WO2013087668A1 - Pumping unit - Google Patents

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WO2013087668A1
WO2013087668A1 PCT/EP2012/075170 EP2012075170W WO2013087668A1 WO 2013087668 A1 WO2013087668 A1 WO 2013087668A1 EP 2012075170 W EP2012075170 W EP 2012075170W WO 2013087668 A1 WO2013087668 A1 WO 2013087668A1
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WO
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pump unit
housing
rotary valve
valve
connection chamber
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PCT/EP2012/075170
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German (de)
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Inventor
Uwe Hammer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/023Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/007Cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves

Definitions

  • NOx nitrogen oxides
  • Urea solution is that it freezes at temperatures below about -12 ° C, which leads to an increase in volume of the urea-water solution. This can lead to frost-related burst damage to the SCR system.
  • these systems are usually equipped with a 4/2-way valve. After the vehicle has been switched off, it is actuated while the SCR pump is running, as a result of which the urea-water solution in the SCR system can be pumped out of the system back into the storage tank.
  • the SCR (diaphragm) pump and the 4/2-way valve are formed as two separate components, which are connected to each other via a complex line system.
  • the line system leads in particular to increased installation and maintenance costs.
  • the availability of the entire SCR system is reduced due to the individual components to be coupled, whereby at the same time the total weight and the claimed installation space increase. Disclosure of the invention
  • a pump unit for conveying a reducing fluid in particular for conveying a urea-water solution for reducing nitrogen oxides in an exhaust stream of an internal combustion engine, disclosed with a housing cover, an upper housing part and a lower housing part, wherein between the housing cover and the upper housing part operable by means of a drive unit membrane is included, and im
  • Housing lower part, a first and a second connection chamber are provided.
  • the conveying direction by means of an integrated valve unit, in particular by means of a 4/2-way valve, reversible.
  • Valve unit can be the pump unit in a simple way to switch from normal delivery operation in the remindsaug Sea after switching off the engine to
  • the pump unit itself can be designed, for example, as a diaphragm pump.
  • the internal combustion engine is preferably a
  • a development of the pumping unit provides that a membrane chamber is separated from a pumping chamber by the membrane.
  • Valve unit is formed, inter alia, with a rotary valve.
  • valve unit within the pump unit reaches a high reliability and it is a fast switching of the pump unit between conveyor and
  • the rotary valve is pivotally received between the upper housing part and the lower housing part.
  • Pivoting the rotary valve has this over an extension, which is led out laterally for example from the upper housing part or the lower housing part and which is actuated by means of an actuator for changing between the first and the second angular position of the rotary valve.
  • an extension which is led out laterally for example from the upper housing part or the lower housing part and which is actuated by means of an actuator for changing between the first and the second angular position of the rotary valve.
  • the reducing agent can be conveyed with the aid of the pumping unit from a storage tank to an injector in the region of the SCR catalytic converter within the exhaust gas line of the internal combustion engine.
  • Connection chamber is conveyed into the first connection chamber.
  • At least two check valves and the lower housing part at least two check valves are arranged in the upper housing part, wherein the check valves in the upper housing part opposite acting to the
  • the pumping operation and in conjunction with the rotary valve a quick change between the delivery mode and the remindsaug congress is possible.
  • the rotary valve in the first angular position closes a first
  • Connection chamber bore and a second pump chamber bore free.
  • Pumping chamber bore and the second connection chamber bore free and closes the first connection chamber bore and the second pumping chamber bore.
  • Rotary valve causes in the case of longer periods of inactivity of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an SCR system with an inventive
  • Figure 2 is a simplified cross-sectional view of a pump unit with integrated
  • FIG. 1 shows the basic structure of an SCR system with a pump unit according to the invention.
  • the pump unit 14 includes, for example, a diaphragm pump 18, a drive unit 20 for the Diaphragm pump and an inventively integrated valve unit 22, which is exemplified here as a 4/2-way valve.
  • the drive unit 20 can
  • the pump unit 14 In the state illustrated in FIG. 1, the pump unit 14 is in the so-called "conveying mode", that is to say the reducing liquid is sucked out of the storage tank 12 and conveyed as far as the injector 16.
  • the pumping unit 14 By horizontally displacing the valve unit 22 against the action of the unsigned spring in the direction of the white arrow, the pumping unit 14 can be switched from the conveying operation into a so-called "suck-back operation".
  • the conveying direction of the pump unit 14 is reversed and the reducing agent is - as indicated by the small dashed black arrows in the
  • the pump unit 30 includes, inter alia, a housing cover 32, an upper housing part 34 and a lower housing part 36, which are connected to each other pressure-tight. Between the housing cover 32 and the housing upper part 34 is an elastic membrane 38th
  • the rotary valve 46 is in the state shown in Figure 1 of the pump unit 30 in a first angular position, which allows the normal conveying operation in which the reducing liquid sucked during operation of the internal combustion engine from the storage tank and by means of the pumping unit 30 to the injector in the Exhaust line or the SCR catalyst is promoted.
  • a first and a second intermediate chamber 48, 50 are limited, which are separated from each other pressure-tight.
  • the pump unit 30 is in the gearsaug compassion.
  • the conveying direction of the pump unit 30 is reversed, so that the reducing liquid, starting from the injector via the pump unit 30, can be conveyed back into the storage tank. This will be at longer
  • Rotary valve 46 in the range of ⁇ 10 °.
  • Terminal chamber bore 68 and a second connection chamber bore 70 are provided.
  • the upper housing part 34 has an approximately frustoconical sealing surface 72 in the area of the rotary valve 46, while the lower housing part 36 has a sealing surface 74 designed to be complementary thereto.
  • the sealing surfaces 72, 74 form in cooperation with the rotary valve 46 a pressure-tight closure of the upper housing part 34 and the lower housing part 36.
  • Terminal chamber bore 70 while the first connection chamber bore 68 and the second pumping chamber bore 66 are released from the rotary valve.
  • the pressure-tight completion of the holes is carried out by appropriately machined, not designated upper sides and lower sides of the rotary valve 46 in cooperation with the two sealing surfaces 72, 74.
  • a pressure-tight termination can also be achieved by means of elastic attached to the rotary valve 46 contours.
  • Rotary slide 46 is pressure-tight manner in the illustrated first angular position.
  • the reducing fluid due to the pulsating effect of the membrane through the second pumping chamber bore 66, which is released in this angular position of the rotary valve 46, promoted to the second intermediate chamber 50 inside.
