DE69802033T2

DE69802033T2 - Resonanzdampfung in einem Durchflussregler

Info

Publication number: DE69802033T2
Application number: DE69802033T
Authority: DE
Inventors: Daniel Lee Deland; Charles Abraham Detweiler; Barbara Jo Erickson; Gerrit Van Vranken Beneker
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2018-05-07
Also published as: DE69802033D1; US5921261A; CA2233893C; EP0877310A1; EP0877310B1; CA2233893A1

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Strömungsregler und insbesondere Strömungsregler, die für die Steuerung/Regelung von Strömen kompressibler Fluide verwendet werden, und noch spezieller Regler, denen ein Fluiddrucksignal zugeführt wird, das durch ein elektrisch ferngesteuertes Druckablassventil moduliert wird, um den Druck zu steuern, der auf die eine Seite eines auf Druck ansprechenden Elements ausgeübt wird. Regler dieser Bauart weisen typischerweise ein verschiebliches Ventilglied auf, das auf der entgegengesetzten Seite des auf Druck ansprechenden Elements befestigt ist, um die durch einen Ventilsitz fließende Strömung des kompressiblen Fluids zu steuern/regeln.
Regler dieser Bauart finden Verwendung in Regelungs- /Steuerungssystemen für Kraftstoffdampfemission in Kraftfahrzeugen, um die Kraftstoffdampfzufuhr von einem Kraftstofffilterbehälter hin zu dem Ladelufteinlass des Fahrzeugmotors zu regeln/steuern. Es ist bekannt, dass Regel- /Steuervorrichtungen dieser Bauart für Kraftstofffilterbehälter den Unterdruck oder das Vakuum im Ansaugkrümmer des Motors als Fluiddrucksignalquelle für den Regler nutzen.
Bei derartigen, bekannten Strömungsreglern für Kraftstoffdampffiltersystemen treten bisher Probleme bei bestimmten Druckwerten des Dampfbehälters sowie unter gewissen Strötungsbedingungen in einer Verbindungsleitung zwischen dem Dampfbehälter und dem Einlass des Strömungsregelventils auf. Das pulsierende Ansteigen und Nachlassen des Drucks in der Förderleitung erzeugt eine der vorgegebene Länge der Leitung entsprechende, stehende Welle, die das auf Druck ansprechende Element in Schwingungen versetzt, das wiederum zu einer Resonanz in der Leitung führt, in die die Leitung einschwingt. Diese Resonanz in der Leitung zwischen dem Kraftstoffdampfbehälter und dem Regelventil rief bisher einen hörbaren Effekt hervor, der als "Tuten (oder Pfeifen)" bekannt ist und von einem Fahrzeugbenutzer als unerwünschtes Fahrzeuggeräusch erachtet wird.
Somit besteht Bedarf für ein Verfahren oder Mittel, um ein stoßweises Anschwellen und Nachlassen des Drucks in dem Einlass eines Strömungsreglers zu dämpfen, und eine möglichst preiswerte Herstellung einer derartigen Dämpfung zu ermöglichen, ohne dass es zu einer ungünstigen Beeinflussung der Funktion oder der Kalibrierung des Strömungsreglers kommt.
Die GB-2 136 095 A zeigt einen Gasdruckregler, der dazu dient, den Druck in einer Auslassleitung des Systems konstant zu halten. Der Regler umfasst ein zwischen einer Eingangssignalleitung und einer Ausgangssignalleitung in den Fluidstrom eingefügtes Ventil. Das Verschlussglied des Ventils ist über eine Spindel, die druckdicht durch die Wandung der Leitung und einen an der Außenseite der Leitung befestigten Ventilaktuator geführt ist, mit einer Membran verbunden. Das Innere ist durch eine Membran in zwei Kammern unterteilt. Auf der einen Seite ist die Membran mittels einer Feder vorgespannt, während die andere Seite der Membran mit der Spindel verbunden ist, die die Membran mit dem Ventilglied verbindet. Die Kammer, durch die sich die Spindel erstreckt, ist über eine Rückführleitung mit der Auslassleitung verbunden. Die Rückführleitung enthält zwei Helmholz-Resonatoren, die ein Wandern von Wellen aus dem Auslasskanal in die Steuerkammer verhindern.