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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von
Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es
ist schon eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus
der
US 6,260,543 B1 bekannt,
mit einem Tankflansch, der über Führungsstangen
mit einem Speichertopf mechanisch verbunden ist, wobei der Speichertopf
in Richtung der Führungsstangen axial beweglich gelagert
ist, mit zumindest einem Federelement, das den Speichertopf in von
dem Tankflansch abgewandter Richtung drückt, und mit einem am
Speichertopf angeordneten Deckel. Der Speichertopf muss ein vorbestimmtes
Volumen haben und immer an einem Boden des Kraftstofftanks anliegen.
Die Höhe des Kraftstoffbehälters ist veränderlich und
hängt beispielsweise ab von der darin befindlichen Kraftstoffmenge.
Nachteilig ist, dass die Vorrichtung nicht für Kraftstofftanks
mit geringer Bauhöhe geeignet ist, da der von der Behälterhöhe
abhängige Abstand zwischen dem Tankflansch und dem Speichertopf
nicht geringer einstellbar ist als mindestens die Länge
der Führungsstangen.
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Desweiteren
ist aus der
WO-2004046537
A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der Schraubenfedern als
Federelemente vorgesehen und an den Führungsstangen zwischen
dem Tankflansch und dem Speichertopf gelagert sind. Der Abstand
zwischen dem Tankflansch und dem Speichertopf ist mindestens so
groß ist wie die Blocklänge der Schraubenfedern.
Dadurch ist die Vorrichtung nicht für Kraftstofftanks mit
geringer Bauhöhe geeignet.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern
von Kraftstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat demgegenüber den Vorteil, dass die Bauhöhe
der Vorrichtung verringert wird, indem das Federelement in einer
Aufnahme des Lagerteils oder des Speichertopfes angeordnet ist und
zumindest abschnittsweise von einer mit dem Tankflansch zusammenwirkenden
Federkappe umschlossen ist. Die Federkappe ist in der Aufnahme zumindest
abschnittsweise versenkbar. Durch diese Ausführung ist
die Vorrichtung in Kraftstofftanks einbaubar, die nur geringfügig
höher sind als die Höhe des Speichertopfs. Außerdem
sind die Federelemente von den Führungsstangen derart entkoppelt,
dass der Speichertopf und der Tankflansch für die Montage
in den Vorratsbehälter über die Führung
der lang ausgebildeten Verbindungsmittel weit auseinander bewegbar
sind und dass im Einbauzustand ein sehr geringer Abstand zwischen
dem Tankflansch und dem Speichertopf erreichbar ist. Auf diese Weise können
der Speichertopf und der Tankflansch einteilig miteinander verbunden
in einen niedrig bauenden Vorratsbehälter eingebaut werden.
Das Kraftstofffördermodul – zumindest bestehend
aus dem Tankflansch, den Verbindungsmitteln und dem Speichertopf – kann
als ein Bauteil in den Kraftstofftank eingebaut werden. Eine Verbindung
der zuvor genannten Einzelteile zu dem Kraftstofffördermodul
braucht nicht erst innerhalb des Kraftstofftanks zu erfolgen. Die
Montagekosten werden auf diese Weise verringert.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Vorrichtung möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Federkappe bis in die Aufnahme hineinreicht
und in der Aufnahme axial beweglich gelagert ist, da die Federkappe
durch die Lagerung in der Vertiefung radiale Querkräfte
aufnehmen kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Federkappe
mit dem Federelement seitlich auslenkt oder ausknickt.
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Weiterhin
vorteilhaft ist, wenn das Federelement zwischen einem Boden der
Vertiefung und einem Boden der Federkappe axial vorgespannt ist,
da die Federkappe auf diese Weise gegen den Tankflansch gepresst
wird und der axial bewegliche Speichertopf auf diese Weise immer
am Boden des Vorratsbehälters anliegt.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, die Federkappe
zylinderförmig oder konusförmig und an ihrem dem
Tankflansch zugewandten äußeren Ende abgerundet
oder abgeschrägt auszubilden.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn die Federkappe zumindest ein radial abstehendes
Führungsmittel aufweist, das im eingebauten Zustand in
eine Führung der Aufnahme hineinreicht, oder umgekehrt,
da die stark vorgespannte Federkappe auf diese Weise axial in der
Aufnahme gesichert ist und nicht unbeabsichtigt aus der Vertiefung
herausschießen kann.
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Auch
vorteilhaft ist, wenn das zumindest eine Führungsmittel
beim Einsetzen der Federkappe in die Aufnahme über eine
Einführnut in die Führung gelangt. Am Ende der
Einführnut wird die Federkappe bajonettverschlussartig
um einen vorbestimmten Winkel verdreht, so dass das Führungsmittel
in die Führung mündet.
