DE2919485A1 - METHOD FOR PRODUCING A FUEL-RESISTANT FUEL SUPPLY UNIT AND FUEL SUPPLY UNIT - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A FUEL-RESISTANT FUEL SUPPLY UNIT AND FUEL SUPPLY UNITInfo
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Description
Telefon (070 32) 319 99Telephone (070 32) 319 99
1423/ot/wi
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Verfahren zur Herstellung eines kraftstoffbeständigen Kraftstofförderaggregats und Kraftstofförderaggregat Process for the production of a fuel-resistant fuel delivery unit and fuel delivery unit
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs und einem Kraftstofförderaggregat nach der Gattung des ersten Vorrichtungsanspruchs. Es ist bekannt, den Anker oder Ankerteile von Elektromotoren, vorzugsweise von solchen, die zurBildung eines Kraftstoffförderaggregats in einem Verbund mit dem von ihnen angetriebenen Pumpenteil angeordnet sind, mit einem Kunstharz zu imprägnieren, um so eine mechanische Verfestigung im Wicklungsbereich zu erzielen.The invention is based on a method of the type of the main claim and a fuel delivery unit according to the species of the first device claim. It is known, the armature or armature parts of electric motors, preferably of those used to form a fuel delivery unit are arranged in a composite with the pump part driven by them, with a synthetic resin to be impregnated in order to achieve a mechanical strengthening in the winding area.
Bei der herkömmlichen Ankerfertigung für Elektromotoren, speziell für Elektrokraftstoffpumpen wird zunächst das Lamellenpaket auf der Welle bzw. auf einem Trägerrohr mitIn conventional armature production for electric motors, First of all, the disc pack is specially designed for electric fuel pumps on the shaft or on a support tube
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Kunststoff umspritzt, und zwar einmal zum Zweck einer Befestigung auf dieser Welle und zum anderen zur Erzielung einer Isolierung gegenüber dem Wickeldraht.Plastic encapsulated, on the one hand for the purpose of fastening on this shaft and on the other hand to achieve it an insulation against the winding wire.
Danach wird die Wicklung auf dem Anker aufgebracht und mit' einem Kunstharz imprägniert, um eine mechanische Verfestigung zu erzielen. An diese Kunstharzimprägnierung schließt sich eine längere Trocknungs- und Aushärtungsphase an. Zum Schluß ist es erforderlich, einen solcherart hergestellten Anker auszuwuchten, was auch aufgrund der sich ungleichmäßig verteilenden Harzmassen notwendig ist. Diese Arbeitsgänge sind vergleichsweise aufwendig und ziehen zum Teil auch noch Folgearbeiten nach sich, beispielsweise das Entfernen von Spritzhäuten am Paketumfang, die bei der Umspritzung entstehen und die beim Abbrechen die Gefahr von Pumpenausfällen in sich bergen.Then the winding is applied to the armature and marked with ' impregnated with a synthetic resin to achieve mechanical strengthening. This synthetic resin impregnation closes a longer drying and hardening phase. Finally, it is necessary to have one manufactured in this way Balancing the anchor, which is also necessary due to the unevenly distributed resin masses. These operations are comparatively time-consuming and in some cases also entail follow-up work, for example removal of spray skins on the package circumference, which arise during the overmoulding and which, if broken off, the risk of Contain pump failures.
Nachteilig ist auch, daß sich an den Wicklungsteilen und/ oder an der Paketisolation des Ankers unter der Einwirkung von Kraftstoff, gegebenenfalls auch nur von bestimmten Kraftstoffkomponenten und unter einer möglicherweise erhöhten Temperatureinwirkung Harzablösungen ergeben, so daß es auch aus diesem Grund zu Funktionsstörungen einer Elektrokraftstoffpumpe kommen kann. Die Imprägnierung bzw. Beschichtung des Ankers mit Kunstharz erfolgt üblicherweise in Form einer Tauchimprägnierung mit geeigneten Phenolharzen. It is also disadvantageous that the winding parts and / or on the package insulation of the armature under the influence of fuel, possibly only certain ones Fuel components and resin detachments result under a possibly elevated temperature effect, so that For this reason, too, malfunctions of an electric fuel pump can occur. The impregnation or Coating of the anchor with synthetic resin usually takes the form of immersion impregnation with suitable phenolic resins.
