DE10132187B4

DE10132187B4 - Kraftstofffördersystem und Kraftstofftank

Info

Publication number: DE10132187B4
Application number: DE10132187.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kahlert; Jens Weiße
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: DE10132187A1

Abstract

Kraftstofffördersystem zur Anordnung in einem Kraftstofftank (1), umfassend: einen Speicherbehälter (2) zur Aufnahme von Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank (1) befestigbar ist, eine Kraftstoffpumpe (3) zum Fördern von Kraftstoff aus dem Speicherbehälter (2) zu einem Motor, und Hilfsapparaturen für die Kraftstoffförderung, umfassend einen Filter, einen Druckerregler, einen Kraftstoffverteiler, eine Regeleinrichtungen, eine Tankfüllstandsmeßeinrichtung, und/oder eine Standheizungspumpe, wobei der Speicherbehälter (2) an seiner Außenwand mindestens zwei gleichartig ausgebildete Ankopplungseinrichtungen (30) aufweist, an denen Hilfsapparaturen in ihrer Lage beliebig untereinander austauschbar befestigt sind, gekennzeichnet durch zwei Teleskoprohre (5, 6), die in Aufnahmen (9, 10) an dem Speicherbehälter (2) aufgenommen und jeweils mit einem Ende gegen eine Innenwand des Kraftstofftanks (1) abgestützt sind, wobei entweder die Aufnahmen (9, 10) als in den Speicherbehälter (2) hinein gewölbte Vertiefungen ausgebildet sind, in welche Schwingungsisolatoren (11, 12) von außen eingesetzt sind und an welchen sich die Teleskoprohre (5, 6) abstützen, oder aber die Teleskoprohre (105, 106) sich an den Aufnahmen (109, 110) auf einem in dem Speicherbehälter (102) innen hochgezogenen Bodenring (136) abstützen, und zwei vorgespannte Druckfedern (7, 8), die um die Teleskoprohre (5, 6) herum angeordnet sind und sich entweder an einer Innenwand des Kraftstofftanks (1) abstützen, um den Speicherbehälter (2) gegen die gegenüberliegende Innenwand des Kraftstofftanks (1) zu drücken, oder aber sich jeweils gegen zwei telekopierbare Abschnitte eines Teleskoprohres (5, 6) abstützen, um diese auseinander zu drücken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstofffördersystem nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein Kraftstofffördersystem zur Anordnung in einem Kraftstofftank mit einen Speicherbehälter zur Aufnahme von Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank befestigbar ist, einer Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff aus dem Speicherbehälter zu einem Motor, und Hilfsapparaturen für die Kraftstoffförderung wie auch ein entsprechender Kraftstofftank sind beispielsweise aus DE 39 20 276 A1 bekannt. Das Kraftstofffördersystem, unter dem hier innerhalb des Kraftstofftanks angeordnete Komponenten sowie unmittelbar an dem Tank angebrachte Komponenten verstanden werden, dient dazu, Kraftstoff aus dem Tank zu einem Verbraucher, beispielsweise zu einem Fahrzeugmotor zu fördern. Dazu weist das bekannte Kraftstofffördersystem eine Pumpe auf, die zusammen mit einem eigenen Stau- oder Speicherbehälter innerhalb des Tanks festgelegt ist. Die Befestigung erfolgt einseitig über einen Drehbajonettanschluß an einer Bodenwand des Tanks. Zur Dämpfung der Übertragung von Körperschall sind zusätzlich Gummi-Metal-Lageranordnungen vorgesehen, die zu dem Drehbajonettanschluß in Reihe geschaltet sind. Durch die einseitige Festlegung des Speicherbehälters muß der Drehbajonettanschluß sehr steif ausgebildet werden, um ein Schwingen des Speicherbehälters mit der Pumpe zu unterbinden und, insbesondere bei einer Ausbildung des Kraftstofftanks aus Kunststoff, hohe Spannungen im Bereich des Anschlusses zu vermeiden.
Während das aus DE 39 20 276 A1 bekannte Kraftstofffördersystem für einen speziellen Tank konzipiert ist, offenbart EP 0 425 105 B1 ein Kraftstofffördersystem, das gewisse Anpassungsmöglichkeiten an die Einbaulage des Tanks an einem Kraftfahrzeug ermöglicht. Anstelle des Drehbajonettanschlusses ist der Speicherbehälter, der auch die Pumpe aufnimmt, zwischen gegenüberliegenden Innenwänden des Kraftstofftanks verspannt. Hierzu dienen Teleskoprohre sowie um diese angeordnete Federn, die jeweils zwischen dem Speicherbehälter und einem in die Wand des Kraftstofftanks eingelassenen Flansch bzw. Deckel angeordnet sind.