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Außerdem
vorteilhaft ist, wenn die Führung einen oberen Bereich
aufweist, der von der Einführnut getrennt ist, da ein ungewolltes
Lösen der axialen Sicherung auf diese Weise vermieden wird.
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Desweiteren
vorteilhaft ist, wenn die Aufnahme zylinderförmig ausgebildet
ist und in Richtung der Längserstreckung der Verbindungsmittel
verläuft, da die Federkappe auf diese Weise in der axialen
Bewegung geführt ist und nicht ausknicken kann.
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Darüber
hinaus vorteilhaft ist, wenn an dem Boden der Vertiefung ein Dorn
zur Lagerung des Federelements vorgesehen ist, da das Federelement auf
diese Weise axial geführt ist und nicht innerhalb der Federkappe
ausknicken kann.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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1 zeigt
im Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Fördern von Kraftstoff,
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2 einen
Ausschnitt der Vorrichtung nach 1 mit der
erfindungsgemäßen Aufnahme für das Federelement
und die Federkappe und
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3 eine
vereinfacht dargestellte Vorderansicht des Lagerteils nach 1.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
im Schnitt eine vereinfacht dargestellte Vorrichtung zum Fördern
von Kraftstoff.
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Die
Vorrichtung ist in einem Vorratsbehälter 1 angeordnet
und dient dazu, Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 1 zu
einer Brennkraftmaschine 2 zu fördern.
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Der
Vorratsbehälter 1 hat eine Tanköffnung 3,
durch die die erfindungsgemäße Vorrichtung in den
Vorratsbehälter 1 einsetzbar ist. Die Vorrichtung weist
einen Tankflansch 4 und einen über Verbindungsmittel 5 mit
dem Tankflansch 4 mechanisch verbundenen Speichertopf 6 auf.
Die Vorrichtung wird mit dem Speichertopf 6 vorauseilend
durch die Tanköffnung 3 in den Vorratsbehälter 1 eingesetzt, wobei
der Tankflansch 4 die Tanköffnung 3 dicht
verschließt. Die Verbindungsmittel 5 sind einseitig
an dem Tankflansch 4 fixiert und beispielsweise stangenförmig,
rohrförmig oder zylinderförmig ausgeführt.
Die Verbindungsmittel 5 durchragen jeweils ein Axiallager 9 des
Speichertopfes 6, so dass der Speichertopf 6 in
Richtung der Längserstreckung der Verbindungsmittel 5 axial
beweglich angeordnet ist. Zumindest ein Federelement 10 drückt
mit einer Federkraft den Speichertopf 6 in von dem Tankflansch 4 abgewandter
Richtung, so dass der Speichertopf 6 mit seinem Boden 11 an
einem Tankboden 12 des Vorratsbehälters 1 anliegt.
Der Speichertopf 6 weist ein beispielsweise deckelförmiges
Lagerteil 13 auf, das mit dem Speichertopf 6 fest
verbunden ist und beispielsweise an einer Topföffnung 20 des
Speichertopfes 6 angeordnet ist. Die Axiallager 9 sind
beispielsweise an dem Lagerteil 13 vorgesehen, können aber
auch unmittelbar am Speichertopf 6 ausgebildet sein. Die
Verbindungsmittel 5 haben gemäß dem Ausführungsbeispiel
an ihrem freien, dem Tankflansch 4 abgewandten Ende einen
Anschlag 16, der beispielsweise durch einen Sicherungsring
gebildet ist.
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In
dem Speichertopf 6 ist beispielsweise ein Förderaggregat 17 angeordnet,
das Kraftstoff aus dem Speichertopf 6 ansaugt und über
eine Druckleitung 18 druckerhöht zu der Brennkraftmaschine 2 fördert.
Der Speichertopf 6 wird beispielsweise über eine
nicht dargestellte, bekannte Saugstrahlpumpe mit Kraftstoff aus
dem Vorratsbehälter 1 befüllt. Der Speichertopf 6 dient
dazu, ausreichend Kraftstoff um das Förderaggregat 17 herum
vorzuhalten, damit dieses auch bei niedrigen Füllständen
im Vorratsbehälter 1 und beim Beschleunigen, Bremsen,
Kurven- und/oder Bergfahren Kraftstoff ansaugen kann. Das Förderaggregat 17 kann
aber auch außerhalb des Vorratsbehälters 1 vorgesehen
sein und Kraftstoff aus dem Speichertopf 6 ansaugen.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass das zumindest eine Federelement 10 in
einer Aufnahme 22 des Lagerteils 13 oder des Speichertopfes 6 oder des
Tankflansches 4 angeordnet und zumindest abschnittsweise
von einer mit dem Tankflansch 4 bzw. dem Speichertopf 6 bzw.
dem Lagerteil 13 zusammenwirkenden Federkappe 23 umschlossen
ist.
