JP2016524074A - 液体を圧送するポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの流入部（３）と少なくとも１つの流出部（４）とを備えたポンプハウジング（２）を有する、液体を圧送するポンプ（１）に関する。ポンプハウジング（２）には偏心体（５）が配置されており、該偏心体（５）は、軸線（６）周りにポンプハウジング（２）に対して相対的に回転可能である。ポンプハウジング（２）と偏心体（５）との間には、変形可能なエレメント（７）が配置されており、該変形可能なエレメント（７）によって、前記少なくとも１つの流入部（３）から前記少なくとも１つの流出部（４）までの少なくとも１つの圧送路（８）が画定されており、該圧送路（８）の少なくとも１つの移動可能なシール部（９）が形成されており、該シール部（９）は、圧送路（８）内で少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）を分離している。前記少なくとも１つの移動可能なシール部（９）は、液体の圧送のための偏心体（５）の運動によって圧送路（８）に沿って圧送方向（１１）で流入部（３）から流出部（４）へ移動可能である。さらに、ポンプ（１）は、調節可能な軸方向の少なくとも１つのキャリブレーション装置（１２）を有し、該キャリブレーション装置（１２）によって、前記変形可能なエレメント（７）が、軸方向（１３）で前記軸線（６）に対して平行に緊定されている。

Description

本発明は、特に内燃機関の排ガス案内装置内に液状の添加剤を圧送するために適している、液体を圧送するポンプに関する。

内燃機関の排ガスを浄化するために、排ガス処理装置が知られている。この排ガス処理装置内には、排ガスの浄化のために、液状の添加剤が供給される。このような排ガス処理装置において実施される排ガス浄化法は、選択触媒還元法（ＳＣＲ法；ＳＣＲ＝Selective Catalytic Reduction）である。この方法では、排ガス中の窒素酸化物化合物が、還元剤を用いて還元される。還元剤としては、特にアンモニアが使用される。アンモニアは、自動車においてしばしば直接に貯蔵されるのではなく、還元剤の前駆溶液を成す液状の添加剤の形で貯蔵される。この液状の添加剤は、排ガス内部（排ガス処理装置内）で反応させられるか、または排ガス外部において、このために専用に設けられた反応器内で反応させられて還元剤を形成することができる。液状の添加剤としては、ＳＣＲ法のためには尿素水溶液が使用される。３２.５％の尿素水溶液が、商品名「ＡｄＢｌｕｅ」（登録商標）で市販されている。

タンクから液状の添加剤を圧送し、そしてこの液状の添加剤を排ガス案内装置に調量して供給するために、少なくとも１つのポンプが設けられている。このようなポンプは、できるだけ廉価でかつ信頼性が高いことが望ましい。ポンプが調量（ドージング）機能をも引き受けることができると、すなわちポンプが、液状の添加剤の規定された量を極めて正確に圧送することができると、特に有利である。さらに、圧送の際には、液状の添加剤に、できるだけ小さな圧力変動しか生じないことが望ましい。なぜならば、このような圧力変動は、排ガス処理装置内の液状の添加剤を噴霧するためのノズルの噴霧パターンに不都合な影響を与える恐れがあるからである。別の要求としては、ポンプのノイズができるだけ小さいことが望まれる。

液状の添加剤を圧送するポンプにおける別の重要な観点は、排ガス浄化のために使用される液状の添加剤が、低い温度において凍結し得ることである。上で記載した尿素水溶液は、たとえば−１１℃で凍結する。このように低い温度は、自動車分野においては、たとえば冬期での長時間の停止時間の間に生じ得る。この場合、液状の添加剤は凍結時に膨張する。したがって、ポンプは、凍結した液状の添加剤により損傷を受けないようにも構成されていることが望ましい。

上記公知技術水準から出発して、本発明の課題は、公知先行技術に関連して述べた技術的な問題を解決するか、もしくは少なくとも緩和することである。特に、排ガス浄化の工業的な分野における使用のために適している、液体を圧送するための特に有利なポンプが提供されることが望まれる。

上記課題は、請求項１に記載の特徴を有するポンプにより解決される。このポンプの別の有利な実施態様は、従属項形式の各請求項に記載されている。特許請求の範囲に個別に記載されている特徴は、任意にかつ技術的に好都合に互いに組み合わせ可能であり、そして明細書に記載の事項により適宜補填され得る。この場合、本発明のさらに別の変化形が提供される。

本発明は、液体を圧送するポンプであって、少なくとも１つの流入部と少なくとも１つの流出部とを備えたポンプハウジングを有するポンプに関する。ポンプハウジングには、偏心体が配置されており、この偏心体は、軸線周りにポンプハウジングに対して相対的に回転可能である。ポンプハウジングと偏心体との間には、変形可能なエレメントが配置されており、この場合、変形可能なエレメントによって、前記少なくとも１つの流入部から前記少なくとも１つの流出部までの少なくとも１つの圧送路が画定されており、この圧送路の少なくとも１つの移動可能なシール部が形成されており、このシール部は、前記圧送路内で少なくとも１つの閉じられたポンプ容積を分離している。前記少なくとも１つの移動可能なシール部は、液体の圧送のための前記偏心体の運動によって前記圧送路に沿って圧送方向で流入部から流出部へ移動可能である。さらに本発明の構成では、ポンプが、調節可能な軸方向の少なくとも１つのキャリブレーション装置を有し、このキャリブレーション装置によって、変形可能なエレメントは、軸方向で前記軸線に対して平行に緊定されている。

