DE102005017519B4

DE102005017519B4 - Kraftstoff-Fördereinheit

Info

Publication number: DE102005017519B4
Application number: DE102005017519.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Markefka
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2025-04-16
Also published as: DE102005017519A1

Abstract

Kraftstoff-Fördereinheit (3) zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem zum Verschließen einer Öffnung in einer Wandung des Kraftstoffbehälters (1) angeordneten Flansch (5), mit einer durch den Flansch (5) geführten Leitung (11) zur Führung des Kraftstoffs, mit einem in der Leitung (11) angeordneten Ventil (19), mit einem an der Innenseite des Flansches (5) vorgesehenen Leitungsstück (14) und mit einem an der Außenseite des Flansches (5) vorgesehenen Leitungsstück (15) der Leitung (11), wobei das Ventil (19) bei einer Strömung in der Leitung (11) von der Außenseite zur Innenseite in der Offenstellung und bei einer Strömung in entgegengesetzter Richtung in der Schließstellung geschaltet ist, wobei das Ventil (19) im Flansch (5) zwischen den beiden Leitungsstücken (14, 15) angeordnet ist, wobei zumindest eines der Leitungsstücke (14, 15) eine vor dem Ventil (19) angeordnete Sollbruchstelle (22) hat, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Außenseite des Flansches (5) angeordnete Leitungsstück (15) gegenüber dem an der Innenseite des Flansches (5) angeordneten Leitungsstück (14) radial versetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Fördereinheit zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges mit einem zum Verschließen einer Öffnung in einer Wandung des Kraftstoffbehälters angeordneten Flansch, mit einer durch den Flansch geführten Leitung zur Führung des Kraftstoffs, mit einem in der Leitung angeordneten Ventil, mit einem an der Innenseite des Flansches vorgesehenen Leitungsstück und mit einem an der Außenseite des Flansches vorgesehenen Leitungsstück der Leitung, wobei das Ventil bei einer Strömung in der Leitung von der Außenseite zur Innenseite in der Offenstellung und bei einer Strömung in entgegengesetzter Richtung in der Schließstellung geschaltet ist.
Eine solche Kraftstoff-Förderleitung ist beispielsweise aus der DE 196 17 496 A1 bekannt. Bei dieser Fördereinheit ist eine Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter rückführende Rücklaufleitung durch den Flansch geführt. Das an der Innenseite des Flansches angeordnete Leitungsstück ist als Führungsrohr für einen gegen den Boden des Kraftstoffbehälters vorzuspannenden Schwalltopf ausgebildet und hat an seinem freien Ende ein sogenanntes Schnabelventil. Bei einem Crash des Kraftfahrzeuges besteht die Möglichkeit, dass das an der Außenseite des Flansches angeordnete Leitungsstück von dem Flansch abreißt. Das Entenschnabelventil verhindert in diesem Fall ein Austreten von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter durch die Leitung.
Nachteilig bei der bekannten Kraftstoff-Fördereinheit ist jedoch, dass bei einem Crash auch das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück zusammen mit dem Ventil abreißen kann. Dies würde jedoch zu einem Austreten von Kraftstoff führen.
Die Druckschrift DE 44 11 566 A1 offenbart ein Kraftstofffördersystemen mit einer Rücklaufleitung und einem in der Rücklaufleitung angeordneten Rückschlagventil.
Die Druckschrift DE 102 50 923 A1 offenbart ein Kraftstofffördersystemen mit einem Flansch, der einen Anschlussstutzen aufweist, der zu einer Rücklaufleitung gehört. Der Anschlussstutzen hält über eine Halterung, die als Sollbruchstelle ausgebildet ist, einen Ventilkörper eines Roll-Over-Ventils auf Abstand zu seinem Ventilsitz.
Die Druckschrift DE 195 40 892 A1 offenbart eine Kraftstoffförderanlage, in der ein Druckregler oberhalb eines vorbestimmten Grenzdrucks beaufschlagt wird und daraufhin öffnet, so dass der nicht benötigte Kraftstoff über eine Rücklaufleitung in einen Kraftstoffbehälter fließen kann. Nach dem Druckregler ist in Richtung Motor ein Rückschlagventil angeordnet.
Die Druckschrift DE 43 29 876 A1 offenbart ein Belüftungsventil für einen Kraftstoffbehälter, bestehend aus einem Ventilsitz mit einem abdichtend aufliegenden Ventilkörper, der dazu dient, sicherzustellen, dass auch nach längerer Nutzung ein Belüften ohne Gefahr eines Austritts von Kraftstoff erzielt wird. Erreicht wird dies dadurch, dass die Dichtfläche des Ventilsitzes dem Behälterinnenraum zugewandt ist, wobei die Öffnungsbewegung des Ventilkörpers in den Behälterinnenraum gerichtet ist und in Strömungsrichtung in den Behälterinnenraum vor dem Ventilsitz ein Filter aus Sintermaterial angeordnet ist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftstoff-Fördereinheit der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass ein Austreten von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zuverlässig vermieden wird.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Ventil im Flansch zwischen den beiden Leitungsstücken angeordnet ist.
