DE2823722A1

DE2823722A1 - Geraeuschdaempfung fuer kraftstofffoerderpumpen

Info

Publication number: DE2823722A1
Application number: DE19782823722
Authority: DE
Inventors: Guenter Hirsch; Hans Ulrich Dipl In Muetschele; Peter Ringwald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1979-12-06
Also published as: JPS54157302A; GB2022690B; GB2022690A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Geräuschdämpfer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Für die Geräuschdämpfung bei wechselnden Druckeinwirkungen ausgesetzten Fördermedien, wie sie praktisch bei jeder Kolben- oder artverwandten Pumpe entstehen, sind schon elastische Medien vorgeschlagen worden, die der Einwirkung des geförderten Mediums so ausgesetzt sind, daß sie durch ihre Eigenelastizität in der Lage sind, im Fördermedium entstehende Druckschwingungen zu dämpfen oder zu glätten. Solche Vorschläge umfassen insbesondere die Anordnung von im Saug- oder Druckraum der Pumpe im wesentlichen freiliegenden Dämpfungsgliedern, die aus einer elastischen Hülle bestehen, die ein Luftvolumen einschließt. Dies bedeutet jedoch ein zusätzliches Teilelement innerhalb des Pumpenbereichs und den Nachteil, daß ein von allen Seiten zugänglicher, aus einer elastischen Hülle bestehender Geräuschdämpfer auch von allen Seiten und an allen Stellen einer Beschädigung ausgesetzt sein kann, beispielsweise einem Undichtwerden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Geräuschdämpfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich durch die in den Hohlraum innerhalb eines ohnehin vorhandenen Wandungsbereichs der Pumpe eingelegte und verstemmte Membran eine besonders einfache Bauart ergibt, die technologisch sehr gut beherrschbar ist. Es werden im Saug- oder Druckraum freiliegende Dämpfungsglieder vermieden und die Intensität der Dämpfung läßt sich durch die Wahl des Membranwerkstoffes beeinflussen.

Schließlich ist noch vorteilhaft, daß für höhere Absolutdrücke

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oder für höhere Druckdifferenzen zur Abstützung der Membran zusätzlich eine Feder eingesetzt werden kann, so daß ein großer Arbeitsbereich gewährleistet ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Geräuschdämpfers möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß sich ein solcher Geräuschdämpfer auch gleichzeitig für Geräuschdämpfungen im Saug- und im Druckbereich der Kraftstofförderpumpe einsetzen läßt, wobei in einer weiteren Ausgestaltung ein integrierter Dämpfungsblock gebildet ist, der in einen solchen Trennwandbereich innerhalb der Pumpe eingesetzt wird, daß er sowohl Druck- als auch Saugschwingungseinwirkungen ausgesetzt ist. Dieser Dämpfungsblock verfügt dann über zwei Membranen für die Dämpfung von Saug- und Druckschwingungen im Fördermedium; er ist vorfabrizierbar und braucht lediglich noch in eine geeignete Lagerung eingesetzt zu werden, die die Wirkverbindung der beiden Membranen mit dem Saug- und dem Druckraum sicherstellt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 als Teilausschnitt im Querschnitt einen Pumpendeckel mit in diesen eingelegter Membran zur druckseitigen Schwingungsdämpfung, die Figuren 2a und 2b ebenfalls in Teildarstellung ein in eine Grundplatte integriertespämpfungselement zur Ansauggeräuschdämpfung und in einer Erweiterung zur gleichzeitigen Druckschwingungsdämpfung, Fig. 3 einen an beliebiger Stelle einer Pumpe einbaubaren, kombinierten Dämpfungsblock zur Saug- und Druckschwingungsdämpfung und die Figuren 4a und 4b in einer auseinandergezogenen Quer-

