EP1381778B1 - Saugstrahlpumpe und verfahren zur herstellung einer düse für eine saugstrahlpumpe - Google Patents
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- EP1381778B1 EP1381778B1 EP02732352A EP02732352A EP1381778B1 EP 1381778 B1 EP1381778 B1 EP 1381778B1 EP 02732352 A EP02732352 A EP 02732352A EP 02732352 A EP02732352 A EP 02732352A EP 1381778 B1 EP1381778 B1 EP 1381778B1
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/02—Feeding by means of suction apparatus, e.g. by air flow through carburettors
- F02M37/025—Feeding by means of a liquid fuel-driven jet pump
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
Definitions
- the invention relates to a suction jet pump, which is provided in particular for the promotion of fuel in a fuel tank, with a arranged in front of a mixing tube, connectable to a propellant conduit, a nozzle channel having nozzle. Furthermore, the invention relates to a method for producing a nozzle for a suction jet pump.
- Such ejector pumps are commonly used in fuel tanks of today's motor vehicles to deliver fuel from one chamber of the fuel tank to another chamber or to fill a surge pot.
- the nozzle of the known suction jet pump is made together with the housing in one piece from the plastic POM.
- an injection mold is used to produce the nozzle.
- the nozzle channel is produced in the production of the nozzle by injection molding of a core of the injection mold.
- the known suction jet pump has a propellant consumption of 25 liters per hour at this diameter of the nozzle channel.
- a suction jet pump with a nozzle whose nozzle channel opening can be changed with a spring-loaded insert ( WO 99/17013 ).
- WO 99/17013 a spring-loaded insert
- the invention is based on the problem of designing a suction jet pump of the type mentioned above so that it has a particularly low consumption of propellant. Furthermore, a method for producing a nozzle for a particularly low consumption of propellant having suction jet pump to be created.
- the first problem is solved according to the invention in that the nozzle has a nozzle insert as a separate component, which is plugged by means of a detachable connection, wherein the nozzle channel is arranged in the nozzle insert.
- This design reduces the size of the nozzle channel receiving component, so that smaller tools can be used for the production of the nozzle insert as an injection molded part, which allow the use of cores with a much smaller diameter.
- nozzle channels of 0.3 mm, for example can be produced reliably by injection molding without great effort.
- these nozzle inserts can be made particularly cost of POM (polyoxymethylene).
- the nozzle insert is made of metal.
- the nozzle channel can be produced with different production methods with a particularly small diameter in the insert made of metal.
- nozzle channels with a diameter of 0.3 mm can also be produced in the metal with little effort.
- the suction jet pump according to the invention has a diameter of the nozzle channel of 0.3 mm blowing agent consumption of about 10 liters per hour. As a result, the suction jet pump according to the invention has a particularly low consumption of blowing agent. The suction jet pump according to the invention has a particularly low energy consumption. Another advantage of this design is that a cavitation in the region of the nozzle channel can be largely prevented by a suitable choice of a plastic or a metal for the nozzle insert. The suction jet pump according to the invention thus has a consistently high delivery rate.
- the nozzle can be manufactured according to another advantageous embodiment of the invention is particularly inexpensive if the metal of the nozzle insert is brass.
- the production of the suction jet pump according to the invention for different applications with different pumping capacities provided is particularly simple if the nozzle has a nozzle housing with a connection for the propellant line and the nozzle housing is designed to hold the nozzle insert.
- the nozzle insert for intended applications of the suction jet pump can be assembled with standard nozzle housings.
- the nozzle housing can now be made in one piece by the insertable nozzle insert, since the nozzle insert is now an element closing the nozzle housing. Thus eliminating the welding of an end cap on the nozzle housing.
- the attachment of the nozzle insert to the nozzle housing is particularly simple according to another advantageous embodiment of the invention, when the nozzle insert is cup-shaped and engages over an edge of the nozzle housing.
- the second-mentioned problem namely the provision of a method for producing a nozzle for a particularly low consumption of propellant having suction jet pump, is inventively achieved in that a nozzle insert is plugged in the region of the nozzle channel to the nozzle housing, wherein the nozzle insert as a separate component made of plastic is manufactured by injection molding, and the nozzle channel and an edge for connecting the nozzle insert is generated with the nozzle housing during injection molding.
- nozzle channel is incorporated after manufacturing the nozzle insert made of metal or plastic in this.
- Nozzle channels with a particularly small diameter can be easily produced in accordance with another advantageous development in the nozzle insert when the nozzle channel is incorporated by means of a laser beam.
