-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft ein Fördermodul zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank, mit einer Kraftstoffförderpumpe und mit einem Flansch, wobei das Fördermodul mittels des Flansches an dem Kraftstofftank befestigbar ist.
-
Stand der Technik
-
Kraftstoffförderpumpen in Kraftfahrzeugen werden eingesetzt um den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zum Verbrennungsmotor zu fördern. Die Kraftstoffförderpumpe selbst und andere elektronische Bauteile sind hierzu im Kraftstofftank angeordnet und treten daher in direkten Kontakt mit dem Kraftstoff. Um eine Entzündung des Kraftstoffs zu vermeiden, sind Erdungsvorrichtungen vorgesehen, die elektrostatische Aufladungen von den Bauteilen ableiten.
-
Insbesondere bei der Verwendung eines Kraftstoffs mit hohem Ethanolgehalt werden zusätzlich elektrische Widerstände in den Erdungspfad der Kraftstoffförderpumpe eingebracht, um eine erhöhte Sicherheit zu erreichen. Weiterhin wird durch den Widerstand im Erdungspfad auch die Belagbildung an den Kohlebürsten des Elektromotors der Kraftstoffförderpumpe reduziert.
-
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die einen elektrischen Widerstand direkt an oder in der Kraftstoffförderpumpe vorsehen. Nachteilig an diesen Vorrichtungen ist insbesondere, dass der elektrische Widerstand regelmäßig in Kontakt mit dem Kraftstoff gerät und weiterhin den mechanischen Belastungen, die durch die Bewegung der Kraftstoffförderpumpe verursacht werden, ausgesetzt ist. Dies kann zu einer strukturellen Beschädigung des elektrischen Widerstands führen, wodurch es zu einem Ausfall des elektrischen Widerstands kommen kann. Weiterhin ist nachteilig, dass der elektrische Widerstand aufgrund seiner exponierten Lage an oder in der Kraftstoffförderpumpe erhöhter Korrosion ausgesetzt ist.
-
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fördermodul zu schaffen, welches einen elektrischen Widerstand im Erdungspfad der Kraftstoffförderpumpe aufweist, wobei der Schutz des elektrischen Widerstands gegenüber den korrosiven Eigenschaften des Kraftstoffs verbessert ist. Auch soll der elektrische Widerstand besser gegenüber mechanischen Belastungen geschützt sein.
-
Die Aufgabe hinsichtlich des Fördermoduls wird durch ein Fördermodul mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Fördermodul zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank, mit einer Kraftstoffförderpumpe und mit einem Flansch, wobei das Fördermodul mittels des Flansches an dem Kraftstofftank befestigbar ist, wobei das Fördermodul einen elektrischen Widerstand aufweist, der elektrisch leitend in einen Erdungspfad der Kraftstoffförderpumpe integriert ist, wobei der elektrischen Widerstand in den Flansch des Fördermoduls integriert ist.
-
Im Nachfolgenden wird der elektrische Widerstand lediglich als Widerstand bezeichnet. Es ist damit immer ein elektrischer Widerstand gemeint, der bevorzugt durch einen Ohmschen Widerstand gebildet sein kann.
-
Das Fördermodul ist eine bauliche Einheit, die zur Förderung von Kraftstoff in eine Öffnung des Kraftstofftanks eingesetzt werden kann. Der Flansch bildet hierzu das Anschlussstück, mit welchem das Fördermodul an den Umrandungen der Öffnung des Kraftstofftanks befestigt werden kann. Das Fördermodul kann neben dem Flansch und der Kraftstoffförderpumpe auch einen Kraftstofftopf aufweisen, der ein Reservoir bildet aus welchem die Kraftstoffförderpumpe den Kraftstoff fördern kann.
-
Um Funkenbildung zu vermeiden, werden die Kraftstoffförderpumpe, andere elektrische Bauteile und elektrisch leitfähige Elemente über einen sogenannten Erdungspfad elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Erdungspfad ist schließlich mit einem auf Masse liegenden Element verbunden.
-
Insbesondere im Erdungspfad der Kraftstoffförderpumpe ist bevorzugt ein Widerstand vorgesehen, um die Belagbildung an den Kohlebürsten des Elektromotors zu verringern oder gänzlich zu vermeiden. Der den Widerstand aufweisende Erdungspfad kann daher bevorzugt mit dem Gehäuse der Kraftstoffförderpumpe, dem Gehäuse des in der Kraftstoffförderpumpe angeordneten Elektromotors oder einzelnen elektrisch leitfähigen Bauelementen der Kraftstoffförderpumpe verbunden sein.
