EP3008341A1 - Pumpe zur förderung einer flüssigkeit - Google Patents

Pumpe zur förderung einer flüssigkeit

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Publication number
EP3008341A1
EP3008341A1 EP14724489.1A EP14724489A EP3008341A1 EP 3008341 A1 EP3008341 A1 EP 3008341A1 EP 14724489 A EP14724489 A EP 14724489A EP 3008341 A1 EP3008341 A1 EP 3008341A1
Authority
EP
European Patent Office
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pump
eccentric
deformable element
pump housing
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14724489.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Hodgson
Rolf BRÜCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP3008341A1 publication Critical patent/EP3008341A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
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    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
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    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
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    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a pump for conveying a liquid which is particularly suitable for conveying a liquid additive into the exhaust gas line device of an internal combustion engine.
  • exhaust gas treatment devices For cleaning the exhaust gases of internal combustion engines, exhaust gas treatment devices are known in which a liquid additive is added to clean the exhaust gases.
  • An exhaust gas purification process performed in such exhaust gas treatment devices is the Selective Catalytic Reduction (SCR) process in which nitrogen oxide compounds in the exhaust gas are reduced with the aid of a reducing agent.
  • SCR Selective Catalytic Reduction
  • ammonia is used as the reducing agent.
  • Ammonia is often not stored directly in the motor vehicle, but in the form of a liquid additive, which is a precursor solution of the reducing agent.
  • This liquid additive can be converted into reducing agent in the exhaust gas (in the exhaust gas treatment device) or exhaust gases in a dedicated reactor to reducing agent.
  • urea-water solution is used for the SCR process.
  • AdBlue® AdBlue®.
  • At least one pump For conveying liquid additive from a tank and for the metered provision of the liquid additive to the exhaust pipe device, at least one pump is provided.
  • a pump should be as inexpensive and reliable as possible. It is particularly advantageous if the pump can also take over a metering function, that is, very precisely conveys a predetermined amount of the liquid additive.
  • Another important aspect of pumps for conveying liquid additives is that the liquid additives used for exhaust gas purification can freeze at low temperatures.
  • urea-water solution freezes, for example, at -11 ° C.
  • Such low temperatures can be in the automotive field z. B. occur during long downtime in winter, with the liquid additive expands during freezing.
  • the pump should therefore also be designed so that it is not damaged by freezing liquid additive.
  • the invention relates to a pump for conveying a liquid, comprising a pump housing with at least one inlet and at least one outlet s. On the pump housing, an eccentric is arranged, which is rotatable with an axis relative to the pump housing.
  • a deformable element is arranged between the pump housing and the eccentric, with at least one conveying path being limited from the at least one inlet to the at least one outlet and at least one displaceable seal of the conveying path being formed in the conveying path. disconnects closed pump volume.
  • the at least one displaceable seal is displaceable by moving the eccentric for conveying the liquid along the conveying path in a conveying direction from the inlet to the outlet.
  • the pump has at least one adjustable axial calibration device, by which the deformable element is braced in the axial direction parallel to the axis.
  • a pump with the construction described can be referred to as orbital pump.
  • the conveying path is arranged within the gap and the conveying path is limited at least by the (individual) deformable element and optionally additionally by the pump housing and / or the eccentric.
  • the deformable element is preferably arranged in the gap between the eccentric and the pump housing in such a way that it is squeezed or compressed in the region of the at least one seal between the housing and the eccentric so that the gap in the region of the seal is completely away from the deformable element is closed and / or the gap there no cross-sectional area more, which forms a (freely flowable) conveying path.
  • the gap or the conveying path is thereby sealed fluid-tight in the region of the at least one seal.
  • the gap or the delivery path is filled with the liquid during operation of the pump.
  • the at least one seal divides the conveying path, so that at least one closed pump volume is formed.
  • closed pump volume is meant in particular a volume within the conveying path, which is closed along the conveying path at least on one side by a seal.
  • a plurality of closed pump volumes are shifted from the inlet to the outlet to deliver the liquid.
  • a closed pump volume is formed in the vicinity of the inlet (defined closed) and then dissolved at the outlet (reopened).
  • At the inlet is a closed pump volume (only) on one side (downstream) closed by a seal and upstream connected to the inlet, so that the liquid can flow through the inlet in the closed pump volume.
  • the closed pump volume is (only) closed on one side (but upstream) by a seal and connected downstream with the outlet, so that the liquid can flow out through the outlet from the closed pump volume.
  • a phase in which the closed pump volume is closed on both sides by a seal In between there exists (on the way from the inlet to the outlet) a phase in which the closed pump volume is closed on both sides by a seal.
  • the pump housing of the pump is preferably a ring or a cylindrical chamber in which the eccentric is arranged inside (centric).
  • the pump housing may also be considered as the (outer) stator of the pump, while the eccentric may be referred to as the (inner) rotor.
  • the pump housing forms an inner stator, which is surrounded by the eccentric.
  • the eccentric forms an outer rotor.
  • the inlet and the outlet are arranged on the pump housing and allow the inflow and outflow of the liquid in the pump housing or in the conveying path.
  • the deformable element is a hose which is inserted in an arcuate gap between the eccentric and the pump housing and connects the inlet to the outlet.
  • the (one-piece and / or inside the pump housing inside and / or fixed) hose is preferably fluid-tightly connected to the inlet and to the outlet, so that the liquid enter through the inlet or through the outlet in the conveying path in the hose or can escape.
  • the seal is formed by the fact that the hose is compressed there by the eccentric and the pump housing.
  • the pump is also advantageous when the deformable member is a deformable membrane and the delivery path from the at least one inlet to the at least one outlet from the pump housing and the deformable membrane is at least partially limited.
  • the conveying path between the (integral and / or inside the pump housing and / or fixed) deformable diaphragm and the pump housing is formed and constitutes a gap between the pump housing and the deformable membrane.
  • the deformable membrane of the Eccentric pressed against the pump housing, so that the deformable diaphragm rests against the pump housing and between the deformable diaphragm and the pump housing remains no gap.
  • the deformable membrane is preferably shaped in sections in a U-shape around the pump housing and adhesively bonded and / or pressed to the pump housing.
  • the deformable element preferably consists of a flexible rubber material, which has a high deformability.
  • deformable elements of elastomeric materials, such as rubber or latex.
  • the material of the deformable element may contain additives.
  • the deformable element is flexible in all directions (axial, radial and circumferential).
  • the deformable element has a partially directed flexibility. For example, it may have a higher flexibility in the radial direction than in the circumferential direction and in the axial direction. Deformation of the deformable element in one direction typically also causes deformation in other spatial directions.
  • the deformable element expands, for example, in the axial direction and / or in the circumferential direction when it is compressed in the radial direction.
  • At least one stationary seal is also provided on the pump, which prevents unwanted backflow of the liquid from the outlet to the inlet.
  • the stationary seal prevents a direct bypass of the delivery path between the outlet and the inlet occurs. By bypass it is meant here that the liquid does not pass the entire length of the conveying path but takes a direct shorter path from the outlet back to the inlet.
  • the deformable element is a deformable membrane
  • this is preferably annular and inserted into a gap between the eccentric and the housing.
  • the conveying path forms a circular arc segment, and extends in sections (in the conveying direction from the inlet to the outlet) along the annular membrane.
  • the stationary seal is disposed along the annular diaphragm outside the circular arc segment of the delivery path between the inlet and the outlet. The stationary seal between the inlet and the outlet reliably prevents backflow.
  • the stationary seal may for example be formed by a dent or a pin of the pump housing, so that a gap between the pump housing and the eccentric is so far reduced that the membrane is always squeezed regardless of the position of the eccentric in the stationary seal, so that no bypass to the conveying path is formed or no backflow is possible.
  • the stationary seal can also be formed by a sectionwise (in the region of the stationary seal) thickening of the deformable membrane. By such a thickening of the membrane can also be ensured that a gap between the eccentric and the pump housing in the region of the stationary seal is always closed.
  • the stationary sealing can in principle also be achieved by virtue of the fact that the deformable membrane in the area of the stationary seal on the pump housing housing fluid-tight fastened (for example, screwed and / or glued) is. By such measures, a backflow between the deformable membrane and the pump housing is also effectively prevented.
  • the deformable element is a hose, no special measures are required to form a stationary seal because a (fluid-tight) hose connected to the inlet and to the outlet can not bypass. The stationary seal is then implicitly formed by the wall of the hose.
  • the eccentric is preferably designed in several parts.
  • the eccentric preferably has an inner region which performs an eccentric rotational movement.
  • an outer bearing ring may be provided, which surrounds the inner region.
  • This bearing can be a ball bearing or a roller bearing.
  • the inner region of the eccentric executes a rotary movement about the axis during operation. Due to the eccentric arrangement and possibly also due to the outer shape of the eccentric results in an eccentric movement of a surface of the eccentric. This eccentric movement is transmitted to the outer bearing ring.
  • an eccentric rotation of the inner portion can be converted into an eccentric wobble of the bearing ring, without the Drehtownsanteil is transmitted.
  • the fact that the movement of the bearing ring has no rotational movement component makes it possible to reduce shear stresses in the deformable element and internal friction forces of the pump.
  • the deformable element is then driven by the eccentric.
  • At a contact surface of the eccentric and the deformable element preferably only compressive forces and substantially no frictional forces act.
  • a corresponding division of the eccentric into an inner area and a bearing ring is also possible if the eccentric is an outer rotor which is arranged around an (inner) housing. It is also possible, that is dispensed with the outer bearing ring and roll the rollers of the bearing directly on or on the deformable element.
  • the pump has at least one drive for moving the eccentric.
  • the drive is preferably an electric motor, which is connected to a (shaft extending along the axis) to the eccentric.
