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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe mit einem Pumpengehäuse,
in dem ein Pumpenrad und ein bürstenloser Elektromotor
mit einer Stator-Rotor-Einheit als Drehantrieb für das
Pumpenrad angeordnet sind.
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Solche
Kraftstoffpumpen sind bekannt und werden hauptsächlich
in Kraftfahrzeugen für die Förderung des Kraftstoffes
aus dem Tank zum Motor eingesetzt. Die Kraftstoffpumpen werden aus
Platzgründen häufig so gebaut, dass sie direkt
in dem Kraftstofftank angeordnet sind und der Elektromotor innerhalb
des Pumpengehäuses vom Kraftstoff durchspült ist.
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Der
Kraftstoff und die verschiedenen Zusätze wirken korrosiv
auf alle Metallteile der Pumpe. Insbesondere Ethanol, vor allem
hundert prozentiger Bioethanol (E100), ist besonders aggressiv,
was bei der geplanten Ausweitung des Ethanol-Einsatzes sehr kritisch
ist.
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Deshalb
müssen alle Metallteile und elektrischen Komponenten innerhalb
der Pumpe, insbesondere am Elektromotor, beispielsweise die Statorpole
und die elektrischen Leitungen und Kontakte, vor Berührung
mit dem Kraftstoff geschützt werden. Die Metallteile werden
daher beispielsweise verzinnt, was aufwändig ist und eine
Nachbearbeitung an den verzinnten Flächen unmöglich
macht. Der Schutz der elektrischen Komponenten des Motors ist meist durch
sehr aufwändige konstruktive Maßnahmen erreicht.
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Insgesamt
ist die Fertigung einer solchen Pumpe daher sehr aufwändig
und teuer.
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In
der
US 5,356,272 sind
die elektrischen Komponenten beispielsweise geschützt,
indem die Statorwicklungen mit den elektrischen Zuleitungen in Kunststoff
eingebettet sind. So ist keine Berührung mit Kraftstoff
möglich. Trotzdem ist noch mindestens der Stator dem korrosiven
Einfluss des Kraftstoffes ausgesetzt, so dass weiterhin eine aufwändige
und teure Nachbearbeitung notwendig ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Kraftstoffpumpe zu schaffen, die
einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Statoreinheit vollständig mit Kunststoff ummantelt
ist.
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Dadurch
dass die Statoreinheit vollständig mit Kunststoff ummantelt
ist, sind alle Metallteile und elektrischen Komponenten vor Kontakt
mit dem korrosiven Kraftstoff geschützt. Auf das Verzinnen
und die aufwändige Nachbearbeitung kann daher verzichtet
werden, wodurch die Kraftstoffpumpe insgesamt einfacher und kostengünstiger
herstellbar ist.
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Die
Kunststoff-Ummantelung wird vorzugsweise in einem Spritzgussprozess
hergestellt, bei dem die einzelnen Teile der Statoreinheit in eine Spritzgussform
eingelegt und dann mit Kunststoff umspritzt werden.
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Die
Statoreinheit kann jedoch auch beispielsweise in einem Tauch- oder
dergleichen Beschichtungsverfahren ummantelt werden.
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Der
Schutz gegenüber dem Kraftstoff ist dabei ein so enormer
Vorteil, dass ein etwas geringerer Wirkungsgrad, der durch den größeren
Spalt zwischen Stator und Rotor hervorrührt, hingenommen werden
kann.
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Die
Statoreinheit ist vorzugsweise im Wesentlichen topfförmig
ausgebildet und hat ein offenes und ein geschlossenes Ende. Durch
das offene Ende kann ein Rotor koaxial in die Statoreinheit eingesetzt werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in die Statoreinheit
ein Stator mit Statorpolen und Statorwicklungen integriert und die
Statoreinheit weist am geschlossenen Ende einen Kontakthalter auf,
der die einzelnen Statorwicklungen mit nach Außen geführten
Anschlüssen elektrisch verbindet. Am Kontakthalter ist
dafür für jede Phase der Motorwicklung ein Anschluss
angeordnet. Der Kontakthalter ist Teil der Statoreinheit und daher
ebenfalls vollständig mit Kunststoff ummantelt, so dass
die elektrischen Kontakte gegenüber dem Kraftstoff vollständig
geschützt sind.
