DE102011078816B3 - Electrically driven vacuum pump, particularly vane cell vacuum pump for motor vehicle, has control and monitoring unit, where opening is formed downstream of check valve, and opening is enclosed by refractory material - Google Patents

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Abstract

The electrically driven vacuum pump (1) is connected with an aggregate at an inlet port (2) through a connecting line. A negative pressure is generated in the aggregate, where a check valve is arranged between the vacuum pump and the aggregate. A control and monitoring unit is arranged, where an opening is formed downstream of the check valve. The opening is enclosed by a refractory material (6) which melts at a predetermined melting temperature. The refractory material is made of a plastic material, particularly synthetic resin.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Flügelzellen-Vakuumpumpe, welche mit ihren Einlassstutzen über eine Verbindungsleitung mit einem Aggregat verbunden ist, in welchem ein Unterdruck erzeugt werden soll, wobei zwischen der Vakuumpumpe und dem Aggregat ein Rückschlagventil angeordnet ist, wobei die Vakuumpumpe von einer Steuer- und Überwachungseinheit steuerbar ist.The invention relates to a vacuum pump, in particular a vane vacuum pump, which is connected with its inlet connection via a connecting line with an aggregate in which a negative pressure to be generated, wherein between the vacuum pump and the unit, a check valve is arranged, wherein the vacuum pump of a Control and monitoring unit is controllable.

In den jeweils gattungsfremden DE 10 2004 012 736 A1 und DE 2 356 398 sind Schmelzsicherungen offenbart.In each of the alien DE 10 2004 012 736 A1 and DE 2 356 398 are fuses disclosed.

Die DE 10 2007 043 350 B3 offenbart eine Vakuumpumpe, bei der es sich besonders um eine Drehschieberpumpe oder eine Schraubenpumpe handelt. Sie weist eine Kompressionskammer auf. Die Kompressionskammer ist mit einem Kammereinlass und mit einem Kammerauslaß versehen. Ferner ist die Kompressionskammer mit einem Gasballasteinlass verbunden. Um zu gewährleisten, dass bei unterschiedlichen Drücken innerhalb der Kompressionskammer stets Gas durch den Gasballasteinlass strömt, ist der Gasballasteinlass mit einem Gasballastraum verbunden. In dem Gasballastraum ist Gas mit einem Druck bevorratet, der höher ist als der Atmosphärendruck und/oder höher ist als der Druck in der Kompressionskammer. So soll sichergestellt werden können, dass eine Übermäßige Erwärmung der Vakuumpumpe vermieden ist.The DE 10 2007 043 350 B3 discloses a vacuum pump, which is particularly a rotary vane pump or a screw pump. It has a compression chamber. The compression chamber is provided with a chamber inlet and with a chamber outlet. Further, the compression chamber is connected to a gas ballast inlet. To ensure that gas always flows through the gas ballast inlet at different pressures within the compression chamber, the gas ballast inlet is connected to a gas ballast chamber. In the gas ballast space, gas is stored at a pressure higher than the atmospheric pressure and / or higher than the pressure in the compression chamber. This is to ensure that excessive heating of the vacuum pump is avoided.

Aus der GB 2 087 484 A ist eine Flügelzellenpumpe bekannt, bei welcher eine übermäßige Erhitzung des Gehäuses vermieden werden soll, wobei ein Ventilsystem vorgesehen ist, welches ein Verschlusselement aufweist, das mit einem Thermostat in Verbindung steht. Das Thermostat bewirkt ein Öffnen des Verschlußelementes oberhalb einer vorbestimmten Temperatur, so dass Luft mit atmosphärischem Druck auf der Saugseite des Rotors in die Pumpenkammer gelangt.From the GB 2 087 484 A a vane pump is known in which excessive heating of the housing is to be avoided, wherein a valve system is provided which has a closure element which is in communication with a thermostat. The thermostat causes an opening of the closure element above a predetermined temperature, so that air at atmospheric pressure on the suction side of the rotor passes into the pump chamber.

In der US 4,265,603 ist ein Kühlkompressor zur Verwendung in einer Klimaanlage eines Fahrzeuges thematisiert, in dessen Gehäuse eine Flügelzellenpumpe angeordnet ist. Ein Sensor ist vorgesehen, welcher die Temperatur der äußeren Gehäusewand aufnimmt bzw. überwacht.In the US 4,265,603 a cooling compressor is discussed for use in an air conditioning system of a vehicle, in whose housing a vane pump is arranged. A sensor is provided, which receives or monitors the temperature of the outer housing wall.

Vakuumpumpen, insbesondere Flügelzellen-Vakuumpumpen sind in der Kraftfahrzeugtechnik bekannt, und können Unterdruck in einem Bremskraftverstärker (Aggregat) erzeugen. Auf den grundsätzlichen Aufbau von Flügelzellen-Vakuumpumpen wird daher nicht näher eingegangen.Vacuum pumps, in particular vane vacuum pumps, are known in the automotive art, and can generate negative pressure in a brake booster (unit). On the basic structure of vane vacuum pumps is therefore not discussed in detail.

