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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Membranpumpe
für eine
Verwendung bei Kraftstofffiltern, die bei Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen
angewendet werden, und insbesondere auf einen verbesserten Aufbau
einer derartigen Membranpumpe, die gestaltet ist, um die Zuverlässigkeit
ihres Zusammenbaus zu verbessern.
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17 zeigt ein typisches Kraftstoffsystem mit
einer Common-Rail für
Dieselmotoren von Kraftfahrzeugen. Das Kraftstoffsystem besteht
im Wesentlichen aus einer Einspritzpumpe 1, einer Common-Rail 2,
Einspritzeinrichtungen 3 (lediglich eine ist zur Deutlichkeit
der Darstellung gezeigt), einem Kraftstofftank 4 und einem
Dieselfilter 5. Die Einspritzpumpe 1 bewirkt ein
Liefern von mit Druck beaufschlagtem Kraftstoff zu der Common-Rail 2,
der wiederum aus der Einspritzeinrichtung 3 gesprüht wird,
die in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors eingebaut ist. Schwarze
Pfeile zeigen eine Strömung des
Krafftstoffes aus dem Kraftstofftank 4 zu den Einspritzeinrichtungen 3 an.
Ein weißer
Pfeil zeigt eine Strömung
des Kraftstoffes an, der in den Kraftstofftank 4 von den
Einspritzeinrichtungen 3 zurückkehrt.
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Üblicherweise
sind im Kraftstoff Fremdsubstanzen enthalten wie beispielsweise
Staub, Rost, Kohlenstoff, Schlamm und Feuchtigkeit, die aus dem Kraftstoff
zu entfernen sind, um einen mechanischen Verschleiß und ein
Rosten oder Korrodieren der Einspritzeinrichtung 3 zu vermeiden,
um die Haltbarkeit und Stabilität
eines Betriebs des Verbrennungsmotors sicherzustellen. Der Dieselfilter 5 wird
verwendet, um derartige Fremdsubstanzen aus dem Kraftstoff zu entfernen.
Wenn die Menge an Fremdsubstanzen, die sich an dem Boden des Dieselfilters 5 abgelagert
hat, einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird ein Ablaufhahn
geöffnet,
um die Fremdsubstanzen aus dem Dieselfilter 5 heraus abzugeben,
jedoch verbleibt eine geringfügige
Menge der Fremdsubstanzen üblicherweise
in dem Dieselfilter 5. Des weiteren bewirkt das Einleiten
von Luft in das Kraftstoffsystem einige Schwierigkeiten beim Befördern des
Kraftstoffs zu den Einspritzeinrichtungen 3. Um derartige
Probleme zu vermeiden, ist der Dieselfilter 5 mit einer
manuellen Membranpumpe 6 ausgestattet, wie dies in 18 gezeigt ist, die so arbeitet,
dass von dem Kraftstoff abgetrenntes Wasser oder Luft, die in das
Kraftstoffsystem eingetreten sind, abgegeben werden.
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Die
manuelle Membranpumpe 6 ist, wie dies in 18 gezeigt ist, an der Oberseite des
Dieselfilters 5 eingebaut. Die Membranpumpe 6 hat
einen Körper 7,
der einen Außenpumpenmantel
definiert, ein Fluideinlassrohr 9 und ein Fluidauslassroh 10,
die mit dem Körper 7 verbunden
sind, und eine Pumpenkammer 8, die in dem Körper 7 ausgebildet
ist.
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Eine
Membran 11 ist an einem oberen Ende des Körpers 7 angeordnet.
Eine Abdeckung 12 ist an einem oberen Umfang des Körpers 7 verstemmt
oder gebördelt,
um die Membran 11 zwischen der Abdeckung 12 und
dem Körper 7 festzuklemmen.
Ein Handgriff 14 ist in der Abdeckung 12 eingebaut,
wobei er gleitfähig
vertikal in Anlage mit der Membran 11 ist. Eine Luftkammer 13 ist
zwischen der Abdeckung 12 und der Membran 11 definiert.
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Innerhalb
der Pumpenkammer 8 sind ein Ventil 15 und eine
Schraubenfeder 16 angeordnet. Die Feder 16 wird
so zwischen der Membran 11 und dem Ventil 15 gehalten,
dass sie die Membran 11 ständig in einer Richtung drängt, in
der das Volumen der Pumpenkammer 8 zunimmt. Bei einem normalen Betriebsmodus
des Dieselfilters 5 strömt
der Kraftstoff entlang der Bahnen a, b, c und d, wie dies durch schwarze
Pfeile angezeigt ist, durch den Dieselfilter 5, in dem
Fremdstoffe aus dem Kraftstoff gefiltert werden und aus dem Fluidauslassrohr 10 entlang
einer Bahn e entweichen. Das Entfernen von Wasser, das sich in dem
Dieselfilter 5 aufgestaut hat, oder das Abgeben von Luft,
die in das Kraftstoffsystem hineingelangt ist, wird durch den Griff 14 erreicht,
indem der Griff 14 wiederholt gedrückt wird, um die Membran 11 vertikal
zu bewegen.
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Der
Einbau der Membran 11 an dem Körper 7 wird, wie dies
vorstehend beschrieben ist, erzielt, indem der Umfang der Abdeckung 12 an
dem oberen Umfang des Körpers 7 verstemmt
beziehungsweise gebördelt
wird, um die Membran 11 zwischen ihnen zu klemmen. Vor
dem Verstemmen hat die Abdeckung 12 ein ringartiges Ende 17,
das sich gerade nach unten erstreckt, wie dies durch eine gestrichelte Linie
A in 8 gezeigt ist.
Das Verstemmen der Abdeckung 12 wird durch die folgenden
Schritte ausgeführt.
Zunächst
wird die Abdeckung 12 an das obere Ende des Körpers 7 gesetzt.
