DE4443623C2 - Zahnradpumpe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektrisch angetriebene, im Tank untergebrachte Kraftstoffpumpen werden dazu benutzt, Kraftstoff von dem Tank zu der Brennkraftmaschine eines Kraftfahr­ zeugs zu fördern. Diese Art von Pumpe erzeugt eine stetige, störungsfreie Kraft­ stoffströmung bei hohem Druck, was sie zum Einsatz bei modernen Kraftstoff-Ein­ spritzsystemen ideal macht. Diese Bauweise ist außerdem unempfindlich gegen­ über Druckschwankungen in der Kraftstoffleitung, wie sie beim plötzlichen Öffnen und Schließen der einzelnen Kraftstoff-Einspritzdüsen auftreten.

Typischerweise bestehen diese Pumpen aus einem Gehäuse mit einem elek­ trischen Motor, dessen Anker zwischen zwei kappenförmigen Endteilen drehbar gelagert und mit einer Zahnradpumpe verbunden ist. Der Anker wird von einer Welle getragen, die an einem Ende in einem Lager in einem Endteil und an ihrem anderen Ende in einem Lager in dem anderen Endteil angeordnet ist. Solch eine Pumpe ist in der U.S. 5,122,039 offenbart.

Eine Schwierigkeit bei diesen Pumpen besteht darin, daß sie im Betrieb Ge­ räusche erzeugen kann, die für die Fahrzeuginsassen lästig sind. Beispielsweise kann ein unerwünschtes Pumpengeräusch durch das mechanische Zusammenwir­ ken der beweglichen Teile innerhalb des Gehäuses erzeugt werden. Noch schlim­ mer ist, wenn die Lager beim Einbau der Endteilen in das Gehäuse fehlausgerichtet werden; der Anker wird dann bezüglich seiner Drehachse dynamisch unausge­ wuchtet, und die Zahnradanordnung kann dann radial und/oder axial innerhalb des Gehäuses fehlausgerichtet sein, was das Pumpengeräusch erheblich erhöht.

Eine Lagerfehlausrichtung kann nicht nur zum Pumpengeräusch beitragen; vielmehr kann sie auch das Betriebsverhalten ungünstig beeinflussen. Wenn bei­ spielsweise der Anker relativ zu dem Stator des elektrischen Motors fehlausgerich­ tet ist, was zur Folge hat, daß der Abstand zwischen dem Anker und dem Stator veränderlich ist, kann die Motorleistung erheblich beeinträchtigt werden. Wenn ferner eine Fehlausrichtung den Abstand zwischen der Zahnradpumpe und der In­ nenfläche des Einlaßendteils beeinträchtigt, wird der maximale Volumenstrom der Pumpe reduziert. Wenn beide durch eine Lagerfehlausrichtung bedingten Schwie­ rigkeiten in Kombination auftreten, kann dies die Pumpenleistung ernsthaft gefähr­ den. Die Schwierigkeit, eine große Anzahl von Pumpen dieser Bauart mit einer einwandfrei ausgerichteten Motoranordnung herzustellen, macht leider diese Fehlausrichtungs-Schwierigkeiten häufig.

Ein weiteres Problem bei derartigen Kraftstoffpumpen ist das Geräusch, das von Druckimpulsen herrührt, welche durch von der Pumpe unter hohem Druck abgegebenen Kraftstoff und eine turbulente Strömung im Pumpeneinlaß erzeugt werden. Wenngleich der Druckimpulsdämpfer der in dem oben erwähnten Patent offenbarten Kraftstoffpumpe sich in der Praxis als erfolgreich beim Verringern des Pumpengeräusches erwiesen hat, insbesondere durch Dämpfen der Kraftstoff- Druckimpulse, bleiben Verbesserungen nichtsdestoweniger wünschenswert. Eine Pumpe, die einen derartigen Dämpfer verwendet, benötigt einen Hohlraum inner­ halb der Pumpe stromab des Zahnrades, was die Länge und die Anzahl der Teile der Pumpe vergrößert. Auch ist die Betriebssicherheit und Lebensdauer dieser fle­ xiblen Kunststoffdämpfer in hohem Maße abhängig von ihrer Geometrie und ihrer zyklischen Belastung, was eine sorgfältige Auslegung und Einhaltung der Geome­ trie und Qualität erfordert, um einen zuverlässigen Dämpfer mit einer ausreichen­ den Lebensdauer zu erhalten.