前記構造を有するポンプは、オービタルポンプ（Orbitalpumpe）と呼称してもよい。ポンプハウジングと偏心体との間には、ギャップが存在しており、このギャップ内に、変形可能なエレメントが配置されている。圧送路は、このギャップ内に配置されている。圧送路は、少なくとも前記（個別の）変形可能なエレメントにより画定され、かつ場合によっては付加的にポンプハウジングおよび／または偏心体により画定される。変形可能なエレメントは、好ましくは、この変形可能なエレメントが、前記少なくとも１つのシール部の領域においてポンプハウジングと偏心体との間でプレスもしくは圧縮されるように偏心体とポンプハウジングとの間のギャップ内に配置されているので、このギャップは前記シール部の領域において、変形可能なエレメントによって完全に閉じられ、かつ／またはこのギャップは前記シール部の領域において、（自由に流通可能な）圧送路を形成する横断面をもはや有しなくなる。これにより、ギャップもしくは圧送路は、前記少なくとも１つのシール部の領域において流体密に閉じられる。ギャップもしくは圧送路は、ポンプの運転中、液体で満たされている。

圧送路に沿って、前記少なくとも１つのシール部はこの圧送路を分割するので、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積が形成されている。「閉じられたポンプ容積」とは、特に圧送路内部の、圧送路に沿って少なくとも片側でシール部により閉じられている容積を意味する。好ましくは、ポンプの運転中、液体を圧送するために、複数の閉じられたポンプ容積が流入部から流出部にまで移動させられる。このときに、閉じられたポンプ容積は流入部の近傍で形成され（規定通りに閉じられ）、次いで流出部において解消される（再び開かれる）。流入部においては、閉じられたポンプ容積が片側（下流側）で（のみ）、１つのシール部によって閉じられ、上流側では流入部に接続されているので、液体は流入部を通じて、この閉じられたポンプ容積に流入することができる。流出部においては、閉じられたポンプ容積が、片側（ただし上流側）で（のみ）、１つのシール部によって閉じられていて、下流側では流出部に接続されているので、液体は流出部を通じて、この閉じられたポンプ容積から流出することができる。その間には、（流入部から流出部への途中で）、閉じられたポンプ容積が両側でシール部により閉じられている段階が存在する。

ポンプのポンプハウジングは、好ましくはリングまたは円筒状のチャンバであり、このチャンバ内に偏心体が内側に（センタに）配置されている。その場合、ポンプハウジングはポンプの（外側の）ステータとみなされ得る。それに対して、偏心体は（内側の）ロータとみなされ得る。しかし、ポンプの別の実施態様では、ポンプハウジングがポンプの内側のステータを形成し、このステータが偏心体によって取り囲まれていることも可能である。その場合、偏心体は外側のロータを形成する。流入部および流出部はポンプハウジングに配置されていて、ポンプハウジング内への、もしくは圧送路内への、液体の流入および流出を可能にする。

変形可能なエレメントが、チューブであり、このチューブが、偏心体とポンプハウジングとの間の円弧状のギャップ内に嵌め込まれていて、流入部を流出部に接続していると、特に好適である。

この（一体の、かつ／またはポンプハウジング内に内在し、かつ／または定位置固定の）チューブは、好ましくは流入部および流出部に流体密に結合されているので、液体は流入部もしくは流出部を通じてのみチューブ内の圧送路に対して流入もしくは流出することができる。シール部は、チューブが圧送路において偏心体とポンプハウジングとによって押し合わされることにより形成される。

前記ポンプは、変形可能なエレメントが、変形可能なダイヤフラムであり、圧送路が、前記少なくとも１つの流入部から前記少なくとも１つの流出部にまで、ポンプハウジングと、変形可能なダイヤフラムとによって、少なくとも部分的に画定されていても有利である。

上記実施態様では、圧送路が、この（一体の、かつ／またはポンプハウジング内に内在し、かつ／または定位置固定の）変形可能なダイヤフラムと、ポンプハウジングとの間に形成されていて、ポンプハウジングと変形可能なダイヤフラムとの間のギャップを成している。シール部を形成するためには、変形可能なダイヤフラムが、偏心体によってポンプハウジングに圧着されるので、変形可能なダイヤフラムはポンプハウジングに接触し、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間にギャップは残らない。変形可能なダイヤフラムは、好ましくは所定の区分においてポンプハウジングを挟み込むように断面Ｕ字形に成形されていて、ポンプハウジングに接着されており、かつ／またはプレスされている。

いずれの場合でも、変形可能なエレメントは、好ましくは高い変形可能性を有するフレキシブルなゴム材料から成っている。特に好適には、変形可能なエレメントが、エラストマ材料、たとえばゴムまたはラテックスから成っている。耐久性を高め、かつ／またはフレキシブル性を形成しかつ維持するために、変形可能なエレメントの材料が添加剤を含有していてよい。好ましくは、変形可能なエレメントは全ての方向（軸方向、半径方向および周方向）においてフレキシブルである。しかし、変形可能なエレメントが、部分的に方向付けられたフレキシブル性を有することも可能である。たとえば、変形可能なエレメントは、周方向および軸方向におけるよりも半径方向において、より高いフレキシブル性を有していてよい。１方向における変形可能なエレメントの変形により、典型的には、別の空間方向における変形も生じる。たとえば、変形可能なエレメントは、半径方向で押し縮められると、軸方向および／または周方向では膨張する。

前記ポンプには、好ましくは少なくとも１つの定位置のシール部も設けられている。この定位置のシール部は流出部から流入部への液体の、意図されていない戻り流もしくは逆流を阻止する。

定位置のシール部により、流出部と流入部との間に圧送路の直接的なバイパスが発生することが阻止される。「バイパス」とは、液体が圧送路の全長を通過せずに、流出部から流入部へ戻る、より短い直接的な経路を取ることを意味する。

