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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Kraftstofförderaggregats
innerhalb eines Kraftstoffbehälters
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Zur
geräuschgedämpften Installation
eines Kraftstofförderaggregats
innerhalb eines Kraftstoffbehälters
sind bereits Dämpfungselemente
und damit ausgestattete Lagerungen bekannt, die aus Gummi oder kraftstoffestem
Kunststoff bestehen und in geeigneter Weise mit dem Kraftstoffbehälter verankert
werden. Diese im Kraftstoff liegenden Dämpfungselemente härten aus
bzw. quellen stark an, wodurch mit der Zeit Geräuschbrücken sich aufbauen konnten.
Ferner erfahren die Dämpfungselemente Größenänderungen,
wobei versucht wurde, durch eine komplizierte Formgestaltung der
Dämpfungselemente
diese Änderungen
auszugleichen.
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Aus
der
DE 39 27 218 A1 ist
eine Anordnung für
Kraftstoffförderaggregate
im Kraftstoffbehälter
bekannt, bei der zur Lagerung Dämpfungselemente eingesetzt
werden, die als ein Hohlprofil ausgebildet sind. An einem Tankflansch
ist eine Aggregathalterung einstückig
angeformt. Diese Aggregathalterung besteht aus zwei plattenförmigen Stegen,
deren Abstand so bemessen ist, dass ein Aggregatträger zwischen
den Stegen mit genügend
Spielraum angeordnet werden kann. Dazwischen liegend sind die als Hohlprofil
ausgebildeten Dämpfungselemente
vorgesehen, um eine geräuscharme
Installation zu ermöglichen.
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Durch
die komplizierte Form dieser Dämpfungselemente
ergeben sich hohe Herstellungs- und Montagekosten, die insbesondere
auf aufwendigen Verbindungstechniken für eine Vielzahl von Einzelteilen
zur Befestigung des Kraftstoffförderaggregats
in dem Kraftstoffbehälter
beruhen.
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Aus
der
DE 43 36 574 A1 ist
eine Kraftstoff-Fördereinheit
bekannt mit einer einteiligen Haltevorrichtung für ein Förderaggregat, die eine das Förderaggregat
umschließende
Aufnahme aufweist. An der Aufnahme des Förderaggregats sind spiralförmige Stege
zur Geräusch-
und Schwingungsdämpfung
angeordnet.
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Aus
der
DE 41 23 367 A1 ist
eine Einrichtung zum Fördern
von Kraftstoff bekannt mit einer Halterung, in der eine Kraftstoffpumpe
mittels Gummikörpern
schwingungsisoliert aufgehängt
ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs führt durch
die einteilige Ausbildung zu einer erheblichen Reduzierung der Teile-
und Prüfkosten
und somit zur Reduzierung der Herstellungskosten als auch zu einer
Vereinfachung in der Montage. Dadurch können die Risiken, die durch
aufwendige Verbindungstechniken zur Anordnung der Dämpfungselemente auftreten,
entfallen.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Haltevorrichtung ist eine Integration der Haltefunktion und eine
Schwingungsisolierung für
das Kraftstoffförderaggregat
gleichzeitig gegeben.
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In
den abhängigen
Ansprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung
angegeben.
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Zeichnung
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung mit einem Kraftstofförderaggregat,
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2 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung gemäß 1,
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2a einen
schematischen Ausschnitt einer alternativen Halteanordnung.
