DE102009008818B4

DE102009008818B4 - Handpumpe zum Pumpen von Kraftstoff

Info

Publication number: DE102009008818B4
Application number: DE102009008818A
Authority: DE
Inventors: Christian Thalmann; Marc Büsselmann
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2029-02-14
Also published as: DE102009008818A1; DE202008007721U1

Abstract

Handpumpe (1) zum Pumpen von Kraftstoff mit einem Pumpengehäuse (4) und einem darin beweglich gelagerten Knauf (2) mit einer Membran (9), wobei der Knauf (2) mit der Membran (9) gegen die Kraft einer Feder (39) eine Hubbewegung ausführt, wodurch sich das Volumen der Pumpenkammer (15) verändert und mit einer Ventilanordnung, die jeweils ein Rückschlagventil (24, 26) für den Durchtritt von Kraftstoff bei einem Druckhub und bei einem Saughub umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung eine Drucköffnung (23) sowie eine Saugöffnung (28) und ein Laschenelement (29) aufweist, das zwei in einer Ebene angeordnete Laschen (30, 31) umfasst und die Laschen (30, 31) diese Öffnungen (23, 28) abdecken und von einem diese Öffnungen (23, 28) umgebenden Ventilsitz abhebbar sind und wobei das Laschenelement (29) aus einem elastischen Material besteht, wobei das Pumpengehäuse (4) ein Gehäuseunterteil (5) umfasst, in dem ein Boden (14) angeordnet und abgedichtet ist, und dass auf dem Boden...