変形可能なエレメントが、変形可能なダイヤフラムである場合、変形可能なダイヤフラムは好ましくは環状に形成されていて、偏心体とポンプハウジングとの間のギャップ内に嵌め込まれている。圧送路は円弧セグメントを形成していて、所定の区分において（圧送方向で流入部から流出部へ向かって）、環状のダイヤフラムに沿って延びている。定位置のシール部は環状のダイヤフラムに沿って、圧送路の円弧セグメント外で流入部と流出部との間に配置されている。流入部と流出部との間の定位置のシール部により、戻り流もしくは逆流が確実に阻止される。

定位置のシール部は、たとえばポンプハウジングに設けられた凹設部またはピンにより形成されていてよい。これにより、ポンプハウジングと偏心体との間のギャップは、ダイヤフラムが偏心体の位置とは無関係に、定位置のシール部の領域において常にプレスされて、圧送路に対するバイパスが形成されなくなるまで減じられているか、もしくは戻り流が不可能となるまで減じられている。定位置のシール部は、変形可能なダイヤフラムの所定の区分（定位置のシール部の領域）に設けられた厚肉成形部によって形成されていてもよい。ダイヤフラムのこのような厚肉成形部により、やはり、偏心体とポンプハウジングとの間のギャップが定位置のシール部の領域において常に閉じられていることが確保される。

定位置のシール部は、原理的には、変形可能なダイヤフラムが、定位置のシール部の領域においてポンプハウジングに流体密に固定（たとえばねじ締結および／または接着）されていることによっても達成され得る。このような手段により、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間の戻り流もしくは逆流が同じく有効に阻止されている。

変形可能なエレメントがチューブである場合、定位置のシール部を形成するための特別な手段は必要とならない。なぜならば、流入部と流出部とに結合されている（流体密な）チューブでは、バイパスが生じ得ないからである。その場合、定位置のシール部はチューブの壁によって潜在的に一緒に形成されている。

偏心体は、好ましくは複数の部分から形成されている。偏心体は好ましくは、偏心的な回転運動を実施する内側の領域を有する。付加的に、この内側の領域を取り囲む外側の軸受リングが設けられていてよい。内側の領域と外側の軸受リングとの間には、好ましくは少なくとも１つの軸受が設けられている。この軸受は球軸受またはころ軸受であってよい。偏心体の内側の領域は、運転中に軸線周りの回転運動を実施する。偏心体の偏心的な配置に基づき、かつ場合によっては偏心体の外側形状にも基づいて、偏心体の表面の偏心的な運動が生ぜしめられる。この偏心的な運動は、外側の軸受リングへ伝達される。内側の領域と軸受リングとの間の軸受により、内側の領域の偏心的な回転運動は、回転運動成分が一緒に伝達されることなしに、軸受リングの偏心的な揺動運動に変換され得る。軸受リングの運動が回転運動成分を有しないという事実は、変形可能なエレメント内の剪断応力およびポンプの内部摩擦力を減少させることを可能にする。その場合、変形可能なエレメントには、偏心体によって揉み運動しか付与されない。偏心体と、変形可能なエレメントとの接触面には、好ましくは押圧力だけが作用し、摩擦力は実質的に作用しない。偏心体が外側のロータであって、このロータが、（内側の）ハウジングを取り囲むように配置されている場合でも、偏心体を内側の領域と軸受リングとに相応して分割することが可能である。また、外側の軸受リングを不要にし、軸受のころを、変形可能なエレメントに沿って直接に転動させることも可能である。

好ましくは、前記ポンプは偏心体を運動させるために、少なくとも１つの駆動装置を有する。この駆動装置は、好ましくは電動モータであり、この電動モータは、（軸線に沿って延びる）シャフトによって偏心体に接続されている。前記ポンプは好ましくは、圧送方向とは逆の方向に作動させられるためにも適している。このためには、偏心体が、圧送方向とは逆の方向に回転させられる。

調節可能な軸方向のキャリブレーション装置により、変形可能なエレメントの形状に影響を与え、かつ特にこの形状を変えることが可能となる。軸方向のキャリブレーション装置を用いて、変形可能なエレメントを軸方向で変形させることにより、半径方向における変形も生じる。特に、変形可能なエレメントは、軸方向の緊定によって半径方向でも緊定される。さらに、調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を用いて、変形可能なエレメントの剛性もしくは変形可能性に意図的に影響を与え、かつ特に変形可能なエレメントの剛性もしくは変形能力を変えることが可能となる。特に、軸方向のキャリブレーション装置を用いて、流入部と流出部との間の圧送路の横断面を調整することが可能となる。この効果は、調節可能な軸方向のキャリブレーション手段を用いて、変形可能なエレメント、偏心体およびポンプハウジングの形状不正確性および公差を補償するために利用され得る。

前記ポンプは、変形可能なエレメントが、軸方向において両側で当付け面に接触しており、両当付け面の間隔が、軸方向の前記キャリブレーション装置によって意図的に調節され得るようになっていると、特に有利である。

変形可能なエレメントの位置および変形可能なエレメントの伸縮可能性に影響を与える軸方向の当付け面を用いて、所望のキャリブレーション効果を特に簡単に達成することができる。

キャリブレーション装置により、偏心体が１回転する際にこのようなポンプによって圧送される液体量を特に正確に調節することが可能となる。たとえば、偏心体の１回転当たりの圧送量の公差を、目標圧送量からの５％よりも少ない偏差にまで改善することが可能となる。

さらに、前記ポンプは、軸方向のキャリブレーション装置が、中央のキャリブレーションねじ締結部を含み、このキャリブレーションねじ締結部によって、変形可能なエレメントが軸方向で緊定されていると、有利である。

