-
Technisches Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft eine Handpumpe zum Pumpen von Kraftstoff mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Stand der Technik
-
In
Kraftstoffzuführsystemen
für Brennkraftmaschinen
sind häufig
Handpumpen vorgesehen, die dazu dienen, den Wiederstart bei leergefahrenem Tank
bzw. nach einem Auswechseln des Kraftstofffilters zu erleichtern.
Derartige Handpumpen sind üblicherweise
baulich mit einem Anschlusskopf des Kraftstofffilters vereinigt.
-
Die
DE 38 135 00 A1 beschreibt
eine Membranpumpe mit einer Kunststoffmembran, bestehend aus eine
Gehäuse,
einem Kopfteil, einer Membran, Saug- und Druckventilen und einem
Stößel, wobei die
Membran durch Spritzung oder Schweißung mit dem Stößelkopf
verbunden ist.
-
Die
US 5,362,392 A beschreibt
Handpumpe zum Pumpen von Kraftstoff mit einem Pumpengehäuse und
einem darin beweglich gelagerten Knauf sowie einer Membran aus einem
Elastomermaterial, wobei der Knauf mit der Membran für eine Hubbewegung
gegen die Kraft einer Feder in das Pumpengehäuse eingedrückt und mittels der Feder wieder
herausgeführt
und somit das Volumen einer Pumpenkammer verändert wird.
-
Die
US 5,207,898 A beschreibt
eine Handpumpe, bei der eine Membran zwischen einem inneren Stützelement
und einem Knauf eingespannt ist. Die Membran weist an ihrem äußeren Rand
einen Wulst auf, der zwischen einem Pumpengehäuse und einem Deckel eingespannt
ist. Der Knauf ragt durch eine Öffnung
des Deckels und ist somit für
die Betätigung
durch die Hand einer Bedienungsperson zugänglich. Die Membran erstreckt
sich vollständig
vom Umfangsrand jeweils bis zu einer zwischen dem Knauf und dem
Stützelement
befindlichen Mittelpunkt, an dem die Membran eine Verdickung aufweist,
die in eine Mulde am Stützelement
greift, um die Membran bei der Montage zentral zu positionieren.
-
Die
US 6,019,890 A beschreibt
eine Handpumpe zur Förderung
des Kraftstoffs in einem Kraftstoffzuführsystem, wobei die Handpumpe
baulich ver einigt mit einem Kraftstofffilter ist. Ein Gehäuseteil der
Kraftstoffpumpe ist an einem Anschlusskopf für den Kraftstofffilter angeformt
und darauf ist ein Deckel mittels eines Halteringes befestigt. Zwischen dem
Gehäuseunterteil
und dem Deckel ist der Umfangsrand einer Membran eingespannt, die
sich im Wesentlichen entlang der Innenseite des Deckels erstreckt,
wobei der mittlere Bereich der Membran zwischen der unteren Platte
eines Knaufs und einer Abstützplatte
eingespannt ist. Der Knauf selbst besteht aus zwei Bauteilen, die
bei der Montage von unterschiedlichen Seiten dem Deckel zuzuführen sind
und durch Verrasten beim Ineinanderstecken der beiden Knaufteile
verbunden werden.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handpumpe
zum Pumpen von Kraftstoff der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei
der der Materialeinsatz verringert und die Montage vereinfacht ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Handpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Dadurch,
dass das Elastomermaterial direkt am Knauf angespritzt ist, ergibt
sich der Vorteil, dass lediglich in dem Bereich, in dem eine elastisch
verformbare Wand benötigt
wird, auch tatsächlich
Elastomermaterial zum Einsatz kommt. Die Membran ist als Ringelement
ausgeführt
und somit bezüglich
des Materialeinsatzes optimiert. Ein solches Verbundteil aus Knauf
und Membran kann auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, dass
der Knauf in einem Werkzeug direkt mit Elastomer umspritzt wird,
wobei in dem Werkzeug die Form der Membran ausgebildet ist. Die
erfindungsgemäße Handpumpe
besteht aus weniger Einzelteilen und ist einfacher ZU montieren.
-
Erfindungsgemäß umfasst
das Pumpengehäuse
ein Gehäuseunterteil
und einen Deckel, wobei zwischen dem oberen Rand des Gehäuseunterteils und
dem Deckel ein als Wulst ausgebildeter äußerer Rand der Membran eingespannt
ist. Die Verbindung des Deckels mit dem Gehäuseunterteil erfolgt zweckmäßigerweise
durch Umbördeln
des äußeren Randes
des Deckels um einen entsprechenden Flansch am Gehäuseunterteil.
