EP3394443B1 - Magnetaktor für ein förderaggregat - Google Patents

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EP3394443B1
EP3394443B1 EP16805869.1A EP16805869A EP3394443B1 EP 3394443 B1 EP3394443 B1 EP 3394443B1 EP 16805869 A EP16805869 A EP 16805869A EP 3394443 B1 EP3394443 B1 EP 3394443B1
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EP
European Patent Office
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armature
diaphragm
magnetic actuator
intermediate layer
membrane
Prior art date
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EP16805869.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3394443A1 (de
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Peter Boehland
Christoph Waletzek
Axel Wartke
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
    • F04B17/042—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/047—Pumps having electric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Definitions

  • the invention is based on a magnetic actuator according to the preamble of the independent claim. It is such a solenoid actuator from the DE 10 2013 211 164 known, which is in operative connection with a movable membrane.
  • a fluid feed pump comprises at least one electromagnet and an armature which is arranged such that it is located in an electromagnetic field that can be generated by the electromagnet. Furthermore, the armature that can be moved by this is attached to the armature, in particular in a central region of a membrane.
  • DE 10 2004 057 688 A1 discloses a diaphragm pump with a pump diaphragm, an eccentric drive, a delivery space for a medium and an aggregate space separated from the delivery space by the pump membrane.
  • the membrane body has a plunger pin in its center.
  • Diaphragm pumps are off too DE 807 058 C , US 2015/226192 A1 , DE 10 2010 038 872 A1 and DE 10 2010 038 873 A1 known.
  • DE 807 058 discloses a domestic water pump with an electric drive, characterized by the use of a piston or diaphragm pump with an alternating current magnet as the drive.
  • Diaphragm pumps are used to convey, in particular, operating / auxiliary materials such as a reducing agent in the exhaust gas aftertreatment system of motor vehicles. These are for example through Magnetic lift actuators operated, for which plunging and flat armature magnetic circuits are used.
  • Diaphragm pumps which are used, for example, to suck back the freezable reducing agent circulating in an exhaust gas aftertreatment system, usually work for a period of 30 seconds or more after the vehicle has been switched off and must operate particularly quietly. Furthermore, it must be ensured with pumps of this type that they completely suck back the freezable reducing agent from parts of the exhaust gas aftertreatment system that are not resistant to ice pressure during their short operating time.
  • the magnetic actuator according to the invention with the characterizing features of the independent claim has the advantage of improved durability, particularly in the area of the armature-membrane combination.
  • a back suction pump according to the prior art can be seen which comprises a housing 12.
  • a magnetic coil 14 is embedded in the housing 12.
  • a magnet pot comprises a compression spring receptacle 16 which is let into a compression spring 18.
  • the compression spring 18 acts on an armature 26 with a spike-shaped spring receptacle.
  • Below the armature 26 there is a membrane seal 20 made of elastic material.
  • the membrane seal 20 closes a sealing seat 22 which is located between the membrane seal 20 and a valve plate 24.
  • Position 28 marks a main air gap which extends essentially in the horizontal direction between the magnet pot and the surface of the armature 26 with the spring receptacle.
  • the diaphragm pump 10 comprises according to the representation in Figure 1 a secondary air gap 30, which also extends in the horizontal direction.
  • an inlet 32 to which the operating / auxiliary material is present under delivery pressure, and a corresponding outlet 34 are controlled.
  • the diaphragm pump 10 according to the longitudinal section in Figure 2 comprises a magnet pot 40 which encloses the magnet coil 14.
  • the magnet pot 40 forms a one-piece armature guide 42 in which an armature bolt of the armature 43 is guided.
  • the armature 43 actuates a membrane 44 having elastic properties.
  • the membrane 44 closes, for example, a valve seat 48 represented by an embossed groove 46.
  • the membrane 44 which has elastic properties, is held on the valve plate 24, for example, via a holding plate 52.
  • the valve plate 24 comprises a continuous channel 54.