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Der
Kontakthalter kann dabei selbst aus Kunststoff oder einem anderen
elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Keramik, gefertigt
sein.
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Die
einzelnen Wicklungen können dabei durch löten,
schweißen, crimpen oder durch andere Mittel mit den entsprechenden
Anschlüssen verbunden sein. Durch die Einbettung der elektrischen
Verbindungen in dem Kunststoff sind sie im Betrieb keinerlei mechanischer
Beanspruchungen ausgesetzt, so dass eine dauerhafte Verbindung über
die Lebensdauer der Pumpe gewährleistet werden kann.
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Insbesonders
vorteilhaft ist es, wenn der Kontakthalter Finger aufweist, die
zwischen den Statorpolen in den Stator eingreifen und die losen
Drähte der Statorwicklungen in ihrer Lage bezüglich
der Statorpole fixieren. Die Finger liegen dabei auf den Wicklungen
auf und verhindern dadurch, dass beim Spritzguss die Wicklungen
aufgrund des hohen Spritzdrucks durch den flüssigen Kunststoff
aus den Nuten des Stators gedrückt werden. Somit ist eine einfache
Fertigung der Statoreinheit möglich.
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Vorzugsweise
ist für jeden Statorpol-Zwischenraum ein Finger vorgesehen.
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Damit
die Finger den losen Drähten der Statorwicklungen ausreichenden
Halt geben, ist es vorteilhaft, wenn die Finger des Kontakthalters
mindestens ein Drittel der Statorlänge in den Stator eingreifen.
Bevorzugt ist die Länge der Finger gleich der Statorlänge,
besonders bevorzugt sogar etwas länger.
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Die
Finger des Kontakthalters dienen lediglich dazu, die Statorwicklungen
für den Spritzprozess in ihrer Lage zu fixieren. Danach
sind die Statorwicklungen vollständig mit Kunststoff umspritzt
und somit in Ihrer Lage dauerhaft festgelegt. Damit vor dem Spritzprozess
keine Lageverschiebung stattfinden kann, ist es zweckmäßig,
wenn der Kontakthalter Mittel zur Fixierung der Lage an dem Stator
aufweist. Dazu kann zwischen dem Kontakthalter und dem Statorpaket
wenigstens ein Schnappverbinder angeordnet sein, der beim Zusammenfügen
einrastet. Dadurch ist die Handhabung der Statoreinheit vor dem Spritzprozess
einfacher und während dem Spritzen verändert sich
die Lage nicht durch den Spritzdruck.
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In
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Außendurchmesser
der Statoreinheit geringer als der Innendurchmesser des Pumpengehäuses.
Der dazwischen befindliche Spalt dient zur Durchleitung des Kraftstoffs
durch die Pumpe. Die erfindungsgemäße Statoreinheit
kann daher in unterschiedlichen Pumpen mit unterschiedlichen Gehäuseabmessungen,
beispielsweise für verschiedene Fahrzeugtypen, verwendet
werden, wodurch ebenfalls weitere Kosten eingespart werden können.
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Alternativ
oder zusätzlich, kann der Rotor des Elektromotors wenigstens
eine axiale Öffnung zur Durchleitung des Kraftstoffs aufweisen.
Dazu kann beispielsweise in dem Rotorkörper wenigstens ein
Durchgangsloch angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Rotorkörper
aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise in einem Spritzgussprozess,
so dass das Durchgangsloch bereits während der Fertigung
gebildet werden kann und kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig
ist. Der Kraftstoff kann dadurch durch den Rotor strömen,
wo er einem geringeren Strömungswiderstand ausgesetzt ist,
als wenn er durch den Spalt zwischen Statoreinheit und Gehäuse
fließen müsste.
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Der
Rotorkörper kann einen Ferritmagnet oder einen Seltene
Erden Magnet tragen, welcher ohne zusätzliche Behandlung
korrosionsbeständig ist und keinen Rückschluss
benötigt.