An dem Flansch bzw. Deckel sind überdies Anschlüsse ausgebildet, welche eine Verbindung des innerhalb des Tanks angeordneten Kraftstofffördersystems mit den zu einem Fahrzeugmotor führenden Leitungen ermöglichen. Zur Anpassung an die Einbaulage des Tanks weist der Speicherbehälter eine drehbare Kappe auf, gegen den sich die Druckfedern abstützen. Die Teleskoprohre sind an der Kappe geführt und in den Speicherbehälter einfahrbar, im Übrigen jedoch starr. Ein Anschlag an den speicherbehälterseitigen Enden der Teleskoprohre begrenzt deren Auszugslänge aus dem Speicherbehälter. Dadurch ist es möglich, den Flansch bzw. die an diesem vorhandenen Anschlüsse in eine gewünschte Lage zu drehen, ohne dass hierfür die Lage des Speicherbehälters in dem Kraftstofftank verändert werden muss. Zudem ist aus EP 0 425 105 B1 bekannt, einen Hebelgeber zur Füllstandsmessung höhenverstellbar an der Außenseite des Speicherbehälters anzubringen. Dazu ist eine Schiene an dem Behälter befestigt. Das gesamte Kraftstofffördersystem nach EP 0 425 105 B1 lässt sich als Modul bzw. Baueinheit durch eine in dem Kraftstofftank vorgesehene Öffnung einführen und in dem Tank befestigen.
Bei geringen Tankhöhen oder beengten Raumverhältnisse sind die bekannten Kraftstofffördersysteme nicht mehr universell für verschiedene Typen von Tanks einsetzbar. Es muss dann für jeden Fall ein eigenes System konstruiert werden.
Ein Kraftstofffördersystem nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus DE 199 12 642 A1 bekannt. Dessen Speicherbehälter setzt sich aus mindestens zwei Modulen zusammen, wodurch es möglich werden soll, die Größe des Speicherbehälters unabhängig von der Größe einer Öffnung im Kraftstofftank zu wählen. Insbesondere lehrt DE 199 12 642 A1 ein zentrales Modul mit einer in diesem angeordneten Kraftstoffpumpe, dessen Volumen durch weitere Behälter vergrößert werden kann. Dazu sind an dem zentralen Modul einheitliche Schnittstellen zur Anbindung der weiteren Behälter vorgesehen. Weiterhin offenbart DE 199 12 642 A1 , einen Kraftstofffilter in einem solchen weiteren Modul anzuordnen. Die Montage der weiteren Behälter durch eine enge Öffnung im Kraftstofftank erscheint jedoch umständlich.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstofffördersystem zu schaffen, das bei unterschiedlichen Typen von Tanks, insbesondere auch unter beengten Raumverhältnissen, einsetzbar ist und eine verbesserte Führung des Speicherbehälters aufweist.
Dazu wird ein Kraftstofffördersystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Verwendung des gleichen Kraftstofffördersystems bzw. ausgewählter Komponenten desselben für unterschiedliche Tanktypen. Durch die Anordnung der Hilfsapparaturen an der Außenseite des Speicherbehälters kann eine besonders niedrige Bauhöhe des Kraftstofffördersystems realisiert werden. Da die einzelnen Hilfsapparaturen jeweils an einer beliebigen Ankopplungseinrichtung des Speicherbehälters befestigbar sind, lässt sich bereits durch die Anordnung der Hilfsapparaturen eine Anpassung an den vorhandenen Raum innerhalb unterschiedlicher Tanktypen vornehmen, ohne dass hierzu jedes Mal ein eigener Speicherbehälter benötigt würde. Dabei ist es nicht notwendig, jede Ankopplungsposition an dem Speicherbehälter mit einer Hilfsapparatur zu besetzen. Mit den Hilfsapparaturen können zudem Zusatzfunktionen optional angeboten werden. Durch den baukastenartigen Aufbau sind vielfältige Variationen bei einer geringen Zahl unterschiedlicher Komponenten möglich.
Durch eine größere Zahl von Ankopplungseinrichtungen an dem Speicherbehälter ergibt sich eine hohe positionale und funktionale Flexibilität. Beispielsweise können an dem Speicherbehälter vier Ankopplungseinrichtungen vorgesehen werden.
Eine konsequente Anordnung der Hilfsapparaturen am Außenumfang des Speicherbehälters ermöglicht es überdies, die Geometrie des Speicherbehälters einfach zu halten, wodurch sich dieser mit geringem Aufwand kostengünstig fertigen läßt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind diese Ankopplungseinrichtungen am Außenumfang des Speicherbehälters gleichmäßig beabstandet angeordnet. Der Außenumfang des Speicherbehälters kann dabei im Querschnitt symmetrisch ausgebildet werden. Denkbar sind hierbei Spiegelsymmetrien als auch Punktsymmetrien. Die Anordnung der Ankopplungseinrichtungen erfolgt vorzugsweise ebenfalls symmetrisch. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Außenumfang des Speicherbehälters im Querschnitt oktagonförmig. Die Ankopplungseinrichtungen sind dabei dann an den Oktagonflächen vorgesehen.
Zur Erleichterung der Montage sind die Ankopplungseinrichtungen an dem Speicherbehälter mit komplementären Ankopplungseinrichtungen an den Hilfsapparaturen bevorzugt als Schnappverbindungen ausgebildet. Bei einem Zusammenbau werden die ausgewählten Hilfsapparaturen jeweils einfach mit dem Speicherbehälter verrastet.
