WO2000043665A1 - Supply device for fuel - Google Patents

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Kurt Frank
Ingo Richter
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to a supply device for fuel. Said device comprises a feed pump (7) which is driven by an electromotor. The device also comprises a housing (6) for accommodating the electromotor (8) and the feed pump (7) in the interior of the fuel tank (2), whereby the fuel is fed from the bottom area of the fuel tank (2) into the housing (6) and on to the connecting part (4) of the supply device (1). The feed pump and the electromotor (8) are arranged as a two-step disc-shaped electric pump (7) at the bottom of the housing. In the first step, the fuel is preferably pumped from the fuel tank (2) into the reservoir which is created in the housing (6) and in the second step, the fuel is pumped from the reservoir to the connecting part (4).

Description

Fördereinrichtuncr für Kraftstoff Conveyor device for fuel
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Kraftstoff nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .The invention relates to a delivery device for fuel according to the preamble of the main claim.
Es sind bereits Fördereinrichtungen für Kraftstoff der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank beispielsweise zu einem Einspritzsystem des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs gefördert wird.Delivery devices for fuel of the generic type are already known, in which the fuel is delivered from a fuel tank, for example, to an injection system of the internal combustion engine of a motor vehicle.
Eine solche Fördereinrichtung ist in der DE 44 44 854 AI beschrieben, bei der die Förderpumpe von einem Elektromotor angetrieben wird und der Kraftstoff vor der Förderpumpe durch einen Vorfilter strömt und nach der Förderpumpe unter dem Förderdruck durch einen Hauptfilter geführt wird. Diese Bauteile sind in einem Filtertopf mit abnehmbaren Deckel angeordnet, wobei der Elektromotor und die Förderpumpe in einer Zentralkammer und der Hauptfilter in einer konzentrisch um diese angeordneten Ringkammer liegen.Such a delivery device is described in DE 44 44 854 AI, in which the delivery pump is driven by an electric motor and the fuel flows through a pre-filter in front of the delivery pump and is guided under the delivery pressure through a main filter after the delivery pump. These components are arranged in a filter bowl with a removable cover, the electric motor and the feed pump is in a central chamber and the main filter is in an annular chamber arranged concentrically around it.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die eingangs beschriebene Fördereinrichtung für Kraftstoff ist mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruchs dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Förderpumpe und der Elektromotor als scheibenförmige Elektropumpe ausgebildet sind, die in erster Näherung den Boden eines Gehäuses bilden, in das auf einfache Weise Kraftstoff hineingepumpt werden kann. Hierbei kann in bevorzugter Weise der Elektromotor der scheibenförmigen Elektropumpe ein elektronisch kommutier- ter Motor sein, der radial außen am Pumpenlaufrad angebracht ist. Dies lässt sich mit einem relativ einfachen Aufbau kostengünstig realisieren, wobei durch die flache Bauart in vorteilhafter Weise ein großes Gehäusevolumen als Reservoir oberhalb der scheibenförmigen Elektropumpe zur Verfügung steht .The feed device for fuel described at the outset is advantageously further developed with the features of the characterizing part of the main claim according to the invention in that the feed pump and the electric motor are designed as disk-shaped electric pumps which, in a first approximation, form the bottom of a housing into which fuel can be pumped in a simple manner . In this case, the electric motor of the disk-shaped electric pump can preferably be an electronically commutated motor which is attached radially on the outside to the pump impeller. This can be achieved inexpensively with a relatively simple construction, the flat design advantageously making a large housing volume available as a reservoir above the disk-shaped electric pump.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die scheibenförmige Elektropumpe einen zweistufigen Pumpvorgang ausführt , mit dem in der ersten Stufe der Kraftstoff vom Kraftstofftank angesaugt wird und in das oberhalb der scheibenförmigen Elektropumpe im Gehäuse liegende Reservoir gepumpt wird. In der zweiten Stufe wird der Kraftstoff aus dem Reservoir zum Ausgang der Fördereinrichtung und von dort bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine Kraft- Stoffleitung zu den Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors gefördert .It is particularly advantageous if the disk-shaped electric pump carries out a two-stage pumping process with which the fuel is sucked from the fuel tank in the first stage and is pumped into the reservoir located above the disk-shaped electric pump in the housing. In the second stage, the fuel is conveyed from the reservoir to the outlet of the delivery device and from there in a preferred exemplary embodiment via a fuel line to the injection valves of an internal combustion engine.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Stufen für die Pumpvorgänge mittels separater Pumpkammern in dem Pumpenlaufrad gebildet, die wiederum mit jeweils zugehö- rigen Ein- und Ausgängen an der scheibenförmigen Elektropumpe für den strömenden Kraftstoff versehen sind.In an advantageous embodiment, the stages for the pumping processes are formed by means of separate pumping chambers in the pump impeller, which in turn are each associated with inputs and outputs on the disc-shaped electric pump are provided for the flowing fuel.
