DE3042251A1 - Kraftstoffmembranpumpe fuer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

304225 Ί

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffmembranpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem auf der Arbeitsseite der Pumpenmembran einen Saugraum, einen Druckraum und einen Arbeitsraum umschließenden und eine als Trennwand dienenden Ventilplatte aufnehmenden Außengehäuse und einer den Saugraum vom Druckraum trennenden Zwischenplatte.

Solche Pumpen werden meist in großer Stückzahl hergestellt. Sie soll na während ihrer gesamten Lebensdauer möglichst ohne War ung betrieben werden können und mit möglichst geringem Aufwand bei unverminderter Funktionstüchtigkeit, vor allem Dichtigkeit, herzustellen sein.

Die eingangs erwähnten Pumpen sind z. B. aus der DE-PS 18 04 532 bekannt; ihr Außengehäuse besteht aus mindestens zwei gegeneinander zu dichtenden Gehäusete ilen, nämlich einem Haubenteil und einem haubenförmigen Zwischenring, dessen Mittelbereich eine als Zwischenplatte dienende Abschlußwand im Innerem des Pumpengehäuses bildet. Eine solche Pumpe hat jedoch den Nachteil, aus einer relativ großen Zahl von Einzelteilen zu bestehen, die einzeln hergestellt und zusammengesetzt werden müssen und die vor allem gegeneinander abzudichten sind.

In der US-PS 3 635 598 wird eine Kraftstoffmembranpumpe beschrieben, bei der die Dichtigkeitsprobleme· durch einstückige Ausbildung des Außengehäuses gelöst werden. Eine Ventilplc tte in ihrem Inneren weist eine relativ komplizierte Formgebung auf und soll die Funktionen einer Ventilplatte und einer Zwischenplatte - wie eingangs beschrieben - gJeichzeitig übernehmen, was nur bei exzentrischer Anordnung des haubenähnlich ausgebildeten Saugraumes gegenüber dem übrigen, den Arbeits- und den Druckraum umschliessenden Pumpenteil möglich ist. Solche einstückigen Außengehäuse sind aufwendig in der Herstellung, da entweder das

Haubenteil getrennt hergestellt und später angeschweißt werden muß oder - bei Herstellung im Tiefziehverfahren absatzweise in getrennten Schritten das Haubenteil und der Rest des Außengehäuses geformt werden müssen, bzw.das Blech des Ausgangsmaterials mit relativ viel Verschnittzugabe eingesetzt werden muß, um ein exaktes Festspannen vor der Formgebung zu gewährleisten. Neben dem Herstellungsaufwand ist der Verschnitt insbesondere wegen der meist großen Stückzahlen erheblich. Außerdem wirft sowohl die Herstellung der kompliziert geformten Ventilplatte als auch ihre Abdichtung gegenüber dem Außengehäuse erhebliche Probleme auf.

Bei beiden genannten Pumpentypen muß zwangsläufig las Druckrohr seitlich aus dem Pumpengehäuse herausgefül: rt werden oder aber - bei der Pumpe nach der US-PS - e :zentrisch gegenüber der Mittelachse der Pumpe angeordnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kraftstoff membranpumpe der eingangs beschriebenen Art die Anzahl der gegeneinander abzudichtenden Bauteile zu vermindern und die zur Herstellung notwendigen Arbeitsschritte bei gleichzeitiger Verwirklichung dauerhaft dichtender und mechanisch stabiler Verbindung der Bauteile unter geringstmöglichem Materialaufwand und bei möglichst einfachen Formgebungsprozessen für die Bauteile zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine an sich bekannte einstückige Ausbildung des Außengehäuses, an dem die Zwischenplatte dichtend und selbsthaltend abgerstütat ist. Vorzugsweise wird eine metal] isch dichtend in das Außengehäuse eingepreßte Stahlplatte aLs Zwisrhenplatte verwendet.. Fine so ausgebildete und eingebaute Zwischenplat.te hat den Vorteil gegenüber den an si<-h bekar nten Membranpumpen mit einstückipem Außengehäuse, daß der Druckraum und der Saugraum dauerhaft dichtend voneinander getrennt

BAD ORIGiNAL

sind, auch wenn das Außengehäuse mechanischen Spannungen unterworfen wird, wie sie z.B. auftreten, wenn Schlauchverbindungen mit dem Druck- und Saugrohr hergestellt werden. Außerdem kann auf diese Weise die Ventilplatte in der bekannten, einfachen und leicht herzustellenden Ausführung Verwendung finden, ohne daß es bei ihrem Einbau und ihrer Abdichtung (gegenüber der üblichen Kraftstoffdurchtrittsöffnung in der Zwischenplatte) zu irgendwelchen Schwierigkeiten kommt. Auch kann der noch zu erläuternde Einbau von Filterronden im Saugraum auf diese Weise vereinfacht werden. Schließlich läßt eine solche Lösung auch die unten noch zu beschreibende Verwendung besonderer, auswechselbarer Filter bzw. ein zentrisch zum Außengehäuse nach oben geführtes Druckrohr zu.