Neben der Kraftstoffpumpe, die dazu dient, Kraftstoff an den Motor zu fördern, kann zusätzlich eine Saugstrahlpumpe vorgesehen werden, um Kraftstoff anzusaugen und in den Speicherbehälter zu fördern, wobei die Saugkraft durch den Kraftstoffförderstrom zu dem Motor verursacht wird. Damit wird sichergestellt, dass insbesondere auch bei niedrigen Füllständen in dem Kraftstofftank der Speicherbehälter stets mit Kraftstoff gefüllt ist, um eine Unterbrechung der Kraftstoffversorgung des Motors bei einer starken Neigung des Kraftstofftanks aus seiner Normalposition zu gewährleisten. Die Saugstrahlpumpe kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, um Kraftstoff aus Nebenkammern eines Mehrkammertanks oder aus Tankabschnitten, die bei niedrigem Füllstand von der Kraftstoffpumpe getrennt sind, anzusaugen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Kraftstoffverteiler als Hilfsapparatur außen an den Speicherbehälter angekoppelt. Der Kraftstoffverteiler weist einen Kraftstoffeingang auf, der mit einem Druckausgang der Kraftstoffpumpe verbunden ist, und einen Kraftstoffausgang, über den Kraftstoff zu dem Fahrzeugmotor gefördert wird. Durch die seitliche Anordnung trägt der Kraftstoffverteiler nicht zur Bauhöhe des Kraftstofffördersystems bei.
Der Kraftstoffverteiler kann unmittelbar an die Kraftstoffpumpe angeschlossen werden. Zudem ist es möglich, zwischen beiden einen Kraftstofffilter vorzusehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Kraftstofffilter, vorzugsweise ein Kraftstofffilter mit einer austauschbaren Filterpatrone, in den Kraftstoffverteiler integriert.
Weiterhin ist es möglich, den Kraftstoffverteiler zum Betrieb der Saugstrahlpumpe einzusetzen. Hierzu weist der Kraftstoffverteiler entsprechende Anschlüsse zur Kopplung mit der Saugstrahlpumpe auf.
Zur Begrenzung des Förderdruckes wird üblicherweise ein Druckregler vorgesehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein solcher Druckregler zum Abregeln des durch den Kraftstoffausgang zu dem Fahrzeugmotor strömenden Kraftstoffes austauschbar an dem Kraftstoffverteiler befestigt. Damit können der Kraftstoffverteiler und der Druckregler als Einheit an dem Speicherbehälter angebaut werden. Die Austauschbarkeit des Druckreglers ermöglicht in einfacher Art und Weise die Anpassung des Kraftstoffverteilers an unterschiedliche Motoren durch die Verwendung verschiedener Druckreglertypen.
Ferner kann ein Teleskoprohr als Rücklauf ausgebildet sein, über das überschüssiger Kraftstoff von dem Fahrzeugmotor in den Speicherbehälter zurückgeführt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt die Kraftstoffpumpe in den Speicherbehälter hinein oder ist in diesem aufgenommen. Damit bleibt die Bauhöhe des Kraftstofffördersystems besonders niedrig. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung der Kraftstoffpumpe über einen Pumpenhalter, der über Schwingungsisolatoren an den Teleskoprohren gelagert ist. Hierdurch wird die Übertragung von Schwingungen der Pumpe auf den Kraftstofftank gering gehalten.
Weiterhin wird ein Kraftstofftank mit einem Kraftstofffördersystem der vorgenannten Art vorgeschlagen, bei dem auch der Speicherbehälter über Schwingungsisolatoren gegen eine Innenwand des Kraftstofftanks abgestützt ist.
Zur Lagesicherung des Speicherbehälters weist dieser bevorzugt eine mit der Innenwand des Tanks formschlüssig koppelbare Konturierung auf. Dadurch wird ein Verschieben des Speicherbehälters gegenüber dem Tank sicher verhindert. Gleichwohl kann Speicherbehälter einfach montiert und demontiert werden.
Die Montage kann durch eine in dem Kraftstofftank ausgebildete Öffnung vorgenommen werden, durch welche das Kraftstofffördersystem in den Kraftstofftank eingeführt wird. In einer besonders vorteilhaften Verfahrensweise zur Herstellung des Kraftstofftanks mit dem Kraftstofffördersystem wird der Speicherbehälter bereits während des Blasens des Tanks in diesen eingelegt. Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen werden, dass das Kraftstofffördersystem zunächst insgesamt vormontiert und als Einheit während des Blasens des Kraftstofftanks in diesen eingelegt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Ansicht eines Kraftstofftanks mit einem Kraftstofffördersystem nach der Erfindung,
2 eine schematische Seitenansicht des Speicherbehälters des Kraftstofffördersystems aus 1,
3 eine schematische Ansicht einer mit dem Kraftstofftank koppelbaren Seite des Speicherbehälters aus 1,
4 eine schematische Ansicht des Kraftstoffverteilers des Kraftstofffördersystems aus 1, und in
5 eine schematische Ansicht der Kraftstoffpumpe des Kraftstofffördersystems aus 1 und deren Lagerung.
