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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Inline-Fördereinrichtung zum Fördern, insbesondere Vorfördern, eines Kraftstoffs aus einem Tank zu einer Brennkraftmaschine.
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Aus der
DE 198 48 571 A1 ist ein Kraftstoff-Fördermodul zur Förderung von Kraftstoff zu einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Hierbei ist eine Kraftstoffpumpe in einem Speichertopf angeordnet.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Inline-Fördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung ermöglicht ist und dass insbesondere eine kostengünstige Realisierung ermöglicht ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Inline-Fördereinrichtung möglich.
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In vorteilhafter Weise kann die Inline-Fördereinrichtung eine Elektrokraftstoffpumpe nutzen, die auf einer für einen Tankeinbau entwickelten Pumpe basiert. Hierdurch kann auf ein bestehendes Design zurückgegriffen werden, so dass eine Herstellung wesentlich vereinfacht ist.
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Bei der Montage kann in vorteilhafter Weise die Elektrokraftstoffpumpe in das Außengehäuse eingefügt werden, wobei in vorteilhafter Weise elektrische Kontakte zwischen elektrischen Kontaktelementen der Elektrokraftstoffpumpe und elektrischen Gegenkontaktelementen des Außengehäuses bei einem blinden Fügen ausgebildet werden können.
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Insbesondere hierfür ist es vorteilhaft, dass der elektrische Kontakt mit dem elektrischen Kontaktelement an dem elektrischen Kontaktmittel mittels einer Kontaktpressung ausgebildet ist. Dies ermöglicht sowohl eine Dauerhaltbarkeit als auch einen geringen Übergangswiderstand. Ferner ermöglicht dies das blinde Fügen.
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Vorteilhaft ist es, dass zumindest ein Kontaktierungsraum, der zwischen dem Pumpengehäuse der in der das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe und dem Außengehäuse gebildet ist und in dem der elektrische Kontakt mit dem elektrischen Kontaktelement an dem elektrischen Gegenkontaktelement ausgebildet ist, im Betrieb von einer von der Elektrokraftstoffpumpe erzeugten Kraftstoffströmung zur Kühlung der Steckverbindung durchströmt ist, wobei die Steckverbindung insbesondere unmittelbar von der Kraftstoffströmung umströmt ist. Ein wesentlicher Einfluss für einen Übergangswiderstand am elektrischen Kontakt stellt die Oberflächenqualität dar. Durch übermäßige Wärme kann die Oberflächenqualität verschlechtert werden, so dass der Kontaktwiderstand zumindest weitgehend irreversibel steigt. In vorteilhafter Weise kann durch den Kraftstoffstrom, der durch den Kontaktierungsraum strömt, eine Kühlung der betreffenden Oberflächen beziehungsweise des elektrischen Gegenkontaktelements und des elektrischen Kontaktelements erfolgen. Somit kann über die Lebensdauer eine zuverlässige Kontaktierung mit möglichst geringem Übergangswiderstand gewährleistet werden.
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In vorteilhafter Weise ist die Kraftstoffströmung im Betrieb von zumindest einem Einlass des Außengehäuses zunächst durch den Kontaktierungsraum und dann durch die Elektrokraftstoffpumpe geführt. Diese Ausgestaltung ist besonders bevorzugt, da sich der Kraftstoff beim Fließen durch die Elektrokraftstoffpumpe erwärmt und somit vor dem Durchfließen der Elektrokraftstoffpumpe kühler ist.
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Vorteilhaft ist es, dass der Kontaktierungsraum zwischen einem Anschlussdeckel des Außengehäuses und einer Seite des Pumpengehäuses der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe vorgesehen ist und dass der Einlass des Außengehäuses an dem Anschlussdeckel des Außengehäuses vorgesehen ist. Hierdurch kann die Kraftstoffströmung zumindest im Wesentlichen direkt von dem Einlass aus durch den Kontaktierungsraum geführt werden. Hierdurch wird eine optimale Kühlung des elektrischen Gegenkontaktelements und des elektrischen Kontaktelements ermöglicht.
