WO2011066817A2 - Vakuumpumpe - Google Patents

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WO2011066817A2
WO2011066817A2 PCT/DE2010/001341 DE2010001341W WO2011066817A2 WO 2011066817 A2 WO2011066817 A2 WO 2011066817A2 DE 2010001341 W DE2010001341 W DE 2010001341W WO 2011066817 A2 WO2011066817 A2 WO 2011066817A2
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WO
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vacuum pump
pressure
suction
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valve
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Ertan Kuyumcu
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Ixetic Hückeswagen Gmbh
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Publication date
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/3441—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
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    • F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/105—Three-way check or safety valves with two or more closure members
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    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/148—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed in their centre

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump with a suction valve, via which a working medium, such as air, can be sucked into a working space of the vacuum pump.
  • the suction valve is designed for example as a check valve, which can only be flowed through in one direction.
  • the object of the invention is to avoid an undesired overpressure in a working space of a vacuum pump with a suction valve, via which a working medium, such as air, can be sucked into the working space of the vacuum pump.
  • the object is in a vacuum pump with a suction valve, via which a working medium, such as air, is sucked into a working space of the vacuum pump, wherein the suction valve is combined with a pressure relief valve, which allows the reduction of an overpressure in the working space, achieved in that Pressure limiting valve comprises a slide having a pressure acting surface, which is acted upon by the working space pressure.
  • the pressure acting surface preferably has substantially the shape of a circular disk. Due to operational reasons and / or incorrect operation, pressure peaks may occur in the working space of the vacuum pump which lead to damage of the vacuum pump. Due to the pressure relief valve according to the invention, which is preferably designed as a safety valve, the pressure peaks can be safely broken down in a simple manner.
  • a preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the pressure limiting valve is arranged together with the suction valve in a suction nozzle of the vacuum pump.
  • the suction nozzle which is also referred to as inlet nozzle, can be designed as a separate component or integrated into the vacuum pump.
  • the pressure relief valve and the suction valve can be pre-assembled in the suction nozzle.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that at least one suction through hole is provided in the pressure acting surface, which is closable by a Saugventil ecology.
  • the pressure acting surface is preferably connected via the Saug screengangsloch with a suction chamber in the vacuum pump in combination.
  • a plurality of through holes are provided in the pressure acting surface, which are closable by the Saugventilomics.
  • the suction valve body is made of plastic and / or has the shape of a screen which is attached to the slide of the pressure relief valve.
  • the screen may, for example, have a central pin with a thickening at the end. The pin then extends, for example, through a central through hole in the pressure acting surface. The thickening at the end of the pin serves to hold the pin to the slider.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the slide is arranged by a spring in a closed position in which a pressure reduction opening is closed.
  • the slider for example, against a stop, be biased in its closed position.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the slide against the spring force of the spring is movable into an open position in which the pressure reduction opening communicates with the working space.
  • the slide moves in response to the force acting on the pressure acting surface or the Saugventil stresses pressure from its closed position to the open position to allow a pressure reduction in the working space. If the pressure in the working space is reduced, then the slider moves back to its closed position due to the spring force.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the pressure reduction opening is provided in one or the suction nozzle.
  • the pressure relief opening is preferably in a pressure reduction channel, which is provided in the housing of the vacuum pump.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the slide is guided in a reciprocating manner to and fro the suction nozzle.
  • sealing elements such as O-rings, can be arranged between the slide and the suction nozzle.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the suction nozzle has a first axial portion with a connection diameter which is smaller than a valve diameter of a second axial portion of the suction nozzle.
  • the first axial section is used, for example, for connecting a suction line to the suction nozzle.
  • the second axial section preferably serves for receiving the pressure limiting valve and the suction valve.
  • the two axial sections are integrally connected to one another, preferably by a shoulder.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the slide is designed as a piston valve with a circular cylindrical jacket-shaped guide body.
  • the guide body is guided back and forth in the second axial portion of the suction nozzle.