6 eine schematische Ansicht eines weiteren Kraftstofffördersystems.
Ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt in den 1 bis 5 ein Kraftstofffördersystem zur Anordnung in einem Kraftstofftank 1 eines Kraftfahrzeugs. Mit dem Kraftstofffördersystem läßt sich in dem Kraftstofftank 1 befindlicher Kraftstoff über eine nicht näher dargestellte Kraftstoffleitung zu einem ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugmotor fördern. Über weitere Leitungen (nicht dargestellt) kann der am Motor nicht benötigte Kraftstoff in den Tank 1 zurückfließen.
Das Kraftstofffördersystem ist innerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet und über geeignet angebrachte Anschlüsse in der Außenhaut des Kraftstofftanks 1 mit den zu dem Motor führenden Kraftstoffleitungen verbunden. Eine Besonderheit des hier erläuterten Kraftstofffördersystems liegt in seinem modularen Aufbau aus einer beschränkten Anzahl von Komponenten, die über einheitliche Schnittstellen miteinander koppelbar sind. Dabei können für einzelne Funktionskomponenten, beispielsweise Kraftstoffförderpumpen oder Kraftstoffverteiler, unterschiedliche Typen vorgesehen werden, die jedoch stets gleichartige Schnittstellen zur Befestigung besitzen.
Als Systembasis dient ein einheitlicher Speicherbehälter 2, an dem die einzelnen Funktionskomponenten angebracht werden. Der Speicherbehälter 2, der innerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet ist, dient der Aufnahme von Kraftstoff, so dass bei unterschiedlicher Neigung des Kraftstofftanks 1 während des Betriebs des Fahrzeugs auch bei geringem Füllstand innerhalb des Kraftstofftanks 1 eine Versorgung des Motors mit Kraftstoff gewährleistet ist.
Das Fördern von Kraftstoff aus dem Speicherbehälter 2 zu dem Fahrzeugmotor kann, sofern an dem Fahrzeug ein Tankgerät vorhanden ist, über ein einfaches Saugrohr erfolgen, das in den Speicherbehälter 2 mündet. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird zum Fördern von Kraftstoff hingegen eine Kraftstoffpumpe 3 eingesetzt, die teilweise aus dem Speicherbehälter 2 hervorragt. Die Kraftstoffpumpe 3 kann jedoch auch vollständig in dem Speicherbehälter 2 aufgenommen sein. Wie insbesondere 5 zu entnehmen ist, besitzt die Kraftstoffpumpe 3 bei einer vertikalen Einbauweise eine bodenseitige Einströmöffnung, der ein Vorstufensieb 4 vorgeschaltet ist. Die Kraftstoffpumpe 3 und der Speicherbehälter 2 bilden dabei zusammen eine vormontierbare Baueinheit, die zwischen gegenüberliegenden Innenwänden des Kraftstofftanks 1 verspannt wird.
Zur Befestigung dieser Baueinheit in dem Kraftstofftank 1 dienen zwei Teleskoprohre 5 und 6 sowie um diese herum angeordnete Druckfedern 7 und 8. Die Teleskoprohre 5 und 6 sind in Aufnahmen 9 und 10 an dem Speicherbehälter 2 aufgenommen und jeweils mit einem Ende gegen eine Innenwand des Kraftstofftanks 1 abgestützt. An dem Speicherbehälter 2 sind eine größere Anzahl von Aufnahmen 9 und 10 vorgesehen, so dass sich die Teleskoprohre 5 und 6 je nach Bedarf in unterschiedlichen Positionen abstützen lassen. Überdies können auch mehr als zwei Teleskoprohre verwendet werden. Ein Teleskoprohr 5 ist hier als Rücklauf ausgebildet, über das überschüssiger Kraftstoff von dem Fahrzeugmotor in den Speicherbehälter 2 zurückgeführt wird. In dem Rücklauf des Teleskoprohres 5 kann zudem optional ein Rückschlagventil 5a vorgesehen werden. Während die Teleskoprohre 5 und 6 vorwiegend eine Führung des Speicherbehälters 2 bewirken, dienen die ebenfalls an einer Innenwand des Kraftstofftanks 1 abgestützten, vorgespannten Druckfedern 7 und 8 dazu, den Speicherbehälter 2 gegen die gegenüberliegende Innenwand zu drücken. Die Druckfedern 7 und 8 können auch so eingebaut werden, dass sie sich jeweils gegen zwei teleskopierbare Abschnitte eines Teleskoprohres 5 bzw. 6 abstützen, um diese auseinander zu drücken.
