DE4444854A1 - Förderaggregat - Google Patents

Förderaggregat

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Ein solches Förderaggregat, wie es bereits in der P 4414281 vorgeschlagen worden ist, läßt sich außerhalb des Kraftstofftanks vormontieren und wird dann als komplette Baueinheit in den Kraftstofftank eingesetzt, wodurch der Fertigungs- und Montageaufwand gesenkt werden kann. Förderpumpe und Elektromotor sind bei dem bereits vorgeschlagenen Förderaggregat in einem gemeinsamen Gehäuse mit Ansaugstutzen auf der einen Gehäuseseite und Druckstutzen auf der anderen Gehäuseseite zusammengefaßt, das in die Zentralkammer des Filtertopfes eingesetzt ist. Bei Defekt von Förderpumpe oder Elektromotor muß die Gehäuseeinheit komplett ausgetauscht werden.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil einer konsequenten Modultechnik, die Kostenvorteile sowohl in der Fertigung als auch in dem Service bietet. Elektromotor und Förderpumpe sind getrennte Baueinheiten, die separat ausgetauscht werden können. Das Förderaggregat selbst kann hierzu zeitsparend demontiert und montiert werden. Die Förderpumpe ist im Hinblick auf kurze Montagezeiten konstruktiv einfach aufgebaut und besteht lediglich aus drei, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Teilen, die bei der Montage nacheinander in die Zentralkammer lediglich eingelegt werden. Ihre Befestigung in funktionsgerechter Zuordnung erfolgt selbsttätig nach Einsetzen des Elektromotors, dessen Gehäuse Stator und Rotor aufnimmt und nach Schließen des Filtertopfes mittels des Filterdeckels. Eine Vormontage der Förderpumpe vor Einsetzen in den Filtertopf ist möglich.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Förderaggregats möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abstützelemente am Filterdeckel federelastisch ausgebildet, so daß Elektromotor und Förderpumpe in der Zentralkammer des Filtertopfes unabhängig von Fertigungstoleranzen axial unverschieblich festliegen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können Saugdeckel und Stützplatte mit dazwischen einliegendem Pumpenrad zwecks Vormontage der Förderpumpe durch ein Montageelement miteinander verbunden werden, das in vorteilhafter Weise als Hülse ausgebildet ist, die Saugdeckel und Stützplatte an deren Umfang umschließt und jeweils mit einem stirnseitigen Bördelrand den Saugdeckel bzw. die Stützplatte übergreift. Die vormontierte Förderpumpe verkürzt als komplette Baueinheit die Montagezeit, muß aber bei Defekt komplett ausgewechselt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem im Filterdeckel ausgebildeten Kanal zur Verbindung von Zentral- und Ringkammer ein Rückschlagventil angeordnet, dessen Öffnungsrichtung zur Ringkammer hin weist. Das Rückschlagventil stellt sicher, daß nach Abstellen des Elektromotors der Druck stromaufwärts des Rückschlagventils nicht unter einem vorgegebenen Druck, dem Schließdruck des Rückschlagventils, absinkt, was für eine ordnungsgemäße Startfunktion der Fördereinheit aus Elektromotor und Förderpumpe notwendig ist.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines in einem Kraftstoffbehälter eingesetzten Förderaggregats zum Fördern von Kraftstoff,
Fig. 2 ausschnittweise eine gleiche Darstellung wie in Fig. 1 gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel des Förderaggregats.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Förderaggregat ist in einem Kraftstofftank 10 durch eine in diesem vorgesehene Öffnung 11 hindurch eingesetzt und in dem Kraftstofftank 10 radial und axial unverschieblich gehalten. Die Öffnung 11 des Kraftstofftanks 10 ist mit einem Tankflansch 12 verschließbar, der in bekannter Weise einen Druckregler 13 sowie einen Anschlußstutzen 14 für eine zur Brennkraftmaschine führende Kraftstoff- Förderleitung und einen Anschlußstutzen 15 für eine von der Brennkraftmaschine kommende Kraftstoff-Rücklaufleitung trägt. Die Anschlußstutzen 14, 15 ragen mit Rohrstücken 16, 17 durch den Tankflansch 12 hindurch bis ins Innere des Kraftstofftanks 10. Auf das Rohrstück 16 ist ein Druckschlauch 18 aufgeschoben, der den Anschlußstutzen 14 mit einem Druckstutzen 32 des Förderaggregats verbindet. Auf das Rohrstück 17 ist ein Verbindungsschlauch 19 aufgeschoben, der den Anschlußstutzen 15 mit einem am Kraftstofftank 10 ausgebildeten Tauchrohr 20 verbindet, das nahe dem Grund des Kraftstofftanks 10 in diesem frei mündet.