  • the outer diameter of the guide body is, with a corresponding guide clearance, adapted to the inner diameter of the second axial portion of the suction nozzle.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the spool is open at one end and closed at the other end by a cover on which the pressure-acting surface is formed.
  • the lid preferably has substantially the shape of a circular disk and is preferably integrally connected to the guide body.
  • the Saug tellgangsloch is provided, which is closed by the Saugventilanalysis.
  • the SaugventilAvem is preferably attached to the lid.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the vacuum pump is designed as a vane pump with a rotor having at least one wing, which divides the working space in the housing into a suction chamber and a pressure chamber.
  • the structure and function of a vane pump are known.
  • the housing can be made in one or more parts.
  • the formation of suction and pressure chamber in the working space depends on the direction of rotation of the rotor.
  • a negative pressure prevails in the suction chamber.
  • an overpressure may occur in the suction chamber, which is automatically degraded by the combined with the suction valve pressure relief valve according to an essential aspect of the invention.
  • a further preferred embodiment of the vacuum pump is characterized in that the suction nozzle are designed with the suction valve and the pressure relief valve as a unit which can be mounted in or on a housing of the vacuum pump.
  • the assembly according to the invention can be used in a simple manner in conventional vacuum pumps by the conventional suction with the suction valve is replaced by a suction nozzle according to the invention with a channel to the discharge side of the pump.
  • Figure 1 is a vacuum pump in the open state without a lid in the
  • Figure 2 shows a detail of Figure 1 with an inventive
  • FIG 3 shows the same section as in Figure 2 with the Druckbegren
  • a vacuum pump 1 is shown in the open state without a lid in front view.
  • the vacuum pump 1 comprises a housing 2 with a housing pot 4 and a lid. Outside of the housing pot 4, an inlet nozzle 6 is provided, via which a working medium, such as air, is sucked into a working space 8 in the interior of the housing 2 when the vacuum pump 1 is driven.
  • a working medium such as air
  • the working space 8 is limited in the radial direction by a circulation contour 10, which is also referred to as a stroke contour.
  • a circulation contour 10 which is also referred to as a stroke contour.
  • the working space 8 is bounded by the bottom of the housing pot 4 and the lid.
  • a wing 12 is driven by a rotor 14.
  • the wing 12 is guided in a wing receiving slot of the rotor 14 within the circulation contour 10 slidably.
  • At the ends of the wing 12 caps are attached to the the circulation contour 10 abut.
  • the rotor 14 hugs with its outer contour in a Schmiegespalt 16 to the circulation contour 10th
  • the suction chamber 18 is also referred to as a suction chamber.
  • the pressure chamber 20 is also referred to as a pressure chamber.
  • the suction chamber 18 communicates with the inlet port 6 of the vacuum pump 1 in connection.
  • the working fluid, in particular air sucked into the suction chamber 18 and mixed with lubricant, in particular with oil, to form an air-lubricant mixture and pressurized in the pressure chamber 20.
  • the working space 8 in the interior of the vacuum pump 1 is connected via an outlet opening 21 to the surroundings of the vacuum pump 1, in particular to a crankcase of an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the outlet opening 21 connects the pressure space 20 with the surroundings of the vacuum pump 1.
  • FIGS. 2 and 3 a detail of a housing 42 of the vacuum pump 1 from FIG. 1 with a suction nozzle 46 is shown in longitudinal section, which is also referred to as an inlet nozzle.
  • the suction port 46 is connected via a connecting channel 49 with a working space 48 of the vacuum pump in conjunction, which is designated in Figure 1 with 8.
  • the connecting channel 49 widens to a receiving opening 50, in which the suction nozzle 46 is partially arranged. From the receiving opening 50, a pressure reduction channel 52 goes off, which is in communication with a pressure relief space, for example, the environment.
  • the suction nozzle 46 includes a first axial portion 54, which serves to connect a suction line to the suction nozzle 46.
  • the first axial portion 54 has the shape of a straight circular cylinder jacket, which has a smaller diameter than a second axial portion 55 which is integrally connected by a shoulder 56 with the first axial portion 54.
