EP1555435B1 - Dosierpumpe - Google Patents

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EP1555435B1
EP1555435B1 EP05000099A EP05000099A EP1555435B1 EP 1555435 B1 EP1555435 B1 EP 1555435B1 EP 05000099 A EP05000099 A EP 05000099A EP 05000099 A EP05000099 A EP 05000099A EP 1555435 B1 EP1555435 B1 EP 1555435B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide sleeve
longitudinal section
guiding sheath
dosing pump
pump according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP05000099A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1555435A2 (de
EP1555435A3 (de
Inventor
Stefan Bächner
Oliver Brodbeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
Publication of EP1555435A2 publication Critical patent/EP1555435A2/de
Publication of EP1555435A3 publication Critical patent/EP1555435A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1555435B1 publication Critical patent/EP1555435B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162Adaptations of cylinders
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/04Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports

Definitions

  • the present invention relates to a metering pump according to the preamble of claim 1, with which, for example, liquid fuel can be conveyed to a heater in a vehicle.
  • Such metering pumps generally comprise a delivery piston, which can be moved back and forth for conveying the liquid fuel and is, for example, received and guided in a guide sleeve. Due to the reciprocating motion, the piston dips more or less strongly into this guide sleeve depending on the movement stroke. In this way, from a pump discharge chamber also limited by an inner surface of this guide sleeve, either the liquid fuel is expelled, namely when the delivery piston is moved in the direction of minimizing the pump discharge chamber volume, or fuel can be taken up, namely when the delivery piston is in Moving towards maximizing the Pumpenwearnosticromediacromedians.
  • this guide sleeve is fixedly supported in a support member, which may be part of a housing of the metering pump or may be carried in such a housing.
  • a support member which may be part of a housing of the metering pump or may be carried in such a housing.
  • this guide sleeve In order to be able to guide the liquid fuel in the direction of the pump discharge chamber, there is a circumferential distance between an outer surface of this guide sleeve and the carrier element which carries it, so that an annular flow space is formed. This leads towards the pump discharge chamber.
  • the guide sleeve rests against the carrier element essentially over the entire circumferential region, so that a stable holding of the guide sleeve is provided on the one hand by press-fitting and, on the other hand, the annular channel region is axially limited and it is ensured that in the transition no liquid fuel can escape between the carrier element and the guide sleeve.
  • this In order to obtain the stable support of the guide sleeve, this must generally be constructed of metal material, so that in a comparatively short length range by the contact between the guide sleeve and support member this support is generated, while in a longer section then the annular gap is formed, in which there is no contact between the guide sleeve and the carrier element.
  • This is also due to the fact that such guide sleeves are generally brought by rotation to the desired dimensions, so that in principle results in a rotationally symmetric outer surface, with the result that only in a predetermined length range of the support contact to the support member is present.
  • a metering pump according to the preamble of claim 1 is disclosed, wherein a delivery piston is recessed and guided in a guide sleeve and the guide sleeve is supported in two relative to their length comparatively short length ranges of a support member.
  • the outer surface of the guide sleeve In the region of the pump chamber, the outer surface of the guide sleeve at a distance from the carrier element, since there is a channel arrangement.
  • a metering pump in particular for supplying fuel to a vehicle heater, as defined in claim 1.
  • This metering pump comprises a delivery piston which is reciprocable for delivering liquid medium, a guide sleeve partially receiving and reciprocating the guide piston, the guide sleeve having an inner surface defining a pump discharge chamber and having an outer surface leading to the pump discharge chamber Limited channel arrangement, wherein the guide sleeve is carried in a support member and in a first length region with its outer surface substantially over the entire circumference of the support member and in a second length range with its outer surface at a distance from the support member, wherein between the support member and the Guide sleeve in its second longitudinal region, the channel assembly is provided, wherein the guide sleeve in its second longitudinal region at least one Has support region, with which this is supported with respect to the support member.
  • the metering pump according to the invention is further constructed such that the guide sleeve limits the pump discharge chamber substantially in its first longitudinal region and limits the channel arrangement substantially in its second longitudinal region.
  • the design of the guide sleeve with at least one support section in that length range in which this also limits the channel arrangement allows a better distributed over the length of the guide sleeve away supporting or carrying action with respect to the Suelemetns. That is, that length range in which substantially a full-surface circumferential contact with respect to the support member is present, is relieved in terms of its support function, which is also important for the correct functionality of the metering pump, as a better distribution can be obtained over the entire length range of the guide sleeve , This in turn makes it possible not to produce the guide sleeve made of metal, but for example of plastic.
  • the use of plastic material allows the construction of the guide sleeve, as specified in the metering pump according to the invention, ie with support sections in certain length ranges, ie a basically non-rotationally symmetrical shape, for example by production in an injection molding process. Due to the possibility of being able to use other materials than metal due to the shape specification, in turn, the choice of materials be made so that the operating characteristics is improved, namely with respect to the friction behavior between the reciprocating delivery piston and the guide sleeve. Here, particularly low-friction plastics can be used, so that the service life of a metering pump constructed according to the invention can be significantly increased.
