Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Fördersystem, bestehend aus mindestens einem Vorratstank, insbesondere Kraftstoff-Tank,

einem mit dem Kraftstoff antreibbaren Motor, vorzugsweise in Form eines Dieselmotors in Common-Rai l-Technik,

einer Motor-Pumpen-Einheit sowie einer Vorförderpumpe zum Versorgen des Motors mit Kraftstoff aus dem Vorratstank, und

einer zwischen Vorratstank und Motor angeordneten Fi ltereinrichtung.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein vorzugsweise modulartig aufgebautes Versorgungssystem, insbesondere einsetzbar für fl uidführende Fördersysteme wie das vorstehend genannte Kraftstoff-Fördersystem. Bei modernen Motoren wie Dieselmotoren mit Common-Rai l-Ei nspritzung, die fachsprachl ich mit„Speichereinspritzung" bezeichnet wi rd und bei der es sich regelmäßig um Einspritzsysteme für Verbrennungsmotoren handelt, ist als Vorförderpumpe eine Hochdruckpumpe vorgesehen, die den Kraftstoff aus einem Vorratstank auf ein sehr hohes Druckniveau bringt. Der in- soweit unter Druck stehende Kraftstoff fül lt ein Rohrleitungssystem eines Kraftstoff-Versorgungskreises, das bei Motorbetrieb ständig unter diesem Druck steht. Um den heutigen Anforderungen an ein dahingehendes Com- mon-Rail-Einspritz-System Rechnung tragen zu können, wi rd der Differenzdruck in der Saugleitung vor der Vorförderpumpe, die zum Vorrats- oder Kraftstoff-Tank führt, immer stärker l imitiert. So können die Vorförderpum- pen einiger Motorenhersteller aus heutiger Sicht maximal einen Ansaugunterdruck von 1 50 mbar erzeugen, was für die Anwender solcher Motoren zwei erhebl iche Nachtei le mit sich bringt. Zum einen, eine Vorfi ltrationsstufe, die regelmäßig zwischen dem Kraftstoff-Tank und der Vorförderpumpe angeordnet ist, weist bereits baul ich bedingt einen gewissen Differenz- druck auf, so dass i m Hinbl ick auf den maximalen Ansaugunterdruck von 1 50 mbar nur noch wenig nutzbarer Spiel raum verbleibt und zum anderen ist die Einbauflexibi l ität für die benötigten Komponenten des Kraftstoff- Fördersystems eingeschränkt, insbesondere um kurze Rohrleitungslängen zu erreichen, um die Werte des gewünschten Ansaugunterdrucks nicht noch weiter zu verschlechtern.

Um diesen Nachtei len zu begegnen, ist bei modernen Kraftstoff- Fördersystemen vorgesehen, eine zusätzl iche, vorzugsweise elektrisch betriebene Motor-Pumpen-E inheit in die Saugleitung vor der Vorförderpumpe zwi- sehen den Kraftstoff-Vorratstank und der Fi ltereinrichtung zu schalten, um dergestalt den gewünschten Ansaugunterdruck von 1 50 mbar sicherstel len zu können.

Aber auch die dahingehende moderne Versorgungslösung ist mit Nachtei- len behaftet, insbesondere muss die derart eingesetzte Pumpe permanent fördern, auch wenn das Kraftstoff-System die begrenzenden 1 50 mbar maximalen Saugdrucks der Vorförderpumpe noch gar nicht erreicht hat, und des Weiteren erzeugt die Kraftstoff-Pumpe, wenn defekt oder ei nfach nicht mit Spannung versorgt, selbst einen Differenzdruck, der deutl ich über den geforderten 1 50 mbar l iegen kann. Dies vorausgeschickt, l iegt der Erfi ndung die Aufgabe zugrunde, in kostengünstiger und funktionssicherer Weise ein Kraftstoff-Fördersystem zu schaffen, nebst einem vorzugsweise modulartig aufgebauten Versorgungssystem für dahingehende Kraftstoff-Fördersysteme, die die vorstehend beschriebe- nen Nachtei le vermeiden helfen.