  • a check valve 56 for opening or closing the inlet 32 and another check valve 58 for closing or opening the Procedure 34.
  • the longitudinal section shows according to Figure 2 a magnetic disk 60, which is part of a magnetic circuit in which the magnetic flux 104 runs.
  • the magnetic circuit includes the armature 43, the magnetic disk 60 and the magnetic pot 40.
  • Reference numeral 90 denotes an outer radius of the armature 43 which defines a surface delimiting an air gap
  • reference numeral 86 denotes the radius of a cylindrical region free for the movement of the armature 43.
  • FIG. 3 shows a delivery unit or a pump in the form of a diaphragm pump 110, which has a magnetic actuator 111, via the translatory reciprocating movement of which, in the exemplary embodiment, a pumping effect is generated. Electrical contacts, in particular the magnetic coil, are not shown for the sake of simplicity.
  • the magnetic actuator 111 has an armature 118, which is connected to an elastomer membrane 117 at the end via a thermoplastic extrusion 119.
  • the armature is designed as a plunger armature which is surrounded radially by a magnetic coil 14.
  • the solenoid actuator also has a compression spring 18 which presses the elastomer membrane via the armature - in the de-energized state of the solenoid 14 - in the area of its sealing bead 480 onto the valve seat or sealing seat 48 of the valve plate 24.
  • a compression spring 18 which presses the elastomer membrane via the armature - in the de-energized state of the solenoid 14 - in the area of its sealing bead 480 onto the valve seat or sealing seat 48 of the valve plate 24.
  • an integrated closing valve 130 (48, 480) is formed in the pump, which closes the working chamber 120 of the diaphragm pump in FIG Figure 3 illustrated de-energized state with respect to the suction-side valve or the inlet valve 113 of the diaphragm pump.
  • the armature together with the membrane moves between the sealing seat support 48 on the valve plate and the stop 122 in the area of the plunger geometry.
  • Two stops are thus implemented, one of which, namely the one in Figure 3 Sealing seat support arranged at the bottom, causing almost no noise due to the buffering through the design of the membrane as an elastomer membrane.
  • the upper stop 122 which, when the magnet is energized, attracts the armature 118 via the plunger armature geometry, is based on a metallic stop in the present exemplary embodiment.
  • additional damping measures can be provided here, for example by providing a rubber coating or by attaching spacers made of a damping material.
  • the armature 118 moves in a, for example, cylindrical cavity 128 which is at least partially surrounded by the magnetic coil 14.
  • the armature has a spring chamber 126 which is open on the side facing away from the working chamber.
  • the spring 18 protrudes into the spring chamber, which is supported at its end protruding from the spring chamber on the base body or magnetic return pot 123 of the diaphragm pump.
  • a vent opening 121 for venting the spring space or the cylindrical cavity 128 is provided in the return pot.
  • a so-called magnetic yoke collar 124 surrounds the cavity 128 along a larger part of its longitudinal extent, at least on the side of the facing the working space Cavity and angled there radially in the direction of the magnet coil. Between the yoke collar and the cavity there is a bearing 129, designed for example as a sleeve, with a magnetic back for reducing a magnetic resistance, so that the armature 118 is guided over a long area with low resistance.
  • the device present here can be completely encapsulated and equipped with a welding rib 127 in order to be fastened to the pump housing 125 by means of a favorable connection technique, for example laser welding.
  • the membrane 117 and the working space 120 enclosed with it also make it possible to convey gaseous media or liquids with gas fractions.
  • FIG. 4 shows an enlarged illustration of the magnetic actuator 111 (without illustration of the magnetic coil) in a cross-sectional side view.
  • the armature consists of a magnetically conductive material which is provided with two concentric undercuts 133 and 135 on its face facing the working chamber 120 of the diaphragm pump, so that the thermoplastic encapsulation 119 of the armature can establish a mechanically firm connection with the armature.
  • the armature is provided with a so-called undercut 137 so that jamming of the armature in the area between its cylindrical extension and the diameter-wide area at the level of the connection of the thermoplastic injection molding 119 can be avoided when the armature is fully tightened when the magnet coil is energized.