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3 eine
schematische Schnittdarstellung der Haltevorrichtung entlang der
Linie III-III in 1 mit. einer Werkzeugtrennebene,
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4 einen
schematischen Teilschnitt einer alternativen Halteanordnung zur
Sicherung des Kraftstofförderaggregats,
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5 eine
schematische Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Haltevorrichtung zu 1,
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6 eine
schematische Seitenansicht der alternativen Ausführungsform in 5 und
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7 eine
schematische Vorderansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
einer Haltevorrichtung zu 1.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In
den 1 bis 3 ist eine Haltevorrichtung 11 zur
Aufnahme eines Kraftstofförderaggregats 12 und
Anordnung in einem Kraftstoffbehälter
dargestellt, die als einteilig gespritztes Kunststoffteil ausgebildet
ist. Diese Haltevorrichtung 11 kann aus einem kraftstoffesten
Kunststoff; wie beispielsweise POM oder dgl. hergestellt sein. Das
Kraftstofförderaggregat 12 umfaßt eine
Förderpumpe
und einen Antrieb für
die Förderpumpe,
die in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sind.
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Die
Haltevorrichtung 11 weist einen Tankflansch 13 auf,
mit dem die Haltevorrichtung 11 in dem Kraftstoffbehälter in
dafür in
dem Kraftstoffbehälter
angeformte Aufnahmen anordenbar ist. Der Tankflansch 13 weist
einen radial nach außen
stehenden umlaufenden Ringabschnitt 17 und einen im wesentlichen
rechtwinklig zu dem Ringabschnitt 17 angeformten Bund 18 auf, über die
der Tankflansch 13 in dem Kraftstoffbehälter anordenbar ist. Alternativ zu
dem Ringabschnitt 17 können
wenigstens eine oder mehrere gleichförmig über den Umfang verteilte Befestigungslaschen
oder dgl. vorgesehen sein. Der Tankflansch 13 weist ein
elektrisches Anschlußelement 19 zur
Energieversorgung und Ansteuerung des Kraftstofförderaggregats 12 auf.
Ferner ist an dem Tankflansch 13 ein hydraulisches Anschlußelement 21 beispielsweise
als Anschlußstutzen
ausgebildet, an dem eine Benzinversorgungsleitung, die zur Brennkraftmaschine
führt,
anschließbar
ist. Anwendungsspezifisch kann an dem Tankflansch 13 ein weiteres
beispielsweise als Anschlußstutzen
ausgebildetes hydraulisches Anschlußelement 22 vorgesehen
sein, an dem eine Rücklaufleitung
anschließbar ist.
Dieses hydraulische Anschlußelement 22 ist dann
vorzusehen, wenn die Haltevorrichtung 11 für eine Brennkraftmaschine
mit rücklaufbehaltetem
Einspritzsystem vorgesehen ist.
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Eine
das Kraftstofförderaggregat 12 umgebende
Aufnahme 14 steht über
erste und zweite Abkoppelelemente 24, 27 mit dem
Tankflansch 13 in Verbindung und ist axial zu diesem beabstandet
angeordnet. Die axiale Beabstandung erfolgt über erste Abkoppelelemente 24,
die als Streben ausgebildet sind. Dabei sind vorteilhafterweise
drei Streben vorgesehen, die bereits eine erste Schwingungsisolierung
ermöglichen.
An einem dem Tankflansch 13 gegenüberliegenden Ende der Streben 24 ist
ein äußerer Ringabschnitt 26 angeformt,
der die Aufnahme 14 umgibt. Der äußere Ringabschnitt 26 ist
im Bereich der Strebe 24'' unterbrochen, um
eine Rastverbindung durch eine Lasche 34 entformen zu können.
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Die
auf dem Durchmesser des äußeren Ringabschnittes 26 angeordneten
Streben 24 sind streifenförmig ausgebildet und können außen eine
dem Kreisdurchmesser entsprechende Krümmung aufweisen. Der äußere Ringabschnitt 26'ist durch drei Streben 24 zu
dem Tankflansch 13 axial beabstandet, die in einem Winkel
von 90° zueinander
beabstandet sind, wobei eine erste und eine dritte Strebe einen
Winkel von 180° einschließen und
in einer Werkzeugtrennebene liegen, so daß eine einfache und vorteilhafte
Ausbildung eines Spritzgußwerkzeuges
ermöglicht
ist, wie weiter unten noch ausgeführt wird. Bei dem Einsatz der
Haltevorrichtung 11 für
ein System mit Rücklauf
zum Vorratsbehälter
kann eine Strebe 24' rohrförmig ausgebildet
sein und als Rücklaufrohr
bzw. Rücklaufleitung
für den
vom Motor rückgeführten Kraftstoff
ausgebildet sein. Für
einen Einsatz der Haltevorrichtung 11 in einem System ohne Rücklauf kann
die Strebe 24' ebenfals
streifenförmig wie
die Streben 24'' und 24''' ausgebildet
sein.