Eine dahingehende Aufgabe löst ein Kraftstoff-Fördersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Versorgungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 die Pumpe der Motor-Pumpen-Einheit in Strömungsrichtung des Kraftstoffes gesehen der Filtereinrichtung nachfolgt, vorzugsweise fluidführend an deren Reinseite angeschlossen ist, und in weiterer Ausgestaltung der erfi n- dungsgemäßen Lösung besonders bevorzugt die Pumpe der Motor-Pumpen- Einheit im Nebenstrom zu dem Hauptstrom zwischen Fi ltereinrichtung und der Vorförderpumpe in die Kraftstoff-Kreislaufführung geschaltet ist, ist jedenfal ls in kostengünstiger und funktionssicherer Bauweise sichergestel lt, dass der von den Motorenherstel lern vorgegebene maximale Ansaugunter- druck von 1 50 mbar für die jeweil ige Vorförderpumpe sicher erzeugt werden kann. Die bevorzugt als Saug- oder Vakuumpumpe fungierende Hy- dropumpe der Motor-Pumpen-Einheit stellt im Betrieb auch bei zusehends anfal lender Partikelverschmutzung an den fi ltrierenden Bestandteilen der Fi ltereinrichtung sicher, dass der gewünschte maximale Ansaugunterdruck von 1 50 mbar erreicht wird. Dabei ist weitgehend unbeachtlich, wo die einzelnen Komponenten des Kraftstoff-Fördersystems baul ich zueinander positioniert sind, was eine Rol le für d ie einzusetzende Länge der genannten Ansaugleitung spielt; in jedem Fal l wi rd der gewünschte Ansaugunterdruck eingehalten. Es ist für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet dahingehender Kraftstoff-Fördersysteme überraschend, dass er durch eine konstruktiv relativ einfache Maßnahme, bei dem er die bereits eingesetzte Motor-Pumpen- Einheit auf die Reinseite der Fi ltereinrichtung und bevorzugt in deren Ne- benstrom setzt, zu derart verbesserten Ergebnissen bei der Festlegung des vorgegebenen Ansaugunterdrucks für die Vorförderpumpe kommt, die den Motor mit Kraftstoff versorgt.

Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Versorgungs- System gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruchs 8 gelöst. Das dahingehend vorzugsweise modulartig aufgebaute Versorgungssystem besteht aus mindestens der genannten Fi ltereinrichtung, an deren Reinseite bevorzugt im Nebenstrom fluidführend die Pumpe der Motor-Pumpen- Einheit angeschlossen ist. Das in der Art eines Moduls aufgebaute Versor- gungssystem mit seinen einzelnen Fl uidanschl ussstel len lässt sich dergestalt in den genannten fl uidführenden Fördersystemen unmittelbar einsetzen oder kann als Nachrüstsatz konzipiert i n bereits bestehende Fördersysteme vor Ort nachträgl ich integriert werden. Insgesamt ist durch die im Nebenstrom arbeitende Hydropumpe der Motor- Pumpen-Einheit ein differenzdruckoptimiertes Kraftstoff-Fördersystem real isiert. Des Weiteren ergibt sich keine Beeinträchtigung der vorzugsweise vorgesehenen Wasserabscheidung bezogen auf die Fi ltereinrichtung, bedingt durch die nachgeschaltete Motor-Pumpen-Einheit. Des Weiteren ergibt sich eine Lebensdauer-Optimierung für die Motor-Pumpen-Einheit, da diese eben nach der maßgebenden Fi ltereinrichtung arbeitet, die insoweit zwischen Kraftstoff-Vorratstank und der Motor-Pumpen-Einheit angeordnet ist, so dass dergestalt die Partikelverschmutzung von der Hydropumpe der Motor-Pumpen-Einheit durch die Fi ltereinrichtung abgehalten werden kann. Selbst bei defekter Motor-Pumpen-Einheit kommt es zu keiner Beeinträchtigung der Druckdifferenz des dahingehenden Vorfi ltersystems. Im Übrigen kann die Motor-Pumpen-Einheit im Bedarfsfall jewei ls wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden und selbst bei einem Ausfal l der Motor-Pumpen- Einheit ist nach wie vor ein funktionssicherer Betrieb für die Kraftstoffversorgung des Motors erreicht, was bei den bekannten Systemen nicht der Fal l ist, bei der die Motor-Pumpen-Einheit vor dem Vorfiltersystem angeordnet ist. Ist insoweit die Motor-Pumpen-Einheit defekt, funktioniert das gesamte Kraftstoff-Fördersystem nicht.

Weitere vorteil hafte Merkmalsausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der Unteransprüche. Der angegebene Ansaugunterdruck von 1 50 mbar ist nur beispielhaft angegeben; selbstverständlich können mit der erfindungsgemäßen Lösung auch andere Druckwerte sicher beherrscht werden.

