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Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage
mit einer Blockierschutzeinrichtung.
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Eine Fahrzeugbremsanlage mit einem
Hydraulikaggregat, welches die Befehle eines elektronischen Steuergerätes umsetzt
und unabhängig
von einem Fahrer über
Ventile die Drücke
in Radbremsen steuert, ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 44 31 250 A1 beschrieben.
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Das darin offenbarte Hydraulikaggregat weist
einen Gehäuseblock
auf, in den eine erste Reihe oberer Stufenbohrungen und eine zweite
Reihe unterer Stufenbohrungen zur Aufnahme von Wegeventilen eingebracht
sind, wobei je eine obere Stufenbohrung und eine untere Stufenbohrung
miteinander und zusätzlich
mit einer Bremsleitungsanschlußbohrung
kommunizieren. Die oberen Stufenbohrungen zur Aufnahme eines Wegeventils
sind weiters mit einem Radbremsanschluß verbunden, welcher auch mit
einem als Dämpfer
dienenden Niederdruckspeicher verbunden ist. Von dem Niederdruckspeicher verläuft eine
Bohrung zu einem Pumpenaufnahmeraum, welcher mit einem weiteren
Niederdruckspeicher und mit zwei unteren Stufenbohrungen, welche zur
Aufnahme von Auslaßventilen
vorgesehen sind, verbunden ist.
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Für
jeden der zwei vorgesehenen Bremskreise wird ein sogenannter Primärkreis mit
Leitungsverbindungen von einem Hauptbremszylinder, welcher den Bremsdruck
vorgibt, über
in die oberen Ventilaufnahmeräume
eingesetzte Einlaßventile
zu den Radbremsen gebildet, während
die Leitungsverbindungen von den Radbremsen zu in den unteren Ventilaufnahmeräumen eingesetzten
Auslaßventilen,
zu den Niederdruckspeichern und die in den Pumpenaufnahmeraum eingesetzte
Rückförderpumpe
zur Rückförderung
in den Primärkreis
einen Sekundärkreis
bilden.
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Der in der
DE 44 31 250 A1 gezeigte
Gehäuseblock
des Hydraulikaggregates weist den Nachteil auf, daß die Verbindung
zwischen dem Hauptbremszylinderanschluß, den Einlaßventilen
und der Pumpe über
den als Dämpfer
dienenden Niederdruckspeicher geführt ist, wobei die über diese
Verbindung geführte
Bremsflüssigkeit
zahlreiche Umlenkungen erfährt.
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Nachteilig ist zudem ein großer Bauraumbedarf
und ein großes
Druckmittelvolumen im Sekundärkreis
eines Bremskreise, wodurch dieser abgegrenzte Bereich, der nicht
bei einer Normalbremsung, sonder nur bei einer Bremsung mit Regelung von
Bremsflüssigkeit
durchspült
wird, nur schwer entlüftbar
ist.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 58 194 A1 ist
ein Hydraulikaggregat für
eine schlupfgeregelte Bremsanlage mit einem Aufnahmekörper bekannt,
der in mehreren Ventilaufnahmebohrungen einer ersten und zweiten
Ventilreihe Ein- und Auslaßventile
aufnimmt und eine zwischen den Ventilaufnahmebohrungen und Niederdruckspeicheraufnahmeräumen angeordnete
Pumpenbohrung aufweist, die quer zur Einmündungsrichtung der Ventil- aufnahmebohrungen
in den Aufnahmekörper
gerichtet ist und mittig eine Einheit mit einer Motoraufnahmebohrung
bildet, die senkrecht auf die Pumpenbohrung gerichtet ist. Zwischen
diesen Aufnahmebohrungen bzw. -räumen
sind diese miteinander verbindende Druckmittelkanäle in den
Aufnahmekörper eingebracht,
die eine hydraulische Verbindung zwischen Bremsdruckgeberanschlüssen und
Radbremsanschlüssen
herzustellen vermögen.
