DE3321241C2

DE3321241C2 -

Info

Publication number: DE3321241C2
Application number: DE3321241A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Kemmner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-06-11
Filing date: 1983-06-11
Publication date: 1993-08-19
Also published as: DE3321241A1; JPS608488A; GB2141292A; GB2141292B; JPH0472999B2; GB8409554D0; US4566866A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 29 06 224), bei dem das als magnetischer Rückschluß dienende rohrförmige Bauteil selbst als Teil des Aggregatgehäuses ausgebildet ist, dessen beide Öffnungen durch zwei Deckelteile verschlossen sind, von denen das eine Deckelteil die aus Kunststoff bestehende Zwischenwand bildet. Die Befestigung der Magentsegmente am Rückschlußrohr bedarf zusätzlicher Mittel, beispielsweise Haltefedern, Anschlagschultern etc., die gefertigt und befestigt werden müssen. Da das Rückschlußrohr gleichzeitig auch Gehäusefunktionen hat, muß es so dicht sein, daß der in die druckseitige Förderleitung einbezogene Raum des Elektromotors nicht leckt.

Bei anderen bekannten Aggregaten (US 34 18 991 und US 32 59 072) sind an Stelle der Magnetsegmente ring- oder rohrförmige Magnete angeordnet, die sich in radialer Richtung selbsttätig an dem weichmagnetischen, rohrförmigen Bauteil abstützen, so daß diese Rohrmagnete lediglich in Achsrichtung gesichert werden müssen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zwischenwand als wesentliches Gerüst zur Montage des Förderaggregats dient. Da das Rückschlußrohr und die Permanentmagnete lediglich in den Rohransatz bzw. in die Taschen eingesetzt werden, sind spezielle, zusätzliche Halte- und Sicherungsmittel für die Magnete nicht erforderlich. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Rückschlußrohr keine Gehäusefunktion übernehmen muß und somit sehr einfach ausgebildet sein kann. Denkbar ist beispielsweise die Herstellung des Rückschlußrohres aus einer Blechtafel durch Rollen oder Biegen zweier Gehäuseschalen, welche in den Rohransatz der Zwischenwand eingesetzt werden. Die Forderung nach einem druckdichten Gehäuse wird vom Rohransatz der Zwischenwand erfüllt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Kraftstoff-Vorratstank, einem Kraftstoff-Förderaggregat und einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 ein Längsschnitt durch das Kraftstofföderaggregat gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine im Förderaggregat angeordnete Zwischenwand, die mit einem Rohransatz versehen ist,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Zwischenwand gemäß Fig. 3, entlang der Linie IV-IV,

Fig. 5 eine Ansicht der Zwischenwand gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles V und

Fig. 6 eine Ansicht eines zum Förderaggregat gehörenden Abschlußdeckels entgegen dem Pfeil V gesehen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, der über eine Saugleitung 12 mit der Saugseite eines Kraftstoff- Förderaggregats 14 verbunden ist. An der Druckseite des Kraftstoff-Förderaggregats 14 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine fördert das Kraftstoff-Förderaggregat 14 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18.

