DE1180621B

DE1180621B - Diaphragm type pump

Info

Publication number: DE1180621B
Application number: DEV9250A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Konrad Oeser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-07-23
Filing date: 1955-07-23
Publication date: 1964-10-29

Description

Membranartige Pumpe Die Erfindung betrifft eine membranartige Pumpe für Flüssigkeiten, insbesondere Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen, bei der zur Bildung des sich je nach Kolbenhub verändernden Druckraumes ein eigengedämpfter, elastischer, membranartiger Körper zwischen einem Kolben und einem Gehäuseteil festhaftend nach Hauptpatent 1004 480 angeordnet ist.Diaphragm-like pump The invention relates to a diaphragm-like pump for liquids, in particular a fuel pump for internal combustion engines, in which a self-damped, elastic, diaphragm-like body is arranged firmly adhering between a piston and a housing part according to main patent 1 004 480 to form the pressure chamber that changes depending on the piston stroke.

Diese Anordnung hat den schwerwiegenden Nachteil, daß die Herstellung außerordentlich kompliziert ist. Während des Vulkanisierens der elastischen Schicht muß der Pumpenraum durch besondere Kerne frei gehalten werden, die nach dem Vulkanisieren durch besondere Arbeitsgänge und -mittel wieder entfernt werden müssen. Da die elastische Schicht unmittelbar an Kolben und Zylinder festgehaftet ist, muß die ganze Pumpe in die entsprechend große und komplizierte Vulkanisierform eingebracht werden. Und schließlich ist diese elastische Schicht ein für allemal zwischen Kolben und Zylinder fest angeordnet, so daß sie im Bedarfsfalle nicht ausgewechselt werden kann.This arrangement has the serious disadvantage that the production is extraordinarily complicated. During the vulcanization of the elastic layer the pump chamber must be kept free by special cores that are made after vulcanization must be removed again by special operations and means. Because the elastic If the layer is adhered directly to the piston and cylinder, the entire pump must be introduced into the correspondingly large and complicated vulcanization mold. and after all, this elastic layer is once and for all between the piston and cylinder fixed so that it cannot be replaced if necessary.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Pumpe zu schaffen, bei der die oben geschilderten Nachteile durch ihren grundsätzlichen Aufbau von vornherein nicht auftreten können. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß eine aus Gummi oder technisch gleichwertigen Stoffen bestehende Membran außen und innen mit starren Teilen festhaftend verbunden und mittels dieser starren Teile am Pumpengehäuse und am Kolben befestigt ist. In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist die Membran ringförmig ausgebildet. Dabei sind die starren Teile als Hülsen geformt; und die der Verbindung mit der Membran dienenden Haftflächen der Hülsen liegen parallel zur Pumpenlängsachse.The invention has set itself the task of creating a pump, in which the disadvantages outlined above due to their basic structure of cannot occur in the first place. The invention solves this problem in that a membrane made of rubber or technically equivalent materials on the outside and firmly adhered internally with rigid parts and by means of these rigid parts is attached to the pump housing and the piston. In a further development of the concept of the invention the membrane is annular. The rigid parts are used as sleeves shaped; and the adhesive surfaces of the sleeves serving for connection to the membrane lie parallel to the longitudinal axis of the pump.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den großen Vorteil, daß die Membran als Einbauteil getrennt in einer kleinen, handlichen Vulkanisierform hergestellt werden kann. Die Fertigung der Pumpe wird dadurch außerordentlich vereinfacht. Außerdem bleibt die erfindungsgemäß ausgebildete Membran auswechselbar. Die an sich bekannten Vorteile der absoluten Dichtheit werden auch bei der erfindungsgemäßen Ausbildung beibehalten. Die erfindungsgemäße Pumpe ist auch für größere Fördermengen verwendbar, da die Membran auf Schub beansprucht wird und mithin größere Kolbenwege zuläßt.The design according to the invention has the great advantage that the membrane manufactured separately as a built-in part in a small, handy vulcanizing mold can be. This greatly simplifies the manufacture of the pump. aside from that the membrane designed according to the invention remains exchangeable. The ones known per se Advantages of the absolute tightness are also in the training according to the invention maintained. The pump according to the invention can also be used for larger flow rates, since the diaphragm is subjected to thrust and therefore allows greater piston travel.