Danach wird eine Rolle 18a einer Verstemmeinrichtung 18 in
Anlage mit einer Außenfläche des
ringartigen Endes 17 der Abdeckung 12 angeordnet
und dann wird diese in eine Richtung gedrückt, wie dies durch einen weißen Pfeil f
dargestellt ist, bis das ringartige Ende 17 bei rechten Winkeln
gebogen ist, wie dies durch eine durchgehende Linie B gezeigt ist,
während
die Membranpumpe 6 in einer Richtung gedreht wird, wie
dies durch einen Pfeil g dargestellt ist.
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Die
Membranpumpe 6 hat jedoch das nachstehend erörterte Problem
bei dem Prozess des Verstemmens der Abdeckung 12. Wenn
die Membranpumpe 6 Teile hat, die die Verstemmeinrichtung 18 stören, wenn
die Membranpumpe 6 in der Richtung g gedreht wird, müssen diese
Teile nach dem Verstemmen der Abdeckung 12 angebaut werden.
Dies führt zu
einer eingeschränkten
Zusammenbaureihenfolge und zu einem verringertem Freiheitsgrad bei
der Gestaltung der Membranpumpe 6.
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Wenn
in der Vergangenheit Kraftfahrzeuge verschrottet worden sind, war
es erforderlich, die Teile von diesen in Harz, Metall, Gummi und
dergleichen zu trennen, um sie zu recyceln oder wegzuwerfen. Das
Verstemmen führt
jedoch zu einer Schwierigkeit bei der Demontage der Membranpumpe 6 das
heißt bei
dem Trennen der Teile der selben in ihre Materialarten.
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Um
ein derartiges Problem zu vermeiden, kann die Abdeckung 12 an
dem Körper 7 geschraubt werden,
was jedoch andere Probleme dahingehend mit sich bringt, dass, da
die Abdeckung 12 aus Harz gestaltet ist und die Membran 11 aus
Gummi gestaltet ist, das Drehen der Abdeckung 12 zum Befestigen der
selben an dem Körper 7 bewirkt,
dass sich die Membran 11 der Drehung der Abdeckung 12 folgend dreht,
was zu einem Verschleiß der
Membran 11 oder einem Fehler beim Einbau der Membran 11 führt, und dass
die Schraubenbefestigung ermöglicht,
dass die Abdeckung 12 leicht von dem Körper 7 lose wird,
womit, wenn die Abdeckung 12 einmal von dem Körper 7 entfernt
worden ist, dies zu einer Beschädigung oder
zu einem Fehler bei dem erneuten Einbau der Membran führen kann.
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Die
japanische Erstveröffentlichung
des Patentes Nr. 9-133 059 offenbart die vorstehend beschriebene
Art einer Membranpumpe.
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Es
ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik zu vermeiden.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Aufbau einer Membranpumpe zu schaffen, die so gestaltet ist, dass
ein Befestigen einer Abdeckung ohne eine unerwünschte Drehung einer Membran
erleichtert wird, aber eine Schwierigkeit beim Entfernen der Abdeckung
von dem Körper
vorgesehen wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Membranpumpe geschaffen,
die an einem Dieselfilter für
eine Verwendung bei einem Kraftstoffsystem bei Kraftfahrzeugen eingebaut
werden kann.
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Die
Membranpumpe ist versehen mit: einem Körper, der einen Außenpumpenmantel
definiert, wobei der Körper
ein offenes Ende hat; einer Membran, die an dem Körper eingebaut
ist, um das offene Ende zu schließen, wodurch eine Pumpenkammer
innerhalb des Körpers
definiert wird; einer Bedeckung, die an dem Körper so geschraubt ist, dass
die Membran zwischen der Bedeckung und dem Körper eingeklemmt ist, um eine
Luftkammer innerhalb der Abdeckung zu definieren; einem manuell
betätigbaren
Element, das bewirkt, dass die Membran elastisch verformt wird;
einer Fluideinlassbahn und einer Fluidauslassbahn, die zu der Pumpenkammer
führen;
einem Ventilmechanismus, der bewirkt, dass eine Verbindung zwischen
der Pumpenkammer und der Fluideinlassbahn und zwischen der Pumpenkammer und
der Fluidauslassbahn wahlweise errichtet beziehungsweise blockiert
wird; einer Feder, die bewirkt, dass das manuell betätigbare
Element, das die Membran verformt, in eine Richtung gedrängt wird,
in der ein Volumen der Pumpenkammer konstant erhöht wird; und einer Dreharretierung,
die in einem Spalt angeordnet ist, der durch den Körper und
die Bedeckung ausgebildet ist und in dem die Membran gehalten wird.
Die Dreharretierung bewirkt, dass die Drehung der Membran, die einer
Relativdrehung des Körpers
und der Bedeckung dann folgt, wenn die Bedeckung an dem Körper geschraubt
wird, arretiert wird.
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Der
vorstehend beschriebene Aufbau erhöht die Leichtigkeit des Verbindens
des Körpers
und der Abdeckung. Die Anwendung der Dreharretierung schließt aus,
dass die Membran sich der Relativdrehung des Körpers und der Abdeckung folgend
dreht, womit eine Beschädigung
derselben oder ein Fehler bei dem Wiedereinbauen der Membran vermieden wird.
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Bei
einem bevorzugtem Modus der vorliegenden Erfindung hat die Dreharretierung
eine Leckageüberprüfungsbahn,
die beim Überwachen
einer Fluidleckage aus einem Ort zwischen der Membran und dem Körper verwendet
wird.
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Die
Leckageüberprüfungsbahn
kann durch ein Loch definiert sein, das sich durch die Dreharretierung
hindurch erstreckt, um eine Verbindung zwischen der Innenseite und
der Außenseite
der Dreharretierung zu schaffen.
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Die
Abdeckung kann eine aufrechte Wand und eine Abschrägung haben,
die an der Außenfläche von
ihr ausgebildet ist. Die aufrechte Wand erstreckt sich vertikal
von der Außenfläche der
Abdeckung so, dass ein Moment aufgenommen werden kann, das in einer
Richtung ausgerichtet ist, in der die Abdeckung an dem Körper befestigt
wird, wodurch das Verbinden der Abdeckung an dem Körper erleichtert
wird. Die Abschrägung
ist geometrisch so aufgebaut, dass das Moment, das an ihr in einer Richtung
wirkt, in der sich die Abdeckung von dem Körper löst, entlastet wird, wodurch
eine Schwierigkeit beim Entfernen der Abdeckung von dem Körper erhöht wird.
