DE1004480B

DE1004480B - Diaphragm pump

Info

Publication number: DE1004480B
Application number: DEV6826A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Konrad Oeser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-02-06
Filing date: 1954-02-06
Publication date: 1957-03-14

Description

Membranpumpe Die Erfindung betrifft eine membranartige Pumpe für Flüssigkeiten, insbesondere Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der zur Bildung des sich je nach Kolbenhub verändernden Hubraumes ein elastischer Körper zwischen einer Kolbenfläche und einem Gehäuse vorgesehen ist.Diaphragm pump The invention relates to a diaphragm-like pump for liquids, in particular fuel pump for internal combustion engines, in which to form the itself Depending on the piston stroke changing displacement, an elastic body between a piston surface and a housing is provided.

Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere solchen, die in Fahrzeugen eingebaut sind, wird zur Förderung des Brennstoffes vom Tank zum Vergaser bzw. zur Einspritzpumpe eine Förderpumpe benötigt. Diese wird von der Maschine selbst angetrieben und muß infolgedessen eine entsprechend hohe Drehzahl vertragen können und eine hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer aufweisen.In internal combustion engines, especially those installed in vehicles is used to transport the fuel from the tank to the carburetor or the injection pump a feed pump is required. This is driven by the machine itself and must as a result, can withstand a correspondingly high speed and a high level of operational reliability and lifetime.

Es ist eine Membranp,umpe bekannt, bei der eine Faltenbal,gmembran verwendet wird. Diese Membran wird innen durch einen fliegenden Metallring gestützt, der eine übergroße Verformung bei hohen Drücken verhindern soll. Außen ist sie einerseits am Kolben und andererseits am Gehäuse festgelegt. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil eines komplizierten Aufbaus und einer schwierigen Montage. Außerdem ist die gefaltete Membran gerade in den Faltstellen sehr anfällig gegen Dauerbrüche.A membrane pump is known in which a bellows membrane is used. This membrane is supported on the inside by a flying metal ring, designed to prevent excessive deformation at high pressures. On the one hand, it is on the outside fixed on the piston and on the other hand on the housing. This known arrangement has the Disadvantage of a complicated structure and difficult assembly. Also is the folded membrane, especially in the folds, is very susceptible to fatigue fractures.

Erfindungsgemäß wird daher eine membranarti,ge Pumpe vorgeschlagen, bei der zur Bildung des sich je nach Kolbenhub verändernden Druckraumes ein eigengedämpfter elastischer, membranartiger Körper zwischen einem Kolben und einem Gehäuseteil festhaftend angeordnet ist, die dadurch gekennzeichnet sein soll, daß der elastische Körper von einer im Verhältnis zum Durchmesser dicken Scheibe mit einer zentralen Vertiefung gebildet wird, mit welcher er an einem Gehäuseteil festhaftend befestigt ist, und daß er an seinem äußeren Umfang in an sich bekannter Weise an einem in sich geschlossenen starren Ring, der mit der Kolbenfläche verbunden ist oder in diese übergeht, haftend befestigt ist.According to the invention, therefore, a membranarti, ge pump is proposed, in the case of the pressure chamber that changes depending on the piston stroke, a self-damped one elastic, membrane-like body firmly adhering between a piston and a housing part is arranged, which is to be characterized in that the elastic body of a disc that is thick in relation to its diameter and has a central recess is formed, with which it is firmly adhered to a housing part, and that it is self-contained on its outer periphery in a manner known per se rigid ring, which is connected to the piston surface or merges into this, adhering is attached.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist die Kolbenfläche topfförmig ausgebildet und unter Belastung des elastischen Körpers, beispielsweise des Gummis, von innen mit den an der Membran haftend befestigten Ringteilen verbunden, beispielsweise vernietet.According to a further development of the inventive concept, the piston surface is Cup-shaped and under load on the elastic body, for example of the rubber, connected from the inside with the ring parts adhered to the membrane, for example riveted.

