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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung für den Zulaufbereich einer Pumpe nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Eine solche Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung ist durch die
DE 10 2013 219 428 A1 bekannt. Diese Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung ist im Zulaufbereich einer Hochdruckpumpe angeordnet. Die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, das einen Innenraum aufweist, in dem wenigstens eine Membrandose angeordnet ist. An der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung ist ein Anschlussstutzen für eine Zuleitung und ein Anschlussstutzen für eine Ableitung für den Innenraum durchströmendes Medium vorgesehen. Das Gehäuse weist ein topfförmiges Gehäuseteil auf, mit dem die Anschlussstutzen als separate Teile verbunden sind, beispielsweise verschweißt. Eine Öffnung des Gehäuseteils oberhalb der Membrandose ist mit einem Deckelteil verschlossen. Die bekannte Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung ist aufgrund der als separate Teile mit dem Gehäuseteil zu verbindenden Anschlussstutzen aufwendig und dadurch teuer in der Herstellung. Außerdem ist die Herstellung des topfförmigen Gehäuseteils aufwendig, da dieses aus Metall hergestellt werden muss um den Druckbelastungen im Innenraum standzuhalten.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass diese einfach und kostengünstig herstellbar ist, da der wenigstens eine Anschlussstutzen einstückig mit dem aus Kunststoff hergestellten Gehäuseteil ausgebildet ist oder dieser im Gehäuseteil zumindest teilweise aufgeommen und damit auf einfache Weise mit dem Gehäuseteil verbindbar ist. Die beiden Deckelteile sind vorzugsweise identisch ausgebildet, wodurch die Herstellung weiter vereinfacht wird. Die Druckbelastung im Innenraum wirkt zumindest im wesentlichen auf die Deckelteile und nur teilweise auf das Gehäuseteil, das somit nur gering belastet ist.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung angegeben. In den Ansprüchen 2 und 3 sind einfache Ausführungen des Gehäuseteils angegeben, das durch den im Innenraum herrschenden Druck nur in radialer Richtung beaufschlagt wird und durch die ringförmige Ausbildung in radialer Richtung eine hohe Steifigkeit aufweisen kann. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ist das Gehäuseteil auf einfache Weise gehalten. Bei der Ausführung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 wird das Gehäuseteil nicht von dem im Innenraum herrschenden Druck beaufschlagt, da dieser nur auf die Deckelteile und gegebenenfalls den Zwischenring wirkt.
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Zeichnung
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Pumpe in vereinfachter Darstellung mit einer in deren Zulaufbereich angeordneten Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung, 2 die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung in vergrößerter Darstellung in einem Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 3 eine Variante der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 4 die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung in einem Längsschnitt entlang Linie IV-IV in 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung V in 4 der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In den 1 bis 5 ist eine Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 dargestellt, die insbesondere im Zulaufbereich einer Kraftstoffhochdruckpumpe 12 für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 wird Kraftstoff von einer Förderpumpe 14 über eine Zuleitung 16 zugeführt, durchströmt die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 und strömt von dieser weiter über eine Ableitung 18 zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe 10. Die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 weist ein mehrteiliges Gehäuse 20 auf, das einen Innenraum 22 begrenzt. Im Innenraum 22 ist wenigstens eine Membrandose 24 angeordnet, die von dem im Innenraum 22 herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die Membrandose 24 kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Es können mehrere Membrandosen 24 vorgesehen sein, die nebeneinander oder übereinander im Innenraum 22 angeordnet sind. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 12 wird Kraftstoff in einen Kraftstoffhochdruckspeicher 26 gefördert.
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In 2 ist die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Gehäuse 20 weist dabei ein Gehäuseteil 30 auf, das im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und den Innenraum 20 über dessen gesamten Umfang umgibt. Der Innenraum 20 wird radial nach außen durch das Gehäuseteil 30 begrenzt. Das Gehäuseteil 30 kann beispielsweise eine runde Form aufweisen und hohlzylinderförmig ausgebildet sein, wobei dieses eine Längsachse 32 aufweist. In Richtung der Längsachse 32 weist das Gehäuseteil 30 eine Höhe H auf. Das Gehäuseteil 30 ist aus Kunststoff hergestellt, insbesondere durch Spritzgießen. Am Gehäuseteil 30 sind ein Anschlussstutzen 34 für die Zuleitung 16 und ein Anschlussstutzen 36 für die Ableitung 18 einstückig ausgebildet. Die Anschlussstutzen 34, 36 können beliebig orientiert sein, je nach Anforderungen, und es können auch mehr als zwei Anschlussstutzen 34, 36 vorgesehen sein.
