DE10351222A1 - Membrane pump used for conveying a medium for treating exhaust gases in diesel engines comprises a suction side and a pressure side that are short-circuited by a self-cleaning throttle point bridging a sealing region - Google Patents

Membrane pump used for conveying a medium for treating exhaust gases in diesel engines comprises a suction side and a pressure side that are short-circuited by a self-cleaning throttle point bridging a sealing region Download PDF

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Dieter Maisch
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    • F04B53/1065Flap valves the valve being formed by one or more flexible elements the valve being a membrane fixed at its centre

Abstract

Membrane pump for a liquid medium comprises at least one suction valve (2) and at least one pressure valve, each having a membrane that rests tightly with a sealing region (16) on a counter-sealing surface, and a suction side and a pressure side. The suction side and the pressure side are short-circuited by at least one self-cleaning throttle point (21) bridging the sealing region. Preferred Features: The medium is a 32.5% urea/water solution. The throttle point is a groove in the upper side of the membrane of the suction and pressure valve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe für ein flüssiges Medium nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a diaphragm pump for a liquid medium according to the preamble of claim 1.

Membranpumpen werden in vielen Bereichen eingesetzt, häufig als Dosierpumpen im Lebensmittelbereich oder in der Labortechnik. Die Ventile der Membranpumpe sind so dicht, daß bei abgeschalteter Membranpumpe der Druck eines eingesperrten Flüssigkeitsvolumens aufrecht erhalten bleibt.diaphragm pumps are used in many areas, often as dosing pumps in the food industry or in laboratory technology. The valves of the diaphragm pump are so tight that at disconnected diaphragm pump the pressure of a trapped fluid volume is maintained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Membranpumpe so auszubilden, daß der Druck eines im System eingesperrten Flüssigkeitsvolumens nach Abschalten der Membranpumpe über einen bestimmten Zeitraum langsam abgebaut wird.Of the Invention is based on the object, the generic diaphragm pump so that the Pressure of a fluid volume trapped in the system after shutdown the diaphragm pump over is slowly reduced over a certain period of time.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Membranpumpe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These Task is in the generic diaphragm pump according to the invention with the characterizing Characteristics of claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Membranpumpe sorgt die Drosselstelle dafür, daß der Druck eines eingesperrten Flüssigkeitsvolumens innerhalb einer vorgegebenen Zeit abgebaut wird. Die Größe der Drosselstelle richtet sich danach, wie groß das eingesperrte Flüssigkeitsvolumen ist und innerhalb welcher Zeit dementsprechend der Druck dieses Mediums abgebaut werden muß. Da dieser Drosselquerschnitt sehr klein ist, würde er sich über die Zeit zusetzen und dadurch un wirksam. Um dies zu verhindern, wurde der Drosselquerschnitt auf die Membrane gelegt. Diese wird bei jeder Bestätigung verformt. Dadurch werden eventuell anhaftende Partikel abgeworfen. Die Drosselstelle wird während des Betriebs von selbst gereinigt. Die erfindungsgemäße Membranpumpe wird vorteilhaft zur Förderung eines Mediums für die Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren eingesetzt. Das Medium ist hierbei eine 32,5%ige Harnstoff-Wasser-Lösung. Sie wird in bekannter Weise in den Abgasstrom des Dieselmotors eingesprüht. Im Winter kann das Medium bei entsprechend tiefen Außentemperaturen gefrieren. Das in der Membranpumpe und im System eingesperrte Medium würde beim Einfrieren, wenn es unter Druck steht, erhebliche Schädigungen der Membranpumpe und/oder vor- bzw. nachgeordneter Bauteile des Dieselmotores hervorrufen. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung kann der Druck des im System eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumens jedoch über die Drosselstelle abgebaut werden, so daß beim Einfrieren das Medium nicht unter Druck steht. Die Drosselstelle ist so gestaltet, daß sie das Pumpverhalten der Membranpumpe bei normalem Betrieb nicht beeinträchtigt.at the membrane pump according to the invention the throttle point ensures that the Pressure of a trapped fluid volume is reduced within a predetermined time. The size of the throttle depends on how big that trapped fluid volumes is and within what time accordingly the pressure of this Medium must be removed. Since this throttle cross-section is very small, it would be over the Time and thus ineffective. To prevent this, was the throttle section is placed on the diaphragm. This one is at everyone confirmation deformed. As a result, any adhering particles are dropped. The throttle point is during the plant cleaned by itself. The diaphragm pump according to the invention will be beneficial for promotion a medium for the exhaust aftertreatment used in diesel engines. The medium Here is a 32.5% urea-water solution. It is sprayed in a known manner in the exhaust stream of the diesel engine. In the winter The medium can freeze at correspondingly low outside temperatures. The caged in the diaphragm pump and in the system medium would Freezing, when under pressure, causes serious damage the diaphragm pump and / or upstream or downstream components of Diesel engines cause. As a result of the inventive training However, the pressure of the trapped in the system volume of liquid on the Throttle be degraded, so that when freezing the medium not under pressure. The throttle point is designed so that they Pumping behavior of the diaphragm pump is not impaired during normal operation.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further Features of the invention will become apparent from the other claims, the Description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigenThe The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. It demonstrate