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel/Verfahren zu schaffen, um ein pulsierendes Anschwellen und Nachlassen des Drucks in dem Einlass eines Strömungsreglers zu dämpfen, der von der Bauart ist, bei der ein auf Druck ansprechendes Element verwendet wird, das in Abhängigkeit von dem an diesem auftretenden Druckunterschied verschieblich ist, um die Bewegung eines strömungsregulierenden Ventilglieds zu steuern.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel/Verfahren zum Dämpfen von pulsierendem Drücken in dem Einlass eines Strömungsreglers zu schaffen, der mit einem auf Druck ansprechenden Element ausgestattet ist, das in Abhängigkeit von einer an diesem auftretenden Druckdifferenz verschieblich ist, um ein strömungsregulierendes Ventilglied zu bewegen, wobei die Druckdifferenz durch ein elektrisch betriebenes Druckablassventil ferngesteuert geregelt/gesteuert wird, das dazu dient, den Fluiddruck auf der einen Seite des auf Druck ansprechenden Elements zu regeln/steuern.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strömungsregler mit einem auf Druck ansprechenden Element zu schaffen, das in Abhängigkeit von einem an diesem auftretenden Druckunterschied verschieblich ist, um ein strömungsregulierendes Ventilglied zu bewegen, um die Strömung zwischen dem Einlass des Reglers und seinem Auslass zu regeln/steuern, wobei eine Hilfskammer über eine Drosselöffnung mit der Strömungsregelungskammer auf der einen Seite der Membran verbunden ist.
Die Erfindung löst das oben beschriebene Problem und weist ein auf Druck ansprechendes Element in Form einer elastischen Membran auf, die ein Gehäuse in eine Fluiddrucksignalkammer und eine Fluidströmungsdruckregulierungskammer unterteilt, wobei der Druck in der Signalkammer durch ein elektrisch betriebenes Druckablassventil geregelt/gesteuert wird und die Signalkammer mit einer Fluiddruckquelle verbunden ist, die gegebenenfalls einen unter dem atmosphärischen Druck liegenden Unterdruck aufweist, beispielsweise den im Falle eines Kraftstoffdampffiltersystem in dem Ansaugkrümmer eines Fahrzeugmotors herrschenden Unterdruck. Auf der Seite des auf Druck ansprechenden Elements, auf der die Strömungsregelungskammer liegt, befindet sich ein Ventilglied, das in Bezug auf einen Ventilsitz verschieblich ist, um den Durchfluss zwischen einem Einlass und einem Auslass der Strömungsregelungskammer zu regeln/steuern, wobei die Bewegung des Ventilglieds von dem zwischen der Signalkammer und der Strömungsregelungskammer herrschenden Druckunterschied abhängig ist, der auf das auf Druck ansprechende Element wirkt. Eine dämpfende Hilfskammer ist über eine Drosselöffnung strömungsmäßig mit der Strömungsregelungskammer verbunden, um eine Dämpfung von. Druckschwankungen zu bewirken.