DE2906224A1 - Kraftstoff-foerderaggregat - Google Patents
Kraftstoff-foerderaggregatInfo
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Description
Telefon (O 70 32) 319 99
1400/ot/hn
22. 1. 1979
22. 1. 1979
Firma
Robert Bosch GmbH
7000 Stuttgart 1
Kraftstoff-Förderaggregat
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoff-Förderaggregat nach der
Gattung des Hauptanspruchs. K raft stoff-Förderpump en sind in einer
Vielfalt von Ausführungsformen bekannt, wobei häufig das gesamte,
aus dem antreibenden Elektromotor und dem ein- oder mehrstufigen Pumpenbereich bestehende Aggregat in einem gemeinsamen, topfförmigen
Gehäuse untergebracht ist. Innerhalb des Gehäuses sind dann
die beiden Hauptteile, nämlich Pumpenteil und Motorteil, axial aufeinanderfolgend
angeordnet. Es ist üblich, unmittelbar angrenzend
an die auch den Saugstutzen bildende, mit dem Gehäuse gegebenenfalls einstückig verbundene Bodenband das Pumpensystem anzuordnen,
an welches sich dann der Elektromotor anschließt. Die Drehelemente
beider Teile können auf einer gemeinsamen Welle sitzen; es ist aber
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auch möglich, den drehbaren Pumpenteil, bei einer Seitenkanalpumpe
deren Laufrad oder bei einer Rollenzellenpumpe, um nur zwei der üblichsten, bei einer Kraftstoff-Förderung verwendeten Pumpen im
Kraftfahrzeugbereich zu nennen, deren Nutscheibe auf einer feststehenden Achse mittels Lagerbuchsen drehbar anzuordnen. Die Mitnahme
vom sich drehenden Anker des Elektromotors, der entweder eben falls mittels einer Hohlwelle auf einer feststehenden Achse angeordnet
sein kann oder auf einer drehbaren Welle sitzt, die beidseitig in Lagern gehalten ist, erfolgt über eine Mitnehmerverbindung.
Die bekannten Kraftstoff-Förderpumpen sind in ihrem Aufbau vergleich
weise kompliziert und benötigen eine Vielzahl von Einzelteilkomponenten,
die in genauer Beziehung zueinander montiert und befestigt werden müssen. Es können gegebenenfalls auch bei den bekannten Pumpen
Probleme bei der Förderung von Heißbenzin auftreten, denen begegnet werden muß.
Es besteht daher Bedarf nach einer im Aufbau einfachen und daher kostengünstigen Kraftstoff-Förderpumpe, die als sogenannte nasse
Elektrokraftstoffpumpe im Kraftstoff befindlich ist, d. h. sich innerhalb des Kraftstofftanks befindet und die Förderung des Kraftstoffs
mit einer eigenangetriebenen Pumpe bewirkt.
Das erfindungsgemäße Kraftstoff-Förderaggregat mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Aufbau besondere einfach und unkompliziert ist und das Gesamtsystem
nur aus einigen wenigen Einzelteilen besteht; vorteilhaft ist besonders
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die Montagefreundlichkeit, da bestimmte Bauelemente, nämlich insbesondere
der Pumpenteil als Einheit vormontierbar ausgebildet ist. Durch die Zusammenfassung von Bauteilen, von denen in größerem
Umfang Kunststoffteile verwendet werden, sowie durch die geringen
Außenabmessungen ergibt sich ein einerseits betriebssicheres, andererseits
kostengünstiges Aggregat.
Besonders vorteilhaft ist, daß durch die besondere Gestaltung der
Baukomponenten im Bereich des Pumpenteils den sich durch die Förderung
von Heißbenzin ergebenden Problemen sicher begegnet werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoff-Förderaggregats möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch die Verwendung eines offenen Seitenkanal-Laufrades, welches zu beiden Seiten von einen Seitenkanal aufweisenden
Abdeckflanschen umfaßt ist, eine wirksame Förderung auch von Heißbenzin
möglich ist.
Die Verbindung der einzelnen Baukomponenten erfolgt durch Börde lung
oder durch eine gegenseitige formschlüssige Durchdringung von Randelementen.
Zeichnung .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die
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Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Elektrokraftstoffpumpe in seit
licher Schnittdarstellung.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eines Kraftstoff-Förderagg
gats stellt eine nasse Elektrokraftstoffpumpe in Seitenkanalbauart dar
wobei die Pumpe bzw. deren Drehteil durch einen angebauten Gleichstrommotor mit Permanentmagneten angetrieben ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Elektrokraftstoffpumpe umfaßt einer
Pumpenteil 1 und einen diesen antreibenden Elektromotor 2 in axial hintereinander angeordneter Bauart, wobei in Strömungsrichtung des
vom Saugstutzen 3 zum Druckstutzen 4 geförderten Kraftstoffs der
Pumpenteil 1 vor dem Elektromotor angeordnet ist.
