[0001] Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Kraftstoff mit mindestens einem
Kraftstoffeinlass, mindestens einem Kraftstoffauslass, einer Kraftstoffpumpe, einem
Gehäuse und einer im Gehäuse aufgenommenen Filtereinrichtung zur Reinigung des Kraftstoffs.
[0002] Aus der DE 198 43 021 C1 ist eine Kraftstofffördereinrichtung zum Einsatz in einem
Kraftstofftank bekannt. Die Fördereinrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem eine zylindrische
Filtereinheit aufgenommen und zentral in der Mitte eine elektrische Kraftstoffpumpe
angeordnet ist. Sowohl am Deckel des Gehäuses als auch an der Filtereinheit ist jeweils
ein Anschlussstutzen für einen Schlauch angeordnet, über den der von der Pumpe geförderte
Kraftstoff der Filtereinheit zugeführt wird. Der Auslass der Filtereinheit ist über
einen am Deckel des Gehäuses angeordneten Anschlussstutzen und eine weitere Schlauchverbindung
mit einem einen Druckregler aufweisenden Tankflansch des Kraftstofftanks verbunden.
[0003] Die diversen Schlauchverbindungen bedingen eine wenig kompakte Bauweise der Fördereinrichtung.
Weiterhin ist nachteilig, dass der Montageaufwand bei der Fertigung der Fördereinrichtung
hierdurch vergleichsweise groß ist.
[0004] In der DE 101 07 223 A1 ist ein Druckregler für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
einer Brennkraftmaschine offenbart, welcher eine zwischen einem Reglereingang und
einem Reglerausgang herrschende Druckdifferenz durch Öffnen und Schließen wenigstens
eines Ventils im Wesentlichen konstant hält. Ein solcher Druckregler wird in der Regel
an einem Tankflansch des Kraftstofftanks angeordnet.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fördereinrichtung mit
einem einfacheren, kompakteren und dadurch kostengünstigeren Aufbau zur Verfügung
zu stellen.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Fördereinrichtung der eingangs genannten Art mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das Gehäuse nicht nur zur Aufnahme der
Pumpe und/oder der Filtereinrichtung auszubilden, sondern es darüber hinaus für die
Funktion, beide Komponenten miteinander strömungstechnisch zu verbinden, einzurichten,
wobei der Kanal einen Schlauch oder ein Rohrstück, das üblicherweise zur Verbindung
der Komponenten verwendet wird, unmittelbar ersetzt. Durch die Ausbildung eines Kanals
im Gehäuse zur Verbindung der Kraftstoffpumpe mit der Filtereinrichtung kann auf Anschlüsse
hierfür außerhalb des Gehäuses verzichtet werden. Somit wird zum einen eine einfachere
und kompaktere Bauweise der Fördereinrichtung möglich. Zum anderen wird der Montageaufwand
zumindest insoweit vereinfacht, als höchstens ein freies Ende des Kanals mit einem
Anschlussstück eines der Komponenten verbunden werden muss. Das reduziert weiterhin
die Fehlerquote und steigert die Qualität und Zuverlässigkeit.
[0007] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung führt der Verbindungskanal von einem
Pumpenauslass zu einem Filtereinlass. Die Filtereinrichtung ist dann an der Druckseite
der Pumpe angeordnet, wobei die Pumpe den Kraftstoff beispielsweise aus dem Kraftstofftank
über einen zwischengeschalteten Vorfilter ansaugen kann.
[0008] Es ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der der Verbindungskanal von einem
Filterauslass zu einem Pumpeneinlass führt. Dann saugt die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff
aus der Filtereinrichtung, in die der Kraftstoff aus dem Tank nachströmt, ab. Hier
liegt in der Filtereinrichtung im allgemeinen ein reduzierter Druck vor, da der Kraftstoff
von dort abgesaugt wird. Dabei kann die Filtereinrichtung die Funktion eines unter
Umständen notwendigen Vorfilters für die Pumpe mit übernehmen.
[0009] Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung ist nicht die Reihenfolge,
sondern, dass der Verbindungskanal den wesentlichen Teil einer Strömungsverbindung
zwischen Pumpe und Filtereinrichtung bildet, so dass zusätzliche Schlauch- oder Rohrverbindungen
von der Pumpe zu der Filtereinrichtung nicht benötigt werden.
[0010] In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein zweiter
Kanal vorgesehen, der vorzugsweise ebenfalls im Gehäuse angeordnet ist, so dass noch
weniger zusätzliche Leitungen beim Einbau verlegt werden müssen, und ein noch kompakterer
Aufbau möglich wird.