Das Kraftstoff-Förderaggregat 14 weist einen elektrischen Antriebsmotor 20 auf (Fig. 2), der zum Antrieb einer Förderpumpe 22 dient. Die Förderpumpe 22 hat als Förderglied ein umlaufendes Flügelrad 24, das mit einer zum Motoranker 26 gehörenden Ankerwelle 28 drehfest verbunden ist. Der Motoranker 26 des Elektromotors 20 ist von einem rohrförmigen, weichmagnetischen Bauteil 30 umgeben, an dessen Innenwand 32 Permanentmagnete 34 angeordnet sind. Die Permanentmagnete 34 sind ringsegmentförmig und liegen mit ihrer äußeren Ringsegmentfläche 36 (Fig. 4) an der Innenwand 32 des weichmagnetischen Bauteils 30 an. Das Bauteil 30 bildet den magnetischen Rückschluß des Elektromotors 20. Zwischen dem Förderglied 24 der Förderpumpe 22 und einem Raum 37 in welchem sich der Motoranker 26 befindet, ist eine Zwischenwand 38 angeordnet, die sich quer zur Drehachse des Motorankers 26 erstreckt. Zur Sicherung der Perma nentmagnete 34 am Bauteil 30 weist die Zwischenwand 38 für jeden Permanentmagneten 34 eine Tasche 40 auf, in welcher ein Endabschnitt des jeweiligen Permanentmagneten 34 aufgenommen ist. Zur Sicherung der Permanentmagneten 34 an dem Bauteil 30 in Richtung der Drehachse des Elektromotors 20 befindet sich in der Tasche 40 ein etwa ringförmiger Vorsprung 42 der Zwischenwand 38. Jeder Vorsprung 42 hat eine Anschlagschulter 44, welche mit der einen Stirnfläche 45 der Permanentmagneten 34 zu sammenwirkt. Weiter weist die Zwischenwand 38 einen Rohransatz 46 auf, der sich konzentrisch zur Drehachse des Motorankers 26 erstreckt und bis über die von der einen Stirnflache 45 des Permanentmagneten 34 abgewandte andere Stirnfläche 48 des Permanentmagneten 34 hinausragt. Der Vorsprung 42 ist mit einem Abstand von dem Rohran satz 46 angeordnet, welcher auf die Wanddicke 50 des Bauteils 30 abgestimmt ist. Dadurch ergibt sich ein Ring spalt 52 (Fig. 3), der als Aufnahme für das eine Ende des ferromagnetischen, rohrförmigen Bauteils 30 dient. Die Ausgestaltung der jeweiligen Tasche 40 für die einzelnen Permanentmagneten 34 ist insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich. Sie weist eine Wand 54 auf, die mit der Zwischenwand 38 einstückig verbunden ist. Die Wand 54 ist elastisch auslenkbar. Sie erstreckt sich konzentrisch zur Innenwand 32 des weichmagnetischen Bauteils 30. Der Vorsprung 42 weist für jeden Permanent magneten 34 eine Anschlagschulter 56, 58 auf. Die An schlagschultern 56, 58 sind so angeordnet, daß sie mit den radialen Segment-Seitenflächen 60, 62 des jeweiligen Permanentmagneten 34 derart zusammenwirken, daß die Permanentmagneten in Umfangsrichtung des Bauteils 34 an diesen gesichert sind. Dazu ist die Wand 54 elastisch auslenkbar und so angeordnet, daß sie an der inneren Ringsegmentfläche 64 des Permanentmagneten 34 unter Vor spannung anliegt. Der von der Zwischenwand 38 entfernte Endabschnitt 66 des Rohransatzes 46 dient als Paßauf nahme für ein Deckelteil 68, welches die endabschnitt seitige Öffnung des Rohransatzes 46 verschließt. Das Deckelteil 68 ist gleichzeitig als Motorgehäuseteil aus gebildet und übernimmt beispielsweise die Lagerfunktion für das eine Ende der Ankerwelle 28 und die Befestigung der Führungen 69 für die Kohlenbürsten 71 des elektrischen Antriebsmotors 20.

Wie weiter Fig. 2 zeigt ist in den Endabschnitt 66 des Rohransatzes 46 ein Ring 70 eingesetzt, der mit einer Schulter 72 an der von der Zwischenwand 38 abgewandten Stirnfläche des Bauteils 30 anliegt. Der Ring 70 weist für jeden Permanentmagneten 34 eine Aufnahmetasche 74 auf, welche dem anderen stirnseitigen Endbereich des jeweiligen Permanentmagneten 34 zugeordnet ist. Die Aufnahmetaschen 74 am Ring 70 sind ebenfalls mit einer elastischen Wand 154 abgebildet, deren Aufbau im wesent lichen dem der Wand 54 an der Zwischenwand 38 entspricht. Sie ist ebenfalls mit einem Anschlag 144 versehen, der mit der anderen Stirnfläche 48 der Permanentmagneten 34 zusammenwirkt. Die Wand 154 ist einstückig mit dem Ring 70 verbunden und elastisch auslenkbar. Ihre Anordnung ist ebenfalls so getroffen, daß sie vorgespannt an der inneren Ringsegmentfläche 64 des Permanentmagneten 34 anliegt. Das Deckelteil 68 erstreckt sich mit drei Stützfüßen 76 in den Rohransatz 46 hinein (Fig. 2) die sich an der von dem Permanentmagneten 34 abge wandten Seite des Rings 70 abstützen. Ring 70 ist so mit zwischen den Verdickungen 76 und Stirnfläche des weichmagnetischen Rauteils 30 eingespannt.