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In
dem geschlossenen Ende der Statoreinheit ist vorzugsweise ein Lager
zur Lagerung der Rotor-Welle integriert und damit auch mit Kunststoff
ummantelt oder umspritzt. Durch das integrierte Lager wird das Einsetzen
und Ausrichten des Rotors und damit die Montage der Pumpe erheblich
erleichtert. Das Lager ist vorzugsweise ein wartungsfreies Gleitlager,
beispielsweise ein Sinterlager oder ein Kunststoffgleitlager, kann
jedoch auch ein Kugellager oder dergleichen Lager sein.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der Statoreinheit
eine elektronische Schaltung zur Ansteuerung der Statorwicklungen
integriert ist. Vorzugsweise ist dazu eine Leiterplatte, auf der die
Steuerschaltung angeordnet ist, mit dem Kontakthalter elektrisch
und mechanisch verbindbar. Dabei kann die komplette Steuerschaltung
innerhalb der Statoreinheit integriert und mit Kunststoff ummantelt sein.
Die Statoreinheit benötigt somit nur noch zwei Anschlüsse
für eine Versorgungsspannung und ist damit anschlusskompatibel
zu einem herkömmlichen Bürstenmotor.
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Auf
das geschlossene Ende der Statoreinheit ist ein Pumpenflansch aufsetzbar,
der einen Flüssigkeitsanschluss aufweist und die elektrischen Kontakte
der Statoreinheit nach Außen führt. Am Pumpenflansch
kann auch das Pumpengehäuse befestigbar sein. Der Pumpenflansch
weist bevorzugt einen größeren Durchmesser auf
als die Statoreinheit.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Pumpenflansch
einteilig mit der Statoreinheit ausgebildet ist. Der Pumpenflansch kann
dabei als Einlegeteil umspritzt oder direkt durch den Spritzprozess
hergestellt werden. Dies kann in einem separaten Spritzprozess oder
in einem Spritzdurchgang zusammen mit der Statoreinheit erfolgen.
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Vorzugsweise
ist auf das offene Ende der Statoreinheit ein vorderer Pumpenflansch
mit einem Pumpenrad aufsetzbar. Der Pumpenflansch weist wenigstens
ein Lager zur Lagerung der Rotor-Welle auf. Insbesondere kann der
vordere Pumpenflansch ein radiales Gleitlager aufweisen, so dass
die Welle durch insgesamt zwei radiale Lager abgestützt
ist.
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Der
vordere Pumpenflansch kann zusätzlich ein Axiallager, beispielsweise
ein Spurkuppenlager, zur Abstützung der Welle aufweisen.
Die Welle kann zusätzlich axial vorgespannt werden, in
dem die Rotormagnete axial versetzt zu den Statorpolen angeordnet
werden.
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Weiterhin
dient auch der vordere Pumpenflansch zur Befestigung des Pumpengehäuses,
weshalb es vorteilhaft ist, wenn der Durchmesser dem des hinteren
Pumpenflansches entspricht und insbesondere größer
ist als der Durchmesser der Statoreinheit.
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Der
vordere Pumpenflansch weist bevorzugt eine vom Motorraum getrennte
Pumpenkammer auf, in der ein Pumpenrad auf der Motor-Welle angeordnet
ist. Am vorderen Pumpenflansch ist zudem ein Kraftstoff-Einlass
angeordnet.
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Eine
bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die
beiden Flansche axial an einem Anschlag an der Statoreinheit anliegen.
Die Flansche und die Statoreinheit bilden somit eine vom Pumpengehäuse
völlig unabhängige Montageeinheit, die als Ganzes
in ein Gehäuse eingebaut werden kann.
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Der
Anschlag kann beispielsweise durch einen ringförmigen Vorsprung
oder durch mehrere ringförmig angeordnete Vorsprünge
am Stirnende der Statoreinheit, vorzugsweise an deren Außenumfang,
gebildet sein.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung dieser Ausführung
ist das Gehäuse einteilig mit der Statoreinheit ausgebildet.
Die beiden Pumpenflansche können bei dieser Ausführung
beispielsweise in axiale Endöffnungen eingesetzt werden.
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Die
beiden Flansche können dabei beispielsweise formschlüssig
oder durch Halteklammern an der Statoreinheit befestigt werden.
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In
einer alternativen Ausführung der Erfindung liegen die
beiden Pumpenflansche axial an einem Anschlag am Pumpengehäuse
an. Der Anschlag am Pumpengehäuse ist beispielsweise ein Vorsprung
am Innendurchmesser des Gehäuses oder dergleichen Wulst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe ist nachfol gend
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe,
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2 einen
Querschnitt durch den Elektromotor der Kraftstoffpumpe gemäß 1 mit
einem Ersatzlager anstelle des Pumpenflanschs,
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3 einen
Querschnitt durch einen Elektromotor gemäß 2 mit
zusätzlich integrierter Steuerelektronik und
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4 eine
Explosionszeichnung eines Elektromotors gemäß 3.