Im Folgenden wi rd die erfindungsgemäße Lösung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen i n der Art von hydraul ischen Schaltplänen mit den übl ichen Symbolen die

Fig. 1 und 2 Lösungen im Stand der Technik; die

Fig. 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördersystems und die

Fig. 4 ein Versorgungssystem, wie es für ein Kraftstoff- Fördersystem nach der Fig. 3 zum Einsatz kommen kann. Die Fig. 1 zeigt ein Standard-Kraftstoff-System, wie es durch den Stand der Technik aufgezeigt ist. Dieses Kraftstoff-Fördersystem weist einen Vorratstank, insbesondere Kraftstofftank 1 0, auf sowie einen mit dem Kraftstoff antreibbaren Motor 1 2; im vorl iegenden Fal l in Form eines Verbrennungsmo- tors, insbesondere in Form eines Dieselmotors mit einem an sich bekannten Common-Rai l-Einspritzsystem 14. Zum Versorgen des Motors 1 2 mit Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 dient ei ne Vorförderpumpe 1 6, die als Saug- Hochdruckpumpe ausgebildet sein kann. Die Kraftstoff führende Leitung 18 als Bestandteil der Kraftstoff-Kreislaufführung 20 weist abschnittsweise eine Saugleitung 22 auf, die zwischen dem Kraftstofftank 1 0 und der Vorförderpumpe 1 6 verläuft sowie eine Druckleitung 24 zwischen der Vorförderpumpe 1 6 und dem Motor 1 2. Des Weiteren beinhaltet die Kraftstoff- Kreislaufführung 20 eine sog. Rezirkulationsleitung 26, die medienführend vom Motor 1 2 zum Kraftstoff- oder Vorratstank 10 zurückführt.

Des Weiteren ist eine Fi ltereinrichtung in die Kreislaufführung 20 geschaltet bestehend aus einem Vorfi lter 28 zwischen dem Kraftstofftank 1 0 und der Vorförderpumpe 1 6 sowie einem Hauptfi lter 30, die der Vorförderpumpe 1 6 nachgeschaltet ist und deren Reinseite zum Dieselmotor 1 2 führt.

Soweit in den nachfolgenden Figuren dieselben Bezugszeichen eingesetzt sind wie die in der Fig. 1 , betreffen diese auch die gleichen Bautei le und die insoweit hierzu getroffenen Ausführungen gelten entsprechend auch für die nachfolgenden Ausgestaltungen.

I n der heutigen Zeit wi rd für solche Standard-Kraftstöffsysteme nach der Fig. 1 verlangt, dass der Differenzdruck in der Saugleitung 22 vor der Vorförderpumpe 1 6 des Kraftstoff Systems l imitiert ist. Die Vorförderpumpen 1 6 einiger Motorenherstel ler können maximal einen Ansaugunterdruck von 1 50 mbar erzeugen. Dies hat für die Anwender solcher Motoren zwei erhebliche Nachtei le: 1 . die Vorfiltrationsstufe 28 kann bei einem baul ich bedingten Differenzdruck von beispielsweise 50 mbar im Neuzustand dann nur noch einen Differenzdruckanstieg von 100 mbar durch Schmutzbeladung aufbauen, bevor die als Saugpumpe konzipierte Vorförder- pumpe 1 6 nicht mehr ansaugt.

2. Die Flexibi l ität bezügl ich der Positionierung von Kraftstofftank 10 und Vorförderpumpe 1 6 sowie der Vorfi lterstufe 28 ist stark eingeschränkt. Der geodätische Druck zwischen Tank 10 und der Vorförderpumpe 16 und der Druckverl ust durch die Verrohrung der Kom- ponenten, insbesondere unter Einbezug von Saugleitung 22 und

Druckleitung 24, haben als Folge des limitierten Differenzdruckes einen großen Einfl uss auf die Konstruktion der Maschinen, wobei dann häufig zwingend vorzusehen ist, dass der Kraftstofftank 10 lagebezogen unterhalb der Vorförderpumpe 1 6 zu positionieren ist.

Erschwerend kommt noch mit hinzu, dass die vorstehend beschriebenen negativen Ei nfl üsse miteinander konkurrieren können.