Weitere Merkmale der Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile sind der nachstehenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele zu entnehmen. Die F i g. 1 und 2 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Membranpumpe auszugsweise im Schnitt. Bei den Ausführungsbeispielen wird von einer kreisförmigen Grundform der Membran ausgegangen. Eine solche Grundform ist naturgemäß nicht obligatorisch. Es kann in gleicher Weise eine ovale oder eckige Grundform gewählt werden, je nachdem, welchen besonderen Bedingungen die Membran und/oder die Pumpe als Ganzes genügen muß.Further features of the invention and the advantages resulting therefrom are the following description of the embodiments shown in the figures refer to. The F i g. 1 and 2 show different embodiments of an inventive Diaphragm pump in section in section. In the embodiments of one basic circular shape of the membrane assumed. Such a basic shape is natural not obligatory. It can have an oval or square basic shape in the same way be chosen depending on the particular conditions the membrane and / or the pump as a whole must suffice.

Nach F i g. 1 besitzt das Pumpengehäuse :. in der Mitte einen zylindrischen Ansatz 2. In der Pumpenlängsachse ist die Bohrung 3 angeordnet, die zu den nicht mehr dargestellten Ventilen führt. Der Ansatz 2 dient als Träger für die Membran 4, die ihrerseits aus dem Gummikörper 5; der inneren starren Hülse 6 und der äußeren starren Hülse 7 besteht. Der Gummikörper 5 der Membran 4 ist, wie die Figur zeigt, etwa hohlkegelstumpfförmig ausgebildet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Haftflächen zwischen den Hülsen 6 und 7 und dem Gummikörper 5 parallel zur Punipenläng, sachse liegen, so daß der Gummikörper 5 beim Arbeiten der Pumpe auf Schub beansprucht wird. Die Membran 4 und der mit ihr verbundene Kolben 8 bilden den Pumpenraum 9, der -sich je -nach Kolbenhub verändert. Die Membran 4 ist mit Hilfe ihres Ringes 6 auf den zylindrischen Gehäuseansatz 2 aufgesetzt. Die Befestigung dort erfolgt vorteilhafterweise durch einen Schrumpfvorgang. Man kann beispielsweise das Gehäuse 1 unterkühlen und dann den inneren Ring 6 der Membran 4 aufziehen. Bei Erwärmung auf Normaltemperatur bzw. Betriebstemperatur dehnt sich der zylindrische Ansatz 2 wieder aus, und die innere Hülse 6 wird auf ihm absolut dicht festgeklemmt. Selbstverständlich ist das Aufschrumpfen nur eine der möglichen Befestigungsarten. Es kann in gleicher Weise die innere Hülse auf @ den Gehäuseansatz 2 aufgeschraubt oder verkeilt werden. Es ist unter Umständen für diese Befestigungsarten sehr zweckmäßig, den Gummikörper 5 der Membran 4 auch die Seitenflächen 10 der inneren Hülse 6 bedecken zu lassen. Auf diese Weise wird eine selbsttätige Dichtung erzielt.According to FIG. 1 the pump housing has:. in the middle a cylindrical extension 2. In the longitudinal axis of the pump, the bore 3 is arranged, which leads to the valves, which are no longer shown. The approach 2 serves as a support for the membrane 4, which in turn consists of the rubber body 5; the inner rigid sleeve 6 and the outer rigid sleeve 7 consists. The rubber body 5 of the membrane 4 is, as the figure shows, approximately in the shape of a hollow truncated cone. The arrangement is made so that the adhesive surfaces between the sleeves 6 and 7 and the rubber body 5 are parallel to the longitudinal axis of the Punipen, so that the rubber body 5 is subjected to thrust when the pump is working. The membrane 4 and the piston 8 connected to it form the pump chamber 9, which changes depending on the piston stroke. The membrane 4 is placed on the cylindrical housing extension 2 with the aid of its ring 6. The fastening there is advantageously carried out by a shrinking process. For example, the housing 1 can be subcooled and then the inner ring 6 of the membrane 4 can be pulled open. When heated to normal temperature or operating temperature, the cylindrical extension 2 expands again, and the inner sleeve 6 is clamped absolutely tightly on it. Of course, shrinking is only one of the possible types of fastening. The inner sleeve can be screwed or wedged onto the housing extension 2 in the same way. Under certain circumstances, it is very useful for these types of fastening to have the rubber body 5 of the membrane 4 also cover the side surfaces 10 of the inner sleeve 6. In this way an automatic seal is achieved.

