DE4310761A1

DE4310761A1 - Vorrichtung zum Erzeugen von Unterdruck

Info

Publication number: DE4310761A1
Application number: DE19934310761
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Bielas; Heinz Krause; Claus-Frieder Busche; Erhard Moses
Original assignee: Kayser A & Co KG GmbH
Current assignee: A Kayser Automotive Systems GmbH
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: DE4310761C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck, insbesondere beim Betrieb eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers mit einer Saugstrahlpumpe und einer Rückschlagventileinrichtung.

Vorrichtungen der vorstehend genannten Art werden bei Brems kraftverstärkersystemen mit einem Unterdruck-Bremskraftver stärker eingesetzt. Dabei dient die Saugstrahlpumpe zur Erhöhung des Unterdrucks in dem mit einem Unterdruckerzeuger verbundenen Bremskraftverstärker. Bei bekannten Anlagen dieser Art wird die Saugstrahlpumpe in eine vom Bremskraft verstärker zu einem Unterdruckerzeuger führende Saugleitung eingesetzt, um bei Bedarf die Saugleistung des Unterdruck erzeugers zu verstärken. Hierzu ist der Unterdruckerzeuger ausgangsseitig mit einem seitlich der Strömungsdurchfluß richtung an der Saugstrahlpumpe angeordneten Zuführstutzen verbunden. Durch die Zuführung der unter Druck stehenden Ausgangsluft des Druckerzeugers in die Saugstrahlpumpe wird in dieser die Strömung beschleunigt und ein zusätzlicher Unterdruck erzeugt. Um einen Druckausgleich zwischen dem Unterdruckerzeuger und dem Volumen des Bremskraftverstärkers zu verhindern, ist zwischen dem Bremskraftverstärker und der Saugstrahlpumpe eine Rückschlagventileinrichtung vorgesehen. Die Rückschlagventileinrichtung stellt ein von der Saug strahlpumpe unabhängig zu handhabendes Bauteil dar, das mit dieser über eine in der Regel flexibel ausgebildete Sauglei tung verbunden ist. Die Montage dieser aus mehreren Bautei len bestehenden Anordnung erweist sich daher als aufwendig.

Abgesehen davon ist mit der relativ hohen Anzahl unabhän giger Bauteile auch ein entsprechender Lager- und Ersatz teilaufwand verbunden.