[0011] Der zweite Kanal führt in einer bevorzugten Ausgestaltung von einem Ausgang der Filtereinrichtung
zu wenigstens einem Auslass der Fördereinrichtung. So ist es beispielsweise möglich,
eine kompakte Baueinheit mit einem pumpeneingangsseitigen Kraftstoffeinlass und einem
filterausgangsseitigen Kraftstoffauslass zu schaffen, mit dem Vorteil, dass der Einbauaufwand
der Fördereinrichtung in seiner Arbeitsumgebung auf ein Minimum reduziert ist.
[0012] In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen
Ausgestaltungen ist die Kraftstoffpumpe in einer nach mindestens einer Seite hin offenen
Aufnahme des Gehäuses angeordnet, so dass ein Pumpenmodul einfach in das Gehäuse eingesteckt
werden kann, wobei es gegen ein Herausrutschen aus der Aufnahme beispielsweise durch
Rastelemente oder einen Klemmring gesichert werden kann. Es ist insbesondere auch
möglich, dass die Aufnahme quer zur Einschubrichtung seitliche Öffnungen aufweist,
über die die Pumpe in der Aufnahme montiert oder gegebenenfalls bei einem Defekt oder
dergleichen wieder herausgelöst werden kann.
[0013] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse wenigstens ein
Deckelteil und einen zumindest teilweise darin ausgebildeten Verbindungskanal auf.
So können die Kraftstoffpumpe und der Filtereinsatz zunächst in das Gehäuse eingesetzt
werden und die funktionelle Verbindung beider Komponenten durch das Aufsetzen des
Deckels bewerkstelligt werden.
[0014] In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein zweiter
Kraftstoffauslass zum Anschluss einer Drucksteuereinrichtung vorgesehen. Besonders
bevorzugt ist eine derartige Drucksteuereinrichtung als Druckregler ausgeführt und
am Gehäuse befestigbar. Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen,
bei denen ein Druckregler am Flansch der Tankeinbaueinheit angeschlossen ist, kann
mit dieser Maßnahme auf Schlauch- oder Rohrstücke zur Verbindung des Druckreglers
mit der Kraftstofffördereinrichtung verzichtet werden. Durch diese Lösung wird Aufwand
bei der Montage eingespart. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann bevorzugt, wenn
wenigstens zwei Auslässe an dem Gehäuse vorgesehen sind. Ein Auslass dient dann als
Ablauf zum Motor und der zweite zum Anschluss eines Druckreglers.
[0015] Die Druckregeleinrichtung kann auch innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein, wobei
Kraftstoffeinlass am Kraftstoffauslass der Pumpe bzw. der Filtereinrichtung sowie
mit einem Kraftstoffauslassstutzen der Fördereinrichtung verbunden ist und einen zweiten
Auslass aufweist, der über das Druckregelventil verschlossen wird und sich in den
Tankraum hin öffnet.
[0016] Besonders bevorzugt sind alle Kraftstoffauslässe am Deckelteil angeordnet.
[0017] Vorzugsweise bildet ein Teil des Gehäuses das Pumpengehäuse, so dass ein separates
Gehäuse für die Kraftstoffpumpe nicht benötigt wird. Das Pumpengehäuse kann bei dieser
Weiterbildung ein Teil der Innenwandung des Gehäuses sein. Vorzugsweise wird das Pumpengehäuse
durch einen Teil des Rumpfteils gebildet. Dementsprechend ebenso bevorzugt kann das
Gehäuse wenigstens zum Teil das Gehäuse für die Filtereinrichtung bilden.
[0018] Bei zum Beispiel einem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse mit einer im Wesentlichen
zylindrischen Filtereinrichtung kann mittig ein ebenfalls zylindrischer Hohlraum verbleiben,
der von einer inneren Begrenzungswand umgeben sein kann. Die innere Begrenzungswand
kann gleichzeitig als Motorgehäuse für die Kraftstoffpumpe dienen, so dass insgesamt
noch Material für Gehäusewände eingespart werden kann.
[0019] In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine elastische Kupplung
zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Gehäuse angeordnet, wodurch die Übertragung von
Vibrationen von der Kraftstoffpumpe auf das Gehäuse unterdrückt werden kann.
[0020] In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Deckelteil wenigstens
eine Öffnung zur Durchführung der elektrischen Anschlüsse der Kraftstoffpumpe vorgesehen.