Entgegen üblicher Bauart ist kein sämtliche Baukomponenten umschließendes
Gehäuse vorgesehen, sondern in das zentrale Polrohr 5 für die Lagerung der Magnete 6 des Elektromotors, welches auch
für den magnetischen Rückschluß sorgt, sind beidseitig Abschlußflansche 7 und 8 eingesteckt oder eingepreßt und an dieserSteile durch
formschlüssige Verbindungsmittel gehalten.
Das eigentliche Pumpenteil 1 besteht aus drei Bauteilen, nämlich dem
schon erwähnten Abschlußflansch 8, der auch als Grundteil oder Zwischenflansch
für die das Pumpenteil bildende Seitenkanalpumpe angesehen werden kann, aus dem eigentlichen Laufrad 9 der Seitenkanalpumpe
und einem äußeren Anschlußdeckel 10.
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Bevorzugt sind diese Teile 8, 9 und 10 aus Kunststoff, und zwar wieder
bevorzugt aus glasfaserverstärkten Kunststoffspritzteilen hergestellt.
An den Anschlußdeckel 10 ist bevorzugt einstückig der Saugstutzen 3 angespritzt; außerdem verfügt der Anschlußdeckel über einen
ersten Seitenkanai II, den Saug schlitz 12, in den der Saugstutzen
3 übergeht sowie eine axiale Entlüftungsbohrung 13 für den Seitenkanal
11, die etwa gegenüberliegend dem Saugstutzen 3 im Anschlußdeckel
10 angeordnet ist und der axialen Gasabführung dient.
Der Anschlui3deckel sitzt in einer Abstufung oder Abschulterung 14
des Zwischenflansches 8 und kann in diesen eingepreßt sein; bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Anschlußdeckel 10 in der
Abstufung des Zwischenflansches durch eine Warmumbördelung 15 des Zwischenflanschhalses 16 gehalten. Der Anschluß de ekel 10 verfügt
über das eine Achslager der durchgehenden Welle 16, die auch den Anker 17 des Elektromotors trägt und in einem weiteren Achslager
18 im gegenüberliegenden Abschlußflansch 7 gehalten ist. Das Achslager
im Anschlußdeckel 10 ist mit 19 bezeichnet; es kann im einfachsten Fall gebildet sein durch einen eine bestimmte axiale Erstreckung
aufweisenden Lagerring 20, der in eine zentrale Ausnehmung 21 des Anschlußdeckels 10 eingepreßt ist.
Das Laufrad 9 der so gebildeten Seitenkanalpumpe ist zwischen dem
Anschlußdeckel 10 und dem Zwischenflansch 8 gehalten und gelagert
und sitst auf der Welle 16 entweder frei drehbar oder drehschlüssig mit dieser verkeilt, wobei aber eine axiale Verschiebbarkeit des
Laufrades 9 erwünscht ist und daher der freien Drehbarkeit der Laufradlagerung
der Vorzug gegeben wird. In diesem Fall erfolgt dann
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der Antrieb des Laufrades durch einen Mitnehmer 22 vom Anker 17
des Elektromotors 2 aus, der in eine geeignete Ausnehmung 23 des Laufrades 9 eingreift.
Das Laufrad 9 Hegt selbst in einer weiteren Abstufung 24 des Zwischenflansches
8 und verfügt über seinen Umfang über einen geschlos senen Materialkranz 25, der die axiale Abdichtung des Laufrades mil
Bezug auf Zwischenflansch 8 und Abschlußdeckel 10 bewirkt. Das Lau rad 9 ist nach beiden Seiten offen, denn ein zweiter Seitenkanal 26
befindet sich, zusammen mit der in der Zeichnung nicht dargestellter Drucköffnung, im Zwischenflansch 8.
Der Anker des Elektromotors 2 kann von üblichem Aufbau sein; er ist auf der Welle 16 fest eingepreßt, wobei der Mitnehmer 22 für
das Laufrad 9 als Teil der Anke rum spritzung ausgebildet ist.
Der Zwischenflansch 8 verfügt über eine äußere abgesetzte Schulter
27, 27a, bis zu welcher das Polrohr 5 bis zum Anschlag eingeschoben ist; die Verbindung des Zwischenflansches 8 und damit der Pumpenteile
8, 9 und 10 mit dem Polrohr 5 kann dann auf beliebige Art und Weise erfolgen, bevorzugt dadurch, daß durch Ultraschalleinwirkung
Zungen am Zwischenflansch 8 so verformt werden, daß sie sich in kreisförmige Ausschnitte des Polrohrs einfügen und dort verankern.
