DE4020471A1 - Motorbetriebene pumpe zum einbau in einen tank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorbetriebene Pumpe zum Ein­ bau in einen Tank, die in einem Flüssigkraftstofftank etwa eines Kraftfahrzeugs verwendet wird; insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung eines Lagers, in dem ein Ende einer Rotorwelle aufgenommen ist.

Bei der konventionellen motorbetriebenen Pumpe zum Einbau in einen Tank, bei der ein Bürstenmotor vorgesehen ist, ist ein Paar Bürsten allgemein einander gegenüberstehend in Radialrichtung an einem Lager angeordnet, in dem eine Rotorwelle drehbar aufgenommen ist. Sowohl die Bürsten als auch das Lager sind von einer Halterung aus Isolierstoff gehalten und gegeneinander isoliert. Eine solche motorbe­ triebene Pumpe ist z. B. in der nichtgeprüften JP-Patent­ anmeldung Sho 63-2 72 994 beschrieben.

Wenn jedoch ein Rotor oder ein daran befestigtes Laufrad durch irgendeine Störung während der Rotation mechanisch blockiert, fließt ein großer Strom ständig vom Rotor durch die Bürsten und die neben den Bürsten vorgesehenen Ge­ räuschdämpfer. Dadurch werden diese Bürsten und Geräusch­ dämpfer sehr stark erhitzt, und die darum herum angeordnete Halterung schmilzt aufgrund der Wärmeeinwirkung. Infolge­ dessen kann die Isolierung zwischen den Bürsten und dem Lager nicht gewährleistet werden, was zu schwerwiegenden Störungen führt, indem z. B. die Plus- und die Minusseiten- Bürste das Lager kontaktieren, was zu einem Kurzschluß zwi­ schen den Bürsten führt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer motor­ betriebenen Pumpe zum Einbau in einen Tank, bei der die Gefahr eines Kurzschlusses der Bürsten auch bei ungewollt blockierendem Rotor nicht auftreten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt die motorbetriebene Pumpe nach der Erfindung zum Einbau in einen Tank: ein Gehäuse, einen im Gehäuse angeordneten Motor, der als Pumpe arbeitet und einen Kommutator aufweist, einen Bügel, der in dem Ge­ häuse fest montiert ist und eine Rotorwelle des Motors haltert und mehrere Bürsten, die jeweils elektrischen Kon­ takt mit dem Kommutator herstellen, verschiebbar hält, ein Lager, das in dem Bügel ortsfest angeordnet ist und die Rotorwelle drehbar aufnimmt, und eine die Außenfläche des Lagers bedeckende Isolierschicht, die aus einem warmfesten Material besteht.

Wenn bei dieser motorbetriebenen Pumpe zum Einbau in einen Tank die Bürsten eine Oberfläche des Lagers mechanisch kontaktieren, ist die Isolierung zwischen den Bürsten den­ noch durch den Isolierfilm sichergestellt.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine motorbetriebene Pumpe nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt in Vertikalrichtung, wobei ein Lager 15 gezeigt ist; und

Fig. 4 einen Querschnitt in Vertikalrichtung, wobei ein Lager 15′ aus einem Isolierstoff gezeigt ist.

Selbstverständlich sind einige bzw. sämtliche Figuren sche­ matische Darstellungen, die nur der Erläuterung dienen und nicht unbedingt die richtigen relativen Größen oder Lagen der gezeigten Elemente wiedergeben.

