Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Bereitstellung von Vakuum für einen pneumatischen Bremskraftverstärker, dessen Innenraum in wenigstens eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist, werden Vakuumpumpen eingesetzt, die aus der Vakuumkammer Restluft ansaugen und in die Atmosphäre ausstoßen. In der Automobilindustrie werden hierzu in der Regel

Flügelzellenpumpen oder Schwenkflügelpumpen eingesetzt. Diese haben prinzipbedingt viel Reibung und müssen geschmiert werden, um eine akzeptable Lebensdauer zu erreichen. Vom

Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges angetriebene Vakuumpumpen mit Flügeln werden daher an den Ölkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen. Dennoch muss ein nennenswerter Anteil der vom Verbrennungsmotor abgegebenen Leistung zum Antrieb einer solchen Pumpe aufgewendet werden. Und dies auch dann, wenn das Vakuum in der zu evakuierenden Kammer bereits voll ausgebildet ist. Daher ist es sinnvoll, die Vakuumpumpe mit elektrischer Energie zu betreiben und nur dann einzuschalten, wenn der absolute Druck in der Vakuumkammer über einen vorbestimmten Wert steigt.

Weiterhin kann in Fahrzeugen mit Elektro- bzw. Hybridantrieb die Vakuumpumpe nicht bzw. zeitweise nicht durch den Verbrennungsmotor angetrieben werden. Daher werden in diesen Fahrzeugen elektrisch angetriebene Vakuumpumpen eingesetzt.

Eine solche elektrisch angetriebene Pumpe mit einem Schmiermittelkreislauf auszustatten oder an einen solchen anzuschließen, würde einen unverhältnismäßig hohen Aufwand bedeuten. Somit kommen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen mit Bremsanlagen mit elektrisch angetriebener Vakuumpumpe nur trocken laufende Vakuumpumpen in Frage. In Flügelzellenpumpen wird hierfür das selbstschmierende Material Graphit verwendet, aus dem mit hohem Aufwand die Flügel mit der erforderlichen Präzision hergestellt werden. Daher sind die Bemühungen dahingehend, zur elektrischen Bereitstellung von Bremsvakuum eine Membranpumpe zu verwenden.

Eine gattungsgemäßes Motor-Pumpenaggregat ist beispielsweise aus der DE 10 2007 005 223 Al bekannt, wobei die Auslasskanäle des Motor-Pumpenaggregates in den Arbeitsraumdeckeln und im Pumpengehäuse derart angeordnet sind, dass aus den Arbeitsräumen verdrängte Luft in einen, den Kurbelantrieb umgebenden Innenraum des Pumpengehäuses geleitet wird, und wobei eine Luftauslasseinheit vorgesehen ist, welche ein geräuscharmes Ausblasen der Luft aus dem Innenraum durch Umlenken der Luft ermöglicht. Der Innenraum, auch Kurbelraum genannt, dient so als Schalldämpfungsraum, da die ausgeblasene Luft nicht direkt in die Atmosphäre geleitet wird. Durch das Umlenken der Luft in der Luftauslasseinheit kann das Geräuschniveau zusätzlich wesentlich gesenkt werden, so dass Ausblasgeräusche nahezu vermieden werden.

Die Luftauslasseinheit umfasst ein Filtergehäuse, wenigstens einen Filter, einen Luftauslassdeckel, ein Ventilhalteelement sowie einen Ventilkörper und ist als vormontierbare Baugruppe vorgesehen. Ein Zurückströmen der ausgestoßenen Luft wird dadurch verhindert, dass das Filtergehäuse, das

Ventilhalteelement sowie der Ventilkörper ein Rückschlagventil bilden .

Es bestehen stets Bestrebungen, die Herstellungskosten sowie den Montageaufwand zu reduzieren. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geräuscharmes, kostenreduziertes Motor-Pumpenaggregat bereitzustellen, welches im Vergleich zu dem bekannten, gattungsgemäßen Aggregat einen reduzierten Montageaufwand erfordert. Ferner soll die Bauteilanzahl reduziert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Filtergehäuse und dem Luftauslassdeckel ein Zwischenboden vorgesehen ist, welcher die aus dem Innenraum austretende Luft in der Luftauslasseinheit umlenkt und dass an dem Zwischenboden das Ventilhalteelement einteilig angeformt ist. Hierdurch kann die Montage der Lufteinlasseinheit wesentlich vereinfacht werden und die Bauteilanzahl verringert sich.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung hervor.