Die Abstützung des Speicherbehälters 2 gegen die Innenwand des Kraftstofftanks 1 erfolgt über Schwingungsisolatoren 11 und 12, die im Bereich der Aufnahmen 9 und 10 angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Aufnahmen 9 und 10 als in den Speicherbehälter 2 hineingewölbte Vertiefungen ausgebildet, in welche die Schwingungsisolatoren 11 und 12 von außen eingesetzt sind. Um den Speicherbehälter 2 gegen ein seitliches Verschieben zu dem Kraftstofftank 1, dass heißt gegen eine Bewegung in einer Richtung quer zu den Teleskoprohren 5 und 6 zu sichern, besitzt der Speicherbehälter 2 eine mit der Innenwand des Kraftstofftanks 1 formschlüssig koppelbare Konturierung 13. Der Kraftstofftank 1 weist hierzu eine entsprechend komplementäre Konturierung 14 auf.
Wie 1 zeigt, erfolgt die Abstützung der Druckfedern 7 und 8 gegen einen Flansch 15, der als Verschluß für den Kraftstofftank 1 vorgesehen ist. Die Innenseite des Flansches 15 stellt dabei einen Abschnitt der Innenwand des Kraftstofftanks 1 dar. Jedoch ist der Flansch 15 selbst Bestandteil des Kraftstofffördersystems, der mit den Teleskoprohren 5 und 6 einen Halterahmen bildet.
Unter anderem ist an diesem Halterahmen ein Pumpenhalter 16 befestigt. Der Pumpenhalter 16 ist als Bühne ausgebildet und über jeweils einen Schwingungsisolator (nicht dargestellt) an den Teleskoprohren 5 und 6 abgestützt. An dem Pumpenhalter 16 ist die Kraftstoffpumpe 3 gelagert. Weiterhin dient der Halterahmen der Abstützung eines Hebelgebers 17, mit dem der Füllstand des Kraftstofftanks 1 erfaßt werden kann.
Der Druckausgang der Kraftstoffpumpe 3 ist über eine Kraftstoffleitung 18 mit einem Eingang eines Kraftstoffverteilers 19 verbunden, der in 4 dargestellt ist. Der zugehörige Volumenstrom ist in 4 mit v₁ gekennzeichnet. Über den Kraftstoffverteiler 19 wird der Förderdruck eingestellt, mit dem das Kraftstofffördersystem Kraftstoff an den Motor liefert. Der entsprechende Volumenstrom ist mit v₂ gekennzeichnet. Ein in den Kraftstoffverteiler 19 integriertes oder auch diesem nachgeschaltetes Rückschlagventil hält den erzeugten Förderdruck im Vorlauf zu dem Motor aufrecht. Die Kopplung mit der zu dem Motor führenden Kraftstoffleitung erfolgt über einen in dem Flansch 15 vorgesehenen Verbinder 28, der über eine flexible Druckleitung 29 mit dem Kraftstoffausgang des Kraftstoffverteilers 19 verbunden ist.
Um den Volumenstrom v₂ einzustellen, ist an dem Kraftstoffverteiler 19 neben entsprechenden Ventilen ein Druckregler 20 vorgesehen. Der Druckregler 20 dient dabei zum Abregeln des durch den Kraftstoffausgang zu dem Fahrzeugmotor strömenden Kraftstoffes. Der überschüssige Kraftstoff wird hingegen unmittelbar in den Kraftstofftank 1 zurückgeleitet. Zur Anpassung des Kraftstofffördersystems an unterschiedliche Motoren ist der Druckregler 20 austauschbar an dem Kraftstoffverteiler 19 befestigt, so dass je nach Bedarf auf einen passenden Druckregler 20 aus dem Systembaukasten zurückgegriffen werden kann.
Weiterhin ist in den Kraftstoffverteiler 19 ein Kraftstofffilter 21 integriert. Dieser Kraftstofffilter 21 ist als austauschbare Filterpatrone ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, den Kraftstofffilter 21 außerhalb des Kraftstoffverteilers 19 anzuordnen und über eine Druckleitung mit diesem zu verbinden.
Zudem befinden sich an dem Kraftstoffverteiler 19 weitere Druckanschlüsse. Über diese Druckanschlüsse können zusätzliche Komponenten, beispielsweise eine nachfolgend näher erläuterte Saugstrahlpumpe 22 zur aktiven Befüllung des Speicherbehälters 2, mit Druck versorgt werden.
Die Saugstrahlpumpe 22 saugt über Ansaugleitungen 23 und 24 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 und fördert den angesaugten Kraftstoff über eine Förderleitung 27 in den Speicherbehälter 2. Mit den Ansaugleitungen 24 läßt sich insbesondere bei einer zerklüfteten Innenform des Kraftstofftanks 1 Kraftstoff auch aus von dem Speicherbehälter 2 abgetrennten Bereichen 25 oder aus Nebentanks oder Nebenkammern des Kraftstofftanks 1 ansaugen. In dem Ausführungsbeispiel umfaßt die Saugstrahlpumpe 22 eine Düse als wechselbaren Einsatz sowie ein nachgeschaltetes Klappenventil zur Erstbefüllung. Die Druckversorgung erfolgt über eine von dem Kraftstoffverteiler 19 abzweigende Druckleitung 26.
