DE102007059240A1

DE102007059240A1 - Diaphragm pump for use as e.g. dosing pump in selective catalytic reduction exhaust gas cleaning system for diesel motor vehicle, has pump head enclosed between front sides of housing, so that head is held on housing

Info

Publication number: DE102007059240A1
Application number: DE102007059240A
Authority: DE
Inventors: Michael Müller; Bernd Köhler
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10

Abstract

The pump (1) has a pump head (5) made of plastic, and attached to a housing (2). A fastening element (7) i.e. disk, with its outer periphery is attached to the housing. The pump head is enclosed between front sides (3, 6) of the housing, so that the head is held on the housing. Outer diameter of the fastening element is adjusted to the diameter of the housing, and the pump head comprises an inlet channel and an outlet channel. The fastening element comprises openings, which are adapted to respective outer periphery of the inlet channel and/or outlet channel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe, bei der ein aus Kunststoff hergestellter Pumpenkopf an einem Gehäuse befestigt ist.The The invention relates to a diaphragm pump, wherein a made of plastic Pump head is attached to a housing.

Membranpumpen sind im Stand der Technik insbesondere zur Förderung von aggressiven Medien bekannt. Der Einsatz solcher Membranpumpen hat sich zur Förderung einer Harnstoff-Wasser-Lösung bei Abgasnachbehandlungssystemen von Kraftfahrzeugen etabliert. Durch die Trennung von Förderraum und Antriebsraum mittels der Membran ist gewährleistet, dass die innerhalb des Antriebsraums befindlichen Antriebselemente nicht in Kontakt mit der aggressiven Harnstoff-Wasser-Lösung gelangen.diaphragm pumps are in the art in particular for the promotion of known to aggressive media. The use of such diaphragm pumps has to promote a urea-water solution established in exhaust aftertreatment systems of motor vehicles. By the separation of pumping room and drive room by means of The membrane ensures that the inside of the drive compartment located drive elements not in contact with the aggressive Urea-water solution arrive.

DE 20 2005 002 471 U1 zeigt eine Membranpumpe, bei der an einem Kurbelgehäuse ein aus Kunststoff hergestellter Pumpenkopf befestigt ist. Das für den Pumpenkopf verwendete Kunststoffmaterial ist chemisch inert und somit resistent gegen eine mit der Pumpe geförderte, aggressive Flüssigkeit. Üblicherweise ist der Pumpenkopf mit dem Kurbelgehäuse verschraubt, wobei die Membran zwischen dem Pumpenkopf und dem Kurbelgehäuse eingespannt ist. Die Verbindungsart mittels Verschrauben ist kostspielig, da zusätzliche Bauteile und eine längere Fertigungszeit erforderlich sind. Zur Vermeidung von zusätzlichem Bauraum sind zum Beispiel innerhalb des Pumpenkopfes Vertiefungen notwendig, um darin die Schraubenköpfe aufzunehmen. Solche Vertiefungen erfordern zumeist zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung des Pumpenkopfes. DE 20 2005 002 471 U1 shows a diaphragm pump, in which a pump head made of plastic is attached to a crankcase. The plastic material used for the pump head is chemically inert and therefore resistant to pumped aggressive fluid. Typically, the pump head is bolted to the crankcase with the diaphragm clamped between the pump head and the crankcase. The type of connection by means of screwing is expensive because additional components and a longer production time are required. To avoid additional space, for example, recesses are required within the pump head to accommodate the screw heads therein. Such wells usually require additional steps in the manufacture of the pump head.

Bei der Membranpumpe gemäß DE 20 2005 002 471 U1 ist im Einspannbereich der Membran zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Pumpenkopf ein die Membran beaufschlagender Dichtvorsprung vorgesehen, der an einen vom Pumpenkopf verschiedenen und als Dichtring ausgebildeten Dichtvorsprung-Tragring einstückig angeformt ist. Dieser Dichtvorsprung-Tragring ist mit seinem Tragring-Grund in einer Aussparung des Pumpenkopfes eingelassen. Da der Dichtvorsprung-Tragring aus einen im Vergleich zum Pumpenkopf weniger fließfähigen Material hergestellt ist und da somit auf dessen angeformter Dichtvorsprung aus diesem härteren Material besteht, wird ein Fließen und Verformen des Dichtvorsprungs verhindert und einem Nachlassen der auf den Einspannrandbereich ausgeübten Vorspannung entgegengewirkt. Bei einer solchen Pumpenkopfanbindung treten jedoch bei höheren Temperaturen Undichtigkeitsprobleme auf.In the diaphragm pump according to DE 20 2005 002 471 U1 is in the clamping region of the membrane between the crankcase and the pump head, a diaphragm acting on the sealing projection provided which is integrally formed on a different from the pump head and designed as a sealing ring sealing projection support ring. This sealing projection support ring is embedded with its support ring base in a recess of the pump head. Since the sealing projection-supporting ring is made of a less flowable material compared to the pump head and thus there on the molded sealing projection made of this harder material, a flow and deformation of the sealing projection is prevented and counteracted a decrease in the force exerted on the Einspannrandbereich bias. With such a pump head connection, however, leakage problems occur at higher temperatures.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Membranpumpe zu schaffen, bei der ein aus Kunststoff hergestellter Pumpenkopf mit einem Gehäuse kostengünstig dergestalt verbunden ist, dass sich diese Verbindung unter Temperatureinfluss nicht löst.Corresponding the object of the invention is to provide a diaphragm pump, in a made of plastic pump head with a housing inexpensive connected in such a way that this Connection does not dissolve under the influence of temperature.

