DE102017217744A1

DE102017217744A1 - Deckel für eine Kraftfahrzeug-Pumpe, Anordnung mit einem solchen Deckel und einem Pumpengehäuse einer Kraftfahrzeug-Pumpe

Info

Publication number: DE102017217744A1
Application number: DE102017217744.6A
Authority: DE
Inventors: Harald Gillmann; Yavuz Kurt; Andreas Ellenberg; Florian SEIDL
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Deckel (1) für eine Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Pumpe. Der Deckel (1) ist aus einem mehrschichtigen Material (2) geformt, wobei zwischen einer ersten Schicht (2a) und einer zweiten Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) zumindest teilweise eine Dämpfung (3) eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckel für eine Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Pumpe sowie eine Anordnung mit einem solchen Deckel und einem Pumpengehäuse einer Kraftfahrzeug-Pumpe der genannten Art, wobei der Deckel an dem Pumpengehäuse befestigt ist.
Kraftfahrzeug-Pumpen können im Betrieb Betriebsgeräusche generieren, die sich als Körperschall auf die Struktur der Kraftfahrzeug-Pumpe (insbesondere Pumpengehäuse beziehungsweise Deckel) fortsetzen können und somit eine signifikante Geräuschkulisse bilden. Insbesondere Kraftstoff-Pumpen, wie Benzin- oder auch Diesel-Hochdruckpumpen (und auch entsprechende Injektoren), generieren im Betrieb Betriebsgeräusche, welche zum Beispiel durch Schließen und Öffnen eines digitalen Einlass-Ventils (DIV) erzeugt werden und durch Volumenschwankungen in Verbindung mit einem Leitungswiderstand in Druckschwankungen transformiert werden. Diese Druckschwankungen regen zum Beispiel im Niederdruckbereich die Strukturen der Kraftfahrzeug-Pumpe (Pumpengehäuse beziehungsweise Deckel) zu Schwingungen an.
Eines der wichtigsten Auswahlkriterien für Kunden ist der Akustik-Level (so genanntes Air-Borne-Noise) der Pumpen. Bei Kraftstoff-Pumpen ist die Haupt-Geräuschquelle an der entsprechenden Hochdruckpumpe das DIV, welches aufgrund mechanisch bewegter Bauteile und hoher Aufprallgeschwindigkeiten eine hohe Geräuschkulisse erzeugt. Der Deckel (Dämpferdeckel) stellt eine der Hauptabstrahlflächen für Geräusche, basierend auf der Strukturanregung sowie hydraulischen Anregung bzw. Druckanregung, an die Umgebung dar.
Bisher wurde im Bereich der Kraftstoff-Pumpen, insbesondere der Hochdruckpumpen, verstärkt an Optimierungen am DIV selbst oder an Optimierungen am Dämpferdeckel (zum Beispiel Versteifungen oder erhöhte Materialstärke) zur Reduzierung der Geräuschemission gearbeitet. Dabei wird vielfach ein Metallblech zur Herstellung des Dämpferdeckels verwendet. In einigen Fällen kommen massive Bauteile oder versteifte Bauteile zum Einsatz, um die Geräuschemission am Dämpferdeckel zu reduzieren.
Die herkömmlichen Lösungen beziehungsweise Ansätze erlauben jedoch nur eine unzureichende Reduktion der Geräuschemission an entsprechenden Kraftfahrzeug-Pumpen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Geräuschemission beziehungsweise Geräuschkulisse an Strukturen von Kraftfahrzeug-Pumpen deutlich zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch einen Deckel für eine Kraftfahrzeug-Pumpe gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen offenbart.
Der Deckel ist für eine Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Pumpe, wie eine Benzin- oder auch Diesel-Hochdruckpumpe (oder einen Injektor), eingerichtet. Der Deckel ist aus einem mehrschichtigen Material geformt, wobei zwischen einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials zumindest teilweise eine Dämpfung eingerichtet ist. Aufgrund der Dämpfung werden Schwingungen, insbesondere Schwingungen im Bereich von Eigenfrequenzen des Deckels, eines Pumpengehäuses, an dem der Deckel montiert ist oder auch einer gesamten Kraftfahrzeug-Pumpe erheblich gedämpft. Dadurch kann die Geräuschemission beziehungsweise Geräuschkulisse an einer Kraftfahrzeug-Pumpe, an der ein solcher Deckel montiert ist und eine der Hauptabstrahlflächen für Geräusche an die Umgebung darstellt, wesentlich reduziert werden.