  • the suction nozzle 46 is pressed with the second axial portion 55 in the receiving opening 50, clipped or otherwise attached thereto.
  • the suction nozzle 46 can also be screwed into the receiving opening 50 with the second axial portion 55, if corresponding threads are provided on the two components.
  • a pressure relief valve 58 and a suction valve 60 are combined.
  • this combination enables a suction valve function, in which the suction nozzle 46 can be flowed through from the first axial section 54 to the working chamber 48 in order to draw a working medium, such as air, into the working space 48.
  • the pressure relief valve 58 allows the reduction of an overpressure in the working space 48 via the pressure reduction channel 52 in the pressure relief space or the environment.
  • the pressure limiting valve 58 comprises a slide 62, which is designed as a piston slide.
  • the slider 62 is guided with a guide body 63 movable back and forth in the second axial portion 55 of the suction nozzle 46.
  • the guide body 63 has substantially the shape of a straight circular cylinder jacket and is open at one end and closed at the other end by a cover 67.
  • a pressure acting surface 64 is formed on the side facing the working space 48, which is acted upon by the pressure from the working chamber 48.
  • the lid 67 has, within the pressure acting surface 64, two suction through holes 65, 66 which are covered by a suction valve body 68.
  • the Saugventil ecology 68 has the shape of a screen and is preferably made of plastic, for example of an elastomeric plastic or rubber. From the screen of Saugventil stressess 68 goes out a central pin which extends through a central through hole in the cover 67 and is fixed by a thickening at the free end of the pin to the cover 67.
  • the Saugventil ecology 68 closes the two Saug tellgangslöcher 65, 66, so that an outflow of working fluid from the working space 48 and an associated negative pressure reduction is prevented in the brake booster.
  • the Saugventil analyses 68 lifts from the Saug tellgangslöchern 65, 66 and releases a connection between the first axial portion 54 of the suction nozzle 46 and the working space 48 so that working fluid, such as Air, from a connected load, such as a brake booster, is sucked through the suction nozzle 46 into the working space 48.
  • the spool 62 is biased by a pressure biased spring 70 against a stop ring
  • the stop ring 71 which is fixed in the second axial section 55 of the suction nozzle 46, for example by a press fit.
  • the stop ring 71 includes a plurality of through holes 73, 74, which allow the passage of working fluid in both directions.
  • the slide 62 is in its open position, in which the pressure reduction opening 72 and the pressure reduction channel 52 are released from the guide body 63 of the slide 62.
  • Arrows 75 to 79 in FIG. 3 indicate the working medium flowing out of the working space 48.
  • the slide 62 which can be moved back and forth in the suction port 46, also serves to increase the volume or to increase the volume in the working space 48. This makes it possible to pick up an oil peak occurring during operation of the vacuum pump.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Saugventil, über das ein Arbeitsmedium, wie Luft, in einen Arbeitsraum der Vakuumpumpe ansaugbar ist, wobei das Saugventil mit einem Druckbegrenzungsventil kombiniert ist, das den Abbau eines Überdrucks in dem Arbeitsraum ermöglicht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Druckbegrenzungsventil einen Schieber umfasst, der eine Druckwirkfläche aufweist, die mit dem Arbeitsraumdruck beaufschlagt ist.

Description

Vakuumpumpe
Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Saugventil, über das ein Arbeitsmedium, wie Luft, in einen Arbeitsraum der Vakuumpumpe ansaugbar ist.
Das Saugventil ist zum Beispiel als Rückschlagventil ausgeführt, das nur in einer Richtung durchströmbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen unerwünschten Überdruck in einem Arbeitsraum einer Vakuumpumpe mit einem Saugventil, über das ein Arbeitsmedium, wie Luft, in den Arbeitsraum der Vakuumpumpe ansaugbar ist, zu vermeiden.
