DE4220554A1

DE4220554A1 - Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE4220554A1
Application number: DE19924220554
Authority: DE
Inventors: Hermann Nusser; Michael Dipl Ing Kuehn; Lothar Dipl Ing Krauter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 1994-01-13

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 41 02 162), bei dem die Ankerwellenlagerung in der saugsei tigen Statorplatte angeordnet ist. Bei dem bekannten Aggregat ist der Pumpenstator in sich starr aufgebaut, so daß das Axialspiel zwi schen den rotierenden Rumpenteilen und den Statorplatten sorgfältig abgestimmt werden muß. Dabei ist zu beachten, daß es sehr schwierig ist, eine einteilige Statorplatte so auszubilden, daß sie allen an diese gerichteten, oft konträren Forderungen gerecht wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die axial ausweichbare Abdichtplatte zumindest durch den Systemdruck am Rad satz der Pumpe angelegt ist, so daß besondere Befestigungsmittel für die druckseitige Statorplatte entfallen. Bei stark verschmutztem Kraftstoff, kann die Abdichtplatte ausweichen, so daß der Verschleiß am Pumpenteil erheblich verringert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff,

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch ein zur Fördereinrichtung gemäß Fig. 1 gehörendes Förderaggregat, in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Pumpenteil eines anders aufgebauten Förderaggregats.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Kraft stofförderaggregat 12 angeordnet ist. An einem Druckstutzen 13 des Kraftstofförderaggregats 12 ist eine Versorgungsleitung 16 für eine Brennkraftmaschine 18 angeschlossen. Während des Betriebs der Brenn kraftmaschine saugt das Kraftstofförderaggregat 12 über einen an einem Gehäuse- oder Ansaugdeckel 15 angeordneten Saugstutzen 14 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 und fördert diesen zur Brennkraftmaschine 18.

Wie der in Fig. 2 gezeigte Teilschnitt durch das Förderaggregat 12 ausweist, hat dieses einen elektrischen Antriebsmotor 20, der in einem Aggregatgehäuse 22 untergebracht ist. In dem Aggregatgehäuse 22 ist weiter ein Pumpenteil 24 untergebracht, das zwei Pumpstufen 26 und 28 aufweist. Die Pumpstufe 26 ist als Strömungspumpe ausge bildet und dient als Vorförderpumpe für die zweite Pumpstufe 28, die als Innenzahnrad- oder Gerotorpumpe ausgebildet ist. Die Gerotor pumpe 28 hat einen Pumpenstator 30, der fest mit dem Gehäuse 22 ver bunden ist. Der Pumpenstator 28 umfaßt eine ringförmige Führungs platte 32, in deren Bohrung 34 ein innenverzahnter Zahnring 36 dreh bar gelagert ist. Mit der Verzahnung des Zahnrings 36 kämmt ein Ritzel 38, das zusammen mit dem Zahnring 36 die rotierenden Teile der Gerotorpumpe 28 darstellt. Zum Stator 30 der Gerotorpumpe 28 gehören neben dem Führungsring 32 eine Grundplatte 40, die fest mit dem Gehäuse des Aggregats 12 verbunden ist. Die Grundplatte 40 weist eine Lagerstelle 42 auf, in welcher eine zum Motoranker 21 gehörende Ankerwelle 23 gelagert ist. Mit der Grundplatte 40 ist der Führungs ring 32 fest verbunden. Das vom Motoranker 21 abgewandte, freie Ende der Ankerwelle 23 durchdringt die Lagerstelle 42 in der Grundplatte 40 und trägt an ihrem freien Ende 25 ein Pumpenrad 27 der als Strö mungspumpe ausgebildeten Vorförderstufe 26. Die während des Betriebs des Förderaggregats umlaufenden Teile 36 und 38 der Gerotorpumpe 28 befinden sich zwischen der Grundplatte 40 und einer Abdeckplatte 44, die auf der von dem Antriebsmotor 20 abgewandten Seite des Zahnrad satzes 36, 38 angeordnet ist. Die Abdeckplatte 44 befindet sich so mit zwischen dem Flügelrad 27 der Strömungspumpe 26 und dem Zahnrad satz 36, 38 der Gerotorpumpe 28. Auf der von der Abdeckplatte 44 abgewandten Seite des Zahnradsatzes 36, 38 ist eine ringförmige Ab dichtplatte 48 angeordnet. Sie befindet sich in einer ringförmigen Einsenkung 50 der Grundplatte 40. Die ringförmige Abdichtplatte 48 hat eine Dicke, die geringer als die Tiefe der Einsenkung 50, 50 daß sich zwischen dem Abdichtring 48 und der Grundfläche 52 der Ein senkung 50 ein Abstand 54 ergibt. Der Abdichtring 48 ist somit in Richtung der Drehachse der Ankerwelle 23 gesehen ausweichbar ange ordnet. Der Außendurchmesser des Abdichtrings 48 ist so bemessen, daß er größer ist als der Außendurchmesser des zum Zahnradsatz ge hörenden Zahnrings 36. Wie Fig. 2 weiter zeigt, haben sowohl der Abdichtring 48 und die zum Pumpenstator 30 gehörende Grundplatte 40 jeweils einen Ausgangsdurchbruch 56 bzw. 58, die nierenförmig ausge bildet und zueinander im wesentlichen deckungsgleich angeordnet sind. Die Abdeckplatte 44 ist in ihren Abmessungen so gehalten, daß sie den Zahnradsatz 36, 38 der Gerotorpumpe 28 abdeckt. Sie weist eine Saugöffnung 60 auf, durch welche das von der Vorförderstufe 26 gelieferte Fördermedium in die Gerotorpumpe 28 eintritt. Die Abdeck platte 44 ist zwischen dem Pumpenstator 30 und dem Ansaugdeckel 15 eingeklemmt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 stützt sich an der Grundfläche 52 der Einsenkung 50 ein ein Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgebildetes Federelement 62 ab, das geringfügig vorgespannt ist und somit den Abdichtring 48 an die dem Antriebsmotor 20 zuge wandte Seite der Gerotorpumpenteile 36, 38 anlegt. Eine nicht näher dargestellte Verdrehsicherung sorgt für eine ordnungsgemäße Posi tionierung des Abdichtrings 48 während des Betriebs des Förder aggregats. Es ist klar, daß das Federelement 62 nicht notwendiger weise als O-Ring ausgebildet sein muß, sondern daß an dessen Stelle auch ein beliebiges anderes Federelement, beispielsweise eine Tel lerfeder oder ein Tellerfedersatz treten kann. Der O-Ring 62 umgibt die Drehachse der Ankerwelle 23 mit einem Abstand, der kleiner ist als der innere Radius der beiden im wesentlichen deckungsgleich an geordneten, nierenförmigen Ausgangsdurchbrüche 56 und 58 in dem Ab dichtring 48 und in der Grundplatte 40. Die Vorspannung des O-Rings 62 ergibt sich dadurch, daß die Tiefe der Einsenkung 50 kleiner ist als die Dicke des Abdichtrings 48 zuzüglich der Höhe des unge spannten Federelements 62.