  • the guide sleeve has in its second longitudinal region in at least one circumferential region a recessed outer surface with respect to the first longitudinal region.
  • a support section projecting beyond this is then possible, for example, for a support section projecting beyond this to be provided in the region of the recessed outer surface.
  • At least one passage opening leading to the pump discharge chamber be provided in the adjoining area of the first length area to the second length area.
  • a recessed portion be provided on two substantially opposite circumferential regions in the second longitudinal region outer surface is provided.
  • the guide sleeve in the metering pump, may be equipped such that the guide sleeve has an outer contour in its second longitudinal region which corresponds to the outer contour of the guide sleeve in the first longitudinal region and to at least one peripheral region through an outwardly open and Channel arrangement is interrupted at least partially providing depression.
  • the guide sleeve can be constructed of plastic material, with the advantage that not only less expensive material and also easier to work or easier to handle in the manufacturing process material can be used, but that the sliding properties in the leadership of the delivery piston can be significantly improved.
  • a dosing pump designed according to the invention is designated generally by 10.
  • This metering pump 10 can be used to liquid fuel from a provided in a motor vehicle tank towards a heater such. As a heater or a heater to promote.
  • the metering pump 10 comprises a housing assembly 12 which is composed of several components.
  • a housing end part 14 is provided on which an inlet pipe 16 to be connected to a hose connection is provided.
  • a filter 18 is further provided in the housing end portion 14.
  • a housing outer wall 20 is fixedly connected to the housing end part 14, which is connected at its other axial end region - axially relative to a longitudinal axis of the entire metering pump 10 - to a further housing end part 22.
  • an elongated, sleeve-like carrier element 24 is supported in the radially inner region-again radially relative to the longitudinal axis A.
  • an outlet check valve 26 is supported on this sleeve-like carrier element 24, which comprises a part 28 which essentially provides a valve seat and an outlet connection 30 which can be connected to a hose line.
  • a spring-biased valve ball 32 On the valve sits a spring-biased valve ball 32, which prevents that in the outlet nozzle 30 funded liquid fuel flows back again.
  • a generally designated 34 solenoid coil is supported on the housing end portion 14 and the support member 24, a generally designated 34 solenoid coil is supported.
  • the housing end portion 14, a bobbin 36 of the electromagnetic coil 34 and the support member 24 define a pump inlet chamber 38, to which a In the housing end portion 14 provided inlet opening 40 leads.
  • This also designed with a generally ring-like cross-section and subsequently with reference to the 3 and 4 Guide sleeve 42 described in more detail has an interior 44 configured with a circular cross-section, for example.
  • This inner space 44 which is bounded by an inner surface 46, bounded in cooperation with the part 28 of the valve assembly 26, a pump discharge chamber 48 and also serves to guide a delivery piston 50 for reciprocation in the direction of the longitudinal axis A.
  • engaging region of the delivery piston 50 carries an armature 52.
  • a biasing spring 54 of the delivery piston 50 is biased so that it has the tendency to move as far as possible from the interior 44 of the guide sleeve 42 and out with a example on Anchor carried sealing element 56 to complete the inlet opening 40.
  • the guide sleeve 42 which according to the principles of the present invention is preferably constructed of plastic material, is of elongate shape and has substantially two lengths.
  • the guide sleeve 42 is shaped such that the circumferential contour of an outer surface 60 thereof corresponds to the circumferential contour of an inner surface 62 of the carrier element 24.
  • this inner surface 62 is provided with a substantially circular contour, so that in the first longitudinal region 58, the guide sleeve 42 is also formed with a circular outer surface.
  • the outer dimension of the guide sleeve 42 at least in this longitudinal region 58 has a certain excess with respect to the inner dimension of the support member 24, so that in particular in this first length portion 58 inserted into the support member 24 Guide sleeve 42 is provided a press fit and thus a stable support of the guide sleeve 42 is present.
  • a second length region 64 the shaping of the outer surface of the guide sleeve 42 deviates from the shape of the inner surface 62 of the carrier element 24.
  • the guide sleeve 42 is flattened on two mutually opposite circumferential regions, so that substantially planar, ie not curved outer surface regions 70, 72 are formed. These outer surface regions 70, 72 are now at a distance from the inner surface 62 of the carrier element 24, so that a channel arrangement 74 is created between the carrier element 24 and the guide sleeve 42 in this second length region 64 of the guide sleeve 42.
  • This channel arrangement 74 adjoins the inlet chamber 38 and leads to passage openings 76, which are respectively provided in the outer surface areas 70, 72 in the adjoining area to the first longitudinal area 58 of the guide sleeve 42 and lead into the inner space 44.