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Schnittsdarstellung einen die Dämpfungsmembran für Druck- und Saugschwingung geneinsam enthaltenden Spannkorb, der als vorgefertigtes Koepaktteil in einer Aufnahmeöffnung der Saugplatte einsetzbar ist.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, eine möglichst kompakte Druckdämpfungseinrichtung von einfacher Bauart zu schaffen, die an geeigneter Stelle in einen Hohlraum oder eine Aufnahmeöffnung eines Wandbereichs einsetzbar ist, der bei üblichem Pumpenaufbau ohnehin vorhanden ist und daher beispielsweise Teil der Saugplatte, einer Grundplatte oder eines Pumpendeckels innerhalb der Flüssigkeitsförderpumpe sein kann. Die zur Geräuschdämpfung verwendete Membran ist scheibenartig rund ausgebildet und wird in eine Abschulterung des Wandungshohlrauas eingesetzt, sie dichtet den Hohlraum gleichzeitig ab und steht nach außen mit dem zu Druckschwingungen oder Saugschwingungen neigenden Fördermedium in Verbindung. Die Befestigung der Membran in der Abschulterung des Hohlraums kann durch Verstemmen erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Kraftstofförderpumpe im einzelnen erläutert, obwohl der Einsatz des erfindungsgemäßen Geräuschdämpfers nicht auf einen solchen Typ ausschließlich beschränkt ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur die Teile der Kraftstofförderpumpe 1 genauer dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind, denn der grundlegende Aufbau und das Arbeitsprinzip von Pumpen, die das von ihnen geförderte Medium in Druck- oder Saugschwingungen versetzen, ist für sich gesehen bekannt; es handelt sich üblicherweise um Kolben- oder artverwandte Pumpen. Die Fig. 1 zeigt den Auslaßbereich einer sol-

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chen Kraftstofförderpumpe, bestehend aus einem Pumpendeckel 2 mit Rückschlagventil 3. Der Pumpendeckel lagert bei 4 eine feststehende Achse, auf welcher der bei 5 noch sichtbare Anker des die nicht dargestellten eigentlichen Pumpendrehteile antreibenden Elektromotors angeordnet ist. Der Kollektor des Elektromotors mit auf diesem gleitenden Kohlebürsten ist bei 6 gezeigt. Da bei solchen Pumpentypen der geförderte Kraftstoff den Pumpeninnenraum einschließlich des Elektromotors, der hier druckseitig angeordnet ist, durchströmt, ist der in Fig. 1 gezeigte integrierte druckseitige Schwingungsdämpfer 7 in den Purapendeckel 2 eingebaut, der an geeigneter Stelle einen kreisförmigen oder ovalen oder sonstwie geformten Hohlraum 8 bildet. Dieser Hohlraum weist die Form eines Sacklochs auf und verfügt über eine Schulter 9, so daß der Hohlraum 8 sich durch eine bündig in die Abschulterung 9 eingelegte Membran 10 verschließen und abdichten läßt. Der Aufbau dieses druckseitigen Schwingungsdämpfers vervollständigt sich durch einen Beileg ring oder eine Dichtscheibe 11, über die dann, wie bei 12 gezeigt, angrenzende Materialbereiche des Pumpendeckels 2 verstemmt sind, beispielsweise durch eine Schereinwirkung über den Abdeckring 11 gedrückt sind, so daß der Abdeckring 11 fest auf die Membran und diese fest in die Abschulterung 9 gepreßt wird. Man erzielt so eine einwandfreie Abdichtung, auch wenn die eingescherten Stemmnasen, wie in Fig. 2a gezeigt, nur an wenigen Stellen über den Umfang auf den Abdeckring 11 einwirken.

Im Allgemeinfall ist es nicht erforderlich, auf die Membran eine Vorspannung auszuüben, da der bei der Montage und Herstellung des Deckels beim Verstemmen der Membran eingeschlossene Atmosphärendruck ein ausreichendes Druckpolster für die Membranelastizität bildet.

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Bei höheren Absolutdrücken bzw. höheren auftretenden Druckdifferenzen ist es möglich, zur Abstützung der Membran zusätzlich eine Druckfeder 12aeinzusetzen, die sich einerseits am Hohlraumboden und andererseits an einer Ringfassung 13 abstützen kann, die innen an der Membran 10 angeordnet ist.

Dieser in der vorliegenden Ausführungsform als druckseitiger Schwingungsdämpfer arbeitende Geräuschdämpfer ist in der dargestellten Form ein integrierter Bestandteil Jer Elektrokraftstoffpumpe, nämlich ihres Deckels 2 und kann bei der Herstellung des Deckels mit diesem vormontiert werden.