Bei den bekannten Anlagen wird der vorteilhafte Effekt, der durch den zusätzlichen Betrieb der Saugstrahlpumpe zur Erhö hung der Saugleistung erzielt wird, zumindest teilweise dadurch zunichte gemacht, daß die durch die Saugleitung vom Bremskraftverstärker zum Unterdruckerzeuger abgeführte Luft strömung permanent durch einen zum Betrieb der Saugstrahl pumpe unablässigen, verengten Strömungsquerschnitt hindurch geführt werden muß. Zwar dient diese Querschnittsverengung zur Beschleunigung der Gasströmung und somit zur Erzeugung eines Unterdrucks. Jedoch bedeutet die Querschnittsverengung zumindest in den Fällen, in denen der allein durch den Un terdruckerzeuger erzeugte Unterdruck zur Entlüftung des Bremskraftverstärkers ausreichend wäre eine Drosselstelle, die ein schnelles Entlüften des Bremskraftverstärkers ver hindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage einer aus einer Rückstellventileinrichtung und einer Saugstrahlpumpe gebildeten Anordnung in eine Anlage der vorstehend genannten Art zu vereinfachen und den mit der Bereitstellung der Rückschlagventileinrichtung und der Saug strahlpumpe verbundenen Aufwand zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Rückschlagven tileinrichtung unmittelbar mit der Saugstrahlpumpe verbunden und bildet zusammen mit dieser eine bauliche Einheit. Hier durch wird die Verbindung zwischen der Rückschlagventilein richtung und der Saugstrahlpumpe mit extra hierfür vorgese henen Verbindungselementen, also etwa einer flexiblen Schlauchleitung, überflüssig. Darüber hinaus müssen bei der Montage nicht beide Teile einzeln gehandhabt werden sondern bilden eine zusammenhängende Montageeinheit. Weiterhin wird durch das Wegfallen der vorstehend genannten Verbindung und die zusammenhängende Ausbildung der Anordnung die Teilean zahl und damit der mit der Bereitstellung (Lagerung) verbun dene Aufwand reduziert.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Rück schlagventileinrichtung als ein, mit der Saugstrahlpumpe verbindbares Deckelteil ausgebildet ist. Bei dieser funk tionsintegrierten Ausführung übernimmt die Rückschlagventil einrichtung neben der konventionellen Funktion, einen Druck ausgleich zwischen dem Unterdruckerzeuger und dem Volumen des Bremskraftverstärkers so weit wie möglich zu verhindern, Deckelfunktion, wodurch ein separates Deckelteil für die Saugstrahlpumpe entfällt. Hierdurch wird eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht, die die Verwendung der aus Saugstrahl pumpe und Rückschlagventileinrichtung gebildeten Anordnung auch bei kleinstem Einbauraum ermöglicht.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Rück schlagventileinrichtung mindestens zwei Ventileinheiten aufweist, wobei eine Ventileinheit im Strömungsübergangsquerschnitt von der Rückschlagventilein richtung zur Saugstrahlpumpe und eine weitere Ventileinheit im Strömungsübergangsquerschnitt von der Rückschlagventil einrichtung zu einer Bypass-Einrichtung vorgesehen ist. Hierdurch wird ein differenzierter Betrieb der Saugstrahl pumpe ermöglicht, wobei in dem Fall, daß der allein durch den Unterdruckerzeuger erzeugte Unterdruck ausreichend ist für die zumindest teilweise Entlüftung des Brems kraftverstärkervolumens, die Gasströmung im wesentlichen ungehindert von Querschnittverengungen durch die Bypass- Einrichtung erfolgt, und in dem Fall, daß die Unterdruck erzeugung durch den Unterdruckerzeuger für die weitere Ent lüftung des Bremskraftverstärkervolumens nicht mehr aus reichend ist, die Gasströmung durch die Saugstrahlpumpe erfolgt.

Die Saugstrahlpumpe und die Bypass-Einrichtung können als integrale Einheit (Pumpen/Bypass-Einheit) ausgebildet sein, so daß selbst bei der ans ich komplexen Ergänzung der Saug strahlpumpe durch die Bypass-Einrichtung kein weiteres Bau teil erforderlich wird und demzufolge die vorstehend erläu terten Vorteile erhalten bleiben.

Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Pumpen/Bypass-Ein heit nach Art eines Tunnelgehäuses mit der Rückschlagventil einrichtung als strömungseingangsseitiges Deckelteil ausge bildet ist.

Vorzugsweise ist das Deckelteil mit zwei Ventileinheiten versehen, deren Ventilebenen quer zueinander und schräg zur Mittelachse des Deckelteils angeordnet sind. Durch diese vorteilhafte Anordnung der Ventilebenen steht jeder Ventil einheit praktisch der gesamt Strömungsquerschnitt zur Ver fügung, so daß Drosseleffekte an den Ventilstellen so gering wie möglich gehalten werden können.

Die als Deckelteil ausgeführte Rückschlagventileinrichtung kann einen Anschlußstutzen aufweisen, so daß eine zum Unter druck-Bremskraftverstärker hinführende Saugleistung unmit telbar an das Deckelteil angeschlossen werden kann. In glei cher Weise erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Pum pen/Bypass-Einheit an ihrem strömungsabseitigen Ende mit einem einen Anschlußstutzen aufweisenden Deckelteil versehen ist. Somit kann auch der Anschluß an die zum Unterdrucker zeuger führende Saugleitung unmittelbar erfolgen.