-
Der Widerstand ist bevorzugt derart angeordnet, dass er weder durch die im Betrieb entstehenden mechanischen Erschütterungen noch die korrosiven Eigenschaften des Kraftstoffs und insbesondere eines reinen Ethanolkraftstoffs beschädigt wird. Damit soll sowohl eine strukturelle Beschädigung des Widerstands vermieden werden als auch eine Widerstandserhöhung oder eine Widerstandsverminderung. Bevorzugt sollte eine Widerstandsveränderung über die Gesamtlebenszeit unterhalb von einem Milliohm liegen.
-
Eine Anordnung des Widerstands im Flansch ist hierzu besonders zu bevorzugen, da sowohl eine mechanische Entkopplung erzielt werden kann als auch eine fluidische Trennung vom Kraftstoff. Die mechanische Entkopplung wird dadurch erreicht, dass die Kraftstoffförderpumpe über Federelemente schwingungstechnisch vom Flansch entkoppelt ist. Auch können spezielle Halter im Kraftstofftopf vorgesehen sein, die zu einer schwingungstechnischen Entkopplung der Kraftstoffförderpumpe vom restlichen Fördermodul beitragen.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Widerstand vollständig fluiddicht von dem Material des Flansches umhüllt ist. Dies ist vorteilhaft, um eine Isolation des Widerstands von dem Kraftstoff zu erreichen. Dadurch werden die korrosiven Einflüsse des Kraftstoffes auf den Widerstand minimiert.
-
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Widerstand mit Kunststoff umspritzt ist, wobei der Widerstand über den Kunststoff durchdringende Kontakte elektrisch kontaktierbar ist. Kunststoff ist besonders günstig, da er einfach herstellbar ist und in einer annähernd unbegrenzten Formenvielfalt geformt werden kann. Gleichzeitig weisen Kunststoffe eine hohe Resistenz gegenüber den korrosiven Eigenschaften des Kraftstoffs auf.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch ein aus Kunststoff erzeugtes Spritzgussteil ist, wobei der Widerstand mit dem Material des Flansches umspritzt ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Widerstand in einem Arbeitsgang mit der Herstellung des Flansches in den Flansch integriert werden kann. Hierzu kann der Flansch beispielsweise in einer Spritzgussform positioniert werden, die anschließend zur Erzeugung des Flansches mit einem geeigneten Kunststoff ausgespritzt wird.
-
Auch ist es zu bevorzugen, wenn der Flansch an einer Außenfläche zumindest zwei elektrische Kontaktelemente aufweist, wobei die Kontaktelemente über den Widerstand elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
-
Kontaktelemente sind besonders vorteilhaft, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zu dem Widerstand zu erzeugen. Bevorzugt ist eines der Kontaktelemente als Zuleitung zum Widerstand ausgebildet und eines der Kontaktelemente als Ableitung vom Widerstand. Somit kann der Widerstand auf einfache Weise mit der Masse des Kraftfahrzeugs und mit der Kraftstoffförderpumpe verbunden werden.
-
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Widerstand in einer Aufnahmevorrichtung elektrisch leitend gehalten ist, wobei die Aufnahmevorrichtung Kontaktstellen zur elektrischen Kontaktierung der Aufnahmevorrichtung aufweist. Die Aufnahmevorrichtung kann insbesondere durch ein elektrisch leitfähiges Gerüst gebildet sein, das sowohl den Widerstand aufnimmt als auch den elektrischen Kontakt zur Kraftstoffförderpumpe beziehungsweise zur Masse des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Die Kontaktstellen können beispielsweise genormte Steckkontakte sein oder Bereiche, die über Lötstellen kontaktiert werden können.
-
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmevorrichtung zumindest teilweise von einem elektrisch isolierenden Material umhüllt ist, wobei der Widerstand vom dem elektrisch isolierenden Material umhüllt ist. Die Aufnahmevorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, welches bevorzugt den Widerstand umschließt. Dies dient einerseits dem Schutz des Widerstands vor mechanischen Belastungen und andererseits der elektrischen Isolation.