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Auch hier ist die Verbindung der
einzelnen Anschlüsse
und Aufnahmeräume
in dem Aufnahmegehäuse
dahingehend nachteilig, daß sie
größtenteils
mit Umlenkstellen ausgebildet sind. So ist beispielsweise ein Druckmittelkanal
von einem Bremsdruckgeberanschluß zu einer Geräuschdämpfungskammer
und der Pumpenbohrung derart mit zwei in einer Reihe angeordneten
Ventilaufnahmeräumen für Einlaßventile
verbunden, daß von
dem besagten Druckmittelkanal eine Stichbohrung zu einer senkrecht
zu dem Druckmittelkanal verlaufenden, die Ventilaufnahmeräume verbindenden
Bohrung führt. Dabei
bildet der Übergangsbereich
zwischen den Bohrungsabschnitten jeweils eine 90°-Abwinkelung.
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Zu dem hohen fertigungstechnischen
Aufwand und den strömungstechnischen
Nachteilen einer solchen 90°-Abwinkelung kommt
hinzu, daß ein jeder
Bohrungsabschnitt nach außen
beispielsweise durch ein kugelartiges Verschlußelement verschlossen werden
muß. Damit
ergibt sich auch die Gefahr einer eventuellen Undichtigkeit während der
Betriebszeit, da diese Verschlüsse
einer Druckpulsation ausgesetzt sind.
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Zur Einsparung von Verschlußelementen
am Ende von Bohrungen wird vorgeschlagen, den den Bremsdruckgeberanschluß mit einer
Geräuschdämpfungskammer
verbindenden Druckmittelkanal von dem Bremsdruckgeberanschluß aus in
den Gehäuseblock
zu bohren, was jedoch eine achsparallele, d. h. senkrecht zu einer
Pumpenmotorachse verlaufende Anordnung des Bremsdruckgeberanschlusses
bedingt. Eine solche Anordnung führt
jedoch zu einem erhöhten
Bauraumbedarf der Bremsanlage im Fahrzeug.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Hydraulikaggregat für
eine Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung zu schaffen,
bei dem die Anordnung von Aufnahmeräumen für eine Pumpe, Ventile und Nieder druckspeicher
und die Verbindungen zwischen diesen Elementen in einem Gehäuseblock
derart optimiert ist, daß die
Fahrzeugbremsanlage möglichst
wenig Bauraum beansprucht und das Hydraulikaggregat kompakter, einfacher
und kostengünstiger
herzustellen ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage
mit Blockierschutzeinrichtung, bei dem ein Gehäuseblock für einen Bremskreis einen Bremsdruckgeberanschluß und Radbremsenanschlüsse aufweist,
wenigstens einen Ventilaufnahmeraum zur Aufnahme wenigstens eines
Einlaßventils
und wenigstens einen Ventilaufnahmeraum zur Aufnahme wenigstens
eines Auslaßventils
hat, wobei die Ventilaufnahmeräume
achsparallel zu dem Bremsdruckgeberanschluß angeordnet sind, weiters
einen Pumpenaufnahmeraum, dessen Längsachse wenigstens annähernd senkrecht
zu Längsachsen
der Ventilaufnahmeräume
verläuft,
und wenigstens einen Niederdruckspeicheraufnahmeraum aufweist, und
mit einer durchgehenden geraden Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeberanschluß, dem wenigstens
einen Ventilaufnahmeraum für
ein Einlaßventil
und dem Pumpenaufnahmeraum ausgebildet ist, deren Längsachse
wenigstens annähernd
senkrecht zu den Längsachsen
der Ventilaufnahmeräume
und der Längsachse
des Pumpenaufnahmeraums verläuft,
hat den Vorteil, daß der
Gehäuseblock
mit minimalem Bohrungsaufwand und sehr geringem Bauraumbedarf ausgeführt werden kann.
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Indem ein jeder Bremsdruckgeberanschluß bei der
erfindungsgemäßen Anordnung
achsparallel zu einer Achse eines Pumpenmotors ausgerichtet ist, besteht
die Möglichkeit,
Bremsleitungen platzsparend neben dem Motor der Bremsanlage anzuordnen und
somit die gesamte Bremsanlage mit geringen Abmessungen zu verwirklichen.