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung einen Strömungsregler, der dazu dient den Durchfluss eines kompressiblen Fluids zu steuern, beispielsweise den Fluidstrom von einem Kraftstofffilterbehälter hin zu der Luftansaugöffnung eines Motors, wobei die Bauart des Strömungsreglers ein auf Druck ansprechendes Elementverwendet, beispielsweise den Kolben oder die Membran mit einer Fluiddrucksignalsteuerkammer auf der einen Seite des auf Druck ansprechenden Elements und einer Strömungsregelungskammer auf der entgegengesetzten Seite des auf Druck ansprechenden Elements. Der Druck in der Fluiddrucksignalkammer wird durch die Zufuhr eines Fluiddrucksignals an die Fluiddrucksignalkammer aus einer verfügbaren Quelle, beispielsweise dem Unterdruck in dem Ansaugkrümmer des Motors, und die Steuerung/Regelung eines atmosphärischen Druckausgleichs der Kammer mittels eines elektrisch betriebenen Druckablassventils geregelt/gesteuert, das durch ein impulsbreitenmoduliertes elektrisches Steuersignal geregelt/gesteuert sein kann. Das auf Druck ansprechende Element ist mit einem daran angebrachten Ventil versehen, um den Durchfluss über einen zwischen einem Einlass- und einem Auslassanschluss der Strömungsregelungskammer angeordneten Ventilsitz zu regeln; ferner hängt die Ventilbewegung von dem über das auf Druck ansprechende Element wirkenden Druckunterschied zwischen den zwei Kammern ab. Vorübergehend an dem Einlassanschluss der Strömungsregelungskammer auftretende Druckschwankungen werden durch eine in eine Hilfskammer führende Drosselöffnung gemildert, wodurch von Druckwellen oder Druckimpulsen in der Regulierungskammer hervorgerufene Schwingungen des auf Druck ansprechenden Elements gedämpft werden. In einer Ausführungsform ist die Hilfskammer an der Gehäuseanordnung des Reglers angebracht; ferner ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Hilfskammer in einem T-Anschlussstück ausgebildet, das in der Einlassleitung des Reglers angeordnet, und in einer Abwandlung ist das T-Anschlussstück an dem Einlassanschluss des Reglers angebracht.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Strömungsreglers;
Fig. 2 stellt eine Schnittansicht der mit dem Einlassanschluss des Strömungsreglers verbundenen Zufuhrleitung dar;
Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 stellt eine Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels dar, in dem die Hilfskammer zu sehen ist, die in einem in der Einlassleitung in Fig. 2 angeordnete T-Anschlussstück ausgebildet ist; und
Fig. 5 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie Fig. 4 eine alternative T-förmige Konfiguration, die als Anschlussstück ausgebildet ist, das an dem Einlassanschluss des Reglers angebracht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, gehört zu dem insgesamt mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Strömungsregler ein insgesamt mit 12 bezeichnetes Gehäuse, das eine obere Gehäuseschale 14 umfasst, die an einer unteren Gehäuseschale 16 befestigt ist, mit einem Einlassanschlussstück 18 mit einem darin definierten Einlasskanal 20 und einem Auslassverbindungsstück 22, das einen Auslass- oder Ausstoßkanal 24 definiert, der mit einem Ventilsitz 26 strömungsmäßig verbunden ist. In dem Einlasskanal 20 ist eine Drossel 32 angeordnet, die mehrere darin ausgebildete, sich radial erstreckende Rillen oder Schlitze 28 aufweist, die mit einem ringförmigen Kanal 30 kommunizieren, der nach dem Einpressen des Drosselelements 32 in den Kanal 20 entsteht. Die Drossel 32 weist ferner an ihrem Einlassende eine zentrale Öffnung 34 auf, die mit einer Vielzahl von kleineren, an deren Auslassende vorgesehenen Öffnungen 36 kommuniziert.