-
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmevorrichtung zumindest zwei aus einer Ebene ausgebogene Kontaktelemente aufweist, wobei die Kontaktelemente über den Widerstand elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Kontaktelemente sind vorteilhaft, um auf einfache Weise eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kraftstoffförderpumpe, dem Widerstand und der Masse des Kraftfahrzeugs herstellen zu können.
-
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmevorrichtung aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und die Kontaktelemente mittels des Widerstands elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dies ist vorteilhaft, um auf einfache Weise eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Widerstand zu erzeugen und die elektrische Anbindung des Erdungspfades an die Masse des Kraftfahrzeugs zu verbessern.
-
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmevorrichtung mit dem Widerstand in den Flansch integriert ist, wobei die Aufnahmevorrichtung und der Widerstand mit dem Material des Flansches fluiddicht umspritzt sind. Dies ist vorteilhaft, um eine mechanische Entkopplung des Widerstands zu erreichen. Der Widerstand ist durch die Anordnung an der Aufnahmevorrichtung zusätzlich geschützt. Durch das Umspritzen der Aufnahmevorrichtung ist außerdem eine Isolation des Widerstands von dem Kraftstoff erreicht.
-
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Aufnahmevorrichtung mit dem Widerstand zumindest teilweise mit einem Gehäuse umspritzt ist, wobei das Gehäuse an einer Außenfläche des Flansches angeordnet ist und mit dem Flansch verbunden ist. Das Gehäuse der Aufnahmevorrichtung kann insbesondere Rastelemente aufweisen, die mit Rastelementen am Flansch derart korrespondieren, dass eine feste Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch erzeugt werden kann.
-
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Aufnahmevorrichtung auch zwischen einem separaten Gehäuse und dem Flansch fixiert werden, indem das Gehäuse mit dem Flansch verbunden wird und dadurch die Aufnahmevorrichtung mit dem Widerstand zwischen Flansch und Gehäuse verklemmt wird. Zumindest eines der Kontaktelemente durchdringt dabei das Gehäuse nach außen hin, während zumindest ein zweites Kontaktelement den Flansch nach innen durchdringt, um eine elektrische Verbindung mit der Kraftstoffförderpumpe zu ermöglichen.
-
Auch ist es zu bevorzugen, wenn der Flansch über Federelemente mit einem Kraftstofftopf verbunden ist, über welche der Kraftstofftopf zwischen dem Flansch und einem Kraftstofftank vorspannbar ist, wobei die Kraftstoffförderpumpe innerhalb des Kraftstofftopfes angeordnet ist und die Kraftstoffförderpumpe elektrisch leitend mit dem in dem Flansch integrierten Widerstand verbunden ist.
-
Eine solche Ausführung des Fördermoduls ist vorteilhaft, um unabhängig vom Füllstand im Kraftstofftank jederzeit eine ausreichende Kraftstoffförderung zu gewährleisten. Der Kraftstofftopf bildet ein Reservoir aus, in welchem die Kraftstoffförderpumpe angeordnet ist. Aus diesem Reservoir wird der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank gefördert. Durch die Vorspannung zwischen dem Flansch und dem Kraftstofftopf ist eine sichere Fixierung des Kraftstofftopfes erreicht.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht durch einen Kraftstofftank mit einem integrierten Fördermodul,
-
2 eine perspektivische Ansicht der Aufnahmevorrichtung mit einem Widerstand,
-
3 eine im Vergleich zur 1 gedreht perspektivische Ansicht der Aufnahmevorrichtung, wobei ein Teil der Aufnahmevorrichtung mit einem Kunststoff umspritzt ist, und
-
4 eine perspektivische Ansicht eines Flansches, wobei die Aufnahmevorrichtung aus 2 integral in den Flansch eingespritzt ist und zwei Kontaktelemente aus dem Flansch herausragen.
-
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
Die 1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Kraftstofftank 1. Durch eine Öffnung des Kraftstofftanks 1 ist ein Fördermodul 2 in den Kraftstofftank 1 eingesetzt. Das Fördermodul 2 weist an seinem oberen Ende einen Flansch 3 auf, über welchen das Fördermodul 2 an den Kraftstofftank 1 angebunden ist. Das Fördermodul 2 weist weiterhin eine Kraftstoffförderpumpe 4 auf, die in einem Kraftstofftopf 5 angeordnet ist.
