DE4102323A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem Kraftstoffbehälter eingetauchte bzw. als Tauchpumpe angeordnete Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Kraftstoffpumpe für ein Motorfahr­ zeug mit einer verbesserten Pumpleistung.

Eine bekannte, in einem Kraftstoffbehälter eingetauchte Kraftstoffpumpe ist für die Zufuhr einer konstanten Kraft­ stoffmenge zu einem Motor des Motorfahrzeugs selbst für den Fall ausgelegt, daß die Oberfläche eines einen niedrigen Stand in dem Kraftstoffbehälter aufweisenden Kraftstoffs, unter dem Einfluß einer schnellen Beschleunigung, einer Kurvenfahrt oder einer Bewegung des Kraftfahrzeugs unter einer Neigung, geneigt verläuft.

Eine derartige Kraftstoffpumpe ist beispielsweise durch die japanische Patentveröffentlichung Hr. 47-21 843 bekannt. Diese Kraftstoffpumpe umfaßt einen ersten und einen zweiten zentrifugalen Pumpabschnitt, wobei beide Abschnitte in ei­ ner Tandemanordnung senkrecht zu einer Kraftstoffansaug­ richtung angeordnet sind. Jeder der Pumpabschnitte weist ein über eine Motorwelle für eine Drehbewegung antreibbares Laufrad auf. Der erste Pumpabschnitt dient dazu, Kraftstoff aus einem Hauptbehälter in einen Unter- bzw. Nebenbehälter zu pumpen und der zweite Pumpabschnitt dient dazu, Kraft­ stoff aus dem Nebenbehälter zu dem Motor zu pumpen. Die aus dem ersten Pumpabschnitt ausströmende Menge ist so einge­ stellt, daß sie größer ist als diejenige des zweiten Pump­ abschnitts. Dementsprechend wird eine Differenz, zwischen der durch den ersten Pumpabschnitt von dem Hauptbehälter in den Nebenbehälter geförderten Kraftstoffmenge und der über den zweiten Pumpabschnitt von dem Nebenbehälter zu dem Mo­ tor geförderten Kraftstoffmenge, in den Nebenbehälter ge­ speichert. Der Nebenbehälter weist eine obere, in den Hauptbehälter öffnende Öffnung auf, so daß, wenn der Kraft­ stoffpegel in dem Nebenbehälter das Niveau der oberen Öff­ nung erreicht hat, Kraftstoff aus dem Nebenbehälter über die obere Öffnung in den Hauptbehälter zurückströmen kann. Demzufolge wird der Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter stets auf einem konstanten Niveau bzw. Pegel gehalten. Bei dieser Ausgestaltung wird selbst dann, wenn der Kraftstoff­ pegel in dem Hauptbehälter so niedrig ist, daß zeitweise kein Kraftstoff über die Einlaßöffnung des ersten Pump­ abschnitts angesaugt wird, in dem Nebenbehälter enthaltener Kraftstoff zuverlässig zu dem Motor gefördert.

Bei der oben genannten herkömmlichen Kraftstoffpumpe ist es erforderlich, daß die aus dem ersten Pumpabschnitt strö­ mende Kraftstoffmenge größer ist, als diejenige des zweiten Pumpabschnittes, damit der konstante Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter aufrechterhalten wird. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß der Auslaßdruck des ersten Pumpabschnit­ tes derart hoch ist, weil der erste Pumpabschnitt lediglich dazu dient, Kraftstoff aus dem Hauptbehälter in den Neben­ behälter zu pumpen. Auf der anderen Seite wird für den zweiten Pumpabschnitt ein hoher Auslaßdruck benötigt, damit Kraftstoff aus dem Nebenbehälter dem Motor zugeführt werden kann. Insbesondere dann, wenn der Motor mit einer Kraft­ stoffeinspritzeinrichtung versehen ist, ist es erforder­ lich, daß der Auslaßdruck des zweiten Pumpabschnittes nor­ malerweise auf zwei kg/cm² oder mehr eingestellt wird.

Im allgemeinen wird die Drehgeschwindigkeit jedes Laufrads der Kraftstoffpumpe ausgehend von der Kapazität bzw. dem Fördervermögen des zweiten Pumpabschnittes eingestellt, denn es ist die primäre Aufgabe der Kraftstoffpumpe, dem Motor Kraftstoff zuzuführen. Da jedoch jedes Laufrad über die gemeinsame Motorwelle angetrieben wird, ist die Drehge­ schwindigkeit des Laufrades des ersten Pumpabschnitts gleich derjenigen des Laufrades des zweiten Pumpabschnitts. Dies führt dazu, daß die Drehgeschwindigkeit des Laufrads in dem ersten Pumpabschnitt zu hoch ist, was zu einer Lärm­ entwicklung aufgrund eines übermäßigen Auslaßdruckes und einer übermäßigen Auslaßströmung führt.