  • the position of these openings 76 relative to the longitudinal extension of the guide sleeve 42 is selected such that at maximum drawn out of the guide sleeve 42 delivery piston 50 whose still engaging in the guide sleeve 42 end the openings 76 no longer or no longer completely covers.
  • the delivery piston 50 covers the openings 76, so that then a connection between the pump discharge chamber 48 and the channel assembly 74 and thus the pump inlet chamber 38 is interrupted.
  • a support portion 78, 80 is provided in each of the flattened surface portions 70, 72.
  • the support sections 78, 80 extend from the end region of the guide sleeve 42 near the inlet chamber 38 into the region in which a respective through-opening 76 is formed.
  • the projection of the support portions 78, 80 over the respective flattened surface area 70, 72 is selected so that these support portions 78, 80 radially approximately up to the level of the outer surface 60 in the first length portion 58 and in that peripheral region, in which then a respective Abstützabêt 78, 80 connects, rich.
  • the delivery piston 50 in the in Fig. 1 As shown, in which the volume of the pump discharge chamber 48 is maximum, and then the solenoid assembly 34 is energized, the armature 52 moves together with the delivery piston 50 in the direction of decreasing the pump discharge chamber volume. After a short delivery stroke, the delivery piston 50 completely covers the openings 76 in the guide sleeve 42, so that no fuel contained in the pump discharge chamber 48 at that time can be forced back through the openings 76 in the direction of the inlet chamber 48.
  • the delivery piston 50 returns due to bias again towards increasing the pump discharge chamber volume, in which phase in this pump discharge chamber 48, a negative pressure is generated, as long as the openings 76 still from the delivery piston 50th are covered.
  • an overpressure is generated in the inlet chamber 38 by the delivery piston 50 which moves out of the guide sleeve 42. A certain proportion of the liquid fuel can escape through the inlet opening 40.
  • the wear in the frictional contact between the delivery piston 50 and the guide sleeve 42 can be significantly reduced.
  • the channel assembly 74 ensured that when using plastic material for this guide sleeve 42 nevertheless a very stable support is obtained.
  • the shape of the guide sleeve 42 in its second length portion 64 may be different than shown. So a division in a different angle ratio, than 180 ° is possible. Also, it is of course possible to provide the channel assembly 74 with differently shaped groove-like recesses which are open radially outwardly and extend along the guide sleeve 42 to one or more of the apertures 76.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, mit welcher beispielsweise flüssiger Brennstoff zu einem Heizgerät in einem Fahrzeug gefördert werden kann.
  • Derartige Dosierpumpen umfassen im Allgemeinen einen Förderkolben, der zum Fördern des flüssigen Brennstoffs hin- und herbewegbar ist und dazu beispielsweise in einer Führungshülse aufgenommen und geführt ist. Durch die Hin- und Herbewegung taucht der Kolben je nach Bewegungstakt mehr oder weniger stark in diese Führungshülse ein. Auf diese Art und Weise wird aus einer durch eine Innenoberfläche dieser Führungshülse auch begrenzten Pumpenausstoßkammer entweder der flüssige Brennstoff ausgestoßen, nämlich dann, wenn der Förderkolben in Richtung Minimierung des Pumpenausstoßkammervolumens bewegt wird, oder es kann Brennstoff aufgenommen werden, nämlich dann, wenn der Förderkolben in Richtung Maximierung des Pumpenausstoßkammervolumens bewegt wird.
  • Im Allgemeinen ist diese Führungshülse in einem Trägerelement, das Teil eines Gehäuses der Dosierpumpe sein kann oder in einem solchen Gehäuse getragen sein kann, fest getragen. Um den flüssigen Brennstoff in Richtung zu der Pumpenausstoßkammer leiten zu können, ist zwischen einer Außenoberfläche dieser Führungshülse und dem diese an sich tragenden Trägerelement ein Umfangsabstand vorhanden, so dass ein ringförmiger Strömungsraum gebildet wird. Dieser führt in Richtung zu der Pumpenausstoßkammer. In einem weiteren Längenbereich liegt die Führungshülse an dem Trägerelement im Wesentlichen über den gesamten Umfangsbereich an, so dass einerseits durch Presspassung eine stabile Halterung der Führungshülse gegeben ist und andererseits der ringförmige Kanalbereich axial begrenzt ist und dafür gesorgt ist, dass im Übergang zwischen dem Trägerelement und der Führungshülse kein flüssiger Brennstoff austreten kann. Um die stabile Halterung der Führungshülse erlangen zu können, muss diese im Allgemeinen aus Metallmaterial aufgebaut werden, so dass in einem vergleichsweise kurzen Längenbereich durch den Anlagekontakt zwischen Führungshülse und Trägerelement diese Halterung erzeugt wird, während in einem längeren Abschnitt dann der ringartige Zwischenraum gebildet ist, in welchem kein Kontakt zwischen der Führungshülse und dem Trägerelement besteht. Dies ist auch dadurch bedingt, dass derartige Führungshülsen im Allgemeinen durch Drehbearbeitung auf die gewünschten Maße gebracht werden, so dass sich grundsätzlich eine rotationssymmetrische Außenoberfläche ergibt, mit der Folge, dass nur in einem vorgegebenen Längenbereich der Tragekontakt zum Trägerelement vorhanden ist.