Während des Betriebs des Förderaggregats wird Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 durch den Stutzen 14 angesaugt und durch die Strö mungspumpe 26 zur Gerotorpumpe 28 gefördert. Der Kraftstoff tritt durch die Saugniere 60 in die Gerotorstufe ein und verläßt diese durch den Druckausgang 58 in der Abdichtplatte 48. Der zu fördernde Kraftstoff gelangt nun über den Ausgangsdurchbruch 58 in der Grund glatte 40 in einen Raum 66 des Förderaggregats 12, in welchem der Antriebsmotor 20 untergebracht ist. Der Kraftstoff durchströmt die sen Raum 66 und tritt am anderen Ende des Förderaggregats 12 aus diesem aus und gelangt in die Förderleitung 16, über die das Förder aggregat 12 mit der Brennkraftmaschine 18 verbunden ist. Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die Abdichtplatte 48 durch das nur geringfügig vorgespannte Federelement 62 an den Teilen 32, 36 und 38 der Gerotorpumpe 28 angelegt. Nachdem die Gerotorpumpe 28 einen ent sprechenden Förderdruck aufgebaut hat, steht dieser auch im Ring spalt 54 an und drückt somit den Abdichtring 48 ebenfalls gegen die schon erwähnten Teile der Gerotorpumpe 28. Die beschriebene Kon struktion läßt es jedoch zu, daß im Kraftstoff mitgeführte Ver schmutzungen ohne Schwierigkeiten die Pumpe 28 verlassen können, weil in einem solchen Fall die Abdichtplatte 48 in Richtung der Drehachse der Ankerwelle 23 von den Pumpenteilen 32, 36, 38 abgeho ben und danach wieder vorschriftsmäßig angelegt wird. Dadurch werden der Verschleiß der Gerotorstufe vermindert und die Effektivität der Pumpe verbessert.