Es benötigen weiterhin Hochleistungsmotore, die mit einem Auflader ausgerüstet sind, einen hohen Druck und eine ent­ sprechende durch die Kraftstoffpumpe erzeugte Strömung. Da diese Voraussetzung jedoch allein durch den zweiten Pump­ abschnitt erfüllt werden kann, ist es erforderlich, daß die Größe der Kraftstoffpumpe oder die Drehgeschwindigkeit je­ des Laufrads vergrößert wird, was zu einer Herabsetzung der Haltbarkeit, einer Vergrößerung der Lärmentwicklung und ei­ nem Anwachsen der Kosten führt. Da weiterhin die Drehge­ schwindigkeit jedes Laufrads vergrößert wird, steigen der Auslaßdruck und die Strömung des ersten Pumpabschnitts wei­ ter übermäßig an, was dazu führt, daß die Leistungsfähig­ keit der Kraftstoffpumpe als Ganzes herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff­ pumpe zu schaffen, bei der individuell die Leistung des er­ sten Pumpabschnitts zum Fördern von Kraftstoff aus dem Hauptbehälter in den Nebenbehälter und des zweiten Pump­ abschnitts zum Fördern des in dem Nebenbehälter befindli­ chen Kraftstoffs zu dem Motor berücksichtigt wird, wodurch der Pumpenwirkungsgrad mit geringen Kosten verbessert wird, und eine lange Haltbarkeit sowie eine geringe Geräuschent­ wicklung erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoff­ pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist ein erster Pumpenka­ nal für die erste Pumpeinrichtung unabhängig von dem zwei­ ten Pumpenkanal für die zweite Pumpeinrichtung ausgebildet. Dementsprechend kann der Auslaßdruck jeder Pumpenrichtung beliebig eingestellt werden, indem die Länge jedes der Pumpkanäle in entsprechender Weise vorgegeben wird.

Es kann weiterhin die aus jeder Pumpeinrichtung strömende Flüssigkeitsmenge dadurch beliebig eingestellt werden, daß ein Querschnittsbereich jedes Pumpkanals entsprechend ein­ gestellt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen für die erfindungsge­ mäße Kraftstoffpumpe ergeben sich aus den rückbezogenen An­ sprüchen.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraft­ stoffpumpe werden mit weiteren Einzelheiten anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Kraftstoffversorgungssy­ stems mit einer Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 in unvollständiger, Fig. 1 entsprechender Ansicht einen anderen Schnitt des Kraftstoffversorgungssy­ stems,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 1, wobei der Schnittbereich I-I Fig. 1 und der Schnittbereich II-II Fig. 2 entspricht,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 in unvollständiger, Fig. 5 entsprechender Darstel­ lung, einen anderen Schnitt des Kraftstoffversor­ gungssystems,

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5, wobei der schnittbereich V-V Fig. 5, und der Schnittbereich VI-VI Fig. 6 entspricht, und

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist mit 2 ein Hauptbehäl­ ter zur Aufnahme von Kraftstoff für einen nicht dargestell­ ten Motor bezeichnet; in einem im wesentlichen mittleren Abschnitt des Hauptbehälters 2 ist ein Unter- bzw. Nebenbe­ hälter 6 angeordnet. Das obere Ende des Nebenbehälters 2 ist über Klammern 5 mit einer oberen Platte 3 verbunden. Ein Außenumfangsabschnitt der oberen Platte 3 ist über eine ringförmige Dichtung 4 mit einer oberen Wand 2a des Haupt­ behälters 2 über Schraubenbolzen B verbunden. Der Nebenbe­ hälter 6 ist aus einem Kunstharz, wie Polyamid oder Polya­ cetal hergestellt. Der Nebenbehälter 6 erstreckt sich somit von der oberen Platte 3, die an der oberen Wand 2a des Hauptbehälters 2 festgelegt ist, derart nach unten, daß als Kraftstoffkanal ein Zwischenraum c zwischen dem bodenseiti­ gen Ende des Nebenbehälters 6 und einer Bodenwand 2b des Hauptbehälters 2 verbleibt. Der Nebenbehälter 6 ist mit ei­ ner Seitenwand 6a und einer Unterteilungswand 6b versehen, die sich von einem unteren Abschnitt der Seitenwand 6a ein­ wärts erstreckt. An dem bodenseitigen Ende des Nebenbehäl­ ters 6, d. h. dem bodenseitigen Ende einer Seitenverlänge­ rungswand bzw. unteren Verlängerung 6c der Seitenwand 6a des Nebenbehälters 6, ist ein Filter 9 vorgesehen. Damit ist der Innenraum des Nebenbehälters 6 durch die Untertei­ lungswand 6b generell in eine obere bzw. Schwimmerkammer 7 und in eine untere bzw. Filterkammer 8 unterteilt. Der Fil­ ter 9 ist im wesentlichen eben und er liegt der Bodenwand 2b des Hauptbehälters 2 im wesentlichen durch den dazwi­ schenliegenden Zwischenraum C getrennt parallel gegenüber. Der Filter 9 ist aus einem geköpelten Nylongewebe gebildet, das aus Schußfäden (46/Inch von 210 Denier-Garn) und Kett­ fäden (163/Inch aus 220 Denier-Garn) gebildet, so daß durch den Filter 9 Kraftstoffin hohem Ausmaß in der Filterkammer 8 zurückgehalten wird, um einen Rückfluß des Kraftstoffs aus der Filterkammer 8 in den Hauptbehälter 2 zu verhin­ dern.

Eine motorisch angetriebene Kraftstoffpumpe 40 ist in der Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 in einem im wesent­ lichen mittigen Abschnitt vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe 40 dient dazu, Kraftstoff aus der Filterkammer 8 in die Schwimmerkammer 7 zu pumpen und um gleichzeitig Kraftstoff aus der Schwimmerkammer 7 zu dem Motor zu fördern. Die Kraftstoffpumpe 40 ist an ihrem unteren Endabschnitt durch einen mittigen, ausgeschnittenen Abschnitt der Untertei­ lungswand 6b über ein Gummikissenelement 41 unterstützt, um für Dichtheit und eine Schwingungsisolierung zu sorgen. Der mittige, ausgeschnittene Abschnitt der Unterteilungswand 6b und das Gummikissenelement 41 sind mit entsprechenden Öff­ nungen 6d und 41a versehen, die mit einer Kraftstoffeinlaß­ öffnung 42 in Verbindung stehen, die durch einen Gehäu­ sekörper 57 eines Pumpabschnitts 50 der Kraftstoffpumpe 40 verlaufend ausgebildet ist. Eine Läuferwelle 70 eines Mo­ torabschnitts 49 ist durch eine Lageröffnung 56a geführt, die in einem Abdeckelement 56 des Pumpabschnitts 50 ausge­ bildet ist. Ein erstes und ein zweites Laufrad 21, 22 sind für eine gemeinsame Drehbewegung an der Läuferwelle 70 befestigt. Sowohl das erste wie auch das zweite Laufrad 21, 22 weisen eine Vielzahl äußerer Umfangsschaufeln zum Erzeu­ gen eines hohen Pumpdruckes auf.