  • In der nachveröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 2004/040135 A1 ist eine Dosierpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, wobei ein Förderkolben in einer Führungshülse ausgenommen und geführt ist und die Führungshülse in zwei gegenüber ihrer Länge vergleichsweise kurzen Längenbereichen von einem Trägerelement getragen wird. Im Bereich der Pumpenkammer weist die Außenoberfläche der Führungshülse einen Abstand zum Trägerelement auf, da dort eine Kanalanordnung vorhanden ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosierpumpe bereitzustellen, welche bei vereinfachtem und kostengünstigerem gleichwohl stabilem Aufbau eine verbesserte Betriebscharakteristik aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dosierpumpe, insbesondere zum Zuführen von Brennstoff zu einem Fahrzeugheizgerät, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Diese Dosierpumpe umfasst einen Förderkolben, welcher zum Fördern von flüssigem Medium hin- und herbewegbar ist, eine den Förderkolben teilweise aufnehmende und zur Hin- und Herbewegung führende Führungshülse, wobei die Führungshülse mit einer Innenoberfläche eine Pumpenausstoßkammer begrenzt und mit einer Außenoberfläche eine zu der Pumpenausstoßkammer führende Kanalanordnung begrenzt, wobei die Führungshülse in einem Trägerelement getragen ist und in einem ersten Längenbereich mit ihrer Außenoberfläche im Wesentlichen über den gesamten Umfang an dem Trägerelement anliegt und in einem zweiten Längenbereich mit ihrer Außenoberfläche einen Abstand zu dem Trägerelement aufweist, wobei zwischen dem Trägerelement und der Führungshülse in ihrem zweiten Längenbereich die Kanalanordnung bereitgestellt ist, wobei die Führungshülse in ihrem zweiten Längenbereich wenigstens einen Abstützbereich aufweist, mit welchem diese bezüglich des Trägerelements gestützt ist.
  • Die erfindungsgemäße Dosierpumpe ist weiter so aufgebaut dass die Führungshülse im Wesentlichen in ihrem ersten Längenbereich die Pumpenausstoßkammer begrenzt und im Wesentlichen in ihrem zweiten Längenbereich die Kanalanordnung begrenzt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Dosierpumpe werden verschiedene vorteilhafte Aspekte erhalten. So gestattet die Ausgestaltung der Führungshülse mit zumindest einem Abstützabschnitt in demjenigen Längenbereich, in welchem diese auch die Kanalanordnung begrenzt, eine über die Länge der Führungshülse hinweg besser verteilte Abstütz- bzw. Tragewirkung bezüglich des Trägerelemetns. Das heißt, derjenige Längenbereich, in welchem im Wesentlichen ein vollflächiger Umfangsanlagekontakt bezüglich des Trägerelements vorhanden ist, wird hinsichtlich seiner Abstützfunktion, die auch für die korrekte Funktionalität der Dosierpumpe bedeutend ist, entlastet, da eine bessere Verteilung auf den gesamten Längenbereich der Führungshülse erhalten werden kann. Dies wiederum gestattet es, die Führungshülse nicht aus Metall herzustellen, sondern beispielsweise aus Kunststoff. Bei Einsatz einer aus Kunststoff aufgebauten Führungshülse besteht bei der aus dem Stand der Technik bekannten Konfiguration grundsätzlich das Problem, dass bei Beschränkung der Tragefunktion auf einen vergleichsweise kurzen Längenbereich, nämlich denjenigen Längenbereich, in dem kein ringartiger Kanal gebildet ist, aufgrund der deutlich höheren Elastizität bzw. Flexibilität des Kunststoffmaterials im Vergleich zu Metallmaterial die Gefahr des Verkippens der Führungshülse besteht. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Dosierpumpe jedoch eine zusätzliche Abstützung in demjenigen Längenbereich vorgesehen ist, der an sich auch zur Brennstoffzuführung dient, kann diese Gefahr des Verkippens auch bei Einsatz von Kunststoffmaterial verhindert werden. Andererseits gestattet der Einsatz von Kunststoffmaterial den Aufbau der Führungshülse, so wie bei der erfindungsgemäßen Dosierpumpe vorgegeben, also mit Abstützabschnitten in bestimmten Längenbereichen, d.h. einer grundsätzlich nicht rotationssymmetrischen Formgebung, beispielsweise durch Herstellung in einem Spritzgussverfahren. Durch die Möglichkeit, bedingt durch die Formvorgabe andere Materialien als Metall einsetzen zu können, kann wiederum die Materialauswahl so getroffen werden, dass die Betriebscharakteristik verbessert wird, nämlich hinsichtlich des Reibverhaltens zwischen dem hin- und herbewegbaren Förderkolben und der Führungshülse. Hier können besonders reibungsarme Kunststoffe zum Einsatz gebracht werden, so dass die Betriebslebensdauer einer erfindungsgemäß aufgebauten Dosierpumpe deutlich erhöht werden kann.