Sowohl der Kraftstoffverteiler 19 als auch die Saugstrahlpumpe 22 sind außenseitig an dem Speicherbehälter 2 befestigt. Dazu weist der Speicherbehälter 2 an seiner Außenwand mindestens zwei, hier beispielhaft vier gleichartig ausgebildete Ankopplungseinrichtungen 30 auf, an denen Hilfsapparaturen wie der vorgenannte Kraftstoffverteiler 19 oder die Saugstrahlpumpe 22 in ihrer Lage beliebig untereinander austauschbar befestigbar sind. Die Ankopplungseinrichtungen an dem Speicherbehälter 2 bilden zusammen mit an den jeweiligen Hilfsapparaturen ausgebildeten komplementären Ankopplungseinrichtungen 31 mechanische Befestigungseinrichtungen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese mechanischen Befestigungseinrichtungen als Schnappverbindung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Hilfsapparaturen ohne Zusatzwerkzeug schnell und einfach an dem Speicherbehälter 2 montiert werden können. 2 zeigt hierzu an dem Speicherbehälter 2 nach außen vorspringende Rippen 32, die jeweils eine Raste 33 besitzen. Bevorzugt sind die Ankopplungseinrichtungen 30 bzw. Rippen 32 einstückig mit dem Speicherbehälter 2 ausgebildet, d. h. an diesen angeformt. Die Raste 33 ist beispielsweise eine keilförmige Erhebung oder auch eine Vertiefung, die sich mit einem komplementären Element an der Ankopplungseinrichtung 31 verhakt.
Wie 3 entnommen werden kann, sind die Ankopplungseinrichtungen 30 am Außenumfang des Speicherbehälters 2 gleichmäßig beabstandet angeordnet. Der Speicherbehälter 2 oder wenigstens dessen Außenumfang ist im Querschnitt symmetrisch ausgebildet, wobei hier beispielhaft vier Symmetrieachsen S₁, S₂, S₃ und S₄ bestehen. Insbesondere ist der Außenumfang des Speicherbehälters 2 im Querschnitt oktagonförmig. Die Ankopplungseinrichtungen 30 befinden sich dabei jeweils an den Oktagonflächen 34, wobei hier lediglich an jeder zweiten Oktagonfläche 34 eine Ankopplungseinrichtung 30 vorgesehen ist. Entsprechend der hier gewählten Symmetrien sind auch eine größere Anzahl von Aufnahmen 9 und 10 bzw. 9' und 10' für die Teleskoprohre 5 und 6 vorgesehen, wobei lediglich die Aufnahmen 9 und 10 belegt sind, die weiteren Aufnahmen 9' und 10' jedoch je nach Lage des Speicherbehälters 2 und der Anzahl der Teleskoprohre alternativ und/oder ergänzend verwendet werden können. Auch die in 3 dargestellte Position des Hebelgebers 17 ist entsprechend variabel. Der Hebelgeber 17 kann in bezug auf die in 3 dargestellte Position in um 90 Grad fortschreitenden Positionen angebracht werden.
Es ist jedoch nicht notwendig, für die Außenform des Speicherbehälters 2 die dargestellte Oktagonform zu wählen. Vielmehr sind auch andere Querschnittformen mit einer abweichenden Anzahl von Symmetrien, insbesondere auch eine Kreisform, sowie mehr oder auch weniger Ankopplungseinrichtungen 30 möglich. Wichtig ist jedoch, dass die Befestigung außenseitig an dem Speicherbehälter 2 erfolgt und die Ankopplungseinrichtungen 30 gleichartig ausgebildet sind.
Neben den genannten Hilfsapparaturen (19, 22) können weitere Hilfsapparaturen für die Kraftstoffförderung wahlweise an den Ankopplungseinrichtungen 30 befestigt werden. Beispielsweise sind dies ein Filter, ein Druckerregler, eine Regeleinrichtungen, eine Tankfüllstandsmeßeinrichtung oder eine Standheizungspumpe als weitere Funktionskomponenten. Dabei können einzelne Komponenten auch zu einer Einheit zusammengefaßt werden, wie dies oben beispielhaft für den Kraftstoffverteiler 19 und den Kraftstofffilter 21 beschrieben wurde. Aufgrund der gleichartigen Ankopplungseinrichtungen 30 und 31 sind die Hilfeapparaturen in ihrer Position untereinander beliebig austauschbar. Dadurch ist es möglich, das Kraftstofffördersystem an die räumlichen Gegebenheiten unterschiedlicher Typen von Kraftstofftanks 1 anzupassen, ohne dass es dazu nötig wäre, in jedem Fall ein eigenes Kraftstofffördersystem zu konstruieren. Durch das Baukastenprinzip ergibt sich ein System mit hoher Flexibilität, das projekt- und aggregatübergreifende Gleichteile ermöglicht und zudem die Integration von wechselbaren Funktionskomponenten erlaubt.