Nachteilig ist weiterhin, daß infolge der notwendigen Temperaturbelastung (Trocknungs- und Aushärtungsphase des Kunstharzes) der üblicherweise am Anker vorhandene Kunststoff mitnehmer für das Drehteil einer zugeordneten Kraftstoffpumpe einen Festigkeitsverlust erleiden kann.Another disadvantage is that due to the necessary temperature load (drying and curing phase of the Synthetic resin) the plastic usually present on the armature driver for the rotating part of an associated fuel pump can suffer a loss of strength.
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Es besteht daher Bedarf nach einer rationelleren Fertigungsmethode von Ankern für Elektromotoren hauptsächlich bei Kraftstofförderaggregaten, mit welcher sich die mechanische Sicherung der Ankerwicklung vereinfachen und kraftstoffbeständig ausbilden läßt, die besonders störungssicher ist und insbesondere auch Vorteile im dynamischen Bereich liefert.There is therefore a need for a more efficient manufacturing method of anchors for electric motors mainly in fuel delivery units, with which the mechanical Simplify securing the armature winding and can train fuel-resistant, which is particularly fail-safe and in particular also provides advantages in the dynamic range.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von kraftstoffbeständigen Kraftstofförderaggregaten und die nach diesem Verfahren hergestellten Kraftstofforderaggregate mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsanspruchs haben demgegenüber den Vorteil, daß Harzablösungen an Wicklungen und/oder Paketisolation sowie nachteilige Einwirkungen auf den Mitnehmerzapfen der Mitnahmekupplung für das Pumpendrehteil nicht mehr auftreten können; außerdem läßt sich der Anker schneller ohne längere Trocknungs- und Aushärtungszeiten und damit rationeller herstellen.The inventive method for producing fuel-resistant Fuel delivery units and the fuel delivery units produced by this process with the characterizing features of the main claim or the first device claim have the opposite Advantage that resin detachments on windings and / or package insulation as well as adverse effects on the driving pin of the driving coupling for the rotating part of the pump can no longer occur; in addition, the anchor can be moved faster without longer drying and curing times and thus produce more efficiently.
Funktionsstörungen einer Elektrokraftstoffpumpe im Betrieb werden durch die Erfindung sicher verhindert, da zwar einerseits die Wicklungen des Ankers fest aneinanderhaften, andererseits aber Harzablösungen praktisch nicht auftreten können, denn da das Harz nur in Form der Backlackbeschichtung auf den Wicklungsdrähten vorhanden ist, liegt es nicht in größeren, ablösbaren Massen vor.Malfunctions of an electric fuel pump in operation are reliably prevented by the invention, since on the one hand the windings of the armature adhere firmly to one another, On the other hand, however, resin detachments can practically not occur, because the resin is only in the form of the baked enamel coating is present on the winding wires, it is not lying in larger, removable masses.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfestigung von Ankerwicklungsschichten ist rationeller und umweltfreundlicher als die bisher bekannte Tauchimprägnierung mit Phenolharz. Schließlich wird durch den Wegfall der Tempera-The method according to the invention for consolidating armature winding layers is more efficient and environmentally friendly than the previously known dip impregnation with phenolic resin. Finally, the elimination of the temperature
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turbelastung des Kunststoffmitnehmers am Anker beim Trocknen des Tauchlacks ein Festigkeitsverlust der Mitnehmerzapfen vermieden.Turbo load on the plastic driver on the anchor during drying the dipping varnish avoids a loss of strength of the driving pin.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Herstellungsverfahrens bzw. eines Kraftstofforderaggregate möglich. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Lackdrahtes für die Ankerwicklung mit Backlackbeschichtung auf Polyamidbasis (Thermoplast), Polyester- oder Epoxidbasis (Duroplast).The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the Production process specified in the main claim or a fuel delivery unit possible. Particularly beneficial is the use of enamelled wire for armature winding with a polyamide-based baked enamel coating (Thermoplastic), polyester or epoxy based (thermoset).
