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Title:
JET PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/031379
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention concerns a jet pump with a sucking jet pump (22) comprising a flow duct (45) of decreasing cross-section and a suction tube insert (26) of a by-pass arrangement (23), which insert (26) is inserted in the flow duct (45). The sucking jet pump (22) further comprises a valve arrangement (12). The flow duct (45), suction pump insert (26) and valve arrangement (12) form a structural unit. The sucking jet pump (22) comprises a nozzle insert (25) which is inserted in a duct (24) and forms the flow duct (45) of decreasing cross-section.

Inventors:
BAIER SIEGFRIED (DE)
WENIG PETER (DE)
NOONE DAVID (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/001078
Publication Date:
October 10, 1996
Filing Date:
March 14, 1996
Export Citation:
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Assignee:
TEVES GMBH ALFRED (DE)
BAIER SIEGFRIED (DE)
WENIG PETER (DE)
NOONE DAVID (DE)
International Classes:
B60T17/02; F04F5/20; F04F5/44; (IPC1-7): B60T17/02; F04F5/20
Foreign References:
DE4310761A11994-10-06
US4759691A1988-07-26
EP0189709A11986-08-06
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Claims:
Patentansprüche
1. Strahlpumpe mit einer Saugstrahlpumpe (22) bestehend aus einem Strömungskanal (45) abnehmenden Querschnitts und einem darin eingesetzten Saugrohreinsatz (26) einer BypassEinrichtung (23) und einer Ventileinrichtung (12), die eine bauliche Einheit bilden, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (22) einen in einem Kanal (24) eingesetzten Düseneinsatz (25) aufweist, der den Strömungskanal (45) abnehmenden Querschnitts bil¬ det.
2. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (25) eine separates Bauteil ist.
3. Strahlpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne , daß der Düseneinsatz (25) auswechselbar ist.
4. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (25) und der Saugrohreinsatz (26) eine vormontierte Einheit bilden.
5. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Ein¬ sätze, (Düseneinsatz (25) bzw. Saugrohreinsatz (26)) formschlüssig mit dem Kanal (24) verbunden ist.
6. Strahlpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichne , daß der Düseneinsatz (25) bzw. der Saugrohreinsatz (26) Vorsprünge (32,37) und/oder Einbuchtungen aufweist, die in entsprechende am Kanal (24) ausgebildete Einbuchtun¬ gen (33,38) bzw. Vorsprünge eingreifen.
7. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (24) in der der Düseneinsatz (25) eingebracht ist, zylindrisch oder einseitig konisch ausgebildet ist.
8. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (12) ein separates Bauteil ist.
9. Strahlpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichne , daß die Ventileinrichtung (12) einerseits an einem Dek kel (6) der Strahlpumpe und andererseits an der Saug¬ strahlpumpe (22) anliegt.
10. Strahlpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Deckel (6), Ventileinrichtμng (12) und Saugstrahl¬ pumpe (22) mittels einfacher ORinge (40,42) gegenein¬ ander abgedichtet sind.
11. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (16') des ersten Ventils (13) senkrecht zur Längsachse des Kanals (24) verläuft und der die Sitzfläche (16') umgebende Kreisring (18') dichtend auf der Stirnfläche des Kanals (24) mittelbar oder unter Zwischenschaltung eines wei¬ teren Bauteils anliegt.
12. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem stromabwärts gelegenen Ende des Gehäuses (1) der Strahlpumpe ange¬ ordnete Anschlußstutzen (8) unmittelbar an das Gehäuse (1) angeformt ist.
13. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) und das zy¬ lindrische Teil (5) miteinander verklebt sind.
14. Strahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6) und das zy¬ lindrische Teil (5) miteinander verschweißt sind.
15. Strahlpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallring (11) zwischen Deckel (6) und zylin¬ drischem Teil (5) angeordnet ist.
Description:
Strahlpumpe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlpumpe, ins¬ besondere zum Betrieb eines Unterdruckbremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Strahlpumpen werden bei Bremskraftverstärkersyste¬ men mit einem Unterdruckbremskraftverstärker eingesetzt. Dabei dient diese Strahlpumpe zur Erhöhung des Unterdrucks in dem mit einem Unterdruckerzeuger verbundenen Bremskraft¬ verstärker. Bei bekannten Anlagen dieser Art wird eine Saug¬ strahlpumpe in eine vom Bremskraftverstärker zu einem Unter¬ druckerzeuger führende Saugleitung eingesetzt, um bei Bedarf die Saugleistung des Unterdruckerzeugers zu stärken. Hierzu ist der Unterdruckerzeuger ausgangsseitig mit einem seitlich der Strömungsdurchflußrichtung an der Saugstrahlpumpe an¬ geordneten 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 Brems- kraftverstärkers verhindern, ist zwischen dem Bremskraftver¬ stärker und der Saugstrahlpumpe eine Rückschlagventilein¬ richtung vorgesehen.

Eine Strahlpumpe, bei der die Rückschlagventileinrichtung in einer baulichen Einheit unmittelbar mit der Saugstrahlpumpe verbunden ist, ist aus der DE- 43 10 761 bekannt. Hierbei ist die Saugstrahlpumpe einstückig mit einem Bypass aus

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Kunststoff ausgebildet und mit einer mit einem Anschlußstut¬ zen versehenen Ventileinrichtung versehen. Soll die Sauglei¬ stung der Saugstrahlpumpe variiert werden, so ist es erfor¬ derlich, die gesamte bauliche Einheit neu zu konstruieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Strahlpumpe vorzuschlagen, die ohne größeren Aufwand an ver¬ schiedenen Saugleistungen angepaßt werden kann. Weiterhin soll die Strahlpumpe bei gleichzeitig hoher Funktionalität kostengünstig herstellbar sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme.

Die Verwendung eines Düseneinsatzes in dem der Strömungs- kanal abnehmenden Querschnitts ausgebildet ist, ermöglicht es, bei ansonsten ungeänderter Saugstrahlpumpe Düseneinsätze verschiedener Saugstrahlkanalquerschnitte einzusetzen, und somit auf kostengünstige Weise eine Vielzahl verschieden leistungsfähiger Strahlpumpen realisieren zu können. Die gleichen Außenabmessungen der Strahlpumpe für verschiedene Leiεtungs ypen vereinfachen die Konstruktion des Ein¬ bauraums, in dem die Strahlpumpe zur Anwendung kommen soll, beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.

Ist der Düseneinsatz ein separates auswechselbares Bauteil, so ermöglicht dies den Einsatz von kostengünstigen Teilen anstatt teurer, aus hochwertigen Materialien bestehenden Teilen, die für die gesamte Lebensdauer garantiert funk¬ tionsfähig sind. Eine Wartung der Strahlpumpe ist möglich. Dabei können einfache Komponenten wie der Düseneinsatz aus¬ getauscht werden, es ist nicht erforderlich, die komplette Pumpe zu ersetzen.

Hierbei ist es vorteilhaft möglich, den Düseneinsatz und den Saugrohreinsatz als ein aufeinander abgestimmte vormontierte Einheit auszubilden, die in das Gehäuse der Strahlpumpe ein¬ setzbar ist. Es ist aber auch möglich, diese beiden Teile einzeln einzusetzen.

Dabei ist vorgesehen, daß zumindest einer der Einsätze (Saugrohreinsatz und/oder Düseneinsatz) formschlüssig mit dem Kanal, in dem sie eingesetzt ist bzw. sind, verbunden ist. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß der entsprechende Einsatz Vorsprünge und/oder Einbuchtungen auf¬ weist, die in entsprechende, am Kanal ausgebildete Einbuch¬ tungen bzw. Vorsprünge eingreifen. Der Einsatz kann somit durch Einrasten bzw. Einklipsen befestigt werden.

Wird der Kanal, in dem der Düseneinsatz angebracht ist, zy¬ lindrisch oder einseitig konisch ausgebildet, so weist er keine Engstellen bzw. lediglich eine Engstelle am Ende auf, was es ermöglicht, die Strahlpumpe im Spritzgußverfahren mit einem einzigen einseitig angeordneten Formkern herzustellen, da der Kanal nach der Engstelle nicht wieder aufgeweitet wird, was einen weiteren, von der anderen Seite her angeord¬ neten Formkern erforderlich machen würde.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Ventilein¬ richtung ein separates Bauteil ist. Dies erleichtert die Montage der Ventile, da diese somit besser zugänglich sind. Weiterhin ist hierdurch auch eine leichte Austauschbarkeit entweder zu Wartungszwecken oder bei Verwendung unterschied¬ licher Ventile für unterschiedliche Leistungsanforderungen möglich.

Liegt die Ventileinrichtung einerseits an einem Deckel der

Strahlpumpe und anderseits an der Saugstrahlpumpe an, so können sich mechanische Belastungen des Deckels und eines daran befindlichen Anschlusses nicht negativ auf die Ventil¬ einheit auswirken, bei eventuellen Beschädigungen des Dek- kels bzw. des Anschlusses muß nicht die gesamte Ventilein¬ heit ausgetauscht werden. Die Ventileinrichtung kann dabei entweder am Kanal oder direkt an dem in den Kanal eingesetz¬ ten Saugrohreinsatz anliegen und gegen diesen abgedichtet sein.

Vorzugsweise werden Deckel, Ventileinrichtung und Saug¬ strahlpumpe mittels einfacher O-Ringe gegeneinander abge¬ dichtet. Diese sind einfach zu handhaben, funktional und kostengünstig. Auf die Verwendung von Klebstoffen, die übli¬ cherweise eingesetzt werden, um Undichtigkeiten zu vermei¬ den, kann hierdurch verzichtet werden. Bei einer geeigneten Ausgestaltung der Dichtflächen kann auch ganz auf Dichtele¬ mente verzichtet werden.

Weiterhin ist vorgesehen, die Sitzfläche des Rückschlagven¬ tils, welches den die Düseneinheit aufnehmenden Kanal ab¬ deckt senkrecht, zur Längsachse des Kanals verlaufen zu las¬ sen, wobei der die Sitzfläche umgebende Kreisring dichtend auf der Stirnfläche des Kanals unmittelbar oder unter Zwi¬ schenschaltung eines weiteren Bauteils anliegt. Diese An¬ ordnung der Ebene des Dichtsitzes senkrecht auf der Achse des Kanals ermöglicht eine optimale Dichtwirkung, da die Kraft senkrecht auf die Dichtebene ohne horizontale Kompo¬ nente einwirkt.

Ist der an dem stromabwärts gelegenen Ende des Gehäuses an¬ geordnete Anschlußstutzen unmittelbar an das Gehäuse ange¬ formt, so hat dies den Vorteil, daß das Gehäuse nur an einer

Seite mit einem Deckel versehen werden muß, was eine seitli¬ che Montage ermöglicht.

Die einzelnen Bauteile der Strahlpumpe, insbesondere der Deckel und das Gehäuse, können sowohl formschlüssig, z.B. mittels einer Klipsverbindung, als auch mittels einer Klebe¬ verbindung miteinander verbunden sein.

Bevorzugt wird eine Schweißverbindung, z.B. mittels Reib¬ schweißen, Ultraschallschweißen oder eines anderen, dem Fachmann geläufigen Verfahrens. Schweißverbindungn sind schnell, einfach und sauber ausführbar. Auf zusätzliche Dichtelemente kann verzichtet werden. Außerdem wird dadurch erreicht, daß die Strahlpumpe nicht demontierbar ist. Dies ist für den Fall vorteilhaft, daß eine unerwünschte Manipu¬ lation durch den Endverbraucher am fertigen Produkt, welches ein sicherheitsrelevantes Bauteil darstellt, ausgeschlossen werden soll. Dies ist der Fall, wenn die Strahlpumpe in ei¬ ner Kfz-Bremsanlage zum Einsatz kommt.

Erfindungsgemäß ist ein Metallring zwischen Deckel und Ge¬ häuse vorgesehen, der es ermöglicht, eine InduktionsSchwei߬ verbindung herzustellen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol¬ genden Beschreibung anhand der Abbildungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Strahl¬ pumpe

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Strahlpumpe im Schnitt ent¬ lang der Linie A-A der Fig. 1

Fig. 1 zeigt eine Außenansicht des Gehäuses 1 der erfin¬ dungsgemäßen Strahlpumpe. An den Vakuumanschluß 2 wird die Vakuumkammer eines nicht dargestellten Bremskraftverstärkers angeschlossen, an den Unterdruckanschluß 3 eine Unterdruck¬ quelle. Der Druckanschluß 4 wird an einer Druckquelle an¬ geschlossen. Druckquelle bzw. Unterdruckquelle können dabei stromauf- bzw. stromabwärts der Drosselklappe des Verbren¬ nungsmotors angeordnet sein.

Das Gehäuse 1 besteht aus einem zylindrischen Teil an dem einerseits ein Deckel 6 befestigt ist, an dem der Vakuum¬ anschluß 2 einstückig ausgebildet ist. Der zylindrische Teil geht andererseits in einen bezüglich der Zeichenebene der Fig. 1 verjüngten Abschnitte 7 über. An den Abschnitt 7 ist ein den Unterdruckanschluß 3 bildender Anschlußstutzen 8 einstückig angeformt. Der Anschlußstutzen 8 ist zur sicheren Verbindung mit einem flexiblen Schlauch mit mehreren Wider¬ haken 9 versehen.

Fig. 2 zeigt die Strahlpumpe der Fig. 1 im Längsschnitt ent¬ lang der Linie A-A. Der Deckel 6 ist in einer radialen Erweiterung 10 des Gehäuses 1 eingepreßt. Er kann aber auch eingeklipst oder eingeschraubt sein. Zwischen Erweiterung 10 und Deckel 6 ist ein Metallring 11 angeordnet der ein Ver¬ schweißen mittels des InduktionsSchweißverfahrens er¬ möglicht.

Im zylindrischen Teil 5 ist die Ventileinrichtung 12 ange¬ ordnet. Sie weist ein erstes Ventil 13 und ein zweites Ven¬ til 14 auf, die jeweils einen Ventilpilz 15 und eine Sitz¬ fläche 16 aufweisen. Die Sitzfläche 16 ist mit mehreren Boh¬ rung 17 versehen, die von einem Kreisring 18 umgeben sind, an dem der Rand des Ventilpilzes 15 dichtend anliegt. Zum

Öffnen des Ventils 13 bzw. 14 hebt der äußeres Bereich des Ventilpilzes 15 vom Kreisring 18 ab. Luft kann nun durch die Bohrungen 17 am Ventilpilz 15 vorbei strömen. Der Ventilpilz 15 ist mittels eines mit einer Verbreiterung 19 versehenen Stiels 20 in einer zentralen Bohrung der Sitzfläche befe¬ stigt.

Im verjüngten Abschnitt 7 sind die Saugstrahlpumpe 22 sowie die Bypass-Einrichtung 23 ausgebildet. Die Saugstrahlpumpe 22 befindet sich in einem röhrförmigen Kanal 24, die Bypass- Einrichtung 23 weist einen etwa sichelförmigen Querschnitt auf. In den Kanal 24 ist ein Düseneinsatz 25 sowie ein Saug¬ rohreinsatz 26 eingesetzt. Der Düseneinsatz 25 weist einen etwa zylindrischen zentralen Bereich 27 auf, der beidseitig in trichterförmige Erweiterungen übergeht. Die Erweiterung 28 ist mit einem radial vorspringenden Ring 30 versehen, von dem axial verlaufende Zungen 31 vorstehen, die mit Vorsprün¬ gen 32 versehen sind. Die Vorsprünge 32 greifen in Einbuch¬ tungen 33 am inneren Umfang des unterdruckanschlußseitigen Endes des Kanals 24 ein. Der Düseneinsatz 25 kann somit durch Einrasten im Kanal 24 befestigt werden. Die Erweite¬ rung 29 geht in einen trichterförmigen Endbereich 34 über, der an der Innenwand des Kanals 24 anliegt. Der Saugrohr¬ anschluß 26 weist einen flachen Endbereich 35 auf, der mit axial vorstehenden Zungen 36 versehen ist, die mittels Vor¬ sprüngen 37 in Einbuchtungen 38 des Kanals 24 eingreifen. Vom Endbereich 35 ausgehend verjüngt sich der Saugrohrein¬ satz trichterförmig. In seinem Inneren ist eine Bohrung 39 ausgebildet, an deren Ende ein Saugrohr 40 angeordnet ist, welches es bis in die trichterförmige Erweiterung 29 hinein¬ ragt.

Im Bereich des Saugrohreinsatzes 26 mündet der Druckanschluß

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4 in den Kanal 2 . Zwischen dem Endbereich 35 und der Sitz¬ fläche 16' ist ein O-Ring 41 angeordnet, zwischen der Ven¬ tileinrichtung 12 und dem Deckel 6 ein O-Ring 42. Die Dicht¬ ringe 41, 42 dichten den mit dem Vakuumanschluß 2 verbunde¬ nen Unterdruckraum 43 gegenüber der Bypass-Einrichtung 23 sowie den Außenraum ab. Der verjüngte Abschnitt 7 weist ei¬ nen weiteren Verjüngungsbereich 44 auf, der in den Anschlu߬ stutzen 8 übergeht.

Die erfindungsgemäße Strahlpumpe funktioniert wie folgt: Wenn am Druckanschluß 4 ein höherer Druck als am Unter¬ druckanschluß 3 herrscht, so strömt Luft vom Druckanschluß 4 am äußeren Bereich des Saugrohreinsatzes 26 vorbei in den Düseneinsatz 25 hinein, durch den in dessen inneren gebilde¬ ten Strömungskanal 45 hindurch zum Unterdruckanschluß 3. Dabei wird an dem engen Bereich zwischen Saugrohr 40 und trichterförmige Erweiterung 29 eine hohe Strömungsgeschwin¬ digkeit erreicht, die dazu führt, daß im Saugrohr 40 ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser Unterdruck führt dazu, daß das erste Ventil 13 öffnet und der Druck im Unterdruckraum 43 abgebaut wird. Es baut sich dort ein Vakuum auf. Das er¬ ste Ventil 13 schließt, sobald dieses Vakuum "besser" ist als dasjenige im Saugrohr 40, wodurch eine Verschlechterung dieses Vakuums vermieden wird.

Herrscht kein Druckunterschied zwischen dem Unterdruckan¬ schluß 3 und dem Druckanschluß 4, bzw. ist dieser Druckun¬ terschied so gering, daß sich keine derart hohe Strömungs¬ geschwindigkeit einstellen kann, daß ein Unterdruck im Saug¬ rohr 40 erzielt wird, so bleibt das erste Ventil 13 ge¬ schlossen. So lange der Druck im Unterdruckraum 43 größer ist als in der Bypass-Einrichtung 21 ist das zweite Ventil 14 geöffnet, andernfalls schließt es. Die Bypass-Einrichtung

23 gewährleistet einen großen Strömungsmittelquerschnitt für den Fall, daß die Saugstrahlpumpe 22 nicht zur Druckminde¬ rung im Unterdruckraum 43 beitragen kann.