  • the reducing fluid can not do anything about this in this case
  • the pump unit 30 according to the invention enables a complete emptying of the SCR system, in particular in preparation for longer downtimes of the
  • valve unit by means of a pivotable allows
  • Rotary valve 46 the fast switching between the delivery mode and the

Abstract

The invention relates to a pumping unit (14, 30) for conveying a reducing fluid, in particular for conveying a urea-water solution for reducing nitrogen oxides in an exhaust gas flow of an internal combustion engine, with a housing cover (32), a housing upper part (34) and a housing lower part (36), wherein a diaphragm (38) which is actuable by means of a drive unit (40) is accommodated between the housing cover (32) and the housing upper part (34), and a first and a second connection chamber (60, 62) are provided in the housing lower part (36). According to the invention, the conveying direction is reversible by means of an integrated valve unit (22), in particular by means of a 4/2-way valve. This reduces, inter alia, the number of components required for constructing an SCR system, thereby in particular reducing the outlay on installation and maintenance. At the same time, the availability of the SCR system is improved, in particular because of the reduced number of connecting lines. Furthermore, owing to the connecting lines no longer being necessary, the installation space which is to be kept ready and the weight are reduced.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Pumpeinheit  pump unit
Stand der Technik State of the art
Bei Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Dieselmotoren, müssen aufgrund der zunehmend strengeren Abgasgrenzwerte unter anderem Stickoxide (NOx) im Abgasstrom reduziert werden. Ein bekanntes Verfahren, das in diesem Zusammenhang verbreitet zur Anwendung kommt, ist die katalytische Reduktion ("Selective Catalytic In motor vehicles with internal combustion engines, in particular with diesel engines, nitrogen oxides (NOx) must be reduced in the exhaust gas flow due to increasingly stringent exhaust gas limit values, among other things. A well-known process, which is widely used in this context, is the catalytic reduction ("Selective Catalytic
Reduction"), das heißt das so genannte SCR-Verfahren. Reduction "), that is, the so-called SCR method.
In einem speziellen SCR-Katalysator, der in das Abgasrohr der Brennkraftmaschine integriert ist, wird NOx mit Hilfe von NH3 in N2 und H20 umgewandelt, wobei das NH3 bevorzugt in Form einer wässrigen Harnstofflösung (s.g. "AdBlue®") dem SCR-Katalysator über einen Injektor zugeführt wird. Zur Harnstoffförderung werden vielfach elektrische Förderpumpen, wie zum Beispiel Membranpumpen, eingesetzt. Ein Hauptproblem der wässrigen In a special SCR catalytic converter, which is integrated into the exhaust pipe of the internal combustion engine, NOx is converted into N 2 and H 2 O with the aid of NH 3, the NH 3 preferably being in the form of an aqueous urea solution ("AdBlue®") via the SCR catalyst Injector is supplied. In many cases, electrical feed pumps, such as diaphragm pumps, are used to convey urea. A major problem of the watery
Harnstofflösung ist, dass diese bei Temperaturen unterhalb von ca. -12 °C gefriert, was zu einer Volumenzunahme der Harnstoff-Wasserlösung führt. Dies kann zu frostbedingten Berstschäden am SCR-System führen. Um die notwendige Frostsicherheit bei Temperaturen unterhalb von -12 °C zu erreichen und eine Beschädigung des SCR-Systems durch die Volumenzunahme der Harnstoff-Wasserlösung zu verhindern, sind diese Systeme üblicherweise mit einem 4/2- Wegeventil ausgerüstet. Nach dem Abstellen des Fahrzeuges wird dieses bei laufender SCR-Pumpe betätigt, wodurch die sich im SCR-System befindende Harnstoff-Wasserlösung aus dem System zurück in den Vorratstank fördern lässt. Bei vorbekannten SCR-Systemen für Kraftfahrzeuge mit Brennkraftmaschine sind die SCR- (Membran-)Pumpe und das 4/2-Wegeventil als zwei separate Bauteile ausgebildet, welche über ein aufwändiges Leitungssystem miteinander verbunden sind. Das Leitungssystem führt insbesondere zu einem erhöhten Montage- und Wartungsaufwand. Zugleich verringert sich aufgrund der zu koppelnden Einzelbauteile die Verfügbarkeit des ganzen SCR-Systems, wobei zugleich das Gesamtgewicht und der beanspruchte Einbauraum zunehmen. Offenbarung der Erfindung Urea solution is that it freezes at temperatures below about -12 ° C, which leads to an increase in volume of the urea-water solution. This can lead to frost-related burst damage to the SCR system. In order to achieve the necessary frost protection at temperatures below -12 ° C and to prevent damage to the SCR system by the increase in volume of the urea-water solution, these systems are usually equipped with a 4/2-way valve. After the vehicle has been switched off, it is actuated while the SCR pump is running, as a result of which the urea-water solution in the SCR system can be pumped out of the system back into the storage tank. In prior art SCR systems for motor vehicles with internal combustion engine, the SCR (diaphragm) pump and the 4/2-way valve are formed as two separate components, which are connected to each other via a complex line system. The line system leads in particular to increased installation and maintenance costs. At the same time, the availability of the entire SCR system is reduced due to the individual components to be coupled, whereby at the same time the total weight and the claimed installation space increase. Disclosure of the invention
Es wird eine Pumpeinheit zum Fördern einer Reduktionsflüssigkeit, insbesondere zum Fördern einer Harnstoff-Wasserlösung zur Reduktion von Stickoxiden in einem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäusedeckel, einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil offenbart, wobei zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäuseoberteil eine mittels einer Antriebseinheit betätigbare Membran aufgenommen ist, und im It is a pump unit for conveying a reducing fluid, in particular for conveying a urea-water solution for reducing nitrogen oxides in an exhaust stream of an internal combustion engine, disclosed with a housing cover, an upper housing part and a lower housing part, wherein between the housing cover and the upper housing part operable by means of a drive unit membrane is included, and im
Gehäuseunterteil eine erste und eine zweite Anschlusskammer vorgesehen sind. Housing lower part, a first and a second connection chamber are provided.
Erfindungsgemäß ist die Förderrichtung mittels einer integrierten Ventileinheit, insbesondere mittels eines 4/2-Wegeventils, umkehrbar. According to the invention the conveying direction by means of an integrated valve unit, in particular by means of a 4/2-way valve, reversible.
Infolge der unmittelbar in die Pumpeinheit integrierten Ventileinheit verringert sich die Anzahl der zu koppelnden Bauteile des SCR-Systems und die Ausfallsicherheit erhöht sich beträchtlich. Insbesondere entfallen die ansonsten zwischen der SCR-Pumpeinheit und einem separaten 4/2 -Wegeventil notwendigen Leitungsverbindungen. Mittels der  As a result of the directly integrated into the pump unit valve unit, the number of components to be coupled to the SCR system and the reliability increases considerably. In particular, eliminates the otherwise between the SCR pump unit and a separate 4/2 way valve necessary line connections. By means of
Ventileinheit lässt sich die Pumpeinheit auf einfache Weise vom normalen Förderbetrieb in den Rücksaugbetrieb nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine umschalten, um  Valve unit can be the pump unit in a simple way to switch from normal delivery operation in the Rücksaugbetrieb after switching off the engine to
Frostschäden innerhalb des SCR-Systems bei Temperaturen im Bereich von -12 °C oder darunter zu vermeiden. Die Pumpeinheit selbst kann beispielsweise als Membranpumpe ausgebildet sein. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich bevorzugt um einen Avoid frost damage within the SCR system at temperatures in the range of -12 ° C or below. The pump unit itself can be designed, for example, as a diaphragm pump. The internal combustion engine is preferably a
Dieselmotor. Diesel engine.
