DE102013108090A1 - pump assembly - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung umfassend mindestens eine erste Pumpe (1) und mindestens eine zweite Pumpe (2), die in Reihe hinter der ersten Pumpe (1) schaltbar oder geschaltet ist. Die Pumpenanordnung soll so verbessert werden, dass sie einfach aufgebaut ist, einen möglichst geringen Leistungsbedarf aufweist und dabei schnell einen erforderlichen Druck beziehungsweise Unterdruck (Vakuum) aufbaut. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Förderleistung der ersten Pumpe (1) oder eine Summe der Förderleistungen der ersten Pumpen (1) sehr viel größer ist als eine Förderleistung der zweiten Pumpe (2) und dass zwischen der ersten Pumpe (1) und der zweiten Pumpe (2) ein Bypass (3) mit einem ersten Überströmventil (4) angeschlossen ist.The invention relates to a pump arrangement comprising at least one first pump (1) and at least one second pump (2) which is switchable or connected in series behind the first pump (1). The pump assembly should be improved so that it is simple in construction, has the lowest possible power consumption and thereby quickly builds up a required pressure or negative pressure (vacuum). This is achieved in that a delivery rate of the first pump (1) or a sum of the delivery rates of the first pumps (1) is much greater than a delivery rate of the second pump (2) and that between the first pump (1) and the second Pump (2) a bypass (3) with a first overflow valve (4) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung umfassend mindestens eine erste Pumpe und mindestens eine zweite Pumpe, die in Reihe hinter der ersten Pumpe schaltbar oder geschaltet ist.The invention relates to a pump arrangement comprising at least a first pump and at least one second pump, which is switchable or connected in series behind the first pump.

Solche Pumpenanordnungen sind an sich bekannt und werden eingesetzt, um hohe Drücke oder Grob- bis extrem hohes Vakuum zu erzeugen. Sie sind z.B. auf www.de.Wikipedia.org , Schlagwort "Vakuumpumpe", Abs. "Erzeugung eines Ultrahochvakuums" beschrieben. Hiernach wird mit mechanisch wirkenden Vakuumpumpen zunächst ein Vorvakuum erzeugt und anschließend mit Turbomolekularpumpen ein Ultrahochvakuum. Such pump assemblies are known per se and are used to produce high pressures or coarse to extremely high vacuum. They are up, for example www.de.Wikipedia.org , Keyword "vacuum pump", para. "Generation of ultra-high vacuum" described. Thereafter, a pre-vacuum is first generated with mechanically acting vacuum pumps and then with ultrahigh vacuum using turbomolecular pumps.

Die Begriffe „Pumpe“ und „Vakuumpumpe“ umfassen im Sinn dieser Erfindung sowohl die eigentliche Pumpe als auch gegebenenfalls einen in dieser gebildeten Pumpenraum. Der Begriff Pumpenraum ist hierbei als eine von mehreren Kammern innerhalb eines Verdichtungsraums definiert.The terms "pump" and "vacuum pump" in the context of this invention include both the actual pump and optionally a pump space formed in this. The term pump chamber is defined here as one of several chambers within a compression chamber.

Z.B. werden in Kraftfahrzeugen Vakuumpumpen eingesetzt, um Bremskraftverstärker mit Unterdruck zu versorgen. Bekannt sind hierfür Vakuumpumpen mit entsprechender Leistung oder in Reihe geschaltete Vakuumpumpen; diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, dass der erforderliche Druck beziehungsweise Unterdruck nur relativ langsam aufgebaut wird und/oder dass eine relativ große Leistung erforderlich ist.For example, In vehicles, vacuum pumps are used to supply brake booster with negative pressure. Vacuum pumps with corresponding power or vacuum pumps connected in series are known for this purpose; These known arrangements have the disadvantage that the required pressure or negative pressure is built up only relatively slowly and / or that a relatively large power is required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpenanordnung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, einen möglichst geringen Leistungsbedarf aufweist und dabei schnell einen erforderlichen Druck beziehungsweise Unterdruck (Vakuum) aufbaut.The object of the invention is therefore to provide a pump assembly which is simple in construction, has the lowest possible power consumption and thereby rapidly builds up a required pressure or negative pressure (vacuum).