- the manufacture of the nozzle is particularly inexpensive according to another advantageous embodiment of the invention, when the nozzle insert and the nozzle housing pressed together or clipped by means of locking elements.
- FIG. 1 schematically shows a suction jet pump with a nozzle 1 and a mixing tube 2.
- the nozzle 1 has a connection 3 for a propellant line, not shown.
- the mixing tube 2 has a mixing region 4, in which mixed through the nozzle 1 promoted propellant and from the area between the nozzle 1 and the mixing tube 2 sucked liquid. Subsequently, the liquid with the blowing agent enters a diffuser 5. To illustrate the drawing, the mixing tube 2 is shown in section. Furthermore, flows of propellant and sucked liquid are indicated by arrows.
- Such a suction jet pump is particularly suitable for conveying fuel within a fuel tank, not shown, of a motor vehicle.
- FIG. 2 shows a sectional view of the nozzle 1 before its assembly.
- the nozzle 1 has a nozzle housing 6 and a nozzle insert 7.
- the nozzle housing 6 is made of plastic by injection molding, while the nozzle insert 7 is made of POM.
- a nozzle channel 8 is arranged in the nozzle insert 7, a nozzle channel 8 is arranged.
- the nozzle channel 8 was produced with a core in the injection mold.
- the nozzle housing 6 has a protruding edge 9, which is overlapped by the nozzle insert 7 in the mounted state.
- the nozzle housing 6 and the nozzle insert 7 are connected to each other by pressing.
- the nozzle insert 7 has a projection 10. In the assembled state of the nozzle 1, the projection 10 penetrates into a groove 11 arranged in the edge 9 of the nozzle housing 6. As a result, the nozzle insert 7 and the nozzle housing 6 can be reliably connected to each other.
- On the nozzle housing 6, a latching hook 12 is arranged, with which the suction jet
- mixing tube 2 and the nozzle housing 6 can be made together from the plastic POM and can be glued or welded together, for example.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Saugstrahlpumpe, welche insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter vorgesehen ist, mit einer vor einem Mischrohr angeordneten, mit einer Treibmittelleitung verbindbaren, einen Düsenkanal aufweisenden Düse. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe.
- Solche Saugstrahlpumpen werden in Kraftstoffbehältern heutiger Kraftfahrzeuge häufig eingesetzt, um Kraftstoff aus einer Kammer des Kraftstoffbehälters in eine andere Kammer zu fördern oder um einen Schwalltopf zu füllen. Die Düse der bekannten Saugstrahlpumpe wird dabei zusammen mit dem Gehäuse einstückig aus dem Kunststoff POM gefertigt. Zur Herstellung der Düse wird eine Spritzgußform eingesetzt. Der Düsenkanal wird bei der Herstellung der Düse im Spritzgußverfahren von einem Kern der Spritzgußform erzeugt.
- Nachteilig bei der bekannten Saugstrahlpumpe ist, daß der Düsenkanal einen sehr großen Durchmesser von meist 0,5 mm aufweist. Hierdurch hat die Saugstrahlpumpe einen sehr großen Verbrauch an Treibmittel. Dies führt zu einem hohen Energieverbrauch einer die Saugstrahlpumpe mit Treibmittel versorgenden Förderpumpe. Eine Verkleinerung des Durchmessers des Düsenkanals ist aufgrund der im Verhältnis zum Düsenkanal sehr großen Gehäuseabmessungen meist nicht möglich, da der Durchmesser des Kerns aus Stabilitätsgründen einen Durchmesser von ca. 0,5 mm nicht unterschreiten darf. Die bekannte Saugstrahlpumpe hat bei diesem Durchmesser des Düsenkanals einen Treibmittelverbrauch von 25 Liter pro Stunde. Die Fertigung des Düsenkanals durch ein nachträgliches Bohren der im Spritzgussverfahren ohne Kern gefertigten Düse ist nicht möglich, da der Kunststoff ausfransen kann, was einen großen Reibungsverlust bei der anschließenden Durchströmung mit Treibmittel zur Folge hat. Ein weiteres Problem, das die Verringerung des Düsenkanals verhindert, tritt bei Saugstrahlpumpen auf, deren Düsengehäuse auf der dem Düsenkanal abgewandten Seite mit einer Endkappe verschlossen wird. Zum Erreichen eines dichten Abschlusses werden beide Teile miteinander verschweißt. Während des Schweißprozesses entstehen Verunreinigungen, die sich im Düsenkanal festsetzen können.