Über eine Zuleitung im Deckelteil wird ein besonders einfacher Aufbau ermöglicht,
bei dem die Kraftstoffableitung und der elektrische Anschluss über das Deckelteil
erfolgt, so dass eine besonders einfache Montage ermöglicht wird.
[0021] Es ist auch möglich, dass die elektrischen Anschlüsse durch das Rumpfteil des Gehäuses
oder über sonst ein Gehäuseteil zugeführt werden. Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das im Folgenden
mit Bezug auf die Figuren beschrieben wird.
[0022] Darin zeigen:
- Figur 1
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung mit eingebauter Kraftstoffpumpe;
- Figur 2
- eine Aufsicht auf das Gehäuse der Fördereinrichtung nach Figur 1;
- Figur 3
- den Schnitt C-C durch das Gehäuse der Fördereinrichtung nach Figur 2.
[0023] In den Figuren 1 bis 3 ist das Prinzip eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Fördereinrichtung vereinfacht dargestellt.
[0024] Figur 1 zeigt schematisch eine Fördereinrichtung
1 mit einem Gehäuse, das eine Kraftstoffpumpe
2 und einen Filtereinsatz
3 aufnimmt. Das Gehäuse ist aus einem Rumpfteil
4 und einem Deckelteil
5 gebildet. Das Rumpfteil
4 ist im wesentlichen achssymmetrisch aufgebaut. Es weist eine mit einer hohlzylindrischen
Zwischenwand
6 gebildete, nach unten offene innere Kammer
7 zur Aufnahme der Kraftstoffpumpe
2 sowie eine hierzu konzentrische, nach oben offene äußere Kammer
8 zur Aufnahme des Filtereinsatzes
3, die nach außen über eine hohlzylindrische Außenwand
12 und nach unten durch einen zwischen Zwischenwand
6 und Außenwand
12 angeordneten, ringscheibenförmigen Boden abgeschlossen ist, auf. Der in radialer
Richtung äußere Raum der äußeren Kammer
8 bildet die Schmutzseite
9 und der hiervon durch den Filtereinsatz
3 abgetrennte innere Raum die Reinseite
11 des Filtereinsatzes
3. Der Filtereinsatz
3 kann beispielsweise mit einem Wickelfilter oder als Sternfiltereinsatz ausgebildet
sein.
[0025] Am unteren Ende der Kraftstoffpumpe
2, das unten aus der inneren Kammer
7 herausragt, ist ein Kraftstoffeinlass 13 vorgesehen.
[0026] Das Deckelteil
5 sitzt oben auf einem von der Oberkante der Außenwand
12 radial nach außen ragenden und umlaufenden Ringsteg des Rumpfteil
4 auf, wobei es mit diesem bevorzugt verschweißt, aber beispielsweise auch über Klammerelemente
damit verbunden sein kann.
[0027] Oben am Deckelteil
5 sind außermittig ein erster Kraftstoffauslass
14 und ein zweiter Kraftstoffauslass
15 vorgesehen, die sich als Anschlussstutzen vertikal nach oben erstrecken. Beide Kraftstoffauslässe
14, 15 stehen mit einem nach unten offenen, ringförmig umlaufenden Sammelkanal
16 in Verbindung, der über einen ebenso ringförmigen, an der Oberseite des Rumpfteils
4 ausgebildeten Kraftstoffdurchtritt
17 zur Reinseite
11 der äußeren Kammer
8 offen ist. Der Kraftstoffdurchtritt
17 wird durch eine die Außenseite der inneren Kammer
7 bildende Gehäusewandung
6 sowie durch die obere Einfassung
18 des Filtereinsatzes
3, die die Reinseite
11 von der Schmutzseite
9 an der Oberseite des Filters voneinander trennt gebildet. Die obere Einfassung
18 des Filtereinsatzes
3 ist im Wesentlichen als horizontale Ringscheibe ausgebildet, an deren Innenseite
ein sich vertikal nach unten erstreckender, erster Ringsteg
19 und an dessen Oberseite ein zur Ebene des ersten Ringstegs
19 radial nach außen versetzter, ebenso vertikaler zweiter Ringsteg
21 zur Einfassung der Außenwand
22 des Sammelkanals
16 des Deckels angeordnet ist.
[0028] Auf dem zweiten Kraftstoffauslass
15 sitzt ein Druckregler
23 auf, der den Druck im Sammelkanal
16 regelt und zumindest verhindert, dass im Sammelkanal
16 ein Maximaldruck überschritten wird. Da der Aufbau und die Funktionsweise von Druckreglern
aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird hierauf im Folgenden nicht genauer eingegangen.