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine mögliche Ausführungsform eines Ankers einer Elektrokraftstoffpumpe mit Ankerpaket und Wicklung, wobei die Ankerwicklung in stark schematisierter Form dargestellt ist. Aus Gründen einer Zeichnungsvereinfachung wurde auf die Einzeldarstellung von für die Wicklung verwendeten Lackdrähten mit Backlackbeschichtung verzichtet. An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail in the following description explained. The drawing shows a possible embodiment of a side view and partially in section An electric fuel pump armature with armature package and Winding, the armature winding is shown in a highly schematic form. For the sake of simplifying the drawing The individual representation of the enamelled wires used for the winding with a baked enamel coating was dispensed with.
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, für die Wicklung von Ankern von Elektromotoren, .und zwar insbesondere von Ankern solcher Elektromotoren, die mit einem Pumpenteil zur Förderung von Kraftstoff ein Verbundaggregat bilden, einen Lackdraht mit einer solchen Backlackbeschichtung zu verwenden, daß sich nach einer Temperatureinwirkung ein Verbacken der Ankerwicklung und da-The basic idea of the present invention is for the winding of armatures of electric motors, .and in particular of anchors such electric motors, which form a pump portion for pumping fuel, a composite unit to use an enameled wire with such a baking varnish coating that, after subjected to a temperature caking of the armature winding and
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mit eine Verfestigung derselben ergibt.with a solidification of the same results.
In der Zeichnung ist der Anker mit 1 bezeichnet; er umfaßt eine zentrale Welle oder Achse 2, das Ankerlame1-lenpaket 3, die Ankerwicklung 4 und den Kollektor 5, dessen einzelne Segmente mit bestimmten Wicklungsbereichen elektrisch leitend,wie bei 6 angedeutet, verbunden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der drehbare Teil des Ankers über eine Hohlwelle 7 mit beidseitigen Lagern 8 und 9 auf der feststehenden Achse 2 gelagert, die in beliebiger Weise innerhalb des Gehäuses einer Elektrokraftstoffpumpe gehalten sein kann. Der Antrieb des in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpenteils erfolgt dann bei diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe der schon erwähnten Kunststoffmitnehmeranordnung 10, in diesem Fall bestehend aus auf der dem Kollektor abgewandten Seite des Ankers angeordneten Mitnahmefingern 10a, 10b, die in den Drehteil der Pumpe eingreifen.In the drawing, the anchor is denoted by 1; it comprises a central shaft or axis 2, the Ankerlame1-lenpaket 3, the armature winding 4 and the collector 5, its individual segments with specific winding areas electrically conductive, as indicated at 6, are connected. In the illustrated embodiment, the rotatable Part of the armature is mounted on the fixed axis 2 via a hollow shaft 7 with bearings 8 and 9 on both sides, which can be held in any way within the housing of an electric fuel pump. The drive of the pump part not shown in the drawing is then carried out in this embodiment with the aid of Plastic driver arrangement 10 already mentioned, in this case consisting of on the one facing away from the collector Side of the anchor arranged driving fingers 10a, 10b, which engage in the rotating part of the pump.