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5 eine
alternative Ausführung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffpumpe mit einem axialen Anschlag für die Flansche
an der Statoreinheit und Pumpengehäuse,
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6 einen
Querschnitt durch die Kraftstoffpumpe der 5,
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7 eine
weitere Ausführung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffpumpe mit einem an der Statoreinheit integrierten Pumpengehäuse,
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8 eine
weitere Ausführung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffpumpe mit einem an der Statoreinheit integrierten Pumpengehäuse
und Halteklammern,
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9 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe
nach 8,
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10 eine
weitere Ausführung der erfindungsgemäßen
Kraftstoffpumpe mit einem axialen Anschlag für die Flansche
an dem Pumpengehäuse.
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Die 1 zeigt
eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Kraftstoffpumpe gemäß der
Erfindung.
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Die
Kraftstoffpumpe 1 weist als Antrieb einen bürstenlosen
Elektromotor 2 auf, der innerhalb des Pumpengehäuses 3 angeordnet
ist. Der Elektromotor 2 weist eine im Wesentlichen Topf-förmige
Statoreinheit 4 mit einem offenen 18 und einem
geschlossenen 14 Ende auf.
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In
die Statoreinheit 4 ist ein Stator 9 mit mehreren
Statorpolen 10 integriert, der aus einzelnen, gestanzten
Blechen 11 zu einem Statorstack gestapelt ist. Auf jedem
Statorpol 10 ist eine Statorwicklung 12 angeordnet.
Die einzelnen Statorwicklungen 12 sind über einen
Kontakthalter 13 mit den Anschlüssen 33 elektrisch
verbunden. Der Kontakthalter 4 ist aus Kunststoff oder
einem anderen elektrischen Isolator gefertigt. Die elektrische Verbindung
zwischen Statorwicklung 12 und Anschlüssen 33 erfolgt
beispielsweise über Leiterbahnen.
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An
dem Kontakthalter 4 sind zusätzlich Finger 27 angeordnet,
die zwischen den Statorpolen 10 in den Stator 9 eingreifen.
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Am
geschlossenen Ende 14 der Statoreinheit 4 ist
zudem ein Gleitlager 15 zur radialen Abstützung
der Rotor-Welle 8 integriert.
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Die
Statoreinheit 4 ist erfindungsgemäß vollständig
mit Kunststoff umspritzt, so dass kein elektrisch leitendes und
metallisches Bauteil Kontakt mit dem Kraftstoff hat.
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Ein
Rotor 5 ist koaxial in die Statoreinheit 4 eingesetzt.
An dem Rotor 5 sind mehrere Permanentmagnete oder auch
ein Ringmagnet 6 angeordnet, der oder die durch eine Kunststoffumspritzung 7 drehfest
mit der Welle 8 verbunden sind.
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An
dem geschlossenen Ende 14 der Statoreinheit 4 ist
ein hinterer Pumpenflansch 16 verdrehsicher mit einem Kraftstoff-Auslass 17 aufgesetzt.
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In
das offene Ende 18 der Statoreinheit 4 ist ein
vorderer Pumpenflansch 19 eingesetzt, der gleichzeitig
ein zweites radiales Gleitlager 20 für die Rotor-Welle 8 aufweist.
Zusätzlich hat der vordere Pumpenflansch 19 ein
axiales Spurkuppenlager 21 für die Welle 8.
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Der
vordere Pumpenflansch 19 liegt im Bereich der Öffnung
der Statoreinheit 4 axial auf der Statoreinheit 4 auf
und der hintere Pumpenflansch 16 im Bereich des Lagers 15.
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In
dem vorderen Pumpenflansch 19 ist vom Motor 2 getrennt
eine Pumpenkammer 22 mit einem Pumpenrad 23 angeordnet.
Das Pumpenrad 23 wird durch die Rotor-Welle 8 drehangetrieben.
Die Pumpenkammer 22 weist nach Außen einen Kraftstoff-Einlass 24 auf
und zum Motor 2 hin eine Öffnung 34,
durch die Kraftstoff in Richtung hinterer Pumpenflansch 16 gefördert
werden kann.