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Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass der Kontaktierungsraum zwischen einem Anschlussdeckel des Außengehäuses und einer Seite des Pumpengehäuses der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe vorgesehen ist, dass ein Endstück des Außengehäuses vorgesehen ist, wobei das Pumpengehäuse der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe zumindest im Wesentlichen zwischen dem Anschlussdeckel und dem Endstück angeordnet ist, und dass der Einlass des Außengehäuses an dem Endstück vorgesehen ist. Dies kann insbesondere in Bezug auf die Anschlussgeometrie, also die Anordnung des Einlasses und des Auslasses am Außengehäuse, vorteilhaft sein. Ferner kann hierdurch gegebenenfalls eine vorteilhafte Strömungsführung erzielt werden.
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Vorteilhaft ist es hierbei ebenfalls, dass in dem Endstück ein Einlassraum ausgebildet ist, in den der Einlass des Außengehäuses mündet, und dass zumindest ein Kanal vorgesehen ist, über den die Kraftstoffströmung im Betrieb von dem Einlassraum in den Kontaktierungsraum geführt ist. Hierdurch kann die Kraftstoffströmung zunächst gewissermaßen an der Elektrokraftstoffpumpe vorbei in den Kontaktierungsraum geführt werden, so dass eine Erwärmung des Kraftstoffs bis in den Kontaktierungsraum zumindest reduziert ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in vorteilhafter Weise die Kraftstoffströmung, die im Betrieb den Kontaktierungsraum durchströmt, von einer von der Elektrokraftstoffpumpe geförderten Förderströmung abgezweigt sein. Hierbei kann die Kraftstoffströmung zunächst durch die Elektrokraftstoffpumpe geführt werden, bevor die Kraftstoffströmung dann durch den Kontaktierungsraum geführt wird. Dies kann in Fällen, in denen eine zur Förderung optimale Förderströmung gewünscht ist und/oder ein Kühlbedarf reduziert ist, von Vorteil sein.
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Vorteilhaft ist es auch, dass der Kontaktierungsraum zwischen einem Anschlussdeckel des Außengehäuses und einer Seite des Pumpengehäuses der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe vorgesehen ist, dass ein Endstück des Außengehäuses vorgesehen ist, wobei das Pumpengehäuse der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe zumindest im Wesentlichen zwischen dem Anschlussdeckel und dem Endstück angeordnet ist, dass ein Ansaugraum zwischen dem Endstück und einer weiteren Seite des Pumpengehäuses der in das Außengehäuse eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe vorgesehen ist, wobei zumindest eine Ansaugöffnung der Elektrokraftstoffpumpe in den Ansaugraum mündet, und dass zumindest ein Kanal vorgesehen ist, über den die Kraftstoffströmung im Betrieb von dem Kontaktierungsraum in den Ansaugraum geführt ist. Hierdurch kann die Kraftstoffströmung in günstiger Weise von dem Kontaktierungsraum zur Ansaugöffnung der Elektrokraftstoffpumpe geführt werden. Hierdurch kann die Führung außerhalb des Pumpengehäuses der Elektrokraftstoffpumpe erfolgen. Außerdem ist es vorteilhaft, dass das zumindest eine elektrische Kontaktelement als Schienenkontakt, insbesondere Kontaktpin, Kontaktzunge, Kontaktlasche oder Kontaktschwert, ausgebildet ist und dass das zumindest eine elektrische Gegenkontaktelement als elektrischer Schienenkontakt, insbesondere als Kontaktzunge, ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Kontaktierung bei einem blinden Fügen.
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Vorteilhaft ist es, dass eine Pumpeneinlasskappe vorgesehen ist, die die direkte Strömung vom Einlass des Außengehäuses zum Einlass der Elektrokraftstoffpumpe versperrt und so die Umströmung der Steckverbindung erzwingt. Hierdurch wird eine vorteilhafte Strömungsführung ermöglicht. Insbesondere gelangt der Kraftstoff dann nicht direkt aus dem Einlassraum in die Elektrokraftstoffpumpe.