1 in perspektivischer und explosiver Darstellung eine erfindungsgemäße Membranpumpe, 1 in perspective and explosive representation of a diaphragm pump according to the invention,

2 die Membranpumpe nach 1 in einer anderen perspektivischen und explosiven Darstellung, 2 after the diaphragm pump 1 in another perspective and explosive representation,

3 in Schrägansicht eine Saugmembran der erfindungsgemäßen Membranpumpe, 3 in an oblique view, a suction membrane of the membrane pump according to the invention,

4 in schräger Draufsicht die Saugmembran gemäß 3, 4 in oblique top view of the suction membrane according to 3 .

5 die Saugmembran gemäß 3 in Seitenansicht, 5 the suction membrane according to 3 in side view,

6 bis 8 in Darstellungen entsprechend den 3 bis 5 eine Druckmembran der erfindungsgemäßen Membranpumpe, 6 to 8th in representations according to the 3 to 5 a pressure membrane of the membrane pump according to the invention,

9 eine Draufsicht auf die Saugmembran gemäß den 3 bis 5, 9 a plan view of the suction diaphragm according to the 3 to 5 .

10 einen Schnitt längs der Linie A-A in 9, 10 a section along the line AA in 9 .

11 einen Schnitt längs der Linie B-B in 9, 11 a section along the line BB in 9 .

12 die Einzelheit Y in 10 in vergrößerter Darstellung, 12 the detail Y in 10 in an enlarged view,

13 die Einzelheit X in 11 in vergrößerter Darstellung, 13 the detail X in 11 in an enlarged view,

14 eine Draufsicht auf die Druckmembran gemäß den 6 bis 8, 14 a plan view of the pressure membrane according to the 6 to 8th .

15 einen Schnitt längs der Linie A-A in 14, 15 a section along the line AA in 14 .

16 die Einzelheit Y in 15 in vergrößerter Darstellung. 16 the detail Y in 15 in an enlarged view.