Die an beiden Enden mit Deckelteilen versehene Pumpen/By pass-Einheit ermöglicht eine Verwendung in einer von einem Unterdruck-Bremskraftverstärker zu einem Unterdruckerzeuger hinführenden Saugleitung ohne zusätzliche Montage- oder Verbindungselemente und stellt demnach eine unmittelbar einsetzbare Montageeinheit dar.

Im Falle der Herstellung der die als Deckelteil ausgebildete Rückschlagventileinrichtung und die Pumpen/Bypass-Einheit aufweisenden Vorrichtung im Spritzgießverfahren ist trotz des hochintegrierten, komplexen Aufbaus eine derartige Vor richtung kostengünstig herstellbar.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Pumpen/Bypass-Einheit und einer als Deckelteil ausgebildeten Rückschlagventileinrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnittlinienver lauf II-II in Fig. 1 mit einer Draufsicht auf die Rück schlagventileinrichtung;

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnittlinienver lauf III-III in Fig. 1 mit einer Innenansicht der Pumpen/ Bypass-Einheit;

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnittlinienver lauf IV-IV in Fig. 1 unter Darstellung eines Saugrohrein satzes;

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnittlinienver laufs V-V in Fig. 1 unter Darstellung des engsten Quer schnitts der Saugstrahlpumpe;

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung gemäß Schnitt-linien verlauf VI-VI in Fig. 1 unter Darstellung des Querschnitts im Strömungsaustrittsbereich der Pumpen/Bypass-Einheit.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ge samtdarstellung mit einer Pumpen/Bypass-Einheit 10, die in Form eines Tunnelgehäuses ausgebildet ist, und zwei Deckel teilen 11, 12, die jeweils an einem Ende der Pumpen/Bypass- Einheit 10 angeordnet sind. Die Pumpen/Bypass-Einheit 10 weist zwei im wesentlichen parallel verlaufende Strömungs kanäle 13, 14 auf. Der untere, in Fig. 1 dargestellte Strö mungskanal 14 ist mit einem seitlichen Zuführstutzen 15 versehen und bildet zusammen mit einem in den Strömungskanal 14 eingesetzten Saugrohreinsatz 16 eine ans ich bekannte Saugstrahlpumpe 17.

Das Deckelteil 11 ist als Rückschlagventileinrichtung ausge bildet und weist zwei Ventileinheiten 18, 19 auf, wobei die obere Ventileinheit 18 dem oberen Strömungskanal 13 und die untere Ventileinheit 19 dem unteren Strömungskanal 14 zu geordnet ist. Die Ventileiheiten 18, 19 ermöglichen jeweils einen Verschluß eines strömungsabgangsseitigen Endes eines integral am Deckelteil 11 ausgebildeten Anschlußstutzens 20 zum Strömungskanal 13 bzw. zum Strömungskanal 14 hin. Die Ventileinheiten 18, 19 sind mit ihren Ventilebenen 21, 22 quer zueinander und zur Strömungsachse 23, die im wesentli chen mit der Mittelachse des Anschlußstutzens 20 überein stimmt, schrägstehend angeordnet. Die Ventileinheiten 18, 19 weisen jeweils einen tellerförmig ausgebildeten Ventilkörper 24 auf, der mit einem Führungsstift 25 in einer Ventilsit zwandung 26 geführt ist. Jede Ventilsitzwandung 26 weist einen dem Umfang des Ventiltellers 24 entsprechend ausge bildeten, ringförmigen Ventilsitz 27 auf. Im Bereich zwi schen dem Ventilsitz 27 und einer Aufnahmebohrung 28 für den Führungsstift 25 befindet sich in jeder Ventilsitzwandung 26 einer Ventileinheit 18, 19 eine, bei dem in Fig. 1 darge stellten Ausführungsbeispiel konzentrisch zur Aufnahmeboh rung 28 angeordnete, kreisringförmige Ventilöffnung 29. Die Ventilsitzwandungen 26 beider Ventileinheiten 18, 19 bilden zusammen quasi eine strömungsabgangsseitige Abschlußwandung 30 des Anschlußstutzens 20 vom Deckelteil 11.