Bei einer anderen, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Gerotorstufe 128 ist die druckseitige Statorplatte 40, neben dem Ausgangsdurchbruch 58, mit wenigstens einem Durchgang 130 versehen, welcher ausgehend von der Seite des Antriebsmotors 20 an der dem Abdichtring 148 zugewandten Seite der Statorplatte 40 mündet. Bei dieser Ausführungsform ist auf das bei der Ausführung gemäß Fig. 2 mit 62 bezeichnete Federelement verzichtet worden. Der Abstand 154 zwischen der Abdichtplatte 148 und der Grundplatte 40 ist so gering bemessen, daß der Aufbau des Systemdrucks im Raum 66 ohne Schwie rigkeiten erfolgen kann. Über den oder die Durchgänge 130 gelangt dieser Systemdruck auf die vom Zahnradsatz 36, 38 abgewandte Seite des drehgesicherten Abdichtrings 148, so daß dieser ordnungsgemäß an den sich drehenden Teile der Gerotorpumpe angelegt wird. Wie Fig. 3 weiter zeigt, ist der Durchmesser des Abdichtrings 148 so gewählt, daß er nicht über den Durchmesser des innenverzahnten Zahnrads 36 hinausgeht.

Die Teile der Gerotorpumpe 30 sind einfach und unkompliziert aufge baut, so daß sie beispielsweise ohne Probleme aus speziellen Mate rialien, wie z. B. Keramik, gefertigt werden können. Auch eine bei spielsweise partielle Beschichtung der Laufflächen ist denkbar, wie dies in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist. Dort ist in beiden Fäl len die Bohrung 34 des Führungsrings 32 mit einer Kunststoffschicht 35 versehen worden, was den Wirkungsgrad der Pumpe günstig beein flussen kann.

Auf die eingangs erwähnte DE-OS 41 02 162 wird ausdrücklich verwie sen, so daß die dort gegebene Offenbarung zur Offenbarung dieser Anmeldungsunterlagen wird.

Claims

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, einem elektrischen An triebsmotor und einem von diesem angetriebenen Pumpenteil, das eine als Gerotorpumpe ausgebildete Pumpstufe hat und der zwischen zwei parallel zueinander angeordneten, zum Stator der Gerotorpumpe ge hörenden Platten angeordnete Zahnradsatz ein von einer Verlängerung der Motorankerwelle durchdrungenes, mit der Verlängerung drehfest verbundenes Ritzel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Motoranker (21) benachbarten, eine Ausgangsöffnung (58) aufweisenden Statorplatte (40) ein Lager (42) für die Ankerwelle (23) angeordnet ist, daß zwischen dieser Platte (40) und dem Zahnradsatz (36, 38) ein axial ausweichbarer Abdichtring (48) liegt, dessen Außendurch messer größer ist als der Fußkreisdurchmesser der Innenverzahnung des zum Zahnradsatz gehörenden Zahnrings (36) und dessen vom Zahn radsatz abgewandte Ringfläche mit einem Abstand (54) von dieser Statorplatte (40) liegt und daß der Abdichtring (48) mit einem Ausgangsdurchbruch (58) versehen ist.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen durchmesser des Abdichtrings (48) größer ist als der Durchmesser der Bohrung (34) einer zwischen den beiden Platten (40, 44) an geordneten Führungsplatte (32), in welcher der mit dem Ritzel (38) kämmenden, innenverzahnte Zahnring (36) drehbar gelagert ist.

3. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Abdichtring (48) und der druckseitigen Statorplatte (40) ein vorgespanntes Federelement (62) angeordnet ist.

4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Feder element als O-Ring (62) ausgebildet ist, der die Drehachse der Ankerwelle (23) mit einem Abstand umgibt, der kleiner ist als der innere Radius der beiden im wesentlichen deckungsgleich angeordne ten, nierenförmigen Ausgänge (56, 58).

5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab dichtring (48) mittels einer Verdrehsicherung gegenüber dem Pumpen stator (32, 40, 44) festgelegt ist.

6. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die andere, saugseitig angeordnete Statorplatte (44) mit einer nierenförmigen Einlaßöffnung (60) versehen ist.

7. Aggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die dem Zahnradsatz (36, 38) zugewandte Stirnfläche der druckseitigen Statorplatte (40) eine zentrale Einsenkung (so) aufweist, in welcher der Abdichtring (48) und das Federelement (62) angeordnet sind.

8. Aggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einsenkung (so) kleiner ist als die Dicke des Abdichtrings (48) zuzüglich der Höhe des ungespannten Federelements (62).

9. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die druckseitige Statorplatte (40) wenigstens einen Durchgang (130) aufweist, welcher ausgehend von der Seite des An triebsmotors (20) an der dem Abdichtring (48) zugewandten Seite der Statorplatte (40) mündet.