Die Membran kann aus beliebigen Werkstoffen bestehen; es ist möglich, hier eine Gummimembran zu verwenden, wodurch sich auch sofort eine einwandfreie Abdichtung 3es Hohlraums 8 und des in diesem eingeschlossenen Luftvolumens gegenüber dem Druckraum ergibt.

Membran 10 und Abdeckring 11 können als einfache Stanzteile ausgebildet sein.

Es versteht sich, daß der integrierte Einbau eines solcherart beschaffenen Schwingungsdämpfers an beliebiger Stelle innerhalb des Pumpenbereichs vorgenommen werden kann, soweit dort befindliche Wandungen,Platten, Halte- und Lagerteile so ausgebildet sind, daß in diese ein Hohlraum 8 mit dem erforderlichen oder gewünschten Luftvolumen eingearbeitet werden kann. Als Anhaltspunkt sei an dieser Stelle ein Luftvolumen von V = .1 cm³ genannt, welches für die Beherrschung von bei Kraftstofförderpumpen üblicherweise auftretenden Schwingungs- und Druckdifferenzen als ausreichend erachtet werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 2a und 2b ist der

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Schwingungsdämpfer als Ansauggeräuschdämpfer ausgebildet und daher in der sogenannten Grundplatte 14 angeordnet, die als ein scheibenförmiges, quer zum Fluß des Fördermediums liegendes Bauteil der ersten oder einer weiteren Pumpe den jeweiligen Saugraum, der bei mehreren Pumpenstufen immer der Druckraum der vorgeschalteten Pumpe ist, vom Druckraum der eigenen Pumpe trennt. Die allgemeine Beschaffenheit und der Aufbau der Grundplatte 14 ist an sich beliebig; sie verfügt über eine zentrale Bohrung 15 zur Aufnahme der Achse, die, wie weiter vorn schon erwähnt, auf ihrer anderen Seite bei 4 im Pumpendeckel 2 gelagert ist. Die Anordnung und Ausbildung von Hohlraum 8¹, Membran 10' mit Abdeckring 11' und den Stemmnasen 12' entspricht im wesentlichen der Ausbildungsform der Fig. 1 mit der Ausnahme, daß die Membran 10' bei der Grundplattenmontage der Fig. 2b den im Saugraum befindlichen Druckschwingungen des Fördermediums ausgesetzt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2b schließlich möglich, den Hohlraum durch einen gestrichelt dargestellten Durchlaß 16 auch zum Druckraum zu öffnen, was einerseits bedeutet, daß innerhalb des Hohlraums bei arbeitender Pumpe kein Luftvolumen mehr eingeschlossen sein kann, andererseits das Schwingungsdämpfersystem so auch als Druckdämpfer auf der Druckseite eingesetzt werden kann, wobei dann die Druckschwingungen im Fördermedium, die auf der Saugseite entstehen, von der Masse des auf der anderen Membranseite befindlichen druckseitigen Fördermediums aufgefangen werden und umgekehrt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung eines kombinierten Ansaug- und Druckgeräuschdämpfers ist in Fig. 3 im wesentlichen schematisch dargestellt; eine Saugplatte 20, die der Grundplatte 14 in den Figuren 2a und 2b entsprechen kann,