Ei n Beispiel: Hat die Positionierung der Bauteile bereits einen G roßtei l des zur Verfügung stehenden Ansaugdruckes aufgebraucht, so ist die Vorfi ltrationsstufe in Form des Vorfi lters 28 bereits nach einer kurzen

Einsatzzeit zu tauschen, mit der Folge, dass die Wartungsintervalle dementsprechend kurz ausfal len.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist es heute bereits Stand der Tech- nik, gemäß der Lösung nach der Fig. 2 durch die Integration einer elektrisch betriebenen Motor-Pumpen-Einheit 32 in die Vorfi ltereinheit 28 vor der Vorförderpumpe 26 die Flexibi l ität in beiden Fäl len (Fi ltration und Positionierung der Komponenten zueinander) deutl ich zu erhöhen. Durch die Einschaltung der als Saugpumpe 34 konzipierten Hyd- ropumpe der Motor-Pumpen-E inheit 32 wi rd die bisher beschriebene

Saugleitung 22 verkürzt und die Druckleitung 24 verlängert, wobei der Kraftstoffdruck hinter der Vorförderpumpe 1 6 dann größer ist als im mittleren Leitungsabschnitt 36, in den die Saugpumpe 34 ausgangsseitig druckerhöhend fördert und in die saugseitig die Vorförderpumpe 1 6 ausmündet.

Die insoweit eingesetzte Hydropumpe 34 der Motor-Pumpen-Einheit 32 muss permanent fördern, auch wenn das Kraftstoffsystem die begrenzenden 1 50 mbar maximalen Saugdrucks der Vorförderpumpe 1 6 noch gar nicht erreicht hat. Des Weiteren erzeugt die Kraftstoffpumpe 34 im Fal le eines Defektes oder wenn sie einfach nicht mit entsprechender

Spannung versorgt wird, selbst einen Differenzdruck, der deutl ich über den geforderten 1 50 mbar l iegen kann. Dadurch, dass die Pumpe 34 vor den Vorfilter 28 geschaltet ist, wi rd sie ausschließl ich von nicht gefi ltertem Kraftstoff aus dem Vorratstank 1 0 durchflössen, so dass sie einer entsprechenden Partikelverschmutzung aus dem Tank 1 0 ausgesetzt ist, was die Lebensdauer der Pumpe 34 reduziert. Ist in die Vorfi lterstufe 28 eine Wasserabscheidung in einen separaten Tank T integriert, so wird der abzuscheidende Wasserantei l durch die Pumpeneinheit 34 derart verändert, dass die Wasserabscheidung nur noch in geri nger Qualitäts- stufe stattfindet. Diese nachtei l ige Veränderung hängt damit zusammen, dass es zu einer Verkleinerung der abzuscheidenden Wasser-Tröpfchen kommt, da statt saugseitiger nunmehr eine druckseitige Wasserabscheidung stattfindet und regelmäßig lassen sich kleine Wasser-Tröpfchen schwerer aus dem Kraftstoff abscheiden denn regelmäßig durch Koales- zieren gebi ldete vergrößerte Wasser-Tröpfchen an der Vorfiltereinheit

28.

Unter Bezugnahme auf den vorstehend genannten Stand der Technik setzt nun hier die erfindungsgemäße Idee ein, zwar ebenfal ls die Motor- Pumpen-Einheit 32 in das Filtersystem zu integrieren, jedoch diesmal nach der Vorfi lterstufe 28 und bevorzugt mit einer fl uidischen Verschal- tung im Nebenstrom 38. Wie die Lösung nach der Fig. 3 weiter zeigt, wi rd im Normalbetrieb die Vorförderpumpe 1 6 ohne Einsatz der Motor- Pumpen-Einheit 32 eigenständig Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 10 ansaugen können. Hierzu muss im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten und im Gegensatz zu dem in Fig. 2 dargestel lten System, außer einem minimal federunterstützten Rückschlagventi l 40, das im Hauptstrom 42 angeordnet ist, keinerlei zusätzl iches Differenzdruck erzeugendes Bautei l durchströmt werden. Erst wenn die Motor-Pumpen-Einheit 32 durch Bestromen des Elektromotors M bestromt und mithin eingeschaltet wird, wird das Rückschlagventi l 40 geschlossen und die Motor-Pumpen- Einheit 32 mit ihrer Saugpumpe 34 saugt direkt über d ie Fi lterstufe in Form des Vorfi lters 28 gereinigten Kraftstoff an und kann somit die Vorförderpumpe 1 6 mit ausreichend Kraftstoff versorgen.