  • the pump is preferably also suitable for being operated in the opposite direction to the conveying direction.
  • the eccentric is rotated counter to the conveying direction.
  • the adjustable axial calibration device makes it possible to influence the shape of the deformable element and in particular to change. By a deformation of the deformable element in the axial direction with the axial calibration device also occurs a deformation in the radial direction. In particular, the deformable element is also braced radially by an axial tension.
  • adjustable axial calibration device it is possible to selectively influence and in particular modify the rigidity or the deformability of the deformable element.
  • the axial calibration device it is possible with the axial calibration device to adapt the cross section of the conveying path between the inlet and the outlet. This effect can be used to compensate for dimensional inaccuracies and tolerances of the deformable element, the eccentric, and the pump housing using an adjustable axial calibration means.
  • the pump when the deformable element rests in the axial direction on both sides of contact surfaces, wherein a distance of the contact surfaces can be selectively adjusted with the axial calibration device.
  • the calibration device makes it possible to adjust the amount of liquid delivered by such a pump during one revolution of the eccentric particularly precisely. For example, it is possible to improve a tolerance in the flow rate as a function of the rotation of the eccentric to less than 5% deviation from a desired flow rate.
  • the pump is advantageous if the axial calibration device comprises a central Kalibri mecanicsverschraubung with which the deformable element is braced in the axial direction.
  • the central Kalibri mecanicsverschraubung is preferably adapted to exert a force on a arranged on / in the pump housing component to move the component.
  • a voltage anchor may be arranged on the pump housing, to which the central calibration gland attaches.
  • the voltage anchor can be designed as a central axis of the pump, which is at least partially provided with a thread with which the Kalibri mecanicsverschraubung is formed.
  • the calibration fitting may include a screw and / or a nut. An internal thread or an external thread can be provided on the pump housing in order to screw the pump housing to the calibration screw connection.
  • the Kalibri mecanicsverschraubung is preferably designed self-locking, so that they can not be solved during operation of the pump.
  • the calibration screw has a fine thread.
  • a backup of the Kalibri mecanicsverschraubung be provided to prevent loosening the Kalibri mecanicsverschraubung.
  • Such a backup can be performed for example in the manner of a security pin or a Sich ceremoniesssplints.
  • the fuse can be in the form of a (for example punctiform) weld joint which connects the calibration fitting to the pump housing.
  • the pump is advantageous if the axial calibration device comprises a plurality of screw connections, which are each arranged on a circle around the axis.
  • the fittings can be bolted to a common tool to calibrate the pump.
  • Such a tool can for example be referred to as a multi-head screwdriver, with the same time several glands can be tightened.
  • the circle on which the screw connections are arranged is preferably arranged concentrically around the axis of the pump.
  • the pump is advantageous if a stationary seal is provided between the outlet and the inlet, with which a backflow of liquid is prevented against the conveying direction.
  • the pump has a pump housing with at least one inlet and at least one outlet, wherein on the pump housing, an eccentric is arranged, which is rotatable about an axis relative to the pump housing, and wherein between the pump housing and the eccentric, a deformable element is arranged at least one conveying path is delimited by the at least one inlet to the at least one outlet and at least one displaceable seal of the conveying path is formed, which separates at least one closed pump volume in the conveying path, and further the at least one displaceable seal by a movement of the eccentric for conveying the liquid is displaceable along the conveying path in a conveying direction from the inlet to the outlet.
  • the method comprises at least the following steps:
  • the described method can be carried out inter alia for the pump type described above with the calibration device provided on the pump.
  • the method steps b) and c) are then carried out with the adjustable axial calibration device.
  • the calibration then takes place using a pump-external calibration device, which consists for example of a pump test bench and a tool for exerting the axial force and for fixing the calibration component.
  • the calibration component is, for example, a cover with which the pump housing is closed.
  • the calibration in step b) can be performed force-controlled or path-controlled. Combinations of force-controlled calibration and path-controlled calibration are also necessary.
  • Force-controlled calibration sets the force that acts on the deformable element.
  • the space available for the deformable element in the axial direction is set. This space is limited, for example, by the distance between two abutment surfaces against which the deformable element rests on both sides in the axial direction.
  • Step a) comprises in particular a mounting of the components of the pump with each other, so that the pump is basically functional.
  • step b) the assembled pump is now set concretely with regard to their operating behavior, in particular with regard to the (reproducible) accuracy of the delivery rate per delivery cycle.
  • an axial force on the deformable element is accordingly increased in step b) (and possibly also reduced again) until the desired target parameter of the operating behavior has been reached.
  • this state is permanently preserved by fixing the calibration component serving to generate the axial force in its position (step c)).
  • the method described is particularly advantageous if, in step c), the pump housing is connected to the calibration component by welding.
  • the pump housing By welding, a particularly durable and rigid connection between the pump housing and the calibration component can be achieved.
  • the calibration component it is also possible for the calibration component to be clamped and / or screwed to the pump housing.
  • the method is advantageous if the pump is heated at least during one of the two steps b) and c).
  • the deformable element conforms to the adjacent components and / or the operation of the pump.
  • the adaptation of the deformable element can be accelerated if the deformable element is heated.
  • there may be a plastic deformation of the deformable element which allows a permanent adaptation of the deformable element to the remaining components of the pump (in particular the eccentric and the pump housing).
  • the heating it is possible, for example, for the pump to be exposed to a temperature of more than 60 ° C. and in particular between 70 ° C. and 110 ° C. during steps b) and c).
  • the suitable temperature for the heating in the context of the calibration depends in particular on the materials of which the pump housing, the eccentric and the deformable element consist.
  • the temperature during steps b) and c) is above a transition temperature at which the material properties of the deformable element change significantly.
  • the method is advantageous if an overpressure is generated in the conveying path at least during one of the two steps b) and c).
  • the deformable element adapts to the conditions which also exist during the regular operation of the pump. drive the pump present.
  • a pressure of at least 2 bar, but preferably of at least 6 bar can be set in the conveying path. It is preferable not to increase the pressure significantly above 15 bar, because otherwise the axial forces for setting the pump during calibration can become too high.
  • step b) is carried out for a minimum period of at least 5 seconds, preferably at least 30 seconds, before the fixation takes place in step c).
  • a certain amount of time may be required for the adaptation of the deformable element, because the deformation processes taking place in the deformable element (for example creeping processes) do not take place immediately. Because the calibration in step b) takes place in a minimum period, it can be ensured that the deformation processes within the pump and in particular the deformation processes of the deformable element are completed before the fixation takes place. The deformable element has then placed in a final position. However, it is preferred that the minimum period does not exceed 10 minutes or even only 5 minutes, because thereafter only very small changes occur and, in addition, the manufacturing process of the pump would be extended too much.
  • the method is advantageous if the eccentric is moved during step b) and the pump delivers liquid, the delivery rate of the pump is monitored and the calibration is adjusted if the delivery rate of the pump does not correspond to a predetermined delivery rate.
  • the calibration it is possible to adapt a force and / or distance acting on the deformable element in the axial direction between two contact surfaces on which the deformable element rests on both sides in the axial direction. If the delivery rate is less than the predetermined delivery rate, then the axial force is preferably reduced and / or increases the distance of the contact surfaces. If the delivery rate is greater than the predetermined delivery rate, then the axial force is preferably increased and / or the distance of the contact surfaces reduced.
  • a monitoring of the calibration during a delivery can also be combined with one of the measures described above (heating, overpressure and / or minimum period) in order to achieve a particularly accurate calibration of the pump.
  • the delivery of the pump takes place at a certain pressure difference between the inlet s and the outlet. This pressure difference preferably corresponds to the usual operating conditions of the pump.
  • the particular advantages and design features described for the described method can be applied and transferred analogously to the described pump.
  • the method described can be carried out in particular with all pumps described with an adjustable axial calibration device.
  • the method described is for pumps that are also performed without an adjustable axial calibration device with a corresponding calibration tool or a corresponding calibration setup.
  • the described pump types with an adjustable axial calibration device it is possible to perform the calibration of the pump during an operating phase of the pump (after completion of the production of the pump).
  • the adjustable axial calibration device preferably also a (later che) adjustment of the flow rate of the pump take place when the flow rate changes, for example, as a result of aging of the pump.
  • the pump By calibrating the pump, it is possible, in particular, to compensate for manufacturing tolerances of the pump, which result in particular from inaccuracies (the position, the shape, etc.) of the eccentric and the pump housing. Nevertheless, the delivery rate of the pump can still be adjusted very precisely to a desired (nominal) flow rate.
  • the manufacturing tolerances and inaccuracies of eccentric and pump housing are compensated during calibration by a stronger or weaker crushing or pre-deformation of the deformable element. This stronger or weaker pre-deformation or crushing of the deformable element leads to a different energy absorption of the pump during the rotation of the eccentric.
  • a motor vehicle comprising an internal combustion engine, an exhaust gas treatment device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine and a device for adding a liquid (in particular urea-water solution) for exhaust gas purification in the exhaust treatment s device with a described pump or with a pump was prepared according to the described method.
  • a liquid in particular urea-water solution
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a described pump
  • FIG. 2 shows an isometric view of a described pump
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a described pump, a cross section through a described pump
  • FIG. 5 shows a cross section through a further described pump
  • FIG. 6 shows a cross section through yet another described pump
  • Fig. 8 shows a cross section through yet another described pump
  • FIGS. 1 and 3 show two different variants of a described pump 1, which each have a deformable membrane 19 as a deformable element 7.
  • FIGS. 1 and 3 each show a coordinate system with the axis 6, the radial direction 28 and the circumferential direction 29.
  • the deformable element 7 is arranged in the pump housing 2 between the pump housing 2 and the eccentric 5.