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Das Gehäuse 20 weist außerdem zwei die in Richtung der Längsachse 32 vorhandenen Öffnungen des Gehäuseteils 30 verschließende Deckelteile 40 und 42 auf. Die Deckelteile 40, 42 sind aus Metall hergestellt, beispielsweise als Stanz- oder Pressteile. Die Deckelteile 40, 42 weisen jeweils einen das Gehäuseteil 30 in radialer Richtung bezüglich dessen Längsachse 32 übergreifenden Randbereich 44 auf. An den Randbereich 44 nach innen anschließend weisen die Deckelteile 40, 42 jeweils einen in das Gehäuseteil 30 in Richtung von dessen Längsachse 32 hineinragenden Abschnitt 46 auf, an den sich nach innen ein wieder etwa radial zur Längsachse 32 verlaufender zentraler Bereich 48 anschließt. Der zentrale Bereich 48 kann wenigstens eine nach außen weisende Sicke 49 zu dessen Versteifung aufweisen.
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Der Innenraum 20 wird somit in radialer Richtung durch das Gehäuseteil 30 und in axialer Richtung durch die beiden Deckelteile 40, 42 begrenzt. Die Membrandose 24 ist im Innenraum 20 angeordnet, wobei zwischen wenigstens einem Deckelteil 40, 42 und der Membrandose 24 ein Federelement 50 eingespannt ist, durch das die Membrandose 24 im Innenraum 20 elastisch zentriert wird. Vorzugsweise ist zwischen beiden Deckelteilen 40, 42 und der Membrandose 24 jeweils ein Federelement 50 angeordnet, das sich einerseits am radial äußeren Rand 25 der Membrandose 24 und andererseits am zentralen Bereich 48, insbesondere in der Sicke 49 der Deckelteile 40, 42 abstützt.
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Die Deckelteile 40, 42 liegen mit ihren Randbereichen 44 in Richtung der Längsachse 32 am Gehäuseteil 30 an und sind mittels mehrerer über deren Umfang verteilt angeordneter Schrauben 52 miteinander verbunden. Die Schrauben 52 sind dabei im Randbereich des Gehäuseteils 30 angeordnet und treten durch entsprechende Öffnungen 54 im Gehäuseteil 30 hindurch. Alternativ können die Schrauben 52 auch radial außerhalb des Gehäuseteils 30 angeordnet sein. Die beiden Deckelteile 40, 42 weisen ebenfalls Öffnungen 56 zum Durchtritt der Schrauben 52 auf. Die Schrauben 52 weisen an einem Ende einen Kopf 58 auf, der an einem der Deckelteile 40 anliegt, während das andere Ende der Schrauben 52 aus der Öffnung 56 des gegenüberliegenden Deckelteils 42 herausragt und auf dieses wie in 3 dargestellt eine Mutter 60 aufgeschraubt ist. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass beide Deckelteile 40, 42 identisch ausgebildet sein können. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Deckelteil 42 wie in 2 dargestellt in dessen Öffnung 56 ein Innengewinde 57 aufweist, in das die Schraube 52 eingeschraubt ist. Hierbei kann die Mutter 60 entfallen.
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Zwischen dem Innenmantel des Gehäuseteils 30 und den Abschnitten 46 der Deckelteile 40, 42 ist jeweils ein elastisches Dichtelement 62 eingespannt. Das Dichtelement 62 ist jeweils als Dichtring ausgebildet, beispielsweise als O-Ring, und in eine umlaufende Ringnut 64 im Innenmantel des Gehäuseteils 30 eingelegt. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass zwischen den Randbereichen 44 der Deckelteile 40, 42 und den axialen Stirnseiten des Gehäuseteils 30 jeweils ein Dichtelement angeordnet ist.
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Beim Zusammenbau der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 wird zunächst eines der Deckelteile 40, 42 in das Gehäuseteil 30 eingesetzt, so dass dieses einseitig verschlossen ist. Anschließend werden ein Federelement 50 und die Membrandose 24 in den Innenraum 22 eingebracht und danach ein weiteres Federelement 50 und das zweite Deckelteil 42 in das Gehäuseteil 30 eingesetzt. Abschließend werden die Schrauben 52 angebracht, mittels denen die beiden Deckelteile 40, 42 in axialer Richtung gegeneinander verspannt werden. Vorzugsweise werden die beiden Deckelteile 40, 42 über die Federelemente 50 und die Membrandose 24 gegeneinander verspannt, so dass das zwischen den beiden Deckelteilen 40, 42 angeordnete Gehäuseteil 30 nicht oder nur leicht zusammengedrückt und dadurch nicht oder nur gering belastet wird. Für unterschiedliche Volumina des Innenraums 22 können Gehäuseteile 30 mit unterschiedlichen Höhen H verwendet werden während die Deckelteile 40, 42 unverändert bleiben können. Durch die in das Gehäuseteil 30 hineinragenden Abschnitte 46 der Deckelteile 40, 42 wird das Gehäuseteil 30 versteift und die vom im Innenraum 22 herrschenden Druck beaufschlagte Fläche des Gehäuseteils 30 wird durch die Abschnitte 46 klein gehalten.