Vermittels der Dämpfung können auch eine oder mehrere Eigenfrequenzen des Deckels oder einer ganzen Baugruppe des Deckels und eines Pumpengehäuses angepasst werden (verändert werden). Auch eine derartige Veränderung der Eigenfrequenz kann (neben einer Dämpfung von Schallwellen) eine Übertragung von Geräuschen in Form von Körperschall an die Umgebung reduzieren.
Ein zumindest teilweises Einrichten einer Dämpfung zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials bedeutet hier, dass die Dämpfung zumindest in einem Teilbereich beziehungsweise in einem Teilabschnitt des Deckels zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht eingerichtet ist. Selbstverständlich kann die Dämpfung auch über den gesamten Bereich des Deckels zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials eingerichtet sein.
Das mehrschichtige Material besteht zumindest aus drei Schichten (erste Schicht, Dämpfung und zweite Schicht), wobei die mittlere Schicht die Dämpfung umfasst. Die Dämpfung kann aus einer oder mehreren Dämpfungsschichten gebildet sein, die ein oder mehrere Dämpfungsmaterialien beziehungsweise Dämpfungsstoffe aufweisen.
In diversen Ausführungsformen weist die Dämpfung zumindest ein Dämpfungsmaterial auf, das sich von einem Material der ersten beziehungsweise der zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials unterscheidet. Alternativ weist die Dämpfung ein Dämpfungsmaterial auf, das aus demselben Material wie die erste beziehungsweise zweite Schicht des mehrschichtigen Materials gefertigt ist. In diesem Fall kann eine Dämpfung beispielsweise dadurch erzielt werden, dass Materialeigenschaften, wie zum Beispiel eine Offenporigkeit oder Struktur der Dämpfung gegenüber der ersten beziehungsweise zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials unterschiedlich gestaltet ist.
In diversen Ausführungsformen umfasst die Dämpfung ein Elastomer bzw. ein Gas, insbesondere Luft. Das Elastomer kann ein viskoses Elastomer sein.
In diversen Ausführungsformen umfasst die Dämpfung in einer ersten Dämpfungsschicht ein Elastomer und in einer zweiten Dämpfungsschicht ein Gas, insbesondere Luft. Alternativ oder ergänzend umfasst die Dämpfung in einem ersten Teilbereich des Deckels (über eine oder mehrere Dämpfungsschichten hinweg) ein Elastomer und in einem anderen Teilbereich des Deckels (über eine oder mehrere Schichten hinweg) ein Gas, insbesondere Luft. Dabei sind vielerlei Ausgestaltungen möglich.
In sämtlichen Ausführungsformen des Deckels bilden die einzelnen Schichten des mehrschichtigen Materials, das heißt wenigstens die erste Schicht, die Dämpfung und die zweite Schicht, ein gekoppeltes Feder-Masse-System, wobei die erste und zweite Schicht des mehrschichtigen Materials jeweils den Massen entsprechen und die Dämpfung einer Feder entspricht. Durch Koppelung der Dämpfung zwischen die erste Schicht und die zweite Schicht des mehrschichtigen Materials können somit Schwingungen des Deckels (zum Beispiel von innen nach außen) effektiv gedämpft werden.
In verschiedensten Ausführungsformen kann die erste Schicht eine Außenschicht des Deckels und die zweite Schicht eine innenliegende Schicht des Deckels sein. Die zweite Schicht kann dabei als tragende Schicht (Funktionsschicht) des Deckels ausgeführt sein. In diesem Fall stellt die Dämpfung eine Trennschicht zwischen der außenliegenden ersten Schicht und der innenliegenden zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials dar. Die außenliegende erste Schicht ist in diesem Fall ausschließlich eingerichtet für beziehungsweise hat die Funktion einer Dämpfung gemäß den obigen Erläuterungen. Die außenliegende erste Schicht kann derart eingerichtet sein, dass sie gewissermaßen auf der Dämpfung lediglich aufliegt, ohne dass sie, zum Beispiel über eine gehäusefeste Verbindung des Deckels an einem Pumpengehäuse, festgehalten wird. Es hat sich herausgestellt, dass gerade in einer derartigen Konstellation eine sehr gute Dämpfung von Körperschall erzielt werden kann.