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Die
Federkappe 23 reicht beispielsweise bis in die Aufnahme 22 für
das Federelement 10 hinein und ist in der Aufnahme 22 axial
beweglich gelagert. Gemäß dieser Ausführung
wird die Federkappe 23 in der Aufnahme 22 axial
geführt und kann auf diese Weise auch Querkräfte
aufnehmen. Beim Anliegen der Federkappe 23 an einem Boden 24 der
Aufnahme 22 ragt die Federkappe 23 beispielsweise
mit einer vorbestimmten Länge aus der Aufnahme 22 heraus
und ist damit zumindest abschnittsweise in der Aufnahme 22 versenkbar,
so dass der Speichertopf 6 in axialer Richtung annähernd
bis an eine Unterseite des Tankflansches 4 bewegt werden
kann. Die Vorrichtung ist daher auch für Vorratsbehälter 1 geeignet,
die nur eine geringe für die Vorrichtung nutzbare Einbauhöhe
H haben. Die Federkappe 23 ist beispielsweise zylinderförmig,
konusförmig oder fingerförmig ausgebildet und
aus einem Kunststoff hergestellt.
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Gemäß dem
Ausführungsbeispiel wirkt das Federelement 10 über
die Federkappe 23 auf den Tankflansch 14 und drückt
dabei den Speichertopf 6 in vom Tankflansch 4 abgewandter
Richtung gegen den Tankboden 12. Die Aufnahme 22 kann
aber auch an dem Tankflansch 4 vorgesehen sein, wobei das Federelement 10 über
die Federkappe 23 auf das Lagerteil 13 wirkt und
den Speichertopf 6 in vom Tankflansch 4 abgewandter
Richtung gegen den Tankboden 12 drückt.
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Das
Federelement 10 ist beispielsweise zwischen dem Boden 24 der
Aufnahme 22 und einem Boden oder einer Schulter 25 der
Federkappe 23 axial vorgespannt. An dem Boden 24 der
Aufnahme 22 ist ein Dorn 31 zur Lagerung des Federelements 10 vorgesehen,
der in Richtung der Verbindungsmittel 5 verläuft.
Das Federelement 10 könnte aber auch in einer
Vertiefung des Bodens 24 oder auf eine andere bekannte
Art und Weise geführt sein.
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Anstatt
an dem Boden 24 kann das Federelement 10 alternativ
auch an dem Boden 11 des Speichertopfes 6 abgestützt
sein und die Aufnahme 22 keinen Boden 24 aufweisen.
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Die
Aufnahme 22 kann eine Vertiefung, Ausbuchtung, Ausnehmung,
ein Kanal oder Schacht sein. Bei einer am Speichertopf 6 oder
am Lagerteil 13 vorgesehenen Aufnahme 22 ist die
Aufnahme 22 derart zurückversetzt angeordnet,
dass sie zum überwiegenden Teil innerhalb des Speichertopfes 6 liegt
und nur geringfügig in einen Zwischenraum zwischen dem
Tankflansch 4 und dem Speichertopf 6 hineinragt.
Beispielsweise ist die Aufnahme 22 hülsenförmig
oder zylinderförmig ausgeführt und verläuft
in Richtung der Verbindungsmittel 5.
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Die
Federkappe 23 ist in der Aufnahme 22 axial gesichert,
so dass das Federelement 10 die Federkappe 23 nicht
aus der Aufnahme 22 herausdrücken kann. Dazu weist
die Federkappe 23 zumindest ein Führungsmittel 28 auf,
das in einer Führung 29 der Aufnahme 22 geführt
ist, oder umgekehrt.
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Gemäß dem
Ausführungsbeispiel weist die Federkappe 23 zwei
radial abstehende Führungsmittel 28 auf, die im
eingebauten Zustand jeweils in eine Führung 29 der
Aufnahme 22 hineinragen, wodurch der Hub der Federkappe 23 auf
die Längserstreckung der Führung 29 begrenzt
ist. Die Führungsmittel 28 sind beispielsweise
einstückig angeformt. Die Führung 29 hat
eine vorbestimmte Kontur und kann als Öffnung, Schlitz
oder Nut ausgebildet sein. Das Führungsmittel 28 ist
beispielsweise an dem offenen Ende der Federkappe 23 angeordnet.