Das erste Laufrad 21 ist in axialer Richtung an der unteren Seite von dem Gehäusekörper 57 umgeben und an der oberen Seite von einer Zwischenplatte 54, und es wird in Umfangs­ richtung von einem ersten ringförmigen Abstandshalter 23 umgeben. Ein axiales Spiel zwischen dem ersten Laufrad 21 und dem Gehäusekörper 57 oder der Zwischenplatte 54 ist auf 0,07 mm oder weniger eingestellt. Das zweite Laufrad 22 wird in axialer Richtung an der unteren Seite von der Zwi­ schenplatte 54 und an der oberen Seite von dem Abdeckele­ ment 56 umgeben und es wird in Umfangsrichtung von einem zweiten ringförmigen Abstandshalter 24 umgeben. Ein Axial­ spiel zwischen dem zweiten Laufrad 22 und der Zwischen­ platte 54 oder dem Abdeckelement 56 ist gleichfalls auf einen Wert von 0,07 mm oder weniger eingestellt. Der Gehäu­ sekörper 57, die Zwischenplatte 54, der erste ringförmige Abstandhalter 23 und der zweite ringförmige Abstandhalter 24 sind über Schrauben 32 mit dem Abdeckelement 56 verbun­ den.

Zwischen dem Außenumfang des ersten Laufrades 21 und dem Innenumfang des ersten ringförmigen Abstandshalters 23 ist ein erster ringförmiger Spalt ausgebildet und an einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäusekörpers 57 und der Zwischenplatte 54 sind erste bogenförmige Nuten so ausge­ bildet, daß sie sich entlang den außen in Umfangsrichtung verlaufenden Schaufeln des ersten Laufrades 21 erstrecken. Es wird somit ein erster Strömungskanal mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt durch den ersten ringförmigen Spalt und die ersten bogenförmigen Nuten entlang den Schaufeln des ersten Laufrades 21 gebildet. In entsprechender Weise ist zwischen dem Außenumfang des zweiten Laufrades 22 und dem Innenumfang des zweiten Abstandshalters 24 ein zweiter ringförmiger Spalt gebildet und es sind bogenförmige Nuten an einander gegenüberliegenden Flächen des Abdeckelementes 56 und der Zwischenplatte 54 so ausgebildet, daß sie sich entlang den außen, in Umfangsrichtung verlaufenden Schau­ feln des zweiten Laufrades 22 erstrecken. Damit wird ein zweiter Strömungskanal mit im wesentlichen C-förmigen Quer­ schnitt zwischen dem zweiten ringförmigen Spalt und den zweiten bogenförmigen Nuten um die Schaufeln des zweiten Laufrades 22 gebildet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, die den ersten Strömungskanal in einer Draufsicht zeigt (Querschnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 1), ist der erste Strömungskanal in einen ersten Pumpkanal 151a und einen zweiten Pumpkanal 151b un­ terteilt. Der erste Pumpkanal 151a erstreckt sich von der Kraftstoffeinlaßöffnung 42 des Gehäusekörpers 57 zu einer Auslaßöffnung 62, die in radialer Richtung durch den ersten Abstandshalter 23 verläuft. Auf der anderen Seite erstreckt sich der zweite Pumpkanal 151b von einer Saugöffnung 64, die in radialer Richtung durch den ersten Abstandshalter 23 verlaufend ausgebildet ist, zu einer Verbindungsöffnung 55, die in axialer Richtung durch die Zwischenplatte 54 verlau­ fend ausgebildet ist (vergleiche Fig. 2 und 3).

Sowohl die Auslaßöffnung 62 als auch die Saugöffnung 64 sind mit der Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 verbun­ den. Die Verbindungsöffnung 55 steht mit dem zweiten Strö­ mungskanal um das zweite Laufrad 22 in Verbindung. Der er­ ste Pumpkanal 151a und die Schaufeln des ersten Laufrades 21 bilden eine erste Pumpeinrichtung bzw. einen ersten Pumpabschnitt 51a, während der zweite Pumpkanal 151b und die Schaufeln des ersten Laufrads 21 eine zweite Pumpein­ richtung bzw. einen zweiten Pumpabschnitt 51b bilden.

Mit 23a und 23b sind eine erste bzw. eine zweite Untertei­ lungs- bzw. Trennwand bezeichnet, wobei jede von dem Innen­ umfang des ersten Abstandshalters 23 in radial einwärtiger Richtung vorsteht. Die erste Unterteilungswand 23a ist so ausgebildet, daß sie das stromaufwärtige Ende des ersten Pumpkanals 151a, das mit der Kraftstoffeinlaßöffnung 42 verbunden ist, von dem stromabwärtigen Ende des zweiten Pumpkanals 151b, das mit der Verbindungsöffnung 55 ver­ bunden ist, abtrennt. Auf der anderen Seite ist die Unter­ teilungswand 23b so ausgebildet, daß sie das mit der Aus­ laßöffnung 62 verbundene Ende des ersten Pumpkanals 151a von dem mit der Saugöffnung 64 verbundenen zweiten Pumpka­ nal 151b trennt. Ein radiales Spiel zwischen dem Innenum­ fang der ersten Unterteilungswand 23a und dem Außendurch­ messer des ersten Laufrads 21 ist auf einen Wert von 0,1 mm oder weniger eingestellt, während ein radiales Spiel zwi­ schen dem Innenumfang der zweiten Unterteilungswand 23b und dem Außenumfang des ersten Laufrads 21 auf einen Wert von 0,5 mm oder weniger eingestellt ist.