In diversen Ausführungsformen ist die erste bzw. zweite Schicht des mehrschichtigen Materials aus Metall. Der Deckel kann beispielsweise über ein Umformverfahren (zum Beispiel Prägen) des mehrschichtigen Materials geformt werden. Die Ausführung der ersten beziehungsweise zweiten Schicht des mehrschichtigen Materials aus Metall erlaubt dabei eine praktikable Verarbeitung innerhalb eines Formgebungsprozesses. Ferner ist Metall ein herkömmlich eingesetzter Werkstoff für Gehäuseteile in Kraftfahrzeugpumpen, insbesondere in Kraftstoff-Pumpen im Automobilbereich.
In einer Ausführungsform ist der Deckel in einem Randbereich frei von der Dämpfung. In diesem Randbereich kann der Deckel auch frei von einer der ersten und zweiten Schichten des mehrschichtigen Materials sein, wobei die andere der ersten oder zweiten Schicht verbleibt. Beispielsweise ist der Deckel in diesem Randbereich frei von derjenigen Schicht der ersten oder zweiten Schicht, die die außenliegende Schicht des Deckels ist. Durch eine Ausgestaltung des Deckels in dieser Weise kann der Deckel im Randbereich mit einem Pumpengehäuse fest verbunden werden, ohne dass die Dämpfung sich negativ auf die Verbindung zwischen dem Deckel und dem Pumpengehäuse auswirken kann. Wird beispielsweise der Deckel über einen Schweißprozess im Randbereich an einem Pumpengehäuse befestigt, ist es vorteilhaft, den Schweißbereich am Deckel nur aus Metall (eine oder mehrere der ersten oder zweiten Schichten) zu fertigen. Wichtig bei einer Anbindung des Deckels an das Pumpengehäuse ist, dass die Verbindung zwischen Deckel und Pumpengehäuse (insbesondere im Falle einer Kraftstoff-Pumpe) dicht ist. Das Vorliegen einer Dämpfungsschicht (zum Beispiel in Form eines Elastomers) im Bereich der Anbindung des Deckels an das Pumpengehäuse würde sich daher negativ auf die Schweißbarkeit auswirken. Dies hätte die Gefahr, dass die Verschweißung womöglich undicht oder brüchig ist oder auf sonstige Weise negativ durch das (geschmolzene) Elastomer beeinträchtigt wird.
Um daher die Dämpfung im Randbereich des Deckels nicht mit dem Schweißgut in Verbindung zu bringen, wird der Randbereich des Deckels frei von der Dämpfung gehalten. Beispielsweise werden die erste Schicht des mehrschichtigen Materials und die Dämpfung (eine oder mehrere Dämpfungsschichten) entfernt. Dies kann beispielsweise durch Abdrehen der jeweiligen Schichten erfolgen. Auch muss der Abstand zum Schweißbereich (Schweißnaht) so groß sein, dass die Dämpfung in der Nähe des Randbereichs nicht über ihre Betriebstemperatur erhitzt wird und Schaden nimmt oder gar ganz zerstört wird.
Es hat sich herausgestellt, dass der Deckel trotz eines Randbereichs, in dem die Dämpfung nicht vorhanden ist, immer noch voll funktionsfähig ist. Dies liegt daran, dass die Hauptabstrahlfläche des Deckels, die außerhalb des Randbereichs liegt, beibehalten werden kann. Auf diese Weise werden die Dämpfungseigenschaften des hier erläuterten Deckels nicht negativ dadurch beeinflusst, dass der Deckel einen Randbereich aufweist, der frei von der Dämpfung ist.
In einer Ausführungsform ist der Deckel schalenförmig, wobei die erste Schicht des mehrschichtigen Materials eine außenliegende Schicht des schalenförmigen Deckels ist und die zweite Schicht des mehrschichtigen Materials eine innenliegende Schicht des schalenförmigen Deckels ist. Im Randbereich ist die erste Schicht bzw. ein Dämpfungsmaterial der Dämpfung entfernt, sodass die zweite Schicht (innenliegende Schicht) des mehrschichtigen Materials nach außen frei liegt. Der so ausgestaltete Deckel kann beispielsweise im Randbereich an der zweiten Schicht an einem Pumpengehäuse befestigt werden. Der Deckel bildet dann ein schalenförmiges Formteil, welches das Pumpengehäuse beispielsweise nach oben hin wie eine Kappe abdeckt. Auf diese Weise ist in einer Abstrahlrichtung nach oben hin eine ausreichende Dämpfung von Geräuschen innerhalb des Pumpengehäuses nach außen erzielbar, wodurch die Geräuschkulisse beziehungsweise die Geräuschemission gut reduziert werden kann. Im Randbereich des Deckels ist der Deckel fest am Pumpengehäuse montiert.