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Neben einer Baugrößenreduzierung wird durch die
durchgehende gerade Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeberanschluß, dem wenigstens
einem Ventilaufnahmeraum für
ein Einlaßventil und
dem Pumpenaufnahmeraum vorteilhafterweise auch eine Reduzierung
der Bauteilanzahl und eine Erhöhung
der Dichtigkeit nach außen
erreicht, da weniger Verschlüsse
für an
die Außenseite
des Gehäuseblocks
führende
Leitungen vorgesehen werden müssen.
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In einer besonders vorteilhaften
Ausführung der
Erfindung ist das Hydraulikaggregat dämpfungskammerfrei ausgebildet.
Dämpfungskammern,
welche meist vorgesehen werden, um eine von der Pumpe der Bremsanlage
verursachte Druckpulsation zu glätten
und eine Geräuschreduktion
zu erzielen, sind häufig
Grund für
eine Umlenkung der Druckmittelführung
in dem Gehäuseblock,
wobei zur Realisierung von Dämpfungskammern
mehrere Bohrungen in dem Gehäuseblock
erforderlich sind, welche einen Zulauf und einen Ablauf für die Dämpfungskammern bilden
und an ihren an einer Außenseite
des Gehäuseblocks
liegenden Enden nach ihrer Herstellung durch ein Vers-chlußmittel
zu verschließen
sind. Die Erfindung geht davon aus, daß durch eine druckpulsationsdämpfen de,
insbesondere getaktete Ansteuerung des Pumpenmotors, welche durch
einfache Softwaremaßnahmen
zu realisieren ist, Dämpfungskammern
entbehrlich sind. Dies vereinfacht die spanende Teilebearbeitung,
spart Bauraum und Kosten und reduziert die Undichtigkeitsgefahr.
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Des weiteren ist es vorteilhaft,
wenn die Positionierung der Ventilaufnahmeräume der Auslaßventile
in der Nähe
der Niederdruckspeicheraufnahmeräume
erfolgt. Dies bewirkt eine Reduzierung des Druckmittelvolumens in
dem nur bei einer geregelten Bremsung in den Bremskreis einbezogenen
Sekundärkreis
und ermöglicht
eine Verbesserung der Entlüftbarkeit
in verschiedenen Einbaulagen sowie eine Verringerung der Gefahr
des Ausgasens von eingesperrtem Volumen.
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Wenn der Pumpenaufnahmeraum direkt
zwischen der Ventilreihe der Auslaßventile und der Ventilreihe
der Einlaßventile
angeordnet ist, kann der Gehäuseblock
in Ventilachsrichtung vorteilhafterweise mit einer geringen Gehäusedicke
ausgeführt
sein.
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Bei einer fertigungstechnisch einfachen
Ausführung
der Erfindung mit geringem Zerspanungsaufwand ist eine separate,
direkte Verbindung zwischen jedem Ventilaufnahmeraum eines Auslaßventils
und einem zugeordneten Niederdruckspeicheraufnahmeraum vorgesehen,
wobei diese Verbindung zweckmäßig als
eine gerade Bohrung ausgeführt
sein kann, welche direkt von dem Aufnahmeraum eines Auslaßventils
in den betreffenden Niederdrucks,peicheraufnahmeraum führt.
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Zur Verbesserung der Entlüftbarkeit
des Niederdruckspeichers kann eine weitere separate Verbindung zwischen
dem Niederdruckspeicheraufnahmeraum und dem Pumpenaufnahmeraum vorgesehen
sein, welche vorzugsweise mit ihrer Längsachse achsparallel und zu
der Längsachse
des Niederdruckspeicheraufnahmeraums in Richtung einer Anschlußfläche des
Hydraulikaggregates für
einen Pumpenmotor exzentrisch versetzt angeordnet ist.
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Durch eine solche Verbindung kann
die Entlüftung
des erfindungsgemäßen Hydraulikaggregates
bei dessen horizontaler und vertikaler Einbaulage bezogen auf eine
Längsachse
des Pumpenmotors in einem Kraftfahrzeug erleichtert werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung,
der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Hydraulikaggregates
nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen
vereinfachten Hydraulikschaltplan einer Fahrzeugbremsanlage mit
in einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat
angeordneten Elementen; und
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2 eine
stark schematisierte dreidimensionale Darstellung eines Gehäuseblocks
des Hydraulikaggregates der 1 mit
Aufnahmeräumen
für in das
Hydraulikaggregat einzubauende Elemente und Verbindungen zwischen
den Aufnahmeräumen.