Diese Aufgabe wird durch eine Membranpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These Task is achieved by a diaphragm pump with the features of the claim 1 solved. Advantageous developments are in the dependent claims Are defined.

Eine erfindungsgemäßen Membranpumpe umfasst ein Gehäuse, einen aus Kunststoff hergestellten Pumpenkopf, der an dem Gehäuse befestigt ist, und ein Befestigungselement, das mit seinem Außenumfang an dem Gehäuse befestigt ist und den Pumpenkopf zwischen sich und einer Stirnseite des Gehäuses einschließt, so dass der Pumpenkopf an dem Gehäuse gehalten ist. Die Befestigung des Pumpenkopfes an dem Gehäuse mittels des Befestigungselements zeichnet sich durch einen großflächigen Kontakt zwischen Befestigungselement und Pumpenkopf aus, so dass eine nur geringe Flächenpressung zwischen Befestigungselement und Pumpenkopf entsteht. Hierdurch wird ein Kriechen des Kunststoff-Pumpenkopfes wirksam verhindert.A diaphragm pump according to the invention comprises a housing, a pump head made of plastic attached to the housing is attached, and a fastener, with its outer circumference is attached to the housing and the pump head between encloses itself and one end face of the housing, so that the pump head is held on the housing. The Attachment of the pump head to the housing by means of Fastening element is characterized by a large area Contact between fastener and pump head, so that a low surface pressure between fastener and pump head is created. This will cause creeping of the plastic pump head effectively prevented.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Membranpumpe magnetisch angetrieben sein, mittels eines entsprechenden auf einen Antriebskolben wirkenden Magnetantrieb, wobei der Antriebskolben die Membran in eine Hubbewegung versetzt. Hierbei ist das Gehäuse, innerhalb dessen das Antriebselement verschieblich geführt ist, vorzugsweise aus Metall hergestellt, so dass es als magnetkreisführendes Bauteil dient. Das Befestigungselement ist zweckmäßigerweise ebenfalls aus Metall hergestellt, so dass an der Kontaktfläche zwischen Befestigungselement und Gehäuse eine Metallverbindung vorliegt. Diese Verbindung kann durch ein Verstemmen des Befestigungselements mit dem Gehäuse oder durch ein Verschrauben erfolgen. Beide Varianten lassen sich preisgünstig durchführen. Ein Verschrauben des Befestigungselements mit dem Gehäuse der Membranpumpe hat den Vorteil, dass der Pumpenkopf wahlweise von dem Gehäuse gelöst werden kann, zum Beispiel für Wartungszwecke oder dergleichen.In Advantageous development of the invention, the diaphragm pump be magnetically driven, by means of a corresponding one Drive piston acting magnetic drive, the drive piston the diaphragm is set in a lifting motion. Here is the case, within which the drive element guided displaceably is preferably made of metal, so that it can be used as a magnetic circuit Component serves. The fastening element is expediently also made of metal, so that at the contact surface between the fastener and housing a metal connection is present. This connection can be made by caulking the fastener done with the housing or by screwing. Both types can be carried out inexpensively. A screwing the fastener with the housing of the diaphragm pump has the advantage that the pump head optionally from the housing can be solved, for example, for maintenance purposes or similar.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann das Befestigungselement in Form einer Scheibe ausgebildet sein, die mit ihrem Außendurchmesser an einen Durchmesser des Gehäuses angepasst ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Befestigungselement an seinem Außenumfang gleichmäßig in Kontakt mit einer Innenfläche des Gehäuses gelangt, woraus ein stabiles und betriebssicheres Verbinden des Befestigungselements mit dem Gehäuse resultiert. Die Kontaktfläche zwischen Befestigungselement und Pumpenkopf ist maximiert, wodurch Kraftspitzen bzw. eine Flächenpressung, die auf den Kunststoff-Pumpenkopf einwirken, minimiert werden, so dass ein Fließen des Kunststoffs ausgeschlossen ist.In an advantageous development of the invention, the fastening element can be designed in the form of a disk, which is adapted with its outer diameter to a diameter of the housing. This ensures that the fastener reaches evenly on its outer circumference in contact with an inner surface of the housing, resulting in a stable and reliable connection of the fastener results with the housing. The contact surface between the fastener and the pump head is maximized, so that force peaks or a surface pressure on the Plastic pump head acting, minimized, so that a flow of the plastic is excluded.

