DE10119553B4 - Saugstrahlpumpe und Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe - Google Patents

Saugstrahlpumpe und Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe Download PDF

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Abstract

Saugstrahlpumpe, welche insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter vorgesehen ist, mit einem vor einem Mischrohr angeordneten Düsenkanal und mit einem Düsengehäuse, wobei das Düsengehäuse einen Anschluss für die Treibmittelleitung hat, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater, den Düsenkanal (8) aufweisender Düseneinsatz (7) vorgesehen ist, und dass das Düsengehäuse (6) zur Halterung des Düseneinsatzes (7) gestaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Saugstrahlpumpe, welche insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter vorgesehen ist, mit einer vor einem Mischrohr angeordneten, mit einer Treibmittelleitung verbindbaren, einen Düsenkanal aufweisenden Düse. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe.
  • Solche Saugstrahlpumpen werden in Kraftstoffbehältern heutiger Kraftfahrzeuge häufig eingesetzt, um Kraftstoff aus einer Kammer des Kraftstoffbehälters in eine andere Kammer zu fördern oder um einen Schwalltopf zu füllen ( DE 42 38 040 A1 ). Die Düse der bekannten Saugstrahlpumpe wird dabei zusammen mit dem Gehäuse einstückig aus dem Kunststoff POM gefertigt. Zur Herstellung der Düse wird eine Spritzgussform eingesetzt. Der Düsenkanal wird bei der Herstellung der Düse im Spritzgussverfahren von einem Kern der Spritzgussform erzeugt.
  • Nachteilig bei der bekannten Saugstrahlpumpe ist, daß der Düsenkanal einen sehr großen Durchmesser von meist 0,5 mm aufweist. Hierdurch hat die Saugstrahlpumpe einen sehr großen Verbrauch an Treibmittel. Dies führt zu einem hohen Energieverbrauch einer die Saugstrahlpumpe mit Treibmittel versorgenden Förderpumpe. Eine Verkleinerung des Durchmessers des Düsenkanals ist aufgrund der im Verhältnis zum Düsenkanal sehr großen Gehäuseabmessungen meist nicht möglich, da der Durchmesser des Kerns aus Stabilitätsgründen einen Durchmesser von ca. 0,5 mm nicht unterschreiten darf. Die bekannte Saugstrahlpumpe hat bei diesem Durchmesser des Düsenkanals einen Treibmittelverbrauch von 25 Liter pro Stunde. Die Fertigung des Düsenkanals durch ein nachträgliches Bohren der im Spritzgußverfahren ohne Kern gefertigten Düse ist nicht möglich, da der Kunststoff ausfransen kann, was einen großen Reibungsverlust bei der anschließenden Durchströmung mit Treibmittel zur Folge hat. Ein weiteres Problem, das die Verringerung des Düsenkanals verhindert, tritt bei Saugstrahlpumpen auf, deren Düsengehäuse auf der dem Düsenkanal abgewandten Seite mit einer Endkappe verschlossen wird. Zum Erreichen eines dichten Abschlusses werden beide Teile miteinander verschweißt. Während des Schweißprozesses entstehen Verunreinigungen, die sich im Düsenkanal festsetzen können.
    •
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Saugstrahlpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß diese einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel hat. Weiterhin soll ein Verfahren zur Fertigung einer Düse für eine einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel aufweisende Saugstrahlpumpe geschaffen werden.
  • Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein separater den Düsenkanal aufweisender Düseneinsatz vorgesehen ist, und dass das Düsengehäuse zur Halterung des Düseneinsatzes gestaltet ist.
  • Durch diese Gestaltung reduziert sich die Größe des den Düsenkanal aufnehmenden Bauteils, so dass für die Herstellung des Düseneinsatzes als Spritzgussteil kleinere Werkzeuge Verwendung finden können, die den Einsatz von Kernen mit einem wesentlich kleineren Durchmesser erlauben. Auf diese Weise lassen sich ohne größeren Aufwand Düsenkanäle von beispielsweise 0,3 mm im Spritzgussverfahren prozesssicher erzeugen. Somit können diese Düseneinsätze besonders kostengünstig aus POM gefertigt werden. Dadurch gestaltet sich die Fertigung der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe für verschiedene Einsatzgebiete mit unterschiedlichen vorgesehenen Pumpenleistungen besonders einfach. Weiterhin lässt sich der Düseneinsatz für vorgesehene Einsatzgebiete der Saugstrahlpumpe mit Standard-Düsengehäusen zusammenstellen. Hinzu kommt, dass durch den einsetzbaren Düseneinsatz das Düsengehäuse nunmehr einteilig gestaltet werden kann, da der Düseneinsatz nunmehr ein das Düsengehäuse verschließendes Element ist. Somit entfällt das Aufschweißen einer Endkappe auf das Düsengehäuse.
  • In einer anderen Ausgestaltung ist der Düseneinsatz aus Metall gefertigt. Dadurch lässt sich der Düsenkanal mit verschiedenen Fertigungsverfahren mit einem besonders kleinen Durchmesser in dem Einsatz aus Metall erzeugen. Beispielsweise lassen sich dank der Erfindung auch in Metall mit geringem Aufwand Düsenkanäle mit einem Durchmesser von 0,3 mm erzeugen.
  • Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe hat mit einem Durchmesser des Düsenkanals von 0,3 mm einen Treibmittelverbrauch von ca. 10 Liter pro Stunde. Hierdurch hat die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel. Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe hat eine beson ders geringe Energieaufnahme. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich durch eine geeignete Auswahl eines Kunststoffs oder eines Metalls für den Düseneinsatz eine Kavitation im Bereich des Düsenkanals weitgehend verhindern lässt. Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe weist damit eine gleich bleibend hohe Förderleistung auf.
  • Die Düse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig fertigen, wenn das Metall des Düseneinsatzes Messing ist.
  • Die Befestigung des Düseneinsatzes an dem Düsengehäuse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Düseneinsatz topfförmig gestaltet ist und einen Rand des Düsengehäuses übergreift.
  • Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Verfahrens zur Fertigung einer Düse für eine einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel aufweisende Saugstrahlpumpe, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Düseneinsatz aus Kunststoff, vorzugsweise POM, im Spritzgussverfahren hergestellt wird, wobei der Düsenkanal während des Spritzgießens erzeugt wird.
  • Eine andere Lösung besteht darin, dass der Düsenkanal nach der Fertigung des Düseneinsatzes aus Metall oder Kunststoff in diesen eingearbeitet wird. Düsenkanäle mit einem besonders kleinen Durchmesser lassen sich gemäß einer an deren vorteilhaften Weiterbildung einfach in dem Düseneinsatz erzeugen, wenn der Düsenkanal mittels eines Laserstrahls eingearbeitet wird.
  • Die Fertigung des Düsenkanals in einem Düseneinsatz aus Metall erfordert jedoch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand für eine Fertigungsanlage, wenn der Düsenkanal mit einem Bohrwerkzeug in den Düseneinsatz eingearbeitet wird. Als weiterevorteilhafte Weiterbildung ist das Erodierverfahren denkbar.
  • Die Fertigung der Düse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig, wenn der Düseneinsatz und das Düsengehäuse miteinander verpreßt oder mittels Rastelementen verklipst werden.
    •
  • Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe,
  • 2 eine Schnittdarstellung der Düse der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe aus 1 vor der Montage.
  • 1 zeigt schematisch eine Saugstrahlpumpe mit einer Düse 1 und mit einem Mischrohr 2. Die Düse 1 hat einen Anschluß 3 für eine nicht dargestellte Treibmittelleitung. Das Mischrohr 2 hat einen Mischbereich 4, in welchem sich durch die Düse 1 gefördertes Treibmittel und aus dem Bereich zwischen der Düse 1 und dem Mischrohr 2 angesaugte Flüssigkeit mischt. Anschließend gelangt die Flüssigkeit mit dem Treibmittel in einen Diffusor 5. Zur Verdeutlichung der Zeichnung ist das Mischrohr 2 geschnitten dargestellt. Weiterhin sind Strömungen des Treibmittels und von angesaugter Flüssigkeit mit Pfeilen gekennzeichnet. Eine solche Saugstrahlpumpe eignet sich insbesondere zum Fördern von Kraftstoff innerhalb eines nicht dargestellten Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeuges.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Düse 1 vor ihrer Montage. Die Düse 1 hat ein Düsengehäuse 6 und einen Düseneinsatz 7. Das Düsengehäuse 6 ist aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt, während der Düseneinsatz 7 aus POM besteht. In dem Düseneinsatz 7 ist ein Düsenkanal 8 angeordnet. Der Düsenkanal 8 wurde mit einem Kern im Spritzgußwerkzeug erzeugt. Das Düsengehäuse 6 weist einen hervorstehenden Rand 9 auf, der im montierten Zustand von dem Düseneinsatz 7 übergriffen wird. Das Düsengehäuse 6 und der Düseneinsatz 7 werden durch Verpressen miteinander verbunden. Der Düseneinsatz 7 weist einen Vorsprung 10 auf. Im montierten Zustand der Düse 1 dringt der Vorsprung 10 in eine im Rand 9 des Düsengehäuses 6 angeordnete Rille 11 ein. Hierdurch lassen sich der Düseneinsatz 7 und das Düsengehäuse 6 zuverlässig miteinander verbinden. An dem Düsengehäuse 6 ist ein Rasthaken 12 angeordnet, mit dem sich die Saugstrahlpumpe mit angrenzenden Bauteilen verklipsen läßt.
  • Das in 1 dargestellte Mischrohr 2 und das Düsengehäuse 6 lassen sich gemeinsam aus dem Kunststoff POM fertigen und können beispielsweise miteinander verklebt oder verschweißt sein.