- Es ist weiterhin eine Saugstrahlpumpe mit einer Düse bekannt, deren Düsenkanalöffnung mit einem federbeaufschlagten Einsatz veränderbar ist (
WO 99/17013 - Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Saugstrahlpumpe der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass diese einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel hat. Weiterhin soll ein Verfahren zur Fertigung einer Düse für eine einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel aufweisende Saugstrahlpumpe geschaffen werden.
- Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Düse einen Düseneinsatz als separates Bauteil aufweist, der mittels einer lösbaren Verbindung aufgesteckt ist, wobei der Düsenkanal im Düseneinsatz angeordnet ist.
- Durch diese Gestaltung reduziert sich die Größe des den Düsenkanal aufnehmenden Bauteils, so dass für die Herstellung des Düseneinsatzes als Spritzgussteil kleinere Werkzeuge Verwendung finden können, die den Einsatz von Kernen mit einem wesentlich kleineren Durchmesser erlauben. Auf diese Weise lassen sich ohne größeren Aufwand Düsenkanäle von beispielsweise 0,3 mm im Spritzgussverfahren prozesssicher erzeugen. Somit können diese Düseneinsätze besonders kostengünstig aus POM (Polyoxymethylen) gefertigt werden.
- In einer anderen Ausgestaltung ist der Düseneinsatz aus Metall gefertigt. Dadurch lässt sich der Düsenkanal mit verschiedenen Fertigungsverfahren mit einem besonders kleinen Durchmesser in dem Einsatz aus Metall erzeugen. Beispielsweise lassen sich dank der Erfindung auch im Metall mit geringem Aufwand Düsenkanäle mit einem Durchmesser von 0,3 mm erzeugen.
- Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe hat mit einem Durchmesser des Düsenkanals von 0,3 mm einen Treibmittelverbrauch von ca. 10 Liter pro Stunde. Hierdurch hat die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel. Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe hat eine besonders geringe Energieaufnahme. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich durch eine geeignete Auswahl eines Kunststoffs oder eines Metalls für den Düseneinsatz eine Kavitation im Bereich des Düsenkanals weitgehend verhindern lässt. Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe weist damit eine gleichbleibend hohe Förderleistung auf.
- Die Düse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig fertigen, wenn das Metall des Düseneinsatzes Messing ist.
- Die Fertigung der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe für verschiedene Einsatzgebiete mit unterschiedlichen vorgesehenen Pumpenleistungen gestaltet sich besonders einfach, wenn die Düse ein Düsengehäuse mit einem Anschluss für die Treibmittelleitung hat und das Düsengehäuse zur Halterung des Düseneinsatzes gestaltet ist. Hierdurch lässt sich der Düseneinsatz für vorgesehene Einsatzgebiete der Saugstrahlpumpe mit Standard-Düsengehäusen zusammenstellen. Hinzu kommt, dass durch den einsetzbaren Düseneinsatz das Düsengehäuse nunmehr einteilig gestaltet werden kann, da der Düseneinsatz nunmehr ein das Düsengehäuse verschließendes Element ist. Somit entfällt das Aufschweißen einer Endkappe auf das Düsengehäuse.
- Die Befestigung des Düseneinsatzes an dem Düsengehäuse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Düseneinsatz topfförmig gestaltet ist und einen Rand des Düsengehäuses übergreift.
- Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Verfahrens zur Fertigung einer Düse für eine einen besonders geringen Verbrauch an Treibmittel aufweisende Saugstrahlpumpe, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Düseneinsatz im Bereich des Düsenkanals auf das Düsengehäuse aufgesteckt wird, wobei der Düseneinsatz als separates Bauteil aus Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt wird, und der Düsenkanal sowie ein Rand zum Verbinden des Düseneinsatzes mit dem Düsengehäuse während des Spritzgießens erzeugt wird.
- Eine andere Lösung besteht darin, dass der Düsenkanal nach der Fertigung des Düseneinsatzes aus Metall oder Kunststoff in diesen eingearbeitet wird. Düsenkanäle mit einem besonders kleinen Durchmesser lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung einfach in dem Düseneinsatz erzeugen, wenn der Düsenkanal mittels eines Laserstrahls eingearbeitet wird.
- Die Fertigung des Düsenkanals in einem Düseneinsatz aus Metall erfordert jedoch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen Aufwand für eine Fertigungsanlage, wenn der Düsenkanal mit einem Bohrwerkzeug in den Düseneinsatz eingearbeitet wird. Als weitere vorteilhafte Weiterbildung ist das Erodierverfahren denkbar.
- Die Fertigung der Düse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig, wenn der Düseneinsatz und das Düsengehäuse miteinander verpreßt oder mittels Rastelementen verklipst werden.
- Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
- Fig.1
- eine schematische Darstellung einer er- findungsgemäßen Saugstrahlpumpe,
- Fig.2
- eine Schnittdarstellung der Düse der er- findungsgemäßen Saugstrahlpumpe aus
Figur 1 vor der Montage. -
Figur 1 zeigt schematisch eine Saugstrahlpumpe mit einer Düse 1 und mit einem Mischrohr 2. Die Düse 1 hat einen Anschluß 3 für eine nicht dargestellte Treibmittelleitung. Das Mischrohr 2 hat einen Mischbereich 4, in welchem sich durch die Düse 1 gefördertes Treibmittel und aus dem Bereich zwischen der Düse 1 und dem Mischrohr 2 angesaugte Flüssigkeit mischt. Anschließend gelangt die Flüssigkeit mit dem Treibmittel in einen Diffusor 5. Zur Verdeutlichung der Zeichnung ist das Mischrohr 2 geschnitten dargestellt. Weiterhin sind Strömungen des Treibmittels und von angesaugter Flüssigkeit mit Pfeilen gekennzeichnet. Eine solche Saugstrahlpumpe eignet sich insbesondere zum Fördern von Kraftstoff innerhalb eines nicht dargestellten Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeuges. -
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Düse 1 vor ihrer Montage. Die Düse 1 hat ein Düsengehäuse 6 und einen Düseneinsatz 7. Das Düsengehäuse 6 ist aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt, während der Düseneinsatz 7 aus POM besteht. In dem Düseneinsatz 7 ist ein Düsenkanal 8 angeordnet. Der Düsenkanal 8 wurde mit einem Kern im Spritzgußwerkzeug erzeugt. Das Düsengehäuse 6 weist einen hervorstehenden Rand 9 auf, der im montierten Zustand von dem Düseneinsatz 7 übergriffen wird. Das Düsengehäuse 6 und der Düseneinsatz 7 werden durch Verpressen miteinander verbunden. Der Düseneinsatz 7 weist einen Vorsprung 10 auf. Im montierten Zustand der Düse 1 dringt der Vorsprung 10 in eine im Rand 9 des Düsengehäuses 6 angeordnete Rille 11 ein. Hierdurch lassen sich der Düseneinsatz 7 und das Düsengehäuse 6 zuverlässig miteinander verbinden. An dem Düsengehäuse 6 ist ein Rasthaken 12 angeordnet, mit dem sich die Saugstrahlpumpe mit angrenzenden Bauteilen verklipsen läßt. - Das in
Figur 1 dargestellte Mischrohr 2 und das Düsengehäuse 6 lassen sich gemeinsam aus dem Kunststoff POM fertigen und können beispielsweise miteinander verklebt oder verschweißt sein.
Claims (10)
- Saugstrahlpumpe, welche insbesondere zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter vorgesehen ist, mit einem Düsengehäuse (6), mit einer vor einem Mischrohr (2) angeordneten, mit einer Treibmittelleitung verbindbaren, einen Düsenkanal (8) aufweisenden Düse (1) , dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) im Bereich des Düsenkanals (8) einen Düseneinsatz (7) aufweist, der mittels einer lösbaren Verbindung auf das Düsengehäuse (6) aufgesteckt ist, wobei der Düsenkanal (8) im Düseneinsatz (7) angeordnet ist.
- Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (7) aus Kunststoff, vorzugsweise POM, besteht.
- Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (7) aus einem Metall, vorzugsweise Messing, besteht.
- Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) ein Düsengehäuse (6) mit einem Anschluß (3) für die Treibmittelleitung hat und daß das Düsengehäuse (6) zur Halterung des Düseneinsatzes (7) gestaltet ist.
- Saugstrahlpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (7) topfförmig gestaltet ist und einen Rand (9) des Düsengehäuses (6) übergreift.
- Verfahren zur Herstellung einer Düse mit einem Düsengehäuse und einem Düsenkanal für eine Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsensatz im Bereich des Düsenkanals auf das Düsengehäuse aufgesteckt wird, wobei der Düseneinsatz als separates Bauteil aus Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt wird, und der Düsenkanal sowie ein Rand zum Verbinden des Düseneinsatzes mit dem Düsengehäuse während des Spritzgießens erzeugt wird.
- Verfahren zur Herstellung einer Düse für eine Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal nach der Fertigung des Düseneinsatzes aus Metall oder Kunststoff in diesen eingearbeitet wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal mit einem Bohrwerkzeug in den Düseneinsatz eingearbeitet wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkanal mittels eines Laserstrahls oder im Erodierverfahren in den Düseneinsatz eingearbeitet wird.
- Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz und das Düsengehäuse miteinander verpreßt oder verklipst werden.
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