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Das
zylinderförmige Pumpengehäuse 3 liegt auf
dem Außenumfang der beiden Flansche 16, 19 auf
und ist dort befestigt.
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Die
beiden Pumpenflansche 16, 19 fixieren die Position
der Statoreinheit 4 und haben gegenüber der Statoreinheit 4 einen
größeren Außendurchmesser, wodurch zwischen
Pumpengehäuse 3 und Statoreinheit 4 ein
Spalt 25 gebildet wird, durch den der Kraftstoff fließen
kann.
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Damit
nach der Fertigung der Statoreinheit 4 eine erste Funktionskontrolle
des Elektromotors 2 durchgeführt werden kann,
kann auf dem offenen Ende 18 ein Ersatzlager 26 aufgesetzt
werden, das nur eine radiale Lagerfunktion für die Rotor-Welle 8 aufweist,
wie in 2 dargestellt. Dadurch können am Elektromotor 2 alle
notwendigen Funktionstests durchgeführt werden ohne dass
dazu die Kraftstoffpumpe 1 fertig zusammengebaut werden
muss. Somit können Fehler an der Statoreinheit oder dem
Rotor schon frühzeitig erkannt werden und/oder eine Selektion
der beiden Komponenten durchgeführt werden.
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In 3 ist
eine Weiterbildung der Erfindung gezeigt, bei der in der Statoreinheit 4 zusätzlich
noch eine Leiterplatte 28 mit der Steuerelektronik 29 für den
bürstenlosen Elektromotor 2 integriert ist. Durch die
Integration der Ansteuerelektronik benötigt die Pumpe 1 nur
noch zwei Anschlüsse 33 und ist damit anschlusskompatibel
zu einer Pumpe mit Bürstenmotor. Zudem kann auf eine externe
Ansteuerschaltung verzichtet werden, wodurch hauptsächlich
Platz im Fahrzeug eingespart wird.
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Die
Herstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe 1 wird
nachfolgend anhand der 4 erläutert.
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In
einem ersten Schritt werden die aus einzelnen Blechen gestanzten
Statorbleche 11 zu einem Statorstack 9 gestapelt
und in einem ersten Spritzprozess am Außenumfang mit Kunststoff 30 umspritzt.
Dadurch ist der Statorstack 9 in sich stabil und von außen
gegen Kraftstoff geschützt.
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Danach
werden die Stator-Wicklungen 12 in die Statorpole 10 eingelegt.
Zum Kontaktieren der Wicklungen 12 wird ein gemeinsamer
Kontakthalter 13 axial auf den Statorstack 9 aufgesetzt.
Die einzelnen Wicklungen 12 werden mit den entsprechenden Anschlüssen 33 auf
dem Kontakthalter 13 verbunden, beispielsweise durch Löten
oder Schweißen.
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Die
Finger 27 des Kontakthalters 13 greifen zwischen
den Statorpolen 10 in den Statorstack 9 ein und
fixieren die Wicklungen 12 in ihrer Lage.
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Damit
der Kontakthalter 13 während dem Einlegen und
Umspritzen seine Lage gegenüber dem Statorstack 9 behält,
ist ein Schnappverbinder 31 vorgesehen, in den der Kontakthalter 13 einrastet.
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Der
Statorstack 9 mit dem aufgesetzten Kontakthalter 13 wird
in eine Spritzgussform eingelegt. In die Form wird zusätzlich,
koaxial zum Statorstack 9 ein Gleitlager 15 eingelegt,
das später die Welle 8 des Rotors 5 aufnimmt.
Diese Teile werden in einem zweiten Spritzguss-Prozess zu einer
Statoreinheit 4 mit Kunststoff 32 umspritzt, wobei
insbesondere die Wicklungen 12 in ihren Statorpolen 10 fixiert
und gegenüber dem Kraftstoff geschützt werden.
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Somit
ist die gesamte Statoreinheit 4 vollständig mit
Kunststoff 30, 32, beispielsweise POM, umhüllt
und gegen Kraftstoffeinflüsse geschützt.
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Weiterhin
ist in der Statoreinheit 4 eine Leiterplatte 28 mit
der Steuerelektronik 29 integriert, die bei dem zweiten
Spritzprozess zusammen mit der Statoreinheit 4 umspritzt
wird. Die Pumpe 1 ist damit direkt Anschlusskompatibel
zu einer Pumpe mit einem Bürstenmotor und könnte
auch als Austauschteil verwendet werden.
