DE3540260A1 - Aggregat zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zu einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofförderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 27 00 855), bei dem der Druckraum mit einem Rückschlagventil ausgestattet ist, das bei Überdruck öffnet und somit durch Überdruck drohende Schäden an der Anlage verhindert. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird der, der Maschine sicherheitshalber zuviel zugeführte Kraftstoff in den Vorratstank zurückgeleitet, wobei er aber erheblich erwärmt worden ist. Dieser nun erwärmte Kraftstoff gast dort aus. Solange die Brennkraftmaschine arbeitet, ist dieser Sachverhalt ohne Bedeutung. Ist die Brennkraftmaschine aber nach einer längeren Betriebsdauer stillgesetzt worden, wobei sich der gesamte Tankinhalt erwärmt hat, bildet sich in dem Förderaggregat ein Dampf- oder Gaspolster, das schließlich den gesamten Druckraum des Kraftstofförderaggregats füllt und dabei den im Aggregatgehäuse befindlichen Kraftstoff über die Saugöffnung in den Tank zurückdrückt. Ein Entweichen des Dampfes durch das Überdruckventil ist aber nicht möglich, weil der über dem Förderdruck des Aggregats liegende Schließdruck des Ventils durch den Dampfdruck nicht überwunden werden kann. Beim Wiedereinschalten des Kraftstofförderaggregats muß also zunächst das Gas aus dem Leitungssystem entfernt werden, indem es durch die Pumpe und den von dieser erneut angesaugte Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Dadurch wird die Versorgung der Brennkraftmaschine erheblich verzögert, was unter bestimmten Umständen unangenehm und auch gefährlich sein kann, wenn es sich bei der Brennkraftmaschine um den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges handelt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der entstehende Dampf sofort aus dem Aggregatsgehäuse entweichen kann, weil bei stillgesetzter Pumpe der Durchgang im Schließglied des Überdruckventils offen ist und der Dampf zur Saugseite der Förderpumpe gelangt. Bei arbeitender Förderpumpe wird jedoch das Schließelement durch den nun strömenden Kraftstoff in seine Schließstellung bewegt und dort gehalten, so daß das Schließglied des Überdruckventils seine Sicherheitsfunktion voll übernimmt. Eine Verzögerung der Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff wird dadurch also vermieden.

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

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einer Brennkraftmaschine und mit einem Kraftstoff-Vorratstank, in dem - nicht sichtbar - ein Kraftstofförderaggregat angeordnet ist, Fig. 2 ein außer Betrieb befindliches Kraftstofförderaggregat der bei der Anordnung gemäß Fig. 1 verwendeten Art, in vergrößerter Darstellung, teilweise geschnitten, Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit III in Fig. 2 und Fig. 4 die Schnittfläche an der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoff-Vorratstank 10, in dem - nicht sichtbar - ein Kraftstofförderaggregat angeordnet ist. An dem Kraftstofförderaggregat ist eine Förderleitung 12 angeschlossen, über welche eine Brennkraftmaschine 14 mit Kraftstoff versorgt wird, wenn das Förderaggregat arbeitet. Fig. 2 zeigt ein Kraftstoff- Förderaggregat 16, das zur Versorgung der Brennkraftmaschine 14 verwendet wird und das in dem Kraftstoff- Vorratstank 10 untergebracht werden kann. Es weist ein Gehäuse 18 auf, das rohrförmig ausgebildet ist. Die beiden offenen Enden des rohrförmigen Gehäuses 18 sind durch Gehäusedeckel 20 und 22 verschlossen. Der Gehäusedeckel 20 weist einen Saugstutzen 24 auf, während der Gehäusedeckel 22 mit einem Druckstutzen 26 versehen ist. Nahe dem Saugstutzen 24 ist im Innern des Gehäuses 18 - zu dem auch die Gehäusedeckel 20 und 22 gehören - ein aus zwei Stufen bestehendes Pumpaggregat 28 untergebracht.

