DE4102162A1 - Vorrichtung zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Fördervorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Fördervorrichtung bekannt (DE-OS 33 27 453), bei der das eine Abdeckelement eine Metallplatte ist, während das andere Abdeckelement aus einer bieg­ baren Folie hergestellt ist und in seinem zentralen Bereich über ein Federelement an der ihm zugewandten Stirnfläche des Ritzels angelegt gehalten ist. Der Randbereich dieses Abdeckelements kann bei arbeitender Pumpe auslenken, so daß das zu fördernde Medium aus den Förderkammern austreten kann. Weil dieser Randbereich aber nicht die Sicherung des Zahnrings in Richtung dessen Drehachse übernehmen kann, ist dessen von dem einen Abdeckelement abgewandte Stirnfläche partiell von gestellfesten Beilegescheiben übergriffen. Das zwangs­ läufig vorhandene, wenn auch geringe Axialspiel des Zahnrings, läßt während des Betriebs der Pumpe Axialverschiebungen bzw. Taumel­ bewegungen des Zahnrings gegenüber dem Ritzel zu, welche durch Druckpulsationen der Pumpe bewirkt werden und störende Geräusche verursachen. Diese Pulsationen werden angeregt durch das in den Pumpkammern belastete Fördermedium.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Schrägverzahnung zwischen dem Ritzel und dem Zahnring dieser durch eine Kraftkomponente in Achsrichtung belastet und an einer der beiden biegesteifen Abdeckelemente angelegt wird. Das Axialspiel ist somit bedeutlungslos und der Aufbau der Pumpe vereinfacht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Fördervorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Richtung der Drehbewegung des Ritzels gesehen die Längs­ achsen der Zähne mit der Wand des einen Abdeckelements einen Winkel einschließen, der größer als 90° ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer Förder­ vorrichtung, mit einem Vorratstank für das zu fördernde Medium, einem in dem Tank angeordneten Förderaggregat, das über eine Förder­ leitung mit einer Brennkraftmaschine verbunden ist, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3, durch eine als Innenzahnradpumpe ausgebildete, zum Förderaggregat gehörende Förderpumpe, Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie III-III durch die vollständige Innenzahnradpumpe gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Innenzahnradpumpe gemäß Fig. 2, entlang der Linie IV-IV, mit einer graphischen Darstellung der Zerlegung des von dem Pumpenritzel auf den Pumpenzahnring gelangen­ den Moments.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine in Fig. 1 dargestellte Fördervorrichtung für Kraftstoff hat einen Kraftstoff-Vorratstank 10, in dem ein Förderaggregat 12 unter­ gebracht ist. Das Kraftstofförderaggregat 12 hat einen Ausgangs­ stutzen 14 an welchem eine Förderleitung 16 angeschlossen ist, die zur Brennkraftmaschine 18 vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges führt. Während des Betriebs des Förderaggregats 12 fördert dieses Kraft­ stoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18. Das Förder­ aggregat 12 umfaßt einen nicht näher dargestellten elektrischen Antriebsmotor für eine Förderpumpe 20, die in Fig. 3 im Längs­ schnitt dargestellt ist. Die Förderpumpe 20 ist als Innenzahnrad­ pumpe ausgebildet. Sie hat somit ein Innenzahnrad oder Ritzel 22, das von einem Zahnring 24 umgeben ist. Das Ritzel 22 ist drehfest mit einer Welle 26 verbunden, die beim Ausführungsbeispiel durch einen Endabschnitt einer Ankerwelle gebildet ist, welche zu dem nicht näher dargestellten Elektromotor gehört. Dieser Elektromotor dient zum Antrieb der Zahnradpumpe 20. Weiter ist mit der Welle 26 ein hülsenartiges Bauteil 28 drehfest verbunden. Dieses Bauteil 28 kann in den nicht dargestellten Motoranker integriert sein. Das hülsenförmige Bauteil 28 hat eine der Pumpe 20 zugewandte Schulter 30.