Es zeigt :

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpenaggregats in räumlicher Darstellung;

Figur 2 das Motor-Pumpenaggregat gemäß Fig.l im Längsschnitt durch eine erste Ebene;

Figur 3 den Arbeitsraumdeckel gemäß Fig. 1 im Längsschnitt durch eine zweite Ebene;

Figur 4 Einzelteile des Arbeitsraumdeckels gemäß Fig. 3 in räumlicher Ansicht;

Figur 5 eine Formdichtung des Arbeitsraumdeckels gemäß Fig. 3 und 4;

Figur 6 eine Luftauslasseinheit des Motor-Pumpenaggregates gemäß Fig. 1 im Längsschnitt;

Figur 7 die Luftauslasseinheit gemäß Fig. 6 in Explosionsdarstellung;

Figur 8 ein Motorblech des Motor-Pumpenaggregates gemäß Fig. 1 in räumlicher Darstellung;

Figur 9 einen vergrößerten Ausschnitt der Pumpe gemäß Fig. 1;

Figur 10 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpenaggregats in räumlicher Darstellung;

Figur 11 die Luftauslasseinheit des Motor-Pumpenaggregats gemäß Fig. 10 in Explosionsdarstellung und

Figur 12 eine Formdichtung des Motor-Pumpenaggregats gemäß Fig. 10 in räumlicher Darstellung.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Motor-Pumpenaggregat 1 in einer Explosionsdarstellung, welches eine Pumpe 2 mit einem Pumpengehäuse 5 und einen die Pumpe 2 antreibenden elektrischen Motor 3 umfasst, wobei der Motor 3 beispielsweise als Gleichstrommotor ausgebildet sein kann.

Die Pumpe 2, wie insbesondere aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich ist, ist als Doppelmembranpumpe mit zwei gegenüberliegenden Arbeitsmembranen 4 vorgesehen, welche jeweils zwischen dem Pumpengehäuse 5 und einem Arbeitsraumdeckel 6 eingespannt ist und dadurch einen Arbeitsraum 7 begrenzt. Die Arbeitsmembrane 4 sind mittels eines Kurbelantriebs 8 gegensinnig bewegbar, welcher je Arbeitsmembran 4 einen Exzenter 9 und eine Pleuelstange 10 umfasst .

Der in Fig. 3 in Schnittdarstellung gezeigte Arbeitsraumdeckel 6 weist einen Oberdeckel 11 sowie einen Unterdeckel 12 auf, die luftdicht miteinander verschweißt, vernietet bzw. verschraubt sind. Zur Kostenreduzierung ist der Oberdeckel 11 aus Kunststoff vorgesehen und Unterdeckel 12 ist als Stanzteil ausgebildet. Eine ebenfalls kostengünstige Alternative sieht vor, dass der Unterdeckel 12 mittels Aluminiumdruckguss hergestellt ist. Möglich ist auch die Ausbildung des Unterdeckels 12 als Sinterteil.

In jedem der Arbeitsraumdeckeln 6 ist ein im Oberdeckel 11 ausgebildete Einlasskanal 13 vorgesehen, der mit Kanälen im Pumpengehäuse 5 mittels eines Dichtelementes luftdicht verbunden ist und die angesaugte Luft zu einem Einlassventil 14 weiterleitet. Das Einlassventil 14 ist als Plattenventil mit einer Ventilscheibe 15 aus elastischem Werkstoff ausgebildet. Hierzu ist Fig. 4 zu entnehmen, welche die Einzelteile des Arbeitsraumdeckels 6 in einer räumlichen Ansicht darstellt, dass die von der elastomeren Ventilscheibe 15 zu bedeckende Gesamtdurchtrittsflache dabei zweckmäßigerweise in mehrere kleine Durchtrittsflächen mit jeweils kreisförmigem Querschnitt aufgeteilt. Hierfür verzweigt sich der Einlasskanal 13 im Oberdeckel 11 in eine entsprechende Anzahl von Einzelkanälen 16, welche kreisringförmig um eine Mittelachse des Einlassventils 14 angeordnet sind. Damit wird die Durchtrittsfläche des Einlassventils 14 ausgenutzt.