Die Aufgabe ist bei einer Vakuumpumpe mit einem Saugventil, über das ein Arbeitsmedium, wie Luft, in einen Arbeitsraum der Vakuumpumpe ansaugbar ist, wobei das Saugventil mit einem Druckbegrenzungsventil kombiniert ist, das den Abbau eines Überdrucks in dem Arbeitsraum ermöglicht, dadurch gelöst, dass das Druckbegrenzungsventil einen Schieber umfasst, der eine Druckwirkfläche aufweist, die mit dem Arbeitsraumdruck beaufschlagt ist. Die Druckwirkfläche hat vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisscheibe. In dem Arbeitsraum der Vakuumpumpe können betriebsbedingt und/oder durch eine Fehlbedienung Druckspitzen auftreten, die zu einer Beschädigung der Vakuumpumpe führen. Durch das erfindungsgemäße Druckbegrenzungsventil, das vorzugsweise als Sicherheitsventil ausgeführt ist, können die Druckspitzen auf einfache Art und Weise sicher abgebaut werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil zusammen mit dem Saugventil in einem Saugstutzen der Vakuumpumpe angeordnet ist. Der Saugstutzen, der auch als Eingangsstutzen bezeichnet wird, kann als separates Bauteil ausgeführt oder in die Vakuumpumpe integriert sein. Das Druckbegrenzungsventil und das Saugventil können in dem Saugstutzen vormontiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckwirkfläche mindestens ein Saugdurchgangsloch vorgesehen ist, das durch einen Saugventilkörper verschließbar ist. Die Druckwirkfläche steht über das Saugdurchgangsloch vorzugsweise mit einem Saugraum in der Vakuumpumpe in Verbindung. Vor- zugsweise sind in der Druckwirkfläche mehrere Durchgangslöcher vorgesehen, die durch den Saugventilkörper verschließbar sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Saugventilkörper aus Kunststoff gebildet ist und/oder die Gestalt eines Schirms aufweist, der an dem Schieber des Druckbegrenzungsventils befestigt ist. Der Schirm kann zum Beispiel einen zentralen Zapfen mit einer Verdickung am Ende aufweisen. Der Zapfen erstreckt sich dann zum Beispiel durch ein zentrales Durchgangsloch in der Druckwirkfläche. Die Verdickung am Ende des Zapfens dient dazu, den Zapfen an dem Schieber festzuhalten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber durch eine Feder in einer Schließstellung angeordnet ist, in welcher eine Druckabbauöffnung verschlossen ist. Durch eine entsprechende Vorspannung der Feder kann der Schieber, zum Beispiel gegen einen Anschlag, in seine Schließstellung vorgespannt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber gegen die Federkraft der Feder in eine Öffnungsstellung bewegbar ist, in welcher die Druckabbauöffnung mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht. Der Schieber bewegt sich in Abhängigkeit von der auf die Druckwirkfläche beziehungsweise den Saugventilkörper wirkenden Druck aus seiner Schließstellung in die Öffnungsstellung, um einen Druckabbau in dem Arbeitsraum zu ermöglichen. Wenn der Überdruck in dem Arbeitsraum abgebaut ist, dann bewegt sich der Schieber aufgrund der Federkraft wieder in seine Schließstellung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabbauöffnung in einem beziehungsweise dem Saugstutzen vorgesehen ist. Die Druckabbauöffnung geht vorzugsweise in einen Druckabbaukanal über, der in dem Gehäuse der Vakuumpumpe vorgesehen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber in einem beziehungsweise dem Saugstutzen hin und her bewegbar geführt ist. Zu Dichtzwecken können Dichtelemente, wie O-Ringe, zwischen dem Schieber und dem Saugstutzen angeordnet sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen einen ersten axialen Abschnitt mit einem Anschlussdurchmesser aufweist, der kleiner als ein Ventildurchmesser eines zweiten axialen Abschnitts des Saugstutzens ist. Der erste axiale Abschnitt dient zum Beispiel zum Anschließen einer Saugleitung an den Saugstutzen. Der zweite axiale Abschnitt dient vorzugsweise zur Aufnahme des Druckbegrenzungsventils und des Saugventils. Die beiden axialen Abschnitte sind, vorzugsweise durch einen Absatz, einstückig miteinander verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber als Kolbenschieber mit einem kreiszylindermantelförmigen Führungskörper ausgeführt ist. Der Führungskörper ist in dem zweiten axialen Abschnitt des Saugstutzens hin und her bewegbar geführt. Der Außendurchmesser des Führungskörpers ist, mit einem entsprechenden Führungsspiel, an den Innendurchmesser des zweiten axialen Abschnitts des Saugstutzens angepasst.