Eine Weiterbildung der Pumpeinheit sieht vor, dass eine Membrankammer von einer Pumpkammer durch die Membran separiert ist.  A development of the pumping unit provides that a membrane chamber is separated from a pumping chamber by the membrane.
Infolge der Ausführung der Pumpeinheit als Membranpumpe ergibt sich insbesondere ein konstruktiv einfacher und zugleich betriebssicherer Aufbau der Pumpeinheit.  As a result of the design of the pump unit as a diaphragm pump results in particular a structurally simple and at the same time reliable construction of the pump unit.
Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die  In accordance with a further advantageous embodiment, it is provided that the
Ventileinheit unter anderem mit einem Drehschieber gebildet ist. Valve unit is formed, inter alia, with a rotary valve.
Hierdurch erreicht die Ventileinheit innerhalb der Pumpeinheit eine hohe Betriebssicherheit und es ist eine schnelle Umschaltung der Pumpeinheit zwischen Förder- und  As a result, the valve unit within the pump unit reaches a high reliability and it is a fast switching of the pump unit between conveyor and
Rücksaugbetrieb möglich. Recirculation mode possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Drehschieber zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil verschwenkbar aufgenommen. According to a further embodiment of the invention, the rotary valve is pivotally received between the upper housing part and the lower housing part.
Die Lagerung des verschwenkbaren Drehschiebers kann beispielsweise mittels einer Kugel erfolgen, die unter leichtem Pressschluss in einer Kugelpfanne aufgenommen ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, den verschwenkbaren Drehschieber als ein Elastomerbauteil auszubilden, in welches ein Metalleinlegeteil eingebettet ist. Dadurch besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Elastomer des verschwenkbaren Drehschiebers im Gehäuse zu verklemmen und somit eine Dichtwirkung zu erzielen. Die Schwenkbewegung erfolgt aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Elastomers, so dass auf eine Anordnung Kugel/Kugelpfanne, wie vorstehend beschrieben, verzichtet werden könnte. Zum The bearing of the pivotable rotary valve can be done for example by means of a ball which is received in a ball socket with slight press-fit. alternative it is possible to form the pivotable rotary valve as an elastomeric component, in which a metal insert part is embedded. As a result, there is advantageously the possibility to jam the elastomer of the pivotable rotary valve in the housing and thus to achieve a sealing effect. The pivoting movement is due to the elastic deformability of the elastomer, so that an arrangement ball / ball socket, as described above, could be dispensed with. To the
Verschwenken des Drehschiebers verfügt dieser über eine Verlängerung, welche zum Beispiel aus dem Gehäuseoberteil oder dem Gehäuseunterteil seitlich heraus geführt ist und die mittels eines Aktuators zum Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Winkelstellung des Drehschiebers betätigbar ist. Anstelle eines Drehschiebers können andere Pivoting the rotary valve has this over an extension, which is led out laterally for example from the upper housing part or the lower housing part and which is actuated by means of an actuator for changing between the first and the second angular position of the rotary valve. Other than a rotary valve
Absperrorgane zur Realisation der Funktionsweise eines konventionellen 4/2-Wegeventils eingesetzt werden.  Shut-off valves are used to realize the operation of a conventional 4/2-way valve.
Bei einer weiteren Fortbildung der Pumpeinheit ist vorgesehen, in einer ersten In a further development of the pump unit is provided in a first
Winkelstellung des Drehschiebers die Reduktionsflüssigkeit im Förderbetrieb von der ersten Anschlusskammer in die zweite Anschlusskammer förderbar ist. Angle position of the rotary valve, the reducing liquid is conveyed in the conveying operation of the first connection chamber into the second connection chamber.
Hierdurch kann im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine das Reduktionsmittel mit Hilfe der Pumpeinheit aus einem Vorratstank bis zu einem Injektor im Bereich des SCR- Katalysators innerhalb des Abgasstrangs der Brennkraftmaschine gefördert werden.  In this way, in the normal operation of the internal combustion engine, the reducing agent can be conveyed with the aid of the pumping unit from a storage tank to an injector in the region of the SCR catalytic converter within the exhaust gas line of the internal combustion engine.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einer zweiten Winkelstellung des Drehschiebers die Reduktionsflüssigkeit im Rücksaugbetrieb von der zweiten According to a further embodiment, it is provided that in a second angular position of the rotary valve, the reducing liquid in the Rücksaugbetrieb of the second
Anschlusskammer in die erste Anschlusskammer förderbar ist. Connection chamber is conveyed into the first connection chamber.
Hierdurch wird es möglich, nach längerfristigem Abstellen der Brennkraftmaschine durch Umkehren der Förderrichtung der Pumpeinheit die Reduktionsflüssigkeit bzw. die Harnstoff- Wasserlösung vollständig aus dem SCR-System abzusaugen, um eine Beschädigung desselben bei Temperaturen von -12 °C oder darunter zu verhindern.  This makes it possible, after long-term shutdown of the internal combustion engine by reversing the conveying direction of the pump unit, the reducing liquid or the urea water solution completely sucked out of the SCR system to prevent damage thereof at temperatures of -12 ° C or below.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausgestaltung sind im Gehäuseoberteil mindestens zwei Rückschlagventile und im Gehäuseunterteil mindestens zwei Rückschlagventile angeordnet, wobei die Rückschlagventile im Gehäuseoberteil entgegengesetzt wirkend zu den In accordance with a further embodiment, at least two check valves and the lower housing part at least two check valves are arranged in the upper housing part, wherein the check valves in the upper housing part opposite acting to the
Rückschlagventilen im Gehäuseunterteil angeordnet sind. Check valves are arranged in the lower housing part.
Hierdurch wird der Pumpbetrieb und in Verbindung mit dem Drehschieber ein schneller Wechsel zwischen dem Förderbetrieb und dem Rücksaugbetrieb ermöglicht. Bei einer Ausgestaltung verschließt der Drehschieber in der ersten Winkelstellung eine ersteAs a result, the pumping operation and in conjunction with the rotary valve a quick change between the delivery mode and the Rücksaugbetrieb is possible. In one embodiment, the rotary valve in the first angular position closes a first
Pumpkammerbohrung sowie eine zweite Anschlusskammerbohrung und gibt eine erstePumping chamber bore and a second connection chamber bore and gives a first
Anschlusskammerbohrung sowie eine zweite Pumpkammerbohrung frei. Connection chamber bore and a second pump chamber bore free.