Der Aufbau der Membranpumpe ist an sich bekannt und wird darum nur kurz erläutert. Sie hat einen Pumpenkopf 1, der haubenförmig ausgebildet ist und in dem drei Saugventile 2 untergebracht sind. Die Membranpumpe hat außerdem ein zentrales Druckventil 3, dessen Membran vorteilhaft aus thermoplastischem Elastomer besteht und das für die Förderung des flüssigen Mediums zuständig ist. Die Saugventile 2 und das Druckventil 3 haben Ventilmembranen und sind in einen Membranträger 4 eingeklipst . Er besteht vorteilhaft aus Polyamid und weist entsprechend Einklipsöffnungen für die Saugventile 2 und das Druckventil 3 auf. Jedes der Saugventile 2 wird im Ausführungsbeispiel durch eine Druckfeder 5 belastet, die auf jeweils einem konusförmigen Sicherheitsventilteil 6 sitzt. Das Druckventil 3 ist so eingebaut, daß es gegen den Pumpenkopf 1 öffnet. Auf seiner gegenüberliegenden Seite ist das Druckventil 3 mit einem zentralen Steckansatz 7 versehen, mit dem das Druckventil 3 im Membranträger 4 gehalten wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Membranträgers 4 befinden sich im Ausführungsbeispiel drei Saugventile 2, die gleich ausgebildet sind und jeweils einen kugelkalottenförmigen Ventilkörper 8 aufweisen. Die Ventilkörper 8 öffnen sich entgegengesetzt zum Druckventil 3 in Richtung auf eine elastische Hubmembran 9, an der im Ausführungsbeispiel drei Hubkolben 10 befestigt sind. Zur Befestigung dienen Schrauben 11, die in die Hubmembran 9 geschraubt werden. Die Hubkolben 10 und die Saugventile 2 finden sich abgedichtet zwischen dem Membranträger 4 und der Hubmembran 9, die gleichen Umriß haben. Der Membranträger 4 mit der an ihm befestigten Hubmembran 9 wird an der Unterseite des Pumpenkopfes 1 befestigt.The structure of the diaphragm pump is known per se and is therefore explained only briefly. She has a pump head 1 which is hood-shaped and in which three suction valves 2 are housed. The diaphragm pump also has a central pressure valve 3 whose membrane is advantageously made of thermoplastic elastomer and which is responsible for the promotion of the liquid medium. The suction valves 2 and the pressure valve 3 have valve diaphragms and are in a membrane carrier 4 clipped. It is advantageously made of polyamide and has corresponding Einklipsöffnungen for the suction valves 2 and the pressure valve 3 on. Each of the suction valves 2 is in the embodiment by a compression spring 5 loaded, each on a cone-shaped safety valve part 6 sitting. The pressure valve 3 is installed so that it is against the pump head 1 opens. On its opposite side is the pressure valve 3 with a central plug-in approach 7 provided with the pressure valve 3 in the membrane carrier 4 is held. On the opposite side of the membrane carrier 4 are in the embodiment, three suction valves 2 , which are identical and each have a spherical cap-shaped valve body 8th exhibit. The valve body 8th open opposite to the pressure valve 3 towards an elastic hub membrane 9 , in the embodiment, three reciprocating 10 are attached. For fastening serve screws 11 in the hub membrane 9 be screwed. The reciprocating pistons 10 and the suction valves 2 can be found sealed between the membrane carrier 4 and the hub diaphragm 9 to have the same outline. The membrane carrier 4 with the lifting diaphragm attached to it 9 gets to the bottom of the pump head 1 attached.

Die Hubmembran 9 wird von einem (nicht dargestellten) Taumelmechanismus über die Hubkolben 10 zu Hubbewegungen angeregt. Durch diese Hubbewegungen der Membran 9 entsteht unterhalb der Saugventile 2 ein Unterdruck. Er hat zur Folge, daß die Saugventile 2 von ihrem Sitz abheben, so daß das zu fördernde Medium unter dem Unterdruck in die Membranpumpe angesaugt wird. Bei der anschließenden Hubbewegung der Membran 9 wird das Saugventil 2 geschlossen und das eingeströmte Medium wird über das Druckventil 3, das von seinem Sitz abhebt, in eine Druckleitung gefördert. Von hier aus gelangt das Medium an den gewünschten Prozeßort.The lifting diaphragm 9 is by a (not shown) tumbling mechanism on the reciprocating piston 10 excited to Hubbewegungen. Through these strokes of the membrane 9 arises below the suction valves 2 a negative pressure. He has the consequence that the suction valves 2 lift off from their seat, so that the medium to be delivered is sucked under the negative pressure in the diaphragm pump. In the subsequent stroke movement of the membrane 9 becomes the suction valve 2 closed and the inflowing medium is via the pressure valve 3 , which lifts off its seat, conveyed into a pressure line. From here, the medium reaches the desired process location.

