WO2011023448A1 - Unterdruckpumpe mit druckausgleich - Google Patents

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WO2011023448A1
WO2011023448A1 PCT/EP2010/060001 EP2010060001W WO2011023448A1 WO 2011023448 A1 WO2011023448 A1 WO 2011023448A1 EP 2010060001 W EP2010060001 W EP 2010060001W WO 2011023448 A1 WO2011023448 A1 WO 2011023448A1
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vacuum pump
medium
environment
pump
outlet
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PCT/EP2010/060001
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Harry Fleig
Andre Johanning
Bertram Bauer
Hartmut Krueger
Harald Merz
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum

Definitions

  • Vacuum pumps are used for example on motor vehicles for different tasks.
  • a negative pressure in a pneumatic brake booster of a motor vehicle can be provided by a vacuum pump.
  • the brake booster In motor vehicles with gasoline engines whose mixture is prepared by means of a device with throttle, the brake booster is usually evacuated via the mixture processing device.
  • gasoline engines which have an injection system, and also in diesel engines, a throttle z.T. not necessary, and the suction effect of the gasoline or diesel engine in the mixture treatment device is not sufficient to generate a sufficient negative pressure in the brake booster in all operating conditions.
  • a vacuum built up in the brake booster is approximately constant. After a brake application, the brake booster is vented and must be evacuated again.
  • the vacuum pump therefore does not have to be operated during the entire service life of the motor vehicle, but can be switched on and off as a function of the negative pressure prevailing in the brake booster.
  • a check valve between the inlet side of the vacuum pump and the brake booster is usually provided.
  • An object of the present invention is to cure a vacuum pump against wear from sucked damaging substances.
  • a vacuum pump in particular for use in a motor vehicle, having an inlet side for aspirating a fluid medium and an outlet side for discharging the aspirated medium to an environment, has an outlet reflux barrier on the outlet side, which counteracts backflow of the medium from the environment wherein the outlet side has a pressure compensation element for compensating a negative pressure in the vacuum pump with respect to the environment and the pressure compensation element is adapted to counteract the entry of harmful substances from the environment into the vacuum pump.
  • the outlet check valve prevents an immediate flow of medium, such as air, into the vacuum pump when it is turned off after operation.
  • the pressure compensation element allows penetration of the medium from the environment in the vacuum pump without prejudice harmful substances to the vacuum pump. This is the result Vacuum pump suitable in particular for use in a motor vehicle, where the negative pressure pump harmful substances such as water, dust or oil are to be expected in the environment of the vacuum pump.
  • the pressure compensation element may be a particulate filter which retains particles of damaging substances whose size exceeds, for example, a certain particle size. Solid and liquid droplets can thus be retained in the filter, while air as a medium passes through the particle filter.
  • a particle filter allows a more compact construction than, for example, a compensation volume in the form of an outlet tube dimensioned as a function of the volume to be admitted.
  • the particle filter may be formed as a membrane which is permeable to the medium on one side.
  • a flow of medium through the pressure compensation element can only flow in one direction, so that separated particles collect only on one side of the membrane, namely the side which is in contact with the environment, which does not endanger the permeability of the membrane and prevents accumulation of particles in the area of the vacuum pump.
  • the medium can be gaseous and the membrane impermeable to liquid and solid substances.
  • the medium may be air and the membrane may be expanded polytetrafluoroethene (ePTFE, known under the proprietary trade name "Gore-Tex”), thus providing a proven and inexpensive membrane with good long-term performance.
  • ePTFE expanded polytetrafluoroethene
  • the outlet backflow barrier can be designed to be integrated with the particulate filter.
  • the inlet side of the vacuum pump may include a pump backflow stop to counteract flow of the medium from the vacuum pump to the inlet side.
  • the vacuum pump can be made vacuum-free outside of a pump operation, which relieves the pressure pump seals, which leads to increased operational safety.
  • the vacuum pump may be arranged for an intermittent pumping operation, so that during the pumping operation the medium is conveyed from the outlet side into the environment and, outside the pumping operation, a pressure gradient is reduced from the environment to the outlet side.
  • a control of the pumping plant can be dependent on a negative pressure in a container to be evacuated.