Gemäß Fig. 4, die den zweiten Strömungskanal in einer Draufsicht zeigt (Querschnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 1) besteht der zweite Strömungskanal aus einem dritten Pumpkanal 152, der sich von der Verbindungsöffnung 55 der Zwischenplatte 54 zu einer Kraftstoffauslaßöffnung 48 er­ streckt, die in axialer Richtung durch das Abdeckglied 56 verlaufend ausgebildet ist. Die Kraftstoffauslaßöffnung 48 steht mit dem Motorabschnitt 49 in dem Gehäuse der Kraft­ stoffpumpe 40 in Verbindung. Der dritte Pumpkanal 152 und die Schaufeln des zweiten Laufrads 22 bilden einen dritten Pumpabschnitt 52. Mit 24a ist eine dritte Unterteilungswand bezeichnet, die von dem Innenumfang des zweiten Abstands­ halters 24 in radial einwärtiger Richtung vorsteht. Die dritte Unterteilungswand 24a ist so ausgebildet, daß sie das stromaufwärtige Ende des dritten Pumpkanals 152, das mit der Verbindungsöffnung 55 verbunden ist, von dem stromabwärtigen Ende des dritten Pumpkanals 152 trennt, das mit der Kraftstoffauslaßöffnung 48 in Verbindung steht. Ein radiales Spiel zwischen dem Innenumfang der dritten Unter­ teilungswand 24a und dem Außenumfang des zweiten Laufrads 22 hat einen Wert von 0,1 mm oder weniger.

Wie oben angesprochen, sind der erste Pumpabschnitt 51a und der zweite Pumpabschnitt 51b durch Unterteilen des ersten Strömungskanals um das erste Laufrad 21 unabhängig ausge­ bildet. Demzufolge kann ein Auslaßdruck für jeden Pump­ abschnitt beliebig eingestellt werden, indem ein Verhältnis zwischen einer Länge des ersten Pumpkanals 151a und einer Länge des zweiten Pumpkanals 151b verändert wird. Weiterhin kann die Ausströmmenge jedes Pumpkanals beliebig dadurch eingestellt werden, daß Querschnittsflächen des ersten Pumpkanals 151a und des zweiten Pumpkanals 151b eingestellt werden. Es kann somit für jeden Pumpkanal eine individuelle Pumpcharakteristik erreicht werden, indem die Länge und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals in Kombination mitein­ ander entsprechend vorgegeben werden. Die Querschnittsflä­ che jedes Pumpkanals kann dadurch geändert werden, daß die Tiefe und/oder die Breite der bogenförmigen Nuten und/oder die Dicke jedes Laufrads verändert werden. So kann bei­ spielsweise dann, wenn die Länge jedes Pumpkanals groß ist und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals klein ist, eine Pumpe mit geringer Strömung und hohem Druck erhalten wer­ den. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Länge jedes Pump­ kanals klein und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals groß ist, eine Pumpe geringen Drucks mit einer großen Strö­ mungs- bzw. Durchflußmenge erhalten werden.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Länge des ersten Pumpkanals 151a des ersten Pumpabschnitts 51a so eingestellt, daß ein Druck erreicht wird, der erforderlich ist um Kraftstoffaus dem Hauptbehälter 2 in den Nebenbe­ hälter 6 zu pumpen, und es ist die Gesamtlänge des zweiten und des dritten Pumpkanals 151b und 152 des zweiten Pump­ abschnittes 51b und des dritten Pumpabschnittes 52 so ein­ gestellt, daß der Druck erzeugt wird, der erforderlich ist, um Kraftstoff von dem Nebenbehälter 6 zu dem Motor zu pum­ pen. Es ist weiterhin die Ausflußmenge aus dem ersten Pump­ abschnitt 51a im wesentlichen gleich derjenigen des zweiten Pumpabschnitts 51b. Dazu ist die Querschnittsfläche des er­ sten Pumpkanals 151a so eingestellt, daß sie derjenigen des zweiten Pumpkanals 151b entspricht. Es ist weiterhin das erste Laufrad 21 dicker als das zweite Laufrad 22, wodurch vermieden wird, daß ein Mangel betreffend die zu dem drit­ ten Pumpabschnitt 52 zu fördernde Auslaßmenge auftritt. Mit dem oben genannten Aufbau kann die Pumpleistung mit gerin­ gen Kosten verbessert werden und es können eine große Le­ bensdauer und eine geringe Geräuschentwicklung erreicht werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kraftstoffauslaßab­ schnitt 44 der Kraftstoffpumpe 40 über einen Gummischlauch 43 angeschlossen; damit wird eine Schwingungsisolierung er­ reicht und ein Anschluß an ein Kraftstofförderrohr 46, über das dem Motor Kraftstoff zugeführt wird, ermöglicht. Der Gummischlauch 43 ist über Klammern 45 fest mit dem Kraft­ stoffauslaßabschnitt 44 und dem Kraftstofförderrohr 46 ver­ bunden.