Die beschriebene Membranpumpe wird bei Abgasnachbehandlungsanlagen von Dieselfahrzeugen eingesetzt. Mit der Membranpumpe wird eine 32,5%ige Harnstoff-Wasser-Lösung einem Abgasstrom zugeführt.The described diaphragm pump is in exhaust aftertreatment systems of Used diesel vehicles. With the diaphragm pump is a 32.5% Urea-water solution fed to an exhaust gas stream.

Die 3 bis 5 zeigen ein Saugventil 2 im einzelnen. Es hat einen membran- und kalottenförmigen Ventilkörper 12, an dessen Rückseite ein Steckansatz 7' zentral vorgesehen ist. Der kalottenförmige Ventilkörper 12 liegt an der konkaven Innenseite 13 (2) von kalottenförmigen Tragkörpern 14 des Membranträgers 4 an. Die Tragkörper 14 stehen über den Membranträger 4 in Richtung auf den Pumpenkopf 1 vor und weisen zentral eine Öffnung 15 auf, durch welche der Steckansatz 7' des entsprechenden Saugventiles 2 gesteckt wird.The 3 to 5 show a suction valve 2 in detail. It has a diaphragm and dome-shaped valve body 12 , at the back of a plug-in approach 7 ' is centrally provided. The dome-shaped valve body 12 lies on the concave inside 13 ( 2 ) of dome-shaped support bodies 14 of the membrane carrier 4 at. The supporting body 14 stand over the membrane carrier 4 towards the pump head 1 front and have a central opening 15 on, through which the plug-in approach 7 ' the corresponding suction valve 2 is plugged.

Die Ventilkörper 12 liegen mit einem ringförmigen Rand 16 (4) dichtend an der Hubmembran 9 an. Sie hat drei Öffnungen 17, die durch die Saugventile 3 überdeckt sind und über die das zu pumpende Medium angesaugt wird. Die Tragkörper 14 weisen schlitzförmige Durchtrittsöffnungen 18 auf, durch die das Medium zum Druckventil 3 strömen kann.The valve body 12 lie with an annular edge 16 ( 4 ) sealing on the lifting diaphragm 9 at. It has three openings 17 passing through the suction valves 3 are covered and over which the medium to be pumped is sucked. The supporting body 14 have slot-shaped openings 18 on, through which the medium to the pressure valve 3 can flow.

Der Steckansatz 7' des Saugventiles 2 wird von zwei Ringnuten 19, 20 mit Abstand umgeben, die im Ausführungsbeispiel rechteckigen Umriß haben und parallel zueinander verlaufen. Wie die 10 und 12 zeigen, haben die beiden Ringnuten 19, 20 dreieckigen Querschnitt. Die Ringnuten 19, 20 bilden umlaufende Vertiefungen an der Außenseite des Ventilkörpers 12.The plug-in approach 7 ' the suction valve 2 is made of two ring grooves 19 . 20 Surrounded at a distance that have rectangular outline in the embodiment and parallel to each other. As the 10 and 12 show, the two annular grooves 19 . 20 triangular cross-section. The ring grooves 19 . 20 form circumferential recesses on the outside of the valve body 12 ,

Die beiden Ringnuten 19, 20 sind durch eine radiale Nut 21 mit dem Dichtrand 16 verbunden. Die Nut 21 bildet eine Druckabbaunut, die bis zum äußeren Rand 22 des Ventilkörpers 12 verläuft. Die Druckabbaunut 21 hat im Ausführungsbeispiel ebenfalls dreieckförmigen Querschnitt (13). Die Nut 21 erstreckt sich durch den Dichtbereich 16 und bildet einen Kanal bzw. eine Drossel, die einen Kurzschluß zwischen der Saug- und der Druckseite der Membranpumpe erzeugt.The two ring grooves 19 . 20 are by a radial groove 21 with the sealing edge 16 connected. The groove 21 forms a Druckabbaunut, to the outer edge 22 of the valve body 12 runs. The pressure reduction well 21 also has a triangular cross-section in the exemplary embodiment ( 13 ). The groove 21 extends through the sealing area 16 and forms a channel or a throttle which creates a short circuit between the suction and the pressure side of the diaphragm pump.

