DE2234311B2

DE2234311B2 - Einstueckiger, homogener, fuer pumpen bestimmter faltenbalg

Info

Publication number: DE2234311B2
Application number: DE19722234311
Authority: DE
Inventors: Alton Joseph O'connor
Original assignee: Walbro Corp
Current assignee: Walbro Corp
Priority date: 1971-07-30
Filing date: 1972-07-12
Publication date: 1976-08-05
Also published as: US3703342A; JPS5265751U; DE2234311C3; JPS5343961Y2; DE2234311A1

Description

Die Erfindung betrifft einen einstückigen, homogenen, für Pumpen bestimmten Faltenbilg aus elastischem nichtmetallischem gummiartigem Material und mit kreisförmigem Querschnitt, wobei die Wanddicke des Balges in der Faltenbiegung größer als in den die Faltenbiegungen verbindenden Wandabschnitten ist. Insbesondere ist der Faltenbalg für eine Fliissigkeitsmembranpumpe als Brennstofförderpumpe bestimmt.

Die Erfindung geht von einem bekannten Faltenbalg aus (FR-PS 9 28 381), bei dem die Balgenwand im Bereich der Faltenbiegungen verstärkt ist, während die Dicke der die Faltenbiegungen verbindenden Wandabschnitte über deren gesamten Länge konstant gehalten ist. Damit soll unerwünschten Deformationen des Faltenbalges entgegengewirkt werden, doch dürften höhere Betätigungskräfte infolge der Versteifungen notwendig sein.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Faltenbalg der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er bei Erzielung einer wesentlich größeren Lebensdauer eine geringere Betätigungskraft benötigt, und auch bei niedrigen Umgebungstcmperaturen leicht betätigbar ist.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Wanddicke der verbindenden Wandabschnilte im Querschnitt unmittelbar vor bzw. nach den Faltenbiegungen kleiner als die maximale Wanddickc im restlichen Wandabschnitt ist.

Infolgedessen benötigt der Faltenbalg bei der Ausführung seines Hubes, also zum Verkürzen und Auseinanderziehen eine wesentlich geringere Kraft als bekannte Faltenbälge. Während auf diese Weise die erforderliche Betätigungskraft vermindert wird, wird ferner ein ballonartiges Aufblähen oder im wesentlichen radiales Expandieren des Fa!ter;ba!ges verhindert, wenn der Faltenbalg zum Unterdrucksetzen der darin befindlichen Flüssigkeit verkürzt wird. Die geringere!! Betätigungskräfte erhöhen den Wirkungsgrad der Pumpe und die Lebensdauer des Faltenbalges. Die erfindungsgemäße Wandausbildung des raitenbalges führt auch zu einer zufriedenstellenden Wirkungsweise bei verhältnismäßig geringen Umgebungstemperaturen, ohne daß die Lebensdauer verschlechtert wird. Die Ausbildung der Wandabschnilte und Faltenbiegungen mindert auch die Herstellungskosten des Faltenbalge*,, da seine Formgebung ohne Auftreten von Fehlern, wie Poren oder dünnen Stellen, erleichtert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine riüssigkeitsmembran pumpe,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Faltenbalg.

Fig. 3 einen Schnitt durch den Faltenbalg in vergrößertem Maßstab,

Fig.4 einen Teilschnitt des in Fig. 3 eingekreisten Wandabschnittes des Faltenbalges.

