DE102017004207A1

DE102017004207A1 - Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe

Info

Publication number: DE102017004207A1
Application number: DE102017004207.1A
Authority: DE
Inventors: Axel Müller; Thomas Rolland; Jeannette Kemper
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2017-04-29
Filing date: 2017-04-29
Publication date: 2018-10-31
Also published as: CN108799046A

Abstract

KurzfassungAufgabe: Das Gehäuse (6) der Hubkolbenpumpe (1) soll sich bei steigendem Druck im Spulenraum (15) in einem Teilbereich so verformen, dass sich bis zu einem Grenzdruck peine elastische Verformung ergibt, die nach einem Absinken des Drucks wieder vollständig zurückgestellt wird und dass sich bei einem größeren Druck als peine plastische Verformung einstellt, die nur einen begrenzten Schaden erzeugt. Lösung: Das Gehäuse (6) besteht aus mindestens zwei Teilen, nämlich aus einem den Elektromagneten (2) umfassenden Hauptteil (10) und einem damit formschlüssig oder kraftschlüssig verbundenen Deckel (11), wobei ein Teil des Deckels (11) als ein Federmittel (12) wirkt. Anwendung: Die Hubkolbenpumpe wird vorzugsweise zum Fördern und/oder zum Dosieren von wasserhaltigen Flüssigkeiten verwendet, beispielsweise in Abgasreinigungsanlegen von Verbrennungsmotoren.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
Stand der Technik:
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe sind bekannt, beispielsweise aus der Druckschrift DE 4328621 .
Es sind auch Hubkolbenpumpen bekannt, die einen Betrieb mit einfrierenden wässrigen Arbeitsfluiden zulassen, beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 019 821 B4 .
Bei dem Betrieb solcher Hubkolbenpumpen kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass auch in den Spulenraum des Elektromagneten Arbeitsfluid oder Spritzwasser eindringt und bei einem Einfrieren des Fluids Schäden verursacht. Der Spulenraum ist üblicherweise zu anderen Räumen in der Hubkolbenpumpe nicht oder nicht ausreichend abgedichtet. Diese Schäden durch das Einfrieren sollen sicher vermieden oder mindestens in ihren Auswirkungen zu begrenzt werden.
Aufgabe:
Das Gehäuse soll sich bei steigendem Druck im Spulenraum in einem Teilbereich so verformen, dass sich bis zu einem Grenzdruck p_G2 eine elastische Verformung ergibt, die nach einem Absinken des Drucks wieder vollständig zurückgestellt wird und dass sich bei einem größeren Druck als p_G2 eine plastische Verformung einstellt, die nur einen begrenzten Schaden erzeugt.
Lösung:
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe weist mindestens einen Elektromagneten, einen Verdrängerapparat, ein Einlassventil, ein Auslassventil und ein Gehäuse aus Kunststoff auf.
Das Gehäuse besteht mindestens aus zwei Teilen, nämlich aus einem den Elektromagneten umfassenden topfförmigen Hauptteil und einem damit formschlüssig oder kraftschlüssig verbundenen Deckel, wobei der Deckel ein Federmittel enthält. Das Federmittel ist Bestandteil des Deckels oder es ist stoffschlüssig mit dem Deckel verbunden. Der Deckel besteht vorzugsweise aus Kunststoff.
Der Deckel ist vorzugsweise mittels eines Außengewindes mit dem Hauptteil des Gehäuses verschraubt, das ein Innengewinde enthält.
In einer anderen Ausführung ist der Deckel mittels eines Innengewindes mit dem Hauptteil des Gehäuses verschraubt, das ein Außengewinde enthält.
Bei einem Druck zwischen 0 und einem oberen Grenzdruck p_G2 im Spulenraum verformt der sich Deckel wegen der Wirkung des Federmittels elastisch. Dadurch wird der weiteren Erhöhung des genannten Drucks entgegengewirkt. Dabei ist vorzugsweise der obere Grenzdruck p_G2 zwischen 2 bar und 50 bar durch die Auslegung des Deckels eingestellt. Die genannte Auslegung geschieht durch die geeignete Wahl der Querschnitte der Bestandteile des Deckels, und insbesondere der Bestandteile, die als Federmittel wirken.
Bei einem Druck größer als der obere Grenzdruck p_G2 im Spulenraum verformt sich der Deckel wegen der Wirkung des Federmittels plastisch. Auch dadurch wird der weiteren Erhöhung des genannten Drucks entgegengewirkt.
Das genannte Federmittel des Deckels kann den Boden des Deckels, Teile des Bodens, aber auch das Außengewinde oder das Innengewinde umfassen.
Der Boden des Deckels weist vorzugsweise einen Durchbruch auf, der von dem Auslassstutzen der Hubkolbenpumpe durchdrungen wird, wobei der Boden im Bereich des Durchbruchs gegen den Auslassstutzen abdichtet, solange der Deckel nur elastisch verformt wird.
Der Deckel weist vorteilhafterweise mindestens eine Querschnittsverminderung auf, die die Federwirkung des Federmittels des Deckels verbessert, indem sie die Federsteifigkeit vermindert und den elastischen Verformungsweg vergrößert.
Die Querschnittsverminderung lenkt vorteilhafterweise die elastische Verformung des Deckels bei einer Erhöhung des Drucks im Spulenraum so, dass die Dichtwirkung des Durchbruchs gegen den Auslassstutzen bei einer elastischen Verformung des Deckels erhalten bleibt. Dabei erhöht sich wegen der Verformung die Anpresskraft der den Auslassstutzen berührende Kante des Durchbruchs bei einer Druckerhöhung.
Die Lenkung der Verformung des Deckels geschieht vorzugsweise dadurch, dass die mindestens eine Querschnittsverminderung des Deckels die Form einer oder mehrerer Rillen aufweist.
Statt der Ausstattung mit Rillen kann der Deckel so geformt sein, dass der verbleibende Querschnitt des Deckels wegen der mindestens einen Querschnittsverminderung die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
Anwendung: Die erfindungsgemäße Hubkolbenpumpe wird vorzugsweise zum Fördern und/oder zum Dosieren von wasserhaltigen Flüssigkeiten verwendet, beispielsweise in Abgasreinigungsanlegen von Verbrennungsmotoren.
Bilder und beispielhafte Ausführungen:

1 zeigt eine Hubkolbenpumpe (1) mit einem Elektromagneten (2), einem Verdrängerapparat (3), einem Einlassventil (4), einem Auslassventil (5) und einem Gehäuse (6) aus Kunststoff. Das Gehäuse (6) besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einem den Elektromagneten (2) umfassenden Hauptteil (10) und einem damit formschlüssig oder kraftschlüssig verbundenen Deckel (11), wobei ein Teil des Deckels (11) als ein Federmittel (12) wirkt.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführung des Deckels (11) mit einem Außengewinde (13), das in ein Innengewinde (14) des Hauptteils (10) eingreift. Der Boden (16) des Deckels (11) weist einen Durchbruch (17) auf, der von einem in 1 gezeigten Auslassstutzen (18) der Hubkolbenpumpe (1) durchdrungen wird, wobei der Boden (16) im Bereich des Durchbruchs (17) gegen den Auslassstutzen (18) abdichtet, solange der Deckel (11) nur elastisch verformt wird.
3 zeigt eine andere Form des Deckels (11), bei dem der Deckel (11) weniger elastisch ausgeführt ist, hier wirkt das Außengewinde (13) in stärkerem Maße als Federmittel (12).
4 zeigt eine Form des Deckels (11), bei der der Boden (16) des Deckels (11) vorrangig als Federmittel (12) wirkt. Der Boden weist eine Querschnittsverminderung (19) auf, die den Deckel (11) so formt, dass der verbleibende Querschnitt des Deckels (11) die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
5 zeigt einen Deckel (11) mit Innengewinde (21), das in ein Außengewinde (22) des Hauptteils (10) des Gehäuses (6) eingreift.
6 zeigt einen Deckel (11), der eine Mehrzahl von Querschnittsverminderungen (19) aufweist, die geeignet sind, die Verformung des Deckels (11) so zu steuern, dass die Dichtwirkung des Durchbruchs (17) gegen den Auslassstutzen (18) bei einer elastischen Verformung des Deckels (11) erhalten bleibt oder verbessert wird.
7 zeigt einen Deckel (11), der eine Mehrzahl von Rillen (20) aufweist. Auch diese Rillen (20) sind geeignet, die Verformung des Deckels (11) so zu steuern, dass die Dichtwirkung des Durchbruchs (17) gegen den Auslassstutzen (18) bei einer elastischen Verformung des Deckels (11) erhalten bleibt oder verbessert wird.