Die Ausbildung nach der Erfindung hat den Vorteil, da,ß die Membran im Betrieb auf Schub beansprucht wird und den Kolben selbsttätig wieder in seine Endlage zurückführen kann. Durch. das Haften der Membran am Gehäuse und an dem äußeren Ringteil wird erstens eine absolute Dichtheit erzielt und zweitens erreicht, daß die Membran nicht an den Einspannstellen abreißen kann. Dauerbrüche sind ausgeschlossen, da die Membran keine Faltstellen mehr aufweist. Damit kann man eine absolut betriebssichere Förderpumpe herstellen, die nach Aufbau und Wirkungsweise einfach und in der Fertigung billig ist.The training according to the invention has the advantage that, ß the membrane is stressed on thrust during operation and the piston automatically returns to its Can return end position. By. the adherence of the membrane to the housing and to the exterior Ring part is firstly achieved an absolute tightness and secondly achieved that the membrane cannot tear off at the clamping points. Endurance breaks are excluded, because the membrane no longer has any folds. So you can have an absolutely reliable Manufacture feed pumps that are simple and easy to manufacture in terms of structure and mode of operation is cheap.

Die Erfindung wird nun mit den für sie wesentlichen Teilen an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is now with the essential parts for it to hand the drawing explained for example.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Pumpe nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig.2 und 3 Ausschnitte aus einer Pumpe nach Fig. 1 mit anderen Verbindungsarten des Kolbens mit dem Ringteil, Fig. 4 Ausschnitte aus einer Pumpe nach Fig. 1, bei der der Kolben direkt an der Membran festgehaftet ist.Fig. 1 shows a section through a pump according to the invention in Schematic representation, Fig.2 and 3 excerpts from a pump according to Fig. 1 with other types of connection of the piston with the ring part, Fig. 4 excerpts from a Pump according to Fig. 1, in which the piston is adhered directly to the membrane.

Nach Fig. 1 ist das Pumpengehäuse 1 mit den Bohrungen 2 und 3 für die zu fördernde Flüssigkeit und mit dem Pumpenraum 4 verbunden. Im Pumpenraum 4 befindet sich ein zylindrischer Ansatz 5 des Gehäuses. An diesem ist ein membranartiger Gummikörper 6 festhaftend angeordnet, der zu diesem Zweck eine Vertiefung 6' hat und der an seinem äußeren Umfang den geschlossenen Ringteil 7 trägt. In diesen Ringteil ist mittels der Niete 8 der Kolben 9 eingesetzt und befestigt. Der Gummikörper 6 bedeckt den Ringteil 7 auf seiner ganzen Länge, so daß er gleichzeitig die Dichturig zwischen Ringteil 7 und Kolben 9 bildet. Der Kolben 9 ist topfförmig als Blechpreßteil ausgebildet und trägt in seiner Mitte den Stößel 10, über den der Antrieb des Kolbens erfolgt.According to FIG. 1, the pump housing 1 is connected to the bores 2 and 3 for the liquid to be conveyed and to the pump chamber 4. In the pump chamber 4 there is a cylindrical extension 5 of the housing. A membrane-like rubber body 6 is firmly adhered to this, which has a recess 6 'for this purpose and which carries the closed ring part 7 on its outer circumference. In this ring part, the piston 9 is inserted and fastened by means of the rivet 8. The rubber body 6 covers the ring part 7 over its entire length, so that it forms the seal between the ring part 7 and the piston 9 at the same time. The piston 9 is pot-shaped as a pressed sheet metal part and carries in its center the plunger 10, via which the piston is driven.