Hierdurch wird der normale Förderbetrieb der Pumpeinheit in der ersten Winkelstellung des As a result, the normal conveying operation of the pump unit in the first angular position of
Drehschiebers während des Betriebs der Brennkraftmaschine eingestellt. Rotary slide set during operation of the internal combustion engine.
Entsprechend gibt der Drehschieber in der zweiten Winkelstellung die erste  Accordingly, the rotary valve in the second angular position, the first
Pumpkammerbohrung sowie die zweite Anschlusskammerbohrung frei und verschließt die erste Anschlusskammerbohrung sowie die zweite Pumpkammerbohrung.  Pumping chamber bore and the second connection chamber bore free and closes the first connection chamber bore and the second pumping chamber bore.
Hierdurch wird der Rücksaugbetrieb der Pumpeinheit in der zweiten Winkelstellung des As a result, the Rücksaugbetrieb the pump unit in the second angular position of the
Drehschiebers im Fall von längeren Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine bewirkt. Rotary valve causes in the case of longer periods of inactivity of the internal combustion engine.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben werden. Es zeigen: With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail. Show it:
Figur 1 eine Prinzipskizze eines SCR-Systems mit einer erfindungsgemäßen Figure 1 is a schematic diagram of an SCR system with an inventive
Pumpeinheit; und  Pump unit; and
Figur 2 eine vereinfachte Querschnittsdarstellung einer Pumpeinheit mit integrierter Figure 2 is a simplified cross-sectional view of a pump unit with integrated
Ventileinheit;  Valve unit;
Ausführungsformen embodiments
Die Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines SCR-Systems mit einer erfindungsgemäßen Pumpeinheit. 1 shows the basic structure of an SCR system with a pump unit according to the invention.
Ein SCR-System 10 zur katalytischen Reduktion von NOx in einem Abgasstrom einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, umfasst unter anderem einen Vorratstank 12 für die nicht bezeichnete Reduktionsflüssigkeit, insbesondere eine Harnstoff-Wasserlösung (s.g. "AdBlue®"), eine erfindungsgemäße Pumpeinheit 14 sowie einen Injektor 16 zum Eindüsen der Reduktionsflüssigkeit in den gleichfalls nicht dargestellten Abgasstrang der Brennkraftmaschine. Die Pumpeinheit 14 umfasst unter anderem beispielsweise eine Membranpumpe 18, eine Antriebseinheit 20 für die Membranpumpe sowie eine erfindungsgemäß integrierte Ventileinheit 22, die hier exemplarisch als ein 4/2-Wegeventil ausgeführt ist. Die Antriebseinheit 20 kann An SCR system 10 for the catalytic reduction of NOx in an exhaust gas stream of an internal combustion engine, not shown, in particular a diesel engine, inter alia, a storage tank 12 for the unnamed reducing liquid, in particular a urea-water solution (sg "AdBlue®"), a pump unit according to the invention 14 and an injector 16 for injecting the reducing liquid in the likewise not shown exhaust gas line of the internal combustion engine. The pump unit 14 includes, for example, a diaphragm pump 18, a drive unit 20 for the Diaphragm pump and an inventively integrated valve unit 22, which is exemplified here as a 4/2-way valve. The drive unit 20 can
beispielsweise mit einem Elektromotor, mit einem periodisch von einem nicht dargestellten Steuergerät angesteuerten Elektromagneten oder dergleichen realisiert sein. For example, be realized with an electric motor, with a periodically controlled by a control unit, not shown electromagnet or the like.
In dem in der Figur 1 illustrierten Zustand befindet sich die Pumpeinheit 14 im so genannten "Förderbetrieb", das heißt die Reduktionsflüssigkeit wird aus dem Vorratstank 12 angesaugt und bis in den Injektor 16 gefördert. Durch horizontales Verschieben der Ventileinheit 22 gegen die Wirkung der nicht bezeichneten Feder in Richtung des weißen Pfeils, kann die Pumpeinheit 14 vom Förderbetrieb in einen so genannten "Rücksaugbetrieb" umgeschaltet werden. Im Rücksaugbetrieb kehrt sich die Förderrichtung der Pumpeinheit 14 um und das Reduktionsmittel wird - wie durch die kleinen gestrichelten schwarzen Pfeile in der In the state illustrated in FIG. 1, the pump unit 14 is in the so-called "conveying mode", that is to say the reducing liquid is sucked out of the storage tank 12 and conveyed as far as the injector 16. By horizontally displacing the valve unit 22 against the action of the unsigned spring in the direction of the white arrow, the pumping unit 14 can be switched from the conveying operation into a so-called "suck-back operation". In Rücksaugbetrieb the conveying direction of the pump unit 14 is reversed and the reducing agent is - as indicated by the small dashed black arrows in the
Ventileinheit 22 angedeutet - ausgehend vom Injektor 16, über die Membranpumpe 18 bis in den Vorratstank 12 zurück gefördert. Valve unit 22 indicated - starting from the injector 16, via the diaphragm pump 18 to the storage tank 12 promoted back.
Die Figur 2 illustriert in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein mögliches FIG. 2 illustrates a possible cross-sectional illustration
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpeinheit. Embodiment of a pump unit according to the invention.