Ein L-förmiger Kraftstoffkanal 10 ist vorgesehen um aus der Auslaßöffnung 62 des ersten Pumpabschnitts 51a geförderten Kraftstoff in die Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 zu fördern. Ein Ende des Kraftstoffkanals 10 öffnet in einem vorgegebenen Niveau in einen oberen Endabschnitt der Schwimmerkammer 7 und das andere Ende ist über das als Dichtung vorgesehene Gummikissenelement 41 mit der Auslaß­ öffnung 62 des ersten Pumpabschnitts 51a verbunden. Über seinen horizontalen Abschnitt kann der Kraftstoffkanal 10 über eine Öffnung 90, die durch die Unterteilungswand 6b des Nebenbehälters 6 verläuft, mit der Filterkammer 8 ver­ bunden werden.

Ein Schwimmerventil 80 ist so angeordnet, daß es die Öff­ nung 90 öffnen und schließen kann. Das Schwimmerventil 80 umfaßt einen Ventilkörper 81, der normalerweise die Öffnung 90 geschlossen hält, einen in der Schwimmerkammer 7 ange­ ordneten Schwimmer 82 und einen Verbindungsstab 83, der den Ventilkörper 81 mit dem Schwimmer 82 verbindet. Der Verbin­ dungsstab 83 ist in einem Ventilträger 84 vertikal beweg­ lich angeordnet; der Ventilträger 84 erstreckt sich von dem horizontalen Abschnitt des Kraftstoffkanals 10 in aufwärti­ ger Richtung. Wenn der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkam­ mer 7 ein vorgegebenes Niveau einnimmt, dann beginnt der Schwimmer 82 auf der Kraftstoffoberfläche zu schwimmen und es wird dadurch der Ventilkörper 81 angehoben, um die Öff­ nung 90 zu öffnen.

Ein Kraftstoffrücklaufrohr 30 ist, sich in die Schwimmer­ kammer 7 öffnend, angeordnet, so daß nicht verbrauchter Kraftstoff von dem Motor in den Nebenbehälter 6 zurücklau­ fen kann.

Im folgenden wird der Betrieb nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wenn die Kraftstoffpumpe 40 in dem Zustand betrieben wird, in dem im wesentlichen kein Kraftstoffpegel in der Schwim­ merkammer 7 vorliegt, dann wird Kraftstoff aus der Filter­ kammer 8 über die Kraftstoffeinlaßöffnung 42 durch den er­ sten Pumpabschnitt 51a angesaugt und er wird über die Aus­ laßöffnung 62 in den Kraftstoffkanal 10 abgegeben. Der Kraftstoff wird dann durch den Kraftstoffkanal 10 nach oben in die Schwimmerkammer 7 gefördert. In diesem Zustand wird der Schwimmer nicht von einer Kraftstoffoberfläche getra­ gen, da im wesentlichen kein Kraftstoffpegel in der Schwim­ merkammer 7 vorhanden ist. Das Schwimmerventil 80 wird so­ mit nicht angehoben, sondern es verbleibt vielmehr unter der Einwirkung der Schwerkraft in einer Stellung, in der es die Öffnung 90 geschlossen hält. Demzufolge kann kein Kraftstoff aus dem Kraftstoffkanal 10 in die Filterkammer 8 fließen.

Es wird dann der über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwim­ merkammer 7 geförderte Kraftstoff über die Saugöffnung 64 durch den zweiten Pumpabschnitt 51b angesaugt und in den dritten Pumpabschnitt 52 gefördert. Die Kraftstofförderung wird in dem dritten Pumpabschnitt 52 weiter verstäubt und es wird Kraftstoff durch den Motorabschnitt 49 gefördert, um über die Kraftstoffauslaßöffnung 44 abgegeben zu werden. Der Kraftstoff wird dann durch das Kraftstofförderrohr 46 dem Motor zugeführt.

Ein nichtverbrauchter Teil des dem Motor zugeführten Kraft­ stoffs fließt durch das Kraftstoffrücklaufrohr 30 in den Nebenbehälter 6 zurück. Derartiger, in den Nebenbehälter 6 zurückfließender, nichtverbrauchter Kraftstoff ist ein Kraftstoff mit einer hohen Temperatur, der keine Anteile mit einem niedrigen Siedepunkt aufweist.

Wie angesprochen, ist die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals 151a des ersten Pumpabschnitts 51a im wesentli­ chen gleich derjenigen des zweiten Pumpkanals 151b des zweiten Pumpabschnitts 51b. Es ist deshalb die aus dem er­ sten Pumpabschnitt 51a in die Schwimmerkammer 7 geförderte Menge im wesentlichen gleich der Menge, die aus dem zweiten Pumpabschnitt 51b strömt, um Kraftstoff aus der Schwimmer­ kammer 7 zu dem Motor zu fördern. Dies führt dazu, daß die Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 allmählich durch die Kraftstoffmenge ansteigt, die über das Kraftstoffrück­ laufrohr 30 zurückfließt. Demzufolge steigt der Kraftstoff­ pegel in der Schwimmerkammer 7 allmählich an.

Wenn der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 das vor­ gegebene Niveau erreicht, dann beginnt der Schwimmer 82 des Schwimmerventils 80 auf der Kraftstoffoberfläche zu schwim­ men und es wird dadurch der Ventilkörper 81 zum Öffnen der Öffnung 90 angehoben. Dies führt dazu, daß der Kraftstoff­ kanal 10 über die Öffnung 90 mit der Filterkammer 8 verbun­ den wird, und daß über die Auslaßöffnung 62 ausströmender Kraftstoff in die Filterkammer 8 gefördert wird. Da über die Öffnung 90 aus dem Kraftstoffkanal 10 in die Filterkam­ mer 8 geförderter Kraftstoff nicht durch den Filter 9 tritt, ist ein Druckverlust dieses Kraftstoffs geringer als derjenige des Kraftstoffs, der aus dem Hauptbehälter 2 über den Filter 9 in die Filterkammer 8 gelangt. Aus diesem Grund wird über die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 gelan­ gender Kraftstoff, im Vergleich zu dem über den Filter 9 in die Filterkammer 8 gelangenden Kraftstoff, bevorzugt über die Kraftstoffeinlaßöffnung 42 angesaugt.