Wie die Figur zeigt, ist die äußere, ,Hülfe 7 in axialer Richtung länger als die innere ülse 6. Der Gummikörper 5 bildet innen an der Hülse 7 eine Dichtlippe 11. Der Kolben 8 ist als topfförmiges Blechpreßteil ausgeführt und seinerseits an der Kolbenstange oder dem Stößel 17 befestigt. Er ist von innen in die äußere Hülse 7 eingesetzt und mit ihr an seinem Umfang vernietet, wobei die Dichtlippe 11 für eine entsprechende Abdichtung des Pumpenraumes 9 sorgt.As the figure shows, the outer,, support 7 is longer in the axial direction than the inner sleeve 6. The rubber body 5 forms a sealing lip 11 on the inside of the sleeve 7. The piston 8 is designed as a cup-shaped pressed sheet metal part and in turn on the piston rod or the Plunger 17 attached. It is inserted from the inside into the outer sleeve 7 and riveted to it on its circumference, the sealing lip 11 ensuring that the pump chamber 9 is correspondingly sealed.

F i g. 2 zeigt zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Nach der auf der rechten Seite gezeigten Ausführungsform ist die Membran 4 im Grundprinzip genauso aufgebaut, wie vorstehend beschrieben, nämlich als etwa hohlkegelstumpfförmiger Ringkörper. Die Befestigung der Membran auf dem Gehäuseansatz 2 erfolgt in diesem Falle durch Aufschrauben der inneren Hülse 6. Es ist aus der Figur zu ersehen, wie der Gummikörper 5 der Membran die Seitenfläche 10 der inneren Hülse 6 überdeckt und damit eine Dichtung gegen das Gehäuse bildet. Der Kolben 12 ist wiederum als Blechpreßteil ausgeführt. Er ist nach Art einer überwurfmutter mit der äußeren starren Hülse verbunden. Auch hier überdeckt der Gummikörper 5 der Membran die Seitenfläche 13 der äußeren Hülse 7, so daß zwischen äußerer Hülse 7 und Kolben 12 eine gute Dichtung erzielt wird.F i g. 2 shows two further exemplary embodiments of the invention. To the embodiment shown on the right side is the membrane 4 in the basic principle constructed exactly as described above, namely as approximately a hollow truncated cone Ring body. The membrane is attached to the housing extension 2 in this Trap by unscrewing the inner sleeve 6. It can be seen from the figure how the rubber body 5 of the membrane covers the side surface 10 of the inner sleeve 6 and thus forms a seal against the housing. The piston 12 is in turn as Pressed sheet metal part executed. He is like a union nut with the outer rigid Sleeve connected. Here, too, the rubber body 5 of the membrane covers the side surface 13 of the outer sleeve 7, so that between the outer sleeve 7 and piston 12 a good Seal is achieved.

Die linke Seite der F i g. 2 zeigt eine im Prinzip wiederum gleich aufgebaute Membran 4'. Die Befestigung am Kolben 14 erfolgt diesmal durch Verschweißung, vorzugsweise eine elektrische Randverschweißung. Der Gummikörper 5' der Membran 4' ist in diesem Falle an der dem Gehäuse 1 zugewandten Seitenfläche 15 bogenförmig ausgebildet. Er kann sich dadurch bei fortschreitendem Pumpenhub gegen die Gehäusefläche 16 in zunehmendem Maße abstützen. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß sich mit einer derartigen Pumpe größere Förderdrücke erreichen lassen, weil die Membran 4' durch das Gehäuse daran gehindert wird, elastisch auszuweichen.The left side of FIG. 2 shows a membrane 4 'which is again constructed in the same way in principle. The attachment to the piston 14 is carried out this time by welding, preferably an electrical edge welding. In this case, the rubber body 5 'of the membrane 4' is arcuate on the side surface 15 facing the housing 1. As the pump stroke progresses, it can therefore increasingly support itself against the housing surface 16. This has the advantage, among other things, that higher delivery pressures can be achieved with such a pump because the membrane 4 'is prevented by the housing from yielding elastically.