[0029] Die Schmutzseite
9 der äußeren Kammer
8 ist über einen im Deckelteil
5 ausgebildeten, im weiteren in bezug zu Figur
3 näher beschriebenen, ringartigen Kanal
24 mit der inneren Kammer
7 verbunden, wobei der ringartige Kanal
24 außen durch die Außenwand
12, innen durch die Außenwand
22, unten durch die obere Einfassung
18 des Filtereinsatzes
3 und oben durch die Oberseite des Deckelteils
5 eingegrenzt ist.
[0030] Schließlich ist in einem zentralen Bereich des Deckelteils
5 eine Öffnung
25 zum Durchführen von Anschlusskabeln für die elektrische Kraftstoffpumpe
2 vorgesehen. Somit werden alle notwendigen Anschlüsse von oben über das Deckelteil
5 mit der Fördereinrichtung 1 verbunden.
[0031] In den Figuren 2 und 3 sind zur Vereinfachung und zur besseren Übersichtlichkeit
weder der Druckregler
23, noch die Kraftstoffpumpe
2 eingezeichnet.
[0032] Aus der in Figur 2 dargestellten Aufsicht wird die kreisscheibenartige Ausbildung
des Deckelteils
5 sowie die Anordnung der Kraftstoffauslässe
14,
15 exzentrisch auf bzw. unmittelbar an einer der beiden eingezeichneten Symmetrieachsen
deutlich.
[0033] In Figur 3 ist ein Querschnitt der Fördereinrichtung entlang der Schnittlinie C-C
gemäß Figur 2 dargestellt. In die die innere Kammer
7 nach oben zumindest teilweise abschließende Wandung
26 ist eine Öffnung vorgesehen, in die der vertikale Schenkel
28 eines im Deckelteil
5 ausgebildeten, L-förmigen Rohrstücks
29 eingreift, über das die innere Kammer
7 mit dem ringartigen Kanal
24 in Verbindung steht, so dass Kraftstoff aus der inneren Kammer
7 zur Schmutzseite
9 der äußeren Kammer
8 gefördert werden kann. Der freie Schenkel
28 des Rohrstücks
29 steht in Wirkverbindung mit dem druckseitigen Ausgang der Kraftstoffpumpe
2. Zur (dichten) Verbindung zwischen Rohrstück
29 und Kraftstoffpumpe
2 kann eine Kupplung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die auch in radialer Richtung
einen Toleranzausgleich zwischen Pumpenausgang und Rohrstück
29 bewirkt, indem die Kupplung z.B. als eine elastische Kunststofflcupplung ausgeführt
ist. Die Kupplung reduziert die Übertragung von Vibrationen von der Kraftstoffpumpe
2 auf das Gehäuse und gleicht Toleranzen aus.
[0034] Die Fördereinrichtung funktioniert derart, dass Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe
2 über den Kraftstoffeinlass
13 angesaugt und über das Rohrstück
29 und den ringartigen Kanal
24 in die äußere Kammer
8 gefördert wird, wo der Kraftstoff von der äußeren Schmutzseite durch den Filtereinsatz
3 zur inneren Reinseite
11 hindurchtritt. Von der Reinseite
11 fließt der Kraftstoff dann über den Kraftstoffdurchtritt, den Sammelkanal
16 und den nachgeordneten ersten Kraftstoffauslass
14 aus der Fördereinrichtung
1 aus. In dem Fall, dass im Sammelkanal
16 ein bestimmter Maximaldruck überschritten wird, öffnet sich der Druckregler
23, bis dass der Druck im Sammelkanal wieder einen gewünschten Wert erreicht hat. Der
Druckregler
23 kann mit einer Ventil-Blattfeder ausgerüstet sein, die nach Art einer Wippe gelagert
ist und durch Abstützung an einem Stütz- oder Spannelement gegen das Ventilschließglied
vorgespannt sein kann. Wenn am Druckeingang ein Druck herrscht, der eine Druckkraft
größer als die auf das Ventilschließglied wirkende Vorspannkraft erzeugt, hebt das
Ventilschließglied vom Ventilsitz ab und gibt einen bestimmten Durchlassquerschnitt
frei, so dass der Kraftstoff zum Druckausgang überströmen kann.