Falls die Membranpumpe einen Einlasskanal und einen Auslasskanal aufweist, kann das Befestigungselement Ausnehmungen aufweisen, die an einen jeweiligen Außenumfang des Einlasskanals bzw. des Auslasskanals angepasst sind. Diese Ausnehmungen können in einen Randbereich des Befestigungselements auslaufen, so dass das Befestigungselement in einer Draufsicht die Form eines Doppel-Halbmondes annimmt. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, dass trotz der Ausnehmungen die verbleibende Kontaktfläche zwischen Befestigungselement und Pumpenkopf relativ groß ist, um Druckspitzen und ein daraus resultierendes Kriechen des Kunststoffs zu vermeiden.If the diaphragm pump has an inlet channel and an outlet channel, the fastener may have recesses which are connected to a respective outer circumference of the inlet channel and the outlet channel are adjusted. These recesses can be in a border area leak of the fastener, so that the fastener in a plan view takes the form of a double crescent. Of the Advantage of such an embodiment is that despite the Recesses the remaining contact surface between fastener and pump head is relatively large to pressure spikes and a resulting in creep of the plastic to avoid.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann bei einer magnetisch angetriebenen Membranpumpe das Gehäuse an der Stirnseite, die an den Pumpenkopf angrenzt, einen Umfangsflansch aufweisen, der die Außenumfangsfläche des Befestigungselements übergreift. Dies erleichtert einerseits ein Verbinden des Befestigungselements mit seiner Außenumfangsfläche an dem Gehäuse, und gewährleistet andererseits einen homogenen Magnetkreis zum Antrieb des Antriebselements, da das Befestigungselement – als metallisches Bauteil – zur Magnetkreisführung beiträgt.In Advantageous development of the invention can be at a magnetic driven diaphragm pump the housing on the front side, adjacent to the pump head, having a peripheral flange, which engages over the outer peripheral surface of the fastening element. On the one hand, this facilitates a connection of the fastening element with its outer peripheral surface on the housing, and on the other hand ensures a homogeneous magnetic circuit for Driving the drive element, since the fastener - as metallic component - for magnetic circuit guidance contributes.

Die erfindungsgemäße Membranpumpe zeichnet sich durch eine temperaturresistente Befestigung beider Bauteile aus Kunststoff (d. h. der Pumpenkopf) und Metall (d. h. das Pumpengehäuse) aus. Des weiteren resultiert aus dieser Befestigung eine temperaturresistente Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Pumpenkopf, und auch eine temperaturresistente Membranhubbegrenzung.The inventive diaphragm pump is characterized a temperature-resistant attachment of both plastic components (i.e., the pump head) and metal (i.e., the pump housing) out. Furthermore, results from this attachment a temperature-resistant Seal between the housing and the pump head, and also a temperature-resistant diaphragm stroke limitation.

Die erfindungsgemäße Membranpumpe eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen, z. B. zur Förderung und Dosierung einer aggressiven Harnstofflösung, um diese in den Abgasstrang einzuspritzen. Alternativ oder zusätzlich kann die Membranpumpe zur Förderung eines Fluids bzw. der genannten Harnstofflösung von einem Vorratsbehälter hinein in einen anderen Vorratsbehälter eingesetzt werden. Bei einem solchen Umpumpen von einem Vorratsbehälter in einen anderen dient die Membranpumpe als Transferpumpe. Falls das Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Behältern bzw. Zusatz- oder Zwischentanks ausgerüstet ist, kann eine eine Mehrzahl von Membranpumpen vorgesehen sein, wobei eine jeweilige Membranpumpe zwischen zwei miteinander durch geeignete Leitungen in Verbindung stehenden Behältern angeordnet ist und ein Fördern bzw. Pumpen des Fluids von einem Behälter in den anderen ermöglicht.The The diaphragm pump according to the invention is particularly suitable for use in motor vehicles, e.g. B. to promote and dosing of an aggressive urea solution to this to inject into the exhaust system. Alternatively or in addition can the diaphragm pump for conveying a fluid or the said urea solution from a reservoir be inserted into another reservoir. In such a pumping from a reservoir in another is the diaphragm pump as a transfer pump. If that Vehicle with a plurality of containers or additional or intermediate tanks, one may be a plurality be provided by diaphragm pumps, wherein a respective diaphragm pump between two by suitable lines in combination standing containers is arranged and conveying or Pumping the fluid from one container to the other allows.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The The invention is based on an embodiment schematically shown in the drawing and is below under Referring to the drawings described in detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Membranpumpe, 1 a partially broken side view of a diaphragm pump according to the invention,

2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht der Membranpumpe von 1, in der die Membranpumpe um ihre Längsachse um 90° gedreht ist, und 2 a partially broken side view of the diaphragm pump of 1 in which the diaphragm pump is rotated by 90 ° about its longitudinal axis, and

3 eine Draufsicht auf eine Stirnseite der Membranpumpe gemäß 1 bzw. 2 aus Sicht des Pumpenkopfes. 3 a plan view of an end face of the diaphragm pump according to 1 respectively. 2 from the perspective of the pump head.