  • the pump housing 2 has an inlet s 3, through which liquid can flow into the pump housing 2 with a conveying direction 11, and an outlet s 4, through which liquid can flow out of the pump housing 2 with a conveying direction 11.
  • the eccentric 5 is rotatably arranged in the pump housing 2 about an axis 6. When the eccentric 5 rotates, the rotation of the eccentric 5 is transmitted via a bearing 30 into a rolling movement of the deformable element 7 on the pump housing 2. As a result, the deformable element 7 abuts against the pump housing 2 in regions and forms a seal 9. Between the pump housing 2 and the deformable element 7 there is a conveying path 8 from the inlet 3 to the outlet 4.
  • This conveying path 8 is subdivided by the at least one seal 9 into at least one pump volume 10.
  • a stationary seal 25 which prevents a backflow of liquid from the inlet 3 to the outlet 4.
  • the seal 25 is executed in the embodiment of a pump 1 according to FIG. 1 with the aid of a indentation 26 of the pump housing 2, which presses the deformable element 7 against the pump housing 2 such that no backflow from the inlet 3 to the outlet 4 becomes possible.
  • the seal 25 is achieved by a local thickening of the deformable element 7 in the region of the stationary seal 25. This local thickening is generated by a pin 27 which is inserted into the deformable element 7.
  • FIG. 2 shows an isometric view of the pump 1.
  • the axis 6, the radial direction 28 and the circumferential direction 29 as well as the axial direction 13, which runs parallel to the axis 6, can be seen.
  • the pump housing 2 with the inlet 3 and the outlet 4.
  • a drive 32 is arranged, which moves the eccentric, not shown, in the pump housing 2 via a shaft 31.
  • Fig. 7 shows a particular embodiment of a pump 1, in which as a deformable element 7, a tube 17 is used.
  • the tube 17 is inserted in the pump housing 2 and simultaneously forms the inlet 3 and the outlet 4, whereby liquid can flow with a conveying direction 11 through the inlet 3 into the tube 17 and can flow out through the outlet 4.
  • an eccentric 5 is arranged, which is rotatably mounted about the axis 6. The eccentric 5 presses the tube 17 together with the housing 2 in sections, so that seals 9 are formed, to which a 17 formed by the tube conveying path 8 is closed, so that along the tube 17 and the conveying path 8 at least a closed pump volume 10 is formed.
  • 4, 5, 6 and 8 show cross-sections through four different embodiments of the pump 1.
  • FIGS. 4, 5, 6 and 8 are individually or in any way combined with each other on the various in Figs. 1, 3 and 7 illustrated variants of the pump transferable.
  • the cross sections shown in FIGS. 4, 5, 6 and 8 do not correspond exactly to each of the embodiments of the pump shown in FIGS. 1, 3 and 7, but are, as far as is technically possible, for all in FIGS , 3 and 7 illustrated embodiments of the pump 1 applicable.
  • FIGS. 4, 5, 6 and 8 will be explained together in order to discuss differences between the illustrated variants.
  • the pump 1 with the pump housing 2, the eccentric 5, the axis 6, about which the eccentric 5 is movable, and the deformable element 7.
  • FIGS. 4 the pump 1 with the pump housing 2, the eccentric 5, the axis 6, about which the eccentric 5 is movable, and the deformable element 7.
  • the deformable element each have a deformable membrane.
  • the conveying path 8 and the pump volume 10 are limited by the deformable element 7 and the pump housing 2.
  • the deformable element 7 is a tube 17, which delimits the delivery path 8 and the pump volume 10.
  • the bearing 30, with which a rotational movement about the axis 6 can be converted into an eccentric tumbling movement, can also be seen in each case.
  • the calibration takes place in each case in the axial direction 13 parallel to the axis 6.
  • This is done in the embodiments according to FIGS. 4 and 8 by means of an adjustable calibration means 12.
  • the adjustable calibration means 12 is designed as a central Kalibrierverschraubung 15.
  • the central Kalibrierverschraubung 15 braces a calibration component 20, which can be referred to as the lid of the pump 1, with the pump housing 2, wherein the tension via a tension anchor 33rd is done, which connects the adjustable calibration means 12 (the central Kalibrierverschraubung 15) and the calibration member 20 with the housing 2.
  • a tension anchor 33 is only one possibility for a central calibration fitting 15. It would also be possible for a thread to be arranged on the pump housing 2 and / or on the calibration component 20 and screwed directly to the pump 1 calibrate or to clamp the deformable element 7 axially.
  • the axial calibration device is achieved by means of screw connections 16 which are arranged on a circle 34 around the axis 6 of the pump 1.
  • a calibration member 20 are screwed to the pump housing 2.
  • By adjusting the torque with which the screwed connections 16 are tightened likewise a position of the contact surfaces 14 relative to one another and thus a distance 41 of the contact surfaces 14 are influenced so that the deformable element 7 is adapted or deformed in the axial direction 13.
  • no axial calibration device is provided on the pump 1 itself. The calibration can be done here rather in the assembly of the pump 1 by an axial force 35 is exerted on a calibration component 20 of the pump 1.
  • the calibration member 20 may be fixedly connected to the pump housing 2 to set the position of the calibration member 20 relative to the pump housing 2, so that the distance 41 of the two abutment surfaces 14 is defined to each other.
  • This permanent fixation of the calibration component 20 relative to the pump housing 2 can take place, for example, with a weld 21.
  • FIG. 9 shows a motor vehicle 22 comprising an internal combustion engine 23 and an exhaust gas treatment device 24 for purifying the exhaust gases of the internal combustion engine 23.
  • an SCR catalytic converter 39 with which the method of selective catalytic reduction for exhaust gas purification is carried out can be.
  • the exhaust treatment device 24 with a device 40, a liquid additive (aqueous urea solution) are fed to the exhaust gas purification.
  • the apparatus 40 has a tank 36 for storing the liquid additive, a conduit 37 for conducting the liquid additive and an adding device 38 for adding the liquid additive to the exhaust gas treatment device 24.
  • a pump 1 is provided, with which a promotion of the liquid additive can take place.
  • the pump 1 preferably has a precise calibration, so that the pump provides a predetermined flow rate particularly accurate.
  • a device 40 with a described pump 1 is particularly preferably used in combination with an adding device 38, which has only a passively opening valve and / or a nozzle for atomizing the liquid additive in the exhaust treatment device 24, but without an actively opening and closing metering valve manages. Rather, the dosage can be achieved by means of the pump described or by means of the pump 1 produced by the process described.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe (1) zur Förderung einer Flüssigkeit, aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit mindestens einem Einlass (3) und mindestens einem Auslass (4). An dem Pumpengehäuse (2) ist ein Exzenter (5) angeordnet, der mit einer Achse (6) relativ zu dem Pumpengehäuse (2) drehbar ist. Zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Exzenter (5) ist ein verformbares Element (7) angeordnet, wobei mit dem verformbaren Element (7) mindestens ein Förderweg (8) von dem mindestens einen Einlass (3) zu dem mindestens einen Auslass (4) begrenzt ist und mindestens eine verschiebbare Abdichtung (9) des Förderwegs (8) ausgebildet ist, die in dem Förderweg (8) mindestens ein geschlossenes Pumpenvolumen (10) abtrennt. Die mindestens eine verschiebbare Abdichtung (9) ist durch ein Bewegen des Exzenters (5) zur Förderung der Flüssigkeit entlang des Förderwegs (8) in einer Förderrichtung (11) von dem Einlass (3) zu dem Auslass (4) verschiebbar. Weiter ist vorgesehen, dass die Pumpe (1) zumindest eine einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung (12) aufweist, durch welche das verformbare Element (7) in axialer Richtung (13) parallel zur Achse (6) verspannt ist.

Description

Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit, welche insbe- sondere dazu geeignet ist, ein flüssiges Additiv in die Abgasleitungs Vorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine zu fördern.
Zur Reinigung der Abgase von Verbrennungskraftmaschinen sind Abgasbehandlung s Vorrichtungen bekannt, in welche zur Reinigung der Abgase ein flüssiges Additiv zugeführt wird. Ein in derartigen Abgasbehandlungsvorrichtungen durchgeführtes Abgasreinigungsverfahren ist das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR- Verfahren, SCR = Selective Catalytic Reduction), bei dem Stickstoffoxidverbindungen im Abgas unter Zuhilfenahme eines Reduktionsmittels reduziert werden. Als Reduktionsmittel wird insbesondere Ammoniak einge- setzt. Ammoniak wird im Kraftfahrzeug oft nicht direkt bevorratet, sondern in Form eines flüssigen Additivs, welches eine Vorläuferlösung des Reduktionsmittels darstellt. Dieses flüssige Additiv kann abgasintern (in der Abgasbehandlungsvorrichtung) oder abgasextern in einem eigens dafür vorgesehenen Reaktor zu Reduktionsmittel umgesetzt werden. Als flüssiges Additiv wird für das SCR- Verfahren Harnstoff-Wasser-Lösung verwendet. Eine 32,5 ige Harnstoff- Wasser-Lösung ist unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich.