Bekannt ist, dass diese Vakuumpumpen elektrisch angetrieben werden können, wobei deren Betrieb von einer Steuer- und Überwachungseinheit gesteuert wird. So kann die Vakuumpumpe ein- und ausgeschaltet werden, je nach dem welches Signal die Steuer- und Überwachungseinheit generiert. Beispielsweise generiert die Steuer- und Überwachungseinheit ein Betriebssignal für die Vakuumpumpe, wenn der Motor, bzw. der Verbrennungsmotor läuft, bzw. wenn das Kraftfahrzeug fährt, und ein Stoppsignal für die Vakuumpumpe, wenn der Motor, bzw. der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, bzw. wenn das Kraftfahrzeug stillsteht.It is known that these vacuum pumps can be electrically driven, their operation being controlled by a control and monitoring unit. Thus, the vacuum pump can be switched on and off, depending on which signal generates the control and monitoring unit. For example, the control and monitoring unit generates an operating signal for the vacuum pump when the engine or the engine is running, and a stop signal for the vacuum pump when the engine or the internal combustion engine is switched off, or when the motor vehicle is stationary.

Für den Fall, dass die Steuer- und Überwachungseinheit einen Defekt aufweist, kann es passieren, dass die Vakuumpumpe stetig betrieben wird, auch wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, bzw. wenn das Kraftfahrzeug stillsteht. Bei stillstehendem Kraftfahrzeug, bzw. bei abgeschaltetem Motor, wird die laufende Vakuumpumpe aber gar nicht oder nur unzureichend gekühlt, so dass die Vakuumpumpe überhitzen kann, was zu einem Ausfall der kompletten Vakuumpumpe führen kann. Ein solcher Ausfall ist nur von Fachpersonal behebbar, wobei der Defekt grundsätzlich nur durch eine neue Vakuumpumpe behoben werden kann. Dies bedingt nicht nur einen langfristigen Werkstattaufenthalt, sondern generiert auch erhebliche Kosten und zwar nicht nur hohe Lohnkosten, sondern insbesondere auch nicht unerhebliche Materialkosten der kompletten Vakuumpumpe.In the event that the control and monitoring unit has a defect, it can happen that the vacuum pump is operated continuously even when the internal combustion engine is switched off, or when the motor vehicle is stationary. When the motor vehicle is stationary, or when the engine is switched off, the running vacuum pump is not or only insufficiently cooled, so that the vacuum pump can overheat, which can lead to failure of the complete vacuum pump. Such a failure can only be remedied by specialist personnel, the defect basically only being remedied by a new vacuum pump. This requires not only a long-term workshop stay, but also generates considerable costs and not only high labor costs, but in particular not inconsiderable material costs of the entire vacuum pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Vakuumpumpe, insbesondere Flügelzellen-Vakuumpumpe bereitzustellen, welche auch bei einem stetigen Betrieb trotz abgeschaltetem Motor bzw. trotz stillstehenden Kraftfahrzeug nicht thermisch bedingt zerstört, also hinreichend gekühlt wird.The invention has for its object to provide an improved vacuum pump, in particular vane vacuum pump, which is not thermally destroyed even in a steady operation despite disconnected engine or despite stationary motor vehicle, so it is sufficiently cooled.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei stromab des Rückschlagventils eine mit einem bei einer vorgebbaren Schmelztemperatur schmelzenden Material verschlossene Öffnung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe aber auch durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst, wobei stromab des Rückschlagventils eine mit einem bei einer vorgebbaren Sublimationstemperatur sublimierenden Sublimationsmaterial verschlossene Öffnung vorgesehen ist. Die Vakuumpumpe ist insbesondere als Flügelzellen-Vakuumpumpe ausgeführt, wobei das Aggregat bevorzugt als Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges ausgeführt ist.According to the invention the object is achieved by a vacuum pump with the features of claim 1, wherein downstream of the check valve is provided with a sealed at a predetermined melting temperature material opening. According to the invention, however, the object is also achieved by a vacuum pump with the features of claim 2, wherein downstream of the check valve, a closed with a sublimable at a predetermined sublimation sublimation material opening is provided. The vacuum pump is designed in particular as a vane-type vacuum pump, wherein the unit is preferably designed as a brake booster of a motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Vakuumpumpe, bzw. die Flügelzellen-Vakuumpumpe im Betrieb einen Unterdruck in dem Aggregat, bzw. in dem Bremskraftverstärker erzeugt, wobei Medium aus dem Bremskraftverstärker herausgesaugt wird. Das herausgesaugte Medium strömt also in Hauptströmungsrichtung aus dem Bremskraftverstärker, entlang der Verbindungsleitung das Rückschlagventil passierend in den Einlassstutzen und gelangt in den Saugraum der Vakuumpumpe. Insofern ist die Vakuumpumpe in Hauptströmungsrichtung gesehen stromab des Bremskraftverstärkers angeordnet, wobei auch das Rückschlagventil stromab des Bremskraftverstärkers, aber stromauf der Vakuumpumpe angeordnet ist. Die mit dem bei einer bestimmten Temperatur schmelzenden oder sublimierenden Material verschlossenen Öffnung ist somit in Hauptströmungsrichtung gesehen stromab des Rückschlagventils, aber stromauf des Saugraumes angeordnet.The invention is based on the finding that the vacuum pump or the vane-cell vacuum pump produces a negative pressure in the unit or in the brake booster during operation, wherein medium is sucked out of the brake booster. The extracted medium thus flows in the main flow direction from the brake booster, along the connecting line, the check valve passing into the inlet nozzle and enters the suction chamber of the vacuum pump. In this respect, the vacuum pump is arranged in the main flow direction downstream of the brake booster, wherein the check valve is disposed downstream of the brake booster, but upstream of the vacuum pump. The closed with the melting at a certain temperature or subliming material opening is thus seen in the main flow direction downstream of the check valve, but arranged upstream of the suction chamber.