Die Wirkungsweise aller vorstehend genannten Ausführungsbeispiele geht aus den Figuren mit genügender Klarheit hervor. Die Beispiele zeigen alle Ausführungsformen, bei denen die Membran innen am Gehäuse und außen am Kolben mit Hilfe ihrer Ringhülse festgelegt ist. Es ist ebensogut denkbar, die Membran mit Hilfe ihrer starren Ringe außen am Gehäuse und innen am Kolben festzulegen. Es ist. weiterhin denkbar, eine Membran zu wählen, die keinen hohlkegelstumpfförmigen Aufbau aufweist, sondern eine solche, bei der der Querschnitt des Gummikörpers ein Rechteck bildet. In einem solchen Falle wird es jedoch zweckmäßig sein, die bei der Herstellung im Gummikörper auftretende Schrumpf,. spännung entweder durch Einrollen der Äußenhülse oder durch Aufdornen der Innenhülse zu beseitigen, wie es an sich bei Hülsenfedern bekannt und üblich ist.The mode of operation of all of the above-mentioned exemplary embodiments emerges from the figures with sufficient clarity. The examples show all embodiments, in which the diaphragm on the inside of the housing and on the outside of the piston with the help of its ring sleeve is fixed. It is just as well conceivable that the membrane with the help of its rigid rings to be fixed on the outside of the housing and on the inside of the piston. It is. still conceivable a To choose a membrane that does not have a hollow truncated cone-shaped structure, but one those in which the cross section of the rubber body forms a rectangle. In such a However, it will be appropriate to use the case that occurs in the rubber body during manufacture Shrinkage ,. tensioning either by rolling in the outer sleeve or by expanding it to eliminate the inner sleeve, as it is known and customary for sleeve springs is.

Es ist auch nicht erforderlich, den Kolben aus Blech zu pressen. Er kann auch auf eine beliebige andere Art hergestellt werden. An Stelle der starren Hülsen 6, 7 aus Metall kann man auch solche aus einem starren Kunststoff verwenden, genauso, wie auch der Gummi des Membrankörpers durch einen elastischen Kunststoff ersetzt werden kann.It is also not necessary to press the piston out of sheet metal. He can also be made in any other way. Instead of the rigid Sleeves 6, 7 made of metal, you can also use those made of a rigid plastic, just like the rubber of the membrane body through an elastic plastic can be replaced.

Claims

Claims: 1. Diaphragm-like pump, in particular a fuel pump for internal combustion engines, in which, depending on the piston stroke, the pump pressure space between the piston and the housing is self-damped elastic masses, e.g. B. rubber or equivalent materials are arranged, according to main patent 1 004 480, characterized in that its annular membrane with a cylindrical inner sleeve for attachment to a central attachment of the pump housing and with an outer sleeve for attachment to the pump piston is firmly adhered, the between the sleeves and the membrane forming adhesive surfaces are parallel to the longitudinal axis of the pump.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the membrane (4, 4 ') is designed in the form of a hollow truncated cone in a manner known per se is.

3. Pump according to claims 1 or 2, characterized in that the rubber body (5) of the membrane (4) also covers the side surfaces (10, 13) of the rigid sleeves (6, 7).

4. Pump according to claim 1, characterized in that the inner sleeve is shrunk onto the central extension (2) of the pump housing (1).

5. Pump according to one of the preceding claims, characterized by an arc-like design of the housing (1) facing membrane surface (15), such that it can increasingly be supported against the housing surface (16) as the pump stroke progresses. Documents considered: German Patent No. 930 912; French Patent No. 846,932; U.S. Patent No. 2,455,480.