  • the intermediate layer made of thermoplastic material or the thermoplastic extrusion coating 119 for its part has an undercut 131 on the side so that the elastomer membrane 117 applied to the intermediate layer can also establish a mechanically firm connection with the intermediate layer.
  • the intermediate layer has a preferably circular elevation on the front side, which is found on the side of the elastomer membrane facing the working space as a sealing bead 480, which with the sealing seat 48 of the valve plate 24 as in Figure 2 shown can interact.
  • a sealing lip 139 of the elastomer membrane serves to delimit the working space in a fluid-tight manner at the edge, while a thickened edge area closes the elastomer membrane their mechanical locking in the mechanical structure of the diaphragm pump, for example in the area of the valve plate 24, is used.
  • the anchor-diaphragm combination is therefore specially designed to enable improved adhesion of the elastomer material of the diaphragm.
  • a thermoplastic plastic is sprayed onto the metallic part of the anchor.
  • a mechanically firm connection of the materials is ensured by a suitable combination of materials and the use of a suitable adhesion promoter for the elastomer, which would not be the case without the thermoplastic intermediate layer.
  • the thermoplastic intermediate layer adheres better to the metallic anchor than the elastomer material of the working membrane when a suitable adhesion promoter is used.
  • surface structures can be provided, for example on the end face of the anchor, in order to support even closer interlocking of the paired materials.
  • Fig. 5 shows an anchor-membrane combination according to the invention, also in a cross-sectional side view.
  • the same or similar components as in the embodiment according to FIG Figure 4 are provided with the same reference numbers.
  • the rubber or elastomer membrane 117 is held mechanically by transverse bores 500 and by axial bores 600 in the plastic or the thermoplastic extrusion coating 119.
  • the shoring can be used in both volumetric and pressure-regulated systems in which such a pump is integrated, for example in the area of exhaust gas aftertreatment, but also in medical technology or in coffee machines, especially in various conveying devices that should be closed when not energized .

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Magnetaktor nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es ist schon ein solcher Magnetaktor aus der DE 10 2013 211 164 bekannt, der mit einer beweglichen Membran in Wirkverbindung steht.
  • Aus DE 10 2009 028 027 A1 ist eine Fluid-Förderpumpe bekannt. Die Fluid-Förderpumpe umfasst mindestens einen Elektromagneten sowie einen Anker, der derart angeordnet ist, dass er sich in einem von dem Elektromagneten erzeugbaren elektromagnetischen Feld befindet. Ferner ist der durch dieses bewegbare Anker, insbesondere in einem mittleren Bereich einer Membran am Anker befestigt.
  • DE 10 2004 057 688 A1 offenbart eine Membranpumpe mit einer Pumpenmembran, einem Exzenterantrieb, einem Förderraum für ein Medium und einem von dem Förderraum durch die Pumpenmembran abgetrennten Aggregatraum. Als Verbindung mit dem Exzenterantrieb weist der Membrankörper in seinem Zentrum einen Stößelbolzen auf.
  • DE 807 058 offenbart eine Hauswasserpumpe mit elektrischem Antrieb, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kolben- oder Membranpumpe mit einem Wechselstrommagneten als Antrieb.
  • Für die Förderung, insbesondere von Betriebs-/Hilfsstoffen, wie beispielsweise eines Reduktionsmittels im Abgasnachbehandlungssystem von Kraftfahrzeugen, werden Membranpumpen eingesetzt. Diese sind beispielsweise durch magnetische Hubaktoren betätigt, wozu Tauch- und Flachankermagnetkreise eingesetzt werden.
  • DE 10 2007 059 239 A1 hat eine Membran sowie eine Hubkolben-Membranpumpe zum Gegenstand. Die Membran weist ein Befestigungselement auf, das mit einem Antriebselement der Membranpumpe befestigbar ist. Insbesondere ist das Befestigungselement in die Membranpumpe eingebettet aufgenommen.