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In 3 ist eine gegenüber der Ausführung gemäß 2 modifizierte Ausführung der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 dargestellt, bei der wenigstens einer der Anschlussstutzen 70 nicht einstückig mit dem Gehäuseteil 30 ausgebildet ist sondern als separates Bauteil in das Gehäuseteil 30 eingesetzt ist. Der Anschlussstutzen 70 kann hierbei insbesondere aus Metall hergestellt sein und dadurch eine höhere Festigkeit aufweisen als ein Anschlussstutzen aus Kunststoff. Das Gehäuseteil 30 weist dabei einen etwa radial nach außen ragenden Fortsatz 72 auf, der eine Aufnahme 74, beispielsweise in Form einer Bohrung, aufweist, in die der Anschlussstutzen 70 eingeschoben wird. Zwischen der Aufnahme 74 und dem in dieser angeordneten Anschlussstutzen 70 können ein oder mehrere elastische Dichtringe 76 eingespannt sein.
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Wenigstens eines der Deckelteile 40 weist einen den Fortsatz 72 des Gehäuseteils 30 übergreifenden Arm 78 auf, dessen radial äußeres Ende 80 in Richtung der Längsachse 32 umgebogen ist und eine etwa halbkreisförmige Aussparung 82 aufweist. Der Anschlussstutzen 70 weist in seinem außerhalb der Aufnahme 74 angeordneten Bereich in seinem Außenmantel eine Ringnut 84 auf. Beim Zusammenbau der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 wird der Anschlussstutzen 70 in die Aufnahme 74 eingeführt und bei der Montage des Deckelteils 40 greift dessen Arm 78 mit der Aussparung 82 in die Ringnut 84 des Anschlussstutzens 70 ein wodurch dieser in der Aufnahme 74 gesichert wird.
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In den 4 und 5 ist die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 weist wie beim ersten Ausführungsbeispiel das mehrteilige Gehäuse 20 mit dem aus Kunststoff hergestellten ringförmigen Gehäuseteil 30 auf, an dem die Anschlussstutzen 34, 36 einstückig ausgebildet sind. Das Gehäuse 20 weist außerdem die beiden den Innenraum 22 in Richtung der Längsachse 32 begrenzenden Deckelteile 40, 42 auf, die aus Metall hergestellt sind und die vorzugsweise identisch ausgebildet sind. Zwischen den beiden Deckelteilen 40, 42 ist ein Zwischenring 90 angeordnet, über den die Deckelteile 40, 42 miteinander verbunden sind. Die Deckelteile 40, 42 weisen an ihren Außenrand jeweils einen in Richtung der Längsachse 32 des Gehäuseteils 30 verlaufenden Abschnitt 46 auf. Der Außendurchmesser des Zwischenrings 90 ist etwas größer als der Innendurchmesser der Abschnitte 46 der Deckelteile 40, 42, und die Abschnitte 46 werden jeweils auf den Zwischenring 90 aufgepresst wobei in Richtung der Längsachse 32 ein Abstand S zwischen den beiden Deckelteilen 40, 42 verbleibt. In dem nicht von den Abschnitten 46 der Deckelteile 40, 42 überdeckten Bereich weist der Zwischenring 90 mehrere über dessen Umfang verteilt angeordnete Öffnungen 92 auf. Vom Gehäuseteil 30 ragen an dessen Innenmantel über dessen Umfang verteilt mehrere Nasen 94 radial nach innen. Die Nasen 94 weisen in Richtung der Längsachse 32 eine Erstreckung auf, die gleich oder nur wenig größer oder kleiner als der Abstand S ist.
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Beim Zusammenbau der Druckpulsationsdämpfungsvorrichtung 10 wird zunächst eines der Deckelteile 40 auf den Zwischenring 90 aufgepresst. Anschließend werden ein Federelement 50, die Membrandose 24 und ein weiteres Federelement 50 in das Deckelteil 40 eingelegt. Anschließend wird das Gehäuseteil 30 auf den Zwischenring 90 aufgesetzt und schließlich das zweite Deckelteil 42 auf den Zwischenring 90 aufgepresst. Das Gehäuseteil 30 ist dann über seine zwischen den Abschnitten 46 der beiden Deckelteile 40 und 42 angeordneten Nasen 94 in Richtung seiner Längsachse 32 gehalten. Durch die Öffnungen 92 im Zwischenring 90 sind die Anschlussstutzen 34, 36 mit dem Innenraum 22 verbunden, so dass Kraftstoff beim Innenraum 22 ein- und ausströmen kann. Eine Abdichtung zwischen dem Gehäuseteil 30 und den Deckelteilen 40, 42 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel durch zwischen dem Gehäuseteil 30 und den Abschnitten 46 der Deckelteile 40, 42 eingespannte und in Ringnuten 64 im Gehäuseteil 30 eingelegte Dichtringe 62.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013219428 A1 [0002]
