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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für eine Vakuumpumpe, umfassend ein Gehäuse, einen Federstreifen und einen Niederhalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vakuumpumpe mit zumindest einem solchen Rückschlagventil.
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Aus der
DE 195 24 906 A1 ist ein gattungsgemäßes Rückschlagventil für eine Vakuumpumpe mit einem Gehäuse, einem Federstreifen und einem Niederhalter bekannt, wobei der Federstreifen über eine erste Schraube am Gehäuse angebunden ist und eine Ventilöffnung überdeckt. Über die gleiche Schraube ist auch der Niederhalter an das Gehäuse angebunden, der zudem aus einem Form- oder Blechstanzteil gebildet ist und eine langlochförmige Ausnehmung im Anschlagbereich des Federstreifens aufweist. Durch diese Ausnehmung soll erreicht werden, dass bei einer Ausbiegung des Federstreifens und gleichzeitig ölgefülltem Zwischenraum zwischen dem Federstreifen und dem Niederhalter eine hydraulisch wirkende Kraftübertragung auf den Niederhalter minimiert wird, da die Anschlagfläche durch die Ausnehmung minimiert ist. Das dazwischen angeordnete Öl soll dabei in die Ausnehmung eintreten, ohne eine Kraft zu übertragen.
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Generell bestehen Auslassventile bzw. Rückschlagventile für Vakuumpumpen aus einem Gehäuse, einem Federstreifen und einem Niederhalter, die über eine gemeinsame Schraube befestigt sind. Der Niederhalter verhindert dabei das vollständige Aufklappen des Federstreifens, wobei der Federstreifen in unbelastetem Zustand eine Ventilöffnung überdeckt und verschließt. Prinzipiell wird dabei bspw. bei Vakuumpumpen ausgestoßenes Medium (Luft) ausgelassen und dadurch ein Vakuum gebildet. Hierbei enthält die ausgelassene Luft teilweise auch Öl, welches zur Schmierung der Vakuumpumpe Verwendung findet. Hierin können auch Schmutzpartikel enthalten sein, die sich dann in einen Bereich zwischen dem Niederhalter und dem Federstreifen ablagern können und dort bei kontinuierlichem Öffnen und Schließen des Ventils einen Schaden am Material des Niederhalters verursachen können, wodurch insbesondere auch Risse am Niederhalter verursacht werden können. Dies ist bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Rückschlagventilen bzw. Auslassventilen eine nicht zu unterschätzende Schadensursache.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Rückschlagventil der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals einen Federstreifen zum Abdecken einer Ventilöffnung an einem Gehäuse eines Rückschlagventils/Auslassventils an einer Vakuumpumpe getrennt von einem Niederhalter am Gehäuse anzubinden, so dass der Federstreifen über eine erste Schraube und der Niederhalter über eine davon separate zweite Schraube am Gehäuse angebunden sind. Durch den Umstand, dass bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil der Federstreifen nicht mehr über eine gemeinsame Schraube zusammen mit dem Niederhalter am Gehäuse befestigt wird, können das Problem einer Partikelansammlung zwischen dem Niederhalter und dem Federstreifen und dadurch die hieraus resultierenden Schadensursachen komplett vermieden. Im geöffneten Zustand legt sich der Federstreifen, sobald er den Niederhalter berührt, lediglich an lokalen Stellen an diesem an und nicht wie bislang nahezu flächig, wobei zugleich Partikelansammlungen begünstigende Spalte zwischen dem Federstreifen und dem Niederhalter aufgrund der getrennten Anbindung der beiden Elemente komplett vermieden werden können.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung liegen die erste Schraube, die Ventilöffnungen und die zweite Schraube auf einer Geraden. Dies bedeutet, dass der Federstreifen und der Niederhalter im Wesentlichen auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilöffnung angeordnet sind. Selbstverständlich ist auch eine andere, insbesondere eine bestimmte Gegebenheit am Gehäuse berücksichtigende Anordnung denkbar, wobei besonders die im Bezug auf die Ventilöffnung gegenüberliegende Anordnung der beiden Schrauben den bislang bekannten Effekt einer Partikelansammlung zwischen dem Niederhalter und dem Federstreifen komplett unterbindet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der