Der Querschnitt der Nut 21 ist so klein, daß das Saugverhalten der Saugventile 2 im Betrieb nicht beeinträchtigt wird. Da sich die Ringnuten 19, 20 und die Druckabbaunut 21 im membranförmigen Ventilkörper 12 befinden, ist ein Zusetzen dieser Nuten durch Schmutz nicht zu befürchten. Während des Betriebes der Membranpumpe bewegt sich der membranförmige Ventilkörper 12 stets elastisch, wodurch eventuell in den Nuten 19 bis 21 sich festsetzender Schmutz immer wieder ausgespült wird.The cross section of the groove 21 is so small that the suction behavior of the suction valves 2 in operation is not affected. Because the ring grooves 19 . 20 and the pressure dump 21 in the membrane-shaped valve body 12 There is no danger of clogging of these grooves due to dirt. During operation of the diaphragm pump, the membrane-shaped valve body moves 12 always elastic, possibly resulting in the grooves 19 to 21 Stuck dirt is rinsed again and again.

Das Druckventil 3 hat ebenfalls einen membranförmigen, kalottenförmigen Ventilkörper 23, an dessen Außenseiten zentral der Steckansatz 7 absteht. Mit ihm wird das Druckventil 3 in den Membranträger 4 eingeklipst. Er hat zur Aufnahme des Druckventiles 3 einen kalottenförmigen Tragkörper 24 (2), der entgegengesetzt zu den Tragkörpern 14 konvex gekrümmt ist und über seinen Umfang verteilt schlitzförmige, in Axialebenen des Ventilkörpers 23 liegende Durchtrittsöffnungen 25 aufweist. Der Ventilkörper 23 des Druckventiles 3 liegt mit seiner Außenseite an der Innenseite des Tragkörpers 24 an. Zur Versteifung ist der Ventilkörper 23 außenseitig mit drei Versteifungsrippen 26 versehen, die in Axialebenen liegen und in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Die Versteifungsrippen 26 erstrecken sich vom Ansatz 7 bis nahe an den äußeren Rand 27 des Ventilkörpers 23. Die Höhe der Versteifungsrippen 26 nimmt radial nach außen zu. Im Bereich des Steckansatzes 7 beträgt die Höhe der Versteifungsrippen 26 Null.The pressure valve 3 also has a membrane-shaped, dome-shaped valve body 23 , on the outside of the central plug-in approach 7 projects. With him, the pressure valve 3 in the membrane carrier 4 clipped. He has to receive the pressure valve 3 a dome-shaped support body 24 ( 2 ), which is opposite to the supporting bodies 14 is convexly curved and distributed over its circumference slit-shaped, in axial planes of the valve body 23 lying passage openings 25 having. The valve body 23 of the pressure valve 3 lies with his outside side on the inside of the support body 24 at. To stiffen the valve body 23 outside with three stiffening ribs 26 provided, which lie in axial planes and are arranged at equal angular intervals from each other. The stiffening ribs 26 extend from the neck 7 close to the outer edge 27 of the valve body 23 , The height of the stiffening ribs 26 increases radially outwards. In the area of the plug-in extension 7 is the height of the stiffening ribs 26 Zero.

