DE3014280C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Geräuschdämpfungseinrich­ tung für Druckschwingungen eines Fördermediums nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die Entstehung von Druck­ schwingungen und damit die Geräuschbildung ist bei einer Flüssigkeitsförderung mit Hilfe einer Flüssigkeitspumpe darauf zurückzuführen, daß diese als Verdrängerpumpe aus­ gebildet ist. Solche Pumpen saugen das zu fördernde Me­ dium an, verdichten es und schieben es wieder aus, wobei sich dieser Vorgang zyklisch in schneller Abfolge wieder­ holt. Bei einer zur Kraftstoff-Förderung häufig einge­ setzten Rollenzellenpumpe als Verdrängerpumpe wiederholt sich der Ansaug-, Verdichtungs- und Ausschiebevorgang des Mediums pro Pumpendrehung so oft, wie voneinander abge­ schlossene Kammervolumina zur Verfügung stehen, bei einer fünfzelligen Rollenzellenpumpe also fünfmal. Jeder dieser Pumpvorgänge ist mit einem kurzzeitigen Absinken des Saug­ unterdrucks sowie einem Ansteigen des Förderdrucks verbun­ den, wobei sich die Frequenz der so entstehenden Druck­ schwingungen aus der Pumpendrehzahl bestimmt. Es kann da­ her bei verschiedenen Fahrzeugen, wenn es sich bei den zu dämpfenden Flüssigkeitspumpen um Kraftstoff-Förderpumpen handelt, zu einer zum Teil störenden Geräuschentwicklung auch im Fahrgastraum kommen, wobei diese Geräusche auf die aufgrund des geschilderten Pumpensystems bedingten Druck­ schwankungen im Kraftstoff-Fördersystem zurückzuführen sind, die sich durch Körperschallanregung der Leitungen sowie der Karosserie als Luftschall ausbreiten. Es ist schon eine Ge­ räuschdämpfungseinrichtung vorgeschlagen worden, bei der in der Kraftstoff-Druckleitung ein Membran-Schwingungsdämp­ fer mit einer Membran aus Viton mit Polyamid-Gewebeeinlage angeordnet ist. Eine derartige Membran ist jedoch nicht ab­ solut undurchlässig für Kraftstoff, so daß bei längerem Betrieb sich immer mehr Kraftstoff in dem unbelüfteten Fe­ derraum des Membran-Schwingungsdämpfers ansammelt und die Dämpfungswirkung zusehends nachläßt, ja sogar ganz aufhört.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungs­ einrichtung für Druckschwingungen eines Fördermediums, insbesondere zur Glättung und zum Abbau von bei Kraft­ stoff-Förderpumpen in Kraftfahrzeugen entstehenden Druck­ schwingungen, bereitzustellen, deren Dämpfungswirkung nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Geräuschdämpfungs­ einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Geräuschdämpfungseinrichtung für Druckschwingungen eines Fördermediums mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Kraftstoffdurchtritt durch die Dämpfungs­ membran verhindert bzw. so weit vermindert wird, daß die Geräuschdämpfungseinrichtung ihre Wirkungsweise über die geforderte Betriebdauer behält, ohne Beeinträchtigung des Dämpfungsverhaltens.