Die zweite Schicht des mehrschichtigen Materials kann in dieser Ausführungsform im Randbereich dicker ausgeführt sein als außerhalb des Randbereiches. Dies hat den Vorteil, dass trotz Entfernens der ersten außenliegenden Schicht beziehungsweise der einen oder mehreren Dämpfungsschichten (wie oben erläutert) dennoch eine ausreichende Festigkeit des Deckels erzielt wird, sodass der Deckel sicher und fest an einem Pumpengehäuse montiert werden kann. Beispielsweise weist die innenliegende zweite Schicht des mehrschichtigen Materials eine Dicke von mindestens 0, 9 mm bis 1, 2 mm auf.
In sämtlichen Ausführungsformen kann die zweite Schicht des mehrschichtigen Materials zumindest teilweise dicker ausgeführt sein als die erste Schicht des mehrschichtigen Materials. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die zweite Schicht als innenliegende, tragende Schicht des Deckels (in Bezug zu einer Montage an einem Pumpengehäuse) eingerichtet ist. In den alternativen Ausgestaltungen kann die zweite Schicht des mehrschichtigen Materials jedoch auch eine Dicke aufweisen, die mit der Dicke der ersten Schicht des mehrschichtigen Materials im Wesentlichen übereinstimmt oder sogar kleiner ist als die Dicke der ersten Schicht des mehrschichtigen Materials. Dies hängt von der Konfiguration und Ausgestaltung des Deckels und von seinem Einsatzzweck an einem Pumpengehäuse einer Kraftfahrzeug-Pumpe ab.
Die obige Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 9 gelöst, wobei die Anordnung einen Deckel der oben erläuterten Art und ein Pumpengehäuse einer Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere einer Kraftstoff-Pumpe, aufweist und wobei der Deckel an dem Pumpengehäuse befestigt ist. Die Anordnung stellt auf diese Weise eine Baugruppe dar, bei der die Geräuschemission beziehungsweise Geräuschkulisse von Betriebsgeräuschen durch im Pumpengehäuse befindliche Bauteile erheblich reduziert ist. Der Deckel kann insbesondere durch Schweißen, Schrauben, Pressen oder Kleben an dem Pumpengehäuse befestigt sein.
Eine vorteilhafte Anwendung findet die Anordnung dieser Art in einer Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere in einer Kraftstoff-Pumpe, wie einer Benzin- oder Diesel-Hochdruckpumpe oder in einem Injektor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Deckels für eine Kraftfahrzeug-Pumpe,
2 eine Schnittansicht eines Teils des Deckels gemäß 1,
3 eine Schnittansicht eines Teils des Deckels gemäß 2,
4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Anordnung eines Deckels gemäß 1 bis 3 in einer geänderten Konfiguration an einem Pumpengehäuse,
5 einen Vergleich zweier Kennlinien im Frequenzbereich eines gedämpften Deckels und eines ungedämpften Deckels sowie
6 einen Vergleich zweier Kennlinien im Frequenzbereich des Deckels gemäß der Konfiguration aus den 1 bis 3 im Vergleich zum Deckel gemäß der Konfiguration aus 4.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Deckels 1, der beispielsweise ein Dämpferdeckel einer Kraftstoff-Pumpe, wie einer Benzin- oder einer Diesel-Hochdruckpumpe in einem Kraftfahrzeug, ist. In der perspektivischen Teilansicht gemäß 1 ist der Deckel 1 zum Betrachter hin aufgeschnitten. Als Ganzes weist der Deckel 1 - abgesehen von Rippen 6 auf der Oberseite des Deckels 1 - eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Form auf und ist schalenförmig ausgeführt. Auf diese Weise bildet der Deckel 1 quasi eine Art Kappe für eine Oberseite eines Pumpengehäuses der Kraftstoff-Pumpe. Der Deckel 1 ist aus einem mehrschichtigen Material 2 geformt. Das mehrschichtige Material 2 weist in der Ausführungsform gemäß 1 eine erste Schicht 2a und eine zweite Schicht 2b auf. Die beiden Schichten 2a und 2b sind beispielsweise aus Metall. Zwischen der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b befindet sich eine Dämpfung 3. Die Dämpfung 3 kann eine oder mehrere Dämpfungsschichten aufweisen, die aus einem oder mehreren Dämpfungsmaterialien beziehungsweise Dämpfungsstoffen gebildet sind. Als Dämpfungsmaterial kommt beispielsweise ein Elastomer, insbesondere ein viskoses Elastomer, in Betracht. Als Dämpfungsstoff kommt ein Gas, insbesondere Luft, in Betracht. In der Ausführungsform gemäß 1 ist die Dämpfung 3 über die gesamte Formgebung des Deckels 1 zwischen der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b des mehrschichtigen Materials 2 angeordnet.