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine Förderleistung der ersten Pumpe oder eine Summe der Förderleistungen der ersten Pumpen ist sehr viel größer ist als eine Förderleistung der zweiten Pumpe und zwischen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe ist ein Bypass mit einem Überströmventil angeschlossen. Hierdurch kann ein vorbestimmter Raum schnell evakuiert werden; von der mindestens einen ersten Pumpe abgesaugte Luft, die von der mindestens einen zweiten Pumpe nicht gefördert werden kann, strömt über den Bypass und das Überströmventil in die Umgebung. Auf diese Weise kann die größere Förderleistung der ersten Pumpe(n) voll genutzt werden, ohne durch die kleinere Förderleistung der zweiten Pumpe(n) eingeschränkt zu werden. Daher wird ein überwiegender Teil des zu fördernden Volumens in sehr kurzer Zeit gepumpt und ein vorbestimmter Soll-Unterdruck schnell aufgebaut. Bei Erreichen eines vorbestimmten Unterdrucks in einer Verbindungsleitung zwischen der ersten und der zweiten Pumpe schließt das Überströmventil automatisch, z.B. infolge von Druckunterschieden zwischen der Umgebung und dem Inneren der Verbindungsleitung. Erst dann sind die ersten und die zweiten Pumpen vollständig in Reihe geschaltet, was den weiteren Druckabbau bis zu dem Soll-Unterdruck bewirkt. Aufgrund des geringen noch zu fördernden Volumens geschieht dies ebenfalls sehr schnell.The object is solved by the features of claim 1. A delivery rate of the first pump or a sum of the delivery rates of the first pumps is much greater than a delivery rate of the second pump, and a bypass with an overflow valve is connected between the first pump and the second pump. As a result, a predetermined space can be evacuated quickly; Air extracted by the at least one first pump, which can not be delivered by the at least one second pump, flows into the environment via the bypass and the overflow valve. In this way, the larger capacity of the first pump (s) can be fully utilized without being limited by the smaller capacity of the second pump (s). Therefore, a major part of the volume to be pumped is pumped in a very short time and a predetermined target negative pressure built up quickly. Upon reaching a predetermined negative pressure in a connecting line between the first and the second pump, the spill valve closes automatically, e.g. due to pressure differences between the environment and the interior of the connection line. Only then are the first and the second pumps completely connected in series, which causes the further pressure reduction up to the desired negative pressure. Due to the low volume still to be delivered, this also happens very quickly.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.The subclaims relate to the advantageous embodiment of the invention.

In einer Ausgestaltung ist eine Saugseite der zweiten Pumpe an eine Leitung angeschlossen, die ein zweites Überströmventil umfasst, und zwischen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe ist ein schaltbares Ventil angeordnet. Hierdurch können alle Pumpen zunächst parallel betrieben werden, so dass der größte Teil des zu fördernden Volumens noch schneller gepumpt werden kann.In one embodiment, a suction side of the second pump is connected to a line which comprises a second overflow valve, and a switchable valve is arranged between the first pump and the second pump. This allows all pumps are initially operated in parallel, so that the largest part of the volume to be pumped can be pumped even faster.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Überströmventil ein Rückschlagventil. Dies ist mechanisch einfach aufgebaut, zuverlässig und arbeitet automatisch.In a further embodiment, the overflow valve is a check valve. This is mechanically simple, reliable and works automatically.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das schaltbare Ventil zwischen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe eine Drossel. Diese schaltet automatisch mechanisch bei einem voreingestellten Differenzdruck von z.B. 200 mbar.In a further embodiment, the switchable valve between the first pump and the second pump is a throttle. This automatically switches mechanically at a preset differential pressure of e.g. 200 mbar.

Alternativ ist das Ventil elektrisch schaltbar. Hierdurch lässt sich die Ansteuerung der Pumpenanordnung in eine Gesamtsteuerung integrieren.Alternatively, the valve is electrically switchable. This makes it possible to integrate the control of the pump assembly into an overall control.