Der weitere Aufbau der Innenzahnpumpe 20 ist im folgenden beschrie­ ben. Sie weist eine Grundplatte 32 auf, die mit einem sichelförmigen Durchbruch 34 versehen ist, welcher als Saugöffnung für die Pumpe dient. Wie Fig. 3 weiter zeigt, ist in der Grundplatte 32 über eine Lagerbuchse 36 die Pumpenwelle 26 gelagert. Weiter ist auf der Grundplatte 32 ein Führungsring 38 befestigt, welcher den Zahnring 24 umgibt und drehbar führt. Es liegt in der Natur der Sache, daß der Führungsring 38 geringfügig dicker sein muß als das Ritzel 22 und der Zahnring 24, damit die Drehbarkeit dieser Pumpenteile 22 und 24 sichergestellt ist. Weiter ist das Ritzel 22 in Achsrichtung der Welle 26 bewegbar angeordnet. Das Axialspiel von Zahnring und Ritzel liegt in einer Größenordnung zwischen 5 und 13 µ. Zur Begrenzung der sich ergebenden Pumpenkammern zwischen der Außenverzahnung 23 des Ritzels 22 und der Innenverzahnung 25 des Zahnrings 24 ist auf der von der Grundplatte 32 abgewandten Stirnfläche des Führungsrings 38 eine Abdeckplatte 40 befestigt, die lediglich in Fig. 3 gegen­ ständlich dargestellt ist. Die sich ergebenden Pumpkammern der Innenzahnradpumpe 20 sind somit in Achsrichtung der Welle 26 gesehen durch die Grundplatte 32 und die Abdeckplatte 40 begrenzt. In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien eine Ausgangs- oder Drucköffnung 42 angegeben, die sich in der Abdeckplatte 40 befindet, welche in Fig. 2 aber nicht erscheint. Die Abdeckplatte 40 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet. Sie hat eine zentrale Bohrung, welche den zentralen Bereich des Ritzels freigibt, ohne daß deshalb auch die Pumpenkammern freigegeben werden. Somit liegt der Schulter 30 des hülsenförmigen Bauteils 28 der Zentralbereich der einen Stirnfläche 44 des Ritzels 22 frei gegenüber. Zwischen der Schulter 30 und der Stirnfläche 44 ist ein beim Ausführungsbeispiel tellerfederförmiges Federelement 46 vorgespannt angeordnet, welches das Ritzel 22 an der ihm zugewandten Stirnfläche 48 der Grundplatte 32 angelegt hält. Die Vorspannkraft des Federelements 46 ist so groß, daß das Ritzel 22 immer an der Stirnfläche 48 der Grundplatte 32 angelegt bleibt. Das Axialspiel befindet sich somit zwischen dem Ritzel 22 und der diesem zugewandten Stirnfläche 50 der Abdeckplatte 40. Es ist klar, daß bei einem derartigen Aufbau der Innenzahnradpumpe 20 sowohl die Grund­ platte 32 als auch die Abdeckplatte 40 biegesteif ausgebildet sind. Wenn die Pumpe 20 angetrieben wird, läuft das zwischen der Stirn­ fläche 44 und der Schulter 30 eingspannte Federelement 46 zusammen mit dem Motoranker und dem Ritzel 22 um.

Wie Fig. 4 zeigt, sind die miteinander kämmenden Verzahnungen 23 und 25 des Ritzels 22 und des Zahnrings 24 als Schrägverzahnungen ausgebildet. Das heißt, daß in Richtung der Drehbewegung (Pfeil 52) des Ritzels 22 gesehen die Längsachsen 54 der Zähne 23 und somit natürlich auch die Längsachsen der Zähne 25 mit der Wand 48 des einen Abdeckelements, hier gebildet durch die Grundplatte 32, einen Winkel α einschließen, der größer als 90° ist. Es ergibt sich somit eine auf den Zahnring 24 wirkende Kraftkomponente 60, welche auch den Zahnring 24 an die Wand 48 der Grundplatte 32 drückt. Somit ist sichergestellt, daß die während des Betriebs der Innenzahnrad­ pumpe 20 auftretenden Druckpulsationen keine Längsverschiebung oder Taumelbewegung der Pumpenbauteile 22 und 24 bewirken können. Die durch diese Pulsationen hervorgerufenen Geräusche sind somit unter­ bunden.

Während des Betriebs der Fördervorrichtung arbeitet die Pumpe 20 wie folgt: Wenn das Ritzel 22 in Richtung des Pfeiles 52 durch die Antriebswelle 26 angetrieben wird, nimmt das Ritzel den Zahnring 24 mit. Dadurch ergeben sich - in an sich bekannter Weise - sich ver­ größernde und verkleinernde Pumpkammern, in welche das zu fördernde Medium zunächst durch die Ansaugöffnung 34 in der Grundplatte 32 gelangt und durch die Druck- oder Förderöffnung 42 in der Abdeck­ platte 40 auf die Druckseite des Aggregats 12 gelangt, von wo es über den Druckstutzen 14 und die Förderleitung 16 zur Brennkraft­ maschine 18 (Fig. 1) gedrückt wird. Das Ansaugen des Fördermediums ist in Fig. 3 durch einen Pfeil 62 dargestellt und der Förderstrom des Mediums, welcher die Pumpe 20 verläßt, durch einen Pfeil 64 angedeutet worden. Zum detaillierten Aufbau und zur genaueren Angabe der Wirkungsweise einer Innenzahnradpumpe wird beispielsweise auf die in WO 89/02 984 beschriebene, gattungsnahe Innenzahnradpumpe verwiesen. Die Offenbarung aus dieser Druckschrift, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, soll somit zur Offenbarung der hier vorliegenden Schutzrechtsanmeldung werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem Förderaggregat, das eine als Innenzahnradpumpe ausgebildete, über das von dem innen­ verzahnten Zahnring umgebene Ritzel angetriebene Förderpumpe hat, deren durch die unterschiedlichen Zähnezahlen von Zahnring und Ritzel sich ergebenden Förderkammern in Richtung der Drehachsen von Zahnring und Ritzel an den beiden Stirnflächen dieser Pumpenbauteile durch Abdeckelemente begrenzt sind und das Ritzel mittels eines vorgespannten Federelements an der ihm zugewandten Wand des einen, eine Ansaugöffnung der Pumpe aufweisenden Abdeckelements angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Abdeckelemente (32, 40) biegesteif und die miteinander kämmenden Verzahnungen (23, 25) des Zahnrings (24) und des Ritzels (22) als Schrägverzahnungen ausge­ bildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Rich­ tung der Drehbewegung (Pfeil 52) des Ritzels (22) gesehen, die Längsachsen (54) der Zähne (23 bzw. 25) mit der Wand (48) des einen Abdeckelements (32) einen Winkel (α) einschließen, der größer als 90° ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federelement (46) zusammen mit dem Ritzel (22) umlaufend angeordnet ist.