[0035] Auf Grund der elastischen Eigenschaften der Blattfeder kann der Durchlassquerschnitt
mit größer werdendem Kraftstoffvolumen ansteigen, wobei sich die Druckdifferenz zwischen
Druckeingang und Druckausgang nur geringfügig ändert. Der Druckregler kann dabei ausgeführt
sein, wie es in der DE 101 07 223 A1 beschrieben ist. Es wird bezüglich der Ausgestaltung
des Druckreglers auf die dortige Beschreibung in Spalte 1, Zeile 1 bis Spalte 7, Zeile
57 mit Bezug auf die dortigen Figuren Bezug genommen.
[0036] Das Druckreglerventil 16 kann auch direkt an den Deckel des Filters angeschweißt
oder damit verklebt oder sonstwie daran befestigt werden.
[0037] Die Fördereinrichtung bzw. das Fördermodul kann vollständig vormontiert werden. Beim
Einbau in einen Tank muss das Fördermodul dann mit dem Kraftstoffleitungssystem sowie
der Stromversorgung verbunden werden. Auf weitere Montageschritte zur Verbindung weiterer
Leitungen kann verzichtet werden.
[0038] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr
ist eine Vielzahl von Variationen des beschriebenen Grundgedankens und der beschriebenen
Ausführungsformen möglich.
[0039] Insgesamt ist es bevorzugt, dass die Fördereinrichtung einen im Wesentlichen symmetrischen
Aufbau aufweist. Die Symmetrie kann bezogen auf eine Achse oder eine Ebene ausgebildet
sein. So ist beispielsweise ein im Wesentlichen rotationssymmetrischer und insbesondere
auch zylindrischer Aufbau bevorzugt. Aber auch eine spiegelbildliche Anordnung bezogen
auf eine Ebene ist vorteilhaft. In allen Fällen müssen Anschlussstutzen und Verbindungskanäle
nicht symmetrisch angeordnet sein. Einzelne Teile oder Komponenten können auch bei
sonst im Wesentlichen symmetrischen Aufbau nicht symmetrisch angeordnet sein.
[0040] Die Pumpe und die Filtereinrichtung können wahlweise jeweils ein eigenes Gehäuse
aufweisen oder in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Die Filtereinrichtung
kann als Filtereinsatz ausgebildet sein, der in das Gehäuse bzw. dem hierfür vorgesehenen
Teil des Gehäuses eingesetzt wird.
[0041] Es spielt grundsätzlich keine Rolle, ob die Kraftstoffpumpe - wie aus dem Stand der
Technik bereits vorbekannt - von der Filtereinrichtung vollständig ummantelt wird,
was aufgrund der kompakten Bauweise von Vorteil sein kann, oder alternativ beide Komponenten
nebeneinander angeordnet sind.
[0042] Falls die Kraftstoffpumpe nicht vollständig von dem Gehäuse aufgenommen ist, kann
die Kraftstoffzufuhr auch von einer sonstigen frei zugänglichen Stelle aus erfolgen.
1. Fördereinrichtung (1) für Kraftstoff mit mindestens einem Kraftstoffeinlass (13),
mindestens einem Kraftstoffauslass (14, 15), einer Kraftstoffpumpe (2), einem Gehäuse
(4, 5) und einer im Gehäuse (4, 5) aufgenommenen Filtereinrichtung (3), gekennzeichnet durch einen im Gehäuse (4, 5) ausgebildeten Kanal zur Verbindung der Kraftstoffpumpe (2)
mit der Filtereinrichtung (3).
2. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal von einem Pumpenauslass zu einem Filtereinlass führt.
3. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Kanal (16) vorgesehen ist.
4. Fördereinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanal (16) von einem Ausgang der Filtereinrichtung (3) zu dem wenigstens
einen Kraftstoffauslass (14, 15) führt.
5. Fördereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine nach mindestens einer Seite (7) hin offenen Aufnahme des Gehäuses für die Kraftstoffpumpe
(2).
6. Fördereinrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4, 5) wenigstens ein Deckelteil (5) aufweist und der Verbindungskanal
(24, 29) zumindest teilweise im Deckelteil (5) ausgebildet ist.
7. Fördereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen zweiten Kraftstoffauslass (15) zum Anschluss einer Drucksteuereinrichtung
(23).
8. Fördereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslässe (14, 15) am Deckelteil (5) angeordnet sind.
9. Fördereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Gehäuses (4, 5) das Pumpengehäuse bildet.
10. Fördereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Kupplung zwischen der Kraftstoffpumpe (2) und dem Gehäuse (4, 5)
angeordnet ist.
11. Fördereinrichtung (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Deckelteil (5) eine Öffnung (25) für die elektrischen Anschlüsse der Kraftstoffpumpe
(2) angeordnet ist.