Zur Förderung von flüssigem Additiv aus einem Tank und zur dosierten Bereitstellung des flüssigen Additivs an die Abgasleitungsvorrichtung ist mindestens eine Pumpe vorgesehen. Eine solche Pumpe sollte möglichst kostengünstig und zuverlässig sein. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Pumpe auch eine Dosierfunktion übernehmen kann, also sehr genau eine vorgegebene Menge des flüssigen Additivs fördert. Darüber hinaus sollten bei der Förderung möglichst geringe Druckschwankungen in dem flüssigen Additiv erzeugt werden, weil diese das Sprühbild einer Düse zur Zerstäubung des flüssigen Additivs in der Abgasbehandlung s Vorrichtung negativ beeinflussen können. Eine weitere Anforderung ist, dass die Pumpe möglichst geräuscharm sein soll. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei Pumpen zur Förderung von flüssigen Additiven ist, dass die verwendeten flüssigen Additive für die Abgasreinigung bei niedrigen Temperaturen einfrieren können. Die oben angegebene Harnstoff- Wasser-Lösung friert beispielsweise bei -11 °C ein. Derart niedrige Temperaturen können im Kraftfahrzeugbereich z. B. während langer Stillstandzeiten im Winter auftreten, wobei sich das flüssige Additiv beim Einfrieren ausdehnt. Die Pumpe sollte demnach auch so konstruiert sein, dass sie durch einfrierendes flüssiges Additiv nicht beschädigt wird.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu lindern. Es soll insbesondere eine besonders vorteilhafte Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit beschrieben werden, die zur Anwendung auf dem technischen Gebiet der Abgasreinigung geeignet ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Pumpe gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Pumpe sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit, aufweisend ein Pumpengehäuse mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslas s. An dem Pumpengehäuse ist ein Exzenter angeordnet, der mit einer Achse relativ zu dem Pumpengehäuse drehbar ist. Zwischen dem Pumpengehäuse und dem Exzenter ist ein verformbares Element angeordnet, wobei mit dem verformbaren Element mindestens ein Förderweg von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass begrenzt ist und mindestens eine verschiebbare Abdichtung des Förderwegs ausgebildet ist, die in dem Förderweg mindestens ein ge- schlossenes Pumpenvolumen abtrennt. Die mindestens eine verschiebbare Abdichtung ist durch ein Bewegen des Exzenters zur Förderung der Flüssigkeit entlang des Förderwegs in einer Förderrichtung von dem Einlass zu dem Auslass verschiebbar. Weiter ist vorgesehen, dass die Pumpe zumindest eine einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung aufweist, durch welche das verformbare Element in axialer Richtung parallel zur Achse verspannt ist.
Eine Pumpe mit dem beschriebenen Aufbau kann als Orbitalpumpe bezeichnet werden. Zwischen dem Pumpengehäuse und dem Exzenter existiert ein Spalt, in dem das verformbare Element angeordnet ist. Der Förderweg ist innerhalb des Spaltes angeordnet und der Förderweg wird zumindest von dem (einzelnen) verformbaren Element und gegebenenfalls zusätzlich von dem Pumpengehäuse und/oder dem Exzenter begrenzt. Das verformbare Element ist vorzugsweise derart in dem Spalt zwischen dem Exzenter und dem Pumpengehäuse angeordnet, dass es im Bereich der mindestens einen Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Exzenter gequetscht bzw. komprimiert ist, so dass der Spalt im Bereich der Abdichtung vollständig von dem verformbaren Element verschlossen wird und/oder der Spalt dort keine Querschnittsfläche mehr aufweist, die einen (frei durchströmbaren) Förderweg bildet. Der Spalt bzw. der Förderweg wird dadurch im Bereich der mindestens einen Abdichtung fluiddicht verschlossen. Der Spalt bzw. der Förderweg ist während des Betriebs der Pumpe mit der Flüssigkeit gefüllt.
Entlang des Förderwegs teilt die mindestens eine Abdichtung den Förderweg auf, so dass zumindest ein geschlossenes Pumpenvolumen gebildet ist. Mit dem Begriff "geschlossenes Pumpenvolumen" ist insbesondere ein Volumen innerhalb des Förderwegs gemeint, das entlang des Förderwegs zumindest einseitig von einer Abdichtung verschlossen ist. Vorzugsweise werden während des Betriebs der Pumpe mehrere geschlossene Pumpenvolumina von dem Einlass zu dem Aus- lass verschoben, um die Flüssigkeit zu fördern. Dabei wird ein geschlossenes Pumpenvolumen in der Nähe des Einlasses ausgebildet (definiert verschlossen) und dann am Auslass aufgelöst (wieder geöffnet). An dem Einlass ist ein ge- schlossenes Pumpenvolumen (nur noch) einseitig (stromab) durch eine Abdichtung verschlossen und stromauf mit dem Einlass verbunden, so dass die Flüssigkeit durch den Einlass in das geschlossene Pumpenvolumen einströmen kann. An dem Auslass ist das geschlossene Pumpenvolumen (nur noch) einseitig (allerdings stromauf) durch eine Abdichtung verschlossen und stromab mit dem Auslass verbunden, so dass die Flüssigkeit durch den Auslass aus dem geschlossenen Pumpenvolumen ausströmen kann. Dazwischen existiert (auf dem Weg von dem Einlass zu dem Auslass) eine Phase, in der das geschlossene Pumpenvolumen beidseitig durch eine Abdichtung verschlossen ist.
Das Pumpengehäuse der Pumpe ist vorzugsweise ein Ring oder eine zylindrische Kammer, in welcher der Exzenter innen (zentrisch) angeordnet ist. Das Pumpengehäuse kann auch als (äußerer) Stator der Pumpe angesehen werden, während der Exzenter als (innerer) Rotor bezeichnet werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Pumpe ist es möglich, dass das Pumpengehäuse einen inneren Stator bildet, welcher von dem Exzenter umgeben ist. Dann bildet der Exzenter einen äußeren Rotor. Der Einlass und der Auslass sind an dem Pumpen gehäuse angeordnet und ermöglichen das Einströmen und das Ausströmen der Flüssigkeit in das Pumpengehäuse bzw. in den Förderweg.
Besonders bevorzugt ist, wenn das verformbare Element ein Schlauch ist, der in einem bogenförmigen Spalt zwischen dem Exzenter und dem Pumpengehäuse eingelegt ist und den Einlass mit dem Auslass verbindet. Der (einstückige und/oder im Pumpengehäuse innenliegende und/oder feststehende) Schlauch ist dabei vorzugsweise fluiddicht an den Einlass und an den Auslass angebunden, so dass die Flüssigkeit nur durch den Einlass bzw. durch den Auslass in den Förderweg in dem Schlauch eintreten bzw. austreten kann. Die Abdichtung wird dadurch ausgebildet, dass der Schlauch dort durch den Exzenter und das Pumpengehäuse zusammengedrückt wird. Die Pumpe ist auch vorteilhaft, wenn das verformbare Element eine verformbare Membran ist und der Förderweg von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass von dem Pumpengehäuse und der verformbaren Membran zumindest teilweise begrenzt ist.
Bei dieser Ausführungsvariante ist der Förderweg zwischen der (einstückigen und/oder im Pumpengehäuse innenliegenden und/oder feststehenden) verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse ausgebildet und stellt einen Spalt zwischen dem Pumpengehäuse und der verformbaren Membran dar. Zur Ausbildung der Abdichtung wird die verformbare Membran von dem Exzenter an das Pumpengehäuse gedrückt, so dass die verformbare Membran an dem Pumpen gehäuse anliegt und zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse kein Spalt verbleibt. Die verformbare Membran ist vorzugsweise abschnittsweise u- förmig um das Pumpengehäuse herum geformt und an dem Pumpengehäuse ver- klebt und/oder verpresst.
In jedem Fall besteht das verformbare Element vorzugsweise aus einem flexiblen Gummimaterial, welches eine hohe Verformbarkeit aufweist. Besonders bevorzugt sind verformbare Elemente aus Elastomermaterialien, beispielsweise aus Kautschuk oder aus Latex. Zur Erhöhung der Haltbarkeit und/oder zur Herstellung und Aufrechterhaltung der Flexibilität kann das Material des verformbaren Elements Zusatzstoffe enthalten. Vorzugsweise ist das verformbare Element in alle Richtungen (axial, radial und in Umfangsrichtung) flexibel. Es ist allerdings auch möglich, dass das verformbare Element eine teilweise gerichtete Flexibilität aufweist. Beispielsweise kann es eine höhere Flexibilität in radialer Richtung als in Umfangsrichtung und in axialer Richtung aufweisen. Eine Verformung des verformbaren Elementes in einer Richtung bedingt typischerweise auch eine Verformung in anderen Raumrichtungen. Das verformbare Element dehnt sich beispielsweise in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung aus, wenn es in ra- dialer Richtung zusammengedrückt wird. An der Pumpe ist vorzugweise auch mindestens eine stationäre Abdichtung vorgesehen, die eine nicht gewollte Rückströmung der Flüssigkeit von dem Auslass zu dem Einlas s verhindert. Die stationäre Abdichtung verhindert, dass ein direkter Bypass des Förderwegs zwischen dem Auslass und dem Einlass auftritt. Mit einem Bypass ist hier gemeint, dass die Flüssigkeit nicht die gesamte Länge des Förderwegs passiert, sondern einen direkten kürzeren Weg von dem Auslass zurück zu dem Einlass nimmt.
Wenn das verformbare Element eine verformbare Membran ist, dann ist diese vorzugsweise ringförmig und in einen Spalt zwischen dem Exzenter und dem Gehäuse eingelegt. Der Förderweg bildet ein Kreisbogensegment, und verläuft abschnittweise (in Förderrichtung von dem Einlass zu dem Auslass) entlang der ringförmigen Membran. Die stationäre Abdichtung ist entlang der ringförmigen Membran außerhalb des Kreisbogensegmentes des Förderwegs zwischen den Einlass und dem Auslass angeordnet. Durch die stationäre Abdichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass wird eine Rückströmung sicher verhindert. Die stationäre Abdichtung kann beispielsweise durch eine Eindellung oder einen Zapfen des Pumpengehäuses ausgebildet sein, so dass ein Spalt zwischen dem Pumpengehäuse und dem Exzenter so weit verringert ist, dass die Membran unabhängig von der Stellung des Exzenters im Bereich der stationären Abdichtung immer gequetscht ist, so dass kein Bypass zu dem Förderweg gebildet bzw. keine Rückströmung möglich ist. Die stationäre Abdichtung kann auch durch eine abschnittsweise (im Bereich der stationären Abdichtung) Verdickung der verformbaren Membran ausgebildet sein. Durch eine solche Verdickung der Membran kann ebenfalls sichergestellt werden, dass ein Spalt zwischen dem Exzenter und dem Pumpengehäuse im Bereich der stationären Abdichtung immer geschlossen ist.