Die Öffnung ist zunächst mittels des Schmelz- oder Sublimationsmaterials verschlossen. Dieser Zustand ändert sich auch solange nicht, wie die vorgegebene Schmelz- oder Sublimationstemperatur im Bereich der Öffnung noch nicht erreicht ist. Erst wenn die vorgegebene Schmelz- oder Sublimationstemperatur erreicht ist, schmilzt oder sublimiert das Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial, so dass die Öffnung freigegeben wird.The opening is initially closed by means of the melting or sublimation material. This state does not change as long as the predetermined melting or sublimation temperature in the region of the opening has not yet been reached. Only when the predetermined melting or sublimation temperature is reached, does the melting or sublimation material melt or sublimate, so that the opening is released.

Insofern ist die Öffnung also immer verschlossen, solange die Schmelz- bzw. Sublimationstemperatur des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials nicht erreicht ist.In this respect, the opening is therefore always closed as long as the melting or sublimation temperature of the melt or sublimation material is not reached.

Für den Fall, dass die Vakuumpumpe droht zu überhitzen, weil eine ungenügende oder gar keine Kühlung aufgrund stetigem Betrieb der Vakuumpumpe bei abgeschaltetem Motor und/oder stillstehendem Kraftfahrzeug vorliegt, setzt die Erfindung an. Günstig ist dabei, dass die mit dem Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial verschlossene Öffnung stromab des Rückschlagventils und stromauf des Saugraumes der Vakuumpumpe in dem Einlassstutzen angeordnet ist. So ist vorteilhaft sichergestellt, dass die Öffnung einzig aufgrund der hohen Temperatur im Bereich der Öffnung, und unabhängig von anderen Einflussfaktoren geöffnet wird.In the event that the vacuum pump threatens to overheat, because there is insufficient or no cooling due to steady operation of the vacuum pump with the engine off and / or the vehicle stopped, the invention starts. It is advantageous that the sealed with the melt or sublimation material opening is arranged downstream of the check valve and upstream of the suction chamber of the vacuum pump in the inlet nozzle. Thus, it is advantageously ensured that the opening is opened solely due to the high temperature in the region of the opening, and independently of other influencing factors.

Ist die Öffnung geöffnet, indem das Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial diese durch aufschmelzen oder sublimieren freigegeben hat, kann frische, bezogen auf die systeminhärente Temperatur relativ kalte Umgebungsluft, also quasi ein „Falschluftstrom” von der Vakuumpumpe angesaugt werden, wodurch die Vakuumpumpe, trotz des stetigen Betriebes bei abgeschaltetem Motor und/oder stillstehenden Kraftfahrzeug abgekühlt werden kann.If the opening is opened by the melting or sublimation material has released by melting or sublimation, fresh, based on the system inherent temperature relatively cold ambient air, so quasi a "false air flow" are sucked by the vacuum pump, whereby the vacuum pump, despite the steady operation can be cooled when the engine and / or stationary motor vehicle.

Dabei liegt der Erfindung die Forderung der Betriebsicherheit des Kraftfahrzeuges, insbesondere des Bremskraftverstärkers mit zugeordneter Bremsanlage zugrunde, welche trotz der Öffnung in dem eigentlich geschlossenen System aufrechterhalten bleiben muss. Die Vakuumpumpe hat eine vorgegebene Leistungscharakteristik, an welche der Einlassstutzen und die Verbindungsleitung jeweils mit ihrem lichten Querschnitt bzw. Durchmesser angepasst ist, was nicht weiter erläutert wird. Zweckmäßig ist aber, wenn die Öffnung mit einem Öffnungsbetrag in der Wandung bevorzugt des Einlassstutzens oder der Verbindungsleitung eingebracht ist, welche einen erhebliche geringeren Öffnungsbetrag als den lichten Durchmesser aufweist. Beispielsweise könnte die Öffnung einen Öffnungsbetrag aufweisen, welcher nur beispielhaft sechs Mal kleiner ist als der lichte Durchmesser des Einlassstutzens. Lediglich Beispielhaft kann der lichte Durchmesser 9 mm betragen, so dass die Öffnung einen Betrag von bis zu 1,5 mm aufweisen kann. Bei diesen Dimensionen ist ein sicherer Betrieb des Kraftfahrzeuges sichergestellt, wobei genügend Frischluft bzw. Falschluft zum Kühlen angesaugt wird, gleichwohl aber zudem der erforderliche Unterdruck im Aggregat erzeugt wird. Der Unterdruck im Aggregat bleibt zudem durch Wirkung des Rückschlagventils weitgehend erhalten. Die genannten, beispielhaften Beträge sollen nicht beschränkend sein. Natürlich sind auch andere Durchmesserverhältnisse möglich.In this case, the invention is based on the requirement of operational safety of the motor vehicle, in particular of the brake booster with associated brake system, which must be maintained despite the opening in the actually closed system. The vacuum pump has a predetermined performance characteristics, to which the inlet nozzle and the connecting line is adapted in each case with its clear cross-section or diameter, which will not be explained further. It is expedient, however, when the opening is introduced with an opening amount in the wall, preferably the inlet nozzle or the connecting line, which has a considerably smaller opening than the clear diameter. For example, the opening could have an opening amount which, for example only, is six times smaller than the clear diameter of the inlet nozzle. For example only, the clear diameter may be 9 mm, so that the opening may have an amount of up to 1.5 mm. In these dimensions, a safe operation of the motor vehicle is ensured, with enough fresh air or false air is sucked for cooling, however, in addition, the required negative pressure in the unit is generated. The negative pressure in the unit is also largely retained by the action of the check valve. The stated exemplary amounts are not intended to be limiting. Of course, other diameter ratios are possible.