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Vorteilhaft ist es, dass zwischen einer Seite der Elektrokraftstoffpumpe und einer Pumpeneinlasskappe ein Ansaugraum gebildet ist und dass die Elektrokraftstoffpumpe eine Ansaugöffnung aufweist, die in den Ansaugraum mündet. Dadurch wird eine vorteilhafte Strömungsführung erreicht.
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Figurenliste
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Inline-Fördereinrichtung zum Fördern eines Kraftstoffs aus einem Tank zu einer Brennkraftmaschine entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung;
- 2 die in 1 dargestellte Inline-Fördereinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer möglichen Ausgestaltung;
- 3 die in 1 dargestellte Inline-Fördereinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer möglichen Ausgestaltung;
- 4 eine Inline-Fördereinrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer schematischen Darstellung;
- 5 die in 4 dargestellte Inline-Fördereinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer möglichen Ausgestaltung;
- 6 die in 4 dargestellte Inline-Fördereinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer weiteren möglichen Ausgestaltung;
- 7 den in 6 mit VII bezeichneten Ausschnitt im Detail;
- 8 den in 6 mit VIII bezeichneten Ausschnitt im Detail in einer um 90° gedrehten Ansicht entsprechend der weiteren möglichen Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels;
- 9 die in 1 dargestellte Inline-Fördereinrichtung 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel;
- Fig: 10 eine auszugsweise Darstellung eines elektrischen Gegenkontaktelements entsprechend einer möglichen Ausgestaltung und
- 11 das in 10 dargestellte elektrische Gegenkontaktelement in einer abgewandelten Ausgestaltung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Inline-Fördereinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Inline-Fördereinrichtung 1 dient zum Fördern eines Kraftstoffs. In diesem Ausführungsbeispiel dient die Inline-Fördereinrichtung 1 zum Vorfördern eines Kraftstoffs aus einem Tank 2 zu einer Hochdruckpumpe 3, wodurch der Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine 4 gefördert wird. Die Inline-Fördereinrichtung weist eine Elektrokraftstoffpumpe 5 auf, die selbstansaugend ist und als Rollenzellenpumpe 5 ausgebildet sein kann. Die Elektrokraftstoffpumpe 5 umfasst ein Pumpengehäuse 6. Hierbei sind aus dem Pumpengehäuse 6 elektrische Kontaktelemente 7 herausgeführt, wobei zur Vereinfachung der Darstellung nur ein elektrisches Kontaktelement 7 dargestellt ist. Die Inline-Fördereinrichtung 1 weist außerdem ein Außengehäuse 8 auf. Bei einer Montage wird die Elektrokraftstoffpumpe 5 mit ihrem Pumpengehäuse 6 in das Außengehäuse 8 eingesetzt. Hierbei erfolgt ein blindes Fügen. Bei diesem wird zwischen einem in dem Außengehäuse 8 vorgesehenen elektrischen Gegenkontaktelement 9 und dem elektrischen Kontaktelement 7 der Elektrokraftstoffpumpe 5 ein elektrischer Kontakt hergestellt. Der elektrische Kontakt ist hierbei mittels einer Kontaktpressung ausgebildet.
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Im montierten Zustand wird der elektrische Kontakt in einem Kontaktierungsraum 15, der zwischen dem Pumpengehäuse 6 der in das Außengehäuse 8 eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe 5 und dem Außengehäuse 8 gebildet ist, hergestellt. Da die beteiligten Kontaktflächen relativ klein sind, um die Kontaktpressung zu gewährleisten, kann es dort im Betrieb prinzipiell zu einer Erwärmung kommen. Zur Kühlung wird deshalb im Betrieb eine von der Elektrokraftstoffpumpe 5 erzeugte Kraftstoffströmung 16 durch den Kontaktierungsraum 15 geführt.
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Das Außengehäuse 8 weist einen Einlass 17 auf. Der Kontaktierungsraum 15 ist zwischen einem Anschlussdeckel 18 des Außengehäuses 8 und einer Seite 20 des Pumpengehäuses 6 der in das Außengehäuse 8 eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe 5 vorgesehen. Die anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Anordnung des Einlasses 17 an dem Außengehäuse 8.