Die zweistufige Förderpumpe 28 wird durch einen Elektromotor angetrieben, dessen Ankerwelle 30 in Fig. 2 sichtbar ist. Der Gehäusedeckel 22 weist ein besonders gestaltetes Überdruckventil 32 auf, das insbesondere anhand der Fig. 3 und 4 erläutert werden soll. Wie aus der vorstehenden Schilderung hervorgeht, durchströmt der zu fördernde Kraftstoff das Gehäuse 18 des Förderaggregats vom Saugstutzen 24 zum Druckstutzen 26 in Richtung eines Pfeiles, der mit 34 bezeichnet ist. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise aus der DE-OS 27 00 855 bekannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Pumpaggregat 28 durch eine Vorförder- oder Seitenkanalstufe 36 und eine dieser in Strömungsrichtung des Kraftstoffs nachgeordneten, als Innenzahnrad oder Gerotorpumpe ausgebildeten Haupt- oder Druckstufe 38 gebildet. Das Pumpaggregat 28 begrenzt einseitig einen unter Förderdruck stehenden Druckraum 40 (Fig. 2), der sich zwischen dem Pumpaggregat 28 und dem Gehäusedeckel 22 befindet. In diesem, vom Kraftstoff durchströmten Druckraum 40 befindet sich auch der Elektromotor.

Das Überdruckventil 32 weist ein Schließglied 44 auf, das in einem rohrförmigen Ansatz 46 des Gehäusedeckels 22 untergebracht ist. Das Schließglied selbst ist nach Art einer Hülse ausgebildet und weist an seinem einen Ende einen Ringbund 48 mit einer Stützschulter 50 auf, an der sich eine das hülsenförmige Teilstück des Schließglieds 44 umgebende, vorgespannte Druckfeder 51 abstützt. Eine der Stützschulter 50 gegenüberliegende, am rohrförmigen Ansatz 46 verankerte Abstützung 52 sichert die Druckfeder 51 in dem Ansatz 46 und stellt die erforderliche Vorspannung der Druckfeder 51 sicher. Der von der Abstützung 52 abgewandte Bereich des Ringbundes 48 ist als Dichtelement 54 ausgebildet, dem ein Ventilsitz 56 des Gehäusedeckels 22 zugeordnet ist. In der in Fig. 3 gezeigten Bestriebsstellung legt die Feder 50 das Schließglied 44 mit seinem Dichtbereich 54 an dem Ventilsitz 56 an, so daß sich das Schließglied 44 in einer Betriebslage befindet, in welcher der normale Betrieb des Kraftstofförderaggregats 16 abläuft. Das Schließglied 44 des Überdruckventils 32 weist einen Durchgang 60 auf, der sich in Längsrichtung des Schließglieds 44 erstreckt und somit den Druckraum 40 des Aggregats mit der Saugseite (Tank) der Pumpe 28 verbindet. An seiner dem Druckraum 40 zugekehrten Seite ist der Durchgang 60 als kegeliger Ventilsitz 62 ausgebildet, dem eine als Schließelement dienende Kugel 64 zugeordnet ist. Der Sitzkegel 62 am Schließglied 44 divergiert zum Druckraum 40. Bei aufrechter Anordnung des Kraftstofförderaggregats 16 - so wie dies beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, liegt die Schließkugel 64 in einem Fangtrichter 66, der an den Gehäusedeckel 22 angeformt ist und in den Druckraum 40 ragt. Der Fangtrichter 66 divergiert zum Schließglied 44. Der Abstand zwischen dem Fangtrichter 66 und dem Kegelsitz 62 am Schließglied 44 ist so gewählt, daß sich die Kugel 64 zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegen kann. Die Schließstellung ist in Fig. 3 strichpunktiert dargestellt und mit 70 bezeichnet. In der ausgezogenen Öffnungsstelle der Kugel 64 liegt diese an drei mit Abstand voneinander angeordneten, rippenartigen Vorsprüngen 72 an, die am Fangtrichter 66 ausgebildet sind. Zwischen den Rippen 72 verbleiben Kanäle 74 (Fig. 4).