Eine Zahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 33 27 453 A1 bekannt. Bei dieser Zahnradpumpe ist der Anker des elektrischen Motors an seinen beiden axialen Enden jeweils in einem gehäusefesten Endteil ge­ lagert. Dies führt zu den oben geschilderten Schwierigkeiten, insbesondere zu Pumpengeräuschen, einer Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens, hohem Herstel­ lungsaufwand und Fehlausrichtungen zwischen Teilen der Zahnradpumpe und Teilen des elektrischen Motors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß bei möglichst geringem Herstellungsaufwand Pumpengeräusche verringert und Fehlausrichtungen zwischen den endseitigen Lagern vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung ge­ löst.

Eine fliegende Lagerung des Ankers des Elektromotors von Kraftstoffpum­ pen ist bereits aus der US-2,709,965 und der DE 41 32 609 A1 bekannt. Bei diesen Pumpen stellt sich jedoch das Problem von Fehlausrichtungen nicht, da bei der Pumpe nach der US-2,709,965 die Schaufeln der Pumpe mit erheblichem Abstand zum Gehäuse angeordnet sind, so daß in diesem Fall eine präzise Lagerung des Pumpenlaufrades nicht erforderlich ist, und bei der Pumpe nach der DE 41 32 609 A1 an der Ankerwelle ein Exzenter angesetzt ist, der oszillierende Hin- und Her­ bewegungen auf die Kolben einer Radialkolbenpumpe überträgt.

Bei der erfindunsgemäß ausgebildeten Zahnradpumpe ist nicht nur eine flie­ gende Lagerung des Ankers vorgesehen, sondern auch eine Lagerung des inneren Zahnrades auf dem freikragenden Lager. Es kann daher weder zu Fehlausrichtun­ gen zwischen zwei axial beabstandeten Lagern noch zu Fehlausrichtungen zwi­ schen dem Anker und den Zahnrädern der Zahnradpumpe kommen.

Durch die Erfindung lassen sich somit Geräusche und Schwingungen der Zahnradpumpe erheblich verringern, das Betriebsverhalten und die Betriebssicher­ heit erheblich erhöhen, der Herstellungsaufwand verringern und insbesondere Fehlausrichtungen zwischen Lager, Zahnradpumpe und Anker vermeiden.

Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Kraftstoff­ pumpe durch eine Erhöhung der Pumpenleistung, kompakten und robusten Aufbau sowie Dauerfestigkeit aus.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen de­ finiert.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1; und

Fig. 4 eine Schnittansicht der Einlaß- und Lageranordnung der Fig. 1.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine als Baueinheit ausgebildete Kraftstoffpumpe 10 zur Abgabe von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff aus einem Vorratstank an eine Brennkraftmaschine. Die Pumpe 10 besteht aus einer Pumpeinrichtung 12 und einem elektrischen Motor 14 mit einem Anker 16, der in einem zylindrischen, hohlen, freikragenden Lager 18 drehbar gelagert ist. Das Lager 18 erstreckt sich von einem kappen-förmigen Einlaß-Endteil 20 weg und ist so ausgebildet, daß es durch Vermeiden von Lagerfehlausrichtungen das Entstehen von Pumpengeräu­ schen verhindert. Vorzugsweise trägt das Endteil 20 einen Druckimpulsmodulator 22, der mit der Pumpeinrichtung 12 in Verbindung steht, um Druckimpulse zu mo­ dulieren und zu absorbieren, welche von Kraftstoff übertragen wird, der im Betrieb von der Pumpeinrichtung 12 unter hohem Druck abgegeben wird. Vorzugsweise besitzt eine Außenfläche 24 des Einlaß-Endteils 20 mindestens einen Hohlraum 26 - und vorzugsweise mehrere Hohlräume 26 -, welche ein Gas enthalten, um Pum­ pengeräusche zu absorbieren und weiter zu verringern.