Die Pumpeinheit 30 umfasst unter anderem einen Gehäusedeckel 32, ein Gehäuseoberteil 34 sowie ein Gehäuseunterteil 36, die miteinander druckdicht verbunden sind. Zwischen dem Gehäusedeckel 32 und dem Gehäuseoberteil 34 ist eine elastische Membran 38  The pump unit 30 includes, inter alia, a housing cover 32, an upper housing part 34 and a lower housing part 36, which are connected to each other pressure-tight. Between the housing cover 32 and the housing upper part 34 is an elastic membrane 38th
eingespannt. Mittels einer nicht näher dargestellten Antriebseinheit 40 lässt sich die clamped. By means of a drive unit 40, not shown, the
Membran 38 vertikal oszillierend in Bewegung versetzen. Durch die Membran 38 ist eine Membrankammer 42 von einer Pumpkammer 44 separiert. Bei der Antriebseinheit 40 kann es sich beispielsweise um einen periodisch bestromten Elektromagneten oder einen von einem Elektromotor angetriebenen Exzenter handeln. Infolge der periodisch-oszillierenden Auf- und Abwärtsbewegung der Membran 38 verringert und vergrößert sich ein nicht bezeichnetes Volumen der Pumpkammer 44, wodurch die gewünschte Pumpwirkung eintritt. Zwischen dem Gehäuseoberteil 34 und dem Gehäuseunterteil 36 ist ein Drehschieber 46 verschwenkbar aufgenommen. Die Lagerung des Drehschiebers 46 kann beispielsweise mittels einer nicht bezeichneten Kugel, die in einer ebenfalls nicht bezeichneten Kalotte unter bevorzugt leichtem Pressschluss aufgenommen ist, realisiert sein. Daneben besteht die Möglichkeit, den verschwenkbaren Drehschieber 46 als ein Elastomerteil auszubilden, welches mit einem Metalleinlegeteil versehen ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Elastomer des Drehschiebers 46 im Gehäuse 32, 34, 36 zu verklemmen und somit eine Dichtwirkung zu erzielen. Eine Verschwenkbewegung ist durch die elastischen Eigenschaften des Elastomermaterials in dieser Ausführungsmöglichkeit gegeben. Move membrane 38 into vertical oscillating motion. Through the membrane 38, a diaphragm chamber 42 is separated from a pumping chamber 44. The drive unit 40 may be, for example, a periodically energized electromagnet or an eccentric driven by an electric motor. As a result of the periodically oscillating up and down movement of the diaphragm 38, an unnamed volume of the pumping chamber 44 decreases and increases, which results in the desired pumping action. Between the upper housing part 34 and the lower housing part 36, a rotary valve 46 is pivotally received. The bearing of the rotary valve 46, for example, by means of a non-designated ball, which is received in a likewise not designated calotte under preferably slight press-fit, be realized. In addition, it is possible to form the pivotable rotary valve 46 as an elastomeric part, which is provided with a metal insert. This makes it possible to clamp the elastomer of the rotary valve 46 in the housing 32, 34, 36 and thus a To achieve sealing effect. A pivoting movement is given by the elastic properties of the elastomeric material in this embodiment.
Der Drehschieber 46 befindet sich in dem in der Figur 1 gezeigten Zustand der Pumpeinheit 30 in einer ersten Winkelstellung, die den normalen Förderbetrieb ermöglicht, bei dem die Reduktionsflüssigkeit während des Betriebs der Brennkraftmaschine aus dem Vorratstank angesaugt und mittels der Pumpeinheit 30 zum Injektor im Bereich des Abgasstrangs bzw. des SCR-Katalysators gefördert wird. Durch das Gehäuseoberteil 34, das Gehäuseunterteil 36 und den Drehschieber 46 werden eine erste und eine zweite Zwischenkammer 48, 50 begrenzt, die voneinander druckdicht getrennt sind. In einer zweiten, mit einer gestrichelten Linie angedeuteten Winkelstellung des Drehschiebers 46 befindet sich die Pumpeinheit 30 im Rücksaugbetrieb. Im Rücksaugbetrieb kehrt sich die Förderrichtung der Pumpeinheit 30 um, so dass die Reduktionsflüssigkeit ausgehend vom Injektor über die Pumpeinheit 30 zurück bis in den Vorratstank gefördert werden kann. Hierdurch wird bei längeren The rotary valve 46 is in the state shown in Figure 1 of the pump unit 30 in a first angular position, which allows the normal conveying operation in which the reducing liquid sucked during operation of the internal combustion engine from the storage tank and by means of the pumping unit 30 to the injector in the Exhaust line or the SCR catalyst is promoted. Through the upper housing part 34, the lower housing part 36 and the rotary valve 46, a first and a second intermediate chamber 48, 50 are limited, which are separated from each other pressure-tight. In a second, indicated by a dashed line angle position of the rotary valve 46, the pump unit 30 is in the Rücksaugbetrieb. In the suck-back operation, the conveying direction of the pump unit 30 is reversed, so that the reducing liquid, starting from the injector via the pump unit 30, can be conveyed back into the storage tank. This will be at longer
Stillstandszeiten der Brennkraftmaschine eine Beschädigung des SCR-Systems durch das Gefrieren der Reduktionsflüssigkeit bei Temperaturen im Bereich von -12 °C oder darunter vermieden. Das Umschalten zwischen dem Förderbetrieb und dem Rücksaugbetrieb erfolgt durch das Verschwenken des Drehschiebers 46 in Richtung des nicht bezeichneten schwarzen, bogenförmigen Doppelpfeils bzw. durch einen Wechsel zwischen der ersten und zweiten Winkelstellung. Hierbei liegt ein nicht bezeichneter Schwenkwinkel α des Downtime of the internal combustion engine avoided damage to the SCR system by the freezing of the reducing fluid at temperatures in the range of -12 ° C or below. The switching between the conveying operation and the suck-back operation takes place by the pivoting of the rotary valve 46 in the direction of the non-designated black, arcuate double arrow or by a change between the first and second angular position. Here is an unspecified tilt angle α of
Drehschiebers 46 im Bereich von ± 10°. Rotary valve 46 in the range of ± 10 °.
Der Drehschieber 46 verfügt über eine nicht dargestellte axiale Verlängerung, die aus dem Gehäuseoberteil 34 bzw. dem Gehäuseunterteil 36 herausragt, so dass auf einfache Art und Weise zwischen der ersten und zweiten Winkelstellung des Drehschiebers 46, zum Beispiel mittels eines Aktuators, und damit zwischen dem Förder- und Rücksaugbetrieb der  The rotary valve 46 has an axial extension, not shown, which protrudes from the upper housing part 34 and the lower housing part 36 so that in a simple manner between the first and second angular position of the rotary valve 46, for example by means of an actuator, and thus between the Delivery and return suction operation of
Pumpeinheit umgeschaltet werden kann. Im Gehäuseoberteil 34 befinden sich ferner ein erstes oberes und ein zweites oberes Rückschlagventil 52, 54 in nicht bezeichneten  Pump unit can be switched. In the upper housing part 34 are also a first upper and a second upper check valve 52, 54 in not designated
Bohrungen. Korrespondierend hierzu sind im unteren Gehäuseteil 36 ein erstes und zweites, unteres Rückschlagventil 56, 58 in gleichfalls nicht bezeichneten Bohrungen aufgenommen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 2 wirken die Rückschlagventile 52, 54 sowie 56, 58 jeweils entgegengesetzt. Dies bedeutet, dass die beiden unteren Rückschlagventile 56, 58 im Gehäuseunterteil 36 jeweils eine von unten nach oben gerichtete Strömung der Reduktionsflüssigkeit sperren, während die beiden oberen Rückschlagventile 52, 54 in der entgegengesetzten Strömungsrichtung blockierend wirken. Im Gehäuseunterteil 36 befinden sich darüber hinaus eine erste und eine zweite Anschlusskammer 60, 62, die jeweils in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand (Winkelstellung des Drehschiebers) der Pumpeinheit 30 sowohl für die Zuleitung als auch für die Ableitung der Reduktionsflüssigkeit dienen können (bidirektionale Anschlüsse). Holes. Corresponding to this, in the lower housing part 36, a first and second, lower check valve 56, 58 added in likewise not designated holes. In the illustrated embodiment of Figure 2, the check valves 52, 54 and 56, 58 act respectively opposite. This means that the two lower check valves 56, 58 in the lower housing part 36 each block a bottom-up flow of the reducing liquid, while the two upper check valves 52, 54 act blocking in the opposite flow direction. In the lower housing part 36 are also a first and a second connection chamber 60, 62, each in Depending on the current operating state (angular position of the rotary valve) of the pump unit 30 can serve both for the supply and for the derivation of the reducing liquid (bidirectional connections).