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Die
Abschrägung
kann eine in ihr ausgebildete Nut oder ein in ihr ausgebildetes
Loch haben, wobei darin ein Werkzeug eingesetzt werden kann, um
die Abdeckung von dem Körper
zu lockern.
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Die
Membranpumpe kann an einem Dieselfilter eingebaut sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist aus der nachstehend dargelegten detaillierten
Beschreibung und aus den beigefügten
Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung besser verständlich,
die jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen
Ausführungsbeispiele
einschränken
sollen, sondern lediglich dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses
dienen.
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1 zeigt
eine Längsschnittansicht
von einem Dieselfilter, der mit einer Membranpumpe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
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2 zeigt
eine ausschnittartige vergrößerte Schnittansicht
von einem Innenaufbau der Membranpumpe, die in 1 dargestellt
ist.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Dreharretierung und einen Pumpenkörper der
Membranpumpe von 2.
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4 zeigt
eine Draufsicht von einer Abwandlung einer Abdeckung, die so gestaltet
ist, dass das Befestigen der Abdeckung an einem Pumpenkörper erleichtert
wird.
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5 zeigt
eine Seitenansicht von 4.
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6 zeigt
eine ausschnittartige Schnittansicht von einer Abwandlung einer
Dreharretierung.
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7 zeigt
eine Draufsicht von der Ansicht von 6.
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8 zeigt
eine Draufsicht auf eine zweite Abwandlung einer Abdeckung, die
so gestaltet ist, dass das Lockern der Abdeckung von einem Körper erleichtert
wird.
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9 zeigt
eine Seitenansicht von der Ansicht von 8.
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10 zeigt
eine Draufsicht auf eine dritte Abwandlung einer Abdeckung, die
so gestaltet ist, dass das Befestigen der Abdeckung an einem Pumpenkörper erleichtert
wird.
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11 zeigt
eine Seitenansicht der Ansicht von 10.
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12 zeigt
eine Draufsicht von einer vierten Abwandlung einer Abdeckung, die
so gestaltet ist, dass das Lockern der Abdeckung von einem Pumpenkörper erleichtert
wird.
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13 zeigt
eine Seitenansicht von einem Befestigungswerkzeug für eine Verwendung
vom Befestigen einer Abdeckung an einem Pumpenkörper.
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14 zeigt
eine Draufsicht auf die Ansicht von 13.
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15 zeigt
eine Seitenansicht von einem Lockerungswerkzeug für eine Verwendung
beim Lockern einer Abdeckung von einem Pumpenkörper.
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16 zeigt
eine Draufsicht von der Ansicht von 15.
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17 zeigt
eine Blockdarstellung von einem typischen Kraftstoffsystem mit einer
Common-Rail für
Dieselverbrennungsmotoren von einem Kraftfahrzeug.
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18 zeigt
eine ausschnittartige Schnittansicht von einem Innenaufbau einer
an einem Dieselfilter eingebauten Membranpumpe des Standes der Technik
gemäß der Darstellung
von 17.
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Nachstehend
sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich
auf gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten beziehen, ist insbesondere
in 1 eine Membranpumpe 35 dargestellt, die
mit einem Dieselfilter 20 gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist, wobei sie in einem Kraftstoffsystem eines Dieselverbrennungsmotors
eines Kraftfahrzeuges eingebaut werden kann.
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Der
Dieselfilter 20 hat ein Gehäuse 21 in Becherform,
das einen Außenmantel
definiert, eine Abdeckung 22, die abnehmbar an einem offenen
Ende des Gehäuse 21 eingesetzt
ist, und eine Filtereinheit 23, die innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet
ist.
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Das
Gehäuse 21 ist
aus einem harzartigen hohlen Zylinder mit einer oberen Öffnung gestaltet. Ein
Gewinde 21a ist an einem Außenumfang des oberen Endes
des Gehäuses 21 geschnitten
worden.
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Die
Filtereinheit 23 ist aus einer Kraftstoffbahnröhre 23a,
einem Filterelement 23b, das durch ein Blech (Bleche) ausgebildet
ist, die koaxial um die Kraftstoffbahnröhre 23a herum gerollt
worden ist oder gerollt worden sind, einer oberen Endplatte 23c mit
(nicht gezeigten) Löchern
und einer unteren Endplatte 23d mit (nicht gezeigten) Löchern aufgebaut. Die
Kraftstoffbahnröhre 23a erstreckt
sich durch die Längsmitte
der Filtereinheit 23.
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Die
Filtereinheit 23 ist innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet
und definiert eine obere Kammer 25 und eine unter Kammer 26 innerhalb
des Gehäuses 21.
Das von dem Kraftstoff abgetrennte Wasser verbleibt üblicherweise
innerhalb der unteren Kammer 26. Ein Ablaufhahn und ein
Wasserpegelsensor (wobei beide nicht gezeigt sind) sind in dem Gehäuse 21 eingebaut.
Wenn die Wassermenge einen vorgegebenen Grenzwert erreicht, wird
der Ablaufhahn geöffnet,
um das Wasser aus der unteren Kammer 26 ablaufen zu lassen.
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Die
Abdeckung 22 ist aus Harz hergestellt und einstückig mit
der Membranpumpe 35 ausgebildet. Die Abdeckung 22 hat
ein Kraftstofflieferrohr 27 und ein Kraftstoffablaufrohr 28,
die an einer oberen Seitenwand von dieser angeordnet sind. Das Kraftstofflieferohr 27 führt zu einer
Pumpenkammer 46, wie dies in den 1 und 2 dargestellt
ist, die in der Abdeckung 22 ausgebildet ist. Das Kraftstoffablaufrohr 28 führt zu der
oberen Kammer 25 des Gehäuses 21. Ein erstes
Rückschlagventil 29 ist
zwischen dem Kraftstofflieferrohr 27 und der Pumpenkammer 46 angeordnet
und bewirkt, dass eine Strömung
des Krafftstoffs lediglich zu der Pumpenkammer 46 ermöglicht wird.