Claims (9)

  1. Saugstrahlpumpe, welche insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter vorgesehen ist, mit einem vor einem Mischrohr angeordneten Düsenkanal und mit einem Düsengehäuse, wobei das Düsengehäuse einen Anschluss für die Treibmittelleitung hat, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater, den Düsenkanal (8) aufweisender Düseneinsatz (7) vorgesehen ist, und dass das Düsengehäuse (6) zur Halterung des Düseneinsatzes (7) gestaltet ist.
  2. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz (7) aus Kunststoff, vorzugsweise POM, besteht.
  3. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz (7) aus einem Metall, vorzugsweise Messing, besteht.
  4. Saugstrahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz (7) topfförmig gestaltet ist und einen Rand (9) des Düsengehäuses (6) übergreift.
  5. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz (7) und das Düsengehäuse (6) miteinander verpresst oder verklipst sind.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz als separates Bauteil aus Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt wird, wobei der Düsenkanal während des Spritzgießens erzeugt wird.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal nach der Fertigung des Düseneinsatzes aus Metall oder Kunststoff in diesen eingearbeitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal mit einem Bohrwerkzeug in den Düseneinsatz eingearbeitet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal mittels eines Laserstrahls oder im Erodierverfahren in den Düseneinsatz eingearbeitet wird.
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