Auf einfache Weise kann das Fördermodul mit mindestens einem Filterelement im Kraftstoffström ausgerüstet werden, wobei das Filterelement im Kraftstoffström erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise zwischen der ersten und der zweiten Stufe angeordnet wird. Hierdurch ist insbesondere die zweite Stufe des Pumpvorgangs gegen Schmutz und dadurch auch gegen Verschleiß und Blockieren sehr gut geschützt. Die notwendige Filterwirkung kann jedoch auch, eventuell zusätzlich, durch eine Anordnung einer Filtereinrichtung erzielt werden, die nach der zweiten Stufe vor dem Ausgang der Fördereinrichtung angebracht wird.In a simple manner, the delivery module can be equipped with at least one filter element in the fuel flow, the filter element in the fuel flow being arranged according to the invention in an advantageous manner between the first and the second stage. As a result, the second stage of the pumping process in particular is very well protected against dirt and therefore also against wear and blocking. However, the necessary filter effect can also, possibly additionally, be achieved by arranging a filter device which is attached after the second stage before the exit of the conveyor device.
Ein an sich bekanntes hohlzylindrisches Filterelement in einem Filtertopf kann dabei auf einfache Weise mit dem Einlass an einen entsprechend geformten Stutzen am jeweiligen Ausgang an der scheibenförmigen Elektropumpe dichtend angefügt werden.A well-known hollow cylindrical filter element in a filter bowl can be easily sealed with the inlet to a correspondingly shaped nozzle at the respective outlet on the disk-shaped electric pump.
Die erste Stufe des Pumpvorgangs kann vorteilhaft auch in an sich bekannter Weise mit einem Vorfilter im Kraftstoffström vom Tankbodenbereich zum Eingang der ersten Stufe der Förderpumpe vor Verunreinigungen geschützt werden. Um das leerlaufen des Reservoirs oberhalb der scheibenförmigen Elektropumpe bei langen Abstellphasen nachhaltig zu vermeiden, kann erfindungsgemäß in diesem Kraftstoffström, vor oder nach dem Vorfilter, ein Rückschlagventil angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist hier eine Anbringung des Rückschlagventils nach dem als Sieb ausführbaren Vorfilters, um auch hier die Gefahr durch eine Verschmutzung zu minimieren.The first stage of the pumping process can advantageously also be protected from contamination in a manner known per se with a prefilter in the fuel flow from the tank bottom area to the entrance of the first stage of the feed pump. In order to permanently avoid the draining of the reservoir above the disk-shaped electric pump during long shutdown phases, a check valve can be arranged according to the invention in this fuel flow, before or after the pre-filter. It is particularly advantageous here to attach the check valve after the pre-filter, which can be designed as a sieve, in order to minimize the risk of contamination here too.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehre- ren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungs- form der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention emerge from the claims and also from the description and the drawings, the individual features in each case individually or to a plurality. Ren can be realized in the form of sub-combinations in the embodiment of the invention and in other areas and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung für Kraftstoff werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the fuel delivery device according to the invention are explained with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine Fördereinrichtung mit einer zweistufigen scheibenförmigen Elektropumpe;Figure 1 is a conveyor with a two-stage disc-shaped electric pump;