In Fig. 2 ist mit einem Kraftstoffdampfspülsystem eines Kraftfahrzeugs eine typische Anwendung der Erfindung dargestellt, bei der über das Einlassanschlussstück 18 eine ringförmige Dichtung 38 gestreift ist und daran anschließend ein Sicherungsring 40 vorgesehen ist, über den ein Adapteranschlussstück 42 gestreift ist. Das Anschlussstück 42 ist vorzugsweise an seinem rechten Ende mit mehreren ringförmigen, einhakenden Rillen 44, 46 ausgebildet. Das eine Ende eines flexiblen Zufuhrrohrs oder Schlauchs 48 ist über die Halterillen 44, 46 geschoben, und das entgegengesetzte Ende des Schlauchs 48 ist über ein in ähnlicher Weise mit Halterillen versehenes Anschlussstück 50 geschoben, das an der Wand einer Vorratsquelle, beispielsweise eines Kraftstoffdamppfbehälters 52, vorgesehen ist. Es ist klar, dass sich über die in Fig. 2 mit den Buchstaben L bezeichneten, effektiven Länge der Schlauchverbindung, d. h. dem Abstand zwischen der Drossel 32 und der Innenfläche der Wand 52, durch Druckschwankungen in dem Zufuhrsystem stehende Wellen ausbilden können. Diese stehenden Wellen über der Länge L können im Innern des Reglers, wie unten beschrieben, eine Resonanz des Systems hervorrufen.
Wie in Fig. 1 zu sehen, umfasst ein allgemein mit 52 bezeichnetes, auf Druck ansprechendes Mittel eine flexible Membran 54, die vorzugsweise aus einem elastomeren Werkstoff gefertigt ist und die längs dem Umfang zwischen der oberen Schale 14 und der unteren Schale 16 abgedichtet eingefügt ist; während das druckempfindliche Mittel 52 einen Kolben oder ein versteifendes Scheibenelement 56 enthält, das auf der Oberseite der Membran 54 angeordnet ist. Der Kolben 56 und die Membran unterteilen auf diese Weise das Gehäuse 12 in eine obere Signaldruckkammer 58 und eine untere Fluidstromregulierungsdruckkammer 60.
Der Kolben 56 weist einen zentrischen, turmförmigen oder nach oben weisenden Führungsabschnitt 62 auf, über den das eine Ende einer Vorspannschraubenfeder 64 gesteckt ist, · wobei das obere Ende der Feder gegen eine Ventilsitzdichtungsscheibe 66 abgestützt ist. Die Ventilsitzdichtungsscheibe 66 sitzt auf dem unteren Ende einer Stellschraube, die in einen rohrförmigen, in der oberen Gehäuseschale 14 nach unten hin ausgebildeten, mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 70 geschraubt ist.
Der Kolben 56 weist auf seiner Unterseite einen nach unten ragenden Abschnitt 72 auf, über den ein Ventilabsperrorgan 74 gestreift ist, das vorzugsweise einstückig mit der Elastomermembran 54 ausgebildet ist. Das Ventilglied oder Absperrorgan 74 lässt sich bezüglich des feststehenden Ventilsitzes 26 bewegen und liegt in der geschlossen Stellung an diesem an.
In der Strömungstegelungskammer 60 ist ein Strömungsdämpfer in Form eines scheibenförmigen Elements 76 vorgesehen, das mit mehreren Drosselöffnungen 78 versehen ist.
Der Druck in der Fluidsignalkammer 58 wird durch ein Fluiddrucksignal geregelt/gesteuert, das durch den Einlasskanal 80 zugeführt wird, der in der Wand der oberen Gehäuseschale 14 ausgebildet ist und über ein auf der Gehäuseschale 14 vorgesehenes Anschlussstück 81 eine strömungsmäßige Verbindung nach außen herstellt. Das in dem Kanal 80 zur Verfügung stehende Fluiddrucksignal kann einer (nicht gezeigten) beliebigen, verfügbaren Quelle entnommen werden, beispielsweise durch Anschluss an den Ansaugkrümmer eines Motors, um den darin herrschenden Unterdruck oder dessen Vakuum zu nutzen.
In der Wand der Gehäuseschale 14 ist ein zusätzlicher Kanal 82 ausgebildet; ferner steht der Kanal 82 mit einem entsprechenden Kanal 84 in strömungsmäßiger Verbindung, der an dem einen Ende eines insgesamt mit 86 bezeichneten, elektrisch betriebenen Ventils vorgesehen ist, das bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel unmittelbar oberhalb des Kanals 82 angeordnet ist. Das Ventil 86 umfasst eine magnetische Ankerplatte 88, die durch eine Feder 90 nach oben vorgespannt ist, um gegen das eine Ende eines Ventilsitzelements 92 anzuliegen, das über das Ende eines rohrförmigen Polstücks 94 gestreift ist, das über ein Filter 96 strömungsmäßig mit einem ringförmigen Auslasskanal 98 verbunden ist, der zwischen dem oberen Ende eines Ventilkörpers 100 und einer Schutzkappe 102 vorgesehen ist.