Wie insbesondere in Fig. 1 zu sehen ist, besitzt die Pumpe 10 ein allgemein zylindrisches Gehäuse 28 mit einem kappenförmigen Auslaß-Endteil 30 an einem Ende und dem kappenförmigen Einlaß-Endteil 20 an dem entgegengesetzten Ende. An dem Einlaßende des Gehäuses 28 ist ein Einlaßdeckel 32 befestigt, der auf dem Endteil 20 sitzt und in seine Einlaßöffnung 36 einen Filter 34 enthält, um zu verhindern, daß Fremdkörper in die Pumpe 10 eindringen und sie beschädigen. Das Auslaß-Endteil 30 hat einen einteiligen Aufbau und ist mit einem Auslaßmittel 38 versehen, der mit dem Inneren des Gehäuses 28 in Verbindung steht, um die Ab­ gabe von durch die Pumpeinrichtung 12 gefördertem Kraftstoff zu ermöglichen. Um den Anker 16 mit elektrischer Leistung zu versorgen, besitzt das Endteil 30 zwei beabstandete elektrische Klemmen 40 und 42.

Der Motor 14 befindet sich in dem Gehäuse 28, wobei sein Anker 16 von einem Stator 44 umgeben wird. Der Anker 16 besitzt eine Welle 46, die sich von einem Ende aus axial nach außen erstreckt. Dieses Ende wird von dem hohlen La­ ger 18 aufgenommen, das den Anker 16 drehbar lagert, ohne eine Lagerung an dem entgegengesetzten Ende zu benötigen, um Lagerfehlausrichtungen und dadurch bedingte Pumpengeräusche zu vermeiden, während die Betriebssicherheit der Pumpen-Motoranordnung erhöht wird. Koaxial zu der Welle 46 des Ankers ist ein hohles zylindrisches Mitnehmerrohr 48 angeordnet, das sich von dem Anker 16 weg erstreckt und in dem das Lager 18 aufgenommen wird. Das Mitnehmerrohr 48 besitzt zwei beabstandete Finger bzw. Mitnehmer 50 an seinem freien Ende die mit der Pumpeinrichtung 12 in Verbindung stehen, um die Pumpeinrichtung 12 in Drehrichtung mitzunehmen. Um ein Spiel zwischen dem Mitnehmerrohr 48 und dem Lager 18 im Betrieb vorzusehen, ist die innere radiale Fläche des Mitnehmer­ rohres 48 gegenüber der äußeren radialen Fläche des Lagers 18 radial beabstandet, um dazwischen einen in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt 52 zu bilden. Um zu verhindern, daß Fremdkörper in den Spalt 52 eindringen, ist eine Dichtungsscheibe 54 auf dem Lager 18 vorgesehen und in einer Umfangsnut 56 des Mitnehmerroh­ res 48 zwischen dem axial äußeren Rand des Mitnehmerrohres 48 und der Pum­ peinrichtung 12 angeordnet.