Alternativ dazu ist das Ventil durch Differenzdruck steuerbar. Dies ist relativ einfach und preiswert zu fertigen.Alternatively, the valve is controllable by differential pressure. This is relatively easy and inexpensive to manufacture.

In einer weiteren Ausgestaltung sind weitere Pumpen in Reihe geschaltet, wobei zwischen jedem in der Reihe benachbart gebildeten Pumpenpaar ein Bypass mit einem Überströmventil angeschlossen ist. Hierdurch sind noch größere Druckdifferenzen bei schneller Evakuierung zu erzielen.In a further embodiment, further pumps are connected in series, wherein a bypass with an overflow valve is connected between each pump pair formed adjacent in the row. As a result, even greater pressure differences can be achieved with rapid evacuation.

Die Ansprüche sind am Beispiel von Vakuumpumpen erläutert. Für eine Pumpenanordnung zur Erzeugung von Überdruck gilt das Gesagte entsprechend.The claims are explained using the example of vacuum pumps. For a pump arrangement for generating overpressure, what has been said applies accordingly.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend am Beispiel einer Vakuum-Pumpenanordnung näher erläutert. Dabei zeigen: Reference to the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail using the example of a vacuum pump assembly. Showing:

1 eine erste Pumpenanordnung mit einer ersten und einer zweiten Pumpe, 1 a first pump arrangement with a first and a second pump,

2 eine zweite Pumpenanordnung mit drei ersten Pumpen, 2 a second pump arrangement with three first pumps,

3 eine dritte Pumpenanordnung mit einem elektrisch schaltbaren Ventil, 3 a third pump arrangement with an electrically switchable valve,

4 ein Membranventil als Beispiel eines pneumatisch schaltbaren Ventils, 4 a diaphragm valve as an example of a pneumatically switchable valve,

5 eine sechste Pumpenanordnung mit pneumatisch schaltbaren Ventilen und 5 a sixth pump arrangement with pneumatically switchable valves and

6 Kurve für Druckverlauf in Abhängigkeit von der Zeit. 6 Curve for pressure curve as a function of time.

Beispiel 1example 1

Wie aus der 1 ersichtlich umfasst eine erste Pumpenanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels eine erste Pumpe 1, eine zweite Pumpe 2 sowie einen Bypass 3 mit einem ersten Überströmventil 4. Die Pumpen 1, 2 sind als Vakuumpumpen ausgebildet und mit Elektromotoren zum Antrieb ausgestattet, wobei die erste Pumpe 1 eine sehr viel größere Förderleistung aufweist als die zweite Pumpe 2. Like from the 1 It can be seen that a first pump arrangement of a first embodiment comprises a first pump 1 , a second pump 2 as well as a bypass 3 with a first overflow valve 4 , The pumps 1 . 2 are designed as vacuum pumps and equipped with electric motors for driving, wherein the first pump 1 a much larger capacity than the second pump 2 ,

Die erste Pumpe 1 ist saugseitig an einen zu evakuierenden Behälter 5, z.B. einen Bremskraftverstärker, angeschlossen, in dem ein vorbestimmter Druckbereich (Unterdruck) während des Betriebs einzuhalten ist. Die zweite Pumpe 2 ist in Reihe mit der ersten Pumpe 1 geschaltet, das heißt, sie ist saugseitig an eine Druckseite der ersten Pumpe 1 angeschlossen. An einer Verbindungsleitung zwischen den Pumpen 1, 2 ist parallel zu der zweiten Pumpe 2 der Bypass 3 angeschlossen, in dem das erste Überströmventil 4 angeordnet ist. Das erste Überströmventil 4 ist z.B. als Rückschlagventil 4 ausgebildet.The first pump 1 is on the suction side to a container to be evacuated 5 , For example, a brake booster connected, in which a predetermined pressure range (vacuum) is observed during operation. The second pump 2 is in series with the first pump 1 switched, that is, it is on the suction side to a pressure side of the first pump 1 connected. On a connecting line between the pumps 1 . 2 is parallel to the second pump 2 the bypass 3 connected in which the first overflow valve 4 is arranged. The first overflow valve 4 is eg as a check valve 4 educated.