Die Öffnung wird aber durch Abschmelzen des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials nur geöffnet, wenn die Vakuumpumpe droht zu überhitzen, was bei einer defekten Steuer- und Überwachungseinheit der Fall sein kann, so dass diese den stetigen Dauerbetrieb der Vakuumpumpe trotz abgeschaltetem Motor und/oder stillstehenden Kraftfahrzeug bewirkt. Natürlich kann ein Dauerbetrieb auch durch einen anderen Defekt bewirkt werden. Selbstverständlich soll das Kraftfahrzeug nach dem Abschmelzen oder Sublimieren des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials nicht dauerhaft mit der Öffnung im System betrieben werden. Sinnvoll ist vielmehr, umgehend eine Servicewerkstatt aufzusuchen, welche den Defekt, welcher zum Abschmelzen oder Sublimieren des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials geführt hat, behebt, und die Öffnung sodann erneut mit Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial verschließt. Beispielsweise könnte der Fahrer des Kraftfahrzeuges durch entsprechende Warnhinweise akustischer, optischer und/oder haptischer Art auf den unmittelbar stattzufindenden Werkstattbesuch hingewiesen werden, wobei die Signalaufnahme und -weiterleitung mittels der Überwachungseinheit und/oder geeigneter Sensoren und Hinweiselementen sichergestellt werden kann.However, the opening is only opened by melting the melt or sublimation material when the vacuum pump threatens to overheat, which may be the case with a defective control and monitoring unit, so that this continuous continuous operation of the vacuum pump despite the engine off and / or stationary Motor vehicle causes. Of course, a continuous operation can also be caused by another defect. Of course, the motor vehicle should not be operated permanently with the opening in the system after the melting or sublimation of the melt or sublimation material. Rather, it makes sense to seek immediately a service workshop, which fixes the defect, which has led to the melting or sublimation of the melt or sublimation material, and then closes the opening again with melting or sublimation material. For example, the driver of the motor vehicle could be alerted by corresponding warnings acoustic, optical and / or haptic nature of the immediately to be visited workshop visit, the signal recording and forwarding can be ensured by means of the monitoring unit and / or suitable sensors and indicators.

Erkennbar ist aber, dass durch das abschmelzende oder sublimierende Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial die Öffnung temporär freigegeben wird, so dass die Vakuumpumpe, bzw. die Flügelzellen-Vakuumpumpe durch Ansaugen von Frischluft aus der Umgebung gekühlt wird. Dadurch wird vorteilhaft vermieden, dass die Vakuumpumpe trotz des Dauerbetriebes bei abgeschaltetem Motor und/oder stillstehendem Kraftfahrzeug überhitzt, so dass auch eine vollständige Zerstörung der Vakuumpumpe bzw. der Flügelzellen-Vakuumpumpe vermieden ist. Insofern wird der erforderliche Werkstattaufenthalt im Vergleich zu einer vollständig zu ersetzenden Vakuumpumpe nicht nur zeitlich verkürzt, sondern auch mit verringertem Materialeinsatz durchgeführt. Dies schont auch die globalen Werkstoffresourcen, da mit der Erfindung weniger Vakuumpumpen aufgrund thermischen Versagens erneuert werden müssten.It can be seen, however, that the opening is temporarily released by the melting or sublimating melt or sublimation material, so that the vacuum pump, or the vane vacuum pump is cooled by sucking fresh air from the environment. This will advantageously avoided that the vacuum pump overheated despite the continuous operation with the engine off and / or stationary motor vehicle, so that a complete destruction of the vacuum pump or the vane vacuum pump is avoided. In this respect, the required workshop stay is not only shortened in time compared to a completely replaced vacuum pump, but also carried out with reduced material use. This also protects the global material resources, since with the invention fewer vacuum pumps would have to be renewed due to thermal failure.

Zielführend im Sinne der Erfindung ist, wenn das Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial eine solche Schmelz- bzw. Sublimationstemperatur aufweist, welche unterhalb einer kritischen Temperatur liegt, bei welcher die Vakuumpumpe thermisch bedingte Schäden erleiden kann. Da das Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial im Bereich der Öffnung angeordnet ist, welche bevorzugt im thermisch leitfähigen Einlassstutzen angeordnet ist, ist zweckmäßiger Weise vorgesehen, dass die Schmelz- bzw. Sublimationstemperatur des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials an die Temperatur des thermisch leitfähigen Einlassstutzens angepasst, bei welcher eine thermische bedingte Störung der Vakuumpumpe bzw. der Flügelzellen-Vakuumpumpe zu erwarten ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die tatsächliche Temperatur des Einlassstutzens geringer sein kann als die kritische Temperatur der Vakuumpumpe, bei welcher thermische Schäden zu erwarten sind. Beispielsweise kann die kritische Temperatur der Vakuumpumpe einen betrag von 200°C aufweisen, so dass die Schmelz- bzw. Sublimationstemperatur des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials einen Betrag von bevorzugt 160°C aufweisen könnte.Targeting in the context of the invention is when the melting or sublimation material has such a melting or sublimation temperature, which is below a critical temperature at which the vacuum pump can suffer thermally induced damage. Since the melt or sublimation material is arranged in the region of the opening, which is preferably arranged in the thermally conductive inlet stub, it is expediently provided that the melting or sublimation temperature of the enamel or sublimation material is adapted to the temperature of the thermally conductive inlet stub, in which a thermal disturbance of the vacuum pump or the vane vacuum pump is expected. This is based on the finding that the actual temperature of the inlet nozzle can be lower than the critical temperature of the vacuum pump, at which thermal damage is to be expected. For example, the critical temperature of the vacuum pump may have an amount of 200 ° C, so that the melting or sublimation temperature of the melt or sublimation could have an amount of preferably 160 ° C.