-
Um
ein Verkanten bei der Betätigung
des Knaufs zu vermeiden, ist erfindungsgemäß ein Führungselement für den Knauf
vorgesehen, wobei dieses Führungselement
auf einem Boden der Pumpenkammer angeordnet ist. Dieses Führungselement
ist so ausgebildet, dass es einen Rohrabschnitt umfasst, in dem
ein im Knauf ausgebildeter Zylinderabschnitt gleitverschieblich
geführt
ist, wobei zwischen dem Rohrabschnitt und dem Zylinderabschnitt Durchtrittskanäle für den Kraftstoff
ausgebildet sind.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Knauf einen
Umfangsrand auf, der von dem Elastomermaterial umschlossen ist.
Dadurch wird eine gute Abdichtung erreicht, so dass der Austritt
von Kraftstoff im Verbindungsbereich von Knauf und Membran ausgeschlossen
ist.
-
Vorzugsweise
ist der Umfangsrand als radialer Flansch ausgebildet, in dem mehrere
in axialer Richtung verlaufende Löcher angeordnet und diese mit
Elastomermaterial gefüllt
sind. Auf diese Weise ergibt sich eine formschlüssige Verbindung von Knauf
und Membran auch in radialer Richtung, wodurch die Sicherheit zusätzlich erhöht wird.
Dabei ist es besonders zweckmäßig, dass
die Löcher
als Durchgangslöcher
gestaltet sind, die von dem Elastomermaterial durchdrungen sind.
-
Als
Elastomermaterial für
die Membran kommen insbesondere ein Fluorsilikonkautschuk, ein vulkanisierbares
Fluorelastomer oder ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk in Frage. Darüber hinaus
wird es als zweckmäßig angesehen,
dass das Elastomermaterial durch ein Gewebe, vorzugsweise aus Polyamidfasern
verstärkt
ist.
-
Es
ist weiterhin von Vorteil, dass im Boden der Pumpenkammer radial
innerhalb des Rohrabschnitts eine Drucköffnung und radial außerhalb
des Rohrabschnitts eine Saugöffnung
ausgebildet ist. Als Feder wird vorzugsweise eine Schraubendruckfeder eingesetzt,
die den Rohrabschnitt und den Zylinderabschnitt konzentrisch umgibt.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
-
1 einen
Pumpenknauf in perspektivischer Darstellung,
-
2 einen
Schnitt durch einen Pumpenknauf mit daran angebrachter Membran,
-
3 einen
Schnitt durch eine Handpumpe in perspektivischer Darstellung.
-
Ausführungsform(en)
der Erfindung
-
Die 1 zeigt
einen Knauf 1 für
eine Pumpe, die einen Plattenabschnitt 2 und einen Mantelabschnitt 3 umfasst.
An einem offenen Ende des Mantelabschnitts 3, das dem Plattenabschnitt 2 gegenüberliegt,
ist ein radialer Flansch 4 angeformt, in dem eine Vielzahl
von Löchern 5 vorgesehen
ist. Der Knauf 1 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff wie
Polyamid und ist im Spritzgussverfahren hergestellt.
-
In 2 ist
ein Schnitt durch den Knauf 1 mit einer daran befestigten
Membran 6 gezeigt. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich
ist, erstreckt sich von der Innenseite des Plattenabschnitts 2 ausgehend ein
Zylinderabschnitt 11, der konzentrisch zu einer Längsmittelachse
M angeordnet ist und dessen axiale Erstreckung etwa der axialen
Länge des
Mantelabschnitts 3 entspricht. Es sei darauf hingewiesen,
dass die äußere Mantelfläche des
Zylinderabschnitts 11 zylindrisch ist, wohingegen die innere
Mantelfläche einen
leicht konischen Verlauf hat, was aus fertigungstechnischen Gründen sinnvoll
ist. Um den Zylinderabschnitt 11 herum ist am Plattenabschnitt 2 eine
Ringnut 13 vorgesehen.
-
Wie
aus 2 deutlich erkennbar ist, besitzt die Membran 6 die
Form eines Ringelementes, das zusammen mit dem Knauf 1 ein
Verbundteil aus Kunststoff und Elastomermaterial bildet. Die Membran 6 weist
einen gewölbten
Abschnitt 7 mit einer gleichmäßigen dünnen Wandstärke auf, an dessen äußerem Rand
ein Wulst 8 angeformt ist, der zum Einspannen des äußeren Randes
zwischen Gehäuseteilen
dient und dabei gleichzeitig die Dichtfunktion übernimmt. An dem radialen Flansch 4 ist
die Membran 6 angespritzt, wobei ein Umschließungsbereich 9 gebildet
ist. Beim Anspritzen des Elastomermaterials, bei dem es sich vorzugsweise
um einen Fluorsilikonkautschuk, ein vulkanisierbares Fluorelastomer oder
ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk handelt, durchdringt das Material
auch die als Durchgangsbohrungen gestalteten Löcher 5, so dass sich
Stege 10 des Elastomermaterials im Umschließungsbereich 9 ergeben.
Das Elastomermaterial kann zusätzlich
durch ein Gewebe, vorzugsweise aus Polyamidfasern verstärkt sein.