Ein zweites Rückschlagventil 30 ist
zwischen der Pumpenkammer 46 und der Kraftstoffbahnröhre 23a der
Filtereinheit 23 angeordnet und bewirkt, dass die Strömung des Kraftstoffes lediglich
aus der Pumpenkammer 46 zu der Kraftstoffbahnröhre 23a ermöglicht wird.
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Das
Verbinden der Abdeckung 22 mit dem Gehäuse 21 wird erzielt,
indem die Filtereinheit 23 in das Gehäuse 21 gesetzt wird,
die Abdeckung 22 mit einer Dichtung 24, die in
einer ringartigen Nut eingebaut ist, die an einem unteren Abschnitt
von dieser ausgebildet ist, in das obere offene Ende des Gehäuses 21 gesetzt
wird und ein Befestigungsring 31 befestigt wird, um einen
festen Eingriff mit dem Gewinde 21a zu verwirklichen. Wenn
es erforderlich ist, die Filtereinheit 16 zu ersetzten,
wird die Abdeckung 22 in der umgekehrten Reihenfolge gegenüber der
vorstehend dargelegten Beschreibung entfernt.
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Nachdem
die Abdeckung 22 mit dem Gehäuse 21 verbunden worden
ist, strömt
der Kraftstoff entlang der Bahnen, wie dies durch Pfeile A, B, C,
D und E dargestellt ist. Genauer gesagt strömt beim Eintreten in das Kraftstofflieferohr 27 der
Kraftstoff zunächst
in die Pumpenkammer 46 durch das erste Rückschlagventil 29 entlang
der Bahn A. Der Kraftstoff tritt dann durch das zweite Rückschlagventil 30 und
die Kraftstoffbahnröhre 23a und
erreicht die untere Kammer 26 entlang der Bahnen B und
C. Innerhalb der unteren Kammer 26 wird Wasser von dem Kraftstoff
abgetrennt. Danach tritt der Kraftstoff durch das Filterelement 23,
bei dem Fremdstoff aus dem Kraftstoff entfernt wird, strömt entlang
der Bahnen D und E und geht aus dem Kraftstoffablaufrohr 28 heraus.
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Die
Membranpumpe 35 ist in der vorstehend beschriebenen Weise
mit einem oberen Abschnitt der Abdeckung 22 einstückig ausgebildet.
Die Membranpumpe 35 besteht aus einem Körper 40, einer Bedeckung 50,
einer Membran 60, einem Handgriff 65 und einer
Dreharretierung 70. Der Körper 40 dient als
ein Außenmantel
und hat eine Öffnung 41,
die an einem oberen Ende von ihm ausgebildet ist. Die Bedeckung 50 sitzt
an dem Körper 40,
um die Öffnung 41 zu
verschließen.
Die Membran 60 ist zwischen dem Körper 40 und der Bedeckung 50 eingeklemmt. Der
Griff 65 ist manuell drehbar, um die Membran 60 vertikal
unter Betrachtung in der Zeichnung zu bewegen. Die Dreharretierung 70 ist
zwischen der Membran 60 und der Bedeckung 50 angeordnet
und bewirkt eine Arretierrelativdrehung zwischen ihnen.
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Der
Körper 40 ist
aus Harz hergestellt und mit der Abdeckung 22 einstückig ausgebildet.
Der Körper 40 hat
die obere Öffnung 41 und
eine dicke Wand 42, die um die obere Öffnung 41 herum ausgebildet
ist. Die dicke Wand 42 hat ein Gewinde 43, das um
einen Außenumfang
von ihr herum ausgebildet ist, und eine ringartige Nut 44,
die an einem oberen Ende von ihr ausgebildet ist, um die Membran 60 zu positionieren
und um eine hermetische Abdichtung mit der Membran 60 zu
verwirklichen. Vier Vorsprünge 45 sind,
wie dies deutlich in 3 gezeigt ist, bei gleichwinkligen
Abständen
an dem oberen Ende des Körpers 40 vorgesehen,
die ein Halten der Dreharretierung 70 bewirken.
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Die
Bedeckung 50 hat eine kreisartige einer Schale ähnliche
Form und ist aus Harz hergestellt. Die Bedeckung 50 hat,
wie dies in 2 gezeigt ist, einen zylindrischen
Abschnitt 51 mit einem kleinen Durchmesser, der an ihrer
Mitte ausgebildet ist. Der zylindrische Abschnitt 51 hat
eine Öffnung 52.
Die Bedeckung 50 hat außerdem eine erste flache Wand 53,
eine zweite flache Wand 54 und eine Außenumfangswand 55.
Die erste flache Wand 53 erstreckt sich radial von dem
zylindrischen Abschnitt 51. Die zweite flache Wand 54 erstreckt
sich ebenfalls radial und ist in Bezug auf die Höhe niedriger als die erste flache
Wand 53. Die erste und die zweite flache Wand 53 und 54 können sich
senkrecht zu der Achse der Bedeckung 50 erstrecken. Die
Außenumfangswand 55 setzt
sich von der zweiten flachen Wand 54 fort und erstreckt
sich vertikal. Die Außenumfangswand 55 hat
an einer Innenfläche
ein Gewinde 56, das mit dem Gewinde der dicken Wand 42 des
Körpers 40 in
Zahneingriff steht.
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Die
Membran 60 ist aus einer Gummischeibe hergestellt und hat
eine Öffnung 68,
die in ihrer Mitte ausgebildet ist. Die Membran 60 ist
an einer unteren Fläche
von einem Außenumfang
von ihr mit einem ringartigen Vorsprung 61 ausgebildet,
der in der ringartigen Nut 44 des Körpers 40 angeordnet
wird, um die erwünschte
Position der Membran 60 sicherzustellen. Der Einbau der
Membran 60 wird erzielt, indem der Vorsprung 61 in
der ringartigen Nut 44 angeordnet wird und die Bedeckung 50 an
der dicken Wand 42 des Körpers 40 befestigt
wird, um die Membran 60 fest einzuklemmen, wodurch die
Pumpenkammer 46 innerhalb des Körpers 40 und die Luftkammer 57 innerhalb
der Bedeckung 50 definiert werden.