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Zwischen
dem äußeren Ringabschnitt 26 und
der Aufnahme 14 sind zweite Abkoppelelemente 27 vorgesehen,
die als radial zu einer Längsachse der
Aufnahme angeordnete Stege ausgebildet sind. Die Stege 27 weisen
einen in etwa S-förmigen
Verlauf auf, so daß die
durch das Kraftstofförderaggregat 12 erzeugten
Drehmomente beim An- und Abschalten des Kraftstofförderaggregats
durch eine Motorsteuerung bzw. durch ein Motormanagement kompensiert
werden können,
indem die S-förmigen
Stege, die in radialer Bewegungsrichtung der Aufnahme gesehen, nachgiebig
ausgebildet sind, diese Drehmomente aufnehmen und dämpfen können. Die
Stege 27 sind dafür
im Querschnitt gesehen rechteckig ausgebildet, wobei die sich in
axialer Richtung zur Längsachse
der Aufnahme erstreckende Länge
ein Vielfaches gegenüber
der in radialer Richtung gesehenen Breite der Stege ist.
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Die
Aufnahme 14 ist rohr- oder hülsenförmig oder dgl. ausgebildet
und kann sich vorteilhafterweise über 2/3 der Länge des
Kraftstofförderaggregats 12 erstrecken
und eine sichere Aufnahme für
dieses bilden. An ihrem zum Tankflansch 13 weisenden Ende
ist, eine nach innen weisende Auskragung 28 ausgebildet
und bildet dadurch einen axialen Anschlag für das Kraftstofförderaggregat 12.
An einem dem Anschlag 28 gegenüberliegenden Ende der Aufnahme 14 ist
die Rastverbindung 29 vorgesehen. Diese ist zur Sicherung
des Kraftstofförderaggregats 12 in
der Aufnahme 14 als die axial sich erstreckende Lasche 34 ausgebildet,
die sich in Richtung auf das untere Ende des Kraftstofförderaggregats 12 erstreckt
und an dessen freien Ende ein Rastelement 36, wie beispielsweise
ein Rasthaken, -Nocken oder dgl., ausgebildet ist. Beim Einsetzen
des Kraftstofförderaggregats 12 in
die Aufnahme 14 kann das Rastelement 36 in radialer
Richtung ausweichen und unterhalb mit einer unteren Kante eines
am Ansaugstutzen 32a angeordneten Filter 32 einrasten, sobald
das Kraftstofförderaggregat 12 an
dem axialen Anschlag in der Aufnahme 14 anliegt.
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In 2a ist
eine alternative Ausgestaltung der Rastverbindung 29 zu 2 dargestellt.
Die Aufnahme 14 weist im Bereich des Ansaugstutzens 32a in
der Lasche 34 ein Fenster 42 auf, in das ein Rastelement 36' des Filters 32 einrastet.
Beim Aufsetzen des Filters 32 kann die Lasche 34 nach
außen
ausweichen. Das Rastelement 36 kann aufgrund seiner Einführschräge leicht
aufgeschoben werden und in dem Fenster 42 zum Anliegen
kommen und eine sichere Verbindung schaffen.
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Alternativ
hierzu können,
wie in 4 dargestellt; über den Umfang der Aufnahme 14 gleichmäßig verteilt
mehrere Laschen 34 mit Rastelementen 36 angeformt
sein.