  • Membranpumpen, die beispielsweise zum Rücksaugen des in einem Abgasnachbehandlungssystem zirkulierenden gefrierfähigen Reduktionsmittels eingesetzt werden, arbeiten in der Regel nach Abstellen des Fahrzeugs für einen Zeitraum von 30 Sekunden und mehr und müssen einen besonders geräuscharmen Betrieb aufweisen. Ferner ist bei derartigen Pumpen sicherzustellen, dass diese während ihrer kurzen Betriebszeit das gefrierfähige Reduktionsmittel komplett aus nicht-eisdruckfesten Teilen des Abgasnachbehandlungssystems rücksaugen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Magnetaktor mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer verbesserten Dauerhaltbarkeit insbesondere im Bereich der Anker-Membran-Kombination.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Magnetaktors möglich.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele sind nicht erfindungsgemäß und dienen nur zur Veranschaulichung. Die Ausführungsbeispiele zeigen
    • Figur 1 eine als Rücksaugpumpe eingesetzte Membranpumpe gemäß des Standes der Technik,
    • Figur 2 eine weitere, aus der DE102013211164 bekannte Membranpumpe mit einer Schließfunktion im Abstellfall,
    • Figur 3 eine Förderpumpe mit integriertem Schließventil,
    • Figur 4 eine Anker-Membran-Kombination und
    • Figur 5 eine erfindungsgemäße Anker-Membran-Kombination.
    Ausführungsformen
  • Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine Rücksaugpumpe gemäß des Standes der Technik zu entnehmen, die ein Gehäuse 12 umfasst. In das Gehäuse 12 ist eine Magnetspule 14 eingelassen. Ein Magnettopf umfasst eine Druckfederaufnahme 16, die in eine Druckfeder 18 eingelassen ist. Die Druckfeder 18 beaufschlagt einen Anker 26 mit einer dornförmig ausgebildeten Federaufnahme. Unterhalb des Ankers 26 befindet sich eine Membrandichtung 20, die aus elastischem Material gefertigt ist. Die Membrandichtung 20 verschließt einen Dichtsitz 22, der sich zwischen der Membrandichtung 20 und einer Ventilplatte 24 befindet.
  • Position 28 markiert einen Hauptluftspalt, der sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung zwischen dem Magnettopf und der Oberfläche des Ankers 26 mit Federaufnahme erstreckt. Ferner umfasst die Membranpumpe 10 gemäß der Darstellung in Figur 1 einen Nebenluftspalt 30, der sich ebenfalls in horizontale Richtung erstreckt. Über die Ventilplatte 24 werden ein Zulauf 32, an dem unter Förderdruck stehender Betriebs-/Hilfsstoff anliegt und ein dementsprechender Ablauf 34 gesteuert.
  • Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine als Rücksaugpumpe eingesetzte Membranpumpe mit einem Magnetaktor zu entnehmen, wie sie aus der DE102013211164 bekannt ist. Die Membranpumpe 10 gemäß des Längsschnittes in Figur 2 umfasst einen Magnettopf 40, der die Magnetspule 14 umschließt. Der Magnettopf 40 bildet eine einteilige Ankerführung 42, in der ein Ankerbolzen des Ankers 43 geführt ist. Der Anker 43 betätigt eine elastische Eigenschaften aufweisende Membran 44. Die Membran 44 verschließt beispielsweise einen durch eine eingeprägte Rille 46 dargestellten Ventilsitz 48. Auf der Oberseite der Membran 44 befindet sich eine umlaufende Vertiefung 50, die korrespondierend zum auf der anderen Seite der Membran 44 liegenden eingeprägten Rille 46 verläuft.