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Ein
metallischer Stab 64 hat eine zylindrische Nabe 64a,
in der ein Gewinde ausgebildet ist. Der metallische Stab 64 hat
außerdem
einen ringartigen Flansch 64b, der sich von dem Boden der
Nabe 64a horizontal erstreckt, und einen gewölbten Kopf 64c,
um den herum eine obere Scheibe 62, die Membran 60 und
eine untere Scheibe 63 eingebaut sind. Genauer gesagt hat
die Membran 60, wie dies vorstehend beschrieben ist, die
mittlere Öffnung 68.
In ähnlicher
Weise haben die obere und die untere Scheibe 62 und 63 ebenfalls
mittlere Öffnungen,
wie dies deutlich in 2 gezeigt ist.
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Der
Einbau der Membran 60 und der oberen Scheibe und der unteren
Scheibe 62 und 63 an dem Kopf 64c wird
verwirklicht, indem die Öffnungen
der Membran 60 und der unteren Scheibe und der oberen Scheibe 62 und 63 an
den Umfang des Kopfes 64c gesetzt werden. Nach diesem Schritt
wird das Ende des Kopfes 64c verstemmt, um die Membran 60 zwischen
der oberen und der unteren Scheibe 62 und 63 festzuhalten.
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Der
Griff 65, der aus Harz hergestellt ist, ist an einem oberen
Abschnitt der Bedeckung 50 eingebaut und wird in einer
manuellen Weise verwendet beim elastischen Verformen der Membran 60.
Der Griff 65 hat einen per Finger berührbaren Kopf 65a, eine
mittlere Nabe 65b und ein Schraubenloch 65c. Die mittlere
Nabe 65b erstreckt sich nach unten von der Unterseite des
per Finger berührbaren
Kopfes 65a. Das Schraubloch 65c ist in der Mitte
des Kopfes 65a ausgebildet. Die mittlere Nabe 65b sitzt
in einem Netz zwischen dem Innengewinde der Nabe 64a des Stabes 64.
Die Verbindung des Griffes 65 mit dem Stab 64 wird
erreicht, indem die Bedeckung 50 an dem Flansch 64b des
Stabes 64 gesetzt wird, die mittlere Nabe 65b des
Griffes 65 an die Nabe 64a des Stabes 64 gesetzt
wird, eine Schraube 66 in das Schraubenloch 65c eingeführt wird
und diese festgezogen wird, um einen Schraubeingriff der mittleren Nabe 65b mit
der Nabe 64a des Stabes 64 zu verwirklichen.
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Ein
unterer Abschnitt der mittleren Nabe 65b sitzt gleitfähig innerhalb
des zylindrischen Abschnittes 51 der Bedeckung 50.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist (sind) eine Nut (Nuten) in
dem Außenumfang
der mittleren Nabe 65b oder dem Innenumfang des zylindrischen
Abschnittes 51 der Bedeckung 50 ausgebildet, um
eine Verbindung zwischen der Luftkammer 57 und der Umgebung
zu errichten.
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Eine
Schraubenfeder 67 ist zwischen der Unterseite des Kopfes 65a des
Griffs 65 und der oberen Fläche der ersten flachen Wand 53 der
Bedeckung 50 angeordnet und bewirkt, dass der Griff 65 ständig so
gedrängt
wird, dass das Volumen der Pumpenkammer 64 expandiert oder
zunimmt. Anders ausgedrückt
werden der Griff 65 und die Membran 60 nach oben,
wie dies in 2 gezeigt ist, durch die Feder 67 ständig gedrängt. Wenn
der Kopf 65a manuell nach unten gedrückt wird, wird dadurch bewirkt,
dass die mittlere Nabe 65b in dem zylindrischen Abschnitt 51 der
Bedeckung 50 gleitet, um die Membran 60 innerhalb
des Körpers 40 nach
unten zu bewegen. Bei der Entlastung des Drucks auf den Kopf 65a kehrt
der Griff 65 zu seiner ursprünglichen Position zusammen mit
der Membran 60 zurück.
Genauer gesagt bewirkt eine Anzahl an Drückvorgängen an dem Kopf 65, dass
die Membran 60 sich vertikal innerhalb des Körpers in
einer pumpenden Art und Weise bewegt. Die Membranpumpe 35 wird üblicher
Weise verwendet, nachdem die Filtereinheit 23 ersetzt worden
ist oder wenn es erforderlich ist, dass das Wasser aus dem Dieselfilter 20 abläuft. Die
Membranpumpe 35 ist im Hinblick auf den Betrieb identisch
mit einer Membranpumpe, wie sie im einleitenden Teil dieser Anmeldung
erörtert
ist, und die detaillierte Erläuterung
der selben bleibt hierbei.
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Die
Verbindung der Membranpumpe 35 mit dem Körper 40 wird,
wie dies vorstehend beschrieben ist, durch einen Eingriff des Außengewindes 43 der
dicken Wand 42 des Körpers 40 mit
dem Innengewinde 56 der Außenumfangswand 55 der
Bedeckung 50 verwirklicht, wodurch die Membran 60 zwischen
der Bedeckung 50 und dem Körper 40 festgehalten
wird. Die Membran 60 ist aus einem elastischen Material
wie beispielsweise Gummi hergestellt, womit bewirkt wird, dass die
Membran 60 einer Drehung der Bedeckung 50 beim
Befestigen an dem Körper 40 folgt,
was zu einem Verschleiß oder
zu einem Einbaufehler der Membran 60 führt.