Der Ventilsitz 92 ist im Inneren des einen Endes eines Spulenkörpers 104 enthalten, auf den eine elektromagnetische Spule 106 aufgewickelt ist, mit einem darüber angeordneten L-förmigen Polrahmen 108, der gemeinsam mit einer abdeckenden Unterlegscheibe 109 für den magnetischen Fluss außen um die Spule herum sorgt. Wenn die Spule magnetisiert wird, dient das Rohr 94 als Anker, um die Ankerplatte 88 gegen den Ventilsitz 92 zu bewegen, wodurch der Druckausgleich der Kammer 58 über den Kanal 82 verringert wird. Die Spule 106 ist an Steckverbindungen beispielsweise einem Steckverbinder 110, angeschlossen, um eine elektrische Verbindung nach außen zu ermöglichen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt das Ventil 86 ein elektrisches Signal, um eine Öffnung des Ventils zu steuern, so dass eine Strömung durch die Druckablassöffnung 84 möglich ist, um den in Kammer 58 herrschenden Druck zu steuern.
In den hier veranschaulichten Ausführungsbeispielen für eine Anwendung in einem Kraftstoffdampfspülsystem eines Kraftfahrzeugs, ist der Signalkanal 80 mit einer Quelle verbunden, die einen Druck liefert, der unter dem atmosphärische Druck liegt oder Vakuum anbietet, beispielsweise mit dem Ansaugkrümmer des Motors. Die Signalöffnung 83 regelt/steuert die Geschwindigkeit mit der die Luft in der Kammer 58 über den Kanal 80 evakuiert wird. Der Luft ist es möglich, durch die Einlasskanäle 82 in der Gehäuseschale 14 und durch Kanal 84 in dem Ende des elektrisch betriebenen Vakuumreglers 86 (EVR) in die Kammer 58 zu strömen.
Der EVR umfasst eine magnetisch leitende Ankerplatte 88, die nach oben durch eine Feder 90 vorgespannt ist, um die Ankerplatte mit dem einen Ende eines antimagnetischen Ventilsitzes 92 abschließen zu lassen. Das magnetisch leitende Polstück 94 ist in der Weise in dem Ventilsitz 92 angebracht, dass ein magnetischer Luftspalt zwischen dem Anker 88 und dem Polstück 94 gebildet wird. Der Ventilsitz 92 ist vorzugsweise in die Bohrung des Spulenkörpers 104 eingepresst. Auf der Oberseite des Ankers 88 lastet daher über eine zentrale Öffnung in dem Polstück 94, dem Filter 96 und dem Einlasskanal 98 der atmosphärische Druck.
Bei Anlegen eines Unterdrucks an den Signalkanal 80 wird die Luft aus der Kammer 58 evakuiert. Wenn die auf dem Anker 88 ausgeübte Druckdifferenz ausreichend groß ist, um die Vorspannkraft der Feder 90 zu überwinden, ist eine Strömung zwischen dem Anker 88 und dem Ventilsitz 92 möglich, wodurch innerhalb der Kammer 58 ein Vorspannvakuum aufrecht erhalten bleibt. In einem speziellen erfindungsgemäßen Anwendungsbeispiel in einem Kraftstoffdampfspülsystem eines Kraftfahrzeugs wird in Kammer 58 ein Vakuum von 33 mm Hg aufrechterhalten.