  • Die elastische Eigenschaften aufweisende Membran 44 ist beispielsweise über ein Halteblech 52 auf der Ventilplatte 24 gehalten. Die Ventilplatte 24 umfasst einen durchgehenden Kanal 54. Unterhalb der Ventilplatte 24, d.h. auf der der Membran 44 gegenüberliegenden Seite der Ventilplatte 24 befindet sich jeweils ein Rückschlagventil 56 zum Öffnen bzw. Verschließen des Zulaufs 32 sowie ein weiteres Rückschlagventil 58 zum Verschließen bzw. Öffnen des Ablaufs 34.
  • Des Weiteren zeigt der Längsschnitt gemäß Figur 2 eine Magnetscheibe 60, welche Teil eines magnetischen Kreises ist, in welchem der magnetische Fluss 104 verläuft. Zum magnetischen Kreis zählen der Anker 43, die Magnetscheibe 60 sowie der Magnettopf 40.
  • Mit Bezugszeichen 90 ist ein Außenradius des Ankers 43 bezeichnet, der eine einen Luftspalt begrenzende Fläche definiert, während mit Bezugszeichen 86 der Radius eines für die Bewegung des Ankers 43 freistehenden zylindrischen Bereichs bezeichnet ist.
  • Figur 3 zeigt ein Förderaggregat bzw. eine Pumpe in Form einer Membranpumpe 110, welche einen Magnetaktor 111 aufweist, über dessen im Ausführungsbeispiel translatorische Hin- und Herbewegung eine Pumpwirkung erzeugt wird. Elektrische Kontaktierungen insbesondere der Magnetspule sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Magnetaktor 111 weist einen Anker 118 auf, der stirnseitig über eine Thermoplastumspritzung 119 mit einer Elastomermembran 117 verbunden ist. Der Anker ist als Tauchanker ausgebildet, der radial von einer Magnetspule 14 umgeben ist. Der Magnetaktor weist ferner eine Druckfeder 18 auf, welche die Elastomermembran über den Anker - im unbestromten Zustand der Magnetspule 14 - im Bereich ihres Dichtwulsts 480 auf den Ventilsitz bzw. Dichtsitz 48 der Ventilplatte 24 drückt. Hierdurch ist in der Pumpe ein integriertes Schließventil 130 (48, 480) gebildet, welches den Arbeitsraum 120 der Membranpumpe im in Figur 3 dargestellten unbestromten Zustand gegenüber dem saugseitigen Ventil bzw. dem Zulaufventil 113 der Membranpumpe abdichtet. Hierdurch wird gewährleistet, daß im Falle der Anwendung bei einer Abgasnachbehandlung in einem Kraftfahrzeug zur Bereitstellung eines flüssigen Hilfsmittels zur Reduktion von Stickoxiden bei abgestelltem Fahrzeug kein Medium aus dem Tank zum am Abgastrakt angeordneten Dosierventil gelangen kann (Flutungsschutz), daß während eines regulären Förderbetriebs kein Fördervolumenverlust über den Arbeitsraum der Membranpumpe hindurch erfolgt und daß bei einem Aufkommen von Eisdruck der Dichtsitz gegen die Kraft der Druckfeder 18 öffnen und das System entlasten kann. Daneben zeigt Figur 3 auch ein bei einer Membranpumpe in an sich bekannter Weise vorgesehenes druckseitiges bzw. Ablaufventil 115, über welches über das Zulaufventil und den Arbeitsraum angesaugtes Medium zu einer Verbrauchsstelle, wie zum Beispiel einem Dosierventil wie oben angesprochen, weiterbefördert wird.
  • Im Betriebsfall bewegt sich der Anker mitsamt der Membran zwischen der Dichtsitzauflage 48 auf der Ventilplatte und dem Anschlag 122 im Bereich der Tauchankergeometrie. Somit sind zwei Anschläge realisiert, wobei einer davon, nämlich die in Figur 3 unten angeordnete Dichtsitzauflage, infolge der Abpufferung durch die Ausbildung der Membran als Elastomermembran so gut wie keine Geräusche verursacht. Der obere Anschlag 122, der bei bestromtem Magneten den Anker 118 über die Tauchankergeometrie anzieht, beruht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem metallischen Anschlag. Wahlweise können hier zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen vorgesehen sein, zum Beispiel durch das Vorsehen einer Gummierung bzw. durch das Anbringen von Distanzscheiben aus einem dämpfenden Material.