  • Beispielsweise kann bei der erfindungsgemäßen Dosierpumpe vorgesehen sein, dass die Führungshülse in ihrem zweiten Längenbereich in wenigstens einem Umfangsbereich eine bezüglich des ersten Längenbereichs zurückgesetzte Außenoberfläche aufweist. Dabei ist es dann beispielsweise möglich, dass in dem Bereich der zurückversetzten Außenoberfläche ein über diese hinausragender Abstützabschnitt vorgesehen ist.
  • Um auch im zweiten Längenbereich eine Abstützfunktion zu erlangen, die näherungsweise der Abstützung im ersten Längenbereich entspricht, wird weiter vorgeschlagen, dass der Abstützabschnitt über die zurückversetzte Außenoberfläche bis auf das Niveau der Außenoberfläche im ersten Längenbereich hinausragt.
  • Zum Bereitstellen eines Übergangs zwischen der Kanalanordnung und der Pumpenausstoßkammer wird vorgeschlagen, dass im Angrenzungsbereich des ersten Längenbereichs an den zweiten Längenbereich wenigstens eine zu der Pumpenausstoßkammer führende Durchtrittsöffnung vorgesehen ist.
  • Um trotz der Möglichkeit, auch im zweiten Längenbereich eine Abstützung der Führungshülse bezüglich des Trägerelements bereitstellen zu können, einen möglichst großen Strömungsquerschnitt im Bereich der Kanalanordnung erlangen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass an zwei im Wesentlichen entgegengesetzt zueinander liegenden Umfangsbereichen im zweiten Längenbereich eine zurückversetzte Außenoberfläche vorgesehen ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Dosierpumpe die Führungshülse derart ausgestattet sein, dass die Führungshülse in ihrem zweiten Längenbereich eine Außenkontur aufweist, die der Außenkontur der Führungshülse im ersten Längenbereich entspricht und an wenigstens einen Umfangsbereich durch eine nach außen hin offene und die Kanalanordnung wenigstens zum teil bereitstellende Einsenkung unterbrochen ist.
  • Wie vorangehend bereits ausgeführt, ist es ein besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass insbesondere auch bedingt durch die konstruktive Auslegung die Führungshülse aus Kunststoffmaterial aufgebaut werden kann, mit dem Vorteil, dass nicht nur kostengünstigeres Material und auch leichter bearbeitbares bzw. im Herstellungsverfahren leichter handhabbares Material eingesetzt werden kann, sondern dass auch die Gleiteigenschaften bei der Führung des Förderkolbens deutlich verbessert werden können.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
  • Fig. 1
    eine Dosierpumpe im Längsschnitt, geschnitten längs einer Linie I-I in Fig. 2;
    Fig. 2
    eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 gezeigten Dosierpumpe, geschnitten längs einer Linie II-II in Fig. 1;
    Fig. 3
    eine vergrößerte Detailansicht des Ausschnitts III in Fig. 2;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht einer bei der Dosierpumpe der Fig. 1 eingesetzten Führungshülse.
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Dosierpumpe allgemein mit 10 bezeichnet. Diese Dosierpumpe 10 kann dazu eingesetzt werden, flüssigen Brennstoff von einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Tank in Richtung zu einem Heizgerät, wie z. B. einer Standheizung oder einem Zuheizer zu fördern.
  • Die Dosierpumpe 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12, die aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist. So ist ein Gehäuseendteil 14 vorgesehen, auf welchem ein mit einem Schlauchanschluss zu verbindender Einlassstutzen 16 vorgesehen ist. Im Gehäuseendteil 14 ist ferner ein Filter 18 vorgesehen. Im Außenumfangsbereich ist mit dem Gehäuseendteil 14 eine Gehäuseaußenwandung 20 fest verbunden, die an ihrem anderen axialen Endbereich - axial bezogen auf eine Längsachse der gesamten Dosierpumpe 10 - mit einem weiteren Gehäuseendteil 22 verbunden ist. An diesem weiteren Gehäuseendteil 22 ist im radial inneren Bereich - radial wieder bezogen auf die Längsachse A - ein lang gestrecktes, hülsenartiges Trägerelement 24 getragen. An diesem hülsenartigen Trägerelement 24 wiederum ist ein Auslass-Rückschlagventil 26 getragen, das ein im Wesentlichen einen Ventilsitz bereitstellendes Teil 28 und einen mit einer Schlauchleitung verbindbaren Auslassstutzen 30 umfasst. Auf dem Ventil sitzt eine federvorgespannte Ventilkugel 32 auf, welche verhindert, dass in den Auslassstutzen 30 geförderter flüssiger Brennstoff wieder zurück strömt.