Figur 2 einen detaillierten Schnitt durch die Elektropumpe nach der Figur 1 mit einem Rückschlagventil;Figure 2 shows a detailed section through the electric pump of Figure 1 with a check valve;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer Fördereinrichtung mit einer Filtereinrichtung nach der ersten Stufe undFigure 3 shows an embodiment of a conveyor with a filter device after the first stage and
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Fördereinrichtung mit einer Filtereinrichtung nach der zweiten Stufe.Figure 4 shows an embodiment of a conveyor with a filter device after the second stage.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Fördereinrichtung 1 für Kraftstoff gezeigt, wobei ausschnittsweise ein Kraftstofftank 2 gezeigt ist, in den von oben die Fördereinrichtung 1 mit einem Tankflansch 3 eingesetzt wird. Am Tankflansch 3 befindet sich ein Anschlussstutzen 4 für eine hier nicht dargestellte Förderleitung, die zum Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges führt und den Kraftstoff gemäß Pfeile 5 transportiert. Die Förderein- richtung 1 weist ein als Reservoir für Kraftstoff wirkendes Gehäuse 6 auf, in dem im unteren Bodenbereich eine scheibenförmige Elektropumpe 7 liegt.FIG. 1 shows the basic structure of a delivery device 1 for fuel, a section of which shows a fuel tank 2 into which the delivery device 1 with a tank flange 3 is inserted from above. On the tank flange 3 there is a connecting piece 4 for a delivery line, not shown here, which leads to the internal combustion engine of a motor vehicle and transports the fuel according to arrows 5. The funding agencies Direction 1 has a housing 6 acting as a reservoir for fuel, in which a disk-shaped electric pump 7 is located in the lower bottom region.
Die Elektropumpe 7 ist zweistufig ausgeführt und saugt den Kraftstoff aus dem Bodenbereich des Kraftstoff anks 2, ev. über ein Vorfilter gemäß Figur 2, an. Die Elektropumpe weist einen elektronisch kommutierten Motor 8 am äußeren Rand des Pumpenlaufrades 9 auf . Die erste Pumpenstufe ist hier durch eine Pumpkammer 10 gebildet, durch die der Kraftstoff beim Betrieb der Elektropumpe 7 von einem Eingang 11 zu einem Ausgang 12 gefördert wird. Somit kann das Reservoir im Inneren des Gehäuses 6 aufgefüllt werden.The electric pump 7 is designed in two stages and draws in the fuel from the bottom area of the fuel tank 2, possibly via a prefilter according to FIG. 2. The electric pump has an electronically commutated motor 8 on the outer edge of the pump impeller 9. The first pump stage is formed here by a pump chamber 10, through which the fuel is conveyed from an inlet 11 to an outlet 12 when the electric pump 7 is operating. The reservoir in the interior of the housing 6 can thus be filled.
Die zweite Pumpenstufe ist beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 durch eine Pumpkammer 13 gebildet, durch die der Kraftstoff beim Betrieb der Elektropumpe 7 von einem Eingang 14 zu einem Ausgang 15 gefördert wird. Somit kann eine Verbindungsleitung 16, die zum Anschlussstutzen 4 der Fördereinrichtung 1 führt, mit Kraftstoff versorgt werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the second pump stage is formed by a pump chamber 13, through which the fuel is conveyed from an inlet 14 to an outlet 15 during operation of the electric pump 7. A connecting line 16, which leads to the connecting piece 4 of the conveying device 1, can thus be supplied with fuel.