Die Pumpenanordnung ist z.B. in einem Kraftfahrzeug angeordnet, um einen Bremskraftverstärker mit dem erforderlichen Unterdruck zu versorgen. Der Behälter 5 ist dann als der Bremskraftverstärker ausgebildet.The pump assembly is arranged for example in a motor vehicle to supply a brake booster with the required negative pressure. The container 5 is then designed as the brake booster.

Die Pumpen 1, 2 sind über eine Steuereinrichtung an eine Spannungsquelle angeschlossen.The pumps 1 . 2 are connected via a control device to a voltage source.

Im Betrieb des Kraftfahrzeugs werden mit dem Starten der Antriebsmaschine die Elektromotore der Pumpen 1, 2 über die Steuereinrichtung mit Strom versorgt, so dass sie Luft aus dem Behälter 5 saugen. Hierbei fördert die erste Pumpe 1 sehr viel mehr Luft, als die zweite Pumpe 2 saugseitig aufnehmen und weiterfördern kann, so dass in der Verbindungsleitung ein Überdruck entsteht. Dieser bewirkt, dass sich das Überströmventil 4 öffnet, so dass hier die von der zweiten Pumpe 2 nicht geförderte Luft in die Atmosphäre ausströmen kann. Daher wird aus dem Behälter 5 in sehr kurzer Zeit ein überwiegender Teil dessen Luftinhalts abgesaugt, bis aufgrund des sich entwickelnden Unterdrucks in dem Behälter 5 der Druck in der Verbindungsleitung so stark nachlässt, dass sich das Überströmventil selbsttätig schließt. Hierdurch sind die Pumpen 1, 2 vollständig in Reihe geschaltet, so dass ein stärkeres Vakuum (kleinerer absoluter Druck) bis zu einem Sollwert aufgebaut werden kann. During operation of the motor vehicle, the electric motors of the pumps are started by starting the drive machine 1 . 2 powered by the control device, allowing air out of the container 5 suck. This promotes the first pump 1 much more air than the second pump 2 receive on the suction side and can promote further, so that in the connecting line creates an overpressure. This causes the spill valve 4 opens, so here's the second pump 2 Uncooked air can escape into the atmosphere. Therefore, out of the container 5 sucked off in a very short time a majority of its air content, due to the developing negative pressure in the container 5 the pressure in the connecting line decreases so much that the overflow valve closes automatically. This causes the pumps 1 . 2 fully connected in series so that a higher vacuum (lower absolute pressure) can be built up to a setpoint.

Gegebenenfalls ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass die zweite Pumpe 2 zeitversetzt nach der ersten Pumpe 1 mit Strom versorgt wird. Weiterhin kann die Pumpenanlage mit mindestens einem Drucksensor ausgestattet sein, der eine Ansteuerung der Pumpen 1, 2 entsprechend dem Bedarf und somit einen wirtschaftlichen Betrieb erlaubt, z.B. bei einem unteren Schaltdruck und einer einem oberen Schaltdruck des Unterdrucks (Vakuums).Optionally, the control device is designed such that the second pump 2 delayed after the first pump 1 is powered. Furthermore, the pump system can be equipped with at least one pressure sensor which controls the pumps 1 . 2 according to the need and thus an economical operation allowed, eg at a lower switching pressure and an upper switching pressure of the negative pressure (vacuum).

Beispiel 2Example 2

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in der 2 dargestellt und unterscheidet sich von dem ersten durch Folgendes:
Es ist eine Vielzahl, hier von drei, ersten Pumpen 1 parallel geschaltet. Der Bypass 3 mit dem Überströmventil 4 ist an die gemeinsame Druckleitung der ersten Pumpen 1 vor der zweiten Pumpe 2 angeschlossen.A second embodiment is in the 2 and differs from the first one by the following:
It's a multitude, here of three, first pumps 1 connected in parallel. The bypass 3 with the overflow valve 4 is to the common pressure line of the first pump 1 before the second pump 2 connected.

Die Pumpen 1, 2 und insbesondere die ersten Pumpen 1 sind vorzugsweise identisch.The pumps 1 . 2 and in particular the first pumps 1 are preferably identical.