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber an einem Ende offen und an dem anderen Ende durch einen Deckel verschlossen ist, an dem die Druckwirkfläche ausgebildet ist. Der Deckel hat vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisscheibe und ist vorzugsweise einstückig mit dem Führungskörper verbunden. In dem Deckel ist das Saugdurchgangsloch vorgesehen, das durch den Saugventilkörper verschließbar ist. Der Saugventilkörper ist vorzugsweise an dem Deckel befestigt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe als Flügelzellenpumpe mit einem Rotor ausgeführt ist, der mindestens einen Flügel aufweist, der den Arbeitsraum in dem Gehäuse in einen Saugraum und einen Druckraum unterteilt. Der Aufbau und die Funktion einer Flügelzellenpumpe sind bekannt. Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Die Ausbildung von Saug- und Druckraum in dem Arbeitsraum hängt von der Drehrichtung des Rotors ab. Im normalen Betrieb der Vakuumpumpe herrscht in dem Saugraum ein Unterdruck. Bei einem Kraftfahrzeug- transportbedingten Rückdrehen des Rotor entgegen der normalen Betriebsdrehrichtung kann in dem Saugraum jedoch ein Überdruck auftreten, der gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung durch das mit dem Saugventil kombinierte Druckbegrenzungsventil automatisch abgebaut wird. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen mit dem Saugventil und dem Druckbegrenzungsventil als Baueinheit ausgeführt sind, die in oder an einem Gehäuse der Vakuumpumpe montierbar ist. Die erfindungsgemäße Baueinheit kann auf einfache Art und Weise in herkömmlichen Vakuumpumpen eingesetzt werden, indem der herkömmliche Saugstutzen mit dem Saugventil durch einen erfindungsgemäßen Saugstutzen mit einem Kanal zur Ausstoßseite der Pumpe ausgetauscht wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:
Figur 1 eine Vakuumpumpe im geöffneten Zustand ohne Deckel in der
Vorderansicht;
Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit einem erfindungsgemäßen
Saugstutzen im Längsschnitt und in einer Schließstellung eines Druckbegrenzungsventils und
Figur 3 den gleichen Ausschnitt wie in Figur 2 mit dem Druckbegren
zungsventil in einer Öffnungsstellung.
In Figur 1 ist eine Vakuumpumpe 1 im geöffneten Zustand ohne Deckel in der Vorderansicht dargestellt. Die Vakuumpumpe 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem Gehäusetopf 4 und einem Deckel. Außen an dem Gehäusetopf 4 ist ein Eingangsstutzen 6 vorgesehen, über den ein Arbeitsmedium, wie Luft, in einen Arbeitsraum 8 im Inneren des Gehäuses 2 angesaugt wird, wenn die Vakuumpumpe 1 angetrieben wird.
Der Arbeitsraum 8 wird in radialer Richtung von einer Umlaufkontur 10 begrenzt, die auch als Hubkontur bezeichnet wird. In axialer Richtung, das heißt in Richtung oder parallel zu einer Drehachse der Vakuumpumpe 1 , wird der Arbeitsraum 8 von dem Boden des Gehäusetopfs 4 und dem Deckel begrenzt. In dem Arbeitsraum 8 ist ein Flügel 12 durch einen Rotor 14 angetrieben. Der Flügel 12 ist in einem Flügelaufnahmeschlitz des Rotors 14 innerhalb der Umlaufkontur 10 verschiebbar geführt. An den Enden des Flügels 12 sind Kappen angebracht, die an der Umlaufkontur 10 anliegen. Der Rotor 14 schmiegt sich mit seiner Außenkontur in einem Schmiegespalt 16 an die Umlaufkontur 10.
