DE3941147A1

DE3941147A1 - Vorrichtung zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3941147A1
Application number: DE19893941147
Authority: DE
Inventors: Hermann Nusser; Kurt Dipl Ing Frank; Willi Strohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-06-20
Also published as: US5058557A; JPH03264760A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Fördervorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Vorrichtung bekannt (DE-PS 35 32 349), bei der beide Pumpen in das Gehäuse des Antriebs motors integriert sind. Dieses Gehäuse muß im Verhältnis zu seinem Durchmesser vergleichsweise lang sein, so daß die Montage des Elektromotors und der beiden Pumpen mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist. Auch erfordert die nötige Abdichtung der beiden Pumpen voneinander einen maßgenauen, teuren Zwischenflansch.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Gehäuse erheblich kürzer baut und deshalb sowohl der Antriebsmotor als auch die in dem gemeinsamen Gehäuse untergebrachte Pumpe erheblich einfacher montierbar sind. Ein Zwischenflansch kann entfallen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Fördervorrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen im Vorratstank befindlichen Staubehälter, in dem ein elektrischer Antriebsmotor für eine Förder pumpe gehalten ist und Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer in Fig. 2 mit III bezeichneten Einzelheit.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Anordnung gemäß Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Kraftstofförderaggregat 12 untergebracht ist. An einem Druckstutzen eines zum Kraftstofförderaggregats 12 gehörenden Pumpaggregats 16 ist eine Druckleitung 18 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 20 führt. Während des Betriebs der Brenn kraftmaschine fördert das Kraftstofförderaggregat 12 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 20.

Zu dem Kraftstofförderaggregat 12 gehören ein am Boden 22 des Vorratstanks 10 befestigter Haltetopf 24, in dem ein Staubehälter 26 verankert ist. Die Anordnung des Staubehälters 26 im Haltetopf 24 ist so getroffen, daß der Boden 27 des Staubehälters 26 dem Boden 25 des Haltetopfes 24 benachbart ist, jedoch mit einem gewissen Abstand von diesem liegt. Der Staubehälter 26 ist über elastische Auf hängungen 28 mit dem Haltetopf 24 verbunden. Innerhalb des Staube hälters 26 ist das Pumpaggregat 16 angeordnet. Es ist im wesent lichen walzenförmig ausgebildet und weist einen elektrischen Antriebsmotor 30 und eine Pumpe 32 auf, die beide innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses 34 untergebracht sind. Aus dem Gehäuse 34 des Pumpaggregats 16 tritt eine Verlängerung 36 einer vom Elektromotor 30 angetriebenen Welle heraus und durchsetzt den Boden 27 des Stau behälters 26. Die Verlängerung 36 dient als Antriebswelle für ein Förderglied 38 einer Seitenkanalpumpe 40. Das Förderglied 38 der Seitenkanalpumpe 40 läuft in einer Pumpkammer 44 um, welche durch ein an der Außenseite des Staubehälterbodens 27 befestigtes, napfförmiges Bauelement 80 gebildet ist. Das Bauelement 80 umschließt die Pumpkammer 44 mit seiner ringförmigen Napfwand 82. Der Napfboden 84 und der Staubehälterboden 27 begrenzen die Pump kammer 44 in Richtung der Drehachse des in dieser angeordneten Laufrades 38 der Pumpe 40. Ein zur Seitenkanalpumpe 40 gehörender Seitenkanal 42 ist am Boden 84 des napfförmigen Bauelements 80 ausgebildet. Ensprechend ist die Ausbildung des als Laufrad ausgebildeten Förderglieds 38 der Pumpe 40. An dem von der Ver längerung 36 abgewandten Ende ist das Pumpaggregat 16 in dem Staubehälter 26 durch einen Zentrierring 48 in seiner vorschrifts mäßiger Lage gehalten. Während des Betriebs des Pumpaggregats 16 saugt die Seitenkanalpumpe 40, welche auch als erste Pumpe bezeichnet werden kann, über einen in den Vorratstank 10 mündenden, am Boden 84 des Napfes 80 angeordneten Saugstutzen 14 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 an und drückt diesen über einen noch näher zu beschreibenden Förderkanal in den Staubehälter 26. Dort wird der Kraftstoff von der als zweite Pumpe zu bezeichnende, in dem Gehäuse 34 untergebrachte Förderpumpe 32 angesaugt und über die Druckleitung 18 der Brennkraftmaschine 20 zugeführt.