  • Auf dem Gehäuseendteil 14 und dem Trägerelement 24 ist eine allgemein mit 34 bezeichnete Elektromagnetspule getragen. Das Gehäuseendteil 14, ein Spulenträger 36 der Elektromagnetspule 34 und das Trägerelement 24 begrenzen eine Pumpeneinlasskammer 38, zu welcher eine im Gehäuseendteil 14 vorgesehene Einlassöffnung 40 führt.
  • Das Trägerelement 24, das, wie in Fig. 2 erkennbar, im Allgemeinen von ringartigem Querschnitt ist, trägt mit seiner Innenoberfläche eine Führungshülse 42. Diese ebenfalls mit im Allgemeinen ringartigem Querschnitt ausgestaltete und nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 detaillierter beschriebene Führungshülse 42 weist einen mit beispielsweise kreisrundem Querschnitt ausgestalteten Innenraum 44 auf. Dieser Innenraum 44, welcher begrenzt ist durch eine Innenoberfläche 46, begrenzt in Zusammenwirkung mit dem Teil 28 der Ventilanordnung 26 eine Pumpenausstoßkammer 48 und dient weiterhin der Führung eines Förderkolbens 50 zur Hin- und Herbewegung in Richtung der Längsachse A. In seinem nicht in die Führungshülse 42 eingreifenden Bereich trägt der Förderkolben 50 einen Anker 52. Ferner ist durch eine Vorspannfeder 54 der Förderkolben 50 so vorgespannt, dass er die Tendenz hat, sich so weit als möglich aus dem Innenraum 44 der Führungshülse 42 heraus zu bewegen und dabei mit einem beispielsweise am Anker getragenen Dichtelement 56 die Einlassöffnung 40 abzuschließen.
  • Die Führungshülse 42, welche gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist, ist von lang gestreckter Gestalt und weist im Wesentlichen zwei Längenbereiche auf. In einem ersten Längenbereich 58 ist die Führungshülse 42 so geformt, dass die Umfangskontur einer Außenoberfläche 60 derselben der Umfangskontur einer Innenoberfläche 62 des Trägerelements 24 entspricht. Im dargestellten Beispiel ist beispielsweise diese Innenoberfläche 62 mit im Wesentlichen kreisrunder Kontur bereitgestellt, so dass im ersten Längenbereich 58 die Führungshülse 42 ebenfalls mit kreisrunder Außenoberfläche ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Außenabmessung der Führungshülse 42 zumindest in diesem Längenbereich 58 ein bestimmtes Übermaß bezüglich der Innenabmessung des Trägerelements 24 aufweist, so dass insbesondere in diesem ersten Längenbereich 58 bei in das Trägerelement 24 eingesetzter Führungshülse 42 eine Presspassung bereitgestellt ist und somit eine stabile Halterung der Führungshülse 42 vorliegt.
  • In einem zweiten Längenbereich 64 weicht die Formgebung der Außenoberfläche der Führungshülse 42 von der Formgebung der Innenoberfläche 62 des Trägerelements 24 ab. Man erkennt insbesondere in Fig. 2, dass an zwei einander entgegengesetzt liegenden Umfangsbereichen die Führungshülse 42 abgeflacht ist, so dass im Wesentlichen plane, also nicht gekrümmte Außenoberflächenbereiche 70, 72 gebildet sind. Diese Außenoberflächenbereiche 70, 72 liegen nun im Abstand zur Innenoberfläche 62 des Trägerelements 24, so dass zwischen dem Trägerelement 24 und der Führungshülse 42 in diesem zweiten Längenbereich 64 der Führungshülse 42 eine Kanalanordnung 74 geschaffen ist. Diese Kanalanordnung 74 schließt an die Einlasskammer 38 an und führt zu Durchgangsöffnungen 76, die jeweils in den Außenoberflächenbereichen 70, 72 im Angrenzungsbereich an den ersten Längenbereich 58 der Führungshülse 42 bereitgestellt sind und in den Innenraum 44 führen. Die Lage dieser Öffnungen 76 bezogen auf die Längserstreckung der Führungshülse 42 ist derart gewählt, dass bei maximal aus der Führungshülse 42 herausgezogenem Förderkolben 50 dessen noch in die Führungshülse 42 eingreifendes Ende die Öffnungen 76 nicht mehr bzw. nicht mehr vollständig überdeckt. Bei maximal in die Führungshülse 42 eintauchendem Förderkolben 50, also bei minimalem Volumen der Pumpenausstoßkammer 58 überdeckt der Förderkolben 50 die Öffnungen 76, so dass dann eine Verbindung zwischen der Pumpenausstoßkammer 48 und der Kanalanordnung 74 und somit der Pumpeneinlasskammer 38 unterbrochen ist.