Die stationäre Abdichtung kann prinzipiell auch dadurch erreicht werden, dass die verformbare Membran im Bereich der stationären Abdichtung an dem Pumpenge- häuse fluiddicht befestigt (beispielsweise verschraubt und/oder verklebt) ist. Durch solche Maßnahmen ist eine Rückströmung zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse ebenfalls wirkungsvoll verhindert. Wenn das verformbare Element ein Schlauch ist, sind keine spezielle Maßnahmen zur Ausbildung einer stationäre Abdichtung erforderlich, weil bei einem (fluid- dichten) Schlauch, der an den Einlass und an den Auslass angebunden ist, kein Bypass auftreten kann. Die stationäre Abdichtung ist dann durch die Wandung des Schlauchs implizit mit ausgebildet.
Der Exzenter ist vorzugsweise mehrteilig ausgeführt. Der Exzenter weist vorzugsweise einen inneren Bereich auf, welcher eine exzentrische Drehbewegung ausführt. Zusätzlich kann ein äußerer Lagerring vorgesehen sein, welcher den inneren Bereich umgibt. Zwischen dem inneren Bereich und dem äußeren Lager- ring befindet sich vorzugsweise mindestens ein Lager. Dieses Lager kann ein Kugellager oder ein Rollenlager sein. Der innere Bereich des Exzenters führt im Betrieb eine Drehbewegung um die Achse aus. Aufgrund der exzentrischen Anordnung und ggf. auch aufgrund der äußeren Form des Exzenters ergibt sich eine exzentrische Bewegung einer Oberfläche des Exzenters. Diese exzentrische Be- wegung wird auf den äußeren Lagerring übertragen. Durch ein Lager zwischen dem inneren Bereich und einem Lagerring kann eine exzentrische Drehbewegung des inneren Bereichs in eine exzentrische Taumelbewegung des Lagerrings umgewandelt werden, ohne dass der Drehbewegungsanteil mit übertragen wird. Die Tatsache, dass die Bewegung des Lagerrings keinen Drehbewegungsanteil auf- weist, ermöglicht es, Schubspannungen in dem verformbaren Element und innere Reibungskräfte der Pumpe zu reduzieren. Das verformbare Element wird dann von dem Exzenter gewalkt. An einer Kontaktfläche des Exzenters und des verformbaren Elements wirken vorzugsweise nur Druckkräfte und im Wesentlichen keine Reibungskräfte. Eine entsprechende Aufteilung des Exzenters in einen inne- ren Bereich und einen Lagerring ist auch möglich, wenn der Exzenter ein äußerer Rotor ist, der um ein (inneres) Gehäuse herum angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass auf den äußeren Lagerring verzichtet wird und die Rollen des Lagers unmittelbar auf bzw. an dem verformbaren Element abrollen.
Vorzugsweise hat die Pumpe zur Bewegung des Exzenters mindestens einen An- trieb. Der Antrieb ist vorzugsweise ein Elektromotor, der mit einer (entlang der Achse verlaufenden Welle) an den Exzenter angeschlossen ist. Die Pumpe ist vorzugsweise auch dazu geeignet, um entgegengesetzt zur Förderrichtung betrieben zu werden. Dazu wird der Exzenter entgegen der Förderrichtung gedreht. Die einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung ermöglicht es, die Gestalt des verformbaren Elements zu beeinflussen und insbesondere zu verändern. Durch eine Verformung des verformbaren Elementes in axialer Richtung mit der axialen Kalibrierungseinrichtung tritt auch eine Verformung in radialer Richtung auf. Insbesondere wird das verformbare Element durch eine axiale Verspannung auch radial verspannt. Weiter ist mit der einstellbaren axiale Kalibrierungseinrichtung möglich, die Steifigkeit bzw. die Verformungsfähigkeit des verformbaren Elements gezielt zu beeinflussen und insbesondere zu verändern. Es ist insbesondere möglich, mit der axialen Kalibrierungseinrichtung den Querschnitt des Förderwegs zwischen dem Einlass und dem Auslass anzupassen. Dieser Effekt kann dazu genutzt werden, um mithilfe eines einstellbaren axialen Kalibrierungsmittels Formungenauigkeiten und Toleranzen des verformbaren Elements, des Exzenters und des Pumpengehäuses auszugleichen.
Besonders vorteilhaft ist die Pumpe, wenn das verformbare Element in axialer Richtung beidseitig an Anlageflächen anliegt, wobei ein Abstand der Anlageflächen mit der axialen Kalibrierungseinrichtung gezielt eingestellt werden kann.
Mithilfe von axialen Anlageflächen, die die Position des verformbaren Elements und die Ausdehnbarkeit des verformbaren Elements beeinflussen, lässt sich be- sonders einfach der gewünschte Kalibrierungseffekt erreichen. Durch die Kalibrierungseinrichtung wird es ermöglicht, die von einer derartigen Pumpe bei einer Umdrehung des Exzenters geförderte Menge an Flüssigkeit besonders genau einzustellen. Beispielsweise ist es möglich, eine Toleranz in der Fördermenge in Abhängigkeit von der Umdrehung des Exzenters auf weniger als 5 % Abweichung von einer Sollfördermenge zu verbessern.
Weiterhin ist die Pumpe vorteilhaft, wenn die axiale Kalibrierungseinrichtung eine zentrale Kalibrierungsverschraubung umfasst, mit welcher das verformbare Element in axialer Richtung verspannt ist.
Die zentrale Kalibrierungsverschraubung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, auf ein an/in dem Pumpengehäuse angeordnetes Bauteil eine Kraft auszuüben, um das Bauteil zu verschieben. Gemäß einer Ausführungsvariante kann an dem Pumpengehäuse ein Spannungsanker angeordnet sein, an dem die zentrale Kalibrierungs- verschraubung ansetzt. Der Spannungsanker kann als zentrale Achse der Pumpe ausgeführt sein, welche zumindest abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, mit dem die Kalibrierungsverschraubung ausgebildet wird. Die Kalibrierungsverschraubung kann eine Schraube und/oder eine Mutter umfassen. An dem Pumpengehäuse kann ein Innengewinde oder ein Außengewinde vorgesehen sein, um das Pumpengehäuse mit der Kalibrierungsverschraubung zu verschrauben. Die Kalibrierungsverschraubung ist vorzugsweise selbsthemmend gestaltet, so dass sie sich im Betrieb der Pumpe nicht lösen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kalibrierungsverschraubung ein Feingewinde hat. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Sicherung der Kalibrierungsverschraubung vorgesehen sein, um ein Lösen der Kalibrierungsverschraubung zu verhindern. Eine solche Sicherung kann beispielsweise nach Art eines Sicherungsstifts oder eines Sicherungssplints ausgeführt sein. Es ist auch möglich, dass die Sicherung in Form einer (beispielsweise punktförmigen) Schweißverbindung ausgebildet ist, die die Kalibrierungsverschraubung mit dem Pumpengehäuse verbindet. Weiterhin ist die Pumpe vorteilhaft, wenn die axiale Kalibrierungseinrichtung eine Mehrzahl von Verschraubungen umfasst, die jeweils auf einem Kreis um die Achse herum angeordnet sind. Die Verschraubungen können beispielsweise mit einem gemeinsamen Werkzeug verschraubt werden, um die Pumpe zu kalibrieren. Ein solches Werkzeug kann beispielsweise als Multi-Kopf-Schrauber bezeichnet werden, mit dem gleichzeitig mehrere Verschraubungen angezogen werden können. Der Kreis, auf dem die Verschraubungen angeordnet sind, ist vorzugsweise konzentrisch um die Achse der Pumpe herum angeordnet.
Weiterhin ist die Pumpe vorteilhaft, wenn zwischen dem Auslass und dem Einlass eine stationäre Abdichtung vorgesehen ist, mit der ein Rückströmen von Flüssigkeit entgegen der Förderrichtung verhindert wird.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit vorgeschlagen. Die Pumpe weist ein Pumpengehäuse mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass auf, wobei an dem Pumpengehäuse ein Exzenter angeordnet ist, der um eine Achse relativ zu dem Pumpengehäuse drehbar ist, und wobei zwischen dem Pumpengehäuse und dem Exzenter ein verformbares Element angeordnet ist, mit dem mindestens ein Förderweg von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass begrenzt ist und mindestens eine verschiebbare Abdichtung des Förderwegs ausgebildet ist, die in dem Förderweg mindestens ein geschlossenes Pumpenvolumen abtrennt, und weiter die mindestens eine verschiebbare Abdichtung durch eine Bewegung des Exzenters zur Förderung der Flüssigkeit entlang des Förderwegs in einer Förderrichtung von dem Einlass zu dem Auslass verschiebbar ist. Das Verfahren umfasst dabei zumindest die folgenden Schritte:
a) Bereitstellen der Pumpe;
b) Kalibrieren der Pumpe;
c) Fixieren eines Kalibrierungsbauteils der Pumpe, so dass die definierte Kraft aufrechterhalten bleibt. Das beschriebene Verfahren las st sich unter anderem für den weiter oben beschriebenen Pumpentyp mit der an der Pumpe vorgesehenen Kalibrierungseinrichtung durchführen. Die Verfahrens schritte b) und c) werden dann mit der einstell- baren axialen Kalibrierungseinrichtung durchgeführt. Es ist allerdings auch möglich, das beschriebene Verfahren mit Pumpen auszuführen, die keine einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung haben. Die Kalibrierung erfolgt dann Mithilfe einer pumpenexternen Kalibrierungseinrichtung, die beispielsweise aus einem Pumpenprüfstand und einem Werkzeug zur Ausübung der axialen Kraft und zur Fixierung des Kalibrierungsbauteils besteht. Das Kalibrierungsbauteil ist beispielsweise ein Deckel, mit welchem das Pumpengehäuse verschlossen wird. Die Kalibrierung in Schritt b) kann kraftgesteuert oder weggesteuert durchgeführt werden. Es sind auch Kombinationen der kraftgesteuerten Kalibrierung und der weggesteuerten Kalibrierung notwendig. Bei der kraftgesteuerten Kalibrierung wird die Kraft eingestellt, die auf das verformbare Element einwirkt. Bei der weggesteuerten Kalibrierung wird der für das verformbare Element in axialer Richtung zur Verfügung stehende Platz eingestellt. Dieser Platz wird beispielsweise durch den Abstand von zwei Anlageflächen begrenzt, an welchen das verformbare Element in axialer Richtung beidseitig anliegt.