  • a pump controller may be integrated with the vacuum pump. The pump controller may control operation of the vacuum pump in response to a vacuum prevailing at the inlet side of the vacuum pump or at the pump backflow stop to provide a fully integrated vacuum unit.
  • Figure 1 is a vacuum system in a motor vehicle
  • FIG. 2 is a schematic representation of the construction of the vacuum pump of Figure 1;
  • FIGS. 3A and 3B show an integrated pressure compensation element for use in the vacuum pump from FIG. 2 in two different positions; and Figure 4 illustrates a filter element for use in the vacuum pump of Figure 2.
  • FIG. 1 shows a vacuum system 100 on board a motor vehicle 1 10.
  • a pneumatic brake booster 120 is connected to a gasoline engine 130 by means of a motor return flow barrier 140 such that the gasoline engine 130 can evacuate air from the brake booster 120.
  • the engine check valve 140 prevents backflow of air from the gasoline engine 130 in the brake booster 120, for example, when the gasoline engine 130 is turned off and generates no negative pressure.
  • a vacuum pump 150 is connected by means of a pump
  • Non-return valve 160 also connected to the brake booster 120, so the vacuum pump 150 is able to evacuate air from the brake booster 120 and prevent backflow of the medium from the vacuum pump 150 to the brake booster 120 through the pump backflow barrier 160.
  • the vacuum system 100 does not necessarily require the gasoline engine 130 and the engine check valve 140, but may also be constructed by the brake booster 120 and the vacuum pump 150 with or without the pump check valve 160.
  • the vacuum pump 150 may also be used in other constellations on a motor vehicle 110 or other technical device. In particular, the use of the vacuum pump 150 is not limited to evacuating the brake booster 120, but may involve evacuation of any fluid medium into an environment.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the vacuum pump 150 with the pump backflow barrier 160 of Figure 1.
  • the symbols used correspond to ISO symbols for hydraulic systems.
  • the vacuum pump 150 includes a housing 210 in which a pump device 220 with an inlet side 230 and an outlet side 240, a pump motor 250 and an outlet
  • Reflux 260 and a pressure compensation element 270 are arranged.
  • the pump check valve 160 is connected to the inlet side 230 of the pumping device 220.
  • the outlet side 240 of the pumping device 220 is connected in parallel with the outlet backflow barrier 260 and the pressure compensation element 270, which are both connected to the environment 280.
  • the pumping device 220 may be a vane, piston, diaphragm or other pump for the medium to be evacuated.
  • the pump motor 250 may be located inside or outside the enclosure 210.
  • the outlet check valve 260 and the pressure compensation element 270 may be connected by means of suitable connections, for example hoses or pipes.
  • the enclosure 210 may be sealed with respect to the medium to be conveyed and dedicated connections between the outlet side 240 of the pumping device 220 and the outlet reflux barrier 260 and the pressure compensation element 270 may be dispensed with.
  • the outlet check valve 260 and the pressure compensation element 270 may be in corresponding recesses of a wall the enclosure 210 so that each element is directly connected to the environment 280.
  • Connection of the outlet check valve 260 and / or the pressure compensator 270 to the ambient 280 may also include a connector such as a hose or tube to provide a transition point to the environment 280 at, for example, an engine compartment of the environment Motor vehicle 1 10 of Figure 1 to lay.
  • a connection of the ambient 280 facing sides of the outlet check valve 260 and the pressure compensation element 270 may be connected to each other inside or outside the enclosure 210.
  • FIGS. 3A and 3B show an integrated valve 300 for use in the vacuum pump 150 from FIG. 2, which connects the functions of the outlet reflux barrier 260 and the pressure compensation element 270 with one another.
  • the valve 300 comprises a housing 310, a resilient element 320 (shown here by way of example as a spiral spring), a surround 330, a sealing surface 340 formed on the housing 310 and a membrane 350.
  • the membrane 350 is shown as an example for a pressure compensation element 270; in its place, a filter element 400 can be used ( Figure 4).
  • the housing 310 may be inserted into a corresponding recess in the enclosure 210 of FIG. 2 or may be designed to be integrated with the enclosure 210.
  • the housing 310 is connected with its side shown above with the environment 280 of Figure 2 and with its side shown below with the outlet side 240 of the pumping device 220.
  • the membrane 350 is supported by a skirt 330, which is driven by the spring 320 within the housing 310 against the sealing surface 340.