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Die
Dreharretierung 70 ist, wie dies vorstehend beschrieben
ist, zwischen der Bedeckung 50 und der Membran 60 angeordnet
und bewirkt, dass die vorstehend erwähnte unerwünschte Drehung der Membran 60 vermieden
wird. Die Dreharretierung 70 ist, wie dies in den 2 und 3 gezeigt
ist, aus einer ringartigen harzartigen Scheibe hergestellt, die vier
Einschnitte 71 hat, die an einem Außenumfang von ihr bei gleichen
Abständen
ausgebildet sind. In der Dreharretierung 70 sind Abdichtüberprüfungsbahnen 72 ausgebildet,
die sich radial durch die Dicke von dieser erstrecken, um eine Verbindung
zwischen den Einschnitten 71 und der Innenseite der Dreharretierung 70 (das
heißt
die Luftkammer 57) zu verwirklichen. Die Dreharretierung 70 kann
aus einem Metall oder Blechfilm gestaltet sein.
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Jeder
der Einschnitte 71 hat eine Umfangslänge, die geringfügig größer als
jene des Vorsprungs 45 ist, der an der oberen Fläche der
dicken Wand 42 des Körpers
ausgebildet oder befestigt ist. Der Einbau der Dreharretierung 70 an
der Membran 60 wird, wie dies in 3 dargestellt
ist, erzielt, indem jeder der Einschnitte 71 an einem der
Vorsprünge 45 des Körpers 40 gesetzt
wird. Wenn die Bedeckung 50 an dem Körper 40 verschraubt
wird, liegt die Unterseite der zweiten flachen Wand 54 an
der oberen Fläche der
Dreharretierung 70 an, um zu bewirken, dass sich die Dreharretierung 70 dreht.
Die Dreharretierung 70 wird jedoch mit der dicken Wand 42 des
Körpers 40 durch
einen Eingriff der Vorsprünge 45 mit
den Einschnitten 71 der Dreharretierung 70 verbunden,
wodurch die Dreharretierung 70 vor einem Drehen gehalten
wird, das dem Drehen der Bedeckung 50 folgt. Dadurch wird
auch die Membran 60 vor einem Drehen abgehalten.
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Die
Abdichtüberprüfungsbahnen 72 bewirken
ein Überprüfen des
Grades der Abdichtung, die zwischen der ringartigen Nut 44 der
dicken Wand 42 des Körpers 40 und
dem ringartigen Vorsprung 61 der Membran erzeugt worden
ist. Ein derartiges Abdichten wird typischer Weise überprüft, indem
mit Druck beaufschlagte Luft zu der Luftkammer 57 oder der
Pumpenkammer 46 hinzugefügt wird, um eine Luftleckage
aus diesen zu überwachen.
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Die
zwischen der Bedeckung 50 und der Membran 60 angeordnete
Dreharretierung 70 dient dazu, einen relativ niedrigen
Grad an Abdichtung zwischen der Innenfläche der zweiten flachen Wand 54 der
Bedeckung 50 und der oberen Fläche der Dreharretierung 70 zu
erzeugen. Üblicherweise
wird ein geringfügig
weniger starkes Haftmittel auf den Eingriff des Gewindes 43 des
Körpers 40 mit
dem Gewinde 56 der Bedeckung 50 aufgetragen, was
außerdem
ein relativ niedrigen Grad an Abdichtung erzeugt.
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Wenn
eine Leckage an einem Ort zwischen der Nut 44 des Körpers 40 und
dem Vorsprung 61 der Membran 60 auftritt, wo das
Abdichten am meisten benötigt
wird, bewirken die Abdichtungen, die, wie dies vorstehend beschrieben
ist, zwischen der Innenfläche
der zweiten flachen Wand 54 der Bedeckung 50 und
der oberen Fläche
der Dreharretierung 70 und zwischen dem Gewinde 43 des
Körpers 40 und
dem Gewinde 56 der Bedeckung 50 erzeugt worden
sind, eine Blockade der Luftleckage, was zu einer Schwierigkeit
beim Überwachen
oder Überprüfen der
Leckage von einem Ort zwischen der Nut 44 und dem Vorsprung 61 führt. Natürlich besteht
kein Problem, wenn die Zwischenräume
zwischen der Innenfläche der
zweiten flachen Wand 54 der Bedeckung 50 und der
oberen Fläche
der Dreharretierung 70 und zwischen dem Gewinde 43 des
Körpers 40 und
dem Gewinde 56 der Bedeckung 50 vollständig abgedichtet sind.
Es ist jedoch in hohem Grade möglich,
dass der Effekt eines derartigen Abdichtens aufgrund von mechanischen
Schwingungen der Membranpumpe 35 nach einer Montage in
einem Kraftfahrzeug verringert wird. Es ist somit wesentlich, die
Abdichtung zwischen der Nut 44 des Körpers 40 und dem Vorsprung 61 der
Membran 60 zu überprüfen.
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Die
Abdichtüberprüfungsbahnen 72 werden verwendet,
um den Grad des hermetischen Abdichtens zwischen der Nut 44 des
Körpers 40 und
dem Vorsprung 61 der Membran 60 zu überprüfen, wenn die
Zwischenräume
zwischen der Innenfläche
der zweiten flachen Wand 54 der Bedeckung 50 und
der oberen Fläche
der Dreharretierung 70 und zwischen dem Gewinde 43 des
Körpers 40 und
dem Gewinde 56 der Bedeckung 50 vollständig abgedichtet
sind. Genauer gesagt sind die Abdichtüberprüfungsbahnen 72, wie
dies vorstehend beschrieben ist, durch Löcher definiert, die sich von
den radial an der Innenseite befindlichen Wänden der Einschnitte 71 erstrecken
und an dem Innenumfang der Dreharretierung 70 offen sind,
um eine in den 1 und 2 gezeigte
Verbindung mit der Luftkammer 57 zu verwirklichen. Der
Grad des hermetischen Abdichtens zwischen der Nut 44 des
Körpers 40 und
dem Vorsprung 61 der Membran 60 wird daher überprüft, indem
die mit Druck beaufschlagte Luft zu der Pumpenkammer 46 hinzugefügt wird
und eine Luftleckage von den Abdichtüberprüfungsbahnen 72 zu
der Luftkammer 57 überwacht
wird.