Das am strömungsabgangsseitigen Ende der Pumpen/Bypass-Ein heit 10 vorgesehene Deckelteil 12, das in gleicher Weise wie das Deckelteil 11 bei dem hier dargestellten Ausführungsbei spiel mittels einer Flanschverbindung mit dem Gehäuse der Pumpen/Bypass-Einheit 10 verbunden ist, weist ebenfalls ei nen Anschlußstutzen 31 auf. Somit kann die in Fig. 1 dar gestellte Vorrichtung aus der Pumpen/Bypass-Einheit 10 und den beidseitig daran anschließenden Deckelteilen 11, 12 als eine bauliche Einheit in eine von einem, hier nicht näher dargestellten Unterdruck-Bremskraftverstärker zu einem, hier ebenfalls nicht dargestellten Unterdruckerzeuger hinführende Saugleitung integriert werden.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Ventileinheiten 18, 19 der Rückschlagventileinrichtung 11 mit den gegen die Ab schlußwandung 30 abdichtenden Ventiltellern 24. In den Fig. 3 bis 6 sind Querschnittsdarstellungen der Pumpen/Bypass- Einheit 10 dargestellt, auf die bei der nachfolgenden Funk tionsbeschreibung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung noch näher Bezug genommen wird.

Im Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist der Ausgang des Unterdruckerzeugers mit dem Zuführstutzen 15 der Saugstrahlpumpe 17 zu deren Druckbeaufschlagung verbunden und der obere Strömungskanal 13 dient als Bypass-Einrichtung, die zur Entlüftung des nicht näher dargestellten Unterdruck-Bremskraftverstärkers so lange durchströmt wird, wie eine Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck-Bremskraftverstärker und dem Unterdruckerzeu ger besteht. Infolge des Unterdrucks wird auf den Ventiltel ler 24 der oberen Ventileinheit 18 eine Saugkraft ausgeübt, die den Ventilteller 24 von der Ventilsitzwandung 26 abhebt und eine Gasströmung vom Unterdruck-Bremskraftverstärker über den Anschlußstutzen 20 durch die Bypass-Einrichtung 13 und den strömungsabgangsseitigen Stutzen 31 zum Unterdruck erzeuger hin ermöglicht. Bei sich verringernder Druckdiffe renz und sich schließlich einstellendem Druckausgleich zwi schen dem Unterdruck-Bremskraftverstärker und dem Unter druckerzeuger geht der Ventilteller 24 der Ventileinheit 18 in seine Schließstellung über und die Saugstrahlpumpe 17, die vom ausgangsseitigen Ende des Unterdruckerzeugers über den Zuführstutzen 15 mit Druck, beispielsweise in Höhe von 1 bar, beaufschlagt wird, beginnt zu wirken.

Die Wirkung der Saugstrahlpumpe 17 beruht auf der Beschleu nigung der Gasströmung in einem Venturi rohrbereich 32 des unteren Strömungskanals 14. Die durch den Zuführstutzen 15 eingeleitete, unter Druck stehende Luft wird durch einen, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, zwischen dem Saugrohreinsatz 16 und einer Innenwandung 33 des unteren Strömungskanals 14 ausgebildeten Strömungsspalt 34 zum Ve nturirohrbereich 32 geleitet und dort beschleunigt. Hier durch entsteht ein zusätzlicher Unterdruck, der über eine Bohrung 35 des Saugrohreinsatzes 16 auf den Ventilteller 24 der unteren Ventileinheit 19 wirkt. Infolge der damit ver bundenen Saugkraft wird der Ventilteller 24 abgehoben und es ist eine Strömungsverbindung zwischen dem Anschlußstutzen 20 der Rückschlagventileinrichtung 11 und dem strömungsabgangs seitigen Anschlußstutzen 31 gebildet, die eine weitere Ent lüftung des Unterdruck-Bremskraftverstärkervolumens ermög licht.