Man erzielt so eine absolut feste, unverrückbare Verbindung, die auch für die präzise Lagerung der Anker- und Laufradwelle 16
erforderlich ist.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal vorliegender Erfindung besteht
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darin, daß am Zwischenflansch 8 noch Magnethalter angeformt, bevorzugt
angespritzt sind. Entsprechend dem Aufbau des Elektromotors sind an den Zwischenflansch 8 zwei, eine keilförmige Ausbildung
aufweisende Magnethalter 28 angespritzt, die mittels zwischen den Außenbereich und der Innenwandung des Polrohrs 5 eingelegte Federn
29 (bevorzugt Wellfedern), wie ersichtlich radial· nach innen gedrückt werden; dadurch werden die Magnete 6 durch die aus der radial nach
innen gerichteten Preßkraft resultierenden, in Umfangsrichtung wirkenden
Teilkräfte verspannt und sicher gehalten.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorliegender
Erfindung und inn Zuge der Zusammenfassung von Bauteilen ist der
druckseitige Abschlußflansch oder Anschlußdecke! 7 zusammen mit dem Bürstenhalter als ein Bauteil ausgebildet, an welches auch der
Druckstutzen 4 einstückig angeformt ist. Der Bürstenhalterbereich ist in der Zeichnung mit 30 bezeichnet; die Bürstenköcher 31 mit
den Bürsten 32 sind axial gegenüberliegend und zwischen sich den Kollektor 33 des Elektromotors einschließend angeordnet.
Durch eine gewünschte geringfügige Versetzung der Magnete 6 zu den
Ankerlamellen ergibt sich ein axialer Ankerzug in Richtung auf den
druckseitigen Gehäuseabschluß, der dadurch aufgefangen wird, daß sich im konischen Auslauf 34 der Lagerbohrung 35 für das Lager
der Welle eine Kugel 37 befindet. Die elektrischen Anschlußbolzen,
von denen bei 38 einer dargestellt ist, sind bevorzugt bei der Her»'
stellung des druckseitigen Anschlußdeckels 7 durch Umspritzung gehalten oder sind in den Anschlußdeckel eingepreßt und durch Tannen*
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baumprofile gesichert. Die allgemeine Strömungsrichtung des gefördei
ten Kraftstoffs ist durch die Pfeile A, A' gekennzeichnet, während di<
axiale Gasabführung durch den Pfeil B gekennzeichnet ist.
Auch der druckseitige Anschlußdeckel 7 ist bis zu einer äußeren Abschulterung
39 in das Polrohr 5 eingeschoben und in diesem durch Mi
terialverformung formschlüssig gehalten, beispielsweise dadurch, daß Blechlappen des Polrohres 5 den Anschlußdeckel 7 mit Bürstenhalter
halten, indem sie beispielsweise nach innen in das Material des Anschlußdeckels gedrückt oder gestanzt oder geschert sind.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Es wird ein Kraftstofförderaggregat vorgeschlagen* welches
bei einfachem Aufbau eine problemlose Förderung von Heißbenzin sicherstellt. Das Kraftstofförderaggregat ist zum
Tankeinbau geeignet und umfaßt eine nasse aus Pumpenteil
und dieses antreibenden Elektromotor in axial aufeinanderfolgender Bauweise ausgebildete Elektrokraftstoffpumpe,
wobei unter Wegfall des eigentlichen Gehäuses in das die Magnete für den Elektromotor tragende Polrohr auf der
einen Seite der Innere Zwischenflansch für das sich an
diesen nach außen anschließende Pumpenteil und auf der anderen Seite ein Anschlußdeckel mit Druckanschluß eingeschoben
ist. Der Pumpenteil umfaßt bevorzugt eine in Seitenkanalbauart ausgebildete Pumpe, deren saugseitiger
Anschlußdeckel am Zwischenflansch befestigt ist. Pumpenteil
sowie der druckseitige Anschlußflansch können aus glasfaserverstärkten Kunststoffspritzteilen bestehen, wobei der
Pumpenteil vormontiert ist. Das 'Sei tenkana-llau.fr ad ist nach
beiden Seiten offen ausgebildet? die Pumpe verfügt über eine axiale Entlüftung.