Innenseitig ist der Ventilkörper 23 mit weiteren Versteifungsrippen 28 versehen, die auf gleicher Höhe wie die außenliegenden Versteifungsrippen 26 angeordnet sind. Sie erstrecken sich von einer zentralen Hülse 29 (6) bis zum äußeren Rand 27 des Ventilkörpers 23. Die Versteifungsrippen 26, 28 sind vorteilhaft einstückig mit dem membranförmigen Ventilkörper 23 ausgebildet. Vorteilhaft ist die Dicke der Versteifungsrippen 26, 28 größer als die Dicke des kalottenförmigen Ventilkörpers 23. Die Versteifungsrippen 28 stehen axial nicht über den ringförmigen Dichtbereich 30 über, mit dem der Ventilkörper 23 dichtend an der (nicht dargestellten) Dichtfläche des Pumpenkopfes 1 anliegt.Inside is the valve body 23 with further stiffening ribs 28 provided at the same height as the outer stiffening ribs 26 are arranged. They extend from a central sleeve 29 ( 6 ) to the outer edge 27 of the valve body 23 , The stiffening ribs 26 . 28 are advantageous in one piece with the membrane-shaped valve body 23 educated. The thickness of the stiffening ribs is advantageous 26 . 28 greater than the thickness of the dome-shaped valve body 23 , The stiffening ribs 28 are not axially above the annular sealing area 30 over, with which the valve body 23 sealing at the (not shown) sealing surface of the pump head 1 is applied.

Auf der Außenseite des Ventilkörpers 23 befindet sich eine radial verlaufende Druckabbaunut 31, die sich etwa von halber radialer Breite des Ventilkörpers 23 aus bis zu dessen äußeren umlaufenden Rand 27 radial erstreckt. Die Nut 31 liegt im Bereich zwischen zwei Versteifungsrippen 26. Das radial innere Ende der Nut 31 schließt senkrecht an eine Quernut 32 an, die im Verhältnis zur Nut 31 kurz ist. Die beiden Nuten 31, 32 haben vorteilhaft dreieckförmigen Querschnitt (16). Die Nuten 31, 32 stellen wie die Nuten 19 bis 21 des Saugventiles 2 einen Kurzschluß zwischen der Saug- und der Druckseite der Membranpumpe her. Der Querschnitt der Nuten 31, 32 ist wiederum so gering, daß der Betrieb der Membranpumpe nicht beeinträchtigt wird. Die Membranpumpe wird für eine Abgasnachbehandlungseinrichtung in Dieselfahrzeugen eingesetzt. Hinter der Membranpumpe befindet sich auf der Druckseite ein Speicher, der die Harnstoff-Wasser-Lösung enthält. Diese Lösung kann bei tiefen Temperaturen gefrieren. Dies führt zu einer Volumenzunahme, die zu Schädigungen der Membranpumpe führt. Würde das in der Membranpumpe und im System befindliche Volumen an Harnstoff-Wasser- Lösung unter Druck eingesperrt sein, würde durch die beim Einfrieren auftretende Volumenzunahme aufgrund des Druckes, unter dem das eingesperrte Volumen steht, zu einer erheblichen Beschädigung der Membranpumpe oder des Systems führen. Um dies zu vermeiden, sind die Saugventile 2 und das Druckventil 3 in der beschriebenen Weise mit den Druckabbaunuten versehen. Sie sind so gestaltet, daß innerhalb einer vorgegebenen Zeit, die vorteilhaft kleiner ist als die Zeit, die ein im System eingesperrtes Volumen zum Gefrieren benötigt, der Druck abgebaut werden kann. Es hat sich gezeigt, daß ein Druckabbau der eingespeicherten, unter Druck stehenden Flüssigkeitsmenge in einem Zeitraum von etwa 8 bis 12 Minuten erfolgen sollte. Hierbei wird vorausgesetzt, daß auf der Druckseite der Membranpumpe das eingesperrte Volumen der Harnstoff-Wasser-Lösung bei