Zur Ausbildung des Strömungsspaltes 34 zwischen dem Saug rohreinsatz 16 und der Innenwandung 33 des Strömungskanals 14 ist der Saugrohreinsatz 16, wie in Fig. 4 dargestellt, mit Zentrierungsfortsätzen 36 versehen.

Fig. 3 zeigt den in den Strömungskanal 14 eingesetzten Saug rohreinsatz 16 in einer Draufsicht von der Zuströmseite her gesehen und die Fig. 5 und 6 verdeutlichen die Änderungen im Querschnittsverlauf des Strömungskanals 14 zur Ausbildung des in Fig. 1 dargestellten Venturirohrbereichs 32. Im Ge gensatz zum Strömungskanal 14 ist der Querschnitt des als Bypass-Einrichtung dienenden Strömungskanals 13 im wesentli chen konstant ausgebildet, so daß eine gleichförmige, im wesentlichen ungedrosselte Durchströmung zur möglichst schnellen Entlüftung des Unterdruck-Bremskraftverstärkervo lumens durch den Unterdruckerzeuger ermöglicht ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Querschnittsdurchbrechung im Übergang zwischen dem oberen Strömungskanal 13 und dem unte ren Strömungskanal 14 in der Umgebung des Venturirohrbe reichs 32 ist typisch für die Herstellung der Vorrichtung bzw. der Pumpen/ByPass-Einheit 10 im Spritzgießverfahren oder einem sonstigen Formverfahren.

Bezugszeichenliste

10 Pumpen/Bypass-Einheit
11 Deckelteil
12 Deckelteil
13 Strömungskanal
14 Strömungskanal
15 Zuführstutzen
16 Saugrohreinsatz
17 Saugstrahlpumpe
18 Ventileinheit
19 Ventileinheit
20 Anschlußstutzen
21 Ventilebene
22 Ventilebene
23 Strömungsachse
24 Ventilteller
25 Führungsstift
26 Ventilsitzwandung
27 Ventilsitz
28 Aufnahmebohrung
29 Ventilöffnung
30 Abschlußwandung
31 Anschlußstutzen
32 Venturirohrbereich
33 Innenwandung
34 Strömungsspalt
35 Bohrung
36 Zentrierungsfortsatz
37

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck, insbesondere beim Betrieb eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers, mit einer Saugstrahlpumpe und einer Rückschlagventil einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (11) in einer bau lichen Einheit unmittelbar mit der Saugstrahlpumpe (17) verbundenen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung als ein mit der Saugstrahlpumpe (17) verbindbares Deckelteil (11) aus gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (11) mindestens zwei Ventileinheiten (18, 19) aufweist, wobei eine Ventileinheit (19) im Strömungsübergangsquerschnitt von der Rückschlagventileinrichtung (11) zur Saugstrahl pumpe (17) und eine weitere Ventileinheit (18) im Strö mungsübergangsquerschnitt von der Rückschlagventilein richtung (11) zu einer Bypass-Einrichtung (13) vorgese hen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (17) und die Bypass-Einrichtung (13) eine integrale Einheit (Pumpen/Bypass-Einheit 10) bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen/Bypass-Einheit (10) nach Art eines Tun nelgehäuses mit der Rückschlagventileinrichtung (11) als strömungseingangsseitiges Deckelteil ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (11) zwei Ventileinheiten (18, 19) aufweist, deren Ventilebenen (21, 22) quer zueinander und schräg zur Mittelachse (23) des Deckelteils (11) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (11) einen Anschlußstutzen (20) zum Anschluß an eine Saugleitung aufweist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen/Bypass-Einheit (10) an ihrem strö mungsabseitigen Ende mit einem Deckelteil (12) versehen ist, das einen Anschlußstutzen (31) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen/Bypass-Einheit (10) und zumindest die als Deckelteil (11) ausgebildete Rückschlagventilein richtung im Spritzgießverfahren hergestellt sind.