Es wird nun zusätzlich auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Die Pumpein­ richtung 12 besitzt eine Pumpkammer, die von einem zylindrischen Nockenring 58 gebildet wird, der an einer inneren Positionierungsfläche 60 des Einlaß-Endteils 20 befestigt ist, wobei eine Dichtungsscheibe 62 die Mitnehmer 50 des Mitnehmerroh­ res 48 übergreift, das gegenüber der äußeren axialen Fläche des Nockenringes 58 abgedichtet ist. Um den Nockenring 58 exzentrisch zu der Längsachse des Lagers 18 korrekt zu positionieren, ist der Nockenring 58 mit einem Befestigungsflansch 64 versehen, der sich von einem Ende axial nach außen erstreckt. Dieses Ende wird von einem komplementären Kanal 66 in der Innenfläche 60 des Endteils 20 aufge­ nommen. Um den Nockenring 58 an dem Endteil 20 zu befestigen, ist der Befesti­ gungsflansch 64 - vorzugsweise durch Ultraschall - mit dem Endteil 20 ver­ schweißt (statt daß die beiden Bauteile 20 und 58 unter Verwendung von mechani­ schen Befestigungsmitteln miteinander verbunden werden), um die beiden Bauteile besser aneinander zu befestigen und dadurch Geräusche zu verringern, während gleichzeitig die Lebensdauer der Pumpeinrichtung 12 erhöht wird. Vorzugsweise wird der Befestigungsflansch 64 kontinuierlich mit dem Endteil 20 um den Um­ fang des Nockenringes 58 herum verschweißt, um eine Leckage des Kraftstoffes zwischen dem Nockenring 58 und dem Endteil 20 zu verhindern und dadurch die Leistung und das Betriebsverhalten der Pumpe 10 zu verbessern.

Wie deutlicher in Fig. 2 zu sehen ist, umgibt der Nockenring 58 innerhalb der Pumpkammer ein inneres Zahnrad 68 und ein komplementäres äußeres Zahnrad 70, deren miteinander kämmende Zähne in Umfangsrichtung verlaufend größer werdende Pumpkammern 72 und kleiner werdende Pumpkammern 74 zwischen den Zahnrädern 68 und 70 bilden. Das innere Zahnrad 68 besitzt eine zentral ange­ ordnete Bohrung 76, die das Lager 18 durch die Bohrung 76 gleitend drehbar auf­ nimmt, um das innere Zahnrad 68 und das äußere Zahnrad 70 innerhalb des Noc­ kenrings 58 radial zu positionieren, wobei das äußere Zahnrad 70 von dem Noc­ kenring 58 in Kämmeingriff mit dem inneren Zahnrad 68 gedrückt wird. Um das innere Zahnrad 68 mit dem Motor 14 drehfest zu verbinden, so daß es gemeinsam mit dem Anker 16 umläuft, ist das Zahnrad 68 mit zwei beabstandeten Öffnungen 78 (Fig. 1) versehen, wobei jede Öffnung 78 einen Mitnehmer 50 des Mitnehmer­ rohres 48 aufnimmt. Wenn sich der Anker 16 im Betrieb dreht, drehen sich die Zahnräder 68 und 70 ebenfalls, wodurch flüssiger Kraftstoff aus dem Vorratstank in die größer werdenden Pumpkammern 72 gezogen und unter hohem Druck aus den kleiner werdenden Pumpkammern 74 ausgestoßen wird, worauf er durch das Gehäuse 28 und aus dem Auslaßnippel 38 herausströmt.

Wie deutlicher in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, besitzt das Einlaß-Endteil 20 einen gebogenen Kanal 80 an seiner Innenfläche 60, wobei eine Einlaßöffnung 82 an einem Ende des Kanals 80 vorgesehen ist, der sich vollständig durch das End­ teil 20 hindurch erstreckt, um mit dem Vorratstank in Verbindung zu treten, so daß Kraftstoff während des Pumpvorgangs in die größer werdenden Pumpkammern 72 einströmen kann. Beabstandet zu der Einlaßöffnung 82 an dem entgegengesetzten Ende des Kanals 80 ist das Endteil 20 mit einer radial auswärts verlaufenden Aus­ laßöffnung 84 versehen, um Kraftstoff aus den kleiner werdenden Pumpkammern 74 (Fig. 2) in einen Hohlraum 86 innerhalb des Gehäuses 28 zu fördern, wo er um den Anker 16 herumströmt und durch den Auslaßnippel 38 austritt. Vorzugsweise besitzt das Einlaß-Endteil 20 eine Durchgangsbohrung 90, die in dem Kanal 80 neben der Auslaßöffnung 84 mündet, um dem Druckimpulsmodulator 22 Druck­ impulse zuzuführen, die von den Kraftstoff übertragen werden, wenn er in pulsie­ render Weise von den kleiner werdenden Pumpkammern 74 abgegeben wird, um diese Druckimpulse zu dämpfen und das Pumpengeräusch zu verringern. Um den Impulsmodulator 22, der über der Durchgangsbohrung 90 liegt, zu positionieren und zu halten, ist das Endteil 20 mit einer kreisförmigen Ausnehmung 88 zur Auf­ nahme eines Endes des Druckimpulsmodulators 22 versehen.