Fig. 1 zeigt eine Flüssigkeitsmembranpumpe 10 mit einem Faltenbalg 12, der mit einer Pumpenkammer 14 in Verbindung steht. Die Pumpe 10 hat Einlaß- und Auslaßkanäle 16 und 18, die über Einwegeinlaß- und Auslaßventile 20 und 22 mit der Pumpenkammer 14 in Verbindung stehen. Der Faltenbalg 12 wird von einem Elektromagneten 24 mit einer Erregerspule 26 und einem zylindrischen Anker 28 bewegt. Der Faltenbalg 12 ist mit einer auf einer Stange 32 aufgeschraubten Mutter 30 mit dem Anker 28 verbunden. Die Stange 32 erstreckt sich axial durch den Anker 28 und ist an diesem befestigt. Der Faltenbalg 12 und der Anker 28 werden durch eine Schraubenfeder 34 nachgiebig in eine Richtung gedrückt. Diese Schraubenfeder liegt an einem Teller 36 auf, der durch die Mutter 30 am Anker befestigt ist. Das Ein- und Ausschalten der Spule 26 /um Hin- und Herbewegen des Ankers und somit des Faltenbalges 12 wird durch elektrische Kontakte 38 gesteuert. Diese Kontakte sind am unteren Ende der Spule 26 angeordnet. Dabei ist einer der Kontakte zum öffnen und Schließen durch die hin- und hergehende Bewegung des Ankers 28 mit dem unteren Ende der Stange 32 verbunden. Die Spule 26 wird über eine Anschlußklemme 40 und elektrische Kontakle 38 mit elektrischer Energie versorgt. Wie in F i g. 2 und 3 gezeigt, hat der Faltenbalg 12 axial im Abstand angeordnete konzentrische obere und untere Halleringe 42 und 44 mit einer einstückig und aus gleichem Material da/wischen angeordneten gewellten zylindrischen Seitenwand 46. Der untere Haltering 44 hat an seiner Innenseite eine ringförmige Lippe 48, die dichtend mit der Stange 32 des Ankers 28 in Eingriff stehen kann. Die gewellte Seitenwand hat eine Vielzahl von abwechselnden äußeren und inneren Faltcnbiegungen 50, 52 mit verbindenden, im allgemeinen Kegel-Mumpfförmigen Wandabschnitten 54. Der ganze Faltenbalg 12 ist einstückig und homogen aus elastischem, biegsamem und nichtmetallischen! gummiähnlichem Material· etwa aus Polyuithan. hergestellt. Wie in F i g. 4 gezeigt, ist die Dicke der gewellten Seitenwand 50 nicht gleichförmig. Die Wanddicke in den äui3eien und inneren Faltenbiegiingcn 50 und 52 ist größer als die

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Dicke 4& verbildende« Wandabscwuiie 54. 50 hai tint zugehörige, sich 56 »uj zwei gegen-

Umfm&mppen 58 auf der innj^jfiavhc i Wäßdabicnniue 'i4 neben der SO. in ahulitrhsf Weise hai jede innere 52 äße zugehörig,.. Mch «ach auöen 60 '»ii zwei gegenüberliegende« Um· en 62 auf 4sr Ayließflache der Wandabscbnit-Ie 54 «eben der Faiiefibjegtiflg 52. Die minjina.it Dicke 4sf W^ndabsehnittei 54 uisfmneibsr nebef) dem Grund <i<tf Nuleo 56 wftd 60 sijid genüget" a*4 die rriäAiiiiaie Pidte der Waodabichnitte 54.

Der Hiib de* faitenbülgi-i J2 hängt -iom Druck des Orutkiniueh i« der Purt>p$iiitaniiH£r 14 ab und davon. ob es iiüisig oder gasförmig jü hJ dai DruckiuiueJ g.ai>lo»m!g, vü eriLeiii der (ilckiromagnei 24 de») Faltenbalg }2 «.'»»en größeren Hub ah wenn yeh eine f-'hmigksHl to der Kmrnw ί4 beiinciei. wegen der Inkoi!ijjtc5>iifa)ii(äider flüsigkeit und der /um ficwegtn ^ίι- <i<:i riÜÄiigkeii durch die Kammer 14 erforderiidief) grölieccf) l-iierjiie. Normalerweise lieg! d^v Diui-kmJtiel κι our Kammer als llussigei Bieiitistoil vor. D;e\er kanri aber gasförmig werden, / H. ijei tineü) leü*eisen Verdampfen des HieiiiisUjlies. bei»· l^:iji!eti der !¹UHiPt. ^; oder bei in der mit dein lünlali \b verbundenen Lenun^ cinlialtendet Lull. Diese abnormalen /ussaiide iiegefi gewohnlicli bei ιποιυ»getriebenen rahr/eugen Kraft fahrzeugen. Lastkraftwagen und M</toriadern vor Wenn dieser längere Hub des I ajienbaiges 12 aufiriti. i'^J vyiid dessen Ireie l^nge so verkürzt, dali die zu den l-'alicnljiegungeti 50 und 52 gehöretiden Ijc.langsrippen %Ü und 62 in gegenseitige Ueiuhrunji ;?<.-drückt werden.