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Zusätzlich
ist es möglich, mit dem zweiten oder einem separaten Spitzprozess
auch den hinteren Pumpenflansch 16 in die Statoreinheit 4 zu
integrieren. Entweder als Einlegeteil, das mit umspritzt wird oder
als Spritzteil, das direkt in der Spritzgussform gebildet wird.
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Der
Elektromotor 2 wird durch Einsetzen eines Rotors 5 in
die Statoreinheit 4 komplettiert. Dabei wird ein Ende der
Rotor-Welle 8 in das Gleitlager 15 am geschlossenen
Ende 14 gepresst. Der Rotor hat einen Ringmagnet 6,
kann jedoch auch einzelne Magnet, beispielsweise in Kunststoff eingebettet,
aufweisen.
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Zur
Funktionskontrolle des Elektromotors 2 kann in einem weiteren
Verfahrensschritt ein Ersatzlager 26 in das offene Ende 18 der
Statoreinheit 4 eingesetzt werden. Danach kann der Elektromotor 2 auf
seine Funktion überprüft werden, bevor die Pumpe 1 fertig
gebaut wird.
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Für
die Endmontage wird das Ersatzlager 26 entfernt und stattdessen
ein vorderer Pumpenflansch 19 aufgesetzt. Wurde der hintere
Pumpenflansch 16 nicht bereits in die Statoreinheit 4 integriert
muss dieser noch auf das geschlossene Ende 14 der Statoreinheit 4 aufgesetzt
werden, ehe das zylinderförmige Pumpengehäuse 3 auf
die beiden Flansche 16, 19 aufgesetzt werden kann.
Die Pumpe 1 ist damit einsatzbereit montiert.
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Die 5 zeigt
eine Kraftstoffpumpe 1, die im Wesentlichen der Pumpe 1 der 1 entspricht. An
den beiden Stirnenden der Statoreinheit 4 ist jedoch jeweils
am Außenumfang ein ringförmiger axialer Anschlag 35 angeordnet,
an denen beide Pumpenflansche 16, 19 axial anliegen.
Dadurch wird eine genaue axiale Positionierung der Flansche 16, 19 in Bezug
auf die Statoreinheit 4 ermöglicht. Das Pumpengehäuse 3 kann
einfach auf die Flansche 16, 19 aufgeschoben werden,
wobei zwischen Statoreinheit 4 und Gehäuse 3 ein
Spalt zum Durchleiten des Kraftstoffs gebildet sein kann oder auch
nicht.
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Zur
Befestigung der Flansche 16, 19 kann das Pumpengehäuse 3 beispielsweise
an den über die Flansche 16, 19 hervorstehenden
Enden gefalzt oder gebördelt werden.
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Die 6 zeigt
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Kraftstoffpumpe 1. Der Rotor 5 hat einen Ringmagnet 6,
der auf einem Kunststoff-Rotorkörper 7 befestigt
ist. In dem Rotorkörper 7 sind sechs axiale Durchgangsöffnungen 37 angeordnet,
durch die der Kraftstoff fließen kann. Weiterhin kann Kraftstoff
zwischen Rotor 5 und Stator 9 fließen, wohingegen
zwischen Statoreinheit 4 und Pumpengehäuse 3 in
diesem Ausführungsbeispiel kein Spalt zum Durchfließen
des Kraftstoffs vorhanden ist.
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Die 7 zeigt
eine Weiterentwicklung der Kraftstoffpumpe 1 der 5.
Dabei ist das Pumpengehäuse einteilig mit der Statoreinheit 36 ausgebildet.
Vorzugsweise wird das Gehäuse 36 in dem zweiten
Spritzgussprozess mit der Statoreinheit 4 gebildet. Der
hintere Pumpenflansch 16 kann dabei wahlweise mit angespritzt
oder nachträglich eingesetzt werden. Der vordere Pumpenflansch 19 und
gegebenenfalls der hintere Pumpenflansch 16 können
beispielsweise formschlüssig mit dem Gehäuse 36 verbunden
werden, etwa durch eine Einrastverbindung oder durch eine Feder.
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Falls
die Flansche 16, 19 auch aus Kunststoff gefertigt
sind, können diese auch mit einer Schweißverbindung,
beispielsweise durch Laserschweißen, mit dem Kunststoff
des Gehäuses 36 dauerhaft verbunden werden.