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Auf
den Ansaugstutzen 32a des Kraftstofförderaggregats 12 ist
ein Filter 32 aufgesteckt, der beim Einbau der Haltevorrichtung 11 nahe
des Kraftstoffbehälterbodens
angeordnet ist. Gleichzeitig kann eine Sicherung des Filters 32 zu
dem Kraftstofförderaggregat 12 bzw.
zu der Aufnahme 14 vorgesehen werden, die als Filterhaltering 33 ausgebildet
ist.
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Ein
Filteroberteil 50 des Filters 32 weist nach oben
stehende Pratzen 51 auf, die zumindest teilweise zwischen
die Laschen 34 der Rastverbindung 29 greifen und
gleichzeitig mit einem zwischen den Pratzen 51 gebildeten
Abschnitt an dessen freien Ende anliegen und das Filter 32 zu
der Rastverbindung 29 beabstanden.
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Im
montierten Zustand umgibt der Filterhaltering 33 mit leichtem
Spiel die Laschen 34 der Rastverbindung 29 und
liegt, unter Pressung an den Pratzen 51 des Filteroberteils 50 an.
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Dadurch
ist einerseits die Lage des Filterhalterings 33 festgelegt,
der noch durch Absätze
am Filteroberteil 50 vorfixiert ist und andererseits ist
ein Aufweiten der Laschen 34 unterbunden, so daß ein selbständiges Lösen es Kraftstofförderaggregats 12 aus
der Aufnahme 14 vermieden werden kann.
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Zur
Herstellung der einteilig gespritzten Haltevorrichtung 11 ist
bei dieser Ausführungsform
ein vierteiliges Spritzgußwerkzeug
vorgesehen. Ein erstes Werkzeugteil weist eine erste Trennebene 41 auf, deren
Verlauf in den Tankflansch 13 und der Strebe 24' strichliniert
dargestellt ist. Dieses erste Werkzeugteil wird in axialer Richtung
der Haltevorrichtung 11 nach oben geöffnet.
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Für die Ausbildung
der Streben 24 als auch der elektrischen und hydraulischen
Anschlußelemente 19, 21 unterhalb
der ersten Trennebene 41 sind ein zweites und drittes Werkzeugteil
vorgesehen, dessen in axialer Richtung liegenden Trennebene 42 durch eine
in 3 dargestellte Schraffur dargestellt ist. Die
in axialer Richtung gesehenen seitlichen oberen und unteren Begrenzungen
des zweiten und dritten Werkzeugteils erfolgen einerseits durch
die erste Trennebene 41 des ersten Werkzeugteils und durch eine
dritte Trennebene 43 des vierten Werkzeugteils. Dieses
vierte Werkzeugteil formt den äußeren Ringabschnitt 26,
die Stege 27 als auch die Aufnahme 14 und die
Rastverbindung 29. Zur Entformung der Haltevorrichtung 11 wird
dieses vierte Werkzeugteil nach unten geöffnet, also in entgegengesetzter
Richtung zu dem ersten Werkzeugteil, das in axialer Richtung nach
oben geöffnet
wird. Die Rastverbindung 29 mit der Lasche 34 wird
durch das zweite Werkzeugteil und das vierte Werkzeugteil gebildet,
wobei der Innenbereich der Lasche 34 durch das vierte Werkzeugteil
gebildet wird, wobei nur bei der Ausführung entsprechend 4 die
Lasche 34 mit Zwangsentformung gebildet wird.
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Damit
eine einfache Ausgestaltung des zweiten und dritten Werkzeugteils
ermöglicht
ist, liegen die Streben 24' und 24''' in
der zweiten Trennebene 42 und die Strebe 24'' in einem Winkel um 90° versetzt
zu der ersten oder dritten Strebe 24', 24'''. Ferner wird
an der Aufnahme 14 der Anschlag 28 durch das vierte
Werkzeugteil gebildet.