Der elektronisch kommutierte Motor 8 wird über Verbindungsleitungen 17, die zu einem Anschluss 18 im Tankflansch 3 führen, mit der notwendigen elektrischen Energie versorgt . In der zuvor erwähnten Figur 2 ist die scheibenförmige Elektropumpe 7 detailliert zu erkennen, wobei die Bezugszeichen für gleiche Teile beibehalten sind. Vor den Eingang 11 der ersten Pumpenkammer 10 ist hier ein herkömmlich aufgebautes Rückschlagventil 20 geschaltet, um das Leerlaufen des Reservoirs im Gehäuse 6 oberhalb der scheibenförmigen Elektropumpe 7 bei langen Abstellphasen zu vermeiden. Das Gehäuse 6 ist an dieser Stelle mit einem Sieb 21 als Vorfilter zum Tank 2 nach unten hin abgeschlossen, wobei hier das Rückschlagventil 20 zwischen dem Sieb 21 und dem Eingang 11 der ersten Pumpenstufe liegt .The electronically commutated motor 8 is supplied with the necessary electrical energy via connecting lines 17, which lead to a connection 18 in the tank flange 3. In the aforementioned Figure 2, the disc-shaped electric pump 7 can be seen in detail, the reference numerals for the same parts are retained. A conventionally constructed check valve 20 is connected in front of the inlet 11 of the first pump chamber 10 in order to prevent the reservoir in the housing 6 from draining over the disk-shaped electric pump 7 during long shutdown phases. The housing 6 is closed at this point with a sieve 21 as a prefilter to the tank 2 towards the bottom, here the check valve 20 lies between the sieve 21 and the input 11 of the first pump stage.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist in Erweiterung der Darstellung nach der Figur 1 eine Filtereinrichtung 22 vorhanden, die dichtend an den Ausgang 12 der ersten Pumpenkammer 10 angeschlossen ist. Der in der ersten Pumpenstufe geförderte Kraftstoff gelangt somit zunächst an die äußere anströmseitige Lage eines hohlzylindrischen Filterelements 23 und durchströmt dieses Filterelement 23 gemäß Pfeile 24. Der durch das Filterelement 23 gereinigte Kraftstoff gelangt durch einen zentralen Auslass 25 der Filtereinrichtung 22 in das Reservoir des Gehäuses 6 und von dort in der anhand der Figur 1 erläuterten Art und Weise zum Anschlussstutzen 4 der Fördereinrichtung 1.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, an extension of the representation according to FIG. 1 has a filter device 22 which is sealingly connected to the outlet 12 of the first pump chamber 10. The fuel delivered in the first pump stage thus initially reaches the outer upstream position of a hollow cylindrical filter element 23 and flows through this filter element 23 according to arrows 24. The fuel cleaned by the filter element 23 reaches the reservoir of the housing 6 through a central outlet 25 of the filter device 22 and from there in the manner explained with reference to FIG. 1 to the connecting piece 4 of the conveying device 1.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist in Abänderung der Darstellung nach der Figur 3 eine Filtereinrichtung 26 vorhanden, die dichtend an den Ausgang 15 der zweiten Pumpenkammer 13 angeschlossen ist. Der in der zweiten Pumpenstufe geförderte Kraftstoff gelangt somit auch hier zunächst an die äußere anströmseitige Lage des hohlzylindrischen Filterelements 23 und durchströmt dieses Filterelement 23 gemäß der Pfeile 24. Der durch das Filterelement 23 gereinigte Kraftstoff gelangt dann durch einen zentralen Auslass 27 der Filtereinrichtung 26 über eine Verbindungsleitung 28 zum Anschlussstutzen 4 der Fördereinrichtung 1. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, in a modification of the representation according to FIG. 3, a filter device 26 is present, which is connected to the outlet 15 of the second pump chamber 13 in a sealing manner. The fuel delivered in the second pump stage thus also reaches the outer upstream position of the hollow cylindrical filter element 23 and flows through this filter element 23 according to the arrows 24. The fuel cleaned by the filter element 23 then passes through a central outlet 27 of the filter device 26 via a Connection line 28 to the connecting piece 4 of the conveyor device 1.

Claims

Patentansprücheclaims
1) Fördereinrichtung für Kraftstoff, mit einer von einem Elektromotor (8) angetriebenen Förderpumpe (7) und einem Gehäuse (6) zur Aufnahme des Elektromotors (8) und der Förderpumpe (7) im Inneren eines Kraftstofftanks (2) , wobei der Kraftstoff vom Bodenbereich des Kraftstofftanks (2) in das Gehäuse (6) und weiter zu einem Anschlussstutzen (4) der Fördereinrichtung (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe und der Elektromotor (8) als scheibenförmige Elektropumpe (7) am Boden des Gehäuses (6) angeordnet sind.1) Delivery device for fuel, with a delivery pump (7) driven by an electric motor (8) and a housing (6) for receiving the electric motor (8) and the delivery pump (7) inside a fuel tank (2), the fuel from Bottom region of the fuel tank (2) into the housing (6) and further to a connecting piece (4) of the delivery device (1), characterized in that the delivery pump and the electric motor (8) as a disk-shaped electric pump (7) on the bottom of the housing ( 6) are arranged.
2) Fördereinrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) der scheibenförmigen Elektropumpe (7) ein elektronisch kommutierter Motor ist, der radial außen am Pumpenlaufrad (9) angebracht ist. 3) Fördereinrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Elektropumpe (7) eine zweistufige Förderpumpe beinhaltet, mit der in der ersten Stufe der Kraftstoff vom Kraftstofftank (2) in das oberhalb der scheibenförmigen Elektropumpe (7) im Gehäuse (6) gebildete Reservoir und in der zweiten Stufe der Kraftstoff aus dem Reservoir zum Anschlusstutzen (4) pumpbar ist.2) Fuel delivery device according to claim 1, characterized in that the electric motor (8) of the disk-shaped electric pump (7) is an electronically commutated motor which is attached radially on the outside to the pump impeller (9). 3) Fuel delivery device according to claim 1 or 2, characterized in that the disc-shaped electric pump (7) includes a two-stage feed pump, with which in the first stage the fuel from the fuel tank (2) in the above the disc-shaped electric pump (7) in the housing (6) formed reservoir and in the second stage the fuel can be pumped from the reservoir to the connecting piece (4).
4) Fördereinrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen für die Pumpvorgänge mittels separater Pumpkammern (10,13) in dem Pumpenlaufrad (9) gebildet werden, die wiederum mit jeweils zugehörigen Ein- und Ausgängen (11,12,14,15) an der scheibenförmigen Elektropumpe (7) für den strömenden Kraftstoff versehen sind.4) Fuel delivery device according to claim 3, characterized in that the stages for the pumping processes are formed by means of separate pumping chambers (10, 13) in the pump impeller (9), which in turn have associated inputs and outputs (11, 12, 14) , 15) are provided on the disk-shaped electric pump (7) for the flowing fuel.
5) Fördereinrichtung für Kraftstoff mit mindestens einer Filtereinrichtung (22; 26) im Kraftstoffström nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (22; 26) im Kraftstoffström nach der ersten Stufe und/oder nach der zweiten Stufe angeordnet ist.5) Delivery device for fuel with at least one filter device (22; 26) in the fuel flow according to one of claims 3 or 4, characterized in that the filter device (22; 26) is arranged in the fuel flow after the first stage and / or after the second stage .
6) Fördereinrichtung für Kraftstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Filterelement (23) in einem Filtertopf angeordnet ist, der mit seinem Einlass an einen entsprechend geformten Stutzen am jeweiligen Ausgang (12; 15) an der scheibenförmigen Elektropumpe (7) dichtend anfügbar ist. 7) Fördereinrichtung für Kraftstoff mit einem Vorfilter (21) im Kraftstoffström vom Tankbodenbereich zur Förderpumpe (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem Kraftstoffström, vor oder nach dem Vorfilter (21) eine Rückschlagventil (22) angeordnet ist.6) Fuel delivery device according to claim 5, characterized in that the hollow cylindrical filter element (23) is arranged in a filter bowl, which seals with its inlet to a correspondingly shaped socket at the respective outlet (12; 15) on the disk-shaped electric pump (7) is attachable. 7) Fuel delivery device with a prefilter (21) in the fuel flow from the tank bottom area to the feed pump (7) according to one of the preceding claims, characterized in that a check valve (22) is arranged in this fuel flow, before or after the prefilter (21).
8) Fördereinrichtung für Kraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Anschlussstutzen (4) mit Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug verbindbar ist. 8) Fuel delivery device according to one of the preceding claims, in which the connecting piece (4) can be connected to injection valves of an internal combustion engine for a motor vehicle.
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