In das Gehäuseoberteil 34 sind eine erste Pumpkammerbohrung 64 sowie eine zweite Pumpkammerbohrung 66 eingebracht, während im Gehäuseunterteil 36 eine erste  In the upper housing part 34, a first pumping chamber bore 64 and a second pumping chamber bore 66 are introduced, while in the lower housing part 36, a first
Anschlusskammerbohrung 68 und eine zweite Anschlusskammerbohrung 70 vorgesehen sind. Darüber hinaus verfügt das Gehäuseoberteil 34 im Bereich des Drehschiebers 46 über eine näherungsweise kegelstumpfförmige Dichtfläche 72, während das Gehäuseunterteil 36 eine hierzu komplementär ausgestaltete Dichtfläche 74 aufweist. Die Dichtflächen 72, 74 bilden im Zusammenwirken mit dem Drehschieber 46 einen druckdichten Abschluss des Gehäuseoberteils 34 bzw. des Gehäuseunterteils 36. Beim Verschwenken des  Terminal chamber bore 68 and a second connection chamber bore 70 are provided. In addition, the upper housing part 34 has an approximately frustoconical sealing surface 72 in the area of the rotary valve 46, while the lower housing part 36 has a sealing surface 74 designed to be complementary thereto. The sealing surfaces 72, 74 form in cooperation with the rotary valve 46 a pressure-tight closure of the upper housing part 34 and the lower housing part 36. When pivoting the
Drehschiebers 46 werden jeweils über Kreuz die erste Pumpkammerbohrung 64 und die zweite Anschlusskammerbohrung 70 sowie die zweite Pumpkammerbohrung 66 und die erste Anschlussbohrung 68 druckdicht verschlossen. Rotary valve 46, the first pumping chamber bore 64 and the second connection chamber bore 70 and the second pumping chamber bore 66 and the first connecting bore 68 are each pressure-tight manner.
Insbesondere die Membran 38, die Membrankammer 42, die Pumpkammer 44 sowie die beiden oberen Rückschlagventile 52, 54 bilden zusammen mit dem Gehäusedeckel 32, dem Gehäuseoberteil 34 und dem Gehäuseunterteil 36 eine Membranpumpe mit zunächst fester Förderrichtung. Unter anderem der Drehschieber 46, die Dichtflächen 72,74, die beiden unteren Rückschlagventile 56, 58 sowie die Pumpkammer- und In particular, the membrane 38, the diaphragm chamber 42, the pumping chamber 44 and the two upper check valves 52, 54 together with the housing cover 32, the upper housing part 34 and the lower housing part 36, a diaphragm pump initially fixed conveying direction. Among other things, the rotary valve 46, the sealing surfaces 72,74, the two lower check valves 56, 58 and the pumping chamber and
Anschlusskammerbohrungen 64 bis 70 stellen die Ventileinheit 22 bzw. das 4/2-Wegeventil dar, mittels der die Funktionalität der Membranpumpe um die Umschaltmöglichkeit der Förderrichtung erweitert wird. Connection chamber bores 64 to 70 represent the valve unit 22 and the 4/2 way valve, respectively, by means of which the functionality of the diaphragm pump is extended by the possibility of switching over the conveying direction.
Im weiteren Fortgang der Beschreibung soll zunächst die Funktionsweise der Pumpeinheit 30 im Förderbetrieb, wie in der Figur 2 dargestellt, näher erläutert werden. In the further course of the description, the mode of operation of the pump unit 30 in the conveying mode, as shown in FIG. 2, will first be explained in more detail.
In der gezeigten Winkelstellung, das heißt im Förderbetrieb der Pumpeinheit, verschließt der Drehschieber 46 die erste Pumpkammerbohrung 64 und die zweite  In the angular position shown, that is in the conveying operation of the pump unit, the rotary valve 46 closes the first pumping chamber bore 64 and the second
Anschlusskammerbohrung 70, während die erste Anschlusskammerbohrung 68 und die zweite Pumpkammerbohrung 66 vom Drehschieber freigegeben sind. Der druckdichte Abschluss der Bohrungen erfolgt durch entsprechend bearbeitete, nicht bezeichnete Oberseiten und Unterseiten des Drehschiebers 46 im Zusammenwirken mit den beiden Dichtflächen 72, 74. Ein druckdichter Abschluss kann auch mit Hilfe von elastischen am Drehschieber 46 angebrachten Konturen erreicht werden. Die Reduktionsflüssigkeit wird infolge der oszillierenden Auf- und Abbewegung der Membran 38 zunächst in Richtung eines weißen Pfeils 76 in die erste Anschlusskammer 60 Terminal chamber bore 70, while the first connection chamber bore 68 and the second pumping chamber bore 66 are released from the rotary valve. The pressure-tight completion of the holes is carried out by appropriately machined, not designated upper sides and lower sides of the rotary valve 46 in cooperation with the two sealing surfaces 72, 74. A pressure-tight termination can also be achieved by means of elastic attached to the rotary valve 46 contours. As a result of the oscillating up and down movement of the diaphragm 38, the reducing fluid initially moves in the direction of a white arrow 76 into the first connecting chamber 60
eingesaugt, gelangt von dort durch die offene erste Anschlusskammerbohrung 68 und, da das Rückschlagventil 56 in dieser Fließrichtung sperrt, bis in die erste Zwischenkammer 48. Von dort aus gelangt die Reduktionsflüssigkeit durch das in dieser Fließrichtung durchlässige erste, obere Rückschlagventil 52 bis in die Pumpkammer 44. Durch die erste sucked from there through the open first connection chamber bore 68 and, since the check valve 56 blocks in this flow direction, into the first intermediate chamber 48. From there, the reducing liquid passes through the permeable in this flow direction first upper check valve 52 into the pumping chamber 44. By the first
Pumpkammerbohrung 64 kann die Reduktionsflüssigkeit nicht fließen, da diese vom Pumping chamber bore 64, the reducing liquid can not flow because of the
Drehschieber 46 in der gezeigten ersten Winkelstellung druckdicht verschlossen ist. Rotary slide 46 is pressure-tight manner in the illustrated first angular position.