In den Unteransprüchen 2 und 3 sind Ausbildungen der Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 aufgeführt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Kraftstoff- Förderpumpe im einzelnen erläutert, obwohl der Einsatz der erfindungsgemäßen Geräuschdämpfungseinrichtung nicht auf einen solchen Typ ausschließlich beschränkt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur die Teile der Kraftstoff-Förderpumpe 1 genauer dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind, denn der grundlegende Aufbau und das Arbeitsprinzip von Pumpen, die das von ihnen geförderte Medium in Druck- und Saugschwin­ gungen versetzen, ist für sich gesehen bekannt; es handelt sich üblicherweise um Kolben- oder artverwandte Pumpen. Die Zeichnung zeigt den Auslaßbereich einer solchen Kraft­ stoff-Förderpumpe, bestehend aus einem Pumpendeckel 2. Der Pumpendeckel 2 lagert bei 3 eine feststehende Achse, auf welcher der noch teilweise sichtbare Anker 4 des die nicht dargestellten eigentlichen Pumpendrehteile antreibenden Elektromotors angeordnet ist. Der Kollektor des Elektro­ motors mit auf diesem gleitenden Kohlenbürsten ist bei 5 gezeigt. Mit dem Pumpendeckel 2 ist ein Pumpendruck­ stutzen 7 verbunden, unmittelbar stromabwärts dessen im Kraftstoff-Kreislauf eine Geräuschdämpfungseinrichtung 8 soll möglichst nahe am Entstehungsort Druckschwindungen des För­ dermediums glätten und abbauen, so daß störende Geräusche vermindert oder sogar ganz vermieden werden. Hierfür dient vorteilhafterweise ein Membran-Schwingungsdämpfer 9, der ein aus Gehäusehälften 10 und 11 gebildetes Dämpfergehäuse aufweist, wobei die Gehäusehälften 10 und 11 an ihrem Au­ ßenumfang bei 12 verbördelt sind, eventuell unter Verwen­ dung eines Dichtelementes. Der Membran-Schwingungsdämpfer 9 wird durch zwei planparallel zueinander liegende elasti­ sche Membranen 13, 13′ quer unterteilt, die an ihrem Au­ ßenumfang ebenfalls durch die Bördelung 12 gehalten werden und in ihrem mittleren Bereich mit einem Federteller 14 versehen sind. Die vorzugsweise aus Kunststoff (Viton) be­ stehenden Membranen 13, 13′ mit Gewebeeinlage (Polyamid­ gewebe) unterteilen das Gehäuse 10, 11 des Membran-Schwin­ gungsdämpfers 9 in eine nicht belüftete Federkammer 15 und eine Dämpferkammer 16. In der luftgefüllten Federkammer 15 ist eine Druckfeder 17 angeordnet, die sich einerseits an der Gehäusehälfte 10 und andererseits am Federteller 14 ab­ stützt und bestrebt ist, die Membranen 13, 13′ in die Däm­ pferkammer 16 auszulenken. Mit der Gehäusehälfte 11 des Mem­ bran-Schwingungsdämpfers 9 ist ein Anschlußstutzen 19 ver­ bunden, beispielsweise verstemmt oder verlötet. Der An­ schlußstutzen 19 ist an seinem den Membranen 13, 13′ ab­ gewandten Ende mit einem Außengewinde 20 versehen und da­ mit in den Pumpendruckstutzen 7 eingeschraubt. Im Anschluß­ stutzen 19 ist ein Durchgangskanal 21 vorgesehen und da­ mit in denPumpendruckstutzen 7 eingeschraubt. Im Anschluß­ stutzen 19 ist ein Durchgangskanal 21 vorgesehen, über den der geförderte Kraftstoff von der Pumpendruckseite in die Dämpferkammer 16 gelangen kann. Der als Hohlschraube aus­ gebildete Anschlußstutzen 19 führt gleichzeitig einen Ring­ stutzen 23, der unter Zwischenlage je eines Dichtringes 24 und 25 durch Verdrehen des Membran-Schwingungsdämpfers 9 in seiner axialen Lage zwischen dem Membran-Schwingungs­ dämpfer 9 und dem Pumpendruckstutzen 7 fixiert wird. Vor­ zugsweise parallel zum Durchgangskanal 21 ist einem er­ weiterten Bereich 26 des Anschlußstutzens 19 mindestens ein Kanal 27 vorgesehen, der die Dämpferkammer 16 mit ei­ ner Ringnut 28 verbindet, die zwischen einem Teil des Au­ ßenumfangs des Anschlußstutzens 19 und dem Ringstutzen 23 gebildet wird. Aus der Ringnut 28 strömt der Kraftstoff über einen Strömungskanal 29 weiter in den Kraftstoff- Kreislauf.

Durch eine möglichst lange, weiche Druckfeder 17 läßt sich eine besonders gute Dämpferwirkung erzielen. Die Einstellung des Dämpferfunktionsbereiches läßt sich durch axiale Verformung der Gehäusehälften 10, 11 erzie­ len.

