DE3321241A1

DE3321241A1 - Aggregat zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zur brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3321241A1
Application number: DE19833321241
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kemmner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-06-11
Filing date: 1983-06-11
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE3321241C2; US4566866A; GB8409554D0; GB2141292B; JPH0472999B2; GB2141292A; JPS608488A

Description

2k.5.1983 Sa/Kc

ROBERT BOSCH CMBH, TOGO Stuttgart 1

Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt, bei dem das als magnetischer Rückschluß dienende rohrförmige Bauteil selbst als Teil des Aggregatgehäuses ausgebildet ist, dessen beide Öffnungen durch zwei Deckelteile verschlossen sind, von denen das eine Deckelteil die aus Kunststoff bestehende Zwischenwand bildet. Die Befestigung der Magnetsegmente am Rückschlußrohr bedarf zusätzlicher Mittel, beispielsweise Haltefedern, Anschlagschultern etc, die gefertigt und befestigt werden müssen. Da das Rückschlußrohr gleichzeitig auch Gehäusefunktion hat, muß es so dicht sein, da.3 der in die druckseitige Förderleitung einbezogene Raum des Elektromotors nicht leckt. Es muß also beispielsweise tiefgezogen oder geschweißt sein. Beide Fertigungsverfahren sind sehr aufwendig.

:·; 1Ö73

3*321 2A1

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zwischenwand als wesentliches Gerüst zur Montage des Förderaggregats dient. Da das Rückschlußrohr und die Permanentmagnete lediglich in den Rohransatz bzw. in die Taschen eingesetzt werden, sind spezielle, zusätzliche Haltemittel für die Magnete nicht erforderlich. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Rückschlußrohr keine Gehäusefunktion übernehmen muß und somit sehr einfach ausgebildet sein kann. Denkbar ist beispielsweise die Herstellung des Rückschlußrohres aus einer Blechtafel durch Rollen oder Biegen zweier Gehäuseschalen, welche in den Rohransatz der Zwischenwand eingesetzt werden. Die Forderung nach einem druckdichten Gehäuse wird vom Rohransatz der Zwischenwand erfüllt.

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

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Ss zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Kraftstoff-Vorratstank, einem Kraftstoff-Förderaggregat und einer Brennkraftmaschine, Figur 2 ein Längsschnitt durch das Kraftstoff örderaggregat gemäß Figur 1 in vergrößerter Darstellung, Figur 3 einen Längsschnitt durch eine im

=·"= 187

532124 V

Förderaggregat angeordnete Zwischenwand, die mit einem Rohransatz versehen ist, Figur k einen Schnitt durch die Zwischenwand gemäß Figur 3, entlang der Linie IV-I7, Figur 5 eine Ansicht der Zwischenwand gemäß Figur 3 in Richtung des Pfeiles V und Figur 6 eine Ansicht eines zum Förderaggregat gehörenden Abschlußdeckels entgegen dem Pfeil V gesehen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt einen Kraftstoffvorrat stank 10, der über eine Saugleitung 12 mit der Saugseite eines Kraftstoff-Fördere-ggregats 1U verbunden ist. An der Druckseite des Kraftstoff-Förderaggregats \h ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Fetriebs der Brennkraftmaschine fördert das Kraftstoff-Förderaggregat 1U Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18.

Das Kraft stoff-Förderaggregat 1H weist einen elektrischen Antriebsmotor 20 auf (Figur 2), der zum Antrieb einer Förderpumpe 22 dient. Die Förderpumpe 22 hat als För- _, derglied ein umlaufendes Flügelrad 2U, das mit einer

zum Motoranker 26 gehörenden Ankerwelle 28 drehfest verbunden ist. Der Motoranker 26 des Elektromotors 20 ist von einem rohrförmigen, weichmagnetischen Bauteil 30 umgeben, an dessen Innenwand 32 Permanentmagnete 3^ angeordnet sind. Die Permanentmagnete 3^ sind ringsegment förmig und liegen mit ihrer äußeren Ringsegmentfläche 36 (Figur U) an der Innenwand 32 des weichmagnetischen Bauteils 30 an. Das Bauteil 30 bildet den magnetischen Rückschluß des Elektromotors 20. Zwischen dem Förderglied 2k der Förderpumpe 22 und einem Raum 3o,

- y- f.