Durch diese Gestaltung ist das Ventil von beiden Leitungsstücken getrennt. Daher führt ein Abriss der Leitungsstücke nicht zu einer Beschädigung oder einem Abreißen des Ventils. Dank der Erfindung lässt sich die Funktion des Ventils auch bei einem Crash des Kraftfahrzeuges zuverlässig sicherstellen.
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Fördereinheit gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn das an der Innenseite des Flansches angeordnete Leitungsstück mit einem als Leitung zur Halterung eines Schwalltopfes im Kraftstoffbehälter ausgebildeten Führungsrohr verbunden ist.
Zur Vereinfachung des baulichen Aufwandes der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinheit trägt es bei, wenn die Leitung eine zur Rückführung von Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter vorgesehene Rücklaufleitung ist.
Eine Trennung der Leitungsstücke an einer vorgesehenen Stelle von dem Flansch ist einfach sichergestellt, da zumindest eines der Leitungsstücke eine vor dem Ventil angeordnete Sollbruchstelle hat. Dies trägt zur Erhöhung der Sicherheit der Funktion des Ventils beim Abreißen eines der Leitungsstücke bei. Die Sollbruchstelle lässt sich beispielsweise als Verringerung der Wandstärke des Leitungsstücks ausbilden und stellt sicher, dass das Leitungsstück bei einer Überlastung vor dem Ventil abbricht und die Funktion des Ventils sichergestellt beleibt. Verringerungen der Wandstärke lassen sich beispielsweise durch eine Einschnürung des Leitungsstücks erzeugen. Alternativ dazu kann die Sollbruchstelle auch durch eine Verrastung oder Verklebung des Leitungsstücks an dem Ventil ausgebildet sein.
Das mit dem Führungsrohr verbundene, an der Innenseite angeordnete Leitungsstück ist in der Regel möglichst weit außen am Flansch zu befestigen, während das an der Außenseite angeordnete Leitungsstück in der Regel vom Rand des Flansches entfernt angeordnet sein muss. Ein großer Durchmesser des Flansches soll jedoch für geringe Emissionen an Kraftstoff vermieden werden. Die Leitungsstücke lassen sich an einer beliebigen Stelle am Flansch anordnen, da das an der Außenseite des Flansches angeordnete Leitungsstück gegenüber dem an der Innenseite des Flansches angeordnete Leitungsstück radial versetzt ist. Weiterhin lässt sich hierdurch der Flansch mit einem besonders geringen Durchmesser fertigen.
Zur Verringerung von Verwirbelungen des durch das Ventil strömenden Kraftstoffs trägt es bei, wenn zwischen dem an der Innenseite des Flansches angeordneten Leitungsstück und dem Ventil eine Kammer angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Fördereinheit weist eine besonders geringe Anzahl an Bauteilen auf, wenn das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück einstückig mit einer einen Teilbereich der Kammer bildenden Wandung gefertigt ist.
Die Montage der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinheit gestaltet sich besonders einfach, wenn ein Teilbereich der Wandung der Kammer mit dem Flansch verbunden ist. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich hierdurch die Bauteile des Flansches und der Leitung aus axial entformbaren Bauteilen zusammensetzen lassen. Solche axial entformbaren Bauteile lassen sich kostengünstig aus Kunststoff im Spritzgussverfahren fertigen.
Das Ventil gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn das Ventil einen gummielastischen Ventilteller hat.
Ein Abreißen des Ventils bei einem Abreißen eines der Leitungsstücke lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig vermeiden, wenn der gummielastische Ventilteller in dem Flansch befestigt ist.
Zur Erhöhung der Stabilität des Ventils trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn der gummielastische Ventilteller von dem einen Teilbereich der Wandung der Kammer aufweisenden Bauteil abgestützt ist.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 schematisch einen Kraftstoffbehälter und eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinheit,
2 stark vergrößert einen Flansch der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinheit aus 1 mit angrenzenden Bauteilen einer Leitung,
3 einen Teilschnitt durch den Flansch aus 2 im Bereich der Leitung.