i>J€ Beruhruiig der begieß L'fnäarigsripptn 54s und 62 ubenrag'. eir-en Teil otr aui dt η Fiäheßbalg 12 wirkenden Kraft uoinnieibar auf die vtrbindtnde.fi niiic 54. Dies venaindert die maxjmaie der die ialießbifgungefi 50 und 52 wnst aysgew;!zt '-artm. Das führt zu oner weitniJich

nutzbaren J^berit.dauerdes Fahen^alges 12. Derartige Fa.'ienbälge aus Polyurethan v,erden nsis eine«) Auüendurchmesser des oberen Hsiterings von nun, mit einem Außendurchm-esver des umeren rjgs von !0,10 mm urtd einer freien Lange von 27,69 mm hergcsttili Die Seitenwand 4<j hst e;rie freie Länge von 20,83 mm. wobei die ä obere η Fgiienbjeg'jT:- gen einen Auöeruiurchmesser von 20.57 min und Cic !nnerc-f. Fahenbiegungen einen !nnendurchmtiser ior; ^iAO tntn haben. Jedes Paar von benachbarien \erbir.· denden Wandabschniuen schiieiSt einen Winkel vor; etwa 5*5 ' ein. Die zu den l-aitenbiegungen gehöriger· Nuten schließen eirsen Winkei von etwa 20 on Der Grund der Nuten hat einen Radiu\ \'jr e?wa O.Ivr^'·:· Die bsr'den IJmfangsnppen beginnen ';"v,a 0.94 "irr. '■■-", Grund ihrer Nuten und haben einen Hadiijs von t'.»i; 0.«i mm. Die Dicke der äuUeren und inneren l·ai'eηr;· ■..-gungen der gewellten Wand betrag·, etwa !.'32 γ,ί.τ; DltriiriiiTiale Dicke der verbindenden Wandat-v.'m"<: unmitteibar neben dem Grund der zu den f-aitenbieiiurigen gehörigen Nuten betrag! OJb rf···-· Die maxiriiaie Dick': der verbindenden Wandabschniuc betragt ei λ a Ί.14 inm. Dieser Balg ist im Schnitt in seiner doppelten Cjrolle iri I 1 g. 2 dargestellt mit A.usriahtT'.e der Dc.ke und der Deiailforrn der gewellten Wand Diese ι¹.¹. i."i Schnni in I-i g. 4 gegenüber der tatsachlicrier: Groiie zehnfach vergrößert dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einstückiger, homogener, für Pumpen bestimmter Faltenbalg aus elastischem nichtmetallischen! gummiartigem Material und mit kreisförmigem Querschnitt, wobei die Wanddicke des Balgs in der Faltenbiegung größer als in den die Faltenbiegungen verbindenden Wandabschnkten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der verbindenden Wandabschnitte (54) im Querschnitt unmittelbar vor bzw. nach den Faltenbiegungen (50, 52) kleiner als die maximale Wanddicke im restlichen Wandabschnitt ist.

2. Balg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die äußeren Faltenbiegungen (50) ein Paar von gegenüberliegenden Umfangsrippen (58) au^f der Innenfläche der verbindenden Wandabschnitte (54) vorgesehen ist.

3. Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die inneren Falte.nbiegungen (52) ein Paar von gegenüberliegenden Umfangsrippen (62) auf der Außenfläche der verbindenden Wandabschnitte (54) vorgesehen ist.

4. Anwendung eines Balgs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für eine Brennstoffmembranpumpe mit einer Pumpenkammer, einem Einlaß sowie einem Auslaß und mit einem Schalter zum Auslösen einer hin- und hergehenden Bewegung des einen Endes des Balgs durch einen elektromagnetischen Antrieb mit veränderlicher Hublänge, wobei der Balg an einem Ende festliegt sowie mit der Pumpenkammer verbunden und mit dem anderen Ende für die hin- und hergehende Bewegung mit dem elektromagnetischen Antrieb verbunden ist.

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