Description

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.
Aus der DE 32 03 635 C1 ist eine im Bypass einer Kraftstoffleitung liegende Hilfspumpe zum manuellen Füllen des Kraftstoffsystems bekannt, bei welcher der Ventilstößel mit Rückschlagventilen versehen ist, die so geschaltet sind, dass sie bei eingeschalteter Hilfspumpe derart wechselseitig den Kraftstoffdurchfluss sperren, dass ein Hilfspumpenantrieb möglich ist.
Aus der FR 12 91 460 A ist eine Pumpe bekannt, bei welcher der Knauf als Membran aus elastischem Material ausgebildet ist und zwei Rückschlagventile aus einer Scheibe aus elastischem Material geschnitten sind.
In der US 6,019,890 A ist ein Kraftstofffilter mit einer Handpumpe beschrieben. Die Handpumpe ist baulich vereinigt mit einem Anschlussstück des Kraftstofffilters. Eine Pumpenkammer wird von einem Boden in einem Gehäuseteil und einer sich darüber erstreckenden Membran begrenzt, wobei die Membran mit einem Knauf zur Betätigung der Pumpe verbunden ist. An einer Saugöffnung ist ein Schirmventil angeordnet, das während des Saughubs öffnet und Kraftstoff aus dem Filter in die Pumpenkammer saugt. Außerdem ist ein zweites Schirmventil vorgesehen, das Drucköffnungen abdeckt, wobei dieses Schirmventil beim Druckhub der Saugpumpe von den Drucköffnungen abgehoben wird.
Derartige Schirmventile sind aus Elastomermaterial hergestellt, was insofern nachteilig ist, dass das Elastomermaterial nicht alterungsbeständig ist und damit die Funktionssicherheit infolge von Undichtigkeiten nicht mehr gewährleistet ist. Auch die Montage der beiden Schirmventile ist aufwändig, denn das Saugventil wird mit dem angeformten Stift in den größeren Körper des Druckventils geknüpft und das Druckventil wiederum in die Bodenplatte geknüpft, in der die Drucköffnungen angeordnet sind.
In der US 5,207,898 ist ein Kraftstofffilter mit einer Handpumpe beschrieben, wobei die Handpumpe in einem Anschlusskopf des Kraftstofffilters angeordnet ist. Zur Verbindung einer Pumpenkammer mit dem Kraftstofffilter sind Bohrungen als Verbindungskanäle vorgesehen, in denen je ein Rückschlagventil angeordnet ist. Diese Rückschlagventile sind so aufgebaut, dass sie einen Ventilsitz, einen Ventilkolben, eine Druckschraubfeder und einen Metallkäfig aufweisen, wobei die Feder den Ventilkolben gegen den Ventilsitz belastet. Die gesamte Anordnung aus Ventilsitz, Ventilkolben, Torsionsfeder und Metallkäfig ist in die Bohrung im Anschlusskopf eingepresst.
Die aus metallischen Teilen aufgebauten Rückschlagventile sind zwar resistent gegen Kraftstoff, sie sind jedoch sehr aufwändig bezüglich Herstellung und Montage.
Der vorliegenden Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handpumpe zum Pumpen von Kraftstoff der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die Ventilanordnung bezüglich ihrer Funktion dauerhaft zuverlässig und bezüglich der Herstellung kostengünstiger ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Handpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Für die erfindungsgemäße Anordnung der Öffnungen und des Laschenelementes mit den zwei in einer Ebene angeordneten Laschen, die die Öffnung abdecken, ist lediglich ein einziges Bauteil erforderlich, das die Ventilfunktionen beider Ventile erfüllt. Es ist somit lediglich ein Bauteil herzustellen und zu montieren. Vorzugsweise besteht das Laschenelement aus einem Federblech. Das Federblech ist alterungsbeständig, d. h. der Kraftstoff wirkt sich nicht auf den Werkstoff aus, so dass die ursprüngliche Elastizität erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß umfasst das Pumpengehäuse ein Gehäuseunterteil, in dem ein Boden angeordnet und abgedichtet ist, wobei auf dem Boden ein in die Pumpenkammer ragendes Führungselement für den Knauf angeordnet ist. Dieses Führungselement umfasst zweckmäßigerweise einen von einer Scheibe aufragenden Rohrabschnitt, in dem ein im Knauf ausgebildeter Zylinderabschnitt längsverschieblich geführt ist. Dadurch wird ein Verkanten des Knaufs vermieden und die Handhabung der Pumpe verbessert. Zwischen dem Rohrabschnitt und dem Zylinderabschnitt sind mehrere Durchtrittskanäle für den Kraftstoff vorgesehen. Dadurch ist auch das Volumen innerhalb des Rohrabschnitts ein Teil der Pumpenkammer, was den Vorteil hat, dass in der Scheibe radial innerhalb des Rohrabschnitts eine Drucköffnung angeordnet ist, die in eine in dem Pumpengehäuse oder einem Anschlusskopf eines Kraftstofffilters vorgesehene Druckkammer mündet. Radial außerhalb der Platte ist im Boden eine Saugöffnung angeordnet, unter der sich eine im Pumpengehäuse oder dem Anschlusskopf vorgesehene Saugkammer befindet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes umfasst das Laschenelement einen Ring, an dem die Laschen mittels Bügeln gehalten sind. Über die Dimensionierung der Bügel bezüglich deren Länge und Querschnitt kann die jeweilige Federkraft und somit auch der Öffnungsdruck der Rückschlagventile bestimmt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Ventilsitze derart angeordnet sind, dass die Lasche des ersten Rückschlagventils in entgegengesetzter Richtung zur Lasche des zweiten Rückschlagventils vom Ventilsitz abhebbar ist. Dadurch können die Drucköffnung und die Saugöffnung unmittelbar an der Pumpenkammer angeordnet werden.
Zweckmäßigerweise sind an dem Ring Ösen zur Befestigung des Laschenelementes vorgesehen. Diese Ösen dienen in Verbindung mit Positionierungsmitteln zur exakten Ausrichtung der Laschen bezogen auf die Öffnungen. Zur Vereinfachung der Positionierung und Reduzierung der zu montierenden Bauteile ist es zweckmäßig, dass an einem das Laschen element aufnehmenden Bauteil Stifte angeordnet sind, auf die die Ösen aufgesteckt und geklemmt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Schnitt durch eine Handpumpe in perspektivischer Darstellung,