Die Zwischenplatte wird z.B. dadurch selbsthaltend, daß ihr Rand, der beispielsweise aufgebördelt sein kann, ein leichtes Übermaß gegenüber dem inneren Querschnitt des betreffenden Bereicher, des Außengehäuses besitzt. Durch Einpressen einer solchen Zwischenplatte entsteht ein beachtlicher Reibschluß, der gleichzeitig dichtend und selbsthaLtend wirkt. Prinzipiell kann eine so ausgebildete Zwischenplatte aus verschiedenen Materialien bestehen, doch empfiehlt es sich besonders, sie aus Stahl herzustellen, da beim Einpressen einer Stahlplatte eine sehr gut dichtende und besonders gut selbsthaltende Verbindung zum Außengehäuse - das dann vorzugsweise auch aus Metall besteht - hergestellt wird. Solche metallischen Pressungen sind bei. geeigneter Materialpaarung besonders einfach und preiswert herzustellen.

Aufgrund der selbsthaltenden Ausführung der Zwischenplatte gegenüber dem Außengehäuse ist es erfindungsgemäß möglich, im Saugraum gegen die Zwischenplatte ein Filter abzustützen, wobei der Abstützdruck ausschließlich von der selbsthaltenden Verbindung zwischen Zwischenplatte und Außengehäuse aufgefanger werden kann.

BAD ORIGINAL

Die Dichtigkeit zwischen dem Saugraum und dem Druckraum kann dadurch noch verbessert werden, daß erfindungsgemäß das Filter gleichzeitig ein dichtend zwischen einem Absatz im Außengehäuse und der Zwischenplatte eingepreßtes Dichtelement darstellt. Somit wird das Filter, velchos in diesem Fall eine sogenannte Filterronde ist, nicht nur bei Zusammenbau und Betrieb der Pumpe sicher in Position gehalten, sondern ist auch sein entsprechend der Dich¹.funktion geformter Rand, wie er aus in den noch zu beschreibenden Figuren ersichtlich ist, dauerhaft dicht zwischen der Zwischenplatte und dem Absatz im Außengehäuse eingespannt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Filter auswechselbar. Dies wird vorzugsweise erreicht durch einen das Filter an seiner Unterseite abstützenden, zwischen dem Absatz und der Zwischenplatte eingespannten Filtersitz und einem dem Filterelement an dessen Oberseite unter Druck anliegenden, gegen eine Stirnfläche des Außengehäuses abgestützten Verschluß. Auf diese Weise kann ein sehr großflächiges Filter, das aufgrund seiner großen Oberfläche nur einen relativ geringen Strömungswiderstand darstellt, Verwendung finden, ohne daß bei seinem Auswechseln irgendein anderes Teil der Pumpe ausgebaut werden muß. Gleichzeitig ist aber auch dadurch die notwendige Dichtung zwischen dem Bereich vor und hinter dem Filter in Ströraungsrichtung innerhalb des Saugraumes möglich, da der Filtersitz, der gegen die Zwischenplatte abgestützt ist, z.B. eine Dichtlippe o.a. Dichtelemente tragen kann, und der Verschluß in an sich bekannter Weise gegenüber dem Außengehäuse durch ein gängiges Dichtmittel abgedichtet werden kann. Eine solche Anordnung ist dann besonders problemlos, worin der Verschluß und das Filter fest miteinander verbund' η sind; dadurch wird das Herausnehmen und z.B. auch da: Auswaschen des Filters besonders einfach, da es stets an dem Verschlußele-

BAD ORJGiNAL

ment festgehalten werden kann und dier·«¹:"· für diesen Zweck entsprechende E.i rigrif fsöffnungen für den manuellen Gebrauch oder ein Werkzeug aufweisen kann.

Ein langwieriger und zum möglichen Verschleiß der Dichtung führendes Einschrauben oder ähnliches Einsetzen des Filters kann vermieden werden, wenn erfindungsgemäß ein Bajonettverschluß in 'eine Öffnung in der Stirnfläche des Außengehäuses als Verschlußelement dichtend eingreift.