1 zeigt einen Kraftstoffbehälter 1 für ein Kraftfahrzeug und eine Brennkraftmaschine 2. Die Brennkraftmaschine 2 wird über eine Kraftstoff-Fördereinheit 3 mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 1 versorgt. Die Kraftstoff-Fördereinheit 3 hat einen in einer Montageöffnung 4 des Kraftstoffbehälters 1 eingesetzten Flansch 5 und einen Schwalltopf 6. Weiterhin hat die Kraftstoff-Fördereinheit 3 eine im Schwalltopf 6 angeordnete, elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe 7. Der Schwalltopf 6 ist an einem Führungsrohr 8 axial verschieblich geführt und mit einem Federelement 9 gegen den Boden des Kraftstoffbehälters 1 vorgespannt. Die Kraftstoffpumpe 7 fördert über eine als Vorlaufleitung ausgebildete Leitung 10 Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine 2. Überschüssiger Kraftstoff wird über eine als Rücklaufleitung ausgebildete Leitung 11 in den Kraftstoffbehälter 1 zurückgeführt. Die Leitungen 10, 11 sind durch den Flansch 5 geführt. Hierfür hat der Flansch 5 jeweils an der Innenseite und der Außenseite des Kraftstoffbehälters 1 angeordnete Leitungsstücke 12 - 15, an denen die in der Regel flexiblen, zu der Brennkraftmaschine 2 geführten Leitungsabschnitte 16, 17 der Leitungen 10, 11 angeschlossen sind. Das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück 14 der als Rücklaufleitung ausgebildeten Leitung 11 ist mit dem Führungsrohr 8 verbunden. Das Führungsrohr 8 leitet den von der Brennkraftmaschine 2 rückgeführten Kraftstoff unmittelbar in den Schwalltopf 6.
2 zeigt den Flansch 5 mit den Leitungsstücken 12 - 15 der Kraftstoff-Fördereinheit 3 aus 1 stark vergrößert. Hierbei ist zu erkennen, dass die Leitungsstücke 14, 15 der als Rücklaufleitung ausgebildeten Leitung 11 radial versetzt zueinander angeordnet sind. Damit ist das an der Außenseite des Flansches 5 angeordnete Leitungsstück 15 näher am Zentrum des Flansches 5 als das an der Innenseite des Flansches 5 und mit dem Führungsrohr 8 verbundene Leitungsstück 14. Weiterhin hat der Flansch 5 Anschlussbuchsen 18 zur elektrischen Kontaktierung der in 1 dargestellten Kraftstoffpumpe 7.
3 zeigt den die als Rücklaufleitung ausgebildete Leitung 11 aufweisenden Teilbereich des Flansches 5 in einer Schnittdarstellung. Hierbei ist zu erkennen, dass in der Leitung 11 unmittelbar am Flansch 5 ein Ventil 19 mit einem gummielastischen Ventilteller 20 angeordnet ist. Der Ventilteller 20 ermöglicht eine Strömung von Kraftstoff von dem an der Außenseite angeordneten Leitungsstück 15 zu dem an der Innenseite angeordneten Leitungsstück 14. In umgekehrter Richtung verhindert das Ventil 19 eine Strömung von Kraftstoff. Das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück 14 weist eine Aufnahme 21 auf, in die das Führungsrohr 8 eingesteckt ist. Weiterhin hat das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück 14 eine als Querschnittsverringerung ausgebildete Sollbruchstelle 22. Wenn bei einem Crash des Kraftfahrzeuges die in den Schwalltopf 5 einwirkenden Belastungen eine Schwelle überschreiten, bricht das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück 14 an der Sollbruchstelle 22. Damit wird die Einleitung von Kräften in den Bereich des Ventils 19 vermieden. Das Ventil 19 bleibt damit auch nach dem Abreißen des Leitungsstücks 14 voll funktionstüchtig.
Das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück 14 der als Rücklaufleitung ausgebildeten Leitung 11 ist einstückig mit einer Wandung 23 einer vor dem Ventil 19 angeordneten Kammer 24 und mit einer den Ventilteller 20 in dessen Zentrum abstützenden Stütze 25 gefertigt. Die Wandung 23 der Kammer 24 ist mit dem Flansch 5 verklebt oder verpresst.