Ausgehend von der Pumpkammer 44 wird die Reduktionsflüssigkeit aufgrund der pulsierenden Wirkung der Membran durch die zweite Pumpkammerbohrung 66, die in dieser Winkelstellung vom Drehschieber 46 freigegeben ist, bis in die zweite Zwischenkammer 50 hinein gefördert. Die Reduktionsflüssigkeit kann hierbei nicht über das in dieser Starting from the pumping chamber 44, the reducing fluid due to the pulsating effect of the membrane through the second pumping chamber bore 66, which is released in this angular position of the rotary valve 46, promoted to the second intermediate chamber 50 inside. The reducing fluid can not do anything about this in this case
Strömungsrichtung sperrende zweite, obere Rückschlagventil 54 im Gehäuseoberteil 34 fließen. Von der zweiten Zwischenkammer 50 aus gelangt die Reduktionsflüssigkeit über das in dieser Richtung durchgängige zweite Rückschlagventil 58 im Gehäuseunterteil 36 bis in die zweite Anschlusskammer 62 hinein, von wo aus die Reduktionsflüssigkeit in Richtung des weißen Pfeils 78 zu dem hier nicht eingezeichneten Injektor des SCR-Systems geführt wird. Wird der Drehschieber 46 entgegen des Uhrzeigersinns in die mit einer gestrichelten Linie angedeutete zweite Winkelstellung verschwenkt, kehrt sich die Förderrichtung der Flow direction blocking second, upper check valve 54 in the upper housing 34 flow. From the second intermediate chamber 50, the reducing fluid passes via the second non-return valve 58 in the housing lower part 36 into the second connecting chamber 62, from where the reducing fluid in the direction of the white arrow 78 to the injector of the SCR system not shown here to be led. If the rotary valve 46 is pivoted counterclockwise in the direction indicated by a dashed line second angular position, the conveying direction of the
Pumpeinheit 30 um, so dass die Reduktionsflüssigkeit vollständig aus dem SCR-System abgesaugt werden kann. Pump unit 30 um, so that the reducing liquid can be completely sucked out of the SCR system.
In dieser zweiten Winkelstellung sind die erste Anschlusskammerbohrung 68 und die zweite Pumpkammerbohrung 66 durch den Drehschieber 46 im Zusammenwirken mit den  In this second angular position, the first connection chamber bore 68 and the second pumping chamber bore 66 through the rotary valve 46 in cooperation with the
Dichtflächen 72, 74 druckdicht verschlossen und die Pumpeinheit 30 ist im Rücksaugbetrieb. Infolge der pulsierenden Auf- und Abwärtsbewegung der elastischen Membran 38 wird die Reduktionsflüssigkeit ausgehend vom hier nicht eingezeichneten Injektor in Richtung eines gestrichelten Pfeils 80 nunmehr in die zweite Anschlusskammer 62 eingesaugt. Von dort aus gelangt die Reduktionsflüssigkeit durch die zweite, vom Drehschieber 46 freigegebene Anschlusskammerbohrung 70 in die Zwischenkammer 50. Die Reduktionsflüssigkeit kann nicht durch das zweite, untere Rückschlagventil 58 im Gehäuseunterteil 36 strömen, da dieses von der Reduktionsflüssigkeit in Sperrrichtung beaufschlagt wird. Ausgehend von der zweiten Zwischenkammer 50 strömt die Reduktionsflüssigkeit durch das in dieser  Sealing surfaces 72, 74 closed pressure-tight and the pump unit 30 is in the Rücksaugbetrieb. As a result of the pulsating upward and downward movement of the elastic membrane 38, the reducing liquid, starting from the injector not shown here in the direction of a dashed arrow 80, is now sucked into the second connecting chamber 62. From there, the reduction liquid passes through the second, released by the rotary valve 46 connection chamber bore 70 into the intermediate chamber 50. The reducing liquid can not flow through the second, lower check valve 58 in the lower housing part 36, since this is acted upon by the reducing liquid in the reverse direction. Starting from the second intermediate chamber 50, the reducing liquid flows through the in this
Fließrichtung öffnende zweite obere Rückschlagventil 54 im Gehäuseoberteil 34 bis in die Pumpkammer 44 hinein. Die Reduktionsflüssigkeit kann die zweite Pumpkammerbohrung 66 nicht durchfließen, da diese vom Drehschieber 46 verschlossen ist. Von der Pumpkammer 44 fließt die Reduktionsflüssigkeit durch die vom Drehschieber 46 ebenfalls freigegebene erste Pumpkammerbohrung 64 bis in die erste Zwischenkammer 48. Das Durchströmen des ersten, oberen Rückschlagventils 52 im Gehäuseoberteil 34 ist gleichfalls nicht möglich, da dieses in Sperrrichtung angeströmt wird. Ausgehend von der ersten Zwischenkammer 48 gelangt die Reduktionsflüssigkeit durch das in dieser Fließrichtung durchgängige erste untere Rückschlagventil 56 im Gehäuseunterteil 36 bis in die erste Anschlusskammer 60. Von der ersten Anschlusskammer 60 aus strömt die Reduktionsflüssigkeit schließlich weiter in Richtung des gestrichelten weißen Pfeils 82 in den hier nicht dargestellten Vorratstank für die Reduktionsflüssigkeit. Flow direction opening second upper check valve 54 in the upper housing part 34 into the Pumping chamber 44 into it. The reduction fluid can not flow through the second pumping chamber bore 66, since this is closed by the rotary valve 46. From the pumping chamber 44, the reducing fluid flows through the first pump chamber bore 64 also released from the rotary valve 46 into the first intermediate chamber 48. The passage of the first, upper non-return valve 52 in the upper housing part 34 is also not possible, since this is flowed in the reverse direction. Starting from the first intermediate chamber 48, the reducing liquid passes through the first lower check valve 56 in the lower housing part 36 into the first connecting chamber 60 in the flow direction. From the first connecting chamber 60, the reducing fluid finally flows in the direction of the dashed white arrow 82 in the here Not shown storage tank for the reducing fluid.