2 die Draufsicht auf ein an einem Boden einer Pumpenkammer angeordnetes Laschenelement.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die 1 zeigt einen Schnitt durch eine zum Pumpen von Kraftstoff in einem Kraftstoffzuführsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehene Handpumpe 1 in perspektivischer Darstellung. Die Handpumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 4 auf, das vorzugsweise mit einem Anschlusskopf 3 eines Kraftstofffilters baulich vereinigt ist. Ein Deckel 6 ist ringförmig gestaltet und besitzt so eine mittige Öffnung 7, durch die ein Knauf 2 der Handpumpe 1 nach außen ragt. An seinem innerhalb des Deckels 6 befindlichen Ende weist der Knauf 2 einen Flansch 8 auf, dessen Umfang größer ist, als der Durchmesser der Öffnung 7. An dem Flansch 8 des Knaufs 2 ist eine Membran 9 befestigt, vorzugsweise an diesem angespritzt.
Die Membran 9 besitzt die Form eines Ringelementes, das zusammen mit dem Knauf 2 ein Verbundteil aus Kunststoff und Elastomermaterial bildet. Die Membran 9 weist einen gewölbten Abschnitt 10 mit einer gleichmäßigen dünnen Wandstärke auf, an dessen äußerem Rand ein Wulst 11 angeformt ist, der zum Einspannen des äußeren Randes zwischen Gehäuseteilen dient und dabei gleichzeitig die Dichtungsfunktion übernimmt. Das Pumpengehäuse 4 umfasst ein Gehäuseunterteil 5 und den Deckel 6, wobei der Deckel 6 unter Zwischenfügen des Wulstes 11 auf einem oberen Rand 12 des Gehäuseunterteils 5 liegt und das Pumpengehäuse 4 durch Umbördelung des Deckels 6 am Rand 12 dichtend geschlossen ist. Der gewölbte Abschnitt 10 der Membran 9 erstreckt sich vom Wulst 11 zu einem Umschließungsbereich am Flansch 8 und liegt in der Ruhelage des Knaufs 2 an dem Deckel 6 an.
Das Gehäuseunterteil 5 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 13, an dessen unterem Ende ein Boden 14 eingesetzt ist. Der Boden 14 ist mit einer an dessen Umfang angespritzter Dichtung 34 mit einer Dichtlippe 35 versehen, die zur Abdichtung gegen das Gehäuseunterteil 5 dient. Der Boden 14, der zylindrische Abschnitt 13, die Membran 9 und der Knauf 2 begrenzen eine Pumpenkammer 15, deren Volumen durch Eindrücken des Knaufs 2 und entsprechender Bewegung der Membran 9 veränderbar ist. Auf dem Boden 14 befindet sich ein Führungselement 16, das einen Rohrabschnitt 17 umfasst, innerhalb von dem sich in konzentrischer Ausrichtung zum Rohabschnitt 17 ein am Knauf 2 angeformter Zylinderabschnitt 18 befindet. Das Führungselement 16 weist angeformte Halteösen 19 auf, von denen nur eine in 1 sichtbar ist. Die Halteösen 19 sind spielfrei auf Zapfen 20 am Boden 14 gehalten.
Der Rohrabschnitt 17 des Führungselementes 16 und der Zylinderabschnitt 18 des Knaufs 2 sind von einer Feder 39 umgeben, wobei es sich in vorliegendem Beispiel um eine Schraubendruckfeder handelt, die einerseits auf einem radialen Flansch am Führungselement 16 und andererseits auf der Innenseite des Knaufs 2 abgestützt ist.
Die Pumpenkammer 15 umfasst einen radial außerhalb des Rohrabschnitts 17 am Führungselement 16 befindlichen Teil und einen radial innerhalb des Rohrabschnitts 17 des Zylinderabschnitts 18 befindlichen Teil, wobei diese beiden Teile der Pumpenkammer 15 mittels Durchtrittskanälen 21, die zwischen dem Rohrabschnitt 17 des Führungselementes 16 und dem Zylinderabschnitt 18 ausgebildet sind, miteinander verbunden sind.
Das Führungselement 16 umfasst auch eine auf dem Boden 14 abgestützte Scheibe 22, in der zentrisch eine Drucköffnung 23 ausgebildet ist. Unter der Drucköffnung 23 befindet sich ein in Form einer biegbaren Lasche 30 gestaltetes erstes Rückschlagventil 24, wobei die Lasche 30 auf einem durch den Rand der Drucköffnung gebildeten Ventilsitz aufliegt. Die Lasche 30 ist zur Öffnung des ersten Rückschlagventils 24 nach unten bewegbar in Richtung einer Druckkammer 25, die in dem Anschlusskopf 3 ausgebildet ist. Neben der Druckkammer 25 ist im Anschlusskopf 3 eine Saugkammer 27 angeordnet. Um ein Durchbiegen der Lasche 30 in die Drucköffnung 23 hinein zu verhindern, ist in der Drucköffnung 23 eine sternförmige Abstützung 40 angeordnet. Radial außerhalb der Scheibe 22 befindet sich im Boden 14 eine Saugöffnung 28, die ebenfalls von einer biegbaren Lasche 31 abgedeckt ist. Diese Lasche 31 bildet ein zweites Rückschlagventil 26, das durch Anheben der Lasche 31 in die Pumpenkammer 15 geöffnet wird.
Die 2 zeigt die Anordnung der beiden Rückschlagventile 24, 26 im Gehäuseunterteil 5, und zwar als Draufsicht auf den Boden 14 bei abgenommenem Deckel 6 mit Knauf 2 und Führungselement 16. Die Laschen 30, 31 der Rückschlagventile 24, 26 sind an einem gemeinsamen Laschenelement 29 als Federblech ausgebildet, wobei das Laschenelement 29 zwei Ösen 32 umfasst, die in auf am Boden 14 ausgebildete Stifte 33 gesteckt sind, wodurch das Laschenelement 29 am Boden 14 positioniert ist. Einer der Stifte 33 und eine Öse 32 sind auch aus 1 ersichtlich.
Gemäß 2 umfasst das Laschenelement 29 auch einen Ring 36, der konzentrisch zu der in 1 dargestellten Drucköffnung 23 angeordnet und zwischen dem Boden 14 und der Scheibe 22 eingespannt ist. An dem Ring 36 sind die Ösen 32 gehalten, und es ist ein Bügel 37 für die Lasche 30 und ein Bügel 38 für die Lasche 31 vorgesehen. Die Bügel 37 und 38 sind bezüglich ihrer Länge und dem Querschnitt so bemessen, dass bei einem entsprechenden Druck, der auf die Lasche 30, 31 wirkt, das jeweilige Rückschlagventil 24, 26 geöffnet wird.
Zum Pumpen von Kraftstoff wird der Knauf 2 der Handpumpe nach unten gegen die Kraft der Feder 39 gedrückt, wodurch sich das Volumen der Pumpenkammer 15 verringert und der Druck in der Pumpenkammer 15 ansteigt. Diese Drucksteigerung führt zum Öffnen des ersten Rückschlagventils 24, so dass der Kraftstoff durch die Drucköffnung 23 in die Druckkammer 25 gepumpt wird. Nach Beendigung des Abwärtshubs des Knaufs 2 endet auch die Kraftbeaufschlagung durch die Hand der Bedienungsperson, so dass die Feder 39 aufgrund der Rückstellkraft den Knauf 2 nach oben schiebt, bis der radiale Flansch 8 am Deckel 6 anliegt. Dabei vergrößert sich das Volumen der Pumpenkammer 15, und es entsteht ein Unterdruck, der das Öffnen des zweiten Rückschlagventils 26 bewirkt, so dass Kraftstoff aus der Saugkammer 27 durch die Saugöffnung 28 in die Pumpenkammer 15 strömt.