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Die 1 zeigt
einen vereinfachten Hydraulikschaltplan für eine Fahrzeugbremsanlage 1 mit
einer Blockierschutzeinrichtung, bei der in Abhängigkeit der Stellung eines
Bremspedals 2 und eines Bremsdruckgebers bzw.
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Hauptbremszylinders 3 ein
Bremsdruck in einen ersten Bremskreis 4 und einen zweiten
Bremskreis 5 eingeleitet wird. Die vorliegende Fahrzeugbremsanlage 1 ist
dabei als Diagonalbremsanlage ausgeführt, bei der der erste Bremskreis 4 auf
eine Radbremse VL eines an dem betreffenden Fahrzeug vorne links
angeordneten Vorderrades und auf eine Radbremse HR eines bezogen
auf eine Fahrzeugmittelachse diagonal gegenüberliegend, d.h. hinten rechts
angeordneten Hinterrades wirkt. Der zweite Bremskreis 5 wirkt
entsprechend auf eine Radbremse VR eines Vorderrades vorne rechts
und eine Radbremse HL eines diagonal hierzu hinten links an dem Fahrzeug
angeordneten Hinterrades.
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Ein jeder Bremskreis 4 und 5 teilt
sich in einen Primärkreis 6 bzw.
7 und in einen Sekundärkreis 8 bzw.
9 auf. Der Primärkreis 6 des
ersten Bremskreises 4 läuft
von dem Hauptbremszylinder 3 über ein Einlaßventil 10 für die Radbremse
VL vorne links zu dieser Radbremse und ein Einlaßventil 11 für die Radbremse
HR hinten rechts zu dieser Radbremse. Analog hierzu führt der Primärkreis 7 des
zweiten Bremskreises '5 von dem Hauptbremszylinder 3 über ein
Einlaßventil 12 für die Radbremse
HL hinten links und ein Einlaßventil 13 für die Radbremse
VR vorne rechts zu den zugeordneten Radbremsen.
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Der Sekundärkreis 8 des ersten
Bremskreises 4 erstreckt sich von einer der Radbremsen
VL, HR des ersten Bremskreises 4 über ein der Radbremse VL vorne
links zugeordnetes Auslaßventil 14 bzw.
ein der Radbremse HR hinten rechts zugeordnetes Auslaßventil 15 und
einen Niederdruckspeicher 16 zu einer Rückförderpumpe 17, mittels
der eine Rückförderung
des in dem Sekundärkreis 8 befindlichen
Hydraulikmittels in den Primärkreis 6 möglich ist.
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Der Sekundärkreis 9 des zweiten
Bremskreises 5 ist analog hierzu aufgebaut mit von der
Radbremse HL hinten links über
ein zugeordnetes Auslaßventil 18 bzw.
von der Radbremse VR vorne rechts über ein zugeordnetes Auslaßventil 19 zu
einem Niederdruckspeicher 20 führenden Druckleitungen und
einer dem Niederdruckspeicher 20 nachgeschalteten Rückförderpumpe 21.
Die Rückförderpumpen 17 und 21 werden
mittels eines vorliegend mit einem Exzenter ausgebildeten gemeinsamen Pumpenmotors 22 angetrieben.
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Die konstruktive Ausgestaltung der
Ein- und Auslaßventile
10 bis
15,
18 und
19 sowie
ihr Zusammenwirken mit den übrigen
Elementen der Bremskreise
4,
5 kann auf an sich
bekannte Art, wie z. B. in der
DE
195 31 468 beschrieben, ausgeführt sein.
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Zur hydraulischen Verschaltung der
zwischen dem Hauptbremszylinder 3 und den Radbremsen HL,
VR, VL und HR angeordneten Elemente ist ein Hydraulikaggregat 23 vorgesehen,
welches einen in 2 schematisch
aufgezeigten Gehäuseblock 24 aufweist.