Schließlich ermöglicht es ein erfindungsgemäß vom Druckraum dichtend durch die Zwischenplatte und den Saugraum nach außen geführtes Druckrohr, die Pumpe in unterschiedlichen Winkelpositionen gegenüber dem Pumpenträger anzuordnen, ohne daß die Lage des Druckrohres sich verändert; das Druckrohr muß hierzu konzentrisch zur Achse der Pumpe angeordnet sein. Line solche Lösung wird erstmals durch die erfindungsgemäße Kombination von einstückigem Außengehäuse und einer dichtend, selbsthaltenden Zwischenplatte möglich.

Mit der erfindungsgemäßen Lehre wird außerdem der Vorteil erreicht, daß die Herstellung eines einstückigen Außengehäuses bei geringstmöglichem Materialverbrauch in einem einzigen, einfachen Tiefziehvorgang erfolgen kann. Da dieses Gehäuse im Prinzip die Form eines Bechers haben kann und allenfalls ein konzentrischer Absatz und eine Randaufbördelung zu berückeichtigen sind. Weiterhin kann in einem so einfachen Außengehäuse nicht nur eine einzige Sorte von Veritilplatten, Zwischenplatten oder Filtern verwendet werden, sondern ein und dasselbe Gehäuse kann für unterschiedlich aufgebaute Membranpumpen hinsichtlich der besonderen Ausgestaltung der einzelnen Bauelemente im Inneren des Gehäuses Verwendung finden.

Die Erfindung und ihre weiteren Vorteile werden anhand der Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

BAD ORIGINAL

Fig. 1 eine Kraftstoffmembranpumpe in Seitenansicht - davon das Oberteil im Schnitt;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch mit anders geführtem Druckrohr;

Fig. 3 a/b vergrößerte Teilansicht aus Fig. 1 bzw. Fig. 2, im Schnitt; und

Fig. 4 einen Schnitt durch das Oberteil einer erf.i.ndungsgemäßen Pumpe mit auswechselbarem Filterelement.

In den Figuren wird mit 1 ein Außengehäuse bezeichnet, welches das Oberteil 2 einer Kraftstoffmem^ranpumpe völlig umschließt. Das Oberteil 2 wird durch eine Pumpenmembran 3 nach unten hin gegen das Unterteil 4 dichtend abgeschlossen. Eine als Trennwand dienende Ventilplatte 4 innerhalb des Oberteils 2 schließt den oberhalb der Pumpenmembran 3 liegenden Arbeitsraum 6 gegenüber dem darüberliegenden Druckraum 7 und Saugraum 8 dichtend ab; sie trägt außerdem ein Einlaßventil 9 und ein Auslaßventil 10. Eine Zwischenplatte 11 trennt den Saugraum 8 vom Druckraum 7; sie ist vorzugsweise im Bereich einer Einschnürung 12 dichtend gegen die Ventilplatte abgestützt.

Erfindungsgemäß ist die Zwischenplatte 11 an dem einstückig ausgebildeten Außengehäuse 1 dichtend, selbsthaltend abgestützt. Dabei handelt es sich erfindungsgemäß vorzugsweise um eine in das Außengehäuse 1 dichtend eingepreßte Stahlplatte. Der Einpreßvorgang wird vereinfacht, wenn die Zwischenplatte 11 nach oben an ihrem Außenrand gegen einen Absatz 13 im Außengehäuse 1 abgestützt ist. Da der Absatz ein beispielsweise zylindrisch ausgeführtes Außengehäuse

BAD ORfGiWAL

konzentrisch einschnürt, ist er beim Herstellen des Außengehäuses 1 im Tie£ziehverfahren leicht vorzusehen; er ermöglicht es insbesondere, den oberhalb von ihm gelegenen Bereich des Auße igehäuses 1 - auch Dom genannt - kleiner auszuführen al& den darunterliegenden Bereich, was eine günstige Verringerung des Volumens des Saugraumes 8 zur Folge hat. Die Zwischenplatte 11 ist vorzugsweise an ihrem Rand nach unten gebördelt, so daß die dadurch entstehende Randfläche 14 parallel an der Innenseite des Außengehäuses 1 anliegt und somit einerseits eine Dichtung zwischen dem Druckraum 7 und dem Saugraum 8 darstellt sowie andererseits z.B. durch Vorgabe eines gewissen Übermaße?;, eine reibungsbedingte Lagefixierung der Zwischenplatte 11 am Außengehäuse 1 bewirkt. Gegen die Zwischenplatte 11 kann erfindungsgemäß ein Filter 15 im Saugraum 8 abgestützt sein. Dadurch werden durch ein Saugrohr 16 in den Saugraum 8 eindringende, in der Regel feste, Kraftstoffverunreinigungen zurückgehalten.