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Die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels erfolgt im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 und 3, die weitere mögliche Ausgestaltungen des ersten Ausführungsbeispiels zeigen.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Kontaktierungsraum 15, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch, zwischen dem Anschlussdeckel 18 des Außengehäuses 8 und der Seite 20 des Pumpengehäuses 6 der in das Außengehäuse 8 eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe 8 vorgesehen, wobei das Pumpengehäuse 6 der Elektrokraftstoffpumpe 5 zumindest im Wesentlichen zwischen dem Anschlussdeckel 18 und dem Endstück 19 angeordnet ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Einlass 17 des Außengehäuses 8 an dem Endstück 19 vorgesehen.
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Ferner ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Endstück 19 ein Einlassraum 25 ausgebildet. Der Einlass 17 des Außengehäuses 8 mündet in diesen Einlassraum 25. Der Kraftstoff wird aus dem Einlassraum 25 über einen Kanal 26 in den Kontaktierungsraum 15 geleitet. Dies erfolgt nicht durch die Elektrokraftstoffpumpe 5, so dass sich zumindest keine wesentliche Erwärmung des Kraftstoffs ergibt. Somit kann eine vorteilhafte Kühlung des elektrischen Kontaktelements 7 und des elektrischen Gegenkontaktelements 9 in dem Kontaktierungsraum 15 erfolgen.
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Der Kraftstoff gelangt nicht direkt aus dem Einlassraum 25 in die Elektrokraftstoffpumpe 5, da eine Pumpeneinlasskappe 33 vorgesehen ist, die die direkte Strömung vom Einlass 17 des Außengehäuses 8 zum Einlass 31 der Elektrokraftstoffpumpe 5 versperrt und so die Umströmung der Steckverbindung erzwingt.
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Dies stellt einen wesentlichen Unterschied zu dem anhand der 9 beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Kraftstoffströmung 16, die im Betrieb den Kontaktierungsraum 15 durchströmt, von einer von der Elektrokraftstoffpumpe 5 geförderten Förderströmung 27 abgezweigt ist.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Ansaugraum 30 vorgesehen. Der Ansaugraum 30 ist zwischen dem Endstück 19 und einer weiteren Seite 21 des Pumpengehäuses 6 der Elektrokraftstoffpumpe 5 ausgebildet. Die weitere Seite 21 des Pumpengehäuses 6 ist hierbei von der Seite 20 des Pumpengehäuses 6 abgewandt. In der dargestellten Ausgestaltung weist die Elektrokraftstoffpumpe 5 eine Ansaugöffnung 31 auf, die in den Ansaugraum 30 mündet. Prinzipiell können auch mehrere Ansaugöffnungen 31 vorgesehen sein. Die Kraftstoffströmung 16 wird aus dem Kontaktierungsraum 15 über einen Kanal 32 in den Ansaugraum 30 geführt.
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Der Ansaugraum (Raum) 30 ist zwischen der Seite (Stirnseite) 21 der Elektrokraftstoffpumpe 5 und der Pumpeneinlasskappe 33 gebildet.
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Ein Auslass 35 der Elektrokraftstoffpumpe 5 führt in dem ersten Ausführungsbeispiel direkt in einen Auslass 36 des Außengehäuses 8. Hierbei wird die Kraftstoffströmung 16 dann zu der Brennkraftmaschine 4 geführt.
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Somit wird die Kraftstoffströmung 16 in dem ersten Ausführungsbeispiel aus dem Einlassraum 25 in den Kontaktierungsraum 15, dann in den Ansaugraum 30, dann durch die Elektrokraftstoffpumpe und schließlich zum Auslass 36 geführt.
