 consists, arranged such that the membrane 12 with an inner side 13 with the actuator 9 connected is. Through this membrane 12 becomes a control room 14 formed fluidly with a channel 15 connected is. By suitable choice of the effective surfaces of the actuator 9 as well as the membrane 12 a balance of forces is effected in a known manner, whereby the spring force of the spring 8th sufficient to keep the actuator in a de-energized state in a closed position. As already mentioned, the membrane is 12 with its inside with the actuator 9 connected and with their outer side 16 in the support pot 17 stored. With the support pot 17 is the support ring 18 so connected, for example, by gluing, clipping, etc., that the outer end 16 the membrane between the support ring and support pot is fixed. The support pot 17 has a cylindrical pipe section 19 on, on the inner wall of the outside of the membrane 12 can roll in a known manner. The support ring 18 is now designed such that it on the inside of the membrane 12 can attack the pipe section 19 at least partially opposite. In this way, the lower portion of the support ring 18 on the inside of the membrane 12 act and thus prevent wrinkling.

2 zeigt nun eine weitere Ausführung, bei der der Stützring 18 über einen Steg 20 mit dem Gehäuse 2 der Stellvorrichtung 1 verbunden ist. Auf diese Art und Weise wird eine montagetechnisch besonders einfach herzustellende Stellvorrichtung geschaffen. Die Membraneinheit wird quasi dadurch fertig gestellt, dass die im Stütztopf 17 gelagerte Membrane 12 zwischen dem Steg 20 und dem Stütztopf 17 eingeklemmt wird. Der Stütztopf 17 kann auf bekannte Weise, wie z. B. Kleben, im Gehäuse 2 angeordnet sein. 2 now shows a further embodiment in which the support ring 18 over a footbridge 20 with the housing 2 the adjusting device 1 connected is. In this way, a mounting technology particularly easy to produce adjusting device is created. The membrane unit is quasi finished by the fact that in the support pot 17 mounted membrane 12 between the jetty 20 and the support pot 17 is trapped. The support pot 17 can in a known manner, such. B. gluing, in the housing 2 be arranged.

Claims

Membrane unit for switching, control or regulating valves in internal combustion engines, with a support pot for a membrane which is connectable to an actuator of the valve, wherein the support pot has a cylindrical pipe section, on the inner wall of which the outer side of the membrane unrolls, characterized in that a the pipe section ( 19 ) partially opposite support ring ( 18 ) provided on the inside of the membrane ( 12 ), wherein the support ring ( 18 ) with the support pot ( 17 ) is connectable, such that the support pot ( 17 ), Support ring ( 18 ) and the membrane ( 12 ) an assembly ( 11 ) form.