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Wie der 2 zu entnehmen ist, weist der Gehäuseblock 24 zur
Aufnahme einer von dem Hauptbremszylinder 3 in den Gehäuseblock 24 des Hydraulikaggregates 23 geförderten
Bremsflüssigkeit
einen Bremsdruckgeberanschluß 39 für den ersten
Bremskreis 4 und einen weiteren Bremsdruckgeberanschluß 40 für den zweiten
Bremskreis 5 auf. Die Bremsdruckgeberanschlüsse 39, 40 stellen
Bohrungen dar, welche von seiten einer Anschlußbzw. Flanschfläche 38 des
Hydraulikaggregates 23 für den Pumpenmotor 22 in
den Gehäuseblock 24 eingebracht
sind. Die Bremsdruckgeberanschlüsse 39, 40 sind
jeweils über
eine durchgehende, gerade Bohrung 41 bzw. 42, deren Längsachse 43 senkrecht
und versetzt zu einer Längsachse 44 der
Bremsdruckgeberanschlüsse 39, 40 verläuft, mit
einer ersten Reihe Ventilaufnahmeräume 25 bis 28 zur
Aufnahme der Einlaßventile 10 bis 13 und
einem Pumpenaufnahmeraum 68 zur Aufnahme der Rückförderpumpen 17 und 21 verbunden.
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Dabei führt die Bohrung 41 bzw.
42 jeweils zu einem Einlaßventil 28 bzw.
25, welches mit einem weiteren Einlaßventil 27 bzw. 26
desselben Bremskreises 4 bzw. 5 über eine senkrecht zu der Längsachse 43 der
Bohrung 41 bzw. 42 ausgerichtete und von dieser abzweigenden
Bohrung 45 bzw. 46 verbunden ist. Diese Bohrungen 45, 46 sind
im Betriebszustand an ihrem Ende an einer Außenseite des Gehäuseblocks 24 jeweils
durch ein übliches
Verschlußmittel
verschlossen.
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Von den Einlaßventilen 25 bis 28 führt jeweils eine
achsparallel zu den Bohrungen 41, 42 angeordnete
Bohrung 47, 48, 49, 50 zu einem
zugeordneten, koaxial ausgebildeten Radbremsenanschluß 51 bis 54.
Die jeweils zu einer der Radbremsen HL, VR, VL, HR führenden
Radbremsenanschlüsse 51 bis 54 sind
in einer geraden Reihe angeordnet und von einer in der 2 eine Oberseite bildenden
Fläche 55, welche
senkrecht zu der auch die Bremsdruckgeberanschlüsse 39, 40 aufweisenden
Anschlußfläche 38 für den Pumpenmotor 22 verläuft, in
den Gehäuseblock 24 eingebracht.
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Des weiteren führen von den Einlaßventilen 25 bis 28 jeweils
vorliegend koaxial zu den Bohrungen 47, 48, 49, 50 angeordnete
und hier fertigungstechnisch eine Fortsetzung der letzteren Bohrungen darstellende
Leitungen 56, 57, 58, 59 zu
Ventilaufnahmeräumen 29 bis 32,
welche zur Aufnahme der Auslaßventile 14, 15, 18, 19 vorgesehen
sind.
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Die Ventilaufnahmeräume 29 bis 32 zur
Aufnahme der Auslaßventile 14, 15, 18, 19 sind
wie die Ventilaufnahmeräume 25 bis 28 zur
Aufnahme der Einlaßventile 10 bis 13 gestuft
von einer der Anschlußfläche 38 für den Pum penmotor 22 gegenüberliegenden
Seite 35 in den Gehäuseblock 24 eingebracht
und in einer zweiten, parallelen Reihe angeordnet, so daß die Ventilaufnahmeräume 25 bis 32 der
ersten und zweiten Reihe bezüglich
ihrer Längsachsen 33, 34 achsparallel
sowie achsparallel zu den Bremsdruckgeberanschlüssen 39, 40 ausgerichtet sind.
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Von den Ventilaufnahmeräumen 29 bis 32 zur
Aufnahme der Auslaßventile 14, 15, 18, 19 führt jeweils
eine separate, direkte, als Bohrung ausgebildete Verbindung 60,
61, 62, 63 zu einem Niederdruckspeicheraufnahmeraum 36 bzw.