Bei der üblichen Anordnung des Elektromotors befindet sich dieser zusammen mit dem von ihm angetriebenen Pumpenteil (am häufigsten Seitenkanal- oder Rollenzellenpumpe) in einem gemeinsamen Gehäuse, so daß der Bereich des Elektromotors vom geförderten, gelegentlich auch von dem lediglich unter Saugdruck stehenden Kraftstoff durchströmt wird und der Anker sich im Kraftstoff dreht. Es kommt so zu mechanisch engsten, unter Krafteinwirkung stehenden Berührungen des gesamten Ankerbereichs mit dem Kraftstoff, gegebenenfalls auch bei erhöhten Temperaturen. Der Erfindung gelingt es jedoch,eine mechanisch feste und kraftstoffbeständige Imprägnierung der Ankerwicklung zu erzielen, indem diese Wicklung insgesamt und vorzugsweise in sämtlichen Schichten aus einem Lackdraht mit Backlackbeschichtung besteht. Ein solcher beschichteter, elektrisch leitender Draht besteht aus einem elektrisch leitendem Me-In the usual arrangement of the electric motor, it is located together with the pump part driven by it (most often side channel or roller cell pump) in a common housing, so that the area of the electric motor is flowed through by the funded, occasionally also by the fuel which is only under suction pressure and the armature rotates in the fuel. This leads to the closest mechanical contact under the influence of force of the entire anchor area with the fuel, possibly also at elevated temperatures. The invention However, it is possible to achieve a mechanically strong and fuel-resistant impregnation of the armature winding by this winding as a whole and preferably in all layers of a magnet wire with a baked enamel coating consists. Such a coated, electrically conductive wire consists of an electrically conductive
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tallteil, üblicherweise aus Kupfer, welcher den Kern bildet, und aus einer diese Kupferseele umgebenden Isolierung, deren mindestens äußere Hüllenschichten Kunstharzbestandteile, bevorzugt auf Polyamidbasis, Polyesteroder Epoxidbasis enthalten. Der Draht ist insgesamt als Lackdraht mit einer sogenannten Backlackbeschichtung bezeichnet, die dann unter Temperatureinwirkung des Ankers bzw. der Ankerwicklung erweicht, so daß nach Erkalten der Wicklung an den einzelnen Berührungsstellen der Drähte eine haftende Verbindung entsteht.tall part, usually made of copper, which forms the core, and an insulation surrounding this copper core, at least outer shell layers of which are synthetic resin components, preferably based on polyamide, polyester or Epoxy base included. The wire is generally referred to as enamelled wire with a so-called baked enamel coating, which then softens under the action of temperature of the armature or the armature winding, so that after cooling the Winding at the individual contact points of the wires creates an adhesive connection.
Diese haftende Verbindung ist eine Art Verschweißung der durch die Temperatureinwirkung erweichten und teilweise verflüssigten Backlackbeschichtung auf dem Draht, die ein Thermoplast ist, wenn sie auf einer Polyamidbasis aufgebaut ist oder ein Duroplast, wenn sie eine Polyester- oder Epoxidbasis hat.This adhesive connection is a kind of weld that is softened and partially softened by the action of temperature liquefied baked enamel coating on the wire, which is a thermoplastic when built on a polyamide basis or a thermoset, if it has a polyester or epoxy base.
Bevorzugt erfolgt das Verbacken der Ankerwicklung, d.h. insgesamt die Verfestigung der Ankerwicklung zu einem einheitlichen, in sich völlig unverrückbaren und starren Ganzen dadurch, daß man den Anker entweder in einen Wärmeschrank für eine vorgegebene Zeit einbringt oder in sonstiger Weise einer Hitzestrahlung oder auch einer Heißlufteinwirkung aussetzt oder schließlich auch dadurch, daß man in die Ankerwicklung einen entsprechend bemessenen Stromstoß einleitet. Ein solcher Stromstoß bewirkt ein Erhitzen sämtlicher Windungen in gleichem Maße, eine Erhitzung , die zu dem Erweichen der äußeren Backlackbeschichtung führt und damit zum Verbacken und Verschweißen an den gegenseitigen Berührungsstellen der Drähte.-The armature winding is preferably baked, i.e. overall the consolidation of the armature winding into a uniform, completely immovable and rigid whole by placing the anchor either in a heating cabinet for a predetermined time or in some other way Way exposed to heat radiation or the action of hot air or finally by the fact that an appropriately sized current surge is introduced into the armature winding. Such a rush of electricity causes heating all turns to the same extent, a heating that softens the outer baked enamel coating leads and thus to baking and welding at the mutual contact points of the wires.
Die Erfindung stellt sicher, daß die kraftstoffbeständige Imprägnierung für den Anker der Elektrokraftstoffpumpe an allen Ankerstellen vorhanden ist, und zwar auch an sol-The invention ensures that the fuel-resistant impregnation for the armature of the electric fuel pump is present at all anchor points, including at
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24. April 1979 - Tuchen, an welche bei einem lediglichen Tauchvorgang der Kunstharz nicht hingelangt. Da die Wicklung selbst der Träger für die Imprägnierung ist, ist eine vollständig gleichmäßige und einheitliche Verbindung und Verfestigung der einzelnen Wicklungsteile sichergestellt.Apr. 24, 1979 - Cloths to which the Resin did not get there. Since the winding itself is the carrier for the impregnation, one is complete Uniform and uniform connection and solidification of the individual winding parts ensured.
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