Das Förderaggregat umfaßt eine Förderpumpe 21, einen von der Förderpumpe 21 getrennten Elektromotor 22 zum Antrieb der Förderpumpe 21, einen der Saugseite der Förderpumpe 21 vorgeordneten Kraftstoff-Vorfilter 23, einen der Druckseite der Förderpumpe 21 nachgeordneten Kraftstoff-Hauptfilter 24 sowie einen von einem Filterdeckel 25 verschließbaren Filtertopf 26, der Förderpumpe 21, Elektromotor 22 und die beiden Filter 23, 24 aufnimmt. Hierzu weist der Filtertopf 26 eine koaxiale, mittig angeordnete Zentralkammer 27 und eine die Zentralkammer 27 konzentrisch umgebende Ringkammer 28 auf. Die Ringkammer 28 ist an ihrer vom Filterdeckel 25 abgekehrten Topfbodenseite verschlossen. An dem Boden der Ringkammer 28 ist einstückig ein ringförmiger Bund 29 angeformt, in dem ein die Bodenseite der Zentralkammer 27 teilweise abdeckender, mit einer Durchgangsbohrung 31 versehener Zwischenboden 30 eingezogen ist. Die Öffnung des Bunds 29 ist mit dem dort eingelegten Vorfilter 23 abgedeckt.
Im oder am Filterdeckel 25 ist der mit dem Druckschlauch 18 verbundene Druckstutzen 32, eine Steckerdurchführung 33 für die elektrische Kontaktierung des Elektromotors 22 und ein Kanal 34 angeordnet, der die Zentralkammer 27 mit der Ringkammer 28 verbindet. Die Kanalmündungen in der Zentralkammer 27 und in der Ringkammer 28 sind mit 341 und 342 bezeichnet. In die Ringkammer 28 ist der ebenfalls ringförmig ausgebildete Hauptfilter 24 eingesetzt und mittels ringförmiger Dichtungselemente 35, 36 gegenüber dem Boden der Ringkammer 28 und dem Filterdeckel 25 abgedichtet. Zusammen mit den Dichtungselementen 35, 36 unterteilt der Hauptfilter 24 die Ringkammer 28 in zwei konzentrische Kammerabschnitte. Die Kanalmündung 342 des Kanals 34 in der Ringkammer 28 liegt dabei in dem äußeren Kammerabschnitt, während die Mündung 321 des Druckstutzens 32 in der Ringkammer 28 im inneren Kammerabschnitt liegt. Im Kanal 34 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, das zur Ringkammer 28 hin öffnet. Das Rückschlagventil 37 enthält in bekannter Weise ein Ventilglied 38, das durch eine Ventilfeder 39 auf einen im Kanal 34 ausgebildeten Ventilsitz 40 aufgedrückt wird.