中央のキャリブレーションねじ締結部は、好ましくは、ポンプハウジング外面／ポンプハウジング内に配置された構成部分に、この構成部分を移動させるための力を加えるために調整されている。一実施態様では、ポンプハウジングに緊定アンカもしくは緊定棒が配置されていてよい。この緊定棒には、中央のキャリブレーションねじ締結部が付設されている。緊定棒は、ポンプの中心の軸として形成されていてよい。この軸は少なくとも所定の区分にねじ山を備えており、このねじ山によってキャリブレーションねじ締結部が形成される。キャリブレーションねじ締結部は、ねじおよび／またはナットを有していてよい。ポンプハウジングをキャリブレーションねじ締結部とねじ締結するためには、ポンプハウジングに雌ねじ山または雄ねじ山が設けられていてよい。キャリブレーションねじ締結部は、好ましくはセルフロック式（緩み止め式）に形成されており、これによりキャリブレーションねじ締結部はポンプの運転中、緩まなくなる。このことは、たとえばキャリブレーションねじ締結部が精密ねじ山を有することにより達成され得る。択一的または付加的に、キャリブレーションねじ締結部の緩みを阻止するために、キャリブレーションねじ締結部を固定する固定装置が設けられていてもよい。このような固定装置は、たとえば固定ピンまたは割りピンとして形成されていてよい。また、固定装置が、キャリブレーションねじ締結部をポンプハウジングに結合する（たとえば点状の）溶接結合部の形に形成されていることも可能である。

さらに前記ポンプは、軸方向のキャリブレーション装置が、多数のねじ締結部を含み、これらのねじ締結部が、それぞれ前記軸線を巡る１つの円に沿って配置されていると有利である。

これらのねじ締結部は、ポンプを較正するために、共通の１つの工具を用いて締結され得る。このような工具は、たとえばマルチヘッドドライバと呼称され得る。このマルチヘッドドライバを用いて、複数のねじ締結部を同時に締め付けることができる。ねじ締結部が配置されている円は、好ましくはポンプの軸線を同心的に取り囲むように配置されている。

さらに前記ポンプは、流出部と流入部との間に定位置のシール部が設けられており、この定位置のシール部によって、圧送方向とは反対の方向での液体の逆流が阻止されると有利である。

さらに、液体を圧送するポンプを製造する方法が提案される。ポンプは、少なくとも１つの流入部と少なくとも１つの流出部とを備えたポンプハウジングを有し、この場合、ポンプハウジングには、偏心体が配置されており、この偏心体は、軸線周りにポンプハウジングに対して相対的に回転可能であり、偏心体とポンプハウジングとの間には、変形可能なエレメントが配置されており、この変形可能なエレメントによって、前記少なくとも１つの流入部から前記少なくとも１つの流出部までの少なくとも１つの圧送路が画定されており、この圧送路の少なくとも１つの移動可能なシール部が形成されており、このシール部は、圧送路内で少なくとも１つの閉じられたポンプ容積を分離しており、さらに、前記少なくとも１つの移動可能なシール部は、液体の圧送のための偏心体の運動によって圧送路に沿って圧送方向で流入部から流出部へ移動可能である。前記方法はこの場合、少なくとも以下に挙げるステップ：
ａ）前記ポンプを準備するステップと；
ｂ）前記ポンプを較正（キャリブレーション）するステップと；
ｃ）前記ポンプのキャリブレーション構成部分を位置固定して、規定された力が永続的に維持されるようにするステップと；
を含む。

前記方法は、とりわけ、さらに上で説明した、ポンプに設けられたキャリブレーション装置を備えたポンプタイプのために実施され得る。その場合、方法ステップｂ）およびｃ）は、調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を用いて実施される。しかし、調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を有しないポンプを用いて前記方法を実施することも可能である。その場合、較正（キャリブレーション）はポンプ外部のキャリブレーション装置を用いて行われる。このポンプ外部のキャリブレーション装置は、たとえばポンプ検査台と、軸方向の力を加えかつキャリブレーション構成部分を位置固定するための工具とから成る。キャリブレーション構成部分は、たとえばカバーであり、このカバーを用いてポンプハウジングが閉鎖される。ステップｂ）における較正は、力制御されて実施されるか、またはストローク制御されて実施され得る。力制御された較正と、ストローク制御された較正との組合せも必要となる。力制御された較正の場合には、変形可能なエレメントに作用する力が調節される。ストローク制御された較正の場合には、変形可能なエレメントのために軸方向に提供されているスペースが調節される。このスペースは、たとえば２つの当付け面の間隔により画定される。両当付け面には、変形可能なエレメントが軸方向において両側で接触している。

ステップａ）は、特にポンプの各構成部分の組立てを含むので、ポンプは基本的に機能し得る状態となる。ステップｂ）において、組み立てられたポンプが、その運転特性に関して、特に１圧送サイクル当たりの圧送量の（再現可能な）精度に関して、具体的に調節される。したがって、考慮された運転特性に関連して、ステップｂ）において、運転特性の所望の目標量が達成されるまで、変形可能なエレメントに対する軸方向の力が増大させられる（かつ場合によっては再び減少させられる）。この目標量が達成されているか、もしくは較正プロセスが終了されていると、この状態は、軸方向の力を発生させるために働くキャリブレーション構成部分を目下の位置に位置固定する（ステップｃ）ことによって永続的に維持される。

前記方法は、ステップｃ）において、ポンプハウジングを溶接部によってキャリブレーション構成部分に結合すると特に有利である。

溶接部により、ポンプハウジングとキャリブレーション構成部分との間の特に耐久性の良い、剛性的な結合が達成され得る。択一的または付加的には、キャリブレーション構成部分をポンプハウジングにクランプ締結し、かつ／またはねじ締結することも可能である。