Im Deckel 1, genauer aus dem mehrschichtigen Material 2 sind mehrere Rippen 6 geformt. Die Rippen 6 dienen einer Versteifung des Deckels 1, um dem Deckel 1 eine ausreichende Stabilität zu verleihen und auch um eine Geräuschabstrahlung zu reduzieren.
Der Deckel 1 ist beispielsweise über ein Umformverfahren, insbesondere über ein Prägeverfahren, des mehrschichtigen Materials 2 geformt. Die Dämpfung 3 zwischen der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b des mehrschichtigen Materials 2 führt zu einer Schwingungsentkoppelung zwischen der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b. Auf diese Weise können Anregungsschwingungen, insbesondere im Bereich von Eigenfrequenzen des Deckels 1, zwischen der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b vermittels der Dämpfung 3 reduziert werden. Wird der Deckel 1 beispielsweise im Rahmen einer Anordnung mit einem Pumpengehäuse einer Kraftstoffpumpe eingesetzt, kann es zur Erzeugung von Betriebsgeräuschen während des Betriebes der Kraftstoff-Pumpe kommen, welche zum Beispiel durch Schließen und Öffnen des digitalen Einlass-Ventils (DIV) erzeugt werden. Durch Volumenschwankungen in Verbindung mit Leitungswiderständen werden die Betriebsgeräusche in Druckschwankungen transformiert, die die Struktur der Kraftstoff-Pumpe (Deckel 1 und Pumpengehäuse) zu Eigenschwingungen anregen. Derartige Schwingungen können durch eine Entkopplung der ersten Schicht 2a und der zweiten Schicht 2b vermittels der dazwischenliegenden Dämpfung 3 gedämpft werden. Insbesondere erfolgt eine Dämpfung in sehr hohem Maße in Richtung von der innenliegenden zweiten Schicht 2b in Richtung der außenliegenden ersten Schicht 2a (das heißt nach außen), wobei eine Hauptabstrahlfläche von Schwingungen auf der Oberseite des Deckels 1 (das heißt an einer Basisfläche des schalenförmigen Deckels) gebildet ist. Die erste und zweite Schicht 2a und 2b bilden gemeinsam mit der Dämpfung 3 quasi ein Feder-Masse-System, wobei die erste und zweite Schicht 2a und 2b jeweils eine Masse repräsentieren und die Dämpfung 3 eine oder mehrere Federäquivalente repräsentieren. Durch Anregung dieses Feder-Masse-Systems können Körperschallwellen entlang des Deckels 1 massiv gedämpft werden, sodass eine Geräuschemission wesentlich reduziert werden kann.
2 zeigt einen Ausschnitt des Deckels 1 gemäß 1. In 2 ist vor allem der Schichtaufbau des mehrschichtigen Materials 2, umfassend von außen nach innen die erste Schicht 2a, die Dämpfung 3 und die zweite Schicht 2b, veranschaulicht. Die Form des Deckels 1 ist derart gewählt, dass die erste Schicht 2a quasi auf der zweiten Schicht 2b aufgesetzt ist, wobei dazwischenliegend die Dämpfung 3 angeordnet ist, sodass sich ein Dämpfungssystem der oben erläuterten Art ergibt. In der 2 ist deutlich zu erkennen, dass die erste Schicht 2a über die gesamte Form des Deckels 1 eine im wesentlichen einheitliche Schichtdicke aufweist, während die zweite Schicht 2b in unterschiedlichen Abschnitten des Deckels 1 unterschiedlich dick ausgeführt ist. Dies kann sich beispielsweise während eines Umformverfahrens zur Herstellung der Formgebung des Deckels 1 ergeben. Beispielsweise wird die Form des Deckels 1 durch Prägen des mehrschichtigen Materials 2 hergestellt, wobei sich unterschiedliche Schichtdicken der zweiten Schicht 2b aufgrund des Prägens ergeben. In 2 ist insbesondere erkennbar, dass die zweite Schicht 2b in einem oberen Bereich des Deckels 1 eine ähnliche beziehungsweise gleiche Dicke aufweist wie die erste Schicht 2a, während die zweite Schicht 2b in einem unteren Bereich des Deckels dünner ist als die erste Schicht 2a. In einer zu 2 alternativen Ausführungsform kann die zweite Schicht 2b jedoch in einem unteren Bereich des Deckels 1 gerade eine größere Schichtdicke aufweisen als die erste Schicht 2a. Dies hat für eine Montage des Deckels 1 in einem unteren Bereich an einem Pumpengehäuse den Vorteil, dass eine Stabilität des Deckels 1 aufrechterhalten bleibt, wie später noch näher erläutert wird.