Wie Fig. 3 zeigt, ist auf der Verlängerung 36 der Antriebswelle eine Hülse 49 befestigt. Die Hülse 49 ist somit Bestandteil der Verlängerung 36. Sie durchsetzt den Boden 27 des Staubehälters 26 in einer Bohrung, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Hülse 49 im Durchdringungsbereich. Dadurch ergibt sich ein ring förmiger Förderkanal 50, welcher die Pumpkammer 44 mit dem Innenraum des Staubehälters 26 verbindet. Da der Staubehälter auch nach länger dauernden Parkzeiten des Kraftfahrzeuges stets mit Kraftstoff gefüllt sein soll, muß der ringförmige Förderkanal 50 mit einem Rückschlagventil versehen werden, welches den Staubehälter 26 gegen Leerlaufen über den Förderkanal 50 und die erste Pumpe 40 zuver lässig abdichtet. Ein derartiges Rückschlagventil 52 ist in Fig. 3 dargestellt. Es weist einen Ring 54 aus einem elastischen Material auf, dessen Innendurchmesser fest an dem Außendurchmesser der Hülse 49 anliegt. Die Befestigungsstelle des Rings 54, welcher als Betätigungsglied des Rückschlagventils 52 anzusehen ist, ist mit einem Abstand 56 von der Innenwand 58 des Behälterbodens 27 angeordnet. Der elastische Ring 54 liegt mit seinem Außendurchmesser unter einer geringen Vorspannung an der Innenwand 58 des Bodens 27 des Staubehälters 26 an. Mit dem hülsennahen Ringbereich des Rings 54 ist ein Haltering 60 einstückig verbunden. Der Haltering 60 ist im Querschnitt zumindest doppelt so groß als der Querschnitt des ringförmigen Betätigungsglieds 54. Der Haltering 60 geht somit im hülsenahen Bereich einstückig in den elastischen Ring 54 über. Die beiden Ringe 54 und 60 haben also eine gemeinsame Bohrung 62, deren Wandung an der äußeren Mantelfläche der Hülse 49 anliegt. Dabei ist die Abstimmung zwischen der Hülse und den beiden Ringen 54 und 62 so getroffen, daß das Bauteil 54, 60 unter einer vorübergehenden Auf weitung auf die Hülse 49 aufgebracht werden kann, wo es dann vorge spannt sitzt. Dort liegt es mit seiner von der ersten Pumpe 40 abgewandten Stirnfläche 64 an einer Ringschulter 66 der Hülse 49 an, welche der Innenwand 58 des Bodens 27 des Staubehälters 26 zugewandt ist. Der Außendurchmesser 70 des elastischen Rings 54 ist größer als der Außendurchmesser 72 des Förderkanals 50, so daß der äußere Randbereich des elastischen Rings 54 eine Dichtlippe bildet, welche an dem den Förderkanal 50 umgebenden Randbereich 74 des Bodens 27 des Staubehälters 26 dichtlippenartig anliegt. Dabei sorgt der im Staubehälter vorhandene statische Druck des Kraftstoffs für eine zuverlässige Anlage des elastischen Rings 54 an der Innenwand 58 des Behälterbodens 27.

Während des Betriebs der Fördervorrichtung, also wenn der Antriebs motor 30 die beiden Pumpen 40 und 32 antreibt, hebt der elastische Ring 54 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in Richtung der Pfeile 55 von der Innenwand 58 des Behälterbodens 27 ab und gelangt in eine Ebene, die im wesentlichen senkrecht auf der Drehachse der Verlängerung 36 steht. Dies wird dadurch ermöglicht, daß zwischen dem Haltering 60 und dem Betätigungsglied 54 ein Ringspalt 59 vorhanden ist, der ausgehend von dem bohrungsnahen Randbereich zum äußeren Randbereich der beiden Ringe 54, 60 divergiert. Dabei wird der Förderkanal 50 freigegeben, so daß die Seitenkanalpumpe 40, den Pfeilen 41 folgend, Kraftstoff aus der Pumpkammer 44 durch den Förderkanal 50 in den Staubehälter 26 pumpt. Von dort aus saugt die zweite Pumpe 32 Kraftstoff an und drückt diesen über die Druck leitung 18 zur Brennkraftmaschine 20. Mit dem Stillsetzen des elektrischen Antriebsmotors 30 werden auch die beiden Pumpen 40 und 32 stillgesetzt. Dabei gelangt der elastische Ring 54 wieder in seine in Fig. 3 gezeichnete Betriebsstellung, in welcher er als Betätigungsglied für das Rückschlagventil 52 wirkend den Förderkanal 50 sperrt. Der Kraftstoff kann also nicht mehr entgegen der Richtung der Pfeile 41 über die erste Pumpe 40 und die Ansaugöffnung 14 aus dem Staubehälter 26 entweichen. Dadurch ist eine problemlose Ver sorgung der Brennkraftmaschine 20 mit Kraftstoff auch dann gewähr leistet, wenn das Kraftfahrzeug über einen längeren Zeitraum geparkt worden ist. Der Staubehälter selbst hat noch den Vorteil, daß sich in diesem immer eine ausreichende Menge von Kraftstoff befindet, welche auch dann eine zuverlässige Versorgung der Brennkraftmaschine 20 gewährleistet, wenn der Vorratstank 10 nur noch wenig Kraftstoff enthält und sich das Kraftfahrzeug beispielsweise in einer länger andauernden Kurvenfahrt befindet, durch welche der Kraftstoff außerhalb des Bereichs der Saugöffnung 14 gelangt.