etwa 10 cm3 liegt. Je nach Größe dieses eingesperrten Flüssigkeitsvolumens wird die Querschnittsfläche der Nuten 19 bis 21, 31, 32 so gewählt, daß ein Druckabbau zuverlässig innerhalb einer Zeit erfolgen kann, in der das eingesperrte Flüssigkeitsvolumen noch nicht gefriert. Die Nuten 19 bis 21, 31, 32 bilden kleine Kerb- bzw. Drosselstellen im Dichtbereich 16, 30 der Saugmembranen 12 sowie der Druckmembran 23. Da die Nuten 21, 31 den jeweiligen Dichtbereich 16, 30 durchqueren, erfolgt ein zuverlässiger Druckabbau. Der Querschnitt der kerbartigen Nuten ist so gewählt, daß ein vollständiger Druckabbau des gespeicherten Volumens der Harnstoff-Wasser-Lösung erfolgt, bevor es bei tiefen Temperaturen gefrieren kann.On the outside of the valve body 23 there is a radial pressure reduction groove 31 extending about half the radial width of the valve body 23 out to its outer circumferential edge 27 extends radially. The groove 31 lies in the area between two stiffening ribs 26 , The radially inner end of the groove 31 closes perpendicular to a transverse groove 32 in relation to the groove 31 is short. The two grooves 31 . 32 have advantageous triangular cross section ( 16 ). The grooves 31 . 32 make like the grooves 19 to 21 the suction valve 2 a short circuit between the suction and the pressure side of the diaphragm pump ago. The cross section of the grooves 31 . 32 is again so low that the operation of the diaphragm pump is not affected. The diaphragm pump is used for an exhaust aftertreatment device in diesel vehicles. Behind the diaphragm pump is located on the pressure side of a memory containing the urea-water solution. This solution can freeze at low temperatures. This leads to an increase in volume, which leads to damage to the diaphragm pump. If the volume of urea-water solution present in the membrane pump and in the system were to be locked under pressure, the volume increase occurring during freezing would lead to considerable damage to the membrane pump or system due to the pressure below which the blocked volume stands. To avoid this, the suction valves are 2 and the pressure valve 3 provided in the manner described with the Druckabbaunut. They are designed so that within a predetermined time, which is advantageously smaller than the time required by a trapped in the system volume for freezing, the pressure can be reduced. It has been found that a pressure reduction of the stored, pressurized liquid amount should take place in a period of about 8 to 12 minutes. It is assumed that the imprisoned volume of the urea-water solution is about 10 cm 3 on the pressure side of the diaphragm pump. Depending on the size of this trapped fluid volume, the cross-sectional area of the grooves 19 to 21 . 31 . 32 chosen so that a pressure reduction can be done reliably within a time in which the entrapped liquid volume does not freeze. The grooves 19 to 21 . 31 . 32 form small notch or throttle points in the sealing area 16 . 30 the suction membranes 12 as well as the pressure membrane 23 , Because the grooves 21 . 31 the respective sealing area 16 . 30 traversing, there is a reliable pressure reduction. The cross-section of the notch grooves is chosen so that a complete pressure reduction of the stored volume of the urea-water solution takes place before it can freeze at low temperatures.