In dem oben beschriebenen Zustand, in dem die Öffnung 90 geöffnet ist, wird aus der Auslaßöffnung 62 strömender Kraftstoff nicht über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwim­ merkammer 7 gefördert; er fließt statt dessen über die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 zurück. Demzufolge nimmt, aufgrund des Unterschiedes zwischen der Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird und derjenigen, die in den Ne­ benbehälter 6 zurückfließt, die Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 allmählich ab. Der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 nimmt deshalb allmählich ab und es wird folglich der Schwimmer 82 des Schwimmerventils 80 gleich­ falls allmählich abgesenkt; dadurch beginnt ein Schließen der Öffnung 90. Während des allmählichen Schließens der Öffnung 90 wird die Kraftstoffmenge, die durch die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 gefördert wird, allmählich redu­ ziert. Damit geht einher, daß eine reduzierte Kraftstoff­ menge über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwimmerkammer 7 gefördert wird. Dies führt dazu, daß einem Absenken des Kraftstoffpegels in der Schwimmerkammer 7 entgegengewirkt wird, so daß ein vorgebbares Niveau angenähert wird. Die Abnahme der Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 wird somit durch über den Kraftstoffkanal 10 zugeführten Kraft­ stoff ausgeglichen.

Wie zuvor beschrieben, wird von dem Motor über das Kraft­ stoffrücklaufrohr 30 in den Nebenbehälter 6 zurückfließen­ der Kraftstoff in effizienter Weise dem Motor erneut zuge­ führt. Derartiger, zurückströmender Kraftstoff, der eine hohe Temperatur aufweist und der keine Anteile niedrigen Siedepunkts enthält, wird nicht mit dem Kraftstoff ver­ mischt, der eine relativ geringe Temperatur hat und der einen großen Anteil der Bestandteile mit niedrigem Siede­ punkt aufweist. Aus diesem Grund kann dem Entstehen von Kraftstoffdampf in dem Motor entgegengewirkt werden, wo­ durch sich die Wirksamkeit der Pumpe erhöht. Es kann wei­ terhin die Kapazität einer Einrichtung zur Aufnahme von Dampf verkleinert und der Aufbau kompakter gestaltet wer­ den.

Das in den Fig. 5 bis 8 dargestellte, bevorzugte erfin­ dungsgemäße Ausführungsbeispiel weist einen Aufbau auf, der im wesentlichen demjenigen nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel entspricht mit der Ausnahme, daß ein einziges Laufrad 21 eingesetzt wird. In den Zeichnungen sind mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und es wird eine Erläuterung diesbe­ züglich nicht wiederholt.

Nach der, der Fig. 3 entsprechenden Fig. 7, ist ein Kraft­ stoffströmungskanal um die Schaufeln des Laufrades 21 aus­ gebildet; der Kanal ist in einen ersten Pumpkanal 351a und einen zweiten Pumpkanal 351b unterteilt. Dabei werden ein eine erste Pumpeinrichtung bzw. ein erster Pumpabschnitt 251a und ein zweiter Pumpabschnitt 251b gebildet. Die Länge des ersten Pumpkanals 351a des ersten Pumpabschnitts 251a ist so eingestellt, daß ein für eine Kraftstofförderung aus dem Hauptbehälter 2 in den Nebenbehälter 6 erforderlicher minimaler Pumpdruck erzeugt wird. Die Länge des zweiten Pumpkanals 351b des zweiten Pumpabschnitts 251b ist auf der anderen Seite so eingestellt, daß der für ein Fördern des Kraftstoffs von dem Nebenbehälter 6 zu dem Motor erforder­ liche Druck erreicht wird. Weiterhin ist, wie aus Fig. 8 ersichtlich, der Querschnitt des ersten Pumpkanals 351a größer als derjenige des zweiten Pumpkanals 351b, so daß durch den ersten Pumpabschnitt 251a eine größere Kraft­ stoffmenge gefördert werden kann, als dies für den zweiten Pumpabschnitt 251b der Fall ist. Damit wird vermieden, daß durch den zweiten Pumpabschnitt 251b nutzlos Kraftstoff ge­ fördert wird. Die Querschnittsfläche des zweiten Pumpkanals 351b wird unter Berücksichtigung des maximalen Kraftstoff­ verbrauchs des Motors festgelegt und die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals 351a wird so eingestellt, daß eine ausreichende Kraftstofförderung durch den zweiten Pump­ abschnitt 251b sichergestellt ist.

Wie oben beschrieben, wird gemäß dem zweiten Ausführungs­ beispiel die Länge und die Querschnittsfläche jedes Pumpka­ nals für jeden der Pumpabschnitte eingestellt, wodurch die Wirksamkeit der Pumpe verbessert wird. Da weiterhin ein einziges Laufrad eingesetzt wird kann eine, derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Wirkung mit einem einfachen und kompakten Aufbau erreicht werden.