Claims

Handpumpe (1) zum Pumpen von Kraftstoff mit einem Pumpengehäuse (4) und einem darin beweglich gelagerten Knauf (2) mit einer Membran (9), wobei der Knauf (2) mit der Membran (9) gegen die Kraft einer Feder (39) eine Hubbewegung ausführt, wodurch sich das Volumen der Pumpenkammer (15) verändert und mit einer Ventilanordnung, die jeweils ein Rückschlagventil (24, 26) für den Durchtritt von Kraftstoff bei einem Druckhub und bei einem Saughub umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung eine Drucköffnung (23) sowie eine Saugöffnung (28) und ein Laschenelement (29) aufweist, das zwei in einer Ebene angeordnete Laschen (30, 31) umfasst und die Laschen (30, 31) diese Öffnungen (23, 28) abdecken und von einem diese Öffnungen (23, 28) umgebenden Ventilsitz abhebbar sind und wobei das Laschenelement (29) aus einem elastischen Material besteht, wobei das Pumpengehäuse (4) ein Gehäuseunterteil (5) umfasst, in dem ein Boden (14) angeordnet und abgedichtet ist, und dass auf dem Boden (14) ein in die Pumpenkammer (15) ragendes Führungselement (16) angeordnet ist, wobei das Führungselement (16) einen von einer Scheibe (22) aufragenden Rohrabschnitt (17) umfasst, in dem ein im Knauf ausgebildeter Zylinderabschnitt (18) längsverschieblich geführt ist, wobei in der Scheibe (22) radial innerhalb des Rohrabschnitts (17) die Drucköffnung (23) angeordnet ist, die in eine im Pumpengehäuse (4) oder einem Anschlusskopf (3) eines Kraftstofffilters vorgesehene Druckkammer mündet, wobei radial außerhalb der Scheibe (22) im Boden (14) die Saugöffnung (28) angeordnet ist, unter der sich eine im Pumpengehäuse (4) oder Anschlusskopf vorgesehene Saugkammer (27) befindet.
Handpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laschenelement (29) aus einem Federblech besteht.
Handpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laschenelement (29) einen Ring (36) umfasst, an dem die Laschen (30, 31) mittels Bügeln (37, 38) gehalten sind.
Handpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitze derart angeordnet sind, dass die Lasche (30) des ersten Rückschlagventils (24) in entgegengesetzter Richtung zur Lasche (31) des zweiten Rückschlagventils (26) vom Ventilsitz abhebbar ist.
Handpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ring (36) Ösen (32) zur Befestigung des Laschenelementes (29) vorgesehen sind.
Handpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem das Laschenelement (29) aufnehmenden Bauteil Stifte (33) angeordnet sind, auf die die Ösen (32) aufgesteckt und geklemmt sind.
Handpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohrabschnitt (17) und dem Zylinderabschnitt (18) mehrere Durchtrittskanäle (21) für den Kraftstoff angeordnet sind.
Handpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drucköffnung (23) eine Abstützung (40) angeordnet ist, die ein Durchbiegen der Lasche (30) in die Drucköffnung (23) hinein verhindert.