4 eine prinzipiell vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystems, bei dem in einer Leitung von einem Reduktionsmittel-Tank zu einer vor einem Katalysator angeordneten Einspritzdüse eine Membranpumpe gemäß 1 oder 2 angeordnet ist, und 4 a simplified principle view of an exhaust aftertreatment system according to the invention, in which in a line from a reducing agent tank to an injection nozzle arranged in front of a catalyst, a diaphragm pump according to 1 or 2 is arranged, and

5 eine Verwendung der Membranpumpe gemäß 1. 5 a use of the diaphragm pump according to 1 ,

1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Membranpumpe 1, in der ein Pumpengehäuse 2 teilweise aufgebrochen dargestellt ist. Das Pumpengehäuse 2 ist an einer Stirnseite 3 offen ausgebildet, wobei diese Stirnseite durch einen randseitigen Flansch 4 begrenzt ist. 1 shows a side view of a diaphragm pump according to the invention 1 in which a pump housing 2 partially broken away. The pump housing 2 is on a front side 3 open, with this end face by a peripheral flange 4 is limited.

An dem Gehäuse 2 ist ein Pumpenkopf 5 befestigt, der die Stirnseite 3 des Gehäuses 2 verschließt. Der Pumpenkopf 5 ist aus einem Kunststoff hergestellt. Falls mit der Membranpumpe aggressive Medien gefördert werden, ist der zur Herstellung des Pumpenkopfes 5 verwendete Kunststoff zweckmäßigerweise chemisch inert, so dass er durch ein aggressives Medium nicht angegriffen wird. Der Pumpenkopf 5 weist an seiner Stirnseite angrenzend zum Gehäuse 2 einen Außendurchmesser auf, der an einen Innendurchmesser des Flansches 4 angepasst ist. Somit lässt sich der Pumpenkopf 5 in die offene Stirnseite 3 der Membranpumpe 1 hineinstecken, wobei eine Außenumfangsfläche des Pumpenkopfes in Kontakt mit einer Innenfläche des Flansches 4 ist.On the case 2 is a pump head 5 attached to the front 3 of the housing 2 closes. The pump head 5 is made of a plastic. If aggressive media are pumped with the diaphragm pump, that is for the production of the pump head 5 used plastic expediently chemically inert, so that it is not attacked by an aggressive medium. The pump head 5 has on its front side adjacent to the housing 2 an outer diameter that matches an inner diameter of the flange 4 is adjusted. Thus, the pump head can be 5 in the open front 3 the diaphragm pump 1 insert, wherein an outer peripheral surface of the pump head is in contact with an inner surface of the flange 4 is.

Der Flansch 4 umfasst in einem vorbestimmten Abstand im Rand der Stirnseite 3 einen Rücksprung 6. Der Rücksprung 6 dient als Anlagefläche für den Pumpenkopf 5, wenn dieser in die offene Stirnseite 3 des Gehäuses 2 eingeführt und innerhalb des Flansches 4 aufgenommen ist. Die Befestigung des Pumpenkopfes 5 an dem Gehäuse 2 erfolgt durch ein Befestigungselement 7, das in Form einer Scheibe ausgebildet ist, die mit ihrem Außendurchmesser an einen Innendurchmesser des Flansches 4 im wesentlichen angepasst ist. Der Außendurchmesser des Befestigungselements 7 ist im Vergleich zum Innendurchmesser des Flansches 4 geringfügig größer gewählt, so dass sich ein Übermaß ergibt. Hierdurch ist es möglich, das Befestigungselement 7, nachdem der Pumpenkopf 5 in Anlage mit dem Rücksprung 6 innerhalb des Flansches 4 gebracht ist, mit dem Flansch 4 zu verstemmen. Durch diese kraftschlüssige Verbindung ist das Befestigungselement 7 dauerhaft und fest mit dem Gehäuse 2 im Bereich des Flansches 4 verbunden, wobei der Pumpenkopf 5 mit seinem Bodenabschnitt 5a zwischen dem Rücksprung 6 und dem Befestigungselement 7 aufgenommen ist. Eine große Kontaktfläche 8, die in dem teilweise aufgebrochenen Bereich von 1 als Linie innerhalb des Flansches 4 gezeigt ist, verhindert, dass zwischen dem Befestigungselement 7 und dem Bodenabschnitt 5a des Pumpenkopfes 5 hohe Flächenpressungen bzw. Kraftspitzen entstehen, so dass es nicht zu einem Kriechen bzw. Fließen des Kunststoffs kommt.The flange 4 comprises at a predetermined distance in the edge of the front side 3 a return 6 , The return 6 serves as a contact surface for the pump head 5 if this in the open front 3 of the housing 2 inserted and inside the flange 4 is included. The attachment of the pump head 5 on the housing 2 done by a fastener 7 , which is formed in the form of a disc, with its outer diameter to an inner diameter of the flange 4 is substantially adapted. The outer diameter of the fastener 7 is compared to the inside diameter of the flange 4 slightly larger, so that there is an excess. This makes it possible, the fastener 7 after the pump head 5 in contact with the return 6 inside the flange 4 brought, with the flange 4 to caulk. Through this non-positive connection is the fastener 7 permanently and firmly with the housing 2 in the area of the flange 4 connected, with the pump head 5 with its bottom section 5a between the return 6 and the fastener 7 is included. A big contact area 8th which are in the partially ruptured area of 1 as a line within the flange 4 is shown, prevents between the fastener 7 and the bottom section 5a the pump head 5 high surface pressures or force peaks occur, so that there is no creeping or flow of the plastic.