Claims

1. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem, innerhalb eines im Vorratstank befestigten, topfförmigen Staubehälters angeordneten, vom Kraftstoff durchströmten elektrischen Antriebsmotor, der eine erste Pumpe antreibt, welche den Kraftstoff aus dem Vorratstank in den Staubehälter fördert und der weiter eine zweite, mit dem Antriebsmotor in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Pumpe betätigt, welche Kraftstoff aus dem Staubehälter zur Brennkraft maschine fördert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der ersten Pumpe (40) an der Außenseite des Bodens (27) des Staubehälters (26) eine Pumpkammer (44) ausgebildet ist, in der ein mit der Ankerwelle des Antriebsmotors (30) wirkverbundenes Förderglied (38) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpe (40) als Seitenkanalpumpe ausgebildet ist und daß die Pumpkammer (44) durch ein an der Außenseite des Bodens (27) des Staubehälters (26) angeordnetes, napfförmiges Bauelement (80) gebildet ist, wobei der Boden (27) des Staubehälters (26) und der mit Abstand von diesem befindliche Boden (84) des Napfes (80) die Pumpkammer (44) in Richtung der Förderglieddrehachse begrenzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Böden (27, 84) vorzugsweise der Boden (84) des Napfes (80) den zur Pumpe (40) gehörende Seitenkanal (42) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens einer der beiden Böden (27, 84) vorzugs weise der Boden des Napfes (80) mit einer die Pumpkammer (44) radial begrenzenden Ringwand (82) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Boden (84) des Napfes (80) eine die Pumpkammer (44) mit dem Vorratstank (10) verbindende Ansaugöffnung (14) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Verlängerung (36) der Welle des elektrischen Antriebsmotors (30) den Boden (27) des Staubehälters (26) durchsetzt und drehfest mit dem Förderglied (38) der ersten Pumpe (40) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung für die Verlängerung (36) einen größeren Quer schnitt aufweist als die Verlängerung (36, 49) der Welle und daß ein sich so ergebender Förderkanal (50) mit einem den Rückfluß des Kraftstoffes aus dem Staubehälter (26) verhindernden Rückschlag ventil (52) versehen ist, das bei laufendem Antriebsmotor (30) den Förderkanal (50) öffnet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsglied (54) des Rückschlagventils (52) drehfest mit der Verlängerung (36) der Welle verbunden und in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft betätigbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungsglied einen elastischen Ring (54) aufweist, dessen Bohrung (62) von der Verlängerung (36, 48) der Welle durchdrungen ist und die Bohrungswand mit Abstand (56) von der Innenseite (58) des Bodens (27) des Staubehälters (26) fest mit der Verlängerung (36, 48) der Welle verbunden ist,
daß der Förderkanal (50) die Verlängerung (36, 48) ringförmig umgibt,
daß der Außendurchmesser (70) elastischen Rings (54) größer ist als der Außendurchmesser (72) des Förderkanals (50) und bei stillstehendem Antriebsmotor (30) unter Vorspannung an der den Förderkanal (50) begrenzenden Randbereich (74) des Bodens (27) des Staubehälters (26) anliegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß an den bohrungsnahen Randbereich des elastischen Rings (54) an dessen von dem Förderkanal (50) abgewandten Seite ein elastischer Haltering (60) vorzugsweise einstückig mit dem Betätigungsglied (54) des Rück schlagventils (52) verbunden ist, und
daß der Querschnitt des Halterings (60) wenigstens doppelt so groß ist als der Querschnitt des ringförmigen Betätigungsgliedes (54).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haltering (60) und dem Betätigungsglied (54) ein Ring spalt (59) vorhanden ist, der ausgehend von dem bohrungsnahen Rand bereich zum äußeren Randbereich der beiden Ringe (54, 60) divergiert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß mit der Verlängerung (36) der Welle eine vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Hülse (49) drehfest verbunden ist, mit welcher das Betätigungsglied (54) des Rückschlagventils (52) fest verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (49) eine dem Förderkanal (50) zugewandte Ringschulter (66) aufweist, an welcher die vom Betätigungsglied (54) des Rückschlag ventils (52) abgewandte Stirnfläche (64) des Halterings (60) anliegt.