  • FIG. 3A shows the integrated valve 300 outside a pumping operation of the vacuum pump 150.
  • the spring 320 presses the skirt 330 against the sealing surface 340, so that air, indicated by the arrows on the top and bottom of the integrated valve 300, only in a relatively small Volume flow can flow through the membrane 350 as long as there is a pressure gradient from the top to the bottom.
  • the membrane 350 may be made of expanded polytetrafluoroethene, for example, and only gaseous media let pass, however liquid and solid substances hold back. Alternatively, the membrane may be passable from top to bottom only for air and retain all other flows.
  • the membrane 350 may, for example, have a diameter of about 20 mm.
  • FIG. 3B shows the integrated valve 300 during a pumping operation of the vacuum pump 150 from FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a filter element 400 for use as a pressure compensation element
  • a filter medium 410 includes, for example, a nonwoven, a bed, porous solids, tissue and / or paper.
  • the filter medium 410 is delimited upwardly by an upper support element 420 and downwardly by a lower support element 430.
  • the support members 420 and 430 hold the filter medium 410 such that it is not deformed by a flow of the medium.
  • the support members 420 and 430 may be used to support the filter element 400 in a housing or other surrounding structure, such as enclosure 330 in FIG. 3, and configured so that media does not flow past the side of the filter media 410.

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Abstract

Eine Unterdruckpumpe, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit einer Einlassseite zum Ansaugen eines fluiden Mediums und einer Auslassseite zur Abgabe des angesaugten Mediums an eine Umgebung, weist an der Auslassseite eine Auslass-Rückflusssperre auf, die einem Rückfluss des Mediums aus der Umgebung entgegen wirkt, wobei die Auslassseite ein Druckausgleichselement zum Ausgleichen eines Unterdrucks in der Unterdruckpumpe gegenüber der Umgebung aufweist, und das Druckausgleichselement dazu eingerichtet ist, einem Eintreten von schädigenden Substanzen aus der Umgebung in die Unterdruckpumpe entgegen zu wirken.

Description

Beschreibung
Titel
Unterdruckpumpe mit Druckausgleich Stand der Technik
Unterdruckpumpen werden zum Beispiel an Kraftfahrzeugen für unterschiedliche Aufgaben verwendet. Beispielsweise kann ein Unterdruck in einem pneumatischen Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeugs durch eine Unterdruckpumpe bereitgestellt werden. Bei Kraftfahrzeugen mit Ottomotoren, deren Gemischaufbereitung mittels einer Vorrichtung mit Drosselklappe erfolgt, wird der Bremskraftverstärker üblicherweise über die Gemischaufbereitungsvorrichtung evakuiert. Bei Ottomotoren, die über eine Einspritzanlage verfügen, und auch bei Dieselmotoren, ist eine Drosselklappe z.T. nicht notwendig, und die Saugwirkung des Otto- bzw. Dieselmotors in der Gemischaufbereitungsvorrichtung reicht nicht aus, um einen ausreichenden Unterdruck im Bremskraftverstärker in allen Be- triebszuständen zu erzeugen.