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verfügt über eine zentrale Bohrung 21, etwa zur Aufnahme einer Welle und über eine Aufnahmetasche oder einen Hohlraum 22, in welchen ein Dämpfungsblocksystem eingesetzt ist, welches bevorzugt, wie in Fig. 4b dargestellt, eine vorgefertigte Einheit bilden kann. Durch den Einsatz dieses Dämpfungsblocks 23 in die Aufnahmetasche 22 der Saugplatte 20 ergibt sich eine in die Saugplatte 20 integrierte Dämpfungsblockeinheit, die beidseitig wirkt, d.h. Saug- und Druckdämpfungsschwingungen abbauen und glätten kann. Die Aufnahmetasche 22 in der Saugplatte 20 verfügt über einen Durchlaß 24 zur Druckseite und über eine Ringschulter 25, auf die eine erste Druckdämpfungsmembran 26 aufgelegt ist. An diese Druckdämpfungsmembran schließt sich eins Distanzring- und Abdichteinrichtung 27 an, die im Querschnitt etwa hanteiförmig ausgebildet ist und mit Hilfe einer Zwischen- oder Trennwand 30 einen ersten, von der Membran 26 zur Druckseite abgedichteten Hohlraum 28 und einen zweiten Hohlraum 29 bildet, der von einer zweiten Membran 31 abgedichtet ist, die als Saugschwingungsdämpfer zusammen mit ihrem zugeordneten Hohlraum 29 eingesetzt ist. Die Dämpfungsblockeinrichtung der Fig. 3 umfaßt daher in einer einheitlichen Aufnahmetasche 22 der Saugplatte 20 zwei durch die Zwischenwand 30 der Distanzringeinrichtung 27 getrennte Geräuschdämpfersysteme, jeweils mit eigenem Hohlraum 28 bzw. 29 und eigenen Membranen 26, 31. Auf die in der Zeichenebene der Fig. 3 untere Membran 31 zur Sauggeräuschdämpfung kann dann noch ein Abdeckring, beispielsweise eine Stahlring 32 aufgelegt sein, der in der Aufnahmetasche 22 verbördelt ist oder auch hier wieder durch Verstemmen, also mit Hilfe von über den Umfang der Aufnahmetasche verteilte Stemmnasen gehalten ist. Sind daher bei der Darstellung der Fig. 3 die Einzelteile des Gerauschdärapfergesamtsystems noch in die Aufnahmetasche 22 eingeschichtet und durch eine abschließende Verbördelung gehalten, so ist es entsprechend der in den Figuren 4a und 4b

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gezeigten Ausführungsform möglich, den kompakten Dämpfungsblock 23', wie in Fig. 4 gezeigt, auch getrennt vorzufertigen, so daß ein solcher 31ock einfach hergestellt, ohne größere Schwierigkeiten überprüft und auch ausgewechselt werden kann. Der Dämpfungsblock 23' der Fig. 4b verfügt im wesentlichen über die gleichen Bauelemente wie auch die Dämpfungsblockeinheit der Fig. 3, also eine obere Membran 26' zur Dämpfung von Druckschwingungsgeräuschen, eine Distanzeinrichtung 27' mit einer mittleren Trennplatte 30', sowie eine untere Membran 31' als Hauptbauteile. Zusammengehalten wird das Ganze dann von einem Spannkorb 33, der mit umgelegten oder umgebördelten ringförmigen Randteilen 33a, 33b außen über den Umfang auch die Membranen 26' und 31' erfaßt und hält. Falls gewünscht kann zwischen der unteren Ringeinfassung 33b des Spannkorbs 33 und der Membran 31' noch ein Abdeckring, beispielsweise ein Stahlring 32' eingelegt sein.

Bei beiden Ausführungsformen ist es möglich, eine oder beide Membranen gegen die Zwischenplatte durch eine Feder 34 abzustützen, falls die zu erwartenden Absolut- oder Differenzdrücke die elastischen Eigenschaften des Membranmaterials zu stark beanspruchen.

Der in Fig. 4b gezeigte vorgefertigte Dämpfungsblock 23' wird dann in die Aufnahmetasche 22' der Saugplatte 20 lediglich eingeschoben, wobei ein am Taschengrund eingelegter Dichtring 35, etwa aus Gummi die Saug- gegenüber der Druckseite abdichtet. Die Sicherung des Dämpfungsblocks 23' in der Aufnahmetasche 22' kann auf beliebige Weise erfolgen, gegebenenfalls auch durch Verstemmen als einfachste Montageform. Es ist aber auch möglich, durch einen aufgelegten und den Spannkorb teilweise überdeckenden Haltering den Dämpfungsblock innerhalb der Aufnahmetasche 22" zu sichern; der Haltering kann angeschraubt,

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angenietet oder sonstwie an der Saugplatte 20' befestigt sein.