Alternativ zu einer Verbindung zwischen Befestigungselement 7 und Flansch 4 mittels Verstemmen kann das Befestigungselement 7 an seiner Außen umfangsfläche mit einem Gewinde versehen sein, das mit einem daran angepassten Innengewinde des Flansches 4 verschraubt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungselement 7 bei Bedarf aus dem Flansch 4 herausgeschraubt werden kann, um den Pumpenkopf 5 vom Gehäuse 2 abzunehmen, zum Beispiel für Wartungszwecke.Alternatively to a connection between the fastening element 7 and flange 4 by caulking, the fastener 7 be provided on its outer peripheral surface with a thread, with an adapted internal thread of the flange 4 is screwed. This has the advantage that the fastener 7 if necessary, out of the flange 4 can be unscrewed to the pump head 5 from the case 2 for maintenance purposes, for example.

In 2 ist die Membranpumpe 1 gemäß 1 in einer um 90° gedrehten Ansicht gezeigt, mit einer entsprechend angepassten Schnittführung in dem teilweise aufgebrochenen Bereich des Gehäuses 2. Der Pumpenkopf 5 weist ein Einlassrohr 9 und ein Auslassrohr 10 auf, wobei Einlass- und Auslassrohr 9, 10 im Bereich des Bodenabschnitts des Pumpenkopfes 5 in einem Förderraum 11 münden. Der Förderraum 11 wird auf Seiten des Gehäuses 2 durch eine Membran 12 begrenzt, die von einem (nicht gezeigten) magnetisch angetriebenen Ankerkolben in Hubbewegung versetzt wird. Diese Hubbewegung erzeugt in dem Förderraum 11 eine Druckveränderung, wodurch ein Fluid durch das Einlass- und Auslassrohr 9, 10 gefördert werden kann. Die Förderrichtung des Fluids durch das Einlass- und Auslassrohr 9, 10 ist in 2 durch Pfeile dargestellt. Angrenzend an den Förderraum 11 sind in dem Pumpenkopf 5 Sperrventile 13 angeordnet, die mittels einer Federvorspannung druckgesteuert sind und ungewollte Leckageströme verhindern.In 2 is the diaphragm pump 1 according to 1 shown in a rotated by 90 ° view, with a correspondingly adapted cut in the partially broken portion of the housing 2 , The pump head 5 has an inlet tube 9 and an outlet pipe 10 on, with inlet and outlet pipe 9 . 10 in the area of the bottom section of the pump head 5 in a pump room 11 lead. The pump room 11 will be on the side of the case 2 through a membrane 12 limited, which is offset by a (not shown) magnetically driven armature piston in lifting movement. This lifting movement generated in the delivery chamber 11 a pressure change, whereby a fluid through the inlet and outlet pipe 9 . 10 can be promoted. The conveying direction of the fluid through the inlet and outlet pipe 9 . 10 is in 2 represented by arrows. Adjacent to the pump room 11 are in the pump head 5 check valves 13 arranged, which are pressure-controlled by means of a spring bias and prevent unwanted leakage currents.