37, welcher zur Aufnahme des Niederdruckspeichers 16 bzw.
20 vorgesehen ist.
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Die Niederdruckspeicheraufnahmeräume 36, 37,
welche von einer in der 2 eine
Unterseite darstellenden Fläche 64 als
kreisrunde Bohrungen in den Gehäuseblock 24 eingearbeitet
sind, sind mit ihren Längsachsen 65 achsparallel
zu den Bohrungen 60 bis 63 sowie senkrecht zu
den Längsachse 33, 34 der
Ventilaufnahmeräume 25 bis 32 angeordnet.
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von den Niederdruckspeicheraufnahmeräumen 36, 37 führt jeweils
eine weitere als separate Bohrung ausgebildete Verbindung 66, 67
zu dem Pumpenaufnahmeraum 68 zur Aufnahme der Rückförderpumpen 17 und 21.
Dabei verläuft
eine Längsachse 69 dieser
weiteren Bohrungen 66, 67 achsparallel und in
Richtung der Anschlußfläche 38 für den Pumpenmotor 22 exzentrisch
versetzt zu der Längsachse 65 der
Niederdruckspeicheraufnahmeräume 36, 37,
welche auf der dem Pumpenaufnahmeraum 68 abgewandten Seite
der Ventilaufnahmeräume 29 bis 32 der
Auslaßventile 14, 15, 18, 19 angeordnet sind.
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Der Pumpenaufnahmeraum 68 ist
zwischen der ersten Reihe Ventilaufnahmeräume 25 bis 28 und der
zweiten Reihe Ventilaufnahmeräume 29 bis 32 angeordnet
und als eine in Richtung Mitte sich gestuft verjüngende Bohrung in den Gehäuseblock 24 eingebracht,
wobei eine Längsachse 70 des
Pumpenaufnahmeraumes 68 senkrecht zu den Längsachsen 33 bzw.
34 der Ventilaufnahmeräume 25 bis 32 verläuft.
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Mittig mündet in den Pumpenaufnahmeraum
68 ein
topfartiger Aufnahmeraum
71, der senkrecht zu der Längsachse
69 des
Pumpenaufnahmeraumes
68 und achsparallel zu den Bremsdruckgeberanschlüssen
39,
40 seitens
der Anschlußfläche
38 für den Pumpenmotor
22 in
den Gehäuseblock
24 eingebracht
ist. In diesem Aufnahmeraum
71 ist in montiertem Zustand
ein Exzenter des Pumpenmotors
22 auf an sich bekannte und
beispielsweise in der
DE
44 31 250 A1 beschriebene Weise angeordnet.
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Ein in der 2 angedeuteter Konturverlauf 72 zeigt
im wesentlichen die Position des an den Gehäuseblock 24 angeflanschten
Pumpenmotors 22.
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Wie der 2 weiterhin zu entnehmen ist, weist der
Pumpenaufnahmeraum 68 Mündungen 73 bzw.
74 der bis hierhin in den Gehäuseblock 24 getriebenen
und somit die Bremsdruckgeberanschlüsse 39, 40 und
die Ventilaufnahmeräume 25 bis 28 der Einlaßventile
mit dem Pumpen aufnahmeraum 68 verbindenden Bohrungen 41 und 42 auf,
welche und an ihrem dem Pumpenaufnahmeraum 68 entgegengesetzten
Ende jeweils an der die Radbremsenanschlüsse 51, 52, 53, 54 aufweisenden
Fläche 55 des Gehäuseblocks 24 nach
außen
münden
und im Einbauzustand durch ein Verschlußmittel verschlossen sind.
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Der für die Rückförderpumpen 17, 21 gemeinsame
Pumpenmotor kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein,
wobei hier eine über
geeignete Software realisierte, getaktete Ansteuerung der Rückförderpumpen 17, 21 eine
Druckpulsationsdämpfung
vorgesehen ist, welche eine Ausgestaltung des Gehäuseblocks 24 ohne
Dämpfungskammern
erlaubt.