Nach dem Durchströmen des Einlassventils 14 gelangt die angesaugte Luft über Arbeitsraumdeckelöffnungen 17 im Unterdeckel 12 in den Arbeitsraum 7 zwischen Membrane 4 und Arbeitsraumdeckel 6, wird dort komprimiert und über weitere Arbeitsraumdeckelöffnungen 18 zum Auslassventil 19 geführt, welches ebenfalls als Plattenventil mit einer Ventilscheibe 20 aus elastomeren Werkstoff ausgebildet ist. Wie ersichtlich ist, ist ein Auslasskanal 21 zwischen Oberdeckel 11 und Unterdeckel 12 ausgebildet.

Vom Auslassventil 19 wird die ausgestoßene Luft über den Auslasskanal 21 im Arbeitsraumdeckel 6 zu einem nicht dargestellten Auslasskanal im Pumpengehäuse 5 geleitet. Die Auslasskanäle 21 in den Arbeitsraumdeckeln 6 und im Pumpengehäuse 5 sind luftdicht mittels eines Dichtelements verbunden. Die beiden Auslasskanäle im Pumpengehäuse 5 münden in einen Innenraum 22 des Pumpengehäuses 5, dem so genannten Kurbelraum, welcher den Kurbelantrieb 8 umgibt.

Eine in dem Pumpengehäuse 5 vorgesehene Luftauslasseinheit 23, welche im Nachfolgenden noch ausführlicher beschrieben wird, ermöglicht ein geräuscharmes Ausblasen der Luft aus dem Innenraum 22. Der Innenraum 22 dient so als Schalldämpfungsraum.

Zwischen dem Oberdeckel 11 und dem Unterdeckel 12 ist zur Abdichtung eine in Fig. 5 dargestellte Formdichtung 24 vorgesehen, die mehrere Dichtungselemente 25,26,27 zur Abdichtung der unterschiedlichen Bereiche zwischen den beiden Bauteilen 11,12 aufweist und in eine entsprechende Ausnehmung 28 des Oberdeckels 11 einlegbar ist. Durch die Verbindung der einzelnen Dichtungselemente 25-27 zur Formdichtung 24 kann die Montage wesentlich vereinfacht und die Herstellkosten können reduziert werden. Des Weiteren wird die Anzahl der einzelnen Bauteile reduziert.

Ein Haltelement 29 im Bereich des Einlassventils 14 hält die Ventilscheibe 15 am Oberdeckel 11 und sorgt gleichzeitig für eine Reduzierung des Arbeitsraum-Totraumes. Hierdurch kann das Vakuum um ca. 5% erhöht werden.

Die in Fig. 6 geschnitten gezeigte Luftauslasseinheit 23 umfasst ein Rückschlagventil 30 umfassend einen ein- oder mehrteiligen Ventilkörper 31, das ein Zurückströmen von bereits ausgestoßener Luft sowie das Eindringen flüssiger oder gasförmiger Substanzen in den Innenraum 22 verhindert.

Zusätzlich wird der Luftschall beim Austreten der Luft aus dem Innenraum 22 dadurch vermindert, dass die in Fig. 7 als Explosionszeichnung darstellte Luftauslasseinheit 23 einen, in einem Filtergehäuse 32 angeordneten Filter 33 aufweist. Weiter umfasst die Luftauslasseinheit 23 einen Luftauslassdeckel 34, ein Ventilhalteelement 38 sowie den Ventilkörper 31 und kann als vormontierbare Baugruppe vorgesehen werden. Der Luftauslassdeckel 34 und das Filtergehäuse 32 sind mit Schraubelementen 35 am Pumpengehäuse 5 befestigt, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Das Filtergehäuse 32 ist mit dem Luftauslassdeckel 34 vernietet. Hierzu weisen das Filtergehäuse 32 mehrere Pins 36 und der Luftauslassdeckel 34 entsprechende, nicht ersichtliche Bohrungen auf.