Der Magnetantrieb für den Ankerkolben sieht eine (nicht gezeigte) Spule vor, die in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist und den Ankerkolben umschließt. Zur Stromzuführung für die Spule sind elektrische Anschlüsse 16 vorgesehen. Eine homogene Magnetkreisführung des durch die Spule erzeugten Magnetkreises wird dadurch gewährleistet, dass das Gehäuse 2 aus Metall hergestellt ist. In gleicher Weise ist das Befestigungselement 7 aus Metall hergestellt. Hierdurch ist gewährleistet, dass an der Kontaktfläche zwischen Befestigungselement 7 und Flansch 4 eine Metall-Metall-Verbindung vorliegt, sei es durch ein Verstemmen oder Verschrauben, wie vorstehend erläutert. Dies gewährleistet ein stabiles und dauerhaftes Verbinden des Befestigungselements 7 mit dem Gehäuse 2, wobei durch die genannte große Kontaktfläche zwischen dem Befestigungselement 7 und dem Bodenabschnitt 5a des Pumpenkopfes 5 keinen großen Flächenpressungen auf den Kunststoff einwirken, was ein Kriechen bzw. Fließen des Kunststoffs verhindert.The solenoid drive for the armature piston provides a coil (not shown) in the housing 2 is included and surrounds the anchor piston. The power supply for the coil are electrical connections 16 intended. A homogeneous magnetic circuit guidance of the magnetic circuit generated by the coil is ensured by the fact that the housing 2 made of metal. In the same way, the fastener 7 made of metal. This ensures that at the contact surface between the fastener 7 and flange 4 a metal-to-metal connection is present, whether by caulking or screwing, as explained above. This ensures a stable and permanent connection of the fastener 7 with the housing 2 , wherein by said large contact surface between the fastener 7 and the bottom section 5a the pump head 5 no large surface pressures on the plastic act, which prevents creeping or flow of the plastic.

Da das Befestigungselement 7 aus einem Metall hergestellt ist, kann es nicht nur ein temperaturresistentes Befestigen des Pumpenkopfes 5 mit dem Gehäuse 2 gewährleisten, sondern gleichzeitig die Aufgabe eines magnetkreisführenden Bauteils übernehmen, um bei einem Erregen der Spule ein homogenes Magnetfeld zum Antrieb des Ankerkolbens bereitzustellen.As the fastener 7 Made of a metal, it can not only a temperature resistant attaching the pump head 5 with the housing 2 ensure, but at the same time take over the task of a magnetic circuit leading component to provide a homogeneous magnetic field for driving the armature piston upon energization of the coil.

3 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite 3 der Membranpumpe 1 aus Sicht des Pumpenkopfes 5. In dieser Ansicht sind das Einlassrohr 9 und das Auslassrohr 10 kreisförmig dargestellt. Das scheibenförmige Befestigungselement 7 weist zwei Ausnehmungen 14 auf, die an einen Außendurchmesser des Einlass- und Auslassrohrs 9, 10 angepasst und geringfügig größer als diese ausgebildet sind. Somit ist in Folge der Ausnehmungen 14 ein Positionieren des Befestigungselements 7 an dem Bodenabschnitt des Pumpenkopfes 5 dergestalt möglich, dass die Außenumfangsfläche des Befestigungselements 7 in Kontakt mit einer Innenfläche des Flansches 4 gelangt, um das Befestigen mittels Verstemmen bzw. Verschrauben, wie vorstehend erläutert, vorzunehmen. 3 shows a plan view of the front side 3 the diaphragm pump 1 from the perspective of the pump head 5 , In this view are the inlet pipe 9 and the outlet pipe 10 shown in a circle. The disc-shaped fastening element 7 has two recesses 14 on, to an outer diameter of the inlet and outlet pipe 9 . 10 adapted and slightly larger than these are formed. Thus, in consequence of the recesses 14 a positioning of the fastener 7 at the bottom portion of the pump head 5 such that the outer circumferential surface of the fastener is possible 7 in contact with an inner surface of the flange 4 passes to make the fastening by means of caulking or screwing, as explained above.

Eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Pumpenkopf 5 und dem Gehäuse 2 wird durch eine ringförmige Elastomerabdichtung 15 erzielt, die vor einer Montage des Pumpenkopfes 5 in den Schulterabschnitt bzw. Rücksprung 6 eingelegt wird. Durch ein Einsetzen des Bodenabschnitts des Pumpenkopfs 5 in die offene Stirnseite 3 gelangt ein stirnseitiger Randabschnitt des Pumpenkopfes 5 in den Kontakt mit der Elastomerabdichtung 15 und presst diese gegen den Rücksprung 6. Hierdurch wird die Verbindungsstelle zwischen Gehäuse 2 und Pumpenkopf 5 bzw. der Förderraum 11 nach außen hin wirkungsvoll abgedichtet.An adequate seal between the pump head 5 and the housing 2 is made by an annular elastomer seal 15 achieved before a mounting of the pump head 5 in the Shoulder section or return 6 is inserted. By inserting the bottom section of the pump head 5 in the open front 3 enters an end-side edge portion of the pump head 5 in contact with the elastomer seal 15 and presses them against the return 6 , As a result, the connection point between the housing 2 and pump head 5 or the delivery room 11 effectively sealed from the outside.