Schritt a) umfasst insbesondere eine Montage der Bauteile der Pumpe miteinander, so dass die Pumpe grundsätzlich funktionstüchtig ist. In Schritt b) wird die montierte Pumpe nun hinsichtlich ihres Betriebsverhaltens konkret eingestellt, insbesondere hinsichtlich der (reproduzierbaren) Genauigkeit der Fördermenge pro Förderzyklus. In Abhängigkeit des betrachteten Betriebsverhaltens wird demnach in Schritt b) eine axiale Kraft auf das verformbare Element vergrößert (und gegebenenfalls auch wieder verkleinert), bis die gewünschte Zielgröße des Betriebsverhaltens erreicht ist. Ist diese Zielgröße erreicht bzw. der Kalibrierungs- prozess abgeschlossen, wird dieser Zustand dadurch dauerhaft bewahrt, dass das zur Erzeugung der axialen Kraft dienende Kalibrierungsbauteil in seiner Lage fixiert (Schritt c)) wird. Besonders vorteilhaft ist das beschriebene Verfahren, wenn in Schritt c) das Pumpengehäuse mit dem Kalibrierungsbauteil durch eine Verschweißung verbunden wird. Durch eine Verschweißung kann eine besonders dauerhafte und starre Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse und dem Kalibrierungsbauteil erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das Kalibrierungsbauteil an dem Pumpengehäuse verklemmt und/oder verschraubt wird. Weiterhin ist das Verfahren vorteilhaft, wenn die Pumpe zumindest während einem der beiden Schritte b) und c) erwärmt wird.
Während der Kalibrierung passt sich das verformbare Element an die benachbarten Bauteile und/oder die Betriebsweise der Pumpe an. Die Anpassung des ver- formbaren Elements kann beschleunigt werden, wenn das verformbare Element erwärmt wird. Dann kann es zu einer plastischen Verformung des verformbaren Elements kommen, die eine dauerhafte Anpassung des verformbaren Elements an die restlichen Komponenten der Pumpe (insbesondere den Exzenter und das Pumpengehäuse) ermöglicht. Im Rahmen der Erwärmung ist es beispielsweise mög- lieh, dass die Pumpe während der Schritte b) und c) einer Temperatur von mehr als 60 °C und insbesondere zwischen 70 °C und 110 °C ausgesetzt wird. Die geeignete Temperatur für die Erwärmung im Rahmen der Kalibrierung ist insbesondere abhängig von den Materialien, aus welchen das Pumpengehäuse, der Exzenter und das verformbare Element bestehen. Vorzugsweise liegt die Temperatur während der Schritte b) und c) über einer Übergangstemperatur, bei der sich die Materialeigenschaften des verformbaren Elementes signifikant ändern.
Weiterhin ist das Verfahren vorteilhaft, wenn in dem Förderweg zumindest während einem der beiden Schritte b) und c) ein Überdruck erzeugt wird.
Durch einen Überdruck in dem Förderweg passt sich das verformbare Element an die Bedingungen an, die innerhalb der Pumpe auch während des regulären Be- triebs der Pumpe vorliegen. So kann beispielsweise ein Druck von mindestens 2 bar, bevorzugt aber von mindestens 6 bar in dem Förderweg eingestellt werden. Bevorzugt ist, den Druck nicht deutlich über 15 bar zu erhöhen, weil sonst die axialen Kräfte zur Einstellung der Pumpe während der Kalibrierung zu hoch wer- den können.
Außerdem ist das Verfahren vorteilhaft, wenn das Kalibrieren in Schritt b) für einen Mindestzeitraum von mindestens 5 Sekunden, vorzugsweise mindestens 30 Sekunden, durchgeführt wird, bevor die Fixierung in Schritt c) erfolgt.
Für die Anpassung des verformbaren Elements kann eine gewisse Zeit benötigt werden, weil die in dem verformbaren Element ablaufenden Verformungsprozesse (beispielsweise Kriechprozesse) nicht sofort stattfinden. Dadurch, dass die Kalibrierung in Schritt b) in einem Mindestzeitraum erfolgt, kann sichergestellt wer- den, dass die Verformungsprozesse innerhalb der Pumpe und insbesondere die Verformungsprozesse des verformbaren Elements abgeschlossen sind, bevor die Fixierung erfolgt. Das verformbare Element hat sich dann in einer endgültigen Position gesetzt. Bevorzugt ist jedoch, dass der Mindestzeitraum 10 Minuten oder sogar nur 5 Minuten nicht überschreitet, weil sich danach nur noch sehr geringe Änderungen einstellen und zudem der Herstellungsprozess der Pumpe zu sehr verlängert werden würde.
Besonders bevorzugt ist, dass während der beiden Schritte b) und c) eine Kombination aus einer Erwärmung der Pumpe, einem Überdruck in dem Förderweg und einem Mindestzeitraum von mindestens 5 Sekunden für die Kalibrierung angewendet wird, um eine besonders genaue Kalibrierung der Pumpe zu erreichen.
Weiterhin ist das Verfahren vorteilhaft, wenn der Exzenter während Schritt b) bewegt wird und die Pumpe Flüssigkeit fördert, wobei die Fördermenge der Pum- pe überwacht und die Kalibrierung angepasst wird, wenn die Fördermenge der Pumpe nicht einer vorgegebenen Fördermenge entspricht. Bei der Anpassung der Kalibrierung kann eine auf das verformbare Element in axialer Richtung wirkende Kraft und/oder Abstand zwischen zwei Anlageflächen angepasst werden, an denen das verformbare Element in axialer Richtung beidseitig anliegt. Wenn die Fördermenge geringer ist als die vorgegebene Fördermenge, dann wird die axiale Kraft vorzugsweise verkleinert und/oder der Abstand der Anlageflächen vergrößert. Wenn die Fördermenge größer ist als die vorgegebene Fördermenge, dann wird die axiale Kraft vorzugsweise vergrößert und/oder der Abstand der Anlageflächen verkleinert. Eine Überwachung der Kalibrierung während einer Förderung kann auch mit einer der weiter oben beschriebenen Maßnahmen (Erwärmung, Überdruck und/oder Mindestzeitraum) kombiniert werden, um zu einer besonders genauen Kalibrierung der Pumpe zu gelangen. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Förderung der Pumpe bei einem bestimmten Druckunterschied zwischen dem Einlas s und dem Auslass erfolgt. Dieser Druckunterschied entspricht vorzugsweise den üblichen Betriebsbedingungen der Pumpe.
Die für das beschriebene Verfahren geschilderten besonderen Vorteile und Ausführungsmerkmale sind in analoger Weise auf die beschriebene Pumpe anwend- bar und übertragbar. Gleiches gilt für die für die beschriebene Pumpe geschilderten besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale, welche in analoger Weise auf das beschriebene Verfahren übertragbar sind. Das beschriebene Verfahren ist insbesondere mit allen beschriebenen Pumpen mit einer einstellbaren axialen Kalibrierungseinrichtung ausführbar. Zusätzlich ist das beschriebene Verfahren für Pumpen, die ohne einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung mit einem entsprechenden Kalibrierung s Werkzeug oder einem entsprechenden Kalibrierungsaufbau ebenfalls durchgeführt werden. Mithilfe der beschriebenen Pumpentypen mit einer einstellenbaren axialen Kalibrierungseinrichtung ist es hingegen möglich, die Kalibrierung der Pumpe auch während einer Betriebsphase der Pumpe (nach Ab- schluss der Herstellung der Pumpe) durchzuführen. Insbesondere kann durch die einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung vorzugsweise auch eine (nachträgli- che) Anpassung der Fördermenge der Pumpe erfolgen, wenn sich die Fördermenge beispielsweise in Folge von Alterungserscheinungen der Pumpe verändert.
Durch die Kalibrierung der Pumpe ist es insbesondere möglich, Herstellungstole- ranzen der Pumpe auszugleichen, die sich insbesondere aufgrund von Ungenauig- keiten (der Lage, der Form, etc.) des Exzenters und des Pumpengehäuses ergeben. Dabei kann die Fördermenge der Pumpe gleichwohl noch sehr genau an eine gewünschte (Soll-)Fördermenge angepasst werden. Die Herstellungstoleranzen und Ungenauigkeiten von Exzenter und Pumpengehäuse werden bei der Kalibrierung durch eine stärkere oder schwächere Quetschung oder Vorverformung des verformbaren Elements ausgeglichen. Diese stärkere oder schwächere Vorverformung oder Quetschung des verformbaren Elements führt zu einer unterschiedlich großen Energieaufnahme der Pumpe bei der Umdrehung des Exzenters. Weiter wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine, eine Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine und eine Vorrichtung zur Zugabe einer Flüssigkeit (insbesondere Harnstoff-Wasser-Lösung) zur Abgasreinigung in die Abgasbehandlung s Vorrichtung mit einer beschriebenen Pumpe oder mit einer Pumpe, die gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die in den Figuren dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante einer beschriebenen Pumpe, Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer beschriebenen Pumpe,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante einer beschriebenen Pumpe, einen Querschnitt durch eine beschriebene Pumpe,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere beschriebene Pumpe, Fig. 6 einen Querschnitt durch noch eine weitere beschriebene Pumpe,
Fig. 7 eine dritte Ausführungsvariante einer beschriebenen Pumpe,
Fig. 8 einen Querschnitt durch noch eine weitere beschriebene Pumpe, und
Fig. 9 ein Kraftfahrzeug aufweisend eine beschriebene Pumpe.