in welchem sich der Motoranker 26 befindet, ist eine Zwischenwand 38 angeordnet, die sich quer zur Drehachse des Motorankers 26 erstreckt. Zur Sicherung der Permanentmagnete 3^ am Bauteil 30 weist die Zwischenwand für jeden Permanentmagneten 3^ eine Tasche ho auf, in welcher ein Endabschnitt des jeweiligen Permanentmagneten 3^ aufgenommen ist. Zur Sicherung der Permanentmagneten 3^+ an dem 3auteil 30 in Richtung der Drehachse des Elektromotors 20 befindet sich in der Tasche ko ein etwa ringförmiger Vorsprung U2 der Zwischenwand 38, Jeder Vorsprung k2 hat eine Anschlagschulter kh, welche mit der einen Stirnfläche i+5 der Permanentmagneten 3^ zusammenwirkt. Weiter weist die Zwischenwand 38 einen · Rohransatz h-6 auf, der sich konzentrisch zur Drehachse des Motorankers 26 erstreckt und bis über die von. der einen Stirnfläche U5 des Permanentmagneten 3^- abgewandte andere Stirnfläche kQ des Permanentmagneten 3^· hinausragt. Der Vorsprung k2 ist mit einem Abstand von dem Rohransatz h6 angeordnet, welcher auf die Wanddicke 50 des Bauteils 30 abgestimmt ist. Dadurch ergibt sich ein Ringspalt 52 (Figur 2), der als Aufnahme für das eine Ende des ferromagnetischen, rohrförmigen Bauteils 30 dient. Die Ausgestaltung der jeweiligen Tasche Uo für die einzelnen Permanentmagneten 3^- ist insbesondere aus Figur k ersichtlich. Sie weist eine Wand 5^- auf, die mit der Zwischenwand 38 einstückig verbunden ist. Die Wand 5k ist elastisch auslenkbar. Sie erstreckt sich konzentrisch zur Innenwand 32 des weichmagnetischen Bauteils 30. Der Vorsprung ^2 veüt für jeden Permanentmagneten 3^ eine Anschlagschulter 56, 58 auf. Die Anschlagschultern 56, 58 sind so angeordnet, daß sie mit den radialen Segment-Seitenflächen 60, 62 des jeweiligen Permanentmagneten 3^ derart zusammenwirken, daß die Permanentmagneten in fJmfangsrichtung des Bauteils 3^

an diesen gesichert sind. Dazu ist die Wand 5^· elastisch auslenkbar und so angeordnet, daß sie an der inneren Ringsegment fläche 6U des Permanentmagneten 3^ unter Vorspannung anliegt. Der von der Zwischenwand 38 entfernte Endab3chnitt 66 des Rohransatzes U6 dient als Paßaufnahme für ein Deckelteil 63_S welches die endabschnittseitige Öffnung des Rohransatzes U6 verschließt. Das Deckelteil· 68 ist gleichzeitig als Motorgehäuseteil ausgebildet und übernimmt beispielsweise die Lagerfunktion für das eine Ende der Ankerwelle 28 und die Befestigung der Führungen 69 für die Kohlenbürsten 71 des elektrischen Antriebsmotors 20.

Wie weiter Figur 2 zeigt ist in den Endabschnitt 66 des Rohransatzes U6 ein Ring 70 eingesetzt, der mit einer Schulter 72 an der von der Zwischenwand 38 abgewandten Stirnfläche des Bauteils 30 anliegt. Der Ring 70 weist für jeden Permanentmagneten 3^· eine Aufnahmetasche 7^ auf, welche dem anderen stirnseitigen Endbereich des jeweiligen Permanentmagneten 3^ zugeordnet ist. Die Aufnahmetaschen Jk am Ring 70 sind ebenfalls mit einer elastischen Wand 15U abgebildet _s deren Aufbau im wesentlichen dem der Wand 5^ an der Zwischenwand 38 entspricht. Sie ist ebenfalls mit einem Anschlag ikk versehen, der mit der anderen Stirnfläche hQ der Permanentmagneten 3^· zusammenwirkt. Die Wand 15^ ist einstückig mit dem Ring 70 verbunden und elastisch auslenkbar. Ihre Anordnung ist ebenfalls so getroffen, daß sie vorgespannt an der inneren Ringsegment fläche Sk des Permanentmagneten 3^- anliegt. Das Deckelteil 68 erstreckt sich mit drei otützfüßen 7'i in den Rohransatz Ub hinein (Figur 2) die sich an der von dem Permanentmagneten 3^· abgewandten Seite des Rings 70 abstützen. Ring 70 ist somit zwischen den Verdickungen 76 und Stirnfläche des weichmagnet i se h'2n Bauteils 30 eingespannt.