Die Hohlräume 26 in der Außenfläche 24 des Einlaßendteils 20 sind um den Umfang des Endteils 20 herum beabstandet, um Pumpengeräusche, die von der Turbulenz der in die Einlaßöffnung 82 eintretenden Kraftstoffströmung herrühren, zu verringern und die Amplitude irgendwelcher zu verbleibenden Druckimpulse weiter zu mindern. Jeder Hohlraum 26 enthält vorzugsweise ein Gas, wie z. B. Luft und/oder Kraftstoffdampf, der von flüssigem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank "gefangen gehalten" wird, um von der turbulenten Kraftstoffströmung an der Ein­ laßöffnung 82 herrührende Geräusche sowie durch den Durchgangskanal 90 über­ tragene Kraftstoff-Druckimpulse, die von dem Druckimpulsmodulator 22 nicht vollständig gedämpft wurden, zu absorbieren.

Das Lager 18 wird von einer zentral angeordneten Bohrung 92 in dem Einlaß- Endteil 20 aufgenommen. Vorzugsweise sorgt der Durchmesser der Bohrung 92 für einen Preßsitz zwischen dem Endteil 20 und dem Lager 18, so daß das Endteil 20 und das Lager 18 eine Baueinheit bilden. Das Lager 18 ist zur Aufnahme der Welle 46 zylindrisch und hohl ausgebildet und besteht vorzugsweise aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der vorzugsweise wärmebehandelt ist, um ein dauerfe­ stes und verschleißfestes Lager 18 zu bilden.

Das Lager 18 hat vorzugsweise mindestens die Länge desjenigen Teils der Welle 46, der sich axial aus dem Anker 16 heraus erstreckt, wie dies in Fig. 1 ge­ zeigt ist, um für eine Drehlagerung der Welle 46 über ihrer im wesentlichen gesamten axialen Länge zu sorgen, so daß nicht Lager an beiden Enden des Ankers 16 benötigt werden, wie dies bei herkömmlichen Kraftstoffpumpen wie z. B. in der U.S. 5,122,039 der Fall ist. Durch diese Anordnung werden Lagerfehlausrich­ tungs-Schwierigkeiten, wie sie bei herkömmlichen Zahnradpumpen auftreten, vermieden, so daß der Anker 16 nicht dynamisch unausgewuchtet wird, wenn er mit hoher Drehzahl umläuft, was den Rundlauf der Pumpe und die Betriebssicher­ heit merklich verbessert, während gleichzeitig das Pumpengeräusch erheblich ver­ ringert wird.

Das Einlaß-Endteil 20 hat einen kreisförmigen Querschnitt, um in einer komplementären Gegenbohrung 94 am Einlaßende des Gehäuses 28 aufgenommen zu werden. Um das Endteil 20 innerhalb des Gehäuses 28 axial und radial zu posi­ tionieren, ist die Innenfläche 60 des Endteils 20 an ihrem Umfang mit einer Posi­ tionierungsschulter bzw. -nut 96 versehen, die mit dem Pumpengehäuse 28 in Ein­ griff steht, wenn das Endteil 20 am Gehäuse angesetzt ist. Vorzugsweise besitzt die Positionierungsschulter bzw. -nut 96 eine axiale Fläche 98, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Lagers 18 verläuft, um gegen eine komplementäre axiale Fläche der Gegenbohrung 94 zu stoßen und dadurch die Einsetztiefe zu be­ grenzen, während gleichzeitig das Lager 18, die Zahnräder 68, 70 und der Anker 16 innerhalb des Gehäuses 28 präzise axial positioniert werden. Um das Endteil 20 koaxial innerhalb des Gehäuses 28 präzise zu positionieren und dadurch das Lager 18, den Nockenring 58, die Zahnräder 68, 70 und den Anker 16 innerhalb des Ge­ häuses 28 radial zu positionieren, besitzt die Schulter bzw. Nut 96 eine radiale Flä­ che 100, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Lagers 18 verläuft.