Natürlich können unterschiedliche Vakuumpumpen auch unterschiedliche kritische Temperaturen aufweisen. Insofern ist vorteilhaft, dass das Schmelz- bzw. sublimationsmaterial ein Kunststoff, bzw. ein Kunstharz sein kann, welcher bzw. welches nach Anforderungen des Fahrzeugherstellers an die jeweiligen thermischen Bedingungen angepasst herstellbar ist. Dies ist auch dahin gehend sinnvoll, weil so nicht nur der Fahrzeughersteller, sondern auch seine Servicestellen (Werkstatt) leicht das jeweils erforderliche Schmelz- bzw. Sublimationsmaterial beschaffen können.Of course, different vacuum pumps may also have different critical temperatures. In this respect, it is advantageous that the melting or sublimation material may be a plastic, or a synthetic resin, which is or can be produced adapted to the requirements of the vehicle manufacturer to the respective thermal conditions. This is also meaningful because not only the vehicle manufacturer, but also its service points (workshop) can easily obtain the required melting or sublimation material.

Das Schmelzmaterial ist als Schmelzpfropfen ausführbar, welcher im, die Öffnung verschließenden Zustand eine Außenwand des Einlassstutzens abdeckt, seine Innenwand aber bevorzugt nicht übergreift, um die Strömung innerhalb des Einlassstutzens bei Normalbetrieb nicht zu behindern.The melt material can be embodied as a fusion plug, which covers an outer wall of the inlet nozzle in the state which closes the opening, but preferably does not overlap its inner wall so as not to obstruct the flow within the inlet nozzle during normal operation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigenFurther advantageous embodiments of the invention are disclosed in the subclaims and the following description of the figures. Show it

1 eine perspektivische Teilansicht einer Vakuumpumpe, 1 a partial perspective view of a vacuum pump,

2 eine Vergrößerung des Einlassstutzens, und 2 an enlargement of the inlet nozzle, and

3 einen Querschnitt durch den Einlassstutzen im bereich der Schnittlinie A-A aus 2. 3 a cross section through the inlet port in the area of the section line AA 2 ,

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures. In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that these are usually described only once.

1 zeigt eine Vakuumpumpe 1, insbesondere eine Flügelzellen-Vakuumpumpe 1, welche mit ihren Einlassstutzen 2 über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung mit einem nicht dargestellten Aggregat verbunden ist, in welchem ein Unterdruck erzeugt werden soll, wobei zwischen der Vakuumpumpe 1 und dem Aggregat ein nicht dargestelltes Rückschlagventil angeordnet ist, wobei die Vakuumpumpe 1 von einer nicht gezeigten Steuer- und Überwachungseinheit gesteuert wird. 1 shows a vacuum pump 1 , in particular a vane vacuum pump 1 , which with their inlet nozzles 2 is connected via a connecting line, not shown, with an aggregate, not shown, in which a negative pressure to be generated, wherein between the vacuum pump 1 and the unit a non-illustrated check valve is arranged, wherein the vacuum pump 1 is controlled by a control and monitoring unit, not shown.

Die Vakuumpumpe 1 ist beispielhaft elektrisch angetrieben, wozu ein entsprechender elektrischer Anschluss 3 vorgesehen ist. Mit dem elektrischen Anschluss kann die Steuer- und Überwachungseinheit in Verbindung stehen. Die Steuer- und Überwachungseinheit bewirkt ein Ein- und Ausschalten der Vakuumpumpe 1, also deren Inbetriebnahme.The vacuum pump 1 is exemplified electrically driven, including a corresponding electrical connection 3 is provided. The control and monitoring unit can be in communication with the electrical connection. The control and monitoring unit causes a switching on and off of the vacuum pump 1 that is, their commissioning.

Das Aggregat, in welchem ein Unterdruck erzeugt werden soll, wenn die Vakuumpumpe 1 in Betrieb ist, ist z. B. ein Bremskraftverstärker.The unit in which a vacuum is to be generated when the vacuum pump 1 is in operation, z. B. a brake booster.

Ist die Vakuumpumpe 1 in Betrieb genommen, saugt diese Medium aus dem Aggregat entlang der Verbindungsleitung über den Einlassstutzen 2 in einen Saugraum der Vakuumpumpe 1. So wird, wie bekannt, der Unterdruck im Aggregat erzeugt. Die Hauptströmungsrichtung ist mittels des Pfeils 4 dargestellt. Das Rückschlagventil ist demnach günstiger Weise in Strömungsrichtung 4 gesehen stromab des Aggregats und stromauf der Vakuumpumpe 1, bevorzugt in bzw. an der Verbindungsleitung angeordnet. Die Verbindungsleitung kann als Schlauch ausgeführt sein, und ist hinreichend mit dem Einlassstutzen 2, bzw. dem Aggregat verbunden.Is the vacuum pump 1 put into operation, this medium sucks from the unit along the connecting line via the inlet port 2 in a suction chamber of the vacuum pump 1 , So, as is known, the negative pressure generated in the unit. The main flow direction is by means of the arrow 4 shown. The check valve is therefore favorably in the flow direction 4 seen downstream of the unit and upstream of the vacuum pump 1 , preferably arranged in or on the connecting line. The connecting line can be used as a hose be executed, and is sufficient with the inlet nozzle 2 , or the aggregate connected.