Zwischen Kolben 9 und dem membranartigen Gummikörper 6 befindet sich der Druckraum 11, dessen Rauminhalt sich je nach Kolbenhub vergrößert oder vermindert. Der Druckraum 11 ist durch eine zentral gelegene Bohrung 12 mit den Bohrungen 2 und 3 im Gehäuse verbunden. Die Stirnfläche 13 des zylindrischen Ansatzes 5 im Gehäuse ist von der Gummischicht 14 .des Membrankörpers 6 bedeckt. Rings .um .den zylindrischen Ansatz 5 liegt eine Ringnut 15, in die der Gummikörper der Membran 6 bei der Vulkanisation hineinläuft. Durch diese Formgebung wird erreicht, daß die Gummimembran 6 an ihrer Haftfläche nicht abreißen kann.Between the piston 9 and the membrane-like rubber body 6 is located the pressure chamber 11, the volume of which increases or decreases depending on the piston stroke. The pressure chamber 11 is formed by a centrally located bore 12 with the bores 2 and 3 connected in the housing. The end face 13 of the cylindrical extension 5 in the housing is covered by the rubber layer 14 of the membrane body 6. All around .the cylindrical Approach 5 is an annular groove 15 in which the rubber body of the membrane 6 during vulcanization runs in. Through this shape is achieved that the rubber membrane 6 cannot tear off at its adhesive surface.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: In die Bohrung 3 wird von außen die vom Tank kom-Inende Brennstoffleitung eingeschraubt. In die Bohrung 2 wird die zum Vergaser bzw. zur Einspritzpumpe führende Brennstoffleitung verschraubt. Der Stößel 10 des Pumpenkolbens 9 wird durch ein nicht gezeichnetes Organ, b@eispi@elsweise einen Nocken, betätigt, der von der Brennkraftmasch.ine betrieben wird. Bewegt sich der Kolben 9 unter dem Einfluß des eben erwähnten Nockens und entgegen der Rückstellkraft der Gummimembran 6 in Richtung des Pfeiles., dann wird der Druckraum 11 verkleinert und der in ihm befindliche Brennstoff durch die Bohrung 12 und und das Druckventil 16 in die zum Vergaser bzw. zur Einspritzpumpe führende Leitung gedrückt. Sobald der nicht gezeichnete Antriebsnocken den Stößel 10 wieder freigibt, drückt die Gummimembran 6 den Kolben 9 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Dabei vergrößert sich der Druckraum 11 wieder auf sein ursprüngliches Volumen. Aus dem Tank wird über die Bohrung 3 und das Saugventil 17 neuer Brennstoff in den Druckraum 11 hineingesaugt. Das Druckventil ist dabei geschlossen.The mode of operation of the device is as follows: In the bore 3 is the fuel line coming from the tank is screwed in from the outside. In the hole 2 the fuel line leading to the carburetor or the injection pump is screwed on. The plunger 10 of the pump piston 9 is by an organ, not shown, b @ eispi @ elweise a cam operated, which is operated by the Brennkraftmasch.ine. Is moving the piston 9 under the influence of the cam just mentioned and against the restoring force the rubber membrane 6 in the direction of the arrow., Then the pressure chamber 11 is reduced and the fuel in it through the bore 12 and and the pressure valve 16 pressed into the line leading to the carburetor or the injection pump. As soon the drive cam, not shown, releases the plunger 10 again, pressing the rubber membrane 6 returns the piston 9 to its original position. This increases the Pressure chamber 11 back to its original volume. From the tank is about the Bore 3 and the suction valve 17 sucked new fuel into the pressure chamber 11. The pressure valve is closed.

Nach Fig.2 ist dar membranartige Gummikörper 18 mit seiner Vertiefung 18' wiederum auf dem zylindrischen Ansatz 5' des Gehäuses haftend befestigt. An seinem äußeren Umfang trägt er den geschlossenen Ringteil 19, der diesmal jedoch nicht auf seiner ganzen Länge vom Gummi bedeckt ist. Der Kolben 20 ist wiederum topfförmig ausgebildet und in den eben beschriebenen Ringteil 19 hineingesetzt. Die Ränder dieser beiden Teile sind durch eine Schweißnaht 21 miteinander verbunden. Der Kolben 20 trägt in seiner Mitte den Stößel 22. Die Wirkungsweise der Anordnung ist genau die gleiche wie die nach Fig. 1.According to Figure 2, the membrane-like rubber body 18 with its recess 18 'is again adhered to the cylindrical extension 5' of the housing. On its outer circumference it carries the closed ring part 19, which this time is not covered by the rubber over its entire length. The piston 20 is again pot-shaped and inserted into the ring part 19 just described. The edges of these two parts are connected to one another by a weld 21. The piston 20 carries the tappet 22 in its center. The mode of operation of the arrangement is exactly the same as that according to FIG. 1.

Nach Fig. 3 ist der Kolben 23 zwar wiederum topfförmig grasgebildet, aber diesmal so, daß er von außen über den Ringteil 24, der an der Gummimembran 25 haftend befestigt ist, hinübergreift. Der Ringteil 24 ist mit Gewinde versehen, so daß der Kolben 23 auf ihm festgeschraubt werden kann. Die Gummimembran 25 ist als Dichtlippe 26 über die Stirnfläche des Ringteiles 24 hinübergezogen. Wirkungsweise und sonstige Anordnung ist genau die gleiche wie die nach den vorstehenden Figuren.According to Fig. 3, the piston 23 is again pot-shaped, grass-formed, but this time so that it is from the outside over the ring part 24, which is attached to the rubber membrane 25 is adhesively attached, reaches over. The ring part 24 is provided with thread, so that the piston 23 can be screwed onto it. The rubber diaphragm 25 is pulled over the end face of the ring part 24 as a sealing lip 26. Mode of action and other arrangement is exactly the same as that of the preceding figures.