Durch den Rotor 14 und den Flügel 12 wird der Arbeitsraum 8 der Vakuumpumpe 1 in dem Gehäuse 2 in Abhängigkeit von der Drehrichtung und dem Drehwinkel des Rotors 14 in einen Saugraum 18 und einen Druckraum 20 unterteilt. Der Saugraum 18 wird auch als Saugkammer bezeichnet. Analog wird der Druckraum 20 auch als Druckkammer bezeichnet. Der Saugraum 18 steht mit dem Eingangsstutzen 6 der Vakuumpumpe 1 in Verbindung. Über den Eingangsstutzen 6 wird das Arbeitsmedium, insbesondere Luft, in den Saugraum 18 eingesaugt und mit Schmiermittel, insbesondere mit öl, zu einem Luft-Schmiermittel-Gemisch vermischt und in dem Druckraum 20 mit Druck beaufschlagt. In einer bevorzugten Anwendung wird die Vakuumpumpe 1 , die wegen ihres einen Flügels 12 auch als onoflügelzellenpumpe bezeichnet wird, dazu verwendet, einen Unterdruck, das heißt ein Vakuum, an einen Bremskraftverstärker eines Kraftfahrzeugs anzulegen.
Der Arbeitsraum 8 im Inneren der Vakuumpumpe 1 steht über eine Auslassöffnung 21 mit der Umgebung der Vakuumpumpe 1 , insbesondere mit einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs, in Verbindung. Die Auslassöffnung 21 verbindet den Druckraum 20 mit der Umgebung der Vakuumpumpe 1.
In den Figuren 2 und 3 ist ein Ausschnitt eines Gehäuses 42 der Vakuumpumpe 1 aus Figur 1 mit einem Saugstutzen 46 im Längsschnitt dargestellt, der auch als Eingangsstutzen bezeichnet wird. Der Saugstutzen 46 steht über einen Verbindungskanal 49 mit einem Arbeitsraum 48 der Vakuumpumpe in Verbindung, der in Figur 1 mit 8 bezeichnet ist. Der Verbindungskanal 49 erweitert sich zu einer Aufnahmeöffnung 50, in welcher der Saugstutzen 46 teilweise angeordnet ist. Von der Aufnahmeöffnung 50 geht ein Druckabbaukanal 52 aus, der mit einem Druckentlastungsraum in Verbindung steht, zum Beispiel der Umgebung.
Der Saugstutzen 46 umfasst einen ersten axialen Abschnitt 54, der zum Anschließen einer Saugleitung an den Saugstutzen 46 dient. Der erste axiale Abschnitt 54 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der einen kleineren Durchmesser aufweist als ein zweiter axialer Abschnitt 55, der durch einen Absatz 56 einstückig mit dem ersten axialen Abschnitt 54 verbunden ist. Der Saugstutzen 46 ist mit dem zweiten axialen Abschnitt 55 in die Aufnahmeöffnung 50 eingepresst, eingeklipst oder auf andere Art daran befestigt. Der Saugstutzen 46 kann mit dem zweiten axialen Abschnitt 55 auch in die Aufnahmeöffnung 50 eingeschraubt werden, wenn an den beiden Bauteilen entsprechende Gewinde vorgesehen werden.
Innerhalb des zweiten axialen Abschnitts 55 des Saugstutzens 46 sind ein Druckbegrenzungsventil 58 und ein Saugventil 60 miteinander kombiniert. Diese Kombination ermöglicht einerseits eine Saugventilfunktion, in welcher der Saugstutzen 46 von dem ersten axialen Abschnitt 54 zum Arbeitsraum 48 durchströmbar ist, um ein Arbeitsmedium, wie Luft, in den Arbeitsraum 48 anzusaugen. Andererseits ermöglicht das Druckbegrenzungsventil 58 den Abbau eines Überdrucks in dem Arbeitsraum 48 über den Druckabbaukanal 52 in den Druckentlastungsraum oder die Umgebung.