Nach Fig. 1, die ein Querschnitt durch die motorbetriebene Pumpe ist, hat ein Motor 1 einen Rotor 2, einen Kommutator 3, ein Paar Bürsten 4 (von denen nur eine vollständig zu sehen ist) und einen Ständer 13 aus einem Ferrit-Dauerma­ gneten. Ein oberer Endteil 5a einer Rotorwelle 5 ist von einem Bügel 22 aus einem Isolierstoff (z. B. Polyacetal) über ein Lager 15 gehalten, und ein unterer Endteil 5b der Rotorwelle 5 ist von einem Bügel 16 über ein Lager 14 ge­ halten. Beide Bügel 22 und 16 sind an einem Motorgehäuse 8 befestigt, so daß dadurch der Rotor 2 drehbar vom Motorge­ häuse 8 gehaltert ist. Der Ständer 13 ist vom Motorgehäuse 8 ortsfest gehaltert. Jede Bürste 4 ist in Vertikalrichtung verschiebbar in dem Bügel 22 gehalten und von einer Feder 12 so beaufschlagt, daß sie in elektrischen Kontakt mit dem Kommutator 3 drückbar ist. Elektrischer Strom wird dem Ro­ tor 2 von zwei Anschlußstiften 21 über die Bürsten 4 und ihre Bürstenlitzen 4a zugeführt. Ein Laufrad 6, das durch seine Rotation als Pumpe arbeitet, ist am unteren Endteil 5b der Rotorwelle 5 befestigt und von einer unteren Ab­ deckung 7 abgedeckt. In der unteren Abdeckung 7 und einem Teil des Bügels 16 ist ein Einlaßkanal 7a gebildet, durch den ein Flügelteil des Laufrads 6 exponiert ist. Entlang einem Teil des Umfangs des Laufrads 6 ist in dem Bügel 16 eine Nut 16a gebildet, und in der unteren Abdeckung 7 ist ebenfalls eine Nut 7b gebildet. Diese Nuten 16a und 7b bil­ den zwischen sich einen bogenförmigen Durchlaß 18 in einem vorbestimmten Winkelbereich. Ein Ende des Durchlasses 18 mündet in den Einlaßkanal 7a, und das andere Ende steht mit einem Innenraum 17, der zwischen dem Motorgehäuse 8 und dem Rotor 2 liegt, über einen zugehörigen vertikalen Durchlaß 16b in Verbindung, wodurch eine Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 7a und dem Innenraum 17 hergestellt ist. Der Bügel 22 ist mit einer Abdeckung 23 aus einem Isolierstoff abgedeckt und hat ein Auslaßrohr 10 sowie ein Paar von rohrförmigen Vorsprüngen 23a (von denen nur einer gezeigt ist). In jeden rohrförmigen Vorsprung 23a ist ein Anschluß­ stift 21 engpassend eingesetzt. Ein oberer Endteil des An­ schlußstiftes 21 ragt aus den rohrförmigen Vorsprüngen 23a so hervor, daß Außenleiter (nicht gezeigt) daran anschließ­ bar sind. Ein unteres Ende des Anschlußstifts 21 ist in dem Bügel 22 befestigt und mit einem Geräuschdämpfer 20 ver­ bunden, der in dem Bügel 22 befestigt ist, wie noch be­ schrieben wird.

Fig. 2 ist eine Draufsicht entlang der Linie II-II von Fig. 1 (Fig. 1 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I von Fig. 2). Ein Ende des Geräuschdämpfers 20 ist mit einer Anschlußklemme 24 elektrisch verbunden, und das andere Ende des Geräuschdämpfers 20 ist mit der Bürstenlitze 4a der Bürste 4 elektrisch verbunden. In dem Bügel 22 ist ein Paar von ersten Durchgangslöchern 22c und ein Paar von zweiten Durchgangslöchern 22d gebildet. Jedes erste Durchgangsloch 22c ist so geformt, daß es eine viereckige Hauptnut 22c1, in der die Bürste 4 und die Feder 12 gehalten sind, und eine Hilfsnut 22c2 hat, die als Ausnehmung für die Bürsten­ litze 4a der Bürste 4 dient. Jedes zweite Durchgangsloch 22d ermöglicht eine Kraftstoffkommunikation zwischen einem inneren Durchlaß 10a (Fig. 1) des Auslaßrohrs 10 und dem Innenraum 17 (Fig. 1). Ferner sind in dem Bügel 22 ein Paar Löcher 22e mit jeweils einem Boden, ein Paar Löcher 22f mit jeweils einem Boden und vier Nuten 22g gebildet. Jeder elektrische Geräuschdämpfer 20 ist in ein Loch 22e einge­ setzt, und jede Anschlußklemme 24 ist in ein Loch 22f ein­ gesetzt. Wicklungszuleitungen der Geräuschdämpfer 20 sind in den Nuten 22g befestigt.