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Die 4 bis 8 zeigen eine Inline-Fördereinrichtung 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel in möglichen Ausgestaltungen. Hierbei zeigt 7 den in 6 mit VII bezeichneten Ausschnitt im Detail. 8 zeigt den in 6 mit VII bezeichneten Ausschnitt im Detail, wobei die dargestellte Kontaktierung in entsprechender Weise auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem dritten Ausführungsbeispiel realisiert sein kann. 8 zeigt den in 6 mit VIII bezeichneten Ausschnitt im Detail entsprechend einer weiteren möglichen Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Einlass 17 des Außengehäuses 8 an dem Anschlussdeckel 18 vorgesehen. Hierdurch wird die Kraftstoffströmung 16 im Betrieb von dem Einlass 17 zumindest im Wesentlichen direkt zu dem Kontaktierungsraum 15 geführt. Hierdurch ist eine optimale Kühlung des elektrischen Kontaktelements 7 und des elektrischen Gegenkontaktelements 9 möglich. Erst anschließend wird die Kraftstoffströmung 16 durch den Kanal 32 in den Ansaugraum 30 und von dort zum Fördern durch die Elektrokraftstoffpumpe 5 geführt.
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7 zeigt mehrere elektrische Kontaktierungselemente 7, 7A, 7B, 7C, wobei noch weitere elektrische Kontaktelemente in der Darstellung verdeckt, aber vorgesehen sein können.
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Entsprechend sind mehrere elektrische Gegenkontaktelemente 9, 9A, 9B, 9C dargestellt. Durch die dargestellte Ausgestaltung ist ein blindes Fügen möglich.
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Wie in 8 dargestellt, führen die elektrischen Gegenkontaktelement 9 aus dem Außengehäuse 8 heraus, so dass an einem Steckerteil 40 eine elektrische Verbindung mit beispielsweise einem Steuergerät mit einem geeigneten Kabel möglich ist. Der Einlass 17 dient als Zulauf für den Kraftstoff.
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9 zeigt eine Inline-Fördereinrichtung 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist der Einlass 17 am Endstück 19 angeordnet. Der Kraftstoff strömt hierbei direkt in den Einlassraum 25, in den die Ansaugöffnung 31 der Elektrokraftstoffpumpe 5 mündet. Somit erfolgt die Kraftstoffströmung 16 zumindest im Wesentlichen direkt von dem Einlass 17 durch die Elektrokraftstoffpumpe 5 und von dort über den Auslass 35 der Elektrokraftstoffpumpe 5 zum Auslass 36 des Außengehäuses 8. Allerdings ist hierbei eine Abzweigung der Kraftstoffströmung 16 aus der Förderströmung 27 ermöglicht, die beispielsweise an der Seite 20 des Pumpengehäuses 6 erfolgen kann. Hierdurch wird gewissermaßen ein Teil der Förderströmung 27 als Kraftstoffströmung 16 zum Kühlen des elektrischen Kontaktelements 7 und des elektrischen Gegenkontaktelements 9 genutzt. Wie es in 9 veranschaulicht ist, kann hierbei beispielsweise über einen Kanal 41 eine Rückführung der Kraftstoffströmung 16 in den Einlassraum 25 erfolgen. Solch ein Kanal kann in entsprechender Weise wie der Kanal 32 (3, 5) ausgestaltet sein, wobei der Kanal 41 nicht in einen vom Einlassraum 25 getrennten Ansaugraum 30, sondern in den Einlassraum 25 führt, der hier zugleich der Ansaugraum 30 ist.
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10 und 11 zeigen mögliche Ausgestaltungen des elektrischen Gegenkontaktelements 9. Hierbei können Einführschrägen 50, 51 vorgesehen sein, die das blinde Fügen erleichtern. Kontaktstellen 53, 4 ermöglichen dann eine Kontaktierung des elektrischen Kontaktelements 7 über eine Kontaktpressung. Bei der anhand der 11 dargestellten Ausgestaltung können die Kontaktstellen 53, 54 näher an Stirnseiten 55, 56 angeordnet werden als bei der anhand der 10 beschriebenen Ausgestaltung. Hierbei sind weitere Abwandlungen denkbar. Somit kann in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall eine geeignete Ausgestaltung des elektrischen Gegenkontaktelements 9 gewählt werden, die an die Platzverhältnisse und die Ausgestaltung des elektrischen Kontaktelements 7 angepasst ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19848571 A1 [0002]
- US 5601422 [0003]