In der Zentralkammer 27 des Filtertopfs 26 ist der Elektromotor 22 und die Förderpumpe 21 aufgenommen. Hierzu ist in der zylindrischen Zentralkammer 27 nahe deren Unterseite eine ringförmige Stützschulter 41 ausgeformt. Die Förderpumpe 21 besteht aus einem Saugdeckel 42 mit daran einstückig angeformtem Saugstutzen 43, einer an dem Saugdeckel 42 sich abstützenden Stützplatte 44 und einem Pumpenrad 45, das in einem von Saugdeckel 42 und Stützplatte 44 eingeschlossenen Pumpenraum 46 konzentrisch einliegt und eine koaxiale Ausnehmung 47 für die formschlüssige Steckaufnahme der Abtriebswelle 48 des Elektromotors 22 aufweist. Bei der Montage der Förderpumpe 21 wird zunächst der Saugdeckel 42 in die Ringkammer 28 eingesetzt, der mit seinem Saugstutzen 43 durch die Durchgangsbohrung 31 im Zwischenboden 30 hindurchragt und an der Stützschulter 41 in der Zentralkammer 27 anliegt. Dann wird das Pumpenrad 45 eingelegt und danach die Stützplatte 44, die das Pumpenrad 45 zentriert. Die Stützplatte 44 weist eine koaxiale Durchgangsöffnung 49 auf und trägt an ihrer von dem Saugdeckel 42 abgekehrten Rückseite einen ringförmigen Anschlagbund 50. Beim Einsetzen des Elektromotors 22 in die Zentralkammer 27 gleitet dessen Abtriebswelle 48 durch die Durchgangsöffnung 49 in der Stützplatte 44 hindurch und dringt formschlüssig in die Ausnehmung 47 im Pumpenrad 45 ein. Die Stirnseite des Gehäuses 51 des Elektromotors 22 legt sich an den Anschlagbund 50 an. Auf der Unterseite des Filterdeckels 25 sind federelastische Abstützelemente 52 angeordnet, die in das Innere der Zentralkammer 27 hineinragen und so bemessen sind, daß sie sich nach Schließen des Filtertopfes 26 durch den Filterdeckel 25 an der von der Abtriebswelle 48 abgekehrten Stirnseite des Gehäuses 51 des Elektromotors 22 mit geringer Axialkraft abstützen. Dadurch wird der Elektromotor 22 gegen den Anschlagbund 50 an der Stützplatte 44 gedrückt und legt seinerseits über die Stützplatte 44 den Saugdeckel 42 an der Stützschulter 41 in der Zentralkammer 27 fest. Die gesamte Fördereinheit aus Förderpumpe 21 und Elektromotor 22 ist damit axial und auch radial unverschieblich im Filtertopf 26 festgelegt.
Wie bereits erwähnt, ist das Förderaggregat selbst axial und radial unverschieblich im Kraftstofftank 10 gehalten. Hierzu sind zwischen dem Filtertopf 26 und der Innenwand des Kraftstofftanks 10 elastische Ankoppelelemente 53 sowie eine Sicherung 54 gegen axiales Verschieben vorgesehen.
Ist der Elektromotor 22 über seine durch die Steckerdurchführung 33 hindurchgeführten Steckerkontakte 55 an die Versorgungsspannung angeschlossen, was mittels Steckerkabel 56 mit Steckerhülse 57 erfolgt, so arbeitet das beschriebene Förderaggregat wie folgt:
Über den Saugstutzen 43 der von dem Elektromotor 22 angetriebenen Förderpumpe 21 wird Kraftstoff durch den Vorfilter 23 hindurch aus dem Kraftstofftank 10 angesaugt. In der Förderpumpe 21 wird der Kraftstoff in bekannter Weise druckerhöht und strömt in die Zentralkammer 27 und von dort über den Kanal 34 und das sich öffnende Rückschlagventil 37 in den äußeren Kammerabschnitt der Ringkammer 28. Dort durchströmt der Kraftstoff den Hauptfilter 24, gelangt in den inneren Kammerabschnitt der Ringkammer 28 und strömt über den Druckstutzen 32, den Druckschlauch 18 und den Anschlußstutzen 14 in die zu der Brennkraftmaschine führende Förderleitung. Von der Brennkraftmaschine über die Rückführleitung zurückkehrender Kraftstoff strömt über den Anschlußstutzen 15 den Verbindungsschlauch 19 und das Tauchrohr 20 in den Kraftstofftank 10 zurück.