Es kann daher eine zusätzliche, beispielsweise elektrisch betriebene Unter- druckpumpe verwendet werden, um eine Evakuierung des Bremskraftverstärkers bereitzustellen oder zu unterstützen. Erfolgt keine Bremsbetätigung, so ist ein im Bremskraftverstärker aufgebauter Unterdruck annähernd konstant. Nach einer Bremsbetätigung ist der Bremskraftverstärker belüftet und muss erneut evakuiert werden. Die Unterdruckpumpe muss daher nicht während der gesamten Be- triebsdauer des Kraftfahrzeugs betrieben werden, sondern kann in Abhängigkeit des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks ein- und ausgeschaltet werden. Um ein Fließen von Luft durch eine ausgeschaltete Unterdruckpumpe in den Bremskraftverstärker zu verhindern, ist üblicherweise ein Rückschlagventil zwischen der Einlassseite der Unterdruckpumpe und dem Bremskraftverstärker vorgesehen. Unmittelbar nach dem Abstellen der Unterdruckpumpe befindet sich jedoch in der Unterdruckpumpe noch ein gewisses Volumen unter Unterdruck, sodass von einer Umgebung, in die während des Pumpenbetriebs evakuierte Luft ausgestoßen wird, im Pumpenstillstand Luft nachfließen kann. Die in die Unterdruckpumpe eintretende Luft kann mit Substanzen verunreinigt sein, welche die Unterdruckpumpe auf Dauer schädigen können, beispielsweise Wasser, Öl, Staub, Eis oder Salznebel. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Unterdruckpumpe in einer mit solchen Substanzen belasteten Umgebung installiert ist, etwa in einem Motorraum oder an einem Unterboden des Kraftfahrzeugs.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Unterdruckpumpe gegen einen Verschleiß durch angesaugte schädigende Substanzen zu härten.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine Unterdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Unteransprüche geben mögliche bzw. vorteilhafte Ausgestaltungen an. Eine Unterdruckpumpe, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit einer Einlassseite zum Ansaugen eines fluiden Mediums und einer Auslassseite zur Abgabe des angesaugten Mediums an eine Umgebung, weist an der Auslassseite eine Auslass-Rückflusssperre auf, die einem Rückfluss des Mediums aus der Umgebung entgegen wirkt, wobei die Auslassseite ein Druckausgleichs- element zum Ausgleichen eines Unterdrucks in der Unterdruckpumpe gegenüber der Umgebung aufweist und das Druckausgleichselement dazu eingerichtet ist, einem Eintreten von schädigenden Substanzen aus der Umgebung in die Unterdruckpumpe entgegen zu wirken. Die Auslass-Rückflusssperre verhindert ein unmittelbares Nachfließen des Mediums, beispielsweise Luft, in die Unterdruckpumpe, wenn diese nach dem Betrieb abgestellt wird. Um die internen Elemente der Unterdruckpumpe, insbesondere Dichtungen, keinem erhöhten Verschleiß durch einen in der Unterdruckpumpe verbleibenden Unterdruck auszusetzen, erlaubt das Druckausgleichselement ein Eindringen des Mediums aus der Umgebung in die Unterdruckpumpe, ohne schädigende Substanzen zur Unterdruckpumpe vor zu lassen. Dadurch ist die Unterdruckpumpe insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet, wo die Unterdruckpumpe schädigende Substanzen wie Wasser, Staub oder Öl in der Umgebung der Unterdruckpumpe zu erwarten sind. Das Druckausgleichselement kann ein Partikelfilter sein, der Partikel schädigender Substanzen zurückhält, deren Größe beispielsweise eine bestimmte Partikelgröße übersteigt. Festkörper und Flüssigkeitströpfchen können so im Filter zurückgehalten werden, während Luft als Medium den Partikelfilter passiert. Ein Partikelfilter erlaubt einen kompakteren Aufbau als beispielsweise ein Aus- gleichsvolumen in Form eines in Abhängigkeit des einzulassenden Volumens dimensionierten Auslassrohrs.
Der Partikelfilter kann als Membran ausgebildet sein, die für das Medium einseitig durchlässig ist. Dadurch kann ein Strom von Medium durch das Druckaus- gleichselement nur in einer Richtung fließen, so dass sich abgeschiedene Partikel nur an einer Seite der Membran sammeln, nämlich der Seite, die mit der Umgebung in Kontakt steht, was die Durchlässigkeit der Membran nicht gefährdet und eine Ansammlung von Partikeln im Bereich der Unterdruckpumpe verhindert. Das Medium kann gasförmig und die Membran für flüssige und feste Substanzen undurchlässig sein. Das Medium kann beispielsweise Luft sein und die Membran aus expandiertem Polytetrafluorethen (ePTFE, bekannt unter dem geschützten Handelsnamen„Gore-Tex") bestehen. Damit steht eine erprobte und kostengünstige Membran mit guten Langzeiteigenschaften zur Verfügung.
Die Auslass-Rückflusssperre kann mit dem Partikelfilter integriert ausgeführt sein. Somit besteht eine integrierte Baugruppe, mit welcher eine bestehende Unterdruckpumpen nachgerüstet werden kann, gegebenenfalls im Austausch gegen ein bestehendes Druckausgleichselement oder eine Rückflusssperre.