Die Zwischenwand 38 ist ferner mit einem Ringansatz 80 versehen, der sich von der Zwischenwand 38 aus entgegengesetzt dem Rohransatz 46 erstreckt und das Förderglied 24 umgibt. Am Ringansatz 80 ist ein Abschlußdeckel 82 befestigt. Der Abschlußdeckel 82 bildet zusammen mit dem Ringansatz 80 und der Zwischenwand 38 eine Förderkammer 84 der Förderpumpe 22, in welcher das Förderglied 24 umläuft. Die Förderpumpe 22, ist zweistufig aufgebaut und weist einen Kranz von flügelartigen Förderlementen 86 auf, die stegartig ausgebildet sind und sich radial erstrecken. Am Umfang des Förderglieds 24 sind weitere flügelartige Förderelemente 88 vorhanden. Wie insbesondere Fig. 5 zeigt, ist die der Förderkammer 84 zugewandte Seite der Zwischenwand 38 mit einem Förderkanal 90 versehen, der aus einem inneren Ringkanal, welcher den Förderelementen 86 zugeordnet ist, in einen äußeren Ringkanal übergeht, der mit den Förderelementen 88 zusammenarbeitet. Der äußere Ringkanal des Förderkanals 90 mündet in eine Ausgangsöffnung 92, durch welche der Raum 37 mit der Förderkammer 84 verbunden ist. Der Abschlußdeckel 82 weist ebenfalls einen Förderkanal auf, der dem Förderkanal 90 weitgehend entspricht (Fig. 6). An Stelle der Ausgangsöffnung ist der Förderkanal im Abschlußdeckel 82 jedoch mit einer Ansaugöffnung 94 ausgestattet, welche in den inneren Ringkanal des Förderkanals 90 mündet.

Im Betrieb des Förderaggregats wird als das zu fördernde Medium durch die Ansaugöffnung 94 in die Förderkammer 34 gesaugt, wo es von den Förderelementen 86 erfaßt und im Förderkanal 90 beschleunigt wird, wobei es vom inneren Ringkanal in den äußeren Ringkanal gelangt bis es schließlich über die Ausgangsöffnung 92 in den Raum 36 des Elektromotors gelangt. An einem Druckstutzen des Deckelteils 68 ist die Druckleitung 16 (Fig. 1) an geschlossen. Der Raum 36 bildet also gewissermaßen ein Teil der Druckleitung 16. Eine Zweistufen-Förderpumpe dieser Art ist in der US-PS 16 35 786 (Westco . . .) näher beschrieben.

Wie Fig. 2 zeigt, ist im Querschnitt gesehen die Außen fläche 6 an den Verlauf der Innenfläche 98 des Abschluß deckels 82 derart angepaßt, daß die Dicke des Abschluß deckels 82 über wesentliche Abschnitte annähernd gleich ist. Die Zwischenwand 38 mit ihrem Rohransatz 46 und ihrem Ringansatz 80 ist aus einem Kunststoff gefertigt, genauso wie das Deckelteil 68 und der Abschlußdeckel 82. Dadurch ist es möglich, daß an den sich ergebenden Stoßstellen 100 zwischen diesen Bauelementen diese Bauelemente dicht zusammengeschweißt werden können, was beispielsweise mit Hilfe von Ultraschall oder anderen Verbindungsverfahren bewerkstelligt werden kann. Dadurch ergibt sich eine dauerhafte und druckdichte Verbindung zwischen den einzelnen Teilen. Das Aggregatgehäuse wird also durch das Deckelteil 68, den Rohransatz 46, den Ringansatz 80 und den Abschlußdeckel 82 gebildet. Die Zwischenwand 38 bildet ein zentrales Bauteil, welches mit Aufnahmen 40, 52 für die Permanentmagnete 34 und das Rückschlußrohr 30 und mit Gehäusewänden 46, 80 versehen ist. Ähnliche Taschen für die Permanentmagneten weist auch der Ring 70 auf, der durch die Stützfüße 76 des Deckelteils 68 in dem Gehäuse eingespannt ist.

Dieser Aufbau des Förderaggregats ist besonders montage freundliche, weil das zentrale Bauelement, bestehend aus Zwischenwand 38, Rohransatz 46 und Ringansatz 30 so ausgebildet ist, daß das weichmagnetische Bauteil 30, die Magnete 34, der Ring 70, der vormontierte Anker 26 und das Deckelteil 68 lediglich in das Bau element eingesetzt werden müssen. Nach Schweißen der Stoßstelle 100 zwischen Rohransatz 46 und Deckelteil 68 können nach Drehen der Montageeinheit, das Förderglied 24 und der Abschlußdeckel 82 eingesetzt werden. Danach kann auch die andere Stoßstelle 100, zwischen dem Ring ansatz 80 und dem Abschlußdeckel 82 geschweißt und damit das Aggregat fertiggestellt werden. Der Schweiß vorgang an den Stoßstellen 100 ist ohne Schwierigkeiten dann auszuführen, wenn die miteinander zu verschweißenden Teile beispielsweise aus gleichen oder einem ähnlichen Kunststoff gefertigt sind.