Bei Erregung der Spule 106 wird der Anker 88 von dem Polstück 94 magnetisch angezogen. In dem Maße, wie sich der Anker dem Ventilsitz 92 nähert, wird der Zustrom atmosphärischer Luft unterbunden und das Vakuum in der Kammer 58 vergrößert sich, bis der Druckunterschied ausreichend groß ist, um den Anker 88 abzuheben und den Zustrom von atmosphärischer Luft aus der Umgebung in die Kammer 58 zu erlauben. Der Strom der Spule 106 wird demgemäß geeignet geregelt/gesteuert, um das Vakuum in Kammer 58 zu kontrollieren.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, weist das Gehäuse. 12, und vorzugsweise die untere Schale 16, einen darauf ausgebildeten Abschnitt 112 auf, der eine Hilfskammer 114 bildet, die über eine Drosselöffnung 116 mit einer Regulierungskammer 60 kommuniziert. Die Öffnung 116 und die Kammer 114 dienen dazu, Druckschwankungen in einem Einlassanschluss 20 zu schwächen oder zu dämpfen, die eine Resonanzschwingung zwischen der Membran und dem Kolben 52 hervorrufen und eine stehende Welle in dem Abschnitt L der Fluidspeiseleitung 48 erzeugen könnten, wodurch es zu einem deutlich vernehmbaren akustischen Phänomen kommt, das als "Pfeifen" bekannt ist.
Der Abschnitt 112 des Gehäuses 12 kann entweder als ein gesondertes Element angebracht oder einstückig mit der unteren Schale 16 ausgebildet sein.
In Fig. 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Strömungsreglers allgemein mit 200 bezeichnet, der die Hilfskammer 214 aufweist, die auf diesem durch einen Wandabschnitt 212 definiert ist, der an der unteren Gehäuseschale 16' angebracht ist. Der Wandabschnitt 212 ist um einen Abschnitt des Einlassverbindungsstücks 18' ausgebildet und die Kammer 214 ist im Innern des Anschlussstücks 18' strömungsmäßig über eine in dem Ende des Anschlussstücks 18' vorgesehenen Öffnung 216 mit dem Einlasskanal 20' verbunden.
Die Kammer 214 ist mittels einer Deck- oder Abschlussplatte 220 abgedeckt, in der um den Umfang herum eine Nut 222 ausgebildet ist, in die der Rand der Wand 212 eingebettet ist. Die Deckplatte 220 ist vorzugsweise durch Verschweißen, beispielsweise durch Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder eine sonstige geeignete Technik an der Wand 212 befestigt. Es versteht sich, dass die Funktion und der Aufbau des Ausführungsbeispiels 200 in Fig. 3 ansonsten identisch sind mit jenen des Ausführungsbeispiels in Fig. 1.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung insgesamt mit 300 bezeichnet, bei dem die Einlassleitung 48 (siehe Fig. 2) durchgeschnitten wurde und ein mit einem sägezahnförmigen Anschlussstück 304 versehenes T-Stück 302 in einen Abschnitt der Leitung 48 eingefügt ist, die über sägezahnförmige Rippen 44, 46 an das Einlassverbindungsstück 42 angeschlossen ist. Ein entgegengesetzt angeordnetes, mit sägezahnförmigen Rippen versehenes, fluchtendes Anschlussstück 306 ist in den restlichen Abschnitt der an das Anschlussstück 50 des Kraftstoffdampfbehälters angeschlossen Leitung 48 eingefügt. Die Anschlussstücke 304 und 306 sind über den Kanal 308 miteinander verbunden; ferner ist ein rechtwinkliges Anschlussstück 310 an dem Anschlussstück 302 mit einem darin ausgebildeten Kanal 312 vorgesehen, der mit dem Kanal 308 in strömungsmäßiger Verbindung steht und sich mit diesem überschneidet. An dem Ende des Kanals 312 ist eine im Wesentlichen becherförmige Kapsel 314 angebracht, deren abschließendes Ende mit einer die Strömung begrenzenden Öffnung 316 ausgebildet ist; ferner ist die Kapsel 314 mittels einer Deckplatte 318 abgeschlossen und bildet so eine Hilfskammer 320. Die Kammer 320 ist strömungsmäßig über eine Öffnung 316 mit dem Kanal 312 und dem Inneren 308 des T-Stücks 302 sowie dem Inneren der Leitung 48 verbunden. In der hier bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Anschlussstück 302, die Kapsel 314 und die Abdeckung 318 aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt und mittels einer beliebigen, verfügbaren Technik, beispielsweise Ultraschallschweißen zusammengefügt. Das Ausführungsbeispiel 300 in Fig. 4 schafft damit einen bequemen Lösungsweg, um einer vorhandenen Ventilvorrichtung für die Strömungsregelung die Hilfskammer 320 hinzuzufügen, ohne dass eine nachträgliche Bearbeitung des Gehäuses des Reglers erforderlich ist.