-
Im Kraftstofftank 1 ist Kraftstoff 6 eingefüllt, der von der Kraftstoffförderpumpe 4 aus dem Kraftstofftank 1 gefördert werden kann. Der Kraftstofftopf 5 ist über nicht näher gezeigte Federelemente mit dem Flansch 3 verbunden, wodurch der Kraftstofftopf 5 unter einer Vorspannung zwischen dem Flansch 3 und dem Bodenbereich des Kraftstofftanks 1 fixiert ist.
-
Die Kraftstoffförderpumpe 4 ist elektrisch leitend mit einem Widerstand 7 verbunden, der im Flansch 3 des Fördermoduls 2 angeordnet ist. Der Widerstand 7 ist bevorzugt einteilig in den Flansch 3 integriert. In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der Widerstand 7 einteilig mit dem Flansch 3 ausgebildet, indem der Widerstand 7 mit dem Material des Flansches 3 umspritzt ist. Der Widerstand 7 wird dabei bereits bei der Herstellung des Flansches 3 in diesen integriert.
-
Der Widerstand 7 steht über elektrische Leitungen 8 und Kontakte mit der Kraftstoffförderpumpe 4 in Verbindung. In 1 nicht gezeigt ist die weitere Anbindung des Widerstands an die Masse des ebenfalls nicht gezeigten Kraftfahrzeugs, um eine Erdung der Kraftstoffförderpumpe 4 zu erreichen. Zusätzlich können auch weitere elektrische Elemente oder elektrisch leitfähige Bauteile an den Widerstand 7 angebunden sein, um auch diese zu erden.
-
Die 2 zeigt eine Aufnahmevorrichtung 10, die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel der 2 ist die Aufnahmevorrichtung 10 aus einem ausgestanzten und in Form gebogenen Blechbauteil gebildet. Die Aufnahmevorrichtung 10 weist Anbindungspunkte 11, 12 für den Widerstand 7 auf. Diese sind in 2 durch Ösen 13, 14 gebildet, die durch Biegen aus dem Material der Aufnahmevorrichtung 10 erzeugt sind.
-
Die Aufnahmevorrichtung 10 ist bevorzugt zweiteilig ausgeführt, wobei einer der Abschnitte 15 elektrisch leitend mit einem ersten Kontakt 16 des Widerstands 7 verbunden ist und der zweite Abschnitt 17 elektrisch leitend mit dem zweiten Kontakt 22 des Widerstands 7 verbunden ist. Über die Anbindung eines der Abschnitte 15, 17 an die Masse des Kraftfahrzeugs und die Anbindung des entsprechend anderen Abschnitts 15, 17 an die Kraftstoffförderpumpe kann auf einfache Weise eine Erdung der Kraftstoffförderpumpe erreicht werden.
-
Die Aufnahmevorrichtung 10 weist Kontaktelemente 18, 19 und 20 auf, die aus der Hauptebene der Aufnahmevorrichtung 10 ausgebogen sind. Über diese Kontaktelemente 18, 19 und 20 kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Widerstand 7 und der Masse des Kraftfahrzeugs und der Kraftstoffförderpumpe erzeugt werden. Hierzu können Stecker auf die Kontaktelemente 18, 19 und 20 aufgesteckt werden oder Lötstellen an den Kontaktelementen 18, 19 und 20 erzeugt werden.
-
Die 3 zeigt eine alternative Ansicht der Aufnahmevorrichtung 10, wobei ein Teil der Aufnahmevorrichtung 10 in ein Gehäuse 21 eingefasst ist. Das Gehäuse 21 kann beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens um die Aufnahmevorrichtung 10 gespritzt werden. Das Gehäuse 21 ist bevorzugt aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gebildet und stellt einerseits eine elektrische Isolation des Widerstands dar und schützt diesen andererseits auch vor mechanischen Störeinflüssen. Hiermit sind auch Störeinflüssen gemeint, die insbesondere während der Herstellung der Aufnahmevorrichtung und des Flansches entstehen können. Dies deckt auch den Transport und die Bevorratung der Aufnahmevorrichtungen mit den Widerständen in der Produktion ab.
-
Das Gehäuse 21 ist weiterhin derart ausgebildet, dass die beiden Abschnitte 15, 17 der Aufnahmevorrichtung 10 gegeneinander stabilisiert werden und sie weiterhin nur über den Widerstand in elektrisch leitender Verbindung miteinander stehen.