Beispiel 3Example 3

Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in der 3 dargestellt und unterscheidet sich von dem ersten durch Folgendes:
Eine Saugseite der zweiten Pumpe 2 ist zusätzlich an den Behälter 5 angeschlossen, wobei in einer zugeordneten Saugleitung ein zweites Überströmventil 6 eingebaut ist. Dieses ist vorzugsweise baugleich mit dem ersten Überströmventil 4 und ist so angeordnet, dass es den Anschluss der Saugseite an die erste Pumpe 1 nicht beeinflusst und dass es automatisch schließt, wenn der Druck in der Saugleitung größer ist als in dem Behälter 5.A third embodiment is in the 3 and differs from the first one by the following:
A suction side of the second pump 2 is in addition to the container 5 connected, wherein in an associated suction line, a second overflow valve 6 is installed. This is preferably identical to the first overflow valve 4 and is arranged so that it connects the suction side to the first pump 1 is not affected and that it automatically closes when the pressure in the suction line is greater than in the container 5 ,

Weiterhin ist in der Verbindungsleitung zwischen den Pumpen 1, 2 ein Ventil 7 angeordnet, z.B. ein Magnetventil, das die Funktionen Auf/Zu bewirkt. Das Ventil 7 ist hier von einer Steuervorrichtung 8 elektrisch betätigbar, z.B. in Abhängigkeit eines Drucks in dem Behälter 5. Für die kontinuierliche Bestimmung dieses Drucks ist an dem Behälter 5 ein Drucksensor 9 angeordnet.Furthermore, in the connecting line between the pumps 1 . 2 a valve 7 arranged, for example, a solenoid valve, which causes the functions open / close. The valve 7 is here from a control device 8th electrically actuated, for example, depending on a pressure in the container 5 , For the continuous determination of this pressure is on the container 5 a pressure sensor 9 arranged.

Im Betrieb des Kraftfahrzeugs werden beide Pumpen 1, 2 immer gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet. Wenn ein Druck in dem Behälter 5 einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, wird das Ventil 7 durch die Steuervorrichtung 8 elektrisch geschlossen. Hierdurch arbeiten die beiden Pumpen 1, 2 parallel, so dass auch die zweite Pumpe 2 über die Saugleitung den Behälter 5 absaugt und dieser daher schneller evakuiert wird. Das zweite Überströmventil 6 ist hierbei selbsttätig geöffnet. In operation of the motor vehicle both pumps 1 . 2 always on or off at the same time. When a pressure in the container 5 one exceeds the predetermined upper limit, the valve 7 through the control device 8th electrically closed. As a result, the two pumps work 1 . 2 parallel, so that too the second pump 2 via the suction line the container 5 sucks and this is therefore evacuated faster. The second overflow valve 6 is automatically opened here.

Das zweite Überströmventil 6 schließt bei vorbestimmten Druckverhältnissen automatisch.The second overflow valve 6 closes automatically at predetermined pressure conditions.

Sobald ein unterer Grenzwert des Drucks in dem Behälter 5 erreicht wird, öffnet die Steuereinrichtung 8 das Ventil 7, so dass die beiden Pumpen 1, 2 jetzt in Reihe geschaltet sind und so ein stärkerer Unterdruck in dem Behälter 5 erzeugt werden kann. Once a lower limit of the pressure in the container 5 is reached, opens the controller 8th the valve 7 so the two pumps 1 . 2 are now connected in series and so a stronger negative pressure in the container 5 can be generated.

Die beiden Pumpen 1, 2 bleiben so lange in Betrieb, bis ein unterer vorbestimmter Schaltdruck in dem Behälter 5 erreicht wird; die Pumpen 1, 2 werden dann durch die Steuereinrichtung 8 ausgeschaltet, usw. Bei Erreichen eines oberen vorbestimmten Schaltdrucks in dem Behälter 5 werden die Pumpen 1, 2 wieder eingeschaltet. Auf diese Weise ist der erforderliche Unterdruck zwischen den beiden Schaltdrücken gewährleistet.The two pumps 1 . 2 remain in operation until a lower predetermined switching pressure in the container 5 is achieved; The pumps 1 . 2 are then through the controller 8th off, etc. Upon reaching an upper predetermined switching pressure in the container 5 become the pumps 1 . 2 switched back on. In this way, the required negative pressure between the two switching pressures is guaranteed.