In 4 ist ein System 70 zur Nachbehandlung eines Abgases eines Verbrennungsmotors mit einem Reduktionsmittel gezeigt, bei dem die erfindungsgemäße Membranpumpe 9 eingesetzt werden kann. Das System 70 arbeitet nach dem Prinzip des SCR-Verfahrens, bei dem ein Reduktionsmittel in Form einer wässrigen Harnstoff-Wasser-Lösung in die Abgase eines Dieselmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators eingespritzt wird.In 4 is a system 70 for the aftertreatment of an exhaust gas of an internal combustion engine with a reducing agent, in which the diaphragm pump according to the invention 9 can be used. The system 70 operates on the principle of the SCR process, in which a reducing agent in the form of an aqueous urea-water solution is injected into the exhaust gases of a diesel engine upstream of an SCR catalyst.

Mit dem System 70 können die Grenzwertstufen Euro 4 und Euro 5 eingehalten und die einleitend genannten Vorteile des SCR-Verfahrens erzielt werden. Die Membranpumpe 9 eignet sich aufgrund der genannten Medientrennung zwischen einem Antriebsraum, in dem der Annkerkolben verschieblich aufgenommen ist, und dem Förderraum 11 zum Dosieren eines aggressiven Reduktionsmittels.With the system 70 can the limit levels Euro 4 and euros 5 complied with and the advantages of the SCR method mentioned above are achieved. The diaphragm pump 9 is due to the aforementioned media separation between a drive space in which the Annkerkolben is slidably received, and the delivery chamber 11 for dosing an aggressive reducing agent.

Nachstehend ist das System 70 im Detail erläutert.Below is the system 70 explained in detail.

Das System 70 umfaßt einen Tank 71, in dem die Harnstoff-Wasser-Lösung enthalten ist. Eine Verbindungsleitung 72 führt zu einer Einspritzdüse 73, die stromaufwärts eines Katalysators 74 an einem Abgasrohr 75 eines (nicht gezeigten) Diesel-Verbrennungsmotors befestigt ist. In der Verbindungsleitung 72 ist eine Membranpumpe 9 angeordnet, die oben unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert ist. Die Membranpumpe 9 dient in dem System 70 als Dosierpumpe, um die Harnstoff-Wasser-Lösung aus dem Tank 71 an die Einspritzdüse 73 zu dosieren und in das Abgasrohr 75 einzuspritzen.The system 70 includes a tank 71 in which the urea-water solution is contained. A connection line 72 leads to an injection nozzle 73 upstream of a catalyst 74 on an exhaust pipe 75 a diesel internal combustion engine (not shown) is attached. In the connection line 72 is a diaphragm pump 9 arranged above with reference to the 2 and 3 is explained. The diaphragm pump 9 serves in the system 70 as a metering pump to the urea-water solution from the tank 71 to the injector 73 to dose and into the exhaust pipe 75 inject.

Die Membranpumpe 9 ist an eine Steuereinheit 76 angeschlossen, die wiederum an eine Motorsteuerung 77 angeschlossen ist. Mittels der Steuereinheit wird das Bestromen der Magnetspule 13 gesteuert, um dadurch einen Hub und eine Frequenz für den Ankerkolben 7 einzustellen. Hieraus resultiert ein veränderliches Fördervolumen für die Harnstoff-Wasser-Lösung. Das bei der obigen Erläuterung der Membranpumpe 9 sogenannte flüssige Medium ist bei dem System 70 als die wässrige Harnstoff-Wasser-Lösung zu verstehen.The diaphragm pump 9 is to a control unit 76 connected, in turn, to a motor controller 77 connected. By means of the control unit is the energizing of the solenoid 13 controlled, thereby a stroke and a frequency for the anchor piston 7 adjust. This results in a variable delivery volume for the urea-water solution. This in the above explanation of the diaphragm pump 9 so-called liquid medium is in the system 70 as the aqueous urea-water solution to understand.

Die Steuereinheit 76 kann über die Motorsteuerung 77 an verschiedene Betriebszustände des Motors, wie z. B. Leerlauf, Vollgas oder dergleichen, angepaßt werden. Hierdurch können für die Membranpumpe 9 verschiedene Betriebszustände erzielt werden, die an den jeweiligen Motor-Betriebszustand angepaßt sind, in Bezug auf die Menge der einzuspritzenden Harnstoff-Wasser-Lösung.The control unit 76 can via the engine control 77 to various operating conditions of the engine, such. As idle, full throttle or the like. This allows for the diaphragm pump 9 various operating conditions are achieved, which are adapted to the respective engine operating state, with respect to the amount of urea-water solution to be injected.