さらに、前記方法は、ポンプを、両ステップｂ）およびｃ）の少なくともいずれか一方のステップの間、加熱すると有利である。

較正の間、変形可能なエレメントは隣接した構成部分に、かつ／またはポンプの運転形式に、自動的に適合する。変形可能なエレメントの適合は、変形可能なエレメントが加熱されると、促進され得る。その場合、変形可能なエレメントの塑性変形が生じ得る。この塑性変形は、ポンプのその他のコンポーネント（特に偏心体およびポンプハウジング）に対する、変形可能なエレメントの永続的な適合を可能にする。加熱の枠内では、たとえば、ポンプが、ステップｂ）およびｃ）の間、６０℃よりも高い温度、特に７０〜１１０℃の温度にさらされることが可能である。較正の枠内での加熱のための適当な温度は、特にポンプハウジングや偏心体や変形可能なエレメントを形成する材料に関連している。好ましくは、ステップｂ）およびｃ）の間の温度は、変形可能なエレメントの材料特性が著しく変化する転移温度よりも上にある。

さらに前記方法は、圧送路内に、両ステップｂ）およびｃ）の少なくともいずれか一方のステップの間、正圧を発生させると有利である。

圧送路内の正圧により、変形可能なエレメントは、ポンプの内部でポンプの通常の運転中でも存在する条件に適合する。すなわち、たとえば、圧送路内の少なくとも２バールの圧力、好適にはしかし少なくとも６バールの圧力が調節され得る。１５バールを大幅に超えるまで圧力を増大させないことが好ましい。なぜならば、さもないと、較正中にポンプを調節するための軸方向の力が、高くなり過ぎてしまう恐れがあるからである。

さらに前記方法は、ステップｂ）における較正を、ステップｃ）における位置固定が行われる前に、少なくとも５秒間、好ましくは少なくとも３０秒間の最小時間に実施すると有利である。

変形可能なエレメントを調整するためには、ある程度の時間が必要とされ得る。なぜならば、変形可能なエレメントにおいて進行する変形プロセス（たとえばクリーププロセス）は、すぐには行われないからである。較正がステップｂ）において所定の最小時間に行われることにより、位置固定が行われる前に、ポンプ内部での変形プロセス、特に変形可能なエレメントの変形プロセスが終了されていることが確保され得る。その場合、変形可能なエレメントは、最終的な位置にセットされている。しかし、前記最小時間が、１０分間を超えず、またはそれどころか僅か５分間すら超えないことが好適である。なぜならば、その後では極めて僅かな変化しか生じず、しかもポンプの製造プロセスが過剰に延長されてしまうからである。

ポンプの特に正確な較正を達成するために、両ステップｂ）およびｃ）の間、ポンプの加熱と、圧送路内の正圧と、少なくとも５秒間の最小時間とからの組合せが較正のために使用されることが特に有利である。

さらに前記方法は、ステップｂ）の間、偏心体を運動させ、ポンプにより液体を圧送し、このときにポンプの圧送量を監視し、ポンプの圧送量が、予め設定された圧送量に相当しない場合に、較正を調整すると有利である。

較正を調整する際には、変形可能なエレメントに軸方向で作用する力および／または変形可能なエレメントが軸方向両側で接触する２つの当付け面の間の間隔を調整することができる。圧送量が、予め設定された圧送量よりも少ない場合には、軸方向の力が好ましくは減少され、かつ／または当付け面の間隔が増大される。圧送量が、予め設定された圧送量よりも多い場合には、軸方向の力は好ましくは増大され、かつ／または当付け面の間隔が減少される。

ポンプの特に正確な較正を達成するためには、圧送中の較正の監視を、さらに上で述べた複数の手段（加熱、正圧および／または最小時間）のうちの１つと組み合わせることもできる。特に、流入部と流出部との間の特定の圧力差において、ポンプの圧送を行うことも可能である。この圧力差は、好ましくはポンプの通常の運転条件に相当する。

前記方法に関して記載された利点および構成特徴は、前記ポンプにも同様に適用可能でかつ転用可能である。同じことは、前記ポンプに関して記載された特別な利点および構成特徴にも言え、これらの利点および構成特徴も、同様に前記方法に転用可能である。前記方法は、特に調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を備えた前記の全てのポンプを用いて実施可能である。付加的には、前記方法は、相応するキャリブレーション工具または相応するキャリブレーション構成部分を備えた調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を有しないポンプのためにも同じく実施され得る。それに対して、調節可能な軸方向のキャリブレーション装置を備えた前記ポンプタイプを用いると、ポンプの運転段階の間でも（ポンプの製造の終了後でも）、ポンプの較正を実施することが可能である。特に、調節可能な軸方向のキャリブレーション装置により、好ましくは、たとえばポンプの老化現象の結果、圧送量が変化した場合に、ポンプの圧送量の（あとからの）調整を行うこともできる。

ポンプの較正により、特に偏心体およびポンプハウジングの不正確性（位置、形状等）に基づいて生ぜしめられるポンプの製造誤差を補償することが特に可能である。それにもかかわらず、この場合、ポンプの圧送量を、なお極めて正確に所望の（目標）圧送量に適合させることができる。偏心体およびポンプハウジングの製造誤差および不正確性は、較正の際に、変形可能なエレメントを強めまたは弱めにプレスまたは前変形させることによって補償される。変形可能なエレメントの、このような強めまたは弱めの前変形またはプレスにより、偏心体の回転時におけるポンプの種々異なる大きさのエネルギ消費量が生じる。