-
Die Kontaktelemente 18, 19 und 20 ragen aus dem Gehäuse 21 hinaus und ermöglichen weiterhin die elektrische Kontaktierung der Aufnahmevorrichtung 10. Die Aufnahmevorrichtung 10 kann bis auf die Kontaktelemente 18, 19, 20 vollständig in einem Gehäuse eingefasst sein oder auch nur teilweise.
-
Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flansches 30. Der Flansch 30 weist einen umlaufenden Flanschbereich 31 auf, mit welchem der Flansch 30 an der Wandung eines Kraftstofftanks befestigt werden kann. An den umlaufenden Flanschbereich 31 schließt sich ein ringförmiger Bereich 32 an. Dieser Bereich 32 ragt im endmontierten Zustand aus dem Kraftstofftank hinaus.
-
An der nach oben gewandten Außenfläche des Flansches 30 ist eine Mehrzahl von Elementen angeordnet, die der Verbindung des Fördermoduls mit unterschiedlichen Elementen dienen. Die Stutzen 33 und 34 sind Anschlussstutzen für Fluidleitungen, wie beispielsweise Kraftstoffleitungen.
-
In die Aufnahme 35 kann ein Stecker zum Zwecke der elektrischen Kontaktierung der im Kraftstofftank befindlichen Bauelemente eingesteckt werden. Insbesondere können über einen eingesteckten Stecker Signale zwischen Steuergeräten und der Kraftstoffförderpumpe oder Sensoren im Kraftstofftank übertragen werden.
-
Die kammartige Struktur 36 dient zur Führung und Stabilisierung von Kabeln, die am Flansch 30 verlaufen. Die Stutzen 37 und 38 dienen der Befestigung von Achsen mit Federelementen, die genutzt werden können, um den im Inneren des Kraftstofftanks angeordneten Kraftstofftopf gegenüber der Innenwandung des Kraftstofftanks und dem Flansch unter Vorspannung zu fixieren.
-
Weiterhin sind am Flansch 30 die Kontaktelemente 19 und 20 zu erkennen. Die Aufnahmevorrichtung 10 inklusive des Widerstands 7 ist in den Flansch 30 integriert. Insbesondere ist die Aufnahmevorrichtung 10 von dem Material des Flansches 30 umspritzt. Die Kontaktelemente 19, 20 ragen aus dem Flansch 30 hervor, um eine Kontaktierung mit der Masse des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen und eine elektrisch leitfähige Verbindung zur Kraftstoffförderpumpe herstellen zu können. Die Kontaktelemente 19, 20 ragen aus sockelartigen Erhebungen auf dem Flansch 30 heraus und weisen an ihren freien Endbereichen jeweils eine Durchgangsbohrung auf.
-
Der Flansch 30 ist bevorzugt einteilig als Spritzgussteil ausgeführt, wobei die Aufnahmevorrichtung 10 inklusive des Widerstands in den Flansch 30 eingespritzt ist. Auch abweichende Herstellungsformen sind vorsehbar, solange der Widerstand integral in den Flansch integriert wird, so dass eine fluidische Isolation gegenüber dem Kraftstoff im Kraftstofftank gegeben ist und eine schwingungstechnische Entkopplung von der Kraftstoffförderpumpe gewährleistet ist.
-
Die unterschiedlichen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden. Die Ausführungsbeispiele der 1 bis 4 sind beispielhaft und weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf. Sie dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.
-
Bezugszeichenliste
-
- 01
- Kraftstofftank
- 02
- Fördermodul
- 03
- Flansch
- 04
- Kraftstoffförderpumpe
- 05
- Kraftstofftopf
- 06
- Kraftstoff
- 07
- Widerstand
- 10
- Aufnahmevorrichtung
- 11
- Anbindungspunkt
- 12
- Anbindungspunkt
- 13
- Öse
- 14
- Öse
- 15
- Abschnitt der Aufnahmevorrichtung
- 16
- Kontakt des Widerstands
- 17
- Abschnitt der Aufnahmevorrichtung
- 18
- Kontaktelement
- 19
- Kontaktelement
- 20
- Kontaktelement
- 21
- Gehäuse
- 22
- Kontakt des Widerstands
- 30
- Flansch
- 31
- Flanschbereich
- 32
- Ringförmiger Abschnitt
- 33
- Stutzen
- 34
- Stutzen
- 35
- Aufnahme
- 36
- kammartiges Element
- 37
- Stutzen
- 38
- Stutzen