Um zu verhindern, daß bei nicht fördernder Kraftstoff Förderpumpe 1 Kraftstoff aus dem Kraftstoff-Kreislauf­ system zurückströmt und der Druck im Kraftstoff-Kreislauf­ system sinkt, ist in dem Anschlußstutzen 19 des Membran- Schwingungsdämpfers 9 ein Rückschlagventil 30 angeordnet, das in Strömungsrichtung von der Pumpendruckseite zur Dämpferkammer 16 hin den Durchgangskanal 21 öffnet und in Gegenrichtung sperrt.

Die Bördelung 12 wird zwischen einer Anlageschulter 35 der Gehäusehälfte 10 und einer Anschlageschulter 36 der Ge­ häusehälfte 11 gebildet. Zwischen den Anschlagschultern 35, 36 der Gehäusehälften 10, 11 sind die Membranen 13, 13′ an ihrem Außenumfang eingespannt. Zwischen die beiden Kunst­ stoff-Gewebemembranen 13, 13′ ist eine dünne Metallfolie 37 eingelegt, deren Durchmesser 38 kleiner ist, als der kleinste Einspanndurchmesser 39 der Kunststoff-Gewebe­ membranen 13, 13′. Die Metallfolie 37 ist vorzugsweise dünner als ¹/₁₀₀ mm und ist z. B. aus Aluminium oder Kup­ fer-Beryllium ausgebildet. Dadurch, daß der Durchmesser 38 der Metallfolie 37 kleiner ist als der kleinste Einspanndurch­ messer 39 der Membranen 13, 13′ ist, aber nahe an den Ein­ spanndurchmesser 39 heranreicht, bleibt die volle Elasti­ zität der Kunststoff-Gewebemembran 13, 13′ erhalten. Die Anlageschulter 35 der Gehäusehälfte 10 hat einen geringe­ ren Innendurchmesser 40, als der Durchmesser 38 der Metall­ folie 37 . Hierdurch wird im Betriebszustand durch den Kraft­ stoffdruck die Kunststoff-Gewebemembran 13, 13′ mit dem Umfang 38 der Metallfolie 37 gegen die Anlageschulter 35 gepreßt, so daß die Möglichkeit, das Kraftstoff um die Me­ tallfolie 37 herum durch den Einspannbereich der Membranen 13, 13′ dringen kann, weiterhin vermindert wird.

Durch die Zwischenlage der Metallfolie 37 zwischen die Kunststoff-Gewebemembranen 13, 13′ wird die Durchtritts­ fläche für den Kraftstoff auf ein Minimum reduziert, da dieser höchstens um den Durchmesser 38 der Metallfolie 37 herum noch durch den Einspannbereich der Membranen 13, 13′ auf die Rückseite der undurchlässigen Metall­ folie 37 gelangen kann.

Claims (3)

1. Geräuschdämpfungseinrichtung für Druckschwingungen eines Fördermediums, insbesondere zur Glättung und zum Abbau von bei Kraftstoff-Förderpumpen in Kraftfahrzeu­ gen entstehenden Druckschwingungen, mit mindestens ei­ ner elastischen Membran, die mit dem geförderten Medium in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoff-Druckleitung (7) ein Membran-Schwingungs­ dämpfer (9) angeordnet ist, zwischen dessen Gehäusehälf­ ten (10, 11) in einer Bördelung (12) zwei planparallel zueinander liegende Kunststoff-Gewebemembranen (13, 13′) an ihrem Umfang eingespannt sind und zwischen die Kunst­ stoff-Gewebemembranen (13, 13′) eine dünne Metallfolie (37) eingelegt ist.

2. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (38) der Metallfolie (37) kleiner ist, als der kleinste Einspanndurchmesser (39) der Kunststoff-Gewebemembranen (13, 13′).

3. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem geförderten Medium abge­ wandte Gehäusehälfte (10) eine Anlageschulter (35) mit geringerem Innendurchmesser (40) hat, als der Durchmes­ ser (38) der Metallfolie (37).