Die Außenfläche 24 des Endteils 20 besitzt an ihrem Umfang ebenfalls eine Schulter bzw. Nut 102 zur Aufnahme eines O-Rings 104 (Fig. 1), um für eine Ab­ dichtung zwischen dem Endteil 20 und dem Gehäuse 28 zu sorgen, wenn das End­ teil 20 von dem Gehäuse 28 aufgenommen wird und das Einlaßende des Gehäuses 28 beim Zusammenbau um das Endteil 20 herumgebördelt wird. Die Flächen 100 und 105 verlaufen im wesentlichen konzentrisch zu der Achse des Lagers 18.

Es wird nun wieder auf Fig. 1 Bezug genommen. Der Druckimpulsdämpfer 22 weist einen Balg 106 auf, der von dem Einlaßdeckel 32 aufgenommen wird, wobei ein Ende sich koaxial über das Lager 18 erstreckt und in der Ausnehmung 88 des Endteils 20 sitzt, so daß der Druckimpulsdämpfer 22 mit dem Durchgangs­ kanal 90 in Verbindung steht, um Druckimpulse zu empfangen und zu dämpfen, die von dem von der Pumpeinrichtung 12 geförderten Kraftstoff übertragen wer­ den. Der Balg 106 wird in dem Einlaßdeckel 32 von einer Schraubenfeder 108 ge­ halten, die zwischen dem Einlaßdeckel 32 und dem entgegengesetzten Ende des Balges 106 angeordnet ist, um den Balg 106 elastisch gegen das Endteil 20 zu drücken und dadurch Druckimpulse zu absorbieren und zu dämpfen.

Vorzugsweise besitzt der Balg 106 mindestens zwei zusammendrückbare Faltungen 110, damit der Balg 106 im Betrieb zum Absorbieren von Druckimpul­ sen verformt werden kann, und er besteht aus einem dauerfesten, flexiblen elasti­ schen Material, das gegenüber Benzin und Alkohol undurchlässig ist, um die Amplitude der Druckimpulse zu verringern und dadurch Pumpengeräusche zu mindern.

Bei der Herstellung des Einlaß-Endteils 20 wird die Bohrung 92 vorzugs­ weise vollständig durch das Endteil 20 hindurchgebohrt, um das Lager 18 in dem Endteil 20 präzise zentral zu positionieren, und das Lager 18 wird in die Bohrung 92 eingesetzt. Gegebenenfalls kann die Bohrung 92 jedoch auch in das Endteil 20 durch einen Gießvorgang hergestellt werden. Wird das Lager 18 als Referenzstelle benutzt, so wird die innere Fläche 60 des Endteils 20 im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Lagers 18 (spanabhebend) bearbeitet, so daß die Zahnräder 68 und 70 an der inneren Fläche 60 des Endteils stumpf anliegen, wenn das innere Zahnrad 68 beim Zusammenbau auf das Lager 18 gesetzt wird, um für eine bessere Abdichtung zwischen den Pumpkammern 72 und 74 und dem Endteil 20 zu sorgen und dadurch die Pumpenleistung und den Pumpenwirkungsgrad zu verbessern.