  • Der Anker 118 bewegt sich im Betrieb der Membranpumpe in einem beispielsweise zylindrischen Hohlraum 128, der von der Magnetspule 14 zumindest teilweise umgeben ist. Der Anker weist einen Federraum 126 auf, der auf der dem Arbeitsraum abgewandten Seite offen ist. Auf dieser Seite ragt die Feder 18 in den Federraum hinein, welche sich an ihrem aus dem Federraum herausragenden Ende an dem Grundkörper bzw. magnetischen Rückschlußtopf 123 der Membranpumpe abstützt. In dem Rückschlußtopf ist eine Entlüftungsöffnung 121 zur Entlüftung des Federraums bzw. des zylindrischen Hohlraums 128 vorgesehen. Ein sogenannter magnetischer Rückschlußkragen 124 umgibt den Hohlraum 128 entlang eines größeren Teils seiner Längserstreckung, jedenfalls auf der dem Arbeitsraum zugewandten Seite des Hohlraums und winkelt dort radial in Richtung der Magnetspule ab. Zwischen dem Rückschlußkragen und dem Hohlraum befindet sich ein beispielsweise als Hülse ausgebildetes Lager 129 mit einem magnetischen Rücken zur Reduzierung eines magnetischen Widerstands, so daß sich eine widerstandsarme und langflächige Führung des Ankers 118 ergibt.
  • Die hier vorliegende Vorrichtung kann komplett umspritzt und mit einer Schweißrippe 127 ausgestattet werden, um mittels einer günstigen Verbindungstechnik, beispielsweise Laserschweißen, an dem Pumpengehäuse 125 befestigt zu werden. Die Membran 117 und der damit eingeschlossene Arbeitsraum 120 ermöglichen es, auch gasförmige Medien bzw. Flüssigkeiten mit Gasanteilen zu fördern.
  • Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Magnetaktors 111 (ohne Darstellung der Magnetspule) in einer Querschnittsseitenansicht. Der Anker besteht aus einem magnetisch leitenden Werkstoff, der an seiner dem Arbeitsraum 120 der Membranpumpe zugewandten Stirnseite mit zwei konzentrischen Hinterschnitten 133 bzw. 135 versehen ist, so daß die stirnseitige Thermoplastumspritzung 119 des Ankers eine mechanisch feste Verbindung mit dem Anker eingehen kann. Der Anker ist hierbei mit einem sogenannten Freistich 137 versehen, so daß ein Verklemmen des Ankers im Bereich zwischen seiner zylindrischen Erstreckung und dem durchmesserbreiten Bereich auf Höhe der Anbindung der Thermoplastumspritzung 119 bei einem vollständigen Anziehen des Ankers im bestromten Zustand der Magnetspule vermieden werden kann.
  • Die Zwischenschicht aus thermoplastischem Material bzw. die Thermoplastumspritzung 119 ihrerseits weist seitlich einen Hinterschnitt 131 auf, damit die an der Zwischenschicht aufgebrachte Elastomermembran 117 ebenfalls eine mechanisch feste Verbindung mit der Zwischenschicht eingehen kann. Die Zwischenschicht weist stirnseitig eine vorzugsweise kreisförmige Erhöhung auf, die sich auf der dem Arbeitsraum zugewandten Seite der Elastomermembran als Dichtwulst 480 wiederfindet, der mit dem Dichtsitz 48 der Ventilplatte 24 wie in Figur 2 dargestellt zusammenwirken kann. Eine Dichtlippe 139 der Elastomermembran dient zur randständigen fluiddichten Begrenzung des Arbeitsraums, während ein verdickter Randbereich der Elastomermembran zu ihrer mechanischen Arretierung im mechanischen Gefüge der Membranpumpe, beispielsweise im Bereich der Ventilplatte 24, dient.