3 zeigt einen Ausschnitt der Darstellung des Deckels gemäß 2. Wie aus 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die Dämpfung 3 entlang sämtlicher Konturverläufe zwischen den beiden Schichten 2a und 2b und entkoppelt diese schwingungstechnisch. Durch Umformen des mehrschichtigen Materials 2 wird die Struktur und Form des Deckels 1 hergestellt. Das mehrschichtige Material 2 kann das Ausgangsmaterial für die Formgebung des Deckels 1 bilden. Alternativ werden zwei Formteile des Deckels 1 hergestellt, wobei das erste Formteil aus der Metallschicht 2a hergestellt wird und das zweite Formteil aus der Metallschicht 2b hergestellt wird. Die beiden Formteile können jeweils durch ein Umformverfahren hergestellt werden. Anschließend werden die beiden Formteile 2a und 2b über die Dämpfung 3 miteinander in Verbindung gebracht. Die Dämpfung 3 kann beispielsweise ein viskoses Elastomer sein, das als Film zwischen den beiden Schichten 2a und 2b eingerichtet ist und zwischen diesen beiden Schichten 2a und 2b großflächig entlang des Deckels 1 verläuft. Das Verhältnis von Fläche zu Dicke der Dämpfung 3 kann dabei sehr groß gewählt werden.
4 zeigt eine Konfiguration des Deckels 1, wie er in den 1 bis 3 veranschaulicht ist zur Montage an einem Pumpengehäuse 5. Hierzu wurden die erste Schicht 2a und die Dämpfung 3 in einem unteren Randbereich R des Deckels 1 derart entfernt, dass die ansonsten innenliegende zweite Schicht 2b im unteren Randbereich R nach außen freiliegt. Ein Entfernen der ersten Schicht 2a und der Dämpfung 3 kann beispielsweise durch Abdrehen erfolgen. Im unteren Bereich R ist der Deckel 1 an der Schicht 2b über eine Schweißnaht 4 mit einer Wandung des Pumpengehäuses 5 fest verbunden und somit am Pumpengehäuse 5 befestigt/montiert. Der untere Randbereich R ist derart dimensioniert, dass ein Abstand x zwischen der Oberkante der Schweißnaht 4 und einer Unterkante der sich im oberen Bereich des Deckels 1 erstreckenden Schicht 2a und Dämpfung 3 gebildet ist. Der Abstand x kann beispielsweise 2 mm aufweisen. Der Abstand x ist derart gewählt, dass die sich im oberen Bereich des Deckels erstreckende Dämpfung 3 keine negativen Auswirkungen auf den Schweißprozess zum Befestigen des Deckels 1 am Pumpengehäuse 5 vermittels der Schweißnaht 4 hat. Insbesondere ist der Abstand x derart gewählt, dass eine Verbindung der Dämpfung 3 mit dem Schweißgut verhindert wird. Ferner ist der Abstand x derart groß gewählt, dass die Dämpfung 3 im oberen Bereich des Deckels 1 aufgrund des Schweißprozesses nicht über ihre Betriebstemperatur erhitzt wird und zum Beispiel negative Fließeigenschaften erlangt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Dämpfung 3 durch Verschweißen des Deckels 1 am Pumpengehäuse 5 in ihren Dämpfungseigenschaften zwischen den Schichten 2a und 2b negativ beeinflusst wird.
In der Anordnung gemäß 4 ist der Deckel 1 ausschließlich vermittels der Schicht 2b und der Schweißnaht 4 am Pumpengehäuse 5 festgelegt. Ein Festlegen der Schicht 2a des Deckels 1 am Pumpengehäuse 5 erfolgt nicht unmittelbar. Vielmehr ist die Schicht 2a ausschließlich über die Dämpfung 3 mit der Schicht 2b und somit mittelbar über die Schweißnaht 4 mit dem Pumpengehäuse 5 gekoppelt. Die Schicht 2a liegt gewissermaßen im oberen Bereich des Deckels 1 auf der Dämpfung 3 auf. Ein Körperschall, der sich über das Pumpengehäuse 5 und die Schweißnaht 4 in die Schicht 2b des Deckels 1 fortsetzt, wird vermittels der Dämpfung 3 und der gegenschwingenden Schicht 2a in einer Abstrahlrichtung nach außen hin (nach oben hin) wesentlich gedämpft. Auf diese Weise wird eine erhebliche Reduktion der Geräuschemission in der Anordnung gemäß 4 erzielt.