Es ist ersichtlich, daß betreffend die Ausführungsbeispiele konstruktive Änderungen und Anpassungen vorgenommen werden können, ohne daß der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (16)

1. Kraftstoffpumpe mit einer ersten Pumpeinrichtung (251a) um Kraftstoff aus einem Hauptbehälter (2) in einen Nebenbehälter (6) zu fördern und einer zweiten Pumpeinrich­ tung (251b), um Kraftstoff aus dem Nebenbehälter (6) in einen Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) zu fördern, mit:
einem ersten drehbaren Laufrad (21) mit einer Viel­ zahl am Außenumfang angeordneten Schaufeln,
einem die Schaufeln umgebenden Wandelement (23, 56, 57), durch das ein erster Strömungskanal für Kraftstoff ge­ bildet wird, wobei das Wandelement (23) zwei Unterteilungs­ wände (23a, 23b) aufweist, um den Kanal in einen ersten Pumpkanal (351a) und einen zweiten Pumpkanal (351b) zu un­ terteilen,
einer ersten Saugöffnung (42), um ein stromaufwärti­ ges Ende des ersten Pumpkanals (351a) mit dem Hauptbehälter (2) zu verbinden,
einer ersten Auslaßöffnung (62), um ein stromabwärti­ ges Ende des ersten Pumpkanals (351a) mit dem Nebenbehälter (6) zu verbinden,
einer zweiten Saugöffnung (64), um ein stromaufwärti­ ges Ende des zweiten Pumpkanals (351b) mit dem Nebenbehäl­ ter zu verbinden und
einer zweiten Auslaßöffnung (48), um ein stromabwär­ tiges Ende des zweiten Pumpkanals (351b) mit einem Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) zu verbinden.

2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet, durch ein zweites drehbares Laufrad (22) mit einer Vielzahl von an dessen Außenumfang angeordneten Schaufeln, das mit dem ersten Laufrad (21) mit gleicher Ge­ schwindigkeit antreibbar ist, wobei
das Wandelement (23, 24, 54, 56, 57) die Schaufeln des ersten Laufrades (21) und diejenigen des zweiten Lauf­ rades (22) umgibt, um den ersten und den zweiten Strömungs­ kanal für Kraftstoff zu bilden, und wobei
der erste Pumpkanal (151a) an einem Teil des ersten Strömungskanals für Kraftstoff ausgebildet ist.

3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenbehälter (6) eine durch einen Spalt (C) von einer Bodenwand (2b) des Hauptbehälters (2) getrennte untere Wand (6b) aufweist, und daß die untere Wand (6b) eine Durchgangsöffnung (6d) auf­ weist, um die erste Saugöffnung (42) mit dem Hauptbehälter (2) zu verbinden.

4. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aus­ laßöffnung (62) und die zweite Saugöffnung (64) in einer radialen Richtung des ersten Laufrads (21) durch das Wande­ lement (23) verlaufen.

5. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Pumpkanals (151a) kleiner ist als die des zweiten Pumpkanals (151b), damit der Auslaßdruck des ersten Pumpka­ nals (151a) kleiner ist als derjenige des zweiten Pumpka­ nals (151b) und/oder daß die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals (151a) gleich oder größer derjenigen des zweiten Pumpkanals (151b) ist, damit die Ausströmmenge des ersten Pumpkanals (151a) gleich oder größer derjenigen des zweiten Pumpkanals (151b) ist.

6. Kraftstoffversorgungseinrichtung mit
einem Hauptbehälter (2) zur Aufnahme von Kraftstoff,
einem in dem Hauptbehälter (2) vorgesehenen Nebenbe­ hälter (6) zur Aufnahme einer aus dem Hauptbehälter (2) zu­ geführten Kraftstoffmenge,
einer Kraftstoffpumpe (40) mit einer ersten Pumpein­ richtung (251a), um Kraftstoff aus dem Hauptbehälter (2) in den Nebenbehälter (6) zu pumpen und einer zweiten Pumpein­ richtung (251b), um Kraftstoff aus dem Nebenbehälter (6) in einem Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) zu pumpen, wobei die Kraftstoffpumpe
ein erstes drehbares Laufrad (21) mit einer Vielzahl von an dem Außenumfang angeordneten Schaufeln, und
ein die Schaufeln umgebendes Wandelement (23, 54, 57) umfaßt, durch das ein erster Strömungskanal für Kraftstoff gebildet wird, wobei das Wandelement (23) umfaßt
zwei Unterteilungswände (23a, 23b), um den Strömungs­ kanal in einen ersten Pumpkanal (351a) und einen zweiten Pumpkanal (351b) zu unterteilen,
eine erste Saugöffnung (42), um ein stromaufwärtiges Ende des ersten Pumpkanals (351a) mit dem Hauptbehälter (2) zu verbinden,
eine erste Auslaßöffnung (62), um ein stromabwärtiges Ende des ersten Pumpkanals (351a) mit dem Nebenbehälter (6) zu verbinden,
eine zweite Saugöffnung (64), um ein stromaufwärtiges Ende des zweiten Pumpkanals (351b) mit dem Nebenbehälter (6) zu verbinden und
eine zweite Auslaßöffnung (48), um ein stromabwärti­ ges Ende des zweiten Pumpkanals (351b) mit einem Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) zu verbinden.

7. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenbehäl­ ter (6) eine untere Wand (6b) aufweist, die über einen Spalt (C) von einer Bodenwand (2b) des Hauptbehälters (2) getrennt ist, wobei die untere Wand (6b) eine erste Durch­ gangsöffnung (6d) aufweist und eine Seitenverlängerungswand (6c), die sich von der unteren Wand (6b) nach unten er­ streckt und die an ihrem bodenseitigen Ende mit einem der Bodenwand (2b) des Hauptbehälters (2) gegenüberliegend an­ geordneten Filter (9) versehen ist, so daß durch die untere Wand (6b), die Seitenverlängerungswand (6c) und den Filter (9) eine Filterkammer (8) gebildet wird, und daß die erste Saugöffnung (42) über die erste Durchgangsöffnung (6d), die Filterkammer (8) und den Filter (9) mit dem Hauptbehälter (2) verbunden ist.

8. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet, durch einen Kraft­ stoffkanal (10), von dem ein Ende mit der ersten Auslaßöff­ nung (62) und das andere Ende mit einem oberen Bereich des Nebenbehälters (6) verbunden ist.

9. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (6b) des Nebenbehälters (6) eine zweite Durchgangsöffnung (90) aufweist, um die erste Auslaßöffnung (62) mit der Filterkammer (8) zu verbinden, und daß ein Schwimmerventil (80) angeordnet ist, um die zweite Durch­ gangsöffnung (90) zu öffnen, wenn ein Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter (6) ein vorgebbares Niveau erreicht, und um die zweite Durchgangsöffnung (90) zu schließen, wenn der Kraftstoffpegel das vorgegebene Niveau nicht erreicht.

10. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffrücklaufleitung (30) für einen Rücklauf von über die Pumpe (40) in einen Bereich außerhalb des Hauptbehäl­ ters (2) geförderten Kraftstoff in den Nebenbehälter (6).

11. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (9) horizontal in einer Lage nahe der Boden­ wand (2b) des Hauptbehälters (2) angeordnet ist.

12. Motorisch angetriebene Kraftstoffpumpe mit
einem Motor (49) mit einer drehbaren Welle (70),
einem unterhalb des Motors (49) angeordneten und die Welle (70) drehbar lagernden Abdeckelement (56),
einem ersten ringförmigen Abstandshalter (23) unter­ halb des Abdeckelements (56),
einem Gehäusekörper (57) unterhalb des ersten ring­ förmigen Abstandshalters (23), und
einem ersten Laufrad (21), das in dem durch das Ab­ deckelement (56), den ersten ringförmigen Abstandshalter (23) und den Gehäusekörper (57) gebildeten Raum über die Welle (70) antreibbar angeordnet ist, wobei
der erste ringförmige Abstandshalter (23) zwei Unter­ teilungswände (23a, 23b) aufweist, die sich in radial ein­ wärtiger Richtung nahe zu dem Außenumfang des ersten Lauf­ rads (21) in in Umfangsrichtung vorgegebenen Abständen er­ strecken, wobei
ein erster Pumpkanal (151a) und ein zweiter Pumpkanal (151b) so ausgebildet werden, daß sie den Außenumfang des ersten Laufrades (21) umgeben und daß sie durch die beiden Unterteilungswände (23a, 23b) voneinander getrennt sind, wobei
an dem Gehäusekörper (57) eine erste Saugöffnung (42) ausgebildet ist, die mit einem stromaufwärtigen Ende des ersten Pumpkanals (151a) verbunden ist,
an dem ersten ringförmigen Abstandshalter (23) eine erste Auslaßöffnung (62) ausgebildet ist, die mit einem stromabwärtigen Ende des ersten Pumpkanals (151a) verbunden ist, und wobei eine zweite Saugöffnung (64) ausgebildet ist, die mit einem stromaufwärtigen Ende des zweiten Pump­ kanals (151b) verbunden ist, und daß
an dem Abdeckelement (56) eine zweite Auslaßöffnung (48) ausgebildet ist, die mit einem stromabwärtigen Ende des zweiten Pumpkanals (151b) verbunden ist.

13. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Länge des ersten Pumpka­ nals (151a) kleiner ist als diejenige des zweiten Pumpka­ nals (151b), damit der Auslaßdruck des ersten Pumpkanals (151a) kleiner ist als derjenige des zweiten Pumpkanals (151b) und/oder daß die Querschnittsfläche des ersten Pump­ kanals (151a) gleich oder größer ist als diejenige des zweiten Pumpkanals (151b), damit die Auslaßmenge des ersten Pumpkanals (151a) gleich oder größer ist als diejenige des zweiten Pumpkanals (151b).

14. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 12 oder 13, ge­ kennzeichnet, durch
einen zweiten ringförmigen Abstandshalter (24). der unterhalb des Abdeckelements (56) und oberhalb des ersten ringförmigen Abstandshalters (23) angeordnet ist,
eine Zwischenplatte (54) zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandshalter (23, 24) und
ein zweites Laufrad (22), das in dem durch das Abdeckelement (56), den zweiten Abstandshalter (24) und die Zwischenplatte (54) gebildeten Raum über die Welle (70) an­ treibbar angeordnet ist, wobei
ein dritter Pumpkanal (152) so ausgebildet ist, daß er den Außenumfang des zweiten Laufrads (22) umgibt,
an der Zwischenplatte (54) eine Durchgangsbohrung (55) ausgebildet ist, um das stromabwärtige Ende des zwei­ ten Pumpkanals (151b) mit einem stromaufwärtigen Ende des dritten Pumpkanals (152) zu verbinden, und
ein stromabwärtiges Ende des dritten Pumpkanals (152) mit der zweiten Auslaßöffnung (48) des Abdeckelements (56) verbunden ist.

15. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Pumpkanals (151a) kleiner ist als die Gesamt­ länge des zweiten und des dritten Pumpkanals (151b, 152), damit der Auslaßdruck des ersten Pumpkanals (151a) kleiner ist als derjenige des zweiten und des dritten Pumpkanals (151b, 152), und/oder daß die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals (151a) gleich oder größer ist als diejenige des zweiten und des dritten Pumpkanals (151b, 152), damit die Auslaßmenge des ersten Pumpkanals (151a) gleich oder größer ist als diejenige des zweiten und dritten Pumpkanals (151b, 152).

16. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Laufrad (21) dicker ist als das zweite Laufrad (22), so daß die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals (151a) so groß ist wie diejenige des zweiten Pumpkanals (151b) und größer ist als diejenige des dritten Pumpkanals (152).