Das in Fig. 2 ausschnittweise im Längsschnitt dargestellte Kraftstoff-Förderaggregat ist lediglich bezüglich des Aufbaus der Förderpumpe 21 gegenüber dem vorstehend beschriebenen Förderaggregat modifiziert und stimmt im übrigen mit diesem überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Förderpumpe 21 ist in gleicher Weise aus dem Saugdeckel 42 mit Saugstutzen 43, der Stützplatte 44 und dem Pumpenrad 45 zusammengesetzt, wobei zwecks Vormontage außerhalb des Filtertopfes 26 ein Montageelement vorgesehen ist, das die drei Bauteile der Förderpumpe 21 in funktionsrichtiger Zuordnung zusammenhält. Hierzu ist auf den Außenumfang von Saugdeckel 42 und Stützplatte 44 eine Hülse 58 aufgeschoben, deren Stirnseite jeweils so umbördelt ist, daß jeweils ein Bördelrand den Saugdeckel 42 bzw. die Stützplatte 44 umgreift. Die so vormontierte Förderpumpe 21 wird als Kompletteinheit in die Zentralkammer 27 des Filtertopfes 26 eingesetzt, wobei sich die Hülse 58 an der in der Zentralkammer 27 ausgebildeten Stützschulter 41 anlegt. Zur Abdichtung der Förderpumpe 21 gegenüber der Innenwand der Zentralkammer 27 wird noch eine Ringdichtung 59 vorgesehen, die zwischen dem Außenumfang der Stützplatte 44 und der Innenwand der Zentralkammer 27 eingelegt ist.

Claims (5)

1. Förderaggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank, mit einer von einem Elektromotor (22) angetriebenen Förderpumpe (21), mit einem der Saugseite der Förderpumpe (21) vorgeordneten Kraftstoff-Vorfilter (23) und einem der Druckseite der Förderpumpe (21) nachgeordneten Kraftstoff-Hauptfilter (24) und mit einem den Vor- und Hauptfilter (23, 24) und die Förderpumpe (21) mit Elektromotor (22) aufnehmenden Filtertopf (26), der eine von dem Vorfilter (23) abgedeckte Einlaßöffnung, eine koaxial zum Filtertopf (26) mittig angeordnete, Förderpumpe (21) und Elektromotor (22) aufnehmende Zentralkammer (27), eine diese konzentrisch umgebende, den Hauptfilter (24) aufnehmende Ringkammer (28) und einen den Filtertopf (, 26) dicht verschließenden Filterdeckel (25) aufweist, der einen in der Ringkammer (28) mündenden Druckstutzen (32) zum Anschluß an eine Druckleitung (18) und einen die Ringkammer (28) mit der Zentralkammer (27) verbindenden Kanal (34) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (21) als separate, vom Elektromotor (22) getrennte Baueinheit ausgebildet ist und aus einem Saugdeckel (42), der einen Saugstutzen (43) trägt, einer daran sich abstützenden Stützplatte (44), die eine Durchgangsöffnung (49) für die Abtriebswelle (48) des Elektromotors (22) und einen Anlagebund für das Gehäuse (51) des Elektromotors (22) trägt, und einem in einem von Saugdeckel (42) und Stützplatte (44) eingeschlossenen Pumpenraum (46) angeordneten Pumpenrad (45) besteht, das eine formschlüssige Steckaufnahme (47) für die Abtriebswelle (48) des Elektromotors (22) aufweist, daß die Zentralkammer (28) nahe ihrer dem Vorfilter (23) zugekehrten Stirnseite eine ringförmige Stützschulter (41) aufweist, an welcher der Saugdeckel (42) anliegt, und daß am Filterdeckel (25) in die Zentralkammer (27) hineinragende Abstützelemente (53) angeordnet sind, die sich bei vom Filterdeckel (25) abgeschlossenem Filtertopf (26) an die von der Förderpumpe (21) abgekehrte Stirnseite des Motorgehäuses (51) anlegen und dieses mit seiner der Förderpumpe (21) zugekehrten Stirnseite an dem Anlagebund (50) der Stützplatte (44) axial fixieren.
2. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (52) federelastisch ausgebildet sind.
3. Förderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Saugdeckel (42) und Stützplatte (44) durch ein Montageelement miteinander verbunden sind.
4. Förderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Montageelement eine Saugedeckel (42) und Stützplatte (44) an deren Umfang umschließende Hülse (58) ist, die stirnseitig jeweils einen Saugdeckel (42) bzw. Stützplatte (44) übergreifenden Bördelrand trägt.
5. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem im Filterdeckel (25) ausgebildeten Kanal (34) zur Verbindung von Zentral- und Ringkammer (27, 28) ein zur Ringkammer (28) hin öffnendes Rückschlagventil (37) angeordnet ist.
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