Die Einlassseite der Unterdruckpumpe kann eine Pumpen-Rückflusssperre umfassen, um einem Fließen des Mediums aus der Unterdruckpumpe zur Einlassseite entgegen zu wirken. Dadurch kann die Unterdruckpumpe außerhalb eines Pumpenbetriebs unterdruckfrei gemacht werden, wodurch Dichtungen der Unter- druckpumpe entlastet werden, was zu einer erhöhten Betriebssicherheit führt. Die Unterdruckpumpe kann für einen intermittierenden Pumpbetrieb eingerichtet sein, so dass während des Pumpbetriebs das Medium von der Auslassseite in die Umgebung gefördert wird und außerhalb des Pumpbetriebs ein Druckgefälle von der Umgebung zur Auslassseite abgebaut wird. Eine Steuerung des Pump- betriebe kann von einem Unterdruck in einem zu evakuierenden Behälter abhängig sein. In einer Ausführungsform kann eine Pumpensteuerung mit der Unterdruckpumpe integriert sein. Die Pumpensteuerung kann einen Betrieb der Unterdruckpumpe in Abhängigkeit von einem Unterdruck steuern, der an der Einlassseite der Unterdruckpumpe oder an der Pumpen-Rückflusssperre herrscht, so dass eine vollständig integrierte Unterdruck-Einheit bereitgestellt ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Figuren weiter erläutert, in denen
Figur 1 eine Unterdruckanlage in einem Kraftfahrzeug;
Figur 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Unterdruckpumpe aus Figur 1 ;
- Figuren 3A und 3B ein integriertes Druckausgleichselement zum Einsatz in der Unterdruckpumpe aus Figur 2 in zwei unterschiedlichen Stellungen; und Figur 4 ein Filterelement zum Einsatz in der Unterdruckpumpe aus Figur 2 darstellen.
Identische bzw. einander entsprechende Elemente tragen die gleichen Bezugszeichen in allen Figuren.
Figur 1 zeigt eine Unterdruckanlage 100 an Bord eines Kraftfahrzeugs 1 10. Ein pneumatischer Bremskraftverstärker 120 ist mit einem Ottomotor 130 mittels einer Motor-Rückflusssperre 140 derart verbunden, dass der Ottomotor 130 Luft aus dem Bremskraftverstärker 120 evakuieren kann. Die Motor-Rückflusssperre 140 verhindert ein Zurückfließen von Luft vom Ottomotor 130 in den Bremskraftverstärker 120, beispielsweise dann, wenn der Ottomotor 130 abgestellt ist und keinen Unterdruck erzeugt. Eine Unterdruckpumpe 150 ist mittels einer Pumpen-
Rückflusssperre 160 ebenfalls mit dem Bremskraftverstärker 120 verbunden, so dass die Unterdruckpumpe 150 Luft aus dem Bremskraftverstärker 120 evakuieren kann und ein Zurückfließen des Mediums von der Unterdruckpumpe 150 zum Bremskraftverstärker 120 durch die Pumpen-Rückflusssperre 160 verhindert ist. Die Unterdruckanlage 100 erfordert nicht notwendigerweise den Ottomotor 130 und die Motor-Rückflusssperre 140, sondern kann auch durch den Bremskraftverstärker 120 und die Unterdruckpumpe 150 mit oder ohne die Pumpen- Rückflusssperre 160 aufgebaut sein. Die Unterdruckpumpe 150 kann auch in anderen Konstellationen an einem Kraftfahrzeug 1 10 oder einer anderen technischen Einrichtung verwendet werden. Insbesondere ist die Verwendung der Unterdruckpumpe 150 nicht auf ein Evakuieren des Bremskraftverstärkers 120 beschränkt, sondern kann eine Evakuierung eines beliebigen fluiden Mediums in eine Umgebung betreffen.
Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Unterdruckpumpe 150 mit der Pumpen- Rückflusssperre 160 aus Figur 1. Die verwendeten Symbole entsprechen ISO- Symbolen für hydraulische Anlagen. Die Unterdruckpumpe 150 umfasst eine Umhausung 210, in der eine Pumpeinrichtung 220 mit einer Einlassseite 230 und einer Auslassseite 240, ein Pumpenmotor 250 sowie eine Auslass-
Rückflusssperre 260 und ein Druckausgleichselement 270 angeordnet sind. Die Pumpen-Rückflusssperre 160 ist mit der Einlassseite 230 der Pumpeinrichtung 220 verbunden. Die Auslassseite 240 der Pumpeinrichtung 220 ist parallel mit der Auslass-Rückflusssperre 260 und dem Druckausgleichselement 270 verbun- den, die beide mit der Umgebung 280 verbunden sind.