Der vertikale Querschnitt von Fig. 3 zeigt das Lager 15. Das Lager 15 besteht aus einem Metall wie etwa Bronze, und eine Außenfläche des Lagers 15 ist mit einer Isolierschicht 25 beschichtet. Diese Isolierschicht 25 ist z. B. eine Pul­ verbeschichtung aus einem warmfesten und chemisch beständi­ gen Isolierstoff wie Epoxidharz. Der obere Endteil 5a der Rotorwelle 5 ist von einer Innenfläche 15a des Lagers 15 mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen drehbar gehaltert. Das Lager 15 mit der Isolierschicht 25 ist engpassend in eine Öffnung 22h (Fig. 1) in der Mitte des Bügels 22 ein­ gesetzt.

Bei der oben beschriebenen motorbetriebenen Pumpe zum Ein­ bau in einen Tank laufen der Rotor 2 und das daran befe­ stigte Laufrad 6 um, wenn dem Rotor 2 durch die Anschluß­ stifte 21, die Anschlußklemmen 24, die Geräuschdämpfer 20, die Bürsten 4 und den Kommutator 3 eine Spannung zugeführt wird. Der Flüssigkraftstoff (nicht gezeigt) wird dadurch aufwärts in den Einlaßkanal 7a angesaugt und durch den In­ nenraum 17 zum Auslaßrohr 10 gefördert. Aus dem Auslaßrohr 10 wird der Flüssigkraftstoff einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) zugeführt.

Wenn der Rotor oder das Laufrad 6 während der Rotation aus irgendeinem Grund mechanisch blockiert, fließt ein großer Strom ständig durch die Bürsten 4 und die Geräuschdämpfer 20 zum Rotor 2. Die Bürsten 4 und die Geräuschdämpfer 20 werden dadurch sehr stark erhitzt, und der um sie herum angeordnete Bügel 22 schmilzt durch die Wärmeeinwirkung. Da jedoch die Isolierschicht 25 ausreichende Warmfestigkeit hat, wird die elektrische Isolierung zwischen den Bürsten 4 und dem Lager 15 aufrechterhalten, so daß ein Kurzschluß zwischen den Bürsten vermieden wird.

Anstelle des Lagers 15, das mit der Isolierschicht 25 be­ schichtet ist, kann ein modifiziertes Lager 15′ (Fig. 4) eingesetzt werden, das aus einem warmfesten Isolierstoff wie etwa Keramik besteht.

Claims (2)

1. Motorbetriebene Pumpe zum Einbau in einen Tank, gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (8);
einen im Gehäuse angeordneten Motor (1), der als Pumpe arbeitet und einen Kommutator (3) aufweist;
einen Bügel (22), der in dem Gehäuse fest montiert ist und eine Rotorwelle (5) des Motors haltert und mehrere Bürsten (4), die jeweils elektrischen Kontakt mit dem Kom­ mutator herstellen, verschiebbar hält;
ein Lager (15), das in dem Bügel ortsfest angeordnet ist und die Rotorwelle drehbar aufnimmt; und
eine die Außenfläche des Lagers bedeckende Isolier­ schicht (15), die aus einem warmfesten Material besteht.

2. Motorbetriebene Pumpe zum Einbau in einen Tank, gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (8);
einen im Gehäuse angeordneten Motor (1), der als Pumpe arbeitet und einen Kommutator (3) aufweist;
einen Bügel (22), der in dem Gehäuse fest montiert ist und eine Rotorwelle (5) des Motors haltert und mehrere Bürsten (4), die jeweils elektrischen Kontakt mit dem Kom­ mutator herstellen, verschiebbar hält; und
ein Lager (15), das in dem Bügel ortsfest angeordnet ist und die Rotorwelle drehbar aufnimmt und aus einem warm­ festen Isoliermaterial besteht.