Bezugszeichenliste

1.: Hubkolbenpumpe
2.: Elektromagnet
3.: Verdrängerapparat
4.: Einlassventil
5.: Auslassventil
6.: Gehäuse
10.: Hauptteil des Gehäuses
11.: Deckel
12.: Federmittel
13.: Außengewinde
14.: Innengewinde
15.: Spulenraum
16.: Boden
17.: Durchbruch
18.: Auslassstutzen
19.: Querschnittsverminderung
20.: Rille
21.: Innengewinde
22.: Außengewinde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4328621 [0002]
DE 102010019821 B4 [0003]

Claims

Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1), mindestens mit einem Elektromagneten (2), einem Verdrängerapparat (3), einem Einlassventil (4), einem Auslassventil (5) und einem Gehäuse (6) aus Kunststoff dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) aus mindestens zwei Teilen besteht, nämlich aus einem den Elektromagneten (2) umfassenden Hauptteil (10) und einem damit formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbundenen Deckel (11), wobei mindestens ein Teil des Deckels (11) als ein Federmittel (12) wirkt.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) mittels eines Außengewindes (13) mit dem Hauptteil (10) des Gehäuses (6) verschraubt ist, das ein Innengewinde (14) enthält.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) mittels eines Innengewindes (21) mit dem Hauptteil (10) des Gehäuses (6) verschraubt ist, das ein Außengewinde (22) enthält.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) sich bei einem Druck zwischen 0 und p_G2 im Spulenraum (15) wegen der Wirkung des Federmittels (12) elastisch verformt und dadurch der weiteren Erhöhung des genannten Drucks entgegenwirkt, wobei der obere Grenzdruck p_G2 zwischen 2 bar und 50 bar durch die Auslegung des Deckels (11) eingestellt ist.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) sich bei einem Druck größer als der obere Grenzdruck p_G2 im Spulenraum (15) wegen der Wirkung des Federmittels (12) plastisch verformt und dadurch der weiteren Erhöhung des genannten Drucks entgegenwirkt.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (12) des Deckels (11) das Außengewinde (13) oder das Innengewinde (21), den Boden (16) des Deckels (11) und/oder Teile des Bodens (16) umfasst.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (16) des Deckels (11) einen Durchbruch (17) aufweist, der von dem Auslassstutzen (18) der Hubkolbenpumpe (1) durchdrungen wird, wobei der Boden (16) im Bereich des Durchbruchs (17) gegen den Auslassstutzen (18) abdichtet, solange der Deckel (11) nur elastisch verformt wird.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) mindestens eine Querschnittsverminderung (19) aufweist, die die Federwirkung des Federmittels (12) des Deckels (11) verbessert und die elastische Verformung des Deckels (11) bei einer Erhöhung des Drucks im Spulenraum (15) so lenkt, dass die Dichtwirkung des Durchbruchs (17) gegen den Auslassstutzen (18) bei einer elastischen Verformung des Deckels (11) erhalten bleibt oder verbessert wird.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Querschnittsverminderung (19) die Form einer oder mehrerer Rillen (20) aufweist.
Elektromagnetisch angetriebene Hubkolbenpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Querschnitt des Deckels (11) wegen der mindestens einen Querschnittsverminderung (19) die Form eines Kegelstumpfes aufweist.