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Die
Dreharretierung 70 ist aus Harz hergestellt, womit eine
Blockade der Abdichtüberprüfungsbahnen 72 vermieden
wird, die dann auftreten kann wenn die Bedeckung 50 an
den Körper 40 geschraubt
wird. Die Abdichtüberprüfungsbahnen 72 sind
bei einer höhern
Höhe als
die Vorsprünge 45 von der
oberen Fläche
der dicken Wand 42 des Körpers 40. Anders ausgedrückt sind
die Abdichtüberprüfungsbahnen 72 oberhalb
der Vorsprünge 45 in
einer horizontalen Richtung offen, ohne dadurch blockiert zu werden.
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Die
Abdichtüberprüfungsbahnen 72 können, wie
dies in den 6 und 7 dargestellt
ist, alternativ durch Nuten definiert sein, die in der oberen Fläche der
Dreharretierung 70 ausgebildet sind und sich von den radial
an der Innenseite befindlichen Wänden
der Einschnitte 71 zu dem Innenumfang der Dreharretierung 70 in
der Radiusrichtung der Dreharretierung 70 erstrecken. Dieser
Aufbau ist leichter zu bearbeiten als der in den 1 und 2 gezeigte Aufbau.
Die Tiefe der Abdichtüberprüfungsbahnen 72,
die erforderlich ist, um die Blockade von ihnen zu vermeiden, die
sich dann ergeben kann, wenn die Abdeckung 50 an den Körper 40 geschraubt
wird, kann außerdem
leichter gewonnen werden.
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An
der oberen Fläche
der zweiten flachen Wand 54 der Bedeckung 50 sind
vier keilförmige
Vorsprünge 58,
wie dies in den 4 und 5 dargestellt
ist, einstückig
ausgebildet, die bewirken, dass ein Befestigen der Bedeckung 50 an
dem Körper 40 mit
Leichtigkeit vorgesehen wird und eine Schwierigkeit beim Entfernen
der einmal an dem Körper 40 befestigten
Bedeckung 50 bewirkt wird.
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Genauer
gesagt hat jeder der Vorsprünge 58 eine
aufrechte Wand 58a und eine Abschrägung 58b. Die aufrechte
Wand 58a ist an einem Führungsende des
Vorsprungs 58 in einer Richtung angeordnet, in der die
Bedeckung 50 an dem Körper 40 befestigt wird
(das heißt
unter Betrachtung in 4 in einer Richtung des Uhrzeigersinns),
während
die Abschrägung 58b in
der Richtung des Uhrzeigersinns (das heißt nach links unter Betrachtung
in den 4 und 5) abgeschrägt ist. Die Abschrägung 58b hat eine
Bogenform, wie dies in der Draufsicht abgebildet ist. In 5 ist
mit "A" die aufrechte Wand 58a dargestellt
und mit "B" ist die Abschrägung 58b dargestellt.
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Das
Befestigen der Bedeckung 50 an dem Körper 40 kann verwirklicht
werden, indem einige oder sämtliche
aufrechten Wände 58a der
Vorsprünge 58 unter
Verwendung der Finger eines Annwenders in der Richtung des Uhrzeigersinns
gedrückt werden,
wie dies durch Pfeile in der Zeichnung dargestellt ist, um die Bedeckung 50 zu
drehen. Ein derartiges Befestigen kann alternativ gestaltet werden, indem
ein Befestigungswerkzeug 80 angewendet wird, wie dies in
den 13 und 14 dargestellt ist.
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Das
Befestigungswerkzeug 80 besteht aus einem kreuzförmigen Körper 80a,
der aus metallischen Stäben
hergestellt ist, einer Vielzahl an Rippen 80c, die sich
vertikal von den Unterseiten der Stäbe des Körpers 80a erstrecken,
und einem kreuzförmigen
Griff 80b, der an einem mittleren Abschnitt der oberen
Fläche
des Körpers 80a eingebaut
ist. Das Befestigen der Bedeckung 50 an dem Körper 40 wird verwirklicht,
indem die Rippen 80c in Anlage an den aufrechten Wänden 58a der
Vorsprünge 58 angeordnet
werden und der Griff 80b in der Richtung des Uhrzeigersinns
gedreht wird, um ein Moment auf die aufrechten Wände 58a aufzubringen.
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Die
Abschrägungen 58b der
Vorsprünge 58 sind
geometrisch so gestaltet, dass eine Schwierigkeit beim Drücken der
Vorsprünge 58 in
der Richtung des Gegenuhrzeigersinns vorgesehen wird, anders ausgedrückt ein
Moment entlastet wird, das an den Vorsprüngen 58 in der Richtung
des Gegenuhrzeigersinns ausgeübt
wird, wodurch ein unfreiwilliges Entfernen der Bedeckung 50 von
dem Körper 40 vermieden
wird.
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Die 8 und 9 zeigen
einen abgewandelten Aufbau der Bedeckung 50, der gestaltet
worden ist, um zu ermöglichen,
dass die Bedeckung 50 von dem Körper 40 entfernt wird,
indem die Membranpumpe 35 auseinandergebaut wird. Bei jedem
der Vorsprünge 58 sind
in der Abschrägung 58b zwei Schlitze 59 ausgebildet,
die sich in der Umfangsrichtung der zweiten flachen Wand 54 erstrecken,
und die so aufgebaut sind, dass ermöglicht wird, dass ein spezielles
Werkzeug in diese eingesetzt wird oder mit diesen in Eingriff gelangt.
Das Entfernen der Bedeckung 50 wird erreicht, indem das
spezielle Werkzeug in die Schlitze 59 der Vorsprünge 58 eingesetzt wird
und das spezielle Werkzeug in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns
zum Zwecke des Lösens
der Bedeckung 50 gedreht wird. Jeder der Vorsprünge 58 kann
alternativ Löcher
haben, die in der Abschrägung 58b anstelle
der Schlitze 59 ausgebildet sind.