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Alternativ
können die Flansche auch durch ein am Außenumfang
des Gehäuses
3 angeordnetes Halteelement
39 befestigt
werden, wie es in
8 und
9 gezeigt
ist. Ein solches Halteelement
39 ist auch in der Deutschen
Patentanmeldung
DE 10 2008
048 199 gezeigt, auf deren Inhalt verwiesen wird. Die Ausführung
der
8 und
9 unterscheiden sich dadurch,
dass der Vorsprung
40, in den das Halteelement
39 zunächst
eingehängt wird, am Pumpengehäuse
36 und
nicht am vorderen Flansch
19 angeordnet ist. Der vordere
Flansch
19 wird durch Umbiegen des Halteelements
39 in
eine Aussparung
41 am Flansch
19 in axialer Richtung und
gegen Verdrehen gesichert.
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Auch
der Vorsprung 42 zum Durchstecken des Halteelements 39 ist
im Unterschied zu vorgenannter Patentanmeldung nicht an dem hinteren Flansch 16,
sondern an dem Gehäuse 36 angeordnet. Das Halteelement 39 wird
in einer Aussparung 43 am hinteren Flansch umgebogen. Im
gezeigten Beispiel sind drei Halteelemente 39 am Umfang
der Kraftstoffpumpe 1 regelmäßig verteilt.
Selbstverständlich können auch mehr oder weniger
Halteelemente 39 verwendet werden, die auch asymmetrisch angeordnet
sein können.
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In 10 ist
eine alternative Ausführung der Erfindung gezeigt, bei
der die beiden Flansche 16, 19 nicht axial an
der Statoreinheit 4 anliegen sondern an entsprechenden
Anschlägen 38 am Pumpengehäuse 3.
Als Anschlag 38 können beispielsweise ein umlaufender
Vorsprung 38 oder einzelne, ringförmig angeordnete
Vorsprünge am Innenumfang des Pumpengehäuses 3 dienen.
Das Pumpengehäuse 3 kann jedoch auch, wie in der 10 gezeigt,
an den beiden Enden jeweils eine Aussparung mit vergrößertem
Innendurchmesser zur Aufnahme der Flansche 16, 19 aufweisen.
Als Anschlag dient in diesem Fall die Kante der Aussparung.
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Abgesehen
davon, sind auch zahlreiche andere Ausgestaltungen des Anschlags
möglich. Zur Befestigung der Flansche 16, 19 kann
das Pumpengehäuse 3 an den über die Flansche 16, 19 überstehenden
Enden gebördelt oder gefalzt werden.
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- 1
- Kraftsstoffpumpe
- 2
- Elektromotor
- 3
- Pumpengehäuse
- 4
- Statoreinheit
- 5
- Rotor
- 6
- Rotormagnet
- 7
- Umspritzung
Rotor
- 8
- Rotor-Welle
- 9
- Stator
- 10
- Statorpol
- 11
- Statorblech
- 12
- Statorwicklung
- 13
- Kontakthalter
- 14
- Geschlossenes
Ende
- 15
- Gleitlager
- 16
- Hinterer
Pumpenflansch
- 17
- Kraftstoff-Auslass
- 18
- Offenes
Ende
- 19
- Vorderer
Pumpenflansch
- 20
- Gleitlager
Pumpenflansch
- 21
- Spurkuppenlager
- 22
- Pumpenkammer
- 23
- Pumpenrad
- 24
- Kraftstoff-Einlass
- 25
- Spalt
- 26
- Ersatzlager
- 27
- Finger
- 28
- Leiterplatte
- 29
- Steuerelektronik
- 30
- Kunststoffumspritzung
Statorstack
- 31
- Schnappverbinder
- 32
- Kunststoff
- 33
- Anschlüsse
- 34
- Öffnung
Flansch
- 35
- Anschlag
Statoreinheit
- 36
- Stator-/Gehäuse
Einheit
- 37
- Öffnung
Rotor
- 38
- Anschlag
Gehäuse
- 39
- Halteelement
- 40
- Vorsprung
(vorderer Flansch)
- 41
- Aussparung
(vorderer Flansch)
- 42
- Vorsprung
(hinterer Flansch)
- 43
- Aussparung
(hinterer Flansch)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5356272 [0006]
- - DE 102008048199 [0081]