Beispiel 4Example 4

Ein viertes Ausführungsbeispiel betrifft eine pneumatische Steuerung des Ventils über Differenzdruck am Beispiel eines Membranventils 10. Es unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch Folgendes:
Eine Saugseite der zweiten Pumpe 2 ist zusätzlich an den Behälter 5 angeschlossen, wobei in einer zugeordneten Saugleitung ein zweites Überströmventil 6 eingebaut ist. Dieses ist vorzugsweise baugleich mit dem ersten Überströmventil 4 und ist so angeordnet, dass es den Anschluss der Saugseite an die erste Pumpe 1 nicht beeinflusst und dass es automatisch schließt, wenn der Druck in der Saugleitung größer ist als in dem Behälter 5.A fourth embodiment relates to a pneumatic control of the valve via differential pressure using the example of a diaphragm valve 10 , It differs from the first embodiment by the following:
A suction side of the second pump 2 is in addition to the container 5 connected, wherein in an associated suction line, a second overflow valve 6 is installed. This is preferably identical to the first overflow valve 4 and is arranged so that it connects the suction side to the first pump 1 is not affected and that it automatically closes when the pressure in the suction line is greater than in the container 5 ,

Weiterhin ist in der Verbindungsleitung zwischen den Pumpen 1, 2 das Membranventil 10 angeordnet, das in der 4 als Detail dargestellt ist.Furthermore, in the connecting line between the pumps 1 . 2 the diaphragm valve 10 arranged in the 4 is shown as a detail.

Das Membranventil 10 umfasst ein Gehäuse 11, das durch eine Membrane 12 in eine Trennkammer 11a und eine Arbeitskammer 11b geteilt ist. An der Trennkammer 11a sind ein Einlassrohr 13 und ein Auslassrohr 14 angeschlossen, wobei das Einlassrohr 13 mit der Druckseite der ersten Pumpe 1 und das Auslassrohr 14 mit der Saugseite der zweiten Pumpe 2 verbunden ist. Ein Steuerrohr 15 ist an der Arbeitskammer 11b angeschlossen und mit dem Behälter 5 verbunden. Eine Feder 16 ist gegen die Membran 12 so vorgespannt, dass bei gleichem Druck in der Trennkammer 11a und der Arbeitskammer 11b ein inneres Ende des Auslassrohrs 14 mittels einer an der Membran 12 befestigten Dichtscheibe 17 verschlossen ist.The diaphragm valve 10 includes a housing 11 passing through a membrane 12 in a separation chamber 11a and a working chamber 11b shared. At the separation chamber 11a are an inlet pipe 13 and an outlet pipe 14 connected, with the inlet pipe 13 with the pressure side of the first pump 1 and the outlet pipe 14 with the suction side of the second pump 2 connected is. A head tube 15 is at the workroom 11b connected and with the container 5 connected. A feather 16 is against the membrane 12 biased so that at the same pressure in the separation chamber 11a and the working chamber 11b an inner end of the outlet tube 14 by means of a on the membrane 12 attached gasket 17 is closed.

Im Betrieb des Kraftfahrzeugs werden beide Pumpen 1, 2 immer gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet. Solange in dem Behälter 5 ein durch eine Federkraft der Feder 16 vorbestimmter Unterdruck nicht erreicht ist, ist das Auslassrohr 14 infolge der auf die Membran 12 wirkenden Federkraft durch die Dichtscheibe 17 verschlossen, so dass die Pumpen 1, 2 parallel geschaltet sind. Das zweite Überströmventil 6 ist hierbei selbsttätig geöffnet. Hierdurch wird der Behälter in kürzest möglicher Zeit bis zu dem vorbestimmten Unterdruck evakuiert. Das zweite Überströmventil 6 schließt bei vorbestimmten Druckverhältnissen automatisch.In operation of the motor vehicle both pumps 1 . 2 always on or off at the same time. As long as in the container 5 a by a spring force of the spring 16 predetermined negative pressure is not reached, is the outlet pipe 14 as a result of the on the membrane 12 acting spring force through the gasket 17 closed, so the pumps 1 . 2 are connected in parallel. The second overflow valve 6 is automatically opened here. As a result, the container is evacuated in the shortest possible time up to the predetermined negative pressure. The second overflow valve 6 closes automatically at predetermined pressure conditions.