Während des Betriebs des Förderaggregats 16 wird die Kugel 64 und dem in Richtung des Pfeiles 34 strömenden Fördermediums in den Sitzkegel 62 gedrückt, so daß die Längsbohrung 60 im Schließglied 40 verschlossen ist. Das Fördermedium strömt also über den Druckstutzen 26 und die Förderleitung 12 zur Brennkraftmaschine 14. Wenn infolge einer Störung in der Anlage der im Druckraum 40 herrschende Druck einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird das Schließglied 44 zusammen mit der im Sitzkegel 62 liegenden Kugel 64 in Richtung des Pfeiles 76 gegen die Kraft der Druckfeder 50 vom Ventilsitz 56 abgehoben, so daß das Fördermedium am Ringbund 48 des Schließglieds 44 vorbeiströmen und aus dem rohrförmigen Ansatz 46 austretend auf die Saugseite der Pumpe gelangt. Diese Saugseite ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Innere des Vorratstanks 10 gebildet. Wenn das Kraftstofförderaggregat 16 nach einer längeren Betriebszeit stillgesetzt wird und sich der im Vorratstank 10 befindliche Kraftstoff erwärmt hat und ausgast, wird dies auch der im Druckraum 40 befindliche Kraftstoff tun. Die dabei auftretenden Gasblasen strömen dann jedoch sofort durch die Kanäle 74 zwischen den Vorsprüngen 72 des Fangtrichters 66 hindurch und gelangen zwischen Kugel 64 und Sitzkegel 62 in die Bohrung 60 des Schließglieds 44, von wo sie aus in den Kraftstoffvorratstank ausmünden.

Der Betrieb dieses Entlüftungsventils 62, 64 ist besonders sicher, wenn das Förderaggregat 16 in einer Stellung angeordnet ist, in welcher die Hauptströmungsrichtung 34 im Gehäuse 18 von der Waagrechten abweicht. Dabei ist es unerheblich, ob das Förderaggregat 16 als sogenanntes Intank-Aggregat oder als sogenanntes Inline-Aggregat angeordnet ist. Bei der Verwendung des Aggregats 16 als Inline-Aggregat ist natürlich eine Rückführungsleitung notwendig, welche von dem rohrförmigen Ansatz 46 in den Vorratstank 10 führt, damit die austretenden Gase nicht zu einer unerwünschten Geruchsbelästigung führen können.

Claims (6)

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine, mit einem vom Kraftstoff durchströmten Gehäuse, in dem eine Förderpumpe und ein diese antreibender Motor untergebracht sind und in Strömungsrichtung des Kraftstoffs hinter der Förderpumpe ein durch diese begrenzter Druckraum gebildet ist, der über ein bei Überdruck öffnendes Ventil zur Saugseite der Pumpe öffenbar ist, wobei das Schließglied des Ventils durch ein vorgespanntes Federelement während des Normalbetriebs des Förderaggregats in Schließstellung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (44) einen die Druckseite der Pumpe mit deren Saugseite verbindenden Durchgang (60) aufweist, der druckseitig mit einem Sitz (62) für ein Schließelement (64) versehen ist, welches auf der Druckseite des Durchgangs zwischen einer Schließstellung (70) und einer Öffnungsstellung bewegbar angeordnet ist.

2. Förderaggregat nach Anspruch 1, wobei das Förderaggregat in einer Stellung angeordnet ist, in welcher die Hauptströmungsrichtung im Gehäuse von der Waagrechten abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließelement (64) in seiner Öffnungsstellung in einem Fangtrichter (66) des Gehäuses (22) liegt, der zum Schließglied (44) divergiert.

3. Förderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangtrichter (66) mehrere, vorzugsweise drei mit Abstand voneinander angeordnete, rippenartige Vorsprünge (72) aufweist.

4. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließelement (64) als Kugel ausgebildet ist.

5. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die saugseitige Mündung des Durchgangs (60) im Kraftstofftank (10) befindet.

6. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat (16) in dem Vorratstank (10) angeordnet ist.