Das System 70 weist nur eine Verbindungsleitung 72 auf, die von dem Tank 71 zur Einspritzdüse 73 führt. Es ist keine weitere Rückleitung von der Düse 73 zurück zum Tank 71 vorgesehen. Mit der Membranpumpe 9 lassen sich ausreichend hohe Drücke erzielen, so dass die Harnstoff-Wasser-Lösung mit der gewünschten Dispersion in das Abgasrohr 75 eingespritzt wird. Beispielsweise können mit der Membranpumpe 9 Drücke von größer als 10 bar erzeugt werden.The system 70 has only one connection line 72 on that from the tank 71 to the injection nozzle 73 leads. There is no further return from the nozzle 73 back to the tank 71 intended. With the diaphragm pump 9 can achieve sufficiently high pressures, so that the urea-water solution with the desired dispersion in the exhaust pipe 75 is injected. For example, with the diaphragm pump 9 Pressures greater than 10 bar are generated.

Mit der erfindungsgemäßen Membranpumpe 9 und ihren zugehörigen erfindungsgemäßen Komponenten ist eine äußerst präzise und Gegendruck unabhängige Dosierung von Fluiden bis hin zu mehreren Atmosphären Gegendruck möglich, zum Beispiel mit Druckwerten von größer als 10 bar. Durch die Trennung des Antriebsraums von dem Förderraum 11 mittels der Membran 1 ist auch ein Dosieren von aggressiven Medien, zum Beispiel einer wässrigen Harnstoff-Wasser-Lösung, möglich.With the diaphragm pump according to the invention 9 and its associated components according to the invention is an extremely precise and back pressure independent dosing of fluids up to several atmospheres back pressure possible, for example, with pressure values greater than 10 bar. By separating the drive space from the delivery chamber 11 by means of the membrane 1 Dosing of aggressive media, for example an aqueous urea-water solution, is also possible.

In 5 ist eine weitere Verwendung der Membranpumpe 9 gezeigt. Ein erster Behälter 40 ist mit einem zweiten Behälter 41 mittels einer Leitung 42 verbunden, wobei die Membranpumpe 9 an die Leitung 42 angeschlossen ist. Die Membranpumpe 9 bildet somit einen Teil der Leitung 42, so dass es mittels der Membranpumpe 9 möglich ist, ein in dem Behälter 40 enthaltenes Fluid durch die Leitung 42 in den zweiten Behälter 42 zu fördern. Ein solches Fördern kann mit hoher Genauigkeit und ggf. hohem Durchsatz erfolgen.In 5 is another use of the diaphragm pump 9 shown. A first container 40 is with a second container 41 by means of a line 42 connected, the diaphragm pump 9 to the line 42 connected. The diaphragm pump 9 thus forms part of the line 42 , so it by means of the diaphragm pump 9 is possible, one in the container 40 contained fluid through the line 42 in the second container 42 to promote. Such conveying can be done with high accuracy and possibly high throughput.

Es versteht sich, dass die Membranpumpe 1 nicht nur zur Dosierung eines aggressiven Fluids, sondern auch zur Dosierung von sonstigen Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, geeignet ist.It is understood that the diaphragm pump 1 not only for the dosage of an aggressive fluid, but also for the dosage of other fluids, especially liquids, is suitable.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202005002471 U1 [0003, 0004]

Claims

Diaphragm pump ( 1 ), comprising a housing ( 2 ), a pump head made of plastic ( 5 ) attached to the housing ( 2 ) is fastened, characterized by a fastening element ( 7 ), which with its outer circumference on the housing ( 2 ) and the pump head ( 5 ) between itself and an end face ( 3 . 6 ) of the housing ( 2 ), so that the pump head ( 5 ) on the housing ( 2 ) is held.

Diaphragm pump ( 1 ) according to claim 1, wherein the fastening element ( 7 ) is formed in the form of a disc, which in its outer diameter to a diameter of the housing ( 2 ) is adjusted.

Diaphragm pump ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the fastening element ( 7 ) at its outer periphery with the housing ( 2 ) is caulked or screwed.

Diaphragm pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the pump head ( 5 ) an inlet channel ( 9 ) and an outlet channel ( 10 ), wherein the fastening element ( 7 ) Has recesses, which at a respective outer periphery of the inlet channel ( 9 ) or outlet channel ( 10 ) are adjusted.

Diaphragm pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, in which the housing ( 2 ) on the pump head ( 5 ) adjacent end face ( 3 ) a peripheral flange ( 4 ) having the outer peripheral surface of the fastener ( 7 ) overlaps.

Diaphragm pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein between the pump head ( 5 ) and the housing ( 2 ) an elastomeric seal ( 15 ) is provided.

Diaphragm pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, which is a magnetic drive for the membrane 12 having the housing ( 2 ) is made of metal and serves as a magnetic circuit leading component.

Diaphragm pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the fastening element ( 7 ) is made of metal.

Use of a diaphragm pump ( 9 ) according to one of claims 1 to 8 as a metering pump in an SCR emission control system ( 70 ) for diesel vehicles.

Use of a diaphragm pump ( 9 ) according to one of claims 1 to 8 as a transfer pump to a fluid from a container ( 40 ) into another container ( 41 ) to promote.