Niederhalter gebogen. Der Federstreifen ist als ebener Blechstreifen ausgebildet und deckt im Schließzustand die Ventilöffnung ab. Öffnet jedoch das Rückschlagventil, so biegt sich der einseitig über die erste Schraube angebundene Federstreifen kragarmartig nach oben und berührt ab einem vordefinierten Öffnungsgrad den Niederhalter, der nun durch seine erfindungsgemäß gebogene Ausführungsform trotz Kontakt mit dem Federstreifen ein noch weiteres Öffnen des Federstreifens und damit des Rückschlagventils erlaubt. Insbesondere ist dabei bspw. denkbar, dass der Niederhalter den Federstreifen bei geöffnetem Rückschlagventil nur im Bereich eines freien Endes berührt und dort abstützt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist neben der Ventilöffnung eine Ausnehmung im Gehäuse vorgesehen, die vom Federstreifen abgedeckt ist. Unterhalb des Federstreifens ist somit eine Ausnehmung angeordnet, in welcher Partikel gesammelt werden können, so dass eine Partikelablagerung zwischen dem Gehäuse und dem Federstreifen vorzugsweise vollständig verhindert wird. Eine derartige Partikelansammlung bzw. -ablagerung könnte langfristig zu einem nicht mehr vollständigen Schließen des Rückschlagventils/Auslassventils führen, da sich der Federstreifen nicht mehr komplett auf die Ventilöffnung auflegt und diese dadurch verschließt, sofern zwischen dem Gehäuse und dem Federstreifen Schmutzpartikel angelagert sind.
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Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausnehmung kann somit ein langfristig optimales Auflegen des Federstreifens auf die Ventilöffnung und damit ein langfristig zuverlässiges Schließen des Rückschlagventils/Auslassventils gewährleistet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind der Federstreifen und/oder der Niederhalter als Blechstanzteil oder als Blechformteil ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welche mannigfaltige Ausführungsformen sowohl für den Federstreifen als auch für den Niederhalter denkbar sind, wobei die beiden genannten Ausführungsformen als Blechstanzteil bzw. als Blechformteil einerseits eine qualitativ hochwertige Fertigung und andererseits eine kostengünstige Herstellung ermöglichen.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Vakuumpumpe mit zumindest einem solchen Rückschlagventil auszuführen. Derartige Vakuumpumpen werden bspw. von einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angetrieben und durch deren Schmierölsystem mit Öl versorgt.
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Dieses Öl wird mit der geförderten Luft z. Bsp. in ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingeleitet und hierdurch dem Schmierölsystem wieder zugeführt. Um ein Rückschlagen des Kurbelgehäusedrucks in der Förderzelle der Vakuumpumpe zu verhindern, ist an einer Auslassöffnung das erwähnte Rückschlagventil bzw. Auslassventil angeordnet, welches aufgrund seiner erfindungsgemäßen Ausführungsform mit separat am Gehäuse befestigtem Niederhalter und Federstreifen langfristig funktionsfähig gehalten werden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil in geschlossenem Zustand,
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2 eine Darstellung wie in 1, jedoch bei geöffnetem Ventil.
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Entsprechend den 1 und 2, weist ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil 1 für eine Vakuumpumpe 2 einen Federstreifen 3 sowie einen Niederhalter 4 auf, wobei der Federstreifen 3 über eine erste Schraube 5 an einem Gehäuse 6 des Rückschlagventils 1 angebunden ist und eine Ventilöffnung 7 überdeckt. Anstelle des Begriffs „Rückschlagventil“ und „Ventilöffnung“ können selbstverständlich in analoger Weise auch die Begriffe „Auslassventil“ und „Auslassöffnung“ verwendet werden. Erfindungsgemäß ist nun der Niederhalter 4 über eine zweite Schraube 8 am Gehäuse 6 angebunden. Im Unterschied zu aus dem Stand der Technik bekannten Rückschlagventilen ist damit eine Ablagerung von Schmutzpartikeln zwischen dem Federstreifen 3 und dem Niederhalter 4 nahezu ausgeschlossen, wobei solche Partikelansammlungen bislang zu einer Schädigung des Niederhalters, insbesondere sogar zu einem Bruch desselben führen konnten.