Claims

Kraftstoff-Fördereinheit (3) zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem zum Verschließen einer Öffnung in einer Wandung des Kraftstoffbehälters (1) angeordneten Flansch (5), mit einer durch den Flansch (5) geführten Leitung (11) zur Führung des Kraftstoffs, mit einem in der Leitung (11) angeordneten Ventil (19), mit einem an der Innenseite des Flansches (5) vorgesehenen Leitungsstück (14) und mit einem an der Außenseite des Flansches (5) vorgesehenen Leitungsstück (15) der Leitung (11), wobei das Ventil (19) bei einer Strömung in der Leitung (11) von der Außenseite zur Innenseite in der Offenstellung und bei einer Strömung in entgegengesetzter Richtung in der Schließstellung geschaltet ist, wobei das Ventil (19) im Flansch (5) zwischen den beiden Leitungsstücken (14, 15) angeordnet ist, wobei zumindest eines der Leitungsstücke (14, 15) eine vor dem Ventil (19) angeordnete Sollbruchstelle (22) hat, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Außenseite des Flansches (5) angeordnete Leitungsstück (15) gegenüber dem an der Innenseite des Flansches (5) angeordneten Leitungsstück (14) radial versetzt ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Innenseite des Flansches (5) angeordnete Leitungsstück (14) mit einem als Leitung (11) zur Halterung eines Schwalltopfes (6) im Kraftstoffbehälter (1) ausgebildeten Führungsrohr (8) verbunden ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (11) eine zur Rückführung von Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter (1) vorgesehene Rücklaufleitung ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem an der Innenseite des Flansches (5) angeordneten Leitungsstück (14) und dem Ventil (19) eine Kammer (24) angeordnet ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Innenseite angeordnete Leitungsstück (14) einstückig mit einer einen Teilbereich der Kammer (24) bildenden Wandung (23) gefertigt ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich der Wandung (23) der Kammer (24) mit dem Flansch (5) verbunden ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (19) einen gummielastischen Ventilteller (20) hat.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Ventilteller (20) in dem Flansch (5) befestigt ist.
Kraftstoff-Fördereinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Ventilteller (20) von dem einen Teilbereich der Wandung (23) der Kammer (24) aufweisenden Bauteil (25) abgestützt ist.