Das in Fig. 3 gezeigte weitere federbelastete Rückschlagventil 44 dient ledigl ich dem Absteuern bei Erreichen eines maximalen Überdrucks der Motor-Pumpen-Einheit 32, dessen Wert regel mäßig kundenabhängig vorgegeben ist. Ist durch die konstruktiven Gegebenheiten, wie beispielsweise dass der Motor 1 2 weit entfernt und/oder höher positioniert als der Kraftstofftank 1 0 ist, mit der Folge, dass der Anfangs-Druckverl ust größer 1 50 mbar sein kann, ist ein permanenter Betrieb der Motor- Pumpen-Einheit 32 notwendig, wobei dies gemäß der Darstellung nach der Fig. 3 problemlos mögl ich ist. Bei defekter Motor-Pumpen-Einheit 32 wi rd kein zusätzlicher Druckverl ust erzeugt, da die Motor-Pumpen- Einheit 32 im Nebenstrom 38 arbeitet und die Vorförderpumpe 1 6 wird nach wie vor i m Hauptstrom 42 mit Öffnen des Rückschlagventi ls 40 versorgt. Das im weiteren Nebenstrom 46 angeordnete weitere Rückschlagventil 42 bleibt demgemäß in der in Fig. 3 dargestel lten geschlossenen Position. Da des Weiteren die Motor-Pumpen-Einheit 32 immer nur mit Kraftstoff gespeist wi rd, der vom Vorfilter 28 in entsprechender Reinheitsklasse abgereinigt ist, ist die Lebensdauer der Hydropumpe 34 der angesprochenen Einheit 32 im Gegensatz zur Lösung nach der Fig. 2 deutl ich erhöht. Auch ist die Wasserabscheidung durch den Vorfi lter 28, soweit vorgesehen, verbessert, da die Wasserabscheidung auf der Saugseite der Saugpumpe 34 stattfindet, was zu einer vergrößerten Tröpfchenoberfläche führt, die erfahrungsgemäß besser abscheidbar ist als kleine Tröpfchenoberflächen.

Die Lösung nach der Fig. 4 betrifft nun ein Versorgungssystem, das in der Art eines Moduls 48 aufgebaut ist. Das dahingehende Modul 48 lässt sich in ein Kraftstoff-Fördersystem, wie es beispiel haft in der Fig. 3 aufgezeigt ist, ohne weiteres integrieren und bereits bestehende Kraftstoff-Fördersysteme, insbesondere gemäß der Ausgestaltung nach der Fig. 1 , lassen sich später mit ei nem dahingehenden Modul 48 noch nachrüsten. Für beide dahingehende Fäl le weist das Modul 48 auf seiner Fl uid-Eingangsseite eine Ansch lussstel le 50 auf, über das sich das Modul 48 an die Saugleitung 22 anschl ießen lässt. Des Weiteren weist das Modul 48 ausgangsseitig eine weitere Fluid-Anschlussstel le 52 auf, mit dem sich das Modul 48 auf die Saugseite der Vorförderpumpe 1 6 anschl ießen lässt. Ansonsten ist die Verschaltung der Motor-Pumpen-Ei nheit 32 im Nebenstrom 38, ebenso wie vorstehend beschrieben und die Rückschlagventile 40 und 44 sind in den Hauptstrom 42 bzw. in den weiteren Nebenstrom 46 im mittleren Leitungsabschnitt 36 geschaltet, der zwischen Vorfilter 28 und Vorförderpumpe 1 6 gemäß der Darstel l ung nach der Fig. 3 verläuft. Ferner ist gemäß der Darstel l ung nach der Fig. 4, ebenso wie bei der Lösung nach der Fig. 3, die Öffnungsrichtung des federbelasteten Rückschlagventi ls 40 in Richtung zur Vorförderpumpe 16 hin orientiert und gegenläufig das weitere Rückschlagventil 44 federbelastet in seiner Schl ießstell ung gehalten. Aufgrund der jeweiligen Nebenstromanordnung der Motor-Pumpen- Einheit 32 ist das Kraftstoffsystem differenzdruckoptimiert auslegbar und es gibt keine Beeinträchtigung der Wasserabscheidung; ferner ist die Lebensdauer für die Saugpumpe 34 verlängert, da die im Kraftstoff befind- l iehe Partikelverschmutzung durch die vorgeschaltete Vorfi ltereinheit 28 sicher aufgefangen werden kann. Ist gewol lt oder ungewol lt die Motor- Pumpen-Einheit 32 außer Betrieb, erreicht die Vorförderpumpe 1 6 nach wie vor gereinigten Kraftstoff über den Vorfi lter 28 und das Rückschlagventi l 40 im Hauptstrom 42. Ein Gesamtausfall der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördereinrichtung ist derart mit Sicherheit vermieden.