Das Druckbegrenzungsventil 58 umfasst einen Schieber 62, der als Kolbenschieber ausgeführt ist. Der Schieber 62 ist mit einem Führungskörper 63 hin und her bewegbar in dem zweiten axialen Abschnitt 55 des Saugstutzens 46 geführt. Der Führungskörper 63 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und ist an einem Ende offen und an dem anderen Ende durch einen Deckel 67 verschlossen. An dem Deckel 67 ist auf der dem Arbeitsraum 48 zugewandten Seite eine Druckwirkfläche 64 ausgebildet, die mit dem Druck aus dem Arbeitsraum 48 beaufschlagt ist.
Der Deckel 67 weist innerhalb der Druckwirkfläche 64 zwei Saugdurchgangslöcher 65, 66 auf, die durch einen Saugventilkörper 68 abgedeckt sind. Der Saugventilkörper 68 hat die Gestalt eines Schirms und ist vorzugsweise aus Kunststoff, zum Beispiel aus einem elastomeren Kunststoff oder Gummi, gebildet. Von dem Schirm des Saugventilkörpers 68 geht ein zentraler Zapfen aus, der sich durch ein zentrales Durchgangsloch in dem Deckel 67 erstreckt und durch eine Verdickung an dem freien Ende des Zapfens an dem Deckel 67 fixiert ist.
Im dargestellten Zustand verschließt der Saugventilkörper 68 die beiden Saugdurchgangslöcher 65, 66, so dass ein Ausströmen von Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 48 und ein damit verbundener Unterdruckabbau im Bremsverstärker verhindert wird. Wenn in dem Arbeitsraum 48 im Betrieb der Vakuumpumpe ein Unterdruck erzeugt wird, dann hebt der Saugventilkörper 68 von den Saugdurchgangslöchern 65, 66 ab und gibt eine Verbindung zwischen dem ersten axialen Abschnitt 54 des Saugstutzens 46 und dem Arbeitsraum 48 frei, so dass Arbeitsmedium, wie Luft, von einem angeschlossenen Verbraucher, wie einem Bremskraftverstärker, durch den Saugstutzen 46 in den Arbeitsraum 48 angesaugt wird. Der Schieber 62 ist durch eine auf Druck vorgespannte Feder 70 gegen einen Anschlagring
71 vorgespannt, der, zum Beispiel durch einen Presssitz, in dem zweiten axialen Abschnitt 55 des Saugstutzens 46 fixiert ist. Der Anschlagring 71 umfasst mehrere Durchgangslöcher 73, 74, die den Durchtritt von Arbeitsmedium in beiden Richtungen ermöglichen.
In Figur 2 ist der Schieber 62 des Druckbegrenzungsventils 58 in seiner Schließstellung dargestellt, in welcher der Schieber 62 mit seinem Führungskörper 63 eine Druckabbauöffnung
72 in dem zweiten axialen Abschnitt 55 des Saugstutzens 46 verschließt. Wenn in dem Arbeitsraum 48 der Druck, der auf die Druckwirkfläche 64 und den Saugventilkörper 68 wirkt, ansteigt, dann wird der Schieber 62 des Druckbegrenzungsventils 58 zusammen mit dem darin befestigten Saugventilkörper 68 entgegen der Vorspannkraft der Feder 70 aus seiner in Figur 2 dargestellten Schließstellung nach oben bewegt, bis eine Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 48 und der Druckabbauöffnung 72 beziehungsweise dem Druckabbaukanal 52 freigegeben wird.
In Figur 3 befindet sich der Schieber 62 in seiner Öffnungsstellung, in der die Druckabbauöffnung 72 und der Druckabbaukanal 52 von dem Führungskörper 63 des Schiebers 62 freigegeben wird. Durch Pfeile 75 bis 79 ist in Figur 3 das aus dem Arbeitsraum 48 ausströmende Arbeitsmedium angedeutet.
Der in dem Saugstutzen 46 hin und her bewegbare Schieber 62 dient darüber hinaus zur Volumenbildung beziehungsweise Volumenvergrößerung in dem Arbeitsraum 48. Dadurch wird die Aufnahme eines im Betrieb der Vakuumpumpe auftretenden ölpeaks ermöglicht.
Bezuqszeichenliste
Vakuumpumpe
Gehäuse
Gehäusetopf
Eingangsstutzen
Arbeitsraum
Umlaufkontur
Flügel
Rotor
Schmiegespalt
Saugraum
Druckraum
Auslassöffnung
Gehäuse
Saugstutzen
Arbeitsraum
Verbindungskanal
Aufnahmeöffnung
Druckabbaukanal
erster axialer Abschnitt
zweiter axialer Abschnitt
Absatz
Druckbegrenzungsventil
Saugventil
Schieber
Führungskörper
Druckwirkfläche
Saugdurchgangsloch
Saugdurchgangsloch
Deckel
Saugventilkörper
Feder
Anschlagring 72 Druckabbauöffnung
73 Durchgangsloch
74 Durchgangsloch
75 Pfeil
76 Pfeil
77 Pfeil
78 Pfeil
79 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumpumpe mit einem Saugventil (60), über das ein Arbeitsmedium, wie Luft, in einen Arbeitsraum (8; 48) der Vakuumpumpe ansaugbar ist, wobei das Saugventil (60) mit einem Druckbegrenzungsventil (58) kombiniert ist, das den Abbau eines Überdrucks in dem Arbeitsraum (48) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (58) einen Schieber (62) umfasst, der eine Druckwirkfläche (64) aufweist, die mit dem Arbeitsraumdruck beaufschlagt ist.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (58) zusammen mit dem Saugventil (60) in einem Saugstutzen (46) der Vakuumpumpe angeordnet ist.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch nach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckwirkfläche (64) mindestens ein Saugdurchgangsloch (65, 66) vorgesehen ist, das durch einen Saugventilkörper (68) verschließbar ist.
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugventilkörper (68) aus Kunststoff gebildet ist und/oder die Gestalt eines Schirms aufweist, der an dem Schieber (62) des Druckbegrenzungsventils (58) befestigt ist.
5. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (62) durch eine Feder (70) in einer Schließstellung angeordnet ist, in welcher eine Druckabbauöffnung (72) verschlossen ist.
6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (62) gegen die Federkraft der Feder (70) in eine Öffnungsstellung bewegbar ist, in welcher die Druckabbauöffnung (72) mit dem Arbeitsraum (48) in Verbindung steht.
7. Vakuumpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabbauöffnung (72) in einem beziehungsweise dem Saugstutzen (46) vorgesehen ist.
8. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (62) in einem beziehungsweise dem Saugstutzen (46) hin und her bewegbar geführt ist.
9. Vakuumpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen (46) einen ersten axialen Abschnitt (54) mit einem Anschlussdurchmesser aufweist, der kleiner als ein Ventildurchmesser eines zweiten axialen Abschnitts (55) des Saugstutzens (46) ist.
10. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (62) als Kolbenschieber mit einem kreiszylindermantelförmigen Führungskörper (63) ausgeführt ist.
11. Vakuumpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber (62) an einem Ende offen und an dem anderen Ende durch einen Deckel (67) verschlossen ist, an dem die Druckwirkfläche (64) ausgebildet ist.
12. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) als Flügelzellenpumpe mit einem Rotor (14) ausgeführt ist, der mindestens einen Flügel (12) aufweist, der den Arbeitsraum (8; 48) in dem Gehäuse (2) in einen Saugraum (18) und einen Druckraum (20) unterteilt.
13. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen (46) mit dem Saugventil (60) und dem Druckbegrenzungsventil (58) als Baueinheit ausgeführt sind, die in oder an einem Gehäuse der Vakuumpumpe montierbar ist.
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