-
Die 3 zeigt
einen Schnitt durch eine zum Pumpen von Kraftstoff in einem Kraftstoffzuführsystem
einer Brennkraftmaschine vorgesehene Handpumpe 12 in perspektivischer
Darstellung. Die Handpumpe 12 weist ein Pumpengehäuse 14 auf,
das vorzugsweise mit dem Anschlusskopf eines Kraftstofffilters baulich
vereinigt ist. Das Pumpengehäuse 14 umfasst
ein Gehäuseunterteil 15 und
einen Deckel 16, wobei der Deckel 16 unter Zwischenfügen des Wulstes 8 auf
einem oberen Rand 17 des Ge häuseunterteils liegt und das
Pumpengehäuse 14 durch Umbördelung
des Deckels 16 am Rand 17 dichtend geschlossen
ist. Der mit der Membran 6 versehene Knauf 1 ragt
durch eine Öffnung
im Deckel 16 nach außen,
wobei der radiale Flansch 4 innen am Deckel 16 anliegt.
Der gewölbte
Abschnitt 7 der Membran 6 erstreckt sich vom Wulst 8 zu
dem Umschließungsbereich 9 und
liegt in der Ruhelage des Knaufs 1 an dem Deckel 16 an.
-
Das
Gehäuseteil 15 umfasst
einen zylindrischen Abschnitt 19, an dessen unterem Ende
ein Boden 18 eingesetzt ist. Der Boden 18, der
zylindrische Abschnitt 19, die Membran 6 und der
Knauf 1 begrenzen eine Pumpenkammer 23, deren
Volumen durch Eindrücken
des Knaufes 1 und entsprechender Bewegung der Membran veränderbar
ist. Auf dem Boden 13 befindet sich in konzentrischer Ausrichtung zum
Zylinderabschnitt 11 des Knaufes 1 ein Führungselement 22,
das einen Rohrabschnitt umfasst, innerhalb von dem sich der Zylinderabschnitt 11 befindet.
Das Führungselement 22 weist
angeformte Halteösen 20 – von denen
nur eine in 3 sichtbar ist – auf, die
spielfrei auf Zapfen 21 am Boden 18 gehalten sind.
Die Pumpenkammer 23 umfasst einen radial außerhalb
des Führungselementes 22 befindlichen
Teil und einen radial innerhalb des Führungselementes 22 und
des Zylinderabschnitts 11 befindlichen Teil, wobei diese
beiden Teile der Pumpenkammer 23 mittels Durchtrittskanälen 25,
die zwischen dem Rohrabschnitt des Führungselementes 22 und dem
Zylinderabschnitt 11 ausgebildet sind, miteinander verbunden
sind.
-
Der
Rohrabschnitt des Führungselementes 22 und
der Zylinderabschnitt 11 des Knaufes 1 sind von
einer Feder 24 umgeben, wobei es sich in vorliegendem Beispiel
um eine Schraubendruckfeder handelt, die einerseits auf einem radialen
Flansch am Führungselement 22 und
andererseits auf der Innenseite des Plattenabschnitts 2 abgestützt ist.
Das Führungselement 22 ist
mit einer auf dem Boden 18 abgestützten Scheibe 31 versehen,
in der zentrisch eine Drucköffnung 28 ausgebildet
ist. Unter der Drucköffnung 28 befindet
sich ein in Form einer biegbaren Lasche gestaltetes zweites Rückschlagventil 29.
Radial außerhalb
der Scheibe 21 befindet sich im Boden 18 eine
Saugöffnung 26,
der ein ebenfalls als biegbare Lasche ausgeführtes erstes Rückschlagventil 27 zugeordnet
ist. Die Laschen der Rückschlagventile 27, 29 sind
an einem gemeinsamen Laschenelement aus Federblech ausgebildet,
wobei das Laschenelement mittels am Boden 18 ausgebildeter
Stifte 30 – von
denen in 3 lediglich ein Stift 30 dargestellt
ist – am
Boden positioniert ist.
-
Zum
Pumpen von Kraftstoff wird der Knauf 1 der Handpumpe 12 nach
unten gegen die Kraft der Feder 24 gedrückt, wodurch sich das Volumen
der Pumpenkammer 23 verringert und der Druck in der Pumpenkammer 23 ansteigt.
Diese Drucksteigerung führt
zum Öffnen
des zweiten Rückschlagventils 29, so
dass Kraftstoff durch die Drucköffnung 28 gepumpt wird.
Nach Beendigung des Abwärtshubs
des Knaufs 1 endet auch die Kraftbeaufschlagung durch die
Hand der Bedienungsperson, so dass die Feder 24 aufgrund
der Rückstellkraft
den Knauf 1 nach oben schiebt, bis der radiale Flansch 4 am
Deckel 16 anliegt. Dabei vergrößert sich das Volumen der Pumpenkammer 23,
und es entsteht ein Unterdruck, der das Öffnen des ersten Rückschlagventils 27 bewirkt, so
dass Kraftstoff durch die Saugöffnung 26 in
die Pumpenkammer 23 strömt.