- 6 -1°-

Die Zwischenwand 38 ist ferner mit einem Ringansatz versehen, der sich von der Zwischenwand 38 aus entgegengesetzt dem Rohransatz k6 erstreckt und das Förderglied 2k umgibt. Am Ringansatz 80 ist ein Abschlußdeckel· befestigt. Der Abschlußdeckel· 82 bildet zusammen mit dem Ringansatz 80 und der Zwischenwand 38 eine Förderkammer Qk der Förderpumpe 22, in welcher das Förderglied 2k umläuft. Die Förderpumpe 22 ist zweistufig aufgebaut und weist einen Kranz von flügelartigen Förderelementen auf, die stegartig ausgebildet sind und sich radial erstrecken. Am Umfang des Förderglieds 2k sind weitere flügelartige Förderelemente 88 vorhanden. Wie insbesondere Figur 5 zeigt, ist die der Förderkammer Qk zugewandte Seite der Zwischenwand 38 mit einem Förderkanal 90 versehen, der aus einem inneren Ringkanal, -welcher den Förderelementen 86 zugeordnet ist, in einen äußeren Ringkanal übergeht, der mit den Förderelementen 88 Zusammenarbeit. Der äußere Ringkanal· des Förderkanal·s 90 mündet in eine Ausgangsöffnung 92, durch welche der Raum 36 mit der Förderkammer 8k verbunden ist. Der Abschlußdeckel· 82 weist ebenfalls einen Förderkanal auf, der dem Förderkanal 90 weitgehend entspricht '(Figur 6). An Stelle der Ausgangsöffnung ist der Förderkanal· im Abschlußdeckel 82 jedoch mit einer Ansaugöffnung 9^ ausgestattet, welche in den inneren Ringkanal des Förderkanals 90 mündet.

Im Betrieb des Förderaggregats wird als das zu fördernde Medium durch die Ansaugöffnung 9k in die Förderkammer Qk gesaugt, wo es von den Förderelemenfcen 36 erfaßt und im Förderkanal 90 beschleunigt wird, wobei es vom inneren Ringkanal· in den äußeren Fi in^kanal gelangt bis es schließkeil über die Ausgaagj'J ff nung 92 in den Saum 3c des Elektromotors gelangt. Ar. ·5Ϊητϋη Druckstutzen

V-V. ig

- A Λ

des. Deckelteils 68 ist die Druckleitung 16 (Figur 1) angeschlossen. Der Raum 36 bildet also gewissermaßen ein Teil der Druckleitung 16. Eine Zweistufen-Förderpumpe dieser Art ist in der US-PS 16 35 786 (Westco...) näher beschrieben.

Wie Figur 2 zeigt, ist im Querschnitt gesehen die Außenfläche 96 an den Verlauf der Innenfläche 98 des Abschlußdeckeis 82 derart angepaßt, daß die Dicke des Abschlußdeckels 82 über wesentliche Abschnitte annähernd gleich

^ ist. Die Zwischenwand 38 mit ihrem Rohransatz h6 und ihrem

Ringansatz 80 ist aus einem Kunststoff gefertig, genauso wie das Deckelteil· 68 und der Abschlußdeckel· 82. Dadurch ist es möglich, daß an den sich ergebenden Stoßstellen 100 zwischen diesen Bauelementen diese Bauelemente dicht zusammengeschweißt werden können, was beispielsweise mit Hilfe von Ultraschall oder anderen Verbindungsverfahren bewerksteiligt werden kann. Dadurch ergibt sich eine dauerhafte und druckdichte Verbindung zwischen den einzelnen Teilen. Das Aggregatgehäuse wird also durch das Deckelteil· 63, den Rohransatz U6, den Ringansatz 80 und den Abschlußdeckel 82 gebildet. Die Zwischenwand 38 bildet ein zentrales Bauteil, welches mit Aufnahmen-A0,

-'*"■'* 52 für die Permanentmagnete 3^· und das Rückschlußrohr

30 und mit Gehäusewänden Ud₃ 80 versehen ist. Ähnliche Taschen für die Permanentmagneten weist auch der Ring TO auf, der durch die Stützfüße'.76 des Deckelteils 68 in dem Gehäuse eingespannt ist.

Dieser Aufbau des Förderaggregats ist besonders montagefreundliche, weil das zentrale Bauelement, bestehend aus Zwischenwand 38, Rohransatz k6 und Ringansatz 80 so ausgebildet ist, daß das weichmagnetische Bauteil 30,

• ■ 1 ρ ~i

-χ- η.

die Magnete 3^, der Sing 70, der vormontierte Anker 2.6 und das Deckelteil 63 lediglich in das Bauelement eingesetzt werden müssen. Mach Schweißen der Stoßstelle 100 zwischen Rohransatz k6 und Deckelteil können nach Drehen der Montageeinheit, das Förderglied 2U und der Abschlußdeckel 82 eingesetzt werden. Danach kann auch die andere otoßstelle 100, zwischen dem Ringansatz 30 und dem Abschlußdeckel 32 geschweißt und damit das Aggregat fertiggestellt werden. Der Schweißvorgang an den Stoßstellen 100 ist ohne Schwierigkeiten dann auszuführen, wenn die miteinander zu verschweißenden Teile beispielsweise aus gleichen oder einem ähnlichen Kunststoff gefertigt sind.