さらに、内燃機関と、該内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置と、前記ポンプまたは前記方法により製造されたポンプを用いて、前記排ガス処理装置内に排ガス浄化のための液体（特に尿素水溶液）を添加する装置とを有する自動車が提案される。

以下に、本発明ならびにその周辺技術を図面につき詳しく説明する。特に念のため付言しておくと、図面およびとりわけ図面に描かれているサイズ比は、概略的なものであるに過ぎない。

前記ポンプの第１実施形態を示す概略図である。 前記ポンプの等角図である。 前記ポンプの第２実施形態を示す概略図である。 前記ポンプの横断面図である。 別の前記ポンプの横断面図である。 さらに別の前記ポンプの横断面図である。 前記ポンプの第３実施形態を示す概略図である。 さらに別の前記ポンプの横断面図である。 前記ポンプを有する自動車を示す概略図である。

図１および図３には、変形可能なエレメント７としてそれぞれ１つの変形可能なダイヤフラム１９を有する、前記ポンプ１の２種類の実施形態が示されている。このポンプ１を説明するために、図１および図３には、それぞれ軸線６と半径方向２８と周方向２９とを有する座標系が描かれている。

変形可能なエレメント７は、ポンプハウジング２内で、このポンプハウジング２と偏心体５との間に配置されている。ポンプハウジング２は、流入部３と流出部４とを有し、液体は流入部３を通じて、圧送方向１１でポンプハウジング２内に流入することができ、そして流出部４を通じて、圧送方向１１でポンプハウジング２から流出することができる。偏心体５は、ポンプハウジング２内に軸線６周りに回転可能に配置されている。偏心体５が回転すると、偏心体５の回転は軸受３０を介して、ポンプハウジング２における変形可能なエレメント７の転がり運動へ変換される。これにより、変形可能なエレメント７は、ポンプハウジング２に所定の領域毎に接触し、１つのシール部９を形成する。ポンプハウジング２と、変形可能なエレメント７との間には、流入部３から流出部４にまで圧送路８が存在する。この圧送路８は、前記少なくとも１つのシール部９によって少なくとも１つのポンプ容積１０に分割されている。

流入部３と流出部４との間には、圧送方向１１に対して反対の方向に配置された状態で、定位置のシール部２５が設けられている。このシール部２５は、流入部３から流出部４への液体の逆流を阻止する。シール部２５は、図１に示したポンプ１の実施形態では、ポンプハウジング２に設けられた没入部もしくは凹設部２６を用いて形成されている。この凹設部２６は、流入部３から流出部４への逆流が不可能となるように、変形可能なエレメント７をポンプハウジング２に圧着している。図３に示した実施形態では、シール部２５が、定位置のシール部２５の領域で変形可能なエレメント７に形成された局所的な膨隆部により実現されている。この局所的な膨隆部は、変形可能なエレメント７に挿入されているピン２７によって生ぜしめられている。

ポンプ１を分かり易く説明するために、図２には、ポンプ１の等角図が示されている。図２には、軸線６と半径方向２８と周方向２９と軸方向１３とが示されている。軸方向１３は軸線６に対して平行に延びている。さらに、図２には、流入部３と流出部４とを備えたポンプハウジング２が示されている。軸線６に沿ってポンプハウジング２の上方には、駆動装置３２が配置されている。この駆動装置３２はシャフト３１を介して、ポンプハウジング２内の偏心体（図示しない）を運動させる。

図７には、ポンプ１の特別な実施形態が示されている。このポンプ１では、変形可能なエレメント７としてチューブ１７が使用される。チューブ１７はポンプハウジング２内に嵌め込まれていて、それと同時に流入部３と流出部４とを形成している。この場合、液体は圧送方向１１で流入部３を通じてチューブ１７に流入し、そして流出部４を通じて流出することができる。ポンプハウジング２内には、偏心体５も配置されている。偏心体５は軸線６周りに回転可能に支承されている。偏心体５はポンプハウジング２と共にチューブ１７の所定の区分を押し合わせるので、複数のシール部９が形成される。これらのシール部９では、チューブ１７により形成された圧送路８が閉じられているので、チューブ１７もしくは圧送路８に沿って、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積１０が形成される。

図４、図５、図６および図８には、ポンプ１の４種類の実施形態が横断面図で示されている。図４、図５、図６および図８に示した技術的な特徴は、単独の形で、または任意に互いに組み合わされた形で、図１、図３および図７に示したポンプの種々の実施形態に転用可能である。図４、図５、図６および図８に図示した横断面は、図１、図３および図７に図示したポンプの実施形態のそれぞれ１つに正確に対応しているわけではなく、技術的に可能であるならば、図１、図３および図７に図示したポンプ１の全ての実施形態のために使用可能である。

まず、図４、図５、図６および図８に図示した実施形態を、その共通の構成について説明し、その後で引き続き、これらの実施形態の間の相違点について説明する。それぞれ、ポンプハウジング２と、偏心体５と、軸線６と、変形可能なエレメント７とを備えたポンプ１が図示されている。偏心体５は軸線６周りに運動可能である。図４、図５および図６に図示した実施形態では、変形可能なエレメント７が、それぞれ変形可能なダイヤフラム１９である。圧送路８とポンプ容積１０とは、変形可能なエレメント７とポンプハウジング２とによって画定される。図８に示した実施形態では、変形可能なエレメント７がチューブ１７であり、このチューブ１７が、圧送路８とポンプ容積１０とを画定している。それぞれ、軸受３０も図示されており、この軸受３０によって、軸線６周りの回転運動が、偏心的な揺動運動に変換され得る。