In Fig. 5 ist ein weiteres, insgesamt mit 400 bezeichnetes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, bei dem über das Einlassrohr 18" eines vorhandenen Reglers ein Anschlussstück 402 geschoben ist, das über einen geeigneten, nachgiebigen Dichtungsring 404 und einen auf der Innenbohrung des Anschlussstücks 402 vorgesehen Zwischenring 406 abgedichtet ist. Über ein entgegengesetzt angeordnetes, mit sägezahnförmigen Rippen versehenes Anschlussstück 408 ist die Einlassleitung 48 geschoben und dichtet mit diesem ab, wobei die Innenbohrung 410 des Anschlussstücks 408 mit dem Inneren 412 des Einlassverbindungsstücks 18" fluchtet und mit diesem strömungsmäßig in Verbindung steht. Ein drittes Anschlussstück 414 ist an den Anschlussstücken 402 und 408 angebracht, und zwar so, dass die Innenbohrung 416 des Anschlussstücks 414 sowohl mit dem inneren Kanal 410 des Anschlussstücks 408 als auch mit dem Einlasskanal 412 strömungsmäßig in Verbindung steht. Wie in Fig. 5 veranschaulicht, fügt sich das Anschlussstück 414 in einem spitzen Winkel in den Kanal 410 ein.
Auf dem oberen, offenen Ende des Anschlussstücks 414 ist eine Kapsel 418 angeordnet, die ein abgeschlossenes Ende aufweist, das mit dem inneren Kanal 416 über eine strömungsbegrenzende Öffnung 420 kommuniziert. Den Abschluss der Kapsel 418 stellt eine Abdeckung 422 dar, die die mit dem Innenkanal 416 und dem Kanal 412 über die strömungsbegrenzende Öffnung 420 kommunizierende Hilfskammer 424 in der Kapsel 418 vervollständigt.
Das Ausführungsbeispiel 400 in Fig. 5 schafft damit die Hilfskammer in einem T-förmigen Anschlussstück, das sich an einen vorhandenen Regler angliedern lässt, ohne dass eine nachträgliche Bearbeitung des Reglers erforderlich ist; ferner lässt sich die von dem Anschlussstück 50 des Ausgleichbehälters ankommende Leitung 48 problemlos an dem T-Anschlussstück 408 anbringen. In dem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zu dem T-Anschlussstück gehörenden Anschlussstücke 402, 408 und 414 sowie die Kapsel 418 und die Abdeckung 422 aus Kunststoff geformt und vorzugsweise durch Schweißen zusammengefügt.
Es ist klar, dass die Funktion der Kammer 320 des Ausführungsbeispiels 300 und der Kammer 424 des Ausführungsbeispiels 400 identisch ist mit der Funktion der Kammer 214 des Ausführungsbeispiels in Fig. 3 und der Kammer 114 des Ausführungsbeispiels in Fig. 1.
Die vorliegende Erfindung schafft demgemäß eine einzigartige und neue Technik für die Beseitigung von Resonanz in der Fluidspeiseleitung eines mit einem auf Druck ansprechenden Kolben oder einer Membran ausgestatteten Strömungsreglers, indem ein Hilfskammer geschaffen ist, die mit der Strömungsregelungskammer über eine Drosselöffnung strömungsmäßig verbunden ist und dazu dient, Druckschwankungen in der Strömungsregelungskammer ausreichend zu dämpfen, um die Entstehung von Resonanz in der Einspeiseleitung zu verhindern. In einer Ausführungsform ist die Hilfskammer einstückig mit dem Gehäuse des Reglers ausgebildet; ferner ist die Hilfskammer in anderen Ausführungsbeispielen einstückig mit einem T-förmigen Anschlussstück ausgebildet, das in die Einlassleitung des Reglers eingefügt ist:

Claims

1. Fluidströmungsregler (10) mit Resonanzdämpfung für kompressible Fluide, zu dem gehören:

(a) eine Gehäuse (12);

(b) auf Druck reagierende Mittel (52), die ein Element (54) enthalten, das an der einen Seite zusammen mit dem Gehäuse (12) eine erste Fluiddruckkammer (58) und an einer dieser Seite gegenüberliegenden Seite eine zweite Kammer (60) definiert;

(c) wobei das Gehäuse (12) für die erste Kammer (58) einen Fluiddrucksignalanschluss (80), der für den Anschluss an eine Fluiddrucksignalquelle geeignet ist, und einen Entlüftungsanschluss (82) aufweist, der eine strömungsmäßige Verbindung der ersten Kammer (58) mit der Atmosphäre herstellt;

(d) Mittel (86) für ein gezieltes Regeln/Steuern des durch den Entlüftungsanschluss (82) strömenden Fluids;

(e) wobei das Gehäuse (12)für die zweite Kammer einen Fluideinlassanschluss (20) (60), der für den Anschluss an eine Quelle des zu regulierenden Fluidstromes geeignet ist, und das Gehäuse (12) eine Auslassöffnung (24) aus der zweiten Kammer (60) aufweist;

(f) die auf Druck reagierenden Mittel (52) dazu dienen, abhängig von der Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten. Kammer (58, 60), den Fluidstrom durch die Auslassöffnung (24) zu regeln und einen Ventilsitz (26) sowie ein Ventilabsperrelement (74) enthalten, das mittels der auf Druck reagierenden Mittel (52) verschieblich ist; und

(g) das Gehäuse (12) eine Hilfskammer(114, 214) und eine Drosselöffnung (116) bildet, die eine strömungsmäßige Verbindung der Hilfskammer (114, 214) mit der zweiten Kammer (60) herstellt, wodurch in der zweiten Kammer (60) auftretende Druckschwankungen durch den Strom durch die Drosselöffnung (114, 214) gedämpft werden.

2. Strömungsregler nach Anspruch 1, bei dem das Mittel (86) zur gezielten Regelung/Steuerung des Fluidstromes durch den Entlüftungsanschluss (82) ein elektrisch angesteuertes Ventil enthält.

3. Strömungsregler nach Anspruch 1, bei dem das auf Druck reagierende Mittel (52) eine nachgiebige Membrane (54) umfasst.

4. Strömungsregler nach Anspruch 1, bei dem das Mittel (86) für die gezielte Regelung/Steuerung des Fluidstromes durch den Entlüftungsanschluss (82) ein elektromagnetisch betriebenes Ventil umfasst.

5. Strömungsregler nach Anspruch 1, bei dem der Ventilsitz (26) in dem Fluideinlassanschluss (20) ausgebildet ist.

6. Strömungsregler nach Anspruch 1, bei dem die Hilfskammer (214) durch einen Hohlraum in einem Grundkörperelement (212) mit einem daran angeschweißten Abschlusselement (220) gebildet wird.

7. Verfahren zur Dämpfung von Resonanzen in einem Fluidströmungsregler (10), bei dem:

(a) ein verschiebliches, auf Druck reagierendes Element (52) vorgesehen ist und eine Fluiddruckregelungskammer (58) an der einen Seite des Elementes (52) und eine Strömungsreglungsdruckkammer (60) an der Seite, die der besagten Seite gegenüberliegt, ausgebildet wird;

(b) eine Fluiddrucksignalquelle an die Druckregelungskammer (58) ahgeschlossen wird und der Druck in der Regelungskammer (58) geregelt wird;

(c) die Fluidstrom-Regelungskammer (60) an eine Quelle mit kompressiblem Fluid, dessen Fluidstrom geregelt werden soll, angeschlossen wird und die Fluidstrom-Regelungskammer (60) an einer Abflussleitung angeschlossen wird;

(d) ein Absperrelement (74), das mit dem auf Druck reagierenden Element (52) in Verbindung steht, verschoben wird und das Abströmen aus der Fluidstrom-Regelungskammer (60) durch das Absperrelement gesteuert wird;

(e) eine Hilfskammer (114, 214, 424) ausgebildet wird, die Hilfskammer (114, 214, 424) mit einem Auslass versehen wird und eine strömungsmäßige Verbindung des. Auslasses mit der Fluidstrom-Regelungskammer (60) hergestellt wird; und,

(f) der Fluidstroms zwischen der Hilfskammer (114, 214, 424) und der Fluidstrom-Regelungskammer (60) gedrosselt wird und die darin auftretenden Druckschwankungen gedämpft werden.

8. Verfähren nach Anspruch 7; bei dem zu dem Schritt der Ausbildung einer Hilfskammer (424) gehört, dass ein gesondertes Rohrverbindungsstück (300,400) in dem Einlass der Fluidstrom-Regelungskammer (60) vorsehen wird.