Fig. 1 und Fig. 3 zeigen zwei verschiedene Ausführungsvarianten einer beschriebenen Pumpe 1, die als verformbares Element 7 jeweils eine verformbare Memb- ran 19 aufweisen. Zur Beschreibung der Pumpe ist in den Fig. 1 und 3 jeweils ein Koordinatensystem mit der Achse 6, der radialen Richtung 28 und der Umfangs- richtung 29 dargestellt.
Das verformbare Element 7 ist in dem Pumpengehäuse 2 zwischen dem Pumpen- gehäuse 2 und dem Exzenter 5 angeordnet. Das Pumpengehäuse 2 hat einen Einlas s 3, durch welchen Flüssigkeit mit einer Förderrichtung 11 in das Pumpengehäuse 2 einströmen kann, und einen Auslas s 4, durch welchen Flüssigkeit mit einer Förderrichtung 11 aus dem Pumpengehäuse 2 ausströmen kann. Der Exzenter 5 ist in dem Pumpengehäuse 2 um eine Achse 6 drehbar angeordnet. Wenn der Exzenter 5 sich dreht, wird die Drehung des Exzenters 5 über ein Lager 30 in eine abrollende Bewegung des verformbaren Elements 7 an dem Pumpengehäuse 2 übertragen. Dadurch liegt das verformbare Element 7 an dem Pumpengehäuse 2 bereichsweise an und bildet eine Abdichtung 9 aus. Zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem verformbaren Element 7 befindet sich ein Förderweg 8 von dem Einlass 3 zu dem Auslass 4. Dieser Förderweg 8 ist durch die mindestens eine Abdichtung 9 in zumindest ein Pumpenvolumen 10 unterteilt. Zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 befindet sich entgegengesetzt angeordnet zur Förderrichtung 11 eine stationäre Abdichtung 25, welche eine Rück- strömung von Flüssigkeit von dem Einlass 3 zu dem Auslass 4 verhindert. Die Abdichtung 25 ist bei der Ausführungsvariante einer Pumpe 1 gemäß Fig. 1 mit Hilfe einer Eindellung 26 des Pumpengehäuses 2 ausgeführt, welche das verformbare Element 7 so an das Pumpengehäuse 2 andrückt, dass keine Rückströmung von dem Einlass 3 zu dem Auslass 4 möglich wird. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist die Abdichtung 25 durch eine lokale Aufdickung des verformbaren Elements 7 im Bereich der stationären Abdichtung 25 erreicht. Diese lokale Aufdickung ist durch einen Stift 27 erzeugt, welcher in das verformbare Element 7 eingesetzt ist.
Zum verbesserten Verständnis der Pumpe 1 zeigt Fig. 2 eine isometrische Ansicht der Pumpe 1. Zu erkennen sind die Achse 6, die radiale Richtung 28 und die Um- fangsrichtung 29 sowie die axiale Richtung 13, die parallel zu der Achse 6 verläuft. Zu erkennen ist das Pumpengehäuse 2 mit dem Einlass 3 und dem Auslass 4. Entlang der Achse 6 oberhalb des Pumpengehäuses 2 ist ein Antrieb 32 angeordnet, welcher den nicht dargestellten Exzenter in dem Pumpengehäuse 2 über eine Welle 31 bewegt.
Die Fig. 7 zeigt eine besondere Ausführungsvariante einer Pumpe 1, bei welcher als verformbares Element 7 ein Schlauch 17 eingesetzt wird. Der Schlauch 17 ist in dem Pumpengehäuse 2 eingelegt und bildet gleichzeitig den Einlass 3 und den Auslass 4 aus, wobei Flüssigkeit mit einer Förderrichtung 11 durch den Einlass 3 in den Schlauch 17 einströmen und durch den Auslass 4 ausströmen kann. In dem Gehäuse 2 ist auch ein Exzenter 5 angeordnet, welcher um die Achse 6 drehbar gelagert ist. Der Exzenter 5 drückt den Schlauch 17 gemeinsam mit dem Gehäuse 2 abschnittsweise zusammen, so dass Abdichtungen 9 ausgebildet sind, an welchen ein von dem Schlauch 17 ausgebildeter Förderweg 8 verschlossen ist, so dass entlang des Schlauchs 17 bzw. des Förderwegs 8 zumindest ein geschlossenes Pumpenvolumen 10 ausgebildet ist. Die Fig. 4, 5, 6 und 8 zeigen Querschnitte durch vier verschiedene Ausführungsvarianten der Pumpe 1. Die in den Fig. 4, 5, 6 und 8 gezeigten technischen Merkmale sind einzeln oder in beliebiger Weise miteinander kombiniert auf die verschiedenen in den Fig. 1, 3 und 7 dargestellten Ausführungs Varianten der Pumpe übertragbar. Die in den Fig. 4, 5, 6 und 8 dargestellten Querschnitte entsprechen nicht jeweils genau einer der in den Fig. 1, 3 und 7 dargestellten Ausführungsvarianten der Pumpe, sondern sind, soweit dies technisch möglich ist, für alle in den Fig. 1, 3 und 7 dargestellten Ausführungsvarianten der Pumpe 1 anwendbar. Die Fig. 4, 5, 6 und 8 sollen hier zunächst gemeinsam erläutert werden, um anschließend auf Unterschiede zwischen den dargestellten Varianten einzugehen. Zu erkennen ist jeweils die Pumpe 1 mit dem Pumpengehäuse 2, dem Exzenter 5, der Achse 6, um welche der Exzenter 5 bewegbar ist, und dem verformbaren Element 7. Bei den in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungs Varianten ist das ver- formbare Element jeweils eine verformbare Membran. Der Förderweg 8 und das Pumpenvolumen 10 werden von dem verformbaren Element 7 und dem Pumpengehäuse 2 begrenzt. Bei der Ausführungs Variante gemäß Fig. 8 ist das verformbare Element 7 ein Schlauch 17, welcher den Förderweg 8 und das Pumpenvolumen 10 begrenzt. Jeweils zu erkennen ist auch das Lager 30, mit welchem eine Dreh- bewegung um die Achse 6 in eine exzentrische Taumelbewegung umgesetzt werden kann.
Bei allen Ausführungsvarianten gemäß den Fig. 4, 5, 6 und 8 erfolgt die Kalibrierung jeweils in axialer Richtung 13 parallel zu der Achse 6. Bei den in den Fig. 4, 5, 6 und 8 dargestellten Ausführungsvarianten existieren jeweils zwei Anlageflächen 14, an denen das verformbare Element 7 anliegt und deren Abstand 41 eingestellt werden kann. Dies geschieht bei den Ausführungsvarianten gemäß den Fig. 4 und 8 mit Hilfe eines einstellbaren Kalibrierungsmittels 12. Gemäß der Fig. 4 ist das einstellbare Kalibrierungsmittel 12 als zentrale Kalibrierverschraubung 15 ausgeführt. Die zentrale Kalibrierverschraubung 15 verspannt ein Kalibrierungsbauteil 20, welches als Deckel der Pumpe 1 bezeichnet werden kann, mit dem Pumpengehäuse 2, wobei die Verspannung über einen Spannungsanker 33 geschieht, der das einstellbare Kalibrierungsmittel 12 (die zentrale Kalibrierverschraubung 15) und das Kalibrierungsbauteil 20 mit dem Gehäuse 2 verbindet. Ein solcher Spannungsanker 33 ist allerdings nur eine Möglichkeit für eine zentrale Kalibrierverschraubung 15. Auch wäre möglich, dass an dem Pum- pengehäuse 2 und/oder an dem Kalibrierungsbauteil 20 jeweils ein Gewinde angeordnet ist und diese direkt miteinander verschraubt sind, um die Pumpe 1 zu kalibrieren bzw. das verformbare Element 7 axial zu verspannen.
Bei den Ausführungsvarianten gemäß den Fig. 5 und 8 ist die axiale Kalibrie- rungseinrichtung mit Hilfe von Verschraubungen 16 erreicht, die auf einem Kreis 34 rund um die Achse 6 der Pumpe 1 angeordnet sind. Durch die Verschraubungen 16 kann ein Kalibrierungsbauteil 20 mit dem Pumpengehäuse 2 verschraubt werden. Durch eine Anpassung des Moments, mit welchem die Verschraubungen 16 angezogen werden, wird ebenfalls eine Position der Anlageflächen 14 zuei- nander und damit ein Abstand 41 der Anlageflächen 14 beeinflusst, so dass das verformbare Element 7 in axialer Richtung 13 angepasst bzw. verformt wird. Bei der Ausführungsvariante in Fig. 5 ist keine axiale Kalibrierungseinrichtung an der Pumpe 1 selbst vorgesehen. Die Kalibrierung kann hier vielmehr bei der Montage der Pumpe 1 erfolgen, indem eine axiale Kraft 35 auf ein Kalibrierungsbauteil 20 der Pumpe 1 ausgeübt wird. Wenn die Pumpe kalibriert ist, kann das Kalibrierungsbauteil 20 mit dem Pumpengehäuse 2 fest verbunden werden, um die Position des Kalibrierungsbauteils 20 relativ zum Pumpengehäuse 2 festzulegen, so dass der Abstand 41 der beiden Anlageflächen 14 zueinander definiert ist. Diese dauerhafte Fixierung des Kalibrierungsbauteils 20 relativ zum Pumpengehäuse 2 kann beispielsweise mit einer Verschweißung 21 erfolgen.