  • Man erkennt in den Fig. 3 und 4 weiter, dass bei jedem der abgeflachten Oberflächenbereiche 70, 72 ein Abstützabschnitt 78, 80 vorgesehen ist. Die Abstützabschnitte 78, 80 erstrecken sich im dargestellten Beispiel von dem der Einlasskammer 38 nahe liegenden Endbereich der Führungshülse 42 bis in den Bereich, in welchem eine jeweilige Durchgangsöffnung 76 ausgebildet ist. Der Überstand der Abstützabschnitte 78, 80 über den jeweiligen abgeflachten Oberfächenbereich 70, 72 ist so gewählt, dass diese Abstützabschnitte 78, 80 radial näherungsweise bis auf das Niveau der Außenoberfläche 60 im ersten Längenbereich 58 und zwar in demjenigen Umfangsbereich, in welchem dann auch ein jeweiliger Abstützabschnitt 78, 80 anschließt, reichen.
  • Beim Einsetzen der Führungshülse 42 in das Trägerelement 24 wird somit nicht nur ein stabiler und gegen Ausweichbewegungen sicherer Halt der Führungshülse im ersten Längenbereich 58 erlangt, sondern es wird trotz des Bereitstellens der Kanalanordnung 74 dafür gesorgt, dass auch im zweiten Längenbereich 64 in praktisch jeder Richtung eine stabile Abstützung für die Führungshülse 42 bereitgestellt ist, so dass trotz der Tatsache, dass diese aus im Vergleich zu Metallmaterial deutlich flexiblerem Kunststoffmaterial aufgebaut werden kann, dennoch eine stabile Führungsfunktion für den Förderkolben 50 bereitstellen kann.
  • Nachfolgend wird die Funktion der erfindungsgemäßen Dosierpumpe 10 beschrieben.
  • Befindet sich der Förderkolben 50 in der in Fig. 1 dargestellten Positionierung, in welcher das Volumen der Pumpenausstoßkammer 48 maximal ist, und wird dann die Elektromagnetanordnung 34 erregt, so bewegt sich der Anker 52 zusammen mit dem Förderkolben 50 in Richtung Verringern des Pumpenausstoßkammervolumens. Bereits nach einem kurzen Förderhub überdeckt der Förderkolben 50 die Öffnungen 76 in der Führungshülse 42 vollständig, so dass kein zu dieser Zeit in der Pumpenausstoßkammer 48 enthaltener Brennstoff über die Öffnungen 76 in Richtung zur Einlasskammer 48 zurückgedrängt werden kann. Bei einer dann fortschreitenden Minimierung des Volumens der Pumpenausstoßkammer 48 wird der darin enthaltene Brennstoff durch eine Auslassöffnung 84 des Teils 28 gedrängt, so dass auch die Ventilkugel 32 von ihrem Ventilsitz abhebt und der geförderte Brennstoff dann unter Überwindung der Ventilanordnung 26 über den Auslassstutzen 30 abgegeben werden kann. Bei diesem Fördertakt wird gleichzeitig auch durch Vergrößern des Volumens der Einlasskammer 38 ― bedingt dadurch, dass der Förderkolben 50 weiter in die Führungshülse 42 eintaucht ― flüssiger Brennstoff in die Einlasskammer 38 gesaugt.
  • Wird nach erreichtem minimalen Volumen der Pumpenausstoßkammer 48 die Erregung der Elektromagnetanordnung 34 beendet, so kehrt der Förderkolben 50 vorspannungsbedingt wieder in Richtung Vergrößerung des Pumpenausstoßkammervolumens zurück, wobei in dieser Phase in dieser Pumpenausstoßkammer 48 ein Unterdruck erzeugt wird, solange die Öffnungen 76 noch vom Förderkolben 50 überdeckt sind. Gleichzeitig wird in der Einlasskammer 38 durch den sich aus der Führungshülse 42 heraus bewegenden Förderkolben 50 ein Überdruck erzeugt. Ein gewisser Anteil des flüssigen Brennstoffs kann dabei durch die Einlassöffnung 40 entweichen. Mit zunehmendem Erschweren des Entweichens über die Einlassöffnung 40 und mit Freigabe der Verbindung zwischen der Pumpenausstoßkammer 48 und der Einlasskammer 38 wird dann aber der Brennstoff weiter über die Kanalanordnung 74 in die Pumpenausstoßkammer 48 gedrängt, so dass bei einem nachfolgenden Verringern des Volumens der Pumpenausstoßkammer 48 ein erneutes Brennstoffquantum in Richtung Auslassstutzen 30 gefördert wird.