Das Führungsmittel 28 ist beispielsweise zapfenförmig,
stiftförmig, nippelförmig, nasenförmig,
passfederförmig oder schulterförmig ausgeführt.
Das Führungsmittel 28 ist an seinen mit der Führung 29 zusammenwirkenden Seitenflächen 32 beispielsweise
geradlinig eben ausgebildet, da auf diese Weise eine Schiefstellung
der Federkappe 23 bezüglich der Längserstreckung
der Aufnahme 22 vermieden wird. Die am oberen Anschlag
mit der Führung 29 zusammenwirkende Stirnfläche 33 des
Führungsmittels 28 ist beispielsweise eben ausgeführt,
um die Federkappe 23 im oberen Endpunkt zu stabilisieren.
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Gemäß dem
Ausführungsbeispiel wird das zumindest eine Führungsmittel 28 beim
Einsetzen der Federkappe 23 in die Aufnahme 22 über
eine Einführnut 30 und eine vorbestimmte Drehung
der Federkappe 23 in die Führung 29 geführt.
Die Einführnut 30 ist in einem dem Boden 24 der
Aufnahme 22 zugewandten Endabschnitt seitlich zu der Führung 29 hin
offen, so dass das Führungsmittel 28 durch die vorbestimmte
Drehung der Federkappe 23 in die Führung 29 gelangt.
Auf diese Weise ist die Sicherung der Federkappe 23 bajonettverschlussähnlich ausgebildet.
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Der
Tankflansch 4 weist einen Abstützabschnitt 27 auf,
an dem sich die Federkappe 23 abstützt und den
Speichertopf 11 gegen den Tankboden 12 drückt.
Die mit dem Abstützabschnitt 27 des Tankflansches 4 zusammenwirkende
Stirnfläche der Federkappe 23 ist beispielsweise
abgerundet, mehrflächig angeschrägt oder pyramidenstumpfförmig
ausgeführt. Um ein Lösen der Bajonettverbindung
durch selbstständiges Zurückdrehen der Federkappe 23 aufgrund
des beim Einfedern des Federelementes 10 auf die Federkappe 23 wirkenden
Drehmoments zu verhindern, ist der Abstützabschnitt 27 derart
ausgebildet, dass er einer möglichen Drehung der Federkappe 23 mit
einer vorbestimmten Kraft entgegenwirkt. Dies wird beispielsweise
durch einen Formschluss zwischen dem Abstützabschnitt 27 und
der dem Abstützabschnitt 27 zugewandten Stirnfläche der
Federkappe 23 erreicht. Beispielsweise ist die Federkappe 23 an
ihrer Stirnfläche pyramidenstumpfartig ausgebildet, wobei
der Abstützabschnitt 27 die entsprechende Negativform
der Stirnfläche aufweist.
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Die
axiale Sicherung der Federkappe 23 in der Aufnahme 22 kann
aber ausdrücklich auch auf andere Art und Weise erfolgen,
beispielsweise mittels einer Rastverbindung, bei der die Einführnuten 30 entfallen
und das Führungsmittel 28 der Federkappe 23 elastisch
federnd in die Führung 29 einrastet. Möglich
ist auch eine Nut-Feder-Verbindung.
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2 zeigt
einen Ausschnitt der Vorrichtung nach 1 mit der
erfindungsgemäßen Aufnahme für das Federelement
und die Federkappe.
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Bei
der Vorrichtung nach 2 sind die gegenüber
der Vorrichtung nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden
Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Von
der Einführnut 30 aus gelangt das Führungsmittel 28 unter
einer Drehbewegung in die Führung 29 der Aufnahme 22.
Beispielsweise hat die Federkappe 23 zwei Anschläge 28,
die über jeweils eine Einführnut 30 in
jeweils eine separate Führung 29 geführt
werden. Nach der Drehung des Führungsmittels 28 in
die Führung 29 hinein wird die Federkappe 23 aufgrund
der Vorspannung des Federelementes 10 nach oben gedrückt.
Aufgrund einer Schräge 34 der Kontur der Führung 29 wird
das Führungsmittel 28 in Umfangsrichtung der Aufnahme 22 von
der Einführnut 30 weggeführt und in einen
oberen Bereich 35 der Kontur geführt, der von
der Einführnut 30 durch einen Wandabschnitt getrennt
ist.
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3 zeigt
eine vereinfacht dargestellte Vorderansicht des Lagerteils nach 1.
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Bei
der Vorrichtung nach 3 sind die gegenüber
der Vorrichtung nach 1 und 2 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6260543
B1 [0002]
- - WO 2004046537 A1 [0003]