Sobald der vorbestimmte Unterdruck erreicht ist und unterschritten wird, ist eine durch den Druck in der Trennkammer 11a auf die Membran 12 wirkende Kraft größer als die Federkraft zuzüglich der durch den Druck in der Arbeitskammer 11b wirkenden Kraft. Hierdurch bewegt sich die Membran 12 in Richtung der Arbeitskammer 11b, so dass die Dichtscheibe 17 das zugeordnete Ende des Auslassrohrs 14 freigibt. Damit ist eine fluidische Verbindung zwischen dem Einlassrohr 13 und dem Auslassrohr 14 hergestellt. Die Pumpen 1, 2 sind jetzt in Reihe geschaltet.Once the predetermined negative pressure is reached and falls below, one by the pressure in the separation chamber 11a on the membrane 12 acting force greater than the spring force plus the pressure in the working chamber 11b acting force. This causes the membrane to move 12 in the direction of the working chamber 11b so that the gasket 17 the associated end of the outlet tube 14 releases. This is a fluidic connection between the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14 produced. The pumps 1 . 2 are now connected in series.

Beispiel 5Example 5

Ein fünftes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Vierten durch Folgendes:
Anstatt des Membranventils 10 ist eine Drossel eingesetzt.A fifth embodiment differs from the fourth by the following:
Instead of the diaphragm valve 10 is a choke inserted.

Beispiel 6Example 6

Ein sechstes Ausführungsbeispiel ist in der 5 dargestellt und unterscheidet sich von dem Vierten durch Folgendes:
Es ist zusätzlich eine dritte Pumpe 18 angeordnet, die hinter der zweiten Pumpe 2 – wie die zweite Pumpe 2 hinter der ersten Pumpe 1 – mit dem Bypass 3, den Überströmventilen 4, 6 und dem Membranventil 10 angeschlossen ist. Die Einbindung des Membranventils 10 wird in der 5 auch für das vierte Ausführungsbeispiel verdeutlicht.A sixth embodiment is in the 5 and differs from the fourth by the following:
It is also a third pump 18 arranged behind the second pump 2 - like the second pump 2 behind the first pump 1 - with the bypass 3 , the overflow valves 4 . 6 and the diaphragm valve 10 connected. The integration of the diaphragm valve 10 will be in the 5 also clarified for the fourth embodiment.

Die Beispiele sind so beschrieben, dass die erste Pumpe 1 eine oder drei Pumpen umfasst und die zweite Pumpe 2 und die dritte Pumpe 18 jeweils eine einzige Pumpe. Die Erfindung ist auch derart ausführbar, dass die erste Pumpe 1, die zweite Pumpe 2 und die dritte Pumpe 18 jeweils eine beliebige Anzahl von parallel geschalteten Pumpen umfasst.The examples are described as the first pump 1 one or three pumps and the second pump 2 and the third pump 18 one single pump each. The invention is also such executable that the first pump 1 , the second pump 2 and the third pump 18 each includes any number of pumps connected in parallel.

Jede Pumpenanordnung kann mit dem Drucksensor 9 und der Steuervorrichtung 8 ausgestattet sein, die die Pumpen 1, 2, 18 entsprechend der Schaltdrücke schaltet.Each pump assembly can be connected to the pressure sensor 9 and the control device 8th Be equipped with the pumps 1 . 2 . 18 switches according to the switching pressures.