Die Nuten 19 bis 21, 31, 32 können mittels Laserstrahl in die Membran 12, 23 der Saug- und der Druckventile 2, 3 eingebracht werden. Bei einer Serienanwendung ist es vorteilhaft, die Nuten bereits beim Spritzen der Saug- und Druckventile vorzusehen.The grooves 19 to 21 . 31 . 32 can by means of laser beam in the membrane 12 . 23 the suction and the pressure valves 2 . 3 be introduced. In a series application, it is advantageous to provide the grooves already during injection of the suction and pressure valves.

Die Nuten 19 bis 21, 31, 32 können selbstverständlich jede geeignete Querschnittsform haben. Auf jeden Fall ist der Durchlaßquerschnitt so zu wählen, daß einerseits die Funktion der Membranpumpe nicht beeinträchtigt wird, andererseits ein Druckabbau des eingesperrten Flüssigkeitsvolumens erfolgt, bevor es gefrieren kann.The grooves 19 to 21 . 31 . 32 Of course, they can have any suitable cross-sectional shape. In any case, the passage cross-section should be chosen so that on the one hand, the function of the diaphragm pump is not affected, on the other hand, a pressure reduction of the entrapped fluid volume takes place before it can freeze.

Claims (14)

Membranpumpe für ein flüssiges Medium, mit wenigstens einem Saugventil und wenigstens einem Druckventil, die jeweils eine Membran aufweisen, die mit einem Dichtbereich dichtend an einer Gegendichtfläche anliegt, sowie mit einer Saug- und einer Druckseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Saug- und die Druckseite durch wenigstens eine den Dichtbereich (16, 30) überbrückende, sich selbst reinigende Drosselstelle (21, 31) kurzgeschlossen sind.Diaphragm pump for a liquid medium, comprising at least one suction valve and at least one pressure valve, each having a membrane which sealingly abuts a counter-sealing surface with a sealing region, and having a suction and a pressure side, characterized in that the suction and the pressure side by at least one sealing area ( 16 . 30 ) bridging, self-cleaning throttle point ( 21 . 31 ) are shorted. Membranpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (21, 31) eine Nut in der Oberseite der Membran (12, 23) des Saug- und des Druckventiles (2, 3) ist.Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the throttle point ( 21 . 31 ) a groove in the top of the membrane ( 12 . 23 ) of the suction and the pressure valve ( 2 . 3 ). Membranpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) des Saugventiles (2) kalottenförmig ausgebildet ist.Diaphragm pump according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane ( 12 ) of the suction valve ( 2 ) is formed dome-shaped. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (21) des Saugventiles (2) radial verläuft.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the throttle point ( 21 ) of the suction valve ( 2 ) extends radially. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (23) des Druckventiles (3) kalottenförmig ausgebildet ist. Diaphragm pump according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the membrane ( 23 ) of the pressure valve ( 3 ) is formed dome-shaped. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (31) des Druckventiles (3) radial verläuft.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the throttle point ( 31 ) of the pressure valve ( 3 ) extends radially. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (21) des Saugventiles (2) an wenigstens eine Nut (19, 20) in der Oberseite der Membran (12) anschließt.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the throttle point ( 21 ) of the suction valve ( 2 ) to at least one groove ( 19 . 20 ) in the top of the membrane ( 12 ). Membranpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (19, 20) um die Achse der Membran (12) des Saugventiles (2) umläuft.Diaphragm pump according to claim 7, characterized in that the groove ( 19 . 20 ) about the axis of the membrane ( 12 ) of the suction valve ( 2 ) rotates. Membranpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander liegende Nuten (19, 20) in der Oberseite der Membran (12) des Saugventiles (2) vorgesehen sind.Diaphragm pump according to claim 7 or 8, characterized in that two mutually parallel grooves ( 19 . 20 ) in the top of the membrane ( 12 ) of the suction valve ( 2 ) are provided. Membranpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Nuten (19, 20) mit der Drosselstelle (21) leitungsverbunden sind.Diaphragm pump according to claim 9, characterized in that both grooves ( 19 . 20 ) with the throttle restriction ( 21 ) are line connected. Membranpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drosselstelle (21, 31) so groß ist, daß ein Druckabbau eines in der Membranpumpe befindlichen flüssigen Mediums erfolgt, bevor es bei tiefen Temperaturen gefriert.Diaphragm pump, in particular according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cross-section of the throttle point ( 21 . 31 ) is so large that a pressure reduction of a liquid medium in the diaphragm pump takes place before it freezes at low temperatures. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (12, 31) dreieckförmigen Querschnitt hat.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the throttle point ( 12 . 31 ) has triangular cross-section. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranpumpe zur Förderung eines Mediums zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren eingesetzt wird.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the Diaphragm pump for pumping a medium used for exhaust aftertreatment in diesel engines becomes. Membranpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine 32,5%ige Harnstoff-Wasser-Lösung ist.Diaphragm pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that the Medium is a 32.5% urea-water solution.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19639555C1 (en) * 1996-09-26 1997-11-20 Knf Neuberger Gmbh Reciprocating machine such as membrane pump or piston compressor
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