Ebenfalls unter Benutzung des Lagers 18 als Referenzstelle wird die radiale Fläche 98 der Positionierungsnut 96 im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Lagers 18 (spanabhebend) bearbeitet, und die axiale Fläche 100 der Nut 96 und die Fläche 105 werden im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Lagers 18 (spanabhebend) bearbeitet. Auf diese Weise bilden das Einlaß-Endtell 20 und das Lager 18 eine Baueinheit, die sich zur Massenfertigung auf einer Fertigungsstraße mit hoher Genauigkeit eignet, um Pumpen 10 zu bauen, bei denen jeweils der An­ ker 16, der Nockenring 58 und die Zahnräder 68 und 70 innerhalb des Gehäuses 28 axial und radial präzise positioniert sind.

Im Betrieb befindet sich die Pumpe 10 in einem Pumpenmodul (nicht ge­ zeigt) innerhalb des Kraftstofftankes. Vorzugsweise ist die Pumpe 10 in dem Pum­ penmodul vertikal ausgerichtet, wobei sowohl ihre Einlaßöffnung 36 wie ihre Ein­ laßöffnung 82 innerhalb des Pumpenmoduls in flüssigen Kraftstoff getaucht sind, so daß das Gas innerhalb der Hohlräume 26 in dem Endteil 20 von dem Kraftstoff gehalten wird.

Wenn im Betrieb der Motor 14 erregt wird, beginnt der Anker 16 umzulau­ fen, so daß die Zahnräder 68 und 70 Kraftstoff durch die Einlaßöffnung 82 ansau­ gen und aus der Auslaßöffnung 38 ausstoßen. Aufgrund des konstruktiven Auf­ baues des Einlaßendteils 20 und des Lagers 18, die eine präzise Positionierung der beweglichen Teile innerhalb des Gehäuses 28, nämlich des Ankers 16, des Noc­ kenrings 58 und der Zahnräder 68, 70, erlauben, werden Pumpengeräusche, die durch das mechanische Zusammenwirken dieser Bauteile hervorgerufen werden, erheblich verringert.

Kraftstoff, der in jede größer werdende Pumpkammer 72 gezogen wird, wird von den Zahnrädern 68 und 70 in Umfangsrichtung mitgenommen und aus den kleiner werdenden Pumpkammern 74 ausgestoßen, wenn die Zwischenräume zwi­ schen den Zähnen jedes Zahnrades bei der Drehung schmaler werden, wodurch unter Druck stehender Kraftstoff durch die Auslaßöffnung 84 in dem Endteil 20 pulsierend in den Hohlraum 86 im Gehäuse 28 abgegeben wird. Ein beträchtlicher Anteil der in diesen Druckimpulsen vorhandenen Energie, die sich normalerweise durch die Pumpe 10 hindurch nach außen fortpflanzen und dadurch Geräusche ver­ ursachen würde, wird weitgehend "vernichtet", wenn sie von der Auslaßöffnung 84 durch den Durchgangskanal 90 zu dem Balg 106 geleitet wird, wo sie gedämpft wird. Wenn diese Impulse in den Balg 106 eintreten, verformen sich die Faltungen 110 des Balges 106 und die Schraubenfeder 108 elastisch, um sich der weiteren Fortpflanzung der Impulse zu widersetzen, wodurch die Impulse absorbiert und gedämpft und dadurch ihre Amplitude verkleinert werden.

Die verbleibende Energie in diesen Impulsen sowie die durch die turbulente Strömung in der Einlaßöffnung 82 erzeugten Druckschwankungen werden durch das Gas innerhalb der Hohlräume 26 "vernichtet", die als Kissen wirken, das die Energie absorbiert und das Pumpengeräusch weiter verringert. Als Folge wird das Pumpengeräusch extrem verringert, so daß die Pumpe 10 innerhalb des Kraftstoff­ tankes näher im Bereich der Fahrzeuginsassen angeordnet werden kann, ohne daß sie durch das Pumpengeräusch gestört werden.