  • Die Anker-Membran-Kombination ist also speziell ausgelegt, um eine verbesserte Haftung des Elastomerwerkstoffs der Membran zu ermöglichen. Dafür wird auf den metallischen Teil des Ankers ein thermoplastischer Kunststoff aufgespritzt. Neben dem mindestens einen mechanischen Hinterschnitt wird also durch eine geeignete Werkstoffkombination und Verwendung eines geeigneten Haftvermittlers für den Elastomer eine mechanisch feste Verbindung der Materialien gewährleistet, die ohne die thermoplastische Zwischenschicht nicht gegeben wäre. Auch die thermoplastische Zwischenschicht wiederum haftet unter Verwendung eines geeigneten Haftvermittlers besser auf dem metallischen Anker als das Elastomermaterial der Arbeitsmembran. Zusätzlich können Oberflächenstrukturierungen beispielsweise der Stirnseite des Ankers vorgesehen werden, um noch innigeres Ineinandergreifen der gepaarten Materialien zu unterstützen.
  • Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Anker-Membran-Kombination ebenfalls in Querschnittsseitenansicht. Gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in der Ausführungsform gemäß Figur 4 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Gummi- bzw. Elastomermembran 117 ist hierbei durch Querbohrungen 500 und durch Axialbohrungen 600 im Kunststoff bzw. der Thermoplastumspritzung 119 mechanisch gehalten.
  • Der Verbau kann sowohl in volumetrisch arbeitenden als auch in druckgeregelten Systemen verwendet werden, in denen eine solche Pumpe eingebunden ist, beispielsweise im Bereich der Abgasnachbehandlung, aber auch der Medizintechnik oder bei Kaffeemaschinen, insbesondere bei diversen Fördereinrichtungen, die im nicht bestromten Zustand geschlossen sein sollten.

Claims (9)

  1. Magnetaktor (111) für ein Förderaggregat (110), insbesondere eine Membranpumpe für einen Betriebs-/Hilfsstoff in einem Fahrzeug, mit einem federbeaufschlagten Anker (118), der sich durch eine Magnetspule (14) erstrecken kann und auf eine Membran (117) wirkt, welche einen Arbeitsraum (120) des Förderaggregats (110) beaufschlagen und/oder einen Dichtsitz (48) eines Ventils abdecken bzw. freigeben kann, wobei die Membran (117) über eine Zwischenschicht (119) mit dem Anker (118) verbunden ist, und wobei in dem Anker mindestens ein Hinterschnitt für eine feste Verbindung der Zwischenschicht mit dem Anker vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (117) im an der Zwischenschicht (119) montierten Zustand einen Dichtwulst (480) aufweist, der als Gegenstück zum Dichtsitz (48) des Ventils (130) dienen kann und die Zwischenschicht (119) mindestens eine Quer- (500) und/oder mindestens eine Axialbohrung (600) aufweist.
  2. Magnetaktor (111) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (118) aus einem magnetisch leitenden Werkstoff gefertigt ist.
  3. Magnetaktor (111) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (117) aus einem Elastomermaterial gefertigt ist.
  4. Magnetaktor (111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (119) aus einem thermoplastischen Material gefertigt ist.
  5. Magnetaktor (111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenschicht (119) mindestens ein Hinterschnitt (131) für eine feste Verbindung der Zwischenschicht (119) mit der Membran (117) vorgesehen ist.
  6. Magnetaktor (111) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (117) durch die mindestens eine Quer- (500) und/oder die mindestens eine Axialbohrung (600) gehalten ist.
  7. Magnetaktor (111) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (117) die mindestens eine Quer- (500) und/oder die mindestens eine Axialbohrung (600) ausfüllt.
  8. Magnetaktor (111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die von einer Druckfeder (18) stammenden Federbeaufschlagung des Ankers (118) bei nichtbestromter Magnetspule (14) das Ventil (130) geschlossen gehalten werden kann.
  9. Membranpumpe (110) mit einem Magnetaktor (111) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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