Es hat sich herausgestellt, dass sich eine sehr gute Dämpfung trotz oder gerade deswegen ergibt, dass die zweite Schicht 2a des Deckels 1 nicht unmittelbar mit dem Pumpengehäuse 5 fest verbunden ist.
4 zeigt, dass die Schicht 2b im unteren Randbereich R dünner ausgeführt ist als im oberen Bereich des Deckels 1. Abweichend von der Ausführungsform gemäß 4 kann die Schicht 2b im unteren Randbereich R dicker ausgeführt sein als im restlichen Bereich des Deckels 1. Dies hat den Vorteil, dass die Schicht 2b Spannungen aufnehmen kann und eine stabile Verbindung des Deckels 1 über die Schweißnaht 4 am Pumpengehäuse 5 erzielt wird. Beispielsweise kann die Schicht 2b im Randbereich R eine Dicke von mindestens 0,9 mm bis 1,2 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann die Schicht 2b generell über den gesamten Deckel 1 eine einheitliche Schichtdicke von zum Beispiel 1,2 mm aufweisen, während die äußere Schicht 2a dünner ausgeführt ist und beispielsweise eine Schichtdicke von 0,6 mm aufweist. In solchen Fällen bildet die Schicht 2b die tragende Innenschicht des Deckels 1, die zur Stabilität und Formgebung des Deckels 1 insbesondere in der Anordnung gemäß 4 am Pumpengehäuse 5 beiträgt. Die äußere Schicht 2a ist in diesem Fall für den Dämpfungsaufbau vermittels der Dämpfung 3 eingerichtet (Feder-Masse-System zwischen der äußeren Schicht 2a, der Dämpfung 3 und der inneren Schicht 2b) . Die äußere Schicht 2a bietet zudem einen Schutz der Dämpfung 3 vor mechanischer Beschädigung.
Darüber hinaus hat die äußere Schicht 2a in diesem Ausführungsbeispiel keine weitere Funktion.
5 zeigt einen Vergleich zweier Kennlinien I und II über der Frequenz zur Veranschaulichung einer Dämpfung von Körperschall eines Deckels 1 gemäß der hier erläuterten Art im Vergleich zu einem herkömmlichen Deckel einer Kraftstoff-Pumpe. Die Kennlinie I stellt den Frequenzgang einer Schwingungsamplitude eines herkömmlichen Deckels einer Kraftstoff-Pumpe dar. Der herkömmliche Deckel kann beispielsweise aus einer Metallschicht geformt sein. In 5 zeigt sich eine sehr hohe Amplitude in der Kennlinie I bei einer spezifischen Eigenfrequenz des herkömmlichen Deckels. Im Verhältnis dazu zeigt die Kennlinie II den Frequenzgang einer Schwingungsamplitude bei Anregung eines Deckels, wie er zu den 1 bis 4 erläutert worden ist. Hierbei zeigt die Kennlinie II ein Maximum der Amplitude in einem niedrigeren Frequenzbereich als bei der Kennlinie I. Dies resultiert aus einem Verändern der Eigenfrequenz (Eigenfrequenzanpassung) des Deckels 1 aufgrund des Mehrschichtaufbaus, wie er zu den 1 bis 4 erläutert worden ist. Ferner zeigt sich in 5 deutlich, dass ein Maximum einer Schwingungsamplitude des hier erläuterten Deckels (Kennlinie II) wesentlich reduziert ist im Verhältnis zu einem Maximum einer Amplitude eines herkömmlichen Deckels (Kennlinie I). 5 macht demnach deutlich, dass Schwingungsamplituden von Eigenschwingungen eines Deckels 1 erheblich reduziert werden können, wenn der Aufbau des Deckels 1 der hier erläuterten Art vermittels einer Dämpfung 3 zwischen mehreren Schichten 2a und 2b eines mehrschichtigen Materials 2 gewählt wird. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch beispielsweise eine Dämpfung von einem Amplitudenmaximum der Kennlinie I bei zirka 100 dB um 30 dB auf ein Amplitudenmaximum der Kennlinie II bei zirka 70 dB erzielt werden kann. Eine Dämpfung von 30 dB entspricht dabei einer sehr wirksamen Dämpfung.