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Die 15 und 16 zeigen
ein Beispiel von dem Spezialwerkzeug, der beim Lösen der Bedeckung 50 in
den 8 und 9 verwendet werden kann. Das
Lösewerkzeug 81 besteht
aus einem in Kreuzform aufgebauten Körper 81a, der aus
metallischen Stäben
hergestellt ist, einer Vielzahl an Zapfen 81c, von denen
sich zwei vertikal von der Unterseite von jedem der Stäbe zu dem
Körper 81a erstrecken,
und einem kreuzförmigen
Griff 81b, der an einem mittlern Abschnitt an einer oberen
Fläche
des Körpers 81a eingebaut
ist. Das Entfernen der Bedeckung 50 vom dem Körper 40 wird
verwirklicht, indem die Zapfen 81c in die an den Abschrägungen 58b der Vorsprünge 58 ausgebildeten
Schlitze 59 gesetzt werden und der Griff 81b in
der Richtung des Gegenuhrzeigersinns gedreht wird, um einen Moment
auf die Innenseiten der aufrechten Wände 58a aufzubringen,
um die Bedeckung 50 zu lösen.
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Die 10 und 11 zeigen
eine Abwandlung der Bedeckung 50, die vier keilförmige Vorsprünge 58 hat,
die an ihrem Außenumfang
ausgebildet sind. Genauer gesagt sind die Vorsprünge 58 an der Außenumfangswand 55 der
Bedeckung 50 bei gleichwinkligen Abständen ausgebildet.
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Jeder
der Vorsprünge 58 hat
wie bei den Vorsprüngen
in den 4 und 5 die aufrechte Wand 58a und
die Abschrägung 58b.
Die aufrechte Wand 58a ist an einem Führungsende des Vorsprungs 58 in einer
Richtung angeordnet, in der die Bedeckung 50 an dem Körper 40 befestigt
wird (das heißt
in einer Richtung des Uhrzeigersinns unter Betrachtung in 10),
während
die Abschrägung 58b in
der Richtung des Uhrzeigersinns (das heißt unter Betrachtung der 10 und 11 nach
links) abgeschrägt ist.
In 11 ist mit "A" die aufrechte Wand 58a dargestellt
und ist mit "B" die Abschrägung 58b dargestellt.
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Das
Befestigen der Bedeckung 50 an dem Körper 40 wird erreicht,
indem einige oder sämtliche aufrechten
Wände 58a der
Vorsprünge 58 unter
Verwendung der Finger eines Anwenders in der Richtung des Uhrzeigersinns
gedrückt
werden, wie dies durch Pfeile in der Zeichnung ausgedrückt werden soll,
um die Bedeckung 50 zu drehen. Ein derartiges Befestigen
kann alternativ ausgeführt
werden, indem eine Abwandlung von dem Befestigungswerkzeug 80,
das in den 13 und 14 dargestellt
ist, verwendet wird, bei dem der Abstand zwischen den diametrisch
entgegengesetzten beiden Rippen 80c größer als bei dem Aufbau der 13 und 14 ist.
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12 zeigt
eine abgewandelte Form der Vorsprünge 58 der 10 und 11,
die so gestaltet sind, dass ermöglicht
wird, dass die Bedeckung 50 von dem Körper 40 entfernt wird,
indem die Membranpumpe 35 auseinander gebaut wird. Jeder
der Vorsprünge 58 hat
zwei in der Abschrägung 58b ausgebildete
Schlitze 59, die sich in der Umfangsrichtung von der Außenumfangswand 55 erstrecken
und die so aufgebaut sind, dass ermöglicht wird, dass ein Spezialwerkzeug
in diese hinein eingesetzt wird oder mit diesen in Eingriff gelangt.
Das Entfernen der Bedeckung 50 wird erreicht, indem das Spezialwerkzeug
in die Schlitze 59 der Vorsprünge 58 gesetzt wird
und das Spezialwerkzeug in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns
gedreht wird, um die Bedeckung 50 zu lösen. Jeder der Vorsprünge 58 kann
alternativ Löcher,
die in der Abschrägung 58b ausgebildet
sind, anstelle der Schlitze 59 aufweisen. Das Spezialwerkzeug
kann durch eine Abwandlung des Werkzeugs 81 ausgeführt werden,
wie dies in den 15 und 16 dargestellt
ist, wobei bei der Abwandlung die Enden der Zapfen 81c nach
innen bei rechten Winkeln so gebogen sind, dass sie in die Schlitze 59 gesetzt
werden können.
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Während die
vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
hierbei offenbart ist, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung
zu erleichtern, sollte offensichtlich sein, dass die vorliegende
Erfindung in verschiedenen anderen Weisen ausgeführt werden kann, ohne vom Prinzip
der Erfindung abzuweichen. Daher soll die vorliegende Erfindung
so aufgefasst werden, dass sämtliche
möglichen
Ausführungsbeispiele
und Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele umfasst sind,
die ausgeführt
werden können,
ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen, das in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt ist.
Beispielsweise kann die Membranpumpe 35 alternativ als
eine gemeinschaftliche Pumpe oder als allgemeine Pumpe verwendet
werden, die nicht nur für
Dieselfilter gedacht ist.
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Die
Membranpumpe ist vorgesehen, die bei einem Dieselfilter für Verbrennungsmotoren
von Kraftfahrzeugen verwendet werden kann. Die Membranpumpe hat
einen Körper,
eine Membran, die an einem offenen Ende des Körpers eingebaut ist, um eine
Pumpenkammer innerhalb des Körpers
zu definieren, und eine Bedeckung, die an dem Körper so geschraubt ist, dass
die Membran zwischen der Bedeckung und dem Körper eingeklemmt wird, um eine Luftkammer
innerhalb der Bedeckung zu definieren. Die Membranpumpe hat außerdem eine
Dreharretierung, die in einem Spalt angeordnet ist, der zwischen dem
Körper
und der Bedeckung ausgebildet ist, indem die Membran gehalten wird.
Die Dreharretierung bewirkt, dass die Drehung der Membran, die einer Relativdrehung
des Körpers
und der Abdeckung dann folgt, wenn die Bedeckung an dem Körper geschraubt
wird, arretiert wird, wodurch ein Brechen der Membran oder ein Fehler
beim erneuten Einbau derselben vermieden wird.