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In 5,
und 6 ist eine weitere alternative Ausgestaltung einer
Haltevorrichtung 11 zur Aufnahme des Kraftstofförderaggregats 12 dargestellt. Diese
Ausführungsform
weicht in ihrer Ausgestaltung der zweiten Abkoppelelemente 27 und
der Ausbildung der Aufnahme 14 von der Haltevorrichtung 11 gemäß 1 bis 3 ab.
Die übrigen
Komponenten der Haltevorrichtung 11 in 5 und 6 sind baugleich
mit denen in 1 bis 3.
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Die
ersten und zweiten Abkoppelelemente 24, 27 gehen
unmittelbar ineinander über,
d.h., daß an
die Streben 24 unmittelbar U-förmig ausgebildete Stege 27 angeformt
sind, die die Aufnahme 14 zu dem Tankflansch 13 axial
beabstanden. Dabei sind zur einfacheren Ausgestaltung des zweiten
und dritten Werkzeugteils die U-förmigen Stege 27 an
den in der Trennebene 42 liegenden Streben 24' und 24''' angeordnet.
Die Strebe 24' ist
unmittelbar an die Aufnahme 14 angeformt. Die U-förmig ausgebildeten Stege 27 sind
dabei derart angeordnet, daß die
langen parallel zueinander angeordneten Schenkel sich in axialer
Richtung zur Längsachse
der Aufnahme 14 erstrecken. Dadurch können die auftretenden Drehmomente
als auch Schwingungen aufgenommen und gegenüber dem Tanlflansch 13 gedämpft bzw. isoliert
werden.
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Die
Aufnahme 14 ist aus einander gegenüberliegenden und zueinander
in axialer Richtung versetzten Halbschalen 37 ausgebildet,
die an ihrem unteren Ende einen nach innen weisenden Bund 38 aufweisen.
Das von oben in die Aufnahme 14 eingesetzte Kraftstofförderaggregat 12 kann
an dem unteren Bund 38 anliegen und ist somit in seiner
Position zu der Haltevorrichtung 11 festgelegt. Dem Bund 38 gegenüberliegend
kann wiederum eine Rastverbindung 29 mit einer Lasche 34 und
einem Rastelement 36 ausgebildet sein, das das Kraftstofförderaggregat 12 in
der Aufnahme 14 sichert.
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Die
Ausgestaltung einer derartigen Haltevorrichtung 11 hat
den Vorteil, daß bei
der Herstellung als Spritzgußteil
ein dreiteiliges Werkzeug genügt, um
diese Haltevorrichtung 11 als einteiliges Spritzgußteil herzustellen.
Dabei ist eine in dem Tankflansch 13 liegende erste Trennebene 41 (strichliniert)
vorgesehen, wobei das erste Teil des Werkzeuges, in axialer Richtung
der Haltevorrichtung 11 gesehen, nach oben abgenommen wird.
Die Abkoppelelemente 24, 27 und die Aufnahme 14 werden
im wesentlichen durch ein zweites und drittes Werkzeug geformt,
die eine zweite Trennebene 42 aufweisen, wie im wesentlichen
auch aus 3 hervorgeht.
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In 7 ist
eine weitere alternative Ausführungsform
einer Haltevorrichtung 11 gemäß 1 dargestellt.
Die Schwingungsisolierung dieser Haltevorrichtung 11 erfolgt
nur über
erste Abkoppelelemente 24, die unmittelbar an die Aufnahme 14 angeformt
sind. Dadurch kanne eine einfache Ausführungsform gegenüber der
in 5 und 6 beschriebenenen Ausgestaltung
der Haltevorrichtung 11 gegeben sein. Gleichzeitig können hier
die Werkzeugkosten gesenkt werden, da die Kosten für die Ausbildung
der Stege 27 als zweite Abkopplungselemente entfallen können.