6 zeigt den Vergleich zweier Kennlinien im Frequenzbereich zur Veranschaulichung einer Auswirkung eines Entfernens der äußeren Schicht 2a und der Dämpfung 3 vom Deckel 1 in einem unteren Randbereich, wie in 4 veranschaulicht. Die Kennlinie IIa beschreibt dabei den Frequenzgang bei Anregung des Deckels 1 in der Konfiguration gemäß den 1 bis 3, während die Kennlinie IIb den Frequenzgang einer Anregung des Deckels 1 in der Konfiguration gemäß 4 bei entfernter äußeren Schicht 2a und den Dämpfungsschicht 3 wiederspiegelt. In 6 ist zu erkennen, dass sich der Amplitudenverlauf über dem Frequenzspektrum nahezu kaum ändert, sogar bei der Konfiguration gemäß 4 eine weitere Dämpfung der Schwingungsamplitude im Verhältnis zur Konfiguration gemäß den 1 bis 3 auftritt. Das bedeutet, dass ein Entfernen der äußeren Schicht 2a und der Dämpfung 3 im unteren Randbereich des Deckels 1 gemäß 4 zur Anbindung des Deckels 1 an das Pumpengehäuse 5 sogar positive Auswirkungen auf das Dämpfungsverhalten des Deckels 1, zumindest jedoch keine negativen Auswirkungen hat.
Die Frequenzuntersuchungen gemäß den Figuren 5 und 6 können beispielsweise in einem Versuchsaufbau gewonnen werden, indem der Deckel 1 jeweils über einen Hammermechanismus zu Eigenschwingungen angeregt wird.
Ein Deckel 1 gemäß der erläuterten Art, beziehungsweise eine Anordnung des Deckels 1 an einem Pumpengehäuse 5 erlauben eine erhebliche Reduzierung der Schwingungsamplitude von Schwingungen, die beispielsweise durch mechanisch bewegliche Teile innerhalb des Pumpengehäuses 5 erzeugt werden. Durch Aufbau des Deckels 1 aus einem mehrschichtigen Material 2 mit zumindest zwei Schichten 2a und 2b, zwischen denen eine Dämpfung 3 eingerichtet ist, kann eine erhebliche Geräuschreduzierung von Körperschall erzielt werden. Auf diese Weise ist ein sehr guter Akustik-Level einer Kraftfahrzeug-Pumpe, in der die erläuterte Anordnung Anwendung findet, erzielbar.
Die dargestellten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft gewählt.

Claims

Deckel (1) für eine Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere eine Kraftstoff-Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) aus einem mehrschichtigen Material (2) geformt ist und zwischen einer ersten Schicht (2a) und einer zweiten Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) zumindest teilweise eine Dämpfung (3) eingerichtet ist.
Deckel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung (3) ein Dämpfungsmaterial aufweist, das sich von einem Material der ersten bzw. zweiten Schicht (2a, 2b) des mehrschichtigen Materials (2) unterscheidet.
Deckel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung (3) ein Elastomer bzw. ein Gas, insbesondere Luft, umfasst.
Deckel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bzw. zweite Schicht (2a, 2b) des mehrschichtigen Materials (2) aus Metall ist.
Deckel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) in einem Randbereich (R) frei von der Dämpfung (3) ist.
Deckel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) schalenförmig ist, wobei die erste Schicht (2a) des mehrschichtigen Materials (2) eine außenliegende Schicht des schalenförmigen Deckels (1) ist und die zweite Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) eine innenliegende Schicht des schalenförmigen Deckels (1) ist, und wobei im Randbereich (R) die erste Schicht (2a) bzw. ein Dämpfungsmaterial der Dämpfung (3) entfernt ist, sodass die zweite Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) nach außen frei liegt.
Deckel (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) im Randbereich (R) dicker ausgeführt ist als außerhalb des Randbereiches (R).
Deckel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (2b) des mehrschichtigen Materials (2) zumindest teilweise dicker ausgeführt ist als die erste Schicht (2a) des mehrschichtigen Materials (2).
Anordnung mit einem Deckel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Pumpengehäuse (5) einer Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere einer Kraftstoff-Pumpe, wobei der Deckel (1) an dem Pumpengehäuse (5) befestigt ist.
Kraftfahrzeug-Pumpe, insbesondere Kraftstoff-Pumpe, aufweisend eine Anordnung nach Anspruch 9.