Die Pumpeinrichtung 220 kann eine Flügelzellen-, Kolben-, Membran- oder sonstige Pumpe für das zu evakuierende Medium sein. Der Pumpenmotor 250 kann sich innerhalb oder außerhalb der Umhausung 210 befinden. Die Auslass- Rückflusssperre 260 und das Druckausgleichselement 270 können mittels geeigneter Verbindungen, beispielsweise Schläuchen oder Rohren, verbunden sein. Die Umhausung 210 kann bezüglich des zu fördernden Mediums dicht sein und dedizierte Verbindungen zwischen der Auslassseite 240 der Pumpeinrichtung 220 und der Auslass-Rückflusssperre 260 sowie dem Druckausgleichsele- ment 270 können entfallen. Die Auslass-Rückflusssperre 260 und das Druckausgleichselement 270 können in entsprechenden Aussparungen einer Wandung der Umhausung 210 angeordnet sein, so dass jedes Element unmittelbar mit der Umgebung 280 verbunden ist.
Eine Verbindung der Auslass-Rückflusssperre 260 und/oder des Druckaus- gleichselements 270 mit der Umgebung 280 kann auch ein Verbindungselement wie einen Schlauch oder ein Rohr umfassen, um einen Übergangspunkt zur Umgebung 280 an einen beispielsweise bezüglich Verschmutzung vorteilhaften Ort, etwa innerhalb eines Motorraums des Kraftfahrzeugs 1 10 aus Figur 1 , zu verlegen. Eine Verbindung der der Umgebung 280 zugewandten Seiten der Auslass- Rückflusssperre 260 und des Druckausgleichselements 270 kann innerhalb oder außerhalb der Umhausung 210 miteinander verbunden sein.
Figuren 3A und 3B zeigen ein integriertes Ventil 300 zum Einsatz in der Unterdruckpumpe 150 aus Figur 2, welches die Funktionen der Auslass- Rückflusssperre 260 und des Druckausgleichselements 270 miteinander verbindet. Das Ventil 300 umfasst ein Gehäuse 310, ein federndes Elemet 320 (hier exemplarisch als Spiralfeder gezeichnet), eine Einfassung 330, eine am Gehäuse 310 gebildete Dichtfläche 340 und eine Membran 350. Die Membran 350 ist exemplarisch für ein Druckausgleichselement 270 dargestellt; an ihrer Stelle kann auch ein Filterelement 400 verwendet werden (Figur 4). Das Gehäuse 310 kann in eine entsprechende Aussparung in der Umhausung 210 aus Figur 2 eingesetzt sein oder mit der Umhausung 210 integriert ausgeführt sein.
Das Gehäuse 310 wird mit seiner oben dargestellten Seite mit der Umgebung 280 aus Figur 2 und mit seiner unten dargestellten Seite mit der Auslassseite 240 der Pumpeinrichtung 220 verbunden. Die Membran 350 wird von einer Einfassung 330 gestützt, die mittels der Feder 320 innerhalb des Gehäuses 310 gegen die Dichtfläche 340 getrieben wird. Figur 3A zeigt das integrierte Ventil 300 außerhalb eines Pumpbetriebs der Unterdruckpumpe 150. Die Feder 320 drückt die Einfassung 330 gegen die Dichtfläche 340, so dass Luft, angedeutet durch die Pfeile an der Ober- und Unterseite des integrierten Ventils 300, lediglich in einem relativ geringen Volumenstrom durch die Membran 350 hindurch fließen kann, so lange ein Druckgefälle von der oberen zur unteren Seite besteht. Die Membran 350 kann beispielsweise aus expandiertem Polytetrafluorethen bestehen und ausschließlich gasförmige Medien passieren lassen, flüssige und feste Substanzen hingegen zurückhalten. Alternativ dazu kann die Membran lediglich für Luft von oben nach unten passierbar sein und alle anderen Strömungen zurückhalten. Die Membran 350 kann beispielsweise einen Durchmesser von ca. 20 mm aufweisen.