Im Folgenden soll nun kurz noch das Verfahren zur Herstellung des Kraftstofftanks 1 mit dem Kraftstofffördersystem erläutert werden. Der Speicherbehälter 2 wie auch der Kraftstoffverteiler 19 werden dazu vorzugsweise als Kunststoff-Spitzgußteile gefertigt. Nach einer Vormontage des Kraftstofffördersystems, d. h. nach einem Zusammenbau des Speicherbehälters 2 mit der Kraftstoffpumpe 3, den Hilfsapparaturen sowie dem Halterahmen wird diese Baueinheit bereits während des Blasen des Tanks 1 in diesen eingelegt. Denkbar ist auch, lediglich den Speicherbehälter 2 während des Blasens in den Tank 1 einzulegen und die weiteren Komponenten durch eine in dem Kraftstofftank 1 ausgebildete Öffnung zu montieren, die abschließend durch den Flansch 15 verschlossen wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Montage in herkömmlicher Weise vorzunehmen, nämlich die gesamte, vormontierte Baueinheit nach der Fertigung des Kraftstofftanks durch eine an diesem vorgesehene Öffnung einzuführen und in diesem zu befestigen.
In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann zur Befestigung des Speicherbehälters auch das bereits in der DE 39 20 276 A1 offenbarte Bajonett verwendet werden, wobei dann die Teleskoprohre 5 und 6 und die entsprechenden Federn 7 und 8 entfallen.
Eine weitere Abwandlung ist in Form eines zweiten Ausführungsbeispiels in 6 dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, so dass nachfolgend lediglich die Abweichungen etwas näher erläutert werden.
Die Teleskoprohre 105 und 106, die hier mit ihren flanschseitigen Abschnitten die Druckfedern 107 und 108 umgeben, sind kürzer als in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Sie stützen sich an Aufnahmen 109 und 110 auf einem in dem Speicherbehälter 102 innen hochgezogenen Bodenring 136 ab. Der Bodenring 136, der konzentrisch zur Kraftstoffpumpe 103 verläuft, ist außenseitig mit einer Bodenplatte 137 abgeschlossen, die Aussparungen 138 und 139 zur formschlüssigen Kopplung mit dem Kraftstofftank aufweist.
Weiterhin sind in 6 an dem Speicherbehälter 102 zwei Ankopplungseinrichtungen 130 zu erkennen, von denen eine mit einem Kraftstofffilter 121 besetzt ist. Von der Kraftstoffpumpe 103 führt eine Druckleitung 118 zu dem Filter 121.
Über die Leitungen 129 und 135 gelangt Kraftstoff aus dem Tank zu einem Motor bzw. von diesem zurück in den Tank. Die Durchführungen dieser Leitungen 129 und 135 sind hier in den Flansch 115 integriert, können alternativ jedoch auch in dem Kraftstofftank selbst vorgesehen werden, wodurch sich der Flanschaufbau vereinfachen läßt.
Überdies kann die Anbindung der Kraftstoffpumpe 103, die hier flanschbefestigt dargestellt ist, auch im Speicherbehälter 102 befestigt werden. Weiterhin ist es möglich, einen modifizierten Kraftstofffilter 121 in den Flansch 115 zu integrieren.
Bezugszeichenliste

1: Kraftstofftank
2, 102: Speicherbehälter
3, 103: Kraftstoffpumpe
4: Vorlaufsieb
5, 105: Teleskoprohr
5a: Rückschlagventil
6, 106: Teleskoprohr
7, 107: Druckfeder
8, 108: Druckfeder
9, 9', 109: Aufnahme
10, 10', 110: Aufnahme
11: Schwingungsisolator
12: Schwingungsisolator
13: Konturierung des Speicherbehälters
14: komplementäre Konturierung des Kraftstofftanks 1
15, 115: Flansch
16, 116: Pumpenhalter
17, 117: Hebelgeber
18, 118: Druckleitung
19: Kraftstoffverteiler
20: Druckregler
21, 121: Kraftstofffilter
22: Saugstrahlpumpe
23: Ansaugleitung
24: Ansaugleitung
25: abgetrennter Abschnitt des Kraftstofftanks 1
26: Druckleitung
27: Förderleitung
28: Verbinder
29, 129: Kraftstoffleitung
30, 130: Ankopplungseinrichtung des Speicherbehälters 2
31: Ankopplungseinrichtung einer Hilfsapparatur
32: rippenförmiger Vorsprung
33: Raste
34: Oktagonfläche
135: Leitung
136: Bodenring
137: Bodenplatte
138: Aussparung
139: Aussparung
S_i: Symmetrieachse i
v₁: Volumenstrom der Kraftstoffpumpe 3
v₂: Volumenstrom zu dem Motor

Claims

Kraftstofffördersystem zur Anordnung in einem Kraftstofftank (1), umfassend: einen Speicherbehälter (2) zur Aufnahme von Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank (1) befestigbar ist, eine Kraftstoffpumpe (3) zum Fördern von Kraftstoff aus dem Speicherbehälter (2) zu einem Motor, und Hilfsapparaturen für die Kraftstoffförderung, umfassend einen Filter, einen Druckerregler, einen Kraftstoffverteiler, eine Regeleinrichtungen, eine Tankfüllstandsmeßeinrichtung, und/oder eine Standheizungspumpe, wobei der Speicherbehälter (2) an seiner Außenwand mindestens zwei gleichartig ausgebildete Ankopplungseinrichtungen (30) aufweist, an denen Hilfsapparaturen in ihrer Lage beliebig untereinander austauschbar befestigt sind, gekennzeichnet durch zwei Teleskoprohre (5, 6), die