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Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass der Federstreifen 3 einerseits und der Niederhalter 4 andererseits auf gegenüberliegenden Seite der Ventilöffnung 7 angeordnet sind, insbesondere sogar entlang einer Geraden in Bezug auf die Achsen der Schrauben 5 und 8. Der Niederhalter 4 ist darüber hinaus gebogen, so dass er den Federstreifen 3 in geöffnetem Zustand (vgl. 2) nur im Bereich eines freien Endes 9 berührt, das heißt nur lokal begrenzt, und in keiner Weise flächig am Federstreifen 3 anliegt.
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Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Befestigung des Federstreifens und des Niederhalters über eine gemeinsame Schraube war oft eine flächige Anlage bei geöffnetem Federstreifen unvermeidlich.
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Die Ventilöffnung 7 ist bei geschlossenem Rückschlagventil 1 vom Federstreifen 3 abgedeckt, wobei gemäß den 1 und 2 zu erkennen ist, dass neben der Ventilöffnung 7 eine Ausnehmung 10 angeordnet ist, die vom Federstreifen 3 abgedeckt ist und lediglich geringfügig geöffnet wird, sofern der Federstreifen 3 weit genug öffnet. Die Ausnehmung 10 bietet dabei den großen Vorteil, evtl. zwischen einem Ventilsitz 11 und dem Federstreifen 3 angesammelte Schmutzpartikel aufnehmen zu können, so dass der Federstreifen 3 auch langfristig flächig und damit optimal dichtend auf dem Ventilsitz 11 des Gehäuses 6 des Rückschlagventils 1 aufliegen kann.
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Der Federstreifen 3 und/oder der Niederhalter 4 sind/ist dabei vorzugsweise als Blechstanzteil oder als Blechformteil ausgebildet und können deshalb sowohl kostengünstig als auch qualitativ hochwertig gefertigt werden. Über eine Definition der Steifigkeit des Federstreifens 3 kann zudem Einfluss auf die Kräfte zum Öffnen des Rückschlagventils 1 genommen werden. Die Vakuumpumpe 3, an welchem das erfindungsgemäße Rückschlagventil 1 bzw. ein in gleicher Weise ausgebildetes Auslassventil angeordnet ist, kann bspw. als Schmierölpumpe ausgebildet sein und zum Erzeugen eines Vakuums benutzt werden. Die Vakuumpumpe 2 kann dabei bspw. von einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angetrieben und durch deren Schmierölsystem mit Öl versorgt sein. Dieses Öl wird mit der geförderten Luft z. Bsp. in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingeleitet und somit wieder dem Schmierölsystem zugeführt. Um ein Rückschlagen des Kurbelgehäusedrucks in die Vakuumpumpe 2 zu verhindern, weist die Ventilöffnung 7 das erwähnte Rückschlagventil 1 auf. Bei einem Pumpenanlauf nach abgestellter Brennkraftmaschine und mit Luft gefülltem bzw. teilgefülltem Vakuumbehälter, ist es erforderlich, das Vakuum erst wieder abzubauen, so dass in dem mit der Ventilöffnung 7 fluidisch in Kontakt stehenden Kanal 12 eine erhöhte Luftströmungsgeschwindigkeit entsteht, die in Verbindung mit Ölanteilen zu einer extremen Auslenkung des Federstreifens 3 führen kann. Um dabei einen Bruch des Federstreifens 3 verhindern zu können, ist der erfindungsgemäße Niederhalter 4 vorgesehen, der die maximale Auslenkung des Federstreifens 3 begrenzt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil 1 ist es insbesondere möglich, bislang zwischen dem Federstreifen 3 und dem Niederhalter 4 angelagerte Schmutzpartikel, die langfristig zu einer Schädigung am Niederhalter 4 führen können, gänzlich zu vermeiden, da diese nun nicht direkt mehr aufeinander angeordnet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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