Das Filter 15 kann erfindungsgemäß dichtend zwischen dem Absatz 13 im Außengehäuse 1 und der Zwischenplatte 11 eingespannt werden und dabei gleichzeitig als Dichtelement zwischen dem Druckraum 7 und dem Saugraum 8 wirken, indem die bereits vorhandene Dichtwirkung der Randfläche '14 der Zwischenplatte 11 verbessert wird (s. Fig. 3a und 3b). Als Filter 15 kommt z.B. eine an sich bekannte Filterronde infrage.

Das Filter 15 kann wie in Fig. 4 gezeigt, auswechselbar sein. Dabei ist vorzugsweise zwischen dem Absatz 1.3 und der Zwischenplatte 11 ein Filtersitz 17 eingespannt. Gegen diesen wird das Filter 15 an seiner Unterseite 18 abgestützt, v/ährend es an seiner Oberseite 19 unter Anpreßdruck steht, der durch einen gegen die Stirnfläche 20 des Außengehäuses 1 abgestützten Verschluß 21 erzeugt wird. Dabei greift der

BAD ORIGINAL

- ίο -

Verschluß 21 vorzugsweise in eine Öffnung 22 in der Stirnfläche 20 des Außengehäuses 1 in Art e:^;nes Bajonettverschlusses dichtend ein. Elastische Dichtlippen 23 des Filtersitzes 17 und ein Dichtring 24 zwischen dem Verschluß 21 und der Stirnfläche 20 des Außengehäuses 1 verbessern das Dichtergebnis. Durch Eingriffsöffnungen 25 bzw 26 im Verschluß 21 kann der Verschluß per Hand bzw. mittels eines Werkzeuges leicht gedreht und das Filter 15 zur Reinigung oder zum Auswechseln herausgenommen werden. Wie Fig. 2 zeigt, wird es durch die Erfindung möglich, ein Druckrohr 27 auch senkrecht, insbesondere konzentrisch zum Außengehäuse 1 vom Druckraum 7 dichtend durch die Zwischenplatte 11, das gegebenenfalls vorhandene Filter 15 und die Stirnfläche 20 des Außengehäuses 1 zu führen. Das Druckrohr 27 wird dabei vorzugsweise fest mit der Zwischenplatte 11 und dem Außengehäuse 1 z.B. durch Kleben, Löten odor Schweißen oder aber durch eine Pressung, verbunden. Auf diese Weise bleibt die Position des Druckrohres unverändert, wenn die Kraftstoff membranpumpe gegenüber der Einrichtung, an der sie befestigt ist, um ihre Achse verdreht wird, etwa weil das Saugrohr in eine andere Position gebracht werden soll.

BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. Dr.-lng. Reimar König ■ Dipl.-lng. Klaus Bergen

   Cecilienallee "76 A Düsseldorf 3O Telefon 452008 Patentanwälte

   6. November 1980 33 543 B

   Pierburg GmbH & Co. KG, Leuschstraße 1.,
   4040 N e u s s

   "Kraftstoffmembranpumpe für Brennkraftmaschinen"

   Patentansprüche:

   ΓIJ Kraftstoffmembranpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem auf der Arbeitsseite der Pumpenmembran einen Saugraum, einen Druckraum und einen Arbeitsraum umschließenden und eine als Trennwand dienende Ventilplatte aufnehmenden Außengehäuse und einer den Saugraum vom Druckraum trennenden Zwischenplatte, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte einstückige Ausbildung des Außengehäuses (1), an dem die Zwischenplatte (11) dichtend und selbsthaltend abgestützt ist.

   2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine metallisch dichtend in das Außengehäuse (1) eingepreßte Stahlplatte als Zwischenplatte (11).

   3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein gegen die Zwischenplatte (11) abgestütztes Filter (15) im Saugraum (8).

   4. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (15) gleichzeitig ein dichtend zwischen einem Absatz (13) im Außengehäuse (1) und der Zwischenplatte (11) eingespanntes Dichtelement ist.

   5. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (15) auswechselbar ist.

   6. Pumpe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen das Filter (15) auf seiner Unterseite (18) abstützenden, zwischen dem Absatz (13) und der Zwischenplatte (11) eingespannten Filtersitz (17) und einen dem Filter (15) an dessen Oberseite (19) unter Druck anliegenden, gegen eine Stirnfläche (20) des Außengehäuses (1) abgestützten Verschluß (21).

   7. Pumpe nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen in eine Öffnung (22) in der Stirnfläche (20) dichtend eingreifenden Bajonettverschluß.

   8. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein vom Druckraum (7) dichtend durch die Zwischenplatte (11) und den Saugraum (8) nach außen geführtes Druckrohr (27).