Claims

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

1.) Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorrats-

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tank zur Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor für eine Förderpumpe, die ein in einer Förderkammer umlaufendes, mit dem Motoranker drehfest verbundenes Förderglied aufweist, wobei der Motoranker von einem weichmagnetischen, rohrförmigen Bauteil umgeben ist, an dessen Innenwand wenigstens ein im Querschnitt im wesentlichen ringsegmentförmiger Permanentmagnet angeordnet ist und mit einer aus einem Kunststoff bestehende Zwischenwand, welche die Förderkammer von einem' den Motoranker umgebenden, von dem Kraftstoff durchflossenen Raum trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (38) einen das Bauteil (30) umgebenden Rohransatz (U6) hat und daß innerhalb des Rohransatzes (U6) an der Zwischenwand (38) eine Tasche (Uo) zum Aufnehmen eines Abschnitts der Permanentmagneten (3¹O angeordnet ist.

33.2

321241

18731

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (36) mit der Druckseite der Förderpumpe (22) verbunden ist.

3. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tasche (¹J-O) ein axialer Vorsprung (h-2) angeordnet ist, der eine Anschlagschulter (kk) für die eine Stirnfläche (U5) des Permanentmagneten (3*0 hat.

h. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung ( U2 ) konzentrisch zum Rohransatz (k6) und mit einem Abstand von diesem angeordnet ist, welcher auf die Wanddicke (50) des rohrförmigen Bauteils (30) abgestimmt ist.

5· Aggregat nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wand (5¹O der Tasche (hO) elastisch ausgebildet ist .

6. Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Wand (5¹O an der inneren Ringsegmentfläche (6U) des Permanentmagneten (3¹O unter Vorspannung anliegt.

7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorsprung (k-2) für jeden Permanentmagneten (3¹O zwei Anschlagschultern (56, 58) angeordnet sind, die je mit einer ier wenigstens annähernd radialen Segment-Seitenflächen (6o, 62) Permanentmagneten (3¹O zusammenwirken .

3. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rohransatz (k6) von der Zwischenwand (33) aus über das rohrförmige Bauteil (30) hinaus erstreckt und

332 1 2A⁴J 8

daß auch der von der Zwischenwand (38) abgewandten Seite des Rohreinsatzes (k6) in diesen ein Ring (70) eingesetzt ist, der sich am rohrförmigen Bauteil (30) axial abstützt und eine Aufnahmetasche (7U) für einen von dem einen Abschnitt, entfernten anderen Abschnitts des Permanentmagneten (3*0 hat.

9. Aggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (70) mit einer Schulter (72) an der ihm zugewandten Stirnfläche des rohrförmigen Bauteils (30) anliegt und einen Anschlag (1UU) für die andere Stirnfläche des Permanentmagneten (3U) hat.

10. Aggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche (7U) des Rings (70) wenigstens eine elastische auslenkbare, vorzugsweise an der inneren Ringsegmentfläche (6U) vorgespannt anliegende Wand (15U) aufweist .

11. Aggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,, daß sich der Rohransatz (U6) von der Zwischenwand (38) aus mit einem Endabschnitt (66) über den Ring (70) erstreckt und mit diesem Endabschnitt einen Einpaß für

f^ ein Deckelteil (68) bildet.

12. Aggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (68) wenigstens ein mit der von dem Permanentmagneten (3U) abgewandten Stirnfläche des Rings (70) zusammenwirkende Stützfuß (76) hat.

13. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenwand (38) an der von dem Rohransatz (U6) abgewandten Seite einen Ringansatz (80) aufweist „

1B7Z1

1h. Aggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringansatz (3o) ein Abschlußdeckel (82) befestigt ist und daß die dem Abschlußdeckel (82) zugewandte Seite der Zwischenwand zusammen mit dem Abschlußdeckel (82) und dem Ringansatz (8o) die Förderkammer (8U) mit der Förderpumpe (22) umschließt.

15· Aggregat nach Anspruch 1U, dadurch gekennzeichnet, daß in die einander zugewandten Seiten die Zwischenwand (38) und des Anschlußdeckels (82) Förderkanäle (90) eingearbeitet sind, die mit Förderelementen (86, 88) des Förderglieds (2U) zusammenwirken.

16. Aggregat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (82) mit einer Ansaugöffnung (9*0 versehen ist, die in die Förderkammer (8U) mündet.

17· Aggregat nach einem der Ansprüche 11 oder 1U, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (86) mit dem Rohransatz (U6) und der Abschlußdeckel (82) mit dem Ringansatz (80) festverbunden, -vorzugsweise verschweißt s ind.

18. Aggregat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt gesehen die Außenfläche (96) des Abschlußdeckels (82) an den Verlauf der Innenfläche (98) derart angepaßt ist, daß die Dicke des Abschlußdeckels (82) über wesentliche Abschnitt annähernd gleich ist.