  • Durch den Einsatz einer Führungshülse aus Kunststoffmaterial, das hinsichtlich seiner Gleiteigenschaften einerseits und hinsichtlich der Resistenz gegen das zu fördernde Medium andererseits optimiert werden kann, kann der Verschleiß im Reibkontakt zwischen dem Förderkolben 50 und der Führungshülse 42 deutlich gemindert werden. Gleichzeitig ist durch die Abstützung der Führungshülse 42 auch in demjenigen Längenbereich, in welchem sie zusammen mit dem Trägerelement 24 die Kanalanordnung 74 begrenzt, dafür gesorgt, dass bei Einsatz von Kunststoffmaterial für diese Führungsülse 42 gleichwohl eine sehr stabile Halterung erlangt wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Formgebung der Führungshülse 42 in ihrem zweiten Längenbereich 64 anders sein kann als dargestellt. So ist eine Teilung in einem anderen Winkelverhältnis, als 180° möglich. Auch ist es selbstverständlich möglich, die Kanalanordnung 74 durch andersartig geformte nutartige Einsekungen bereitzustellen, die nach radial außen hin offen sind und entlang der Führungshülse 42 sich zu einer oder mehrerer der Öffnungen 76 erstrecken. Letztendlich ist auch die in den Fig. 3 und 4 erkennbare Variante so zu interpretieren, dass im zweiten Längenbereich 64 in gewissen Umfangsbereichen eine Unterbrechung der ansonsten der Formgebung im ersten Längenbereich 58 entsprechenden Außenoberfläche 60 erzeugt ist, so dass eine Abstützung der Führungshülse 42 nicht nur über die beiden Abstützabschnitte 78, 80 erlangt wird, sondern diese auch in den zwischen den beiden abgeflachten und somit die nutartigen Einsenkungen bereitstellenden Oberflächenbereichen 70, 72 liegenden Umfangsbereichen 82, 84 bezüglich des Trägerelements 24 abgestützt ist. Bei entsprechender Stabilität. der Führungshülse 42 könnte die Abstützung ggf. nur über derartige als Abstützbereiche auch wirksame Umfangsbereiche 82, 84 erfolgen und auf die Abstützabschnitte 78, 80 verzichtet werden.

Claims (9)

  1. Dosierpumpe, umfassend:
    - einen Förderkolben (50), welcher zum Fördern von flüssigem Medium hin- und herbewegbar ist,
    - eine den Förderkolben (50) teilweise aufnehmende und zur Hin- und Herbewegung führende Führungshülse (42), wobei die Führungshülse (42) mit einer Innenoberfläche (46) eine Pumpenausstoßkammer (48) begrenzt und mit einer Außenoberfläche (60) eine zu der Pumpenausstoßkammer (48) führende Kanalanordnung (74) begrenzt, wobei die Führungshülse (42) in einem ersten Längenbereich (58) mit ihrer Außenoberfläche (60) über den gesamten Umfang an einem Trägerelement (24) anliegt und dadurch an dem Trägerelement (24) getragen ist und in einem zweiten Längenbereich (64) mit ihrer Außenoberfläche einen Abstand zu dem Trägerelement (24) aufweist, so dass zwischen dem Trägerelement (24) und der Führungshülse (42) in ihrem zweiten Längenbereich (64) die Kanalanordnung (74) bereitgestellt ist, wobei die Führungshülse (42) in ihrem zweiten Längenbereich (64) wenigstens einen Abstützbereich (78, 80, 82, 84) aufweist, mit welchem diese bezüglich des Trägerelements (24) gestützt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (42) in ihrem ersten Längenbereich (58) die Pumpenausstoßkammer (48) begrenzt.
  2. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (42) in ihrem zweiten Längenbereich (64) in wenigstens einem Umfangsbereich eine bezüglich des ersten Längenbereichs (58) zurückgesetzte Außenoberfläche (70, 72) aufweist.
  3. Dosierpumpe nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich der zurückversetzten Außenoberfläche (70, 72) ein über diese hinausragender Abstützabschnitt (78, 80) vorgesehen ist.
  4. Dosierpumpe nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützabschnitt (78, 80) über die zurückversetzte Außenoberfläche (70, 72) bis auf das Niveau der Außenoberfläche im ersten Längenbereich (58) hinausragt.
  5. Dosierpumpe nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Angrenzungsbereich des ersten Längenbereichs (58) an den zweiten Längenbereich (64) wenigstens eine zu der Pumpenausstoßkammer (48) führende Durchtrittsöffnung (76) vorgesehen ist.
  6. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass an zwei im Wesentlichen entgegengesetzt zueinander liegenden Umfangsbereichen im zweiten Längenbereich (64) eine zurückversetzte Außenoberfläche (70, 72) vorgesehen ist.
  7. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (42) in ihrem zweiten Längenbereich (64) eine Außenkontur aufweist, die der Außenkontur der Führungshülse (42) im ersten Längenbereich (58) entspricht und an wenigstens einem Umfangsbereich durch eine nach außen hin offene und die Kanalanordnung (74) wenigstens zum teil bereitstellende Einsenkung unterbrochen ist.
  8. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1-7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (42) aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist.
  9. Dosierpumpe nach eimen der Ausprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Führungshülse (42) aus Kunststoffmaterial aufgebaut ist.
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