Claims (7)

1. Zahnradpumpe mit einem ringförmigen Gehäuse, einem ge­ häusefesten Einlaß-Endteil, einem inneren und einem äußeren Zahnrad, deren miteinander kämmenden Zähne in Umfangsrich­ tung angeordnete, größer und kleiner werdende Pumpkammern bilden, einem in dem Endteil gebildeten Einlaß, der mit den kleiner werdenden Pumpkammern in Strömungsverbindung steht, einem im Gehäuse vorgesehenen elektrischen Motor mit einem vom Gehäuse getragenen Stator und einem von dem Stator auf­ genommenen Anker, der eine von einem Ende des Ankers koaxial vorstehende Welle aufweist, die in einem Lager drehbar gela­ gert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als in dem Endteil (20) festgelegtes, in das Gehäuseinnere vorstehendes, frei­ kragendes Lager (18) ausgebildet ist, das die Welle (46) des Ankers (16) drehbar so aufnimmt, daß der Anker (16) nur an dem Ende, von dem die Welle (46) vorsteht, und nur durch das Lager (18) drehbar gelagert wird, während das andere Ende des Ankers (16) drehlagerfrei ist, und daß das innere Zahn­ rad (68) mit seiner Bohrung auf dem freikragenden Lager (18) angeordnet ist, so daß das innere Zahnrad (68) um die Achse des Lagers (18) drehbar ist.

2. Zahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endteil (20) eine senkrecht zur Lagerachse verlau­ fende Anlagefläche (60) aufweist, an der die Zahnräder (68, 70) zwecks axialer Positionierung anliegen, daß das Endteil (20) eine senkrecht zur Lagerachse verlaufende erste Posi­ tionierungsfläche (96) aufweist, die an einer komplementären Fläche (94) des ringförmigen Gehäuses (28) anliegt, um die Zahnräder (68, 70) in dem Gehäuse (28) zu positionieren, und daß das Endteil (20) eine zweite Positionierungsfläche (100) aufweist, die in Umfangsrichtung zu dem Endteil (20) in axi­ aler Richtung parallel und konzentrisch zu der Lagerachse verläuft und an einer komplementären Umfangsfläche des ring­ förmigen Gehäuses (28) anliegt, um die Lagerachse und die Drehachse des Ankers konzentrisch zu der Achse des vom Ge­ häuse (28) getragenen Stators (44) radial zu positionieren.

3. Zahnradpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lager (18) lang genug ist, um die Welle (46) des Ankers (16) im wesentlichen über ihrer gesamten Länge aufzunehmen.

4. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (18) zur Aufnahme der Welle (46) des Ankers (16) hohlzylindrisch ausgebildet ist und aus gehärtetem Stahl besteht.

5. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Einlaßteil (20) ein Nockenring (58) getragen wird, der das innere und äußere Zahnrad (68, 70) aufnimmt, um das äußere Zahnrad (70) in Eingriff mit dem inneren Zahnrad (68) zu halten, und daß der Nockenring (58) und das Einlaßteil (20) dadurch miteinander verbunden sind, daß der Nockenring (58) mit dem Einlaßteil (20) durch Ultraschall verschweißt ist, um den Nockenring und das Einlaßteil zu einer Baueinheit mit einer dazwischen angeordneten Dichtung zu machen.

6. Zahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (58) konzentrisch zu der Lagerachse an­ geordnet ist.

7. Zahnradpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles Mitnehmerrohr (48) von dem Anker (16) getragen wird und das Lager (18) umgibt, daß das Mitnehmerrohr (48) mit dem inneren Zahnrad (68) ver­ bunden ist, um das innere Zahnrad (68) gemeinsam mit dem Anker (16) zu drehen, und daß die Innenfläche des Mitnehmer­ rohres (48) zu der Außenfläche des Lagers (18) beabstandet ist, um einen Spalt (52) dazwischen zu bilden, wobei zwi­ schen dem Mitnehmerrohr (48) und dem Lager (18) eine Dich­ tung (54) vorgesehen ist, die das Eindringen von Fremdkör­ pern in den Spalt (52) verhindert.