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Claims

Dipl. Ing. Peter Ott· 7O33 Herrenberg (Kuppingen)

Patentanwalt Elfeistraße 7

Telefon (0 70 32) 319 99

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Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart

Patentansprüche:

1.) Geräuschdämpfer für Ansauggeräusch- und/oder Druckgeräusch- ^ dämpfung eines Fördermediums, insbesondere zur Glättung und zum Abbau von bei Kraftstofförderpumpen entstehenden Druckschwingungen im Ansaug- und/oder Auslaßdruckbereich, mit mindestens einer Membran, die mit dem geförderten Medium in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in einem im Saug- oder Druckraum befindlichen und einen Teil des Pumpenaufbaus bildenden Wandungsbereich (Saugplatte 20, 20', Grundplatte 14, Pumpendeckel 2) ein sacklochartiger Hohlraum (8, 8', 28, 29) angeordnet ist, der von der Membran (10, 10', 26, 31; 26', 31') abgeschlossen und abgedichtet ist.

2. Geräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum luftgefüllt ist.

3. Geräuschdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlraum (8, 8'; 28, 29) und abdeckende Membran (10, 10', 26, 31; 26', 31') eine kreisrunde Form haben.

4. Geräuschdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) innerhalb des Pumpendeckels (2) angeordnet ist und eine nach außen sich verbrei-

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ternde Schulter (9) aufweist, in welche die Membran (10) eingelegt ist und daß auf die Membran ein Ableckring (11) aufgelegt ist, über welchen mindestens Teile angrenzender Materialbereiche des Pumpendeckels (2) unter Bildung von Haltenasen (12) gestemmt sind.

5. Geräuschdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8¹) zur Ansauggeräuschdämpfung in der den jeweiligen Saugraum vom jeweiligen Druckraum trennenden Grundplatte (14) der drehangetriebenen Pumpenstufe angeordnet ist.

6. Geräuschdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8¹) durch einen Kanal (16) eine Verbindung zum Druckraum aufweist, derart, daß das sich im Saug- und Druckraum befindliche Fördermedium durch die Membran (10') getrennt sind und das jeweils auf der anderen Membranseite befindliche Fördermedium eine elastische Druckdämpfung bezüglich eines Schwingungsverhaltens des Fördermediums auf der einen Membranseite bewirkt.

7. Geräuschdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur kombinierten und gleichzeitigen Geräuschdämpfung im Saug- und Druckbereich ein Dämpfungsblock (23, 23') vorgesehen ist, der in einer Aufnahmetasche (22') eines Wandungsbereichs (Saugplatte 20, 20') angeordnet ist, der zu einem einen jeweiligen Druckvon einem jeweiligen Saugbereich trennenden Plattenelement gehört.

8. Geräuschdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet.

angeordnet: und daß die Aufnahmetasche (22, 22') in der Saugplatte (20, 20')/ zum Saug- und zum Druckraum beidseitig geöffnet ist und der

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Dämpfungsblock außenliegende Membranen (26, 31; 26', 31') aufweist, die innenliegende und vorzugsweise luftgefüllte Hohlräume (28, 29) des Dämpfungsblocks abdecken.

9. Geräuschdämpfer nach Anspruch 7 odei 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsblock aus einer ersten druckseitigen Membran (26, 26'), einer sich daran anschließenden Distanzanordnung mit die Hohlräume (28, 29) gegeneinander abtrennender Zwischenwand (30) und einer saugseitigen Membran (31, 31') besteht, die in der Aufnahmetasche (22) des Wandungsteils eingeschichtet und gegebenenfalls von einem verbördelten Haltering (32) gehalten sind.

10. Geräuschdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsblock als vorgefertigte Baueinheit einen Spannkorb (33) aufweist, der die beiden endseitigen Membranen (26', 31') mit umgebogenen ringförmigen Randteilen (33a, 33b) erfaßt und in die Aufnahmetasche (22·) der Saugplatte (20') eingesetzt und dort gehalten ist.

11. Geräuschdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Dämpfungsblock m'it umfassendem Spannkorb (33) in der Aufnahmetasche (22') der Saugplatte (20') verstemmt ist.

12. Geräuschdämpfer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einsatz des Dämpfungsblocks in die Aufnahmetasche (22') eine Ringdichtung (35) eingesetzt ist.

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