Beispielsweise mittels der Steuer- und Überwachungseinheit wird die Vakuumpumpe 1 also in Betreib genommen, oder außer Betrieb gesetzt. Bei Abgeschaltetem Motor oder stillstehendem Kraftfahrzeug, wird die Vakuumpumpe 1 üblicher Weise außer Betrieb genommen.For example, by means of the control and monitoring unit, the vacuum pump 1 So put into operation, or put out of service. When the engine is stopped or the vehicle is stationary, the vacuum pump becomes 1 usually taken out of service.

Möglich ist aber, dass z. B. die Steuer- und Überwachungseinheit defekt ist, so dass die Vakuumpumpe 1 weiter betrieben wird, obwohl eine Unterdruckerzeugung nicht notwendig ist. In einem solchen Fall, beispielsweise wenn der Motor aus ist und/oder das Kraftfahrzeug stillsteht wird die Vakuumpumpe 1 nicht mehr gekühlt, da Fahrtwind und/oder ein Kühlstrom aufgrund des stillstehenden Kühlerventilators entfallen. Da Vakuumpumpe 1 aufgrund interner Reibung und/oder aufgrund des anliegenden Stromes somit fortwährend Wärme erzeugt, droht die Vakuumpumpe 1 zu überhitzen, so dass diese thermisch bedingt bis zu einem Totalausfall Schaden nehmen kann. Die Vakuumpumpe 1 müsste dann zeit- und Materialaufwendig ausgetauscht werden.It is possible, however, that z. B. the control and monitoring unit is defective, so that the vacuum pump 1 continues to operate, although a vacuum generation is not necessary. In such a case, for example, when the engine is off and / or the vehicle is stationary, the vacuum pump 1 no longer cooled because there is no wind and / or cooling flow due to the stationary radiator fan. Because vacuum pump 1 due to internal friction and / or due to the applied current thus continuously generates heat, threatens the vacuum pump 1 to overheat, so that it can take thermal damage to a total failure damage. The vacuum pump 1 would then be time and material consuming exchanged.

Hier setzt die Erfindung an, indem vorteilhaft vorgesehen ist, bevorzugt im Einlassstutzen 2 einen Öffnung 5 einzubringen, welche mit einem thermisch reagierenden Material 6 verschlossen ist. Erfindungsgemäß ist also. vorgesehen, dass stromab des Rückschlagventils die mit einem bei einer vorgebbaren Schmelztemperatur schmelzenden Schmelzmaterial 6 verschlossene Öffnung 5 angeordnet ist.This is where the invention begins by providing advantageous, preferably in the inlet nozzle 2 an opening 5 to introduce, which with a thermally reacting material 6 is closed. According to the invention is thus. provided that downstream of the check valve with a melting at a predetermined melting temperature melting material 6 closed opening 5 is arranged.

Für den Fall, dass der Vakuumpumpe 1 eine Überhitzung durch den oben beschriebenen Umstand droht, wird das thermisch reagierende Material 6 durch Auf- bzw. Abschmelzen die Öffnung 5 freigeben, so dass die Vakuumpumpe 1 Frischluft aus der Umgebung ansaugt, und so gekühlt werden kann. Selbstverständlich ist die Öffnung 5 so in dem Einlassstutzen 2 eingebracht, dass diese durch die anzuschließende Verbindungsleitung nicht verdeckt wird.In the event that the vacuum pump 1 Overheating is threatened by the circumstance described above, the thermally reactive material 6 by melting or melting the opening 5 release, leaving the vacuum pump 1 Fresh air from the environment sucks, and so can be cooled. Of course, the opening 5 so in the inlet pipe 2 introduced that this is not covered by the connecting line to be connected.

So ist sichergestellt, dass die Vakuumpumpe 1 nicht überhitzen kann, also keine thermisch bedingten Schäden nehmen kann, wobei ein folgender Werkstattbesuch lediglich das Beheben des verursachenden Defektes und das erneute Verschließen der Öffnung 5 mit dem entsprechenden Schmelzmaterial 6 zu Folge hat, ohne dass die Vakuumpumpe 1, mit dem entsprechenden Lösen aller Anschlussverbindungen und Befestigungspunkte, ausgetauscht werden müsste.This ensures that the vacuum pump 1 can not overheat, so can not take thermally induced damage, with a subsequent visit to the workshop only fixing the causing defect and re-closing the opening 5 with the appropriate melting material 6 entails without the vacuum pump 1 , with the appropriate release of all connection connections and attachment points, would have to be replaced.

Bevorzugter Weise aber nicht zwingend ist die mit dem Schmelzmaterial 6 verschlossene Öffnung 5 in der Wandung 7 des Einlassstutzens 2 eingebracht.Preferably, but not mandatory is the with the melt material 6 closed opening 5 in the wall 7 of the inlet nozzle 2 brought in.