図４、図５、図６および図８に示した全ての実施形態では、それぞれ軸線６に対して平行な軸方向１３において、キャリブレーションもしくは較正が行われる。図４、図５、図６および図８に示した実施形態では、それぞれ２つの当付け面１４が存在しており、両当付け面１４には、変形可能なエレメント７が接触している。両当付け面１４の間隔４１は調節することができる。この調節は、図４および図８に示した実施形態では、調節可能なキャリブレーション手段１２を用いて行われる。図４に示したように、調節可能なキャリブレーション手段１２は中央のキャリブレーションねじ締結部１５として形成されている。中央のキャリブレーションねじ締結部１５は、ポンプ１のカバーとみなされ得るキャリブレーション構成部分２０をポンプハウジング２と緊定する。緊定は、緊定アンカもしくは緊定棒３３を介して行われる。この緊定棒３３は、調節可能なキャリブレーション手段１２（中央のキャリブレーションねじ締結部１５）およびキャリブレーション構成部分２０をポンプハウジング２に結合する。しかし、このような緊定棒３３は、中央のキャリブレーションねじ締結部１５のための１つの可能性であるに過ぎない。ポンプハウジング２および／またはキャリブレーション構成部分２０に、それぞれねじ山を配置し、かつ両者を直接に互いに螺合させ、これによりポンプ１を較正するか、もしくは変形可能なエレメント７を軸方向で緊定することも可能である。

図５および図８に示した実施形態では、軸方向のキャリブレーション装置が複数のねじ締結部１６を用いて達成されている。これらのねじ締結部１６は、ポンプ１の軸線６を巡る１つの円３４に沿って配置されている。ねじ締結部１６により、キャリブレーション構成部分２０をポンプハウジング２とねじ締結することができる。ねじ締結部１６を締め付けるトルクを調整することにより、やはり当付け面１４の互いに相対的な位置に、ひいては当付け面１４の間隔４１に、影響が与えられるので、変形可能なエレメント７は軸方向１３において調整されるか、もしくは変形させられる。図５に示した実施形態では、ポンプ１における軸方向のキャリブレーション装置自体が設けられていない。それどころか、この場合、キャリブレーションをポンプ１の組立て時に行うことができる。この場合、ポンプ１のキャリブレーション構成部分２０に軸方向の力３５が加えられる。ポンプ１が較正されていると、キャリブレーション構成部分２０をポンプハウジング２に固く結合することができる。これにより、ポンプハウジング２に対して相対的なキャリブレーション構成部分２０の位置が確定されるので、両当付け面１４の相互間隔４１は規定されている。ポンプハウジング２に対して相対的なキャリブレーション構成部分２０のこのような永続的な位置固定は、たとえば溶接部２１によって行われ得る。

図９には、内燃機関２３と、内燃機関２３の排ガスを浄化する排ガス処理装置２４とを有する自動車２２が示されている。排ガス処理装置２４内には、ＳＣＲ触媒３９が設けられている。このＳＣＲ触媒３９を用いて、排ガス浄化のための選択触媒還元方法が実施され得る。このために、排ガス処理装置２４に、装置４０によって排ガス浄化のための液状の添加剤（特に尿素水溶液）が供給される。装置４０は、液状の添加剤を貯蔵するためのタンク３６と、液状の添加剤を案内するための管路３７と、排ガス処理装置２４に液状の添加剤を添加するための添加装置３８とを有する。管路３７には、ポンプ１が設けられており、このポンプ１を用いて液状の添加剤の圧送が行われ得る。ポンプ１は、好ましくは正確な較正を有するので、このポンプ１は、規定された圧送量を特に正確に供給する。この理由から、前記ポンプ１を備えた装置４０が、特に好適には添加装置３８と組み合わされた形で使用される。この添加装置３８は、パッシブ式に開放する弁および／または排ガス処理装置２４に液状の添加剤を噴霧するためのノズルしか有しないが、しかしアクティブ式に開閉する調量弁なしで十分となる。それどころか、調量は、前記ポンプまたは前記方法により製造されたポンプ１を用いて達成することができる。

念のため付言しておくと、本発明は、図面に示した、技術的な特徴の組合せに限定されるものではない。すなわち、１つの図面の技術的な特徴を、別の図面および／または明細書に記載の別の技術的な特徴と組み合わせることができる。ただし、特徴の組合せの有効性が明示的に証明された場合および／または当該組合せ以外では装置の基本機能がもはや満たされ得なくなることが当業者にとって明らかである場合には、必ずしもこの限りではない。

１ ポンプ
２ ポンプハウジング
３ 流入部
４ 流出部
５ 偏心体
６ 軸線
７ 変形可能なエレメント
８ 圧送路
９ 移動可能なシール部
１０ ポンプ容積
１１ 圧送方向
１２ 軸方向のキャリブレーション装置
１３ 軸方向
１４ 当付け面
１５ 中央のキャリブレーションねじ締結部
１６ ねじ締結部
１７ チューブ
１８ 円弧状のギャップ
１９ 変形可能なダイヤフラム
２０ キャリブレーション構成部分
２１ 溶接部
２２ 自動車
２３ 内燃機関
２４ 排ガス処理装置
２５ 定位置のシール部
２６ 凹設部
２７ ピン
２８ 半径方向
２９ 周方向
３０ 軸受
３１ シャフト
３２ 駆動装置
３３ 緊定棒
３４ 円
３５ 軸方向の力
３６ タンク
３７ 管路
３８ 添加装置
３９ ＳＣＲ触媒
４０ 装置
４１ 間隔

Claims (14)