Ein typischer (Unter-)Druckverlauf P der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung über der Zeit T ist in der 6 mit den typischen Schaltdrücken dargestellt. P1 ist hierbei der Unterdruck, bei dem die Pumpen 1, 2, 18 von Parallelbetrieb auf Reihenbetrieb durch Schließen der Überströmventile 4, 6 und Öffnen der Ventile 7, 10 geschaltet werden. P2 ist der obere Schaltdruck und P3 der untere Schaltdruck. Wie aus dem Kurvenverlauf deutlich wird, wird bei einer erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ein erforderlicher Unterdruck in sehr kurzer Zeit erreicht.A typical (sub) pressure curve P of the pump arrangement according to the invention over the time T is in the 6 represented with the typical switching pressures. P1 is the negative pressure at which the pumps 1 . 2 . 18 from parallel operation to series operation by closing the overflow valves 4 . 6 and opening the valves 7 . 10 be switched. P2 is the upper switching pressure and P3 is the lower switching pressure. As is clear from the curve, a required vacuum is achieved in a very short time in a pump arrangement according to the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
erste Pumpe first pump
22
zweite Pumpe second pump
33
Bypass bypass
44
erstes Überströmventil first overflow valve
55
Behälter container
66
zweites Überströmventil second overflow valve
77
Ventil Valve
88th
Steuervorrichtung control device
99
Drucksensor pressure sensor
1010
Membranventil diaphragm valve
1111
Gehäuse casing
11a11a
Trennkammer separation chamber
11b11b
Arbeitskammer working chamber
1212
Membrane membrane
1313
Einlassrohr inlet pipe
1414
Auslassrohr outlet pipe
1515
Steuerrohr head tube
1616
Feder feather
1717
Dichtscheibe sealing washer
1818
dritte Pumpe third pump

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • www.de.Wikipedia.org [0002] www.de.wikipedia.org [0002]

Claims (7)

Pumpenanordnung umfassend mindestens eine erste Pumpe (1) und mindestens eine zweite Pumpe (2), die in Reihe hinter der ersten Pumpe (1) schaltbar oder geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderleistung der ersten Pumpe (1) oder eine Summe der Förderleistungen der ersten Pumpen (1) sehr viel größer ist als eine Förderleistung der zweiten Pumpe (2) und dass zwischen der ersten Pumpe (1) und der zweiten Pumpe (2) ein Bypass (3) mit einem ersten Überströmventil (4) angeschlossen ist.Pump arrangement comprising at least one first pump ( 1 ) and at least one second pump ( 2 ) in series behind the first pump ( 1 ) is switchable or switched, characterized in that a delivery rate of the first pump ( 1 ) or a sum of the delivery rates of the first pumps ( 1 ) is much larger than a delivery rate of the second pump ( 2 ) and that between the first pump ( 1 ) and the second pump ( 2 ) a bypass ( 3 ) with a first overflow valve ( 4 ) connected. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugseite der zweiten Pumpe (2) zusätzlich mittels einer Leitung, die ein zweites Überströmventil (6) umfasst, an einen zu evakuierenden Behälter (5) angeschlossen ist und dass zwischen der ersten Pumpe (1) und der zweiten Pumpe (2) ein schaltbares Ventil (7, 10) angeordnet ist.Pump arrangement according to claim 1, characterized in that a suction side of the second pump ( 2 ) additionally by means of a line, the second overflow valve ( 6 ), to a container to be evacuated ( 5 ) and that between the first pump ( 1 ) and the second pump ( 2 ) a switchable valve ( 7 . 10 ) is arranged. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil ein Rückschlagventil (4, 6) ist.Pump arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the overflow valve, a check valve ( 4 . 6 ). Pumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (7) eine Drossel ist.Pump arrangement according to claim 2, characterized in that the valve ( 7 ) is a throttle. Pumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (7) elektrisch schaltbar ist.Pump arrangement according to claim 2, characterized in that the valve ( 7 ) is electrically switchable. Pumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) durch Differenzdruck steuerbar ist. Pump arrangement according to claim 2, characterized in that the valve ( 10 ) is controllable by differential pressure. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Pumpen in Reihe geschaltet sind, wobei zwischen jedem in der Reihe benachbart gebildeten Pumpenpaar ein Bypass mit einem Überströmventil (4) angeschlossen ist.Pump arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that further pumps are connected in series, wherein between each adjacent in the series formed pair of pumps, a bypass with an overflow valve ( 4 ) connected.
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