Nach Fi:g. 4 ist die Gummimembran 27 in gleicher Weise mit ihrer Vertiefung 27' auf dem zylindrischen Absatz 28 haftend befestigt. An ihrem äußeren Umfang ist jedoch nicht ein besonderer Ringteil, sondern unmittelbar der topfförmige Kolben 29 haftend befestigt. Damit nun der Kolben 29 nicht in seiner ganzen Ausdehnung an der Gummimembran 27 haftet, ist nur seine zylindrische Umfangsfläche 30 mit einem Haftmittel bedeckt. Seine kreisförmige innere Fläche 31 ist dagegen derart vorbereitet, daß auf ihr kein Haften an der Gummimembran 27 eintritt. Der Kolben 29 dient hier während des Vulkanisationsvorganges lediglich als Form. Die Wirkungsweise dieser Anordnung unterscheidet sich von der nach den vorstehenden Figuren dadurch, daß hier der Kolben 29 durch den nicht gezeichneten Antriebsnocken gezogen und nicht gedrückt wird. Durch die Gummimembran 27 wird er dann in die gezeichnete Lage zurückgeführt.According to Fi: g. 4 is the rubber membrane 27 in the same way with its recess 27 'adhered to the cylindrical shoulder 28. At its outer perimeter is however, not a special ring part, but directly the cup-shaped piston 29 adhesively attached. So that the piston 29 does not extend in its entirety adheres to the rubber diaphragm 27, only its cylindrical peripheral surface 30 is with a Adhesive covered. Its circular inner surface 31, on the other hand, is prepared in such a way that that no adhesion to the rubber membrane 27 occurs on her. The piston 29 is used here during the vulcanization process only as a form. How this works Arrangement differs from that according to the preceding figures in that here the piston 29 is pulled by the drive cam, not shown, and not is pressed. It is then returned to the position shown by the rubber membrane 27.

Die zentral gelegene Bohrung 12 wird man tunlichst nach dem Vulkanisationsvorgang bohren. Das Überziehen der Sitrnfläche 13 des zylindrischen Ansatzes 5 bzw. 5' oder 28 mit der Gummischicht 14 hat den Zweck, die Haftfläche zu vergrößern und darüber hinaus einen elastischen Anschlag für übergroße Kolbenausschläge herzustellen. Eine Pumpe der beschriebenen Form kann man auch für andere Zwecke als die vorstehend beschriebenen benutzen.The centrally located bore 12 is made as far as possible after the vulcanization process drill. The coating of the surface 13 of the cylindrical extension 5 or 5 'or 28 with the rubber layer 14 has the purpose of increasing the adhesive surface and above in addition to produce an elastic stop for oversized piston deflections. One Pump of the form described can also be used for purposes other than those above use described.

Claims

PATE '.STANSPPL CIIE- 1. Diaphragm-like pump for liquids, in particular fuel pumps for internal combustion engines, in which a self-damped, elastic, diaphragm-like body is firmly adhered between a piston and a housing part to form the pressure chamber that changes depending on the piston stroke, characterized in that the elastic body is formed by a disc (6, 18, 27) thick in relation to the diameter with a central recess (6 ', 18', 27 '), with which it adheres firmly to a housing part (5, 5', 28) is connected, and that it is adhesively attached on its outer circumference in a manner known per se to a self-contained rigid ring (7.19-, 30) which is connected to the piston surface (9.23, 29) or merges into it.

2. Diaphragm-like pump according to claim 1, characterized in that the piston surface (9) is cup-shaped and below Leaving the elastic body, e.g. B. the rubber, from the inside with that on the membrane (6) firmly adhering ring part (7) connected, for example riveted.

3. Membrane-like Pump according to Claim 1, characterized in that the cup-shaped piston surface (20) inserted into the ring part (19) firmly adhering to the membrane and without leaving it of elastic material, e.g. B. of rubber, is electrically welded to it.

4th Diaphragm-like pump according to Claim 1, characterized in that the piston surface (23) designed like a pot and overlapping from the outside with the one on the membrane (25) firmly adhering ring part (24) connected, for. B. is screwed.

5. Membrane-like pump according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane-like elastic body on the housing (28) and on the inner edge (30) of the cup-shaped piston surface (29) are adhesively attached, the inner piston surface (31) itself by corresponding Preparation is protected from sticking. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 859 256, 736 350; French Patent Nos. 990 316, 846 932; British Patent No. 701,249. U.S. Patent Nos. 2,633,155, 2,354,958.