Fig. 9 zeigt ein Kraftfahrzeug 22, aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 23 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 24 zur Reinigung der Abgase der Verbrennung skraftmaschine 23. In der Abgasbehandlungsvorrichtung 24 ist ein SCR- Katalysator 39 vorgesehen, mit welchem das Verfahren der selektiven katalyti- schen Reduktion zur Abgasreinigung durchgeführt werden kann. Dazu kann der Abgasbehandlungsvorrichtung 24 mit einer Vorrichtung 40 ein flüssiges Additiv (wässrige Harnstofflösung) zur Abgasreinigung zugeführt werden. Die Vorrichtung 40 weist einen Tank 36 zur Speicherung des flüssigen Additivs, eine Leitung 37 zur Leitung des flüssigen Additivs und eine Zugabevorrichtung 38 zur Zugabe des flüssigen Additivs zu der Abgasbehandlungsvorrichtung 24 auf. An der Lei- tung 37 ist eine Pumpe 1 vorgesehen, mit welcher eine Förderung des flüssigen Additivs erfolgen kann. Die Pumpe 1 hat vorzugsweise eine genaue Kalibrierung, so dass die Pumpe eine vorgegebene Fördermenge besonders genau bereitstellt. Aus diesem Grund wird eine Vorrichtung 40 mit einer beschriebenen Pumpe 1 besonders bevorzugt in Kombination mit einer Zugabevorrichtung 38 eingesetzt, welche lediglich ein passiv öffnendes Ventil und/oder eine Düse zur Zerstäubung des flüssigen Additivs in der Abgasbehandlungsvorrichtung 24 aufweist, jedoch ohne ein aktiv öffnendes und schließendes Dosierventil auskommt. Die Dosierung kann vielmehr mit Hilfe der beschriebenen Pumpe oder mit Hilfe der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Pumpe 1 erreicht werden.
Vorsorglich sei noch darauf hingewiesen, dass die in den Figuren gezeigten Kombinationen von technischen Merkmalen nicht generell zwingend sind. So können technische Merkmale einer Figur mit anderen technischen Merkmalen einer weiteren Figur und/oder der allgemeinen Beschreibung kombiniert werden. Etwas an- deres soll nur gelten, wenn hier explizit die Kombination von Merkmalen ausgewiesen wurde und/oder der Fachmann erkennt, dass sonst die Grundfunktionen der Vorrichtung nicht mehr erfüllt werden können.
Bezugszeichenliste
1 Pumpe
2 Pumpengehäuse
3 Einlas s
4 Auslas s
5 Exzenter
6 Achse
7 verformbares Element
8 Förderweg
9 verschiebbare Abdichtung
10 Pumpenvolumen
11 Förderrichtung
12 axiale Kalibrierungseinrichtung
13 axiale Richtung
14 Anlagefläche
15 zentrale Kalibrierverschraubung
16 Verschraubung
17 Schlauch
18 bogenförmiger Spalt
19 verformbare Membran
20 Kalibrierungsbauteil
21 Verschweißung
22 Kraftfahrzeug
23 Verbrennungskraftmaschine
24 Abgasbehandlungsvorrichtung
25 stationäre Abdichtung
26 Eindellung
27 Stift
28 radiale Richtung
29 Umfangsrichtung
30 Lager Welle
Antrieb
Spannungsanker
Kreis
axiale Kraft
Tank
Leitung
Zugabevorrichtung
SCR-Katalysator
Vorrichtung
Abstand

Claims

Patentansprüche
Pumpe (1) zur Förderung einer Flüssigkeit, aufweisend ein Pumpen gehäuse
(2) mit mindestens einem Einlass
(3) und mindestens einem Auslass
(4), wobei an dem Pumpengehäuse (2) ein Exzenter
(5) angeordnet ist, der um eine Achse
(6) relativ zu dem Pumpengehäuse (2) drehbar ist, wobei zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Exzenter (5) ein verformbares Element (7) angeordnet ist, wobei mit dem verformbaren Element
(7) mindestens ein Förderweg
(8) von dem mindestens einen Einlass (3) zu dem mindestens einen Auslass (4) begrenzt ist und mindestens eine verschiebbare Abdichtung
(9) des Förderwegs (8) ausgebildet ist, die in dem Förderweg (8) mindestens ein geschlossenes Pumpenvolumen
(10) abtrennt, wobei die mindestens eine verschiebbare Abdichtung (9) durch eine Bewegung des Exzenters (5) zur Förderung der Flüssigkeit entlang des Förderwegs (8) in einer Förderrichtung
(11) von dem Einlass (3) zu dem Auslass (4) verschiebbar ist, wobei die Pumpe (1) zumindest eine einstellbare axiale Kalibrierungseinrichtung
(12) aufweist, durch welche das verformbare Element (7) in axialer Richtung (13) parallel zur Achse (6) verspannt ist.
Pumpe (1) gemäß Patentanspruch 1, wobei das verformbare Element (7) ein Schlauch (17) ist, der in einem bogenförmigen Spalt (18) zwischen dem Exzenter (5) und dem Pumpengehäuse (2) eingelegt ist und den Einlass (3) mit dem Auslass (4) verbindet.
Pumpe (1) gemäß Patentanspruch 1 oder 2, wobei das verformbare Element (7) eine verformbare Membran (19) ist und der Förderweg (8) zwischen dem mindestens einen Einlass (3) und dem mindestens einen Auslass (4) von dem Pumpengehäuse (2) und der verformbaren Membran (19) begrenzt wird.
Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das verformbare Element (7) in axialer Richtung
(13) beidseitig an Anlageflä- chen (14) anliegt, wobei ein Abstand (41) der Anlageflächen
(14) mit der axialen Kalibrierungseinrichtung (12) eingestellt werden kann.
Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die axiale Kalibrierungseinrichtung (12) eine zentrale Kalibrierverschraubung
(15) umfasst, mit welcher das verformbare Element (7) in axialer Richtung (13) verspannt ist.
6. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die axiale Kalibrierungseinrichtung (12) eine Mehrzahl von Verschraubungen
(16) umfasst, die jeweils auf einem Kreis (34) um die Achse (6) herum angeordnet sind.
7. Pumpe (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Pumpe (1) zwischen dem Auslass (4) und dem Einlass (3) eine stationäre Abdichtung (25) aufweist, mit der ein Rückströmen von Flüssigkeit entgegen der Förderrichtung (11) verhindert wird.
Verfahren zur Herstellung einer Pumpe (1) zur Förderung einer Flüssigkeit aufweisend ein Pumpengehäuse (2) mit mindestens einem Einlass (3) und mindestens einem Auslass (4), wobei an dem Pumpengehäuse (2) ein Exzenter (5) angeordnet ist, der um eine Achse (6) relativ zu dem Pumpengehäuse (2) drehbar ist, wobei zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Exzenter (5) ein verformbares Element (7) angeordnet ist, wobei mit dem verformbaren Element (7) mindestens ein Förderweg (8) von dem mindestens einen Einlass (3) zu dem mindestens einen Auslass (4) begrenzt ist und mindestens eine verschiebbare Abdichtung (9) des Förderwegs (8) ausgebildet ist, die in dem Förderweg (8) mindestens ein geschlossenes Pumpenvolumen (10) abtrennt, wobei die mindestens eine verschiebbare Abdichtung (9) durch eine Bewegung des Exzenters (5) zur Förderung der Flüssigkeit entlang des Förderwegs (8) in einer Förderrichtung (11) von dem Einlass (3) zu dem Auslas s (4) verschiebbar ist, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen der Pumpe (1);
b) Kalibrieren der Pumpe (1), so dass auf das verformbare Element (7) in axialer Richtung (13) eine axiale Kraft (35) ausgeübt wird; c) Fixieren eines Kalibrierungsbauteils (20) der Pumpe, so dass die definierte Kraft dauerhaft aufrecht erhalten bleibt.
Verfahren nach Patentanspruch 8, wobei in Schritt c) das Pumpengehäuse (2) mit dem Kalibrierungsbauteil (20) durch eine Verschweißung (21) verbunden wird.
10. Verfahren nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei die Pumpe (1) zumindest während einem der beiden Schritte b) und c) erwärmt wird.
11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, wobei in dem Förderweg (8) zumindest während einem der beiden Schritte b) und c) ein Überdruck erzeugt wird. 12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 11, wobei das Kalibrieren in Schritt b) für einen Mindestzeitraum von mindestens 5 Sekunden durchgeführt wird, bevor die Fixierung in Schritt c) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, wobei, der Exzenter (5) während Schritt b) bewegt wird und die Pumpe (1) Flüssigkeit fördert, wobei die Fördermenge der Pumpe (1) überwacht und die axiale Kraft (35) an- gepasst wird, wenn die Fördermenge der Pumpe (1) nicht einer vorgegebenen Fördermenge entspricht.
Kraftfahrzeug (22), aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (23), eine Abgasbehandlungsvorrichtung (24) zur Reinigung der Abgase der Verbrennung skraftmaschine (23) und eine Vorrichtung (40) zur Zugabe einer Flüs- sigkeit zur Abgasreinigung in die Abgasbehandlungsvorrichtung (24) mit einer Pumpe (1) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 oder mit einer Pumpe (1), die nach einem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 8 bis 13 hergestellt wurde.
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