Die erfindungsgemäße Pumpeinheit 30 ermöglicht eine vollständige Restentleerung des SCR-Systems, insbesondere zur Vorbereitung auf längere Stillstandszeiten der The pump unit 30 according to the invention enables a complete emptying of the SCR system, in particular in preparation for longer downtimes of the
Brennkraftmaschine. Etwaige Berstschäden infolge der bei Temperaturen von -12 °C oder darunter gefrierenden Reduktionsflüssigkeit werden vermieden. Aufgrund der integralen Ausbildung von Pumpe und 4/2-Ventileinheit, die zusammen die Pumpeinheit 30 bilden, vereinfachen sich die Montage sowie die Wartung, wobei sich zugleich die Internal combustion engine. Any bursting damage due to the freezing at temperatures of -12 ° C or below reducing fluid can be avoided. Due to the integral design of the pump and 4/2-valve unit, which together form the pump unit 30, simplify the assembly and maintenance, which at the same time
Ausfallwahrscheinlichkeit des SCR-Systems aufgrund der geringeren Anzahl der Failure probability of the SCR system due to the lower number of
notwendigen Verbindungsleitungen reduziert. Darüber hinaus verringert sich aufgrund der entbehrlichen Verbindungsleitungen zwischen der (Membran-)Pumpe und dem 4/2- Wegeventil der vorzuhaltende Einbauraum für das SCR-System, was insbesondere bei Anwendungen im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik von herausgehobener Bedeutung ist. Zusätzlich ergibt sich durch nicht mehr notwendige Verbindungsleitungen, Befestigungsmittel etc. eine Gewichtsreduktion. necessary connecting lines reduced. In addition, due to the unnecessary connection lines between the (diaphragm) pump and the 4/2-way valve, the installation space for the SCR system to be kept is reduced, which is of particular importance in applications in the field of automotive engineering. In addition, results from no longer necessary connecting lines, fasteners, etc., a weight reduction.
Hierbei ermöglicht die Ausgestaltung der Ventileinheit mittels eines schwenkbaren  In this case, the design of the valve unit by means of a pivotable allows
Drehschiebers 46 die schnelle Umschaltung zwischen dem Förderbetrieb und dem Rotary valve 46 the fast switching between the delivery mode and the
Rücksaugbetrieb der Pumpeinheit 30, wobei die Betätigung des Drehschiebers mittels einer nicht dargestellten axialen Verlängerung erfolgt, die mittels eines Aktuators, wie zum Beispiel eines Elektromagneten, eines Druckluft- oder Hydraulikzylinders, eines motorischen Rücksaugbetrieb the pump unit 30, wherein the actuation of the rotary valve by means of an axial extension, not shown, which by means of an actuator, such as an electromagnet, a pneumatic or hydraulic cylinder, a motor
Exzenterantriebs oder dergleichen betätigt wird. Eccentric drive or the like is operated.

Claims

Ansprüche 1 . Pumpeinheit (14, 30) zum Fördern einer Reduktionsflüssigkeit, insbesondere zum Claims 1. Pump unit (14, 30) for conveying a reducing fluid, in particular for
Fördern einer Harnstoff-Wasser-Lösung zur Reduktion von Stickoxiden in einem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäusedeckel (32), einem Gehäuseoberteil (34) und einem Gehäuseunterteil (36), wobei zwischen dem Gehäusedeckel (32) und dem Conveying a urea-water solution for the reduction of nitrogen oxides in an exhaust stream of an internal combustion engine, with a housing cover (32), a housing upper part (34) and a housing lower part (36), wherein between the housing cover (32) and the
Gehäuseoberteil (34) eine mittels einer Antriebseinheit (40) betätigbare Membran (38) aufgenommen ist, und im Gehäuseunterteil (36) eine erste und eine zweite Housing upper part (34) by means of a drive unit (40) operable membrane (38) is received, and in the housing lower part (36) has a first and a second
Anschlusskammer (60, 62) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer integrierten Ventileinheit (22), insbesondere mittels eines 4/2-Wegeventils, die  Connection chamber (60, 62) are provided, characterized in that by means of an integrated valve unit (22), in particular by means of a 4/2-way valve, the
Förderrichtung umkehrbar ist. Conveying direction is reversible.
2. Pumpeinheit (14, 30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine 2. pump unit (14, 30) according to claim 1, characterized in that a
Membrankammer (42) von einer Pumpkammer (44) durch die Membran (38) separiert ist.  Diaphragm chamber (42) from a pumping chamber (44) through the membrane (38) is separated.
3. Pumpeinheit (14, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (22) unter anderem mit einem Drehschieber (46) gebildet ist. 3. pump unit (14, 30) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve unit (22) is formed, inter alia, with a rotary valve (46).
4. Pumpeinheit (14, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (46) zwischen dem Gehäuseoberteil (34) und dem Gehäuseunterteil (36) verschwenkbar aufgenommen ist. 4. pump unit (14, 30) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rotary valve (46) is pivotally received between the upper housing part (34) and the lower housing part (36).
5. Pumpeinheit (14, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Winkelstellung des Drehschiebers (46) die Reduktionsflüssigkeit im 5. pump unit (14, 30) according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a first angular position of the rotary valve (46) the reduction liquid in
Förderbetrieb von der ersten Anschlusskammer (60) in die zweite Anschlusskammer (62) förderbar ist. Delivery operation of the first connection chamber (60) in the second connection chamber (62) is conveyed.
6. Pumpeinheit (14, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Winkelstellung des Drehschiebers (46) die Reduktionsflüssigkeit im 6. pump unit (14, 30) according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a second angular position of the rotary valve (46), the reduction liquid in
Rücksaugbetrieb von der zweiten Anschlusskammer (62) in die erste Anschlusskammer (60) förderbar ist. Return suction from the second connection chamber (62) in the first connection chamber (60) is conveyed.
7. Pumpeinheit (14, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseoberteil (34) mindestens zwei Rückschlagventile (52, 54) und im 7. pump unit (14, 30) according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the upper housing part (34) at least two check valves (52, 54) and in
Gehäuseunterteil (36) mindestens zwei Rückschlagventile (56, 58) angeordnet sind, wobei die Rückschlagventile (52, 54) im Gehäuseoberteil (34) entgegengesetzt wirkend zu den Rückschlagventilen (56, 58) im Gehäuseunterteil (36) angeordnet sind. Housing lower part (36) at least two check valves (56, 58) are arranged, wherein the check valves (52, 54) in the upper housing part (34) opposite to the non-return valves (56, 58) in the lower housing part (36) are arranged.
8. Pumpeinheit (14, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (46) in der ersten Winkelstellung eine erste Pumpkammerbohrung (64) sowie eine zweite Anschlusskammerbohrung (70) verschließt und eine erste 8. pump unit (14, 30) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotary valve (46) in the first angular position a first pumping chamber bore (64) and a second connection chamber bore (70) closes and a first
Anschlusskammerbohrung (68) sowie eine zweite Pumpkammerbohrung (66) freigibt. Connection chamber bore (68) and a second pumping chamber bore (66) releases.
9. Pumpeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (46) in der zweiten Winkelstellung die erste Pumpkammerbohrung (64) sowie die zweite Anschlusskammerbohrung (70) freigibt und die erste Anschlusskammerbohrung (68) sowie die zweite Pumpkammerbohrung (66) verschließt. 9. Pump unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotary slide (46) in the second angular position, the first pumping chamber bore (64) and the second connection chamber bore (70) releases and the first connection chamber bore (68) and the second pumping chamber bore ( 66) closes.
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