Claims

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor für eine Förderpumpe, die ein in einer Förderkammer umlaufendes, mit dem Motoranker drehfest verbundenes Förderglied aufweist, wobei der Motoranker von einem weich magnetischen, rohrförmigen Bauteil umgeben ist, an dessen Innenwand wenigstens ein im Querschnitt im wesentlichen ringsegmentförmiger Permanentmagnet angeordnet ist und mit einer aus einem Kunststoff bestehende Zwischenwand, welche die Förderkammer von einem den Motoranker umgebenden, von dem Kraftstoff durchflossenen Raum trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (38) einen das Bauteil (30) umgebenden Rohransatz (46) hat, daß innerhalb des Rohransatzes (46) an der Zwischenwand (38) eine Tasche (40) zum Aufnehmen eines Abschnitts der Permanentmagneten (34) angeordnet ist, daß in der Tasche (40) ein axialer Vorsprung (42) angeordnet ist, der eine Anschlagschulter (44) für die eine Stirnfläche (45) des Permanentmagneten (34) hat und daß der Vorsprung (42) konzen trisch zum Rohransatz (46) und mit einem Abstand von diesem ange ordnet ist, welcher auf die Wanddicke (50) des rohrförmigen Bauteils (30) abgestimmt ist.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (36) mit der Druckseite der Förderpumpe (22) verbunden ist.

3. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß wenigstens eine Wand (54) der Tasche (40) elastisch ausge bildet ist.

4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Wand (54) an der inneren Ringsegmentfläche (64) des Permanentmagneten (34) unter Vorspannung anliegt.

5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vorsprung (42) für jeden Permanentmagneten (34) zwei Anschlag schultern (56, 58) angeordnet sind, die je mit einer der wenigstens annähernd radialen Segment-Seitenflächen (60, 62) Permanentmagneten (34) Zusammenwirken.

6. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß sich der Rohransatz (46) von der Zwischenwand (38) aus über das rohrsegmentförmige Bauteil (30) hinaus erstreckt und daß auf der von der Zwischenwand (38) abgewandten Seite des Rohreinsatzes (46) in diesen ein Ring (70) eingesetzt ist, der sich am rohrförmigen Bauteil (30) axial abstützt und eine Aufnahmetasche (74) für einen von dem einen Abschnitt entfernten anderen Abschnitts des Permanent magneten (34) hat.

7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (70) mit einer Schulter (72) an der ihm zugewandten Stirnfläche des rohrförmigen Bauteils (30) anliegt und einen Anschlag (144) für die andere Stirnfläche des Permanentmagneten (34) hat.

8. Aggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche (74) des Rings (70) wenigstens eine elastische auslenkbare, an der inneren Ringsegmentfläche (64) vorgespannt anliegende Wand (154) aufweist.

9. Aggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Rohransatz (46) von der Zwischenwand (38) aus mit einem Endabschnitt (66) über den Ring (70) erstreckt und mit diesem Endabschnitt einen Einpaß für ein Deckelteil (68) bildet.

10. Aggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (68) wenigstens ein mit der von dem Permanentmagneten (34) abgewandten Stirnfläche des Rings (70) zusammenwirkende Stütz fuß (76) hat.

11. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (38) an der von dem Rohransatz (46) abgewandten Seite einen Ringansatz (80) aufweist.

12. Aggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringansatz (80) ein Abschlußdeckel (82) befestigt ist und daß die dem Abschlußdeckel (82) zugewandte Seite der Zwischenwand zusammen mit dem Abschlußdeckel (82) und dem Ringansatz (80) die Förderkammer (84) mit der Förderpumpe (22) umschließt.

13. Aggregat nach, Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die einander zugewandten Seiten die Zwischenwand (38) und des Anschluß deckels (82) Förderkanäle (90) eingearbeitet sind, die mit Förder elementen (86, 88) des Förderglieds (24) zusammenwirken.

14. Aggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (82) mit einer Ansaugöffnung (94) versehen ist, die in die Förderkammer (84) mündet.

15. Aggregat nach einem der Ansprüche 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (68) von dem Rohransatz (46) und der Abschlußdeckel (82) mit dem Ringansatz (0) verschweißt sind.

16. Aggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Quer schnitt gesehen die Außenfläche (96) des Abschlußdeckels (82) an den Verlauf der Innenfläche (98) derart angepaßt ist, daß die Dicke des Abschlußdeckels (82) über wesentliche Abschnitte annähernd gleich ist.