1. 液体を圧送するポンプ（１）であって、少なくとも１つの流入部（３）と少なくとも１つの流出部（４）とを備えたポンプハウジング（２）を有し、該ポンプハウジング（２）に偏心体（５）が配置されており、該偏心体（５）が、軸線（６）周りに前記ポンプハウジング（２）に対して相対的に回転可能であり、該偏心体（５）と前記ポンプハウジング（２）との間に、変形可能なエレメント（７）が配置されており、該変形可能なエレメント（７）によって、前記少なくとも１つの流入部（３）から前記少なくとも１つの流出部（４）までの少なくとも１つの圧送路（８）が画定されており、該圧送路（８）の少なくとも１つの移動可能なシール部（９）が形成されており、該シール部（９）が、前記圧送路（８）内で少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）を分離しており、前記少なくとも１つの移動可能なシール部（９）が、液体の圧送のための前記偏心体（５）の運動によって前記圧送路（８）に沿って圧送方向（１１）で前記流入部（３）から前記流出部（４）へ移動可能であり、当該ポンプ（１）が、調節可能な軸方向の少なくとも１つのキャリブレーション装置（１２）を有し、該キャリブレーション装置（１２）によって、前記変形可能なエレメント（７）が、軸方向（１３）で前記軸線（６）に対して平行に緊定されていることを特徴とする、液体を圧送するポンプ（１）。
2. 前記変形可能なエレメント（７）が、チューブ（１７）であり、該チューブ（１７）が、前記偏心体（５）と前記ポンプハウジング（２）との間の円弧状のギャップ（１８）内に嵌め込まれていて、前記流入部（３）を前記流出部（４）に接続している、請求項１記載のポンプ（１）。
3. 前記変形可能なエレメント（７）が、変形可能なダイヤフラム（１９）であり、前記圧送路（８）が、前記少なくとも１つの流入部（３）と前記少なくとも１つの流出部（４）との間で、前記ポンプハウジング（２）と前記変形可能なダイヤフラム（１９）とによって画定される、請求項１または２記載のポンプ（１）。
4. 前記変形可能なエレメント（７）が、軸方向（１３）において両側で当付け面（１４）に接触しており、該当付け面の間隔（４１）が、軸方向の前記キャリブレーション装置（１２）によって調節されるようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
5. 軸方向の前記キャリブレーション装置（１２）が、中央のキャリブレーションねじ締結部（１５）を含み、該キャリブレーションねじ締結部（１５）によって、前記変形可能なエレメント（７）が軸方向（１３）で緊定されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
6. 軸方向の前記キャリブレーション装置（１２）が、多数のねじ締結部（１６）を含み、該ねじ締結部（１６）が、それぞれ前記軸線（６）を巡る１つの円（３４）に沿って配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
7. 当該ポンプ（１）が、前記流出部（４）と前記流入部（３）との間に定位置のシール部（２５）を有し、該定位置のシール部（２５）によって、圧送方向（１１）とは反対の方向での液体の逆流が阻止される、請求項１から６までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
8. 液体を圧送するポンプ（１）であって、少なくとも１つの流入部（３）と少なくとも１つの流出部（４）とを備えたポンプハウジング（２）を有し、該ポンプハウジング（２）に偏心体（５）が配置されており、該偏心体（５）が、軸線（６）周りに前記ポンプハウジング（２）に対して相対的に回転可能であり、該偏心体（５）と前記ポンプハウジング（２）との間に、変形可能なエレメント（７）が配置されており、該変形可能なエレメント（７）によって、前記少なくとも１つの流入部（３）から前記少なくとも１つの流出部（４）までの少なくとも１つの圧送路（８）が画定されており、該圧送路（８）の少なくとも１つの移動可能なシール部（９）が形成されており、該シール部（９）が、前記圧送路（８）内で少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）を分離しており、前記少なくとも１つの移動可能なシール部（９）が、液体の圧送のための前記偏心体（５）の運動によって前記圧送路（８）に沿って圧送方向（１１）で前記流入部（３）から前記流出部（４）へ移動可能である、液体を圧送するポンプ（１）を製造する方法において、
   当該方法が、少なくとも以下に挙げるステップ：
   ａ）前記ポンプ（１）を準備するステップと；
   ｂ）前記ポンプ（１）を較正して、前記変形可能なエレメント（７）に、軸方向（１３）で、軸方向の力（３５）を加えるステップと；
   ｃ）前記ポンプ（１）のキャリブレーション構成部分（２０）を位置固定して、規定された力が永続的に維持されるようにするステップと；
   を含むことを特徴とする、液体を圧送するポンプを製造する方法。
9. 前記ステップｃ）において、前記ポンプハウジング（２）を溶接部（２１）によって前記キャリブレーション構成部分（２０）に結合する、請求項８記載の方法。
10. 前記ポンプ（１）を、前記両ステップｂ）およびｃ）の少なくともいずれか一方のステップの間、加熱する、請求項８または９記載の方法。
11. 前記圧送路（８）内に、前記両ステップｂ）およびｃ）の少なくともいずれか一方のステップの間、正圧を発生させる、請求項８から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 前記ステップｂ）における較正を、前記ステップｃ）における位置固定が行われる前に、少なくとも５秒間の最小時間に実施する、請求項８から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 前記ステップｂ）の間、前記偏心体（５）を運動させ、前記ポンプ（１）により液体を圧送し、このときに前記ポンプ（１）の圧送量を監視し、前記ポンプ（１）の圧送量が、予め設定された圧送量に相当しない場合に、前記軸方向の力（３５）を調整する、請求項８から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 内燃機関（２３）と、該内燃機関（２３）の排ガスを浄化するための排ガス処理装置（２４）と、請求項１から７までのいずれか１項記載のポンプ（１）または請求項８から１３までのいずれか１項記載の方法により製造されたポンプ（１）を用いて、前記排ガス処理装置（２４）内に排ガス浄化のための液体を添加する装置（４０）とを有する自動車（２２）。

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