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Leerse-ite
Claims (1)
- : .::■ 29.Ö6.-224Dipl. ing. Pet ar Ott θ PatentamtTelefon (O 70 32) 319 991400/ot/hn
22. 1. 1979Robert Bosch GmbH, 7000 StuttgartPATENTANSPRÜCHE .Kraftstoff-Förderaggregat, vorzugsweise zum Tankeinbau geeignete, nasse Elektrokraftstoffpumpe, bestehend aus Pumpenteil und dieses antreibenden Elektromotor in axial aufeinanderfolgender Bauweise, wobei der Elektromotor von dem von dem Pumpenteil unter Druck geförderten Kraftstoff durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß unter Wegfall eines eigentlichen Gehäuses in das die Magnete (6) für den Elektromotor (2) tra<gende Polrohr (5) auf einer Seite der innere Zwischenflansch (8) für das in Seitenkanalbauart ausgebildete Pumpenteil (1) und auf der anderen Seite ein Anschlußdeckel (7) mit JDruckanschiuß (4) eingeschoben ist und daß am Zwischenflansch (8) der Seitenkanalpumpe der saugseitige Anschlußdeckel (IQ) befestigt ist.Kraftstoff -Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenteil (1) aus drei Kunststoffteilen, vor. zugsweise glasfaserverstärkten Kunststoffspritzteiien (8, 9, 10) besteht und als Einheit vormontiert ist.3. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-0300 36 /QO^ L1400/ot/hn22. 1. 1979 - 2 -kennzeichnet, daß der im Zwischenflansch (8) gehaltene Anschlußdeckel (10) einen in den Saugstutzen (3) übergehenden Saugschlitz (12), einen ersten Seitenkanal und eine axiale Entlüftung sbohrung (13) aufweist und durch eine Warmumbördelung (15) im Zwischenflanschhals (16) des Zwischenflansches (8) gehalten ist.4. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche J bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen vorderem Anschlußdeckel (10) und Zwischenfiansch (8) angeordnete Seitenkanallauf· rad beidseitig offen ist und in einer Abstufung (24) des Zwische flansches (8) gehalten ist.5. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche ] bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenflansch (8) einen den ersten Seitenkanal im Anschlußdeckel (10) gegenüberliegenden zweiten Seitenkanal aufweist sowie die den geförderten Kraftstoff unter Druck in das Elektromotorinnere entlassende Drucköffnung.6. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß zur axialen Abdichtung des Seitenkanallauirades (9) dieses am Umfang einen geschlossenen Materialkranz (25) aufweist.7. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Anschlußdeckel (10) tragende Zwischenflansch (8) bis zu einer Abschulterung (27, 27a)030036/00 6 41400/ot/hn22. 1. 1979 - 3 -in das die Magnete (6) tragende Polrohr eingeschoben utid durch Materialverformung formschlüssig verankert ist.8. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verankerung des Pumpenteils (1) am Polrohr (5) durch Ultraschall verformte Materialzungen des Zwischenflansches (8) des Pumpenteils in Ausschnitte am Polrohr (5) eingreifen.9. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußdeckel (10) die ein Lager (20) aufweisende Achsbohrung (19) für die Welle (16) aufweist, auf welcher neben dem Anker (17) des Elektromotors (2) das Seitenkanallaufrad (9) gehalten ist.10. Kraftstoff-Förderaggregät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Zwischenflansch (8) des Pumpenteiis (1) zur Halterung der Permanentmagnete (6) des Elektromotors keilförmige Magnethalter (28) angespritzt sind und daß zwischen den Magnethaltern (28) und der Innenwandung des Polrohre (5) Federn (Wellenfeder 29) angeordnet sind, die die Magnethalter radial nach innen drücken, derart, daß die Magnete durch die in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte verspannt sind.11. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem, der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig in einem Lager des An Schluß de ekel s (10) des Pumpenteils (1) und in einem Lager (18) des druckseitigen Anschlußdeckels (7) gelagerte Welle in den03003 6/00 6 41400/ot/hn22. 1. 1979 - 4 -Anker (17) fest eingepreßt ist und als Teil der Ankerumspritzu einen Mitnehmer (22) für das Seitenkanallaufrad (9) aufweist.12. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Bürstenhalter (30) und druckseitige Anschlußdeckel (7) ein einheitliches Bauteil bilden, in welches auch die elektrischen Anschlußbolzen (38) eingepreßt sind und welches durch form schlüssige Verankerung mit dem Polrohr (5) in diesem gehalten ist.13. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des vom Anker (17) ausgeübten Axialzugs im konischen Auslauf (34) der im druckseitigen Anschlußdeckel (7) befindlichen Wellenlagerung (18) eine axial vor dem Wellenende befindliche Kugel (37) angeordnet ist.14. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekenn-. zeichnet, , daß die im Anschlußdeckel (7) eingepreßten elektrischen Anschlußbolzen (38) in diesem durch ein Tannenbaumprofil gesichert sind.030036/0064
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