Figur 3B zeigt das integrierte Ventil 300 während eines Pumpbetriebs der Unterdruckpumpe 150 aus Figur 2. Es besteht ein Druckgefälle von der Unterseite des Gehäuses 310 zur Oberseite, so dass die Membran 350 mit der Einfassung 330 von der Dichtfläche 340 gegen die Kraft der Feder 320 abgehoben ist. Während gegebenenfalls ein Teil des Mediums durch die Membran 350 passiert, fließt ein anderer Teil des Mediums seitlich um die Einfassung 330 herum, so dass ein relativ großer Volumenstrom unabhängig von einer Größe und Permeabilität der Membran 350 ermöglicht ist. Figur 4 zeigt ein Filterelement 400 zur Verwendung als Druckausgleichselement
270 in der Unterdruckpumpe 150 aus Figur 2. Insbesondere kann das Filterelement 400 die Membran 350 im integrierten Ventil 300 in Figuren 3A und 3B ersetzen. Ein Filtermedium 410 umfasst beispielsweise ein Vlies, eine Schüttung, poröse Festkörper, Gewebe und/oder Papier. Das Filtermedium 410 ist nach o- ben durch ein oberes Stützelement 420 und nach unten durch ein unteres Stützelement 430 begrenzt. Die Stützelemente 420 und 430 halten das Filtermedium 410 derart, dass es durch einen Strom des Mediums nicht deformiert wird. Zusätzlich können die Stützelemente 420 und 430 zur Lagerung des Filterelements 400 in einem Gehäuse oder an einer anderen umgebenden Struktur verwendet werden, beispielsweise an der Einfassung 330 in Figur 3, und so ausgebildet sein, dass Medium nicht seitlich am Filtermedium 410 vorbeiströmt.

Claims

Ansprüche
1 . Unterdruckpumpe (150), insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug (1 10), mit einer Einlassseite (230) zum Ansaugen eines fluiden Mediums und einer Auslassseite (240) zur Abgabe des angesaugten Mediums an eine Umgebung (280), dadurch gekennzeichnet, dass
- die Auslassseite (240) eine Auslass-Rückflusssperre (260) aufweist, die einem Rückfluss des Mediums aus der Umgebung (280) entgegen wirkt;
- die Auslassseite (240) ein Druckausgleichselement (270) zum Ausgleichen eines Unterdrucks in der Unterdruckpumpe (150) gegenüber der Umgebung (280) aufweist,
- wobei das Druckausgleichselement (270) dazu eingerichtet ist, einem Eintreten von schädigenden Substanzen aus der Umgebung (280) in die Unterdruckpumpe (150) entgegen zu wirken.
2. Unterdruckpumpe (150) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (270) als Partikelfilter (350, 400) zur Zurückhaltung von Partikeln schädigender Substanzen ausgebildet ist.
3. Unterdruckpumpe (150) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter als Membran (350) ausgebildet ist, die für das Medium durchlässig ist.
4. Unterdruckpumpe (150) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran für das Medium einseitig durchlässig ist.
5. Unterdruckpumpe (150) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (350) für flüssige und feste Substanzen undurchlässig ist.
6. Unterdruckpumpe (150) nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Auslass-Rückflusssperre (260) eine Dichtfläche (340) umfasst, mit dem das Druckausgleichselement (270) in einer Sperrstellung dicht abschließt und von dem das Druckausgleichselement (270) in einer Durchlassstellung abgehoben ist.
7. Unterdruckpumpe (150) nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Einlassseite (230) eine Pumpen- Rückflusssperre (160) aufweist, um einem Fließen des Mediums aus der Unterdruckpumpe (150) zur Einlassseite (230) entgegen zu wirken.
8. Unterdruckpumpe (150) nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass sie einen Pumpenmotor (250) umfasst.
9. Unterdruckpumpe (150) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Evakuierungspumpe für einen pneumatischen Bremskraftverstärker (120) ist.
10. Unterdruckpumpe (150) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie für einen intermittierenden Pumpbetrieb eingerichtet ist, so dass während des Pumpbetriebs das Medium von der Auslassseite in die Umgebung (280) gefördert wird und außerhalb des Pumpbe- triebs ein Druckgefälle von der Umgebung (280) zur Auslassseite abgebaut wird.
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