in Aufnahmen (9, 10) an dem Speicherbehälter (2) aufgenommen und jeweils mit einem Ende gegen eine Innenwand des Kraftstofftanks (1) abgestützt sind, wobei entweder die Aufnahmen (9, 10) als in den Speicherbehälter (2) hinein gewölbte Vertiefungen ausgebildet sind, in welche Schwingungsisolatoren (11, 12) von außen eingesetzt sind und an welchen sich die Teleskoprohre (5, 6) abstützen, oder aber die Teleskoprohre (105, 106) sich an den Aufnahmen (109, 110) auf einem in dem Speicherbehälter (102) innen hochgezogenen Bodenring (136) abstützen, und zwei vorgespannte Druckfedern (7, 8), die um die Teleskoprohre (5, 6) herum angeordnet sind und sich entweder an einer Innenwand des Kraftstofftanks (1) abstützen, um den Speicherbehälter (2) gegen die gegenüberliegende Innenwand des Kraftstofftanks (1) zu drücken, oder aber sich jeweils gegen zwei telekopierbare Abschnitte eines Teleskoprohres (5, 6) abstützen, um diese auseinander zu drücken.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Speicherbehälter (2) vier Ankopplungseinrichtungen (30) vorgesehen sind.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankopplungseinrichtungen (30) am Außenumfang des Speicherbehälters (2) gleichmäßig beabstandet angeordnet sind.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankopplungseinrichtungen (30) an dem Speicherbehälter (2) mit komplementären Ankopplungseinrichtungen (31) an den Hilfsapparaturen als Schnappverbindung ausgebildet sind, derart, dass die Hilfsapparaturen jeweils mit dem Speicherbehälter (2) verrastbar sind.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Speicherbehälters (2) im Querschnitt symmetrisch ist und die Ankopplungseinrichtungen (30) symmetrisch angeordnet sind.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Speicherbehälters (2) im Querschnitt oktagonförmig ist und die Ankopplungseinrichtungen (30) an den Oktagonflächen (34) vorgesehen sind.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugstrahlpumpe (22) vorgesehen ist, um Kraftstoff anzusaugen und in den Speicherbehälter (2) zu fördern, wobei die Saugkraft durch den Kraftstoffförderstrom verursacht wird.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsapparatur ein Kraftstoffverteiler (19) an den Speicherbehälter (2) angekoppelt ist, wobei der Kraftstoffverteiler (19) einen Kraftstoffeingang aufweist, der mit einem Druckausgang der Kraftstoffpumpe (3) verbunden ist, und einen Kraftstoffausgang, über den Kraftstoff zu dem Motor gefördert wird.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kraftstoffverteiler (19) ein Kraftstofffilter (21) integriert ist.
Kraftstofffördersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kraftstoffverteiler (19) ein ein Kraftstofffilter (21) mit einer austauschbaren Filterpatrone integriert ist.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverteiler (19) Anschlüsse zur Kopplung mit der Saugstrahlpumpe (22) aufweist.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kraftstoffverteiler (19) ein Druckregler (20) zum Abregeln des durch den Kraftstoffausgang zu dem Fahrzeugmotor strömenden Kraftstoffes austauschbar befestigt ist.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch (15) als Tankverschluß vorgesehen ist und die Teleskoprohre (5, 6), die in Aufnahmen (9, 10) an dem Speicherbehälter (2) aufgenommen sind, sich gegen den Flansch (15) abstützen.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teleskoprohr (5) als Rücklauf ausgebildet ist, über das überschüssiger Kraftstoff von dem Motor in den Speicherbehälter (2) geführt wird.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (3) in den Speicherbehälter (2) hineinragt oder in diesem aufgenommen ist.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpenhalter (16) vorgesehen ist, der über Schwingungsisolatoren an den Teleskoprohren (5, 6) gelagert ist und die Kraftstoffpumpe (3) hält.
Kraftstofffördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Kraftstoffpumpe (3) ein einfaches Saugrohr vorgesehen ist.
Kraftstofftank mit einem Kraftstofffördersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (2) über die Schwingungsisolatoren (11, 12) gegen eine Innenwand des Kraftstofftanks (1) abgestützt ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (2) eine mit der Innenwand des Tanks (1) formschlüssig koppelbare Konturierung (13) zur Lagefixierung an der Innenwand des Tanks (1) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Kraftstofftanks (1) mit einem Kraftstofffördersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstofffördersystem zunächst vormontiert und als Einheit während des Blasens des Kraftstofftanks (1) in diesen eingelegt wird.