Wie 3 entnommen werden kann, ist die Öffnung 5 als im Querschnitt gesehen zylindrische Bohrung in einem in der Zeichnungsebene oberen Zenitbereich der Wandung 7 eingebracht. Dies ist sinnvoll, da das Schmelzmaterial 6 bei dessen Aufschmelzen schwerkraftbedingt einfach abfließen bzw. abtropfen kann. Natürlich gelangt auch eine geringe Menge Schmelzmaterial 6 in das Innere des Einlassstutzens 2, was aber für die Vakuumpumpe 1 auch für deren weiteren Betrieb nicht schädlich ist.As 3 can be taken, is the opening 5 as seen in cross-section cylindrical bore in an upper plane in the plane of the zenith of the wall 7 brought in. This is useful because the melt material 6 when it melts due to gravity simply drain or drain. Of course, a small amount of enamel material also gets 6 into the interior of the inlet nozzle 2 , but what about the vacuum pump 1 is not harmful to their continued operation.

Das Schmelzmaterial 6 ist quasi als Schmelzpfropfen 8 (3) die Öffnung 5 verschließend ausgeführt, wobei das Schmelzmaterial 6 so aufgebracht ist, dass dieses die Innenwand 9 des Einlassstutzens 2 nicht übergreift, die Außenwand 10 aber die Öffnung 5 übergreifend abdeckt. Die erkennbare, geometrische Ausgestaltung des Schmelzpfropfens 8 quasi als Rautenkörper nach 3 soll natürlich nicht beschränkend sein.The melting material 6 is like a melting plug 8th ( 3 ) the opening 5 executed closing, wherein the melt material 6 is so applied that this is the inner wall 9 of the inlet nozzle 2 not overstretched, the outer wall 10 but the opening 5 covers comprehensively. The recognizable, geometric design of the Schmelzpfropfens 8th quasi as Rautenkörper after 3 Of course, this should not be limiting.

Das Schmelzmaterial 6 weist eine Schmelztemperatur auf, welche unterhalb einer für die Vakuumpumpe 1 kritischen Temperatur liegt. Da der Schmelzpfropfen 8 die Öffnung 5 im Einlassstutzen 2 verschließt, sollte die vorgegebene Schmelztemperatur natürlich an die thermischen Bedingungen des Einlassstutzens 2 angepasst sein, denn nur dessen Temperaturbetrag bewirkt ein Schmelzen des Schmelzpfropfens. Die Temperaturgradienten des natürlich thermisch leitfähigen Einlassstutzens 2 in Bezug auf die kritische Temperatur sind leicht erhältlich, worauf nicht weiter eingegangen wird, da diese Berechungsmethoden einfachen physikalischen Gesetzmäßigkeiten unterliegen.The melting material 6 has a melting temperature which is below one for the vacuum pump 1 critical temperature is. As the fusion plug 8th the opening 5 in the inlet pipe 2 of course, the predetermined melting temperature should be adapted to the thermal conditions of the inlet nozzle 2 be adapted, because only the temperature amount causes melting of the melt plug. The temperature gradients of the naturally thermally conductive inlet nozzle 2 in terms of the critical temperature are readily available, which will not be discussed further, since these calculation methods are subject to simple physical laws.

Zielführend ist aber, dass der Schmelzpfropfen 8 bei einer solchen Temperatur ab- bzw. aufschmilzt, dass eine Überhitzung der Vakuumpumpe 1 durch Öffnen der Öffnung 5 vermieden wird, indem Frischluft angesaugt wird, welche eine Kühlung der Vakuumpumpe 1 bewirkt.The goal is, however, that the Schmelzpfropfen 8th at such a temperature ab- or melts that overheating of the vacuum pump 1 by opening the opening 5 is avoided by fresh air is sucked, which is a cooling of the vacuum pump 1 causes.

Natürlich kann das Schmelzmaterial 6 mit seinen relevanten Eigenschaftsparametern (z. B. Schmelzpunkt bzw. -bereich) individuell an die jeweilige Vakuumpumpe 1 anpassbar hergestellt werden. Sinnvoller Weise ist das Schmelzmaterial 6 aus einem entsprechend einstellbaren Werkstoff gebildet, welcher entsprechend leicht zu verarbeiten ist. Günstiger Weise bieten sich dafür Kunststoffe an.Of course, the melting material 6 with its relevant property parameters (eg melting point or range) individually to the respective vacuum pump 1 be made customizable. Meaningful way is the melting material 6 formed from a suitably adjustable material, which is correspondingly easy to work with. Favorable way to offer for plastics.

Beispielsweise kann eine Vakuumpumpe 1 eine kritische Temperatur von 200°C aufweisen, so dass das Schmelzmaterial 6 eine Schmelztemperatur von 160°C haben könnte. Andere Vakuumpumpen können andere kritische Temperaturbeträge aufweisen, so dass das Schmelzmaterial 6 entsprechend anpassbar sein sollte.For example, a vacuum pump 1 have a critical temperature of 200 ° C, so that the melt material 6 could have a melting temperature of 160 ° C. Other vacuum pumps may have other critical temperature levels, such that the melt material 6 should be adaptable accordingly.

Ist die Öffnung 5 geöffnet, also der Schmelzpfropfen 8 abgeschmolzen, sollte natürlich umgehend eine Servicewerkstatt aufgesucht werden, was dem Fahrer mittels geeigneter Warnvorrichtungen bzw. -signale optischer, akustischer und/oder haptischer Art übermittelt wird.Is the opening 5 opened, so the Schmelzpfropfen 8th melted down, of course, a service workshop should be visited immediately, which is transmitted to the driver by means of suitable warning devices or signals visual, acoustic and / or haptic nature.

Der Schmelztropfen 8 kann auch als Sublimationstropfen ausgebildet werden, so dass die Funktion des Tropfens identisch ist aber kein festes oder flüssiges Schmelzmaterial in den Einlassstutzen 2, in die nicht gezeigte innere Pumpenvorkammer bzw. Pumpenkammer gelangt.The melting drop 8th can also be formed as a sublimation, so that the function of the droplet is identical but no solid or liquid melting material in the inlet nozzle 2 , passes into the inner Pumpenvorkammer or pump chamber, not shown.

Claims (12)

Vakuumpumpe, welche mit ihren Einlassstutzen (2) über eine Verbindungsleitung mit einem Aggregat verbunden ist, in welchem ein Unterdruck erzeugt werden soll, wobei zwischen der Vakuumpumpe (1) und dem Aggregat ein Rückschlagventil angeordnet ist, wobei die Vakuumpumpe (1) eine Steuer- und Überwachungseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass stromab des Rückschlagventils eine mit einem bei einer vorgebbaren Schmelztemperatur schmelzenden Schmelzmaterial (6, 8) verschlossene Öffnung (5) vorgesehen ist.Vacuum pump, which with its inlet connection ( 2 ) is connected via a connecting line with an aggregate, in which a negative pressure is to be generated, wherein between the vacuum pump ( 1 ) and the aggregate a check valve is arranged, wherein the vacuum pump ( 1 ) has a control and monitoring unit, characterized in that downstream of the check valve with a melting at a predetermined melting temperature melting material ( 6 . 8th ) closed opening ( 5 ) is provided. Vakuumpumpe welche mit ihren Einlassstutzen (2) über eine Verbindungsleitung mit einem Aggregat verbunden ist, in welchem ein Unterdruck erzeugt werden soll, wobei zwischen der Vakuumpumpe (1) und dem Aggregat ein Rückschlagventil angeordnet ist, wobei die Vakuumpumpe (1) eine Steuer- und Überwachungseinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, stromab des Rückschlagventils eine mit einem bei einer vorgebbaren Sublimationstemperatur sublimierenden Sublimationsmaterial (6, 8) verschlossene Öffnung (5) vorgesehen ist.Vacuum pump which with its inlet connection ( 2 ) is connected via a connecting line with an aggregate, in which a negative pressure is to be generated, wherein between the vacuum pump ( 1 ) and the aggregate a check valve is arranged, wherein the vacuum pump ( 1 ) has a control and monitoring unit, characterized in that, downstream of the check valve, a sublimation material subliming at a presettable sublimation temperature ( 6 . 8th ) closed opening ( 5 ) is provided. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2 welche als Flügelzellen-Vakuumpumpe (1) ausgeführt ist, wobei das Aggregat ein Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeuges ist.Vacuum pump according to Claim 1 or 2, which is in the form of a vane-type vacuum pump ( 1 ) is executed, wherein the unit is a brake booster of a motor vehicle. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) in dem Einlassstutzen (2) eingebracht ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 5 ) in the inlet nozzle ( 2 ) is introduced. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) bei Abschmelzen bzw. Sublimieren des Schmelz- bzw. Sublimationsmaterials (6) geöffnet wird, so dass die Vakuumpumpe (1) Frischluft durch die Öffnung (5) ansaugt.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 5 ) during melting or sublimation of the melt or sublimation material ( 6 ) is opened so that the vacuum pump ( 1 ) Fresh air through the opening ( 5 ) sucks. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) in geöffneten Zustand einen Öffnungsbetrag aufweist, welcher geringer, bevorzugt sechsmal geringer ist als ein lichter Durchmesser des Einlassstutzens (2).Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 5 ) in the open state has an opening amount which is smaller, preferably six times smaller than a clear diameter of the inlet nozzle ( 2 ). Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzmaterial (6) als Schmelzpfropfen (8) ausgeführt ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the melting material ( 6 ) as a fusion plug ( 8th ) is executed. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzmaterial (6, 8) aus einem in seinem Schmelzpunkt einstellbaren Werkstoff, bevorzugt. aus einem Kunststoff, weiter bevorzugt aus einem Kunstharz gebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the melting material ( 6 . 8th ) of a material which is adjustable in its melting point. made of a plastic, more preferably made of a synthetic resin. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzmaterial (6, 8) einen Schmelzpunkt aufweist, welcher unterhalb einer kritischen Temperatur der Vakuumpumpe (1) angeordnet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the melting material ( 6 . 8th ) has a melting point which is below a critical temperature of the vacuum pump ( 1 ) is arranged. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sublimationsmaterial (6) als Sublimationspfropfen (8) ausgeführt ist.Vacuum pump according to one of claims 2 to 6, characterized in that the sublimation material ( 6 ) as a sublimation plug ( 8th ) is executed. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sublimationsmaterial (6, 8) aus einem in seinem Sublimationspunkt einstellbaren Werkstoff, bevorzugt aus einem Kunststoff, weiter bevorzugt aus einem Kunstharz gebildet ist.Vacuum pump according to one of claims 2 to 6 or 10, characterized in that the sublimation material ( 6 . 8th ) is formed from a material which can be adjusted in its sublimation point, preferably from a plastic, more preferably from a synthetic resin. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6 oder 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sublimationsmaterial (6, 8) einen Sublimationspunkt aufweist, welcher unterhalb einer kritischen Temperatur der Vakuumpumpe (1) angeordnet ist.Vacuum pump according to one of claims 2 to 6 or 10 or 11, characterized in that the sublimation material ( 6 . 8th ) has a sublimation point which is below a critical temperature of the vacuum pump ( 1 ) is arranged.
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