Ein Zwischenboden 37 zwischen dem Filtergehäuse 32 und dem Luftauslassdeckel 34 dient der Umlenkung des Luftstroms L in der Luftauslasseinheit 23, wie in Fig. 6 angedeutet ist.

Wenn der Luftdruck im Innenraum 22 der Pumpe 2 größer wird, als der die Pumpe 2 umgebende Atmosphärendruck, öffnet sich das Rückschlagventil 30, indem sich der Ventilkörper 31 von Öffnungen 39 im Filtergehäuse 32 zumindest teilweise abhebt, und die Luft durch den Filter 33 Richtung Atmosphäre strömt.

Hierzu weist der Zwischenboden 37 Öffnungen 40 auf. Die Luft tritt zuerst durch die Öffnungen 39 des Filtergehäuses 32 hindurch. Die Öffnungen 40 des Zwischenbodens 37 sind derart positioniert, dass die Luft zuerst um 90°, dann um 180° umgelenkt wird, bis sie aus Öffnungen 41 des Luftauslassdeckels 34 austritt. Durch diese Luftumlenkung kann das Geräuschniveau wesentlich gesenkt werden.

Der Zwischenboden 37 kann einfach in die Luftauslasseinheit 23 integriert werden und bildet einen Teil der vormontierbaren Baueinheit. Der Filter 33 ist zwischen dem Filtergehäuse 32 und dem Zwischenboden 37 angeordnet. Zwischen dem Luftauslassdeckel 34 und dem Zwischenboden 37 ist ein weiterer Filter 42 vorgesehen. Somit wird der Luftschall sowohl vor der Umlenkung als auch danach in der Luftauslasseinheit 23 gedämpft.

Weiter ist Fig. 6 zu entnehmen, dass das Ventilhaltelement 38 einteilig an den Zwischenboden 37 angeformt ist, wodurch sich die Bauteilanzahl sowie der Montageaufwand weiter wesentlich reduzieren .

Ein an den Zwischenboden 37 zur Abdichtung der

Luftauslasseinheit 23 vorgesehenes angeformtes Dichtelement 43 verstärkt den Effekt der Bauteilreduzierung weiter.

Bei einem nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist zur weiteren Bauteilreduktion vorgesehen, dass auch der Ventilkörper 31 an dem Zwischenboden 37 bzw. an dem Ventilhaltelement 38 einteilig angeformt ist.

Vorteilhafterweise ist der Zwischenboden 37 kostengünstig und in einfacher Weise aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) hergestellt .

Das Pumpengehäuse 5 ist aus Kunststoff vorgesehen, wodurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird. Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, ist zwischen dem Motor 3 und dem Pumpengehäuse 5 ein in Fig. 8 dargestelltes Motorblech 44 angeordnet, welches an einer Motorflanschseite 45 des Pumpengehäuses 5 befestigt ist und vom Motor 3 abgegebene EMV- Strahlen abhält.

Die Befestigung des Motors 3 und des Motorbleches 44 am Pumpengehäuse 5 erfolgt mittels Schraubelementen 46, welche direkt ins Pumpengehäuse 5 eingeschraubt werden.

Zur Befestigung des Motor-Pumpenaggregates 1 im Fahrzeug kann das Motorblech 44 nicht gezeigte Halteelemente aufweist.

Ferner ist Fig. 2 zu entnehmen, dass eine Motorwelle 47 bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Exzenterwelle dient, welche den Kurbelantrieb 8 mit den Exzentern 9 und den Pleuelstangen 10 trägt.

Es ist jedoch auch eine separate Ausführung von Motorwelle und

Exzenterwelle möglich.

Die oben beschriebene Luftauslasseinheit 23 ist zum Einbau in einen Durchbruch 48 einer dem Motor 3 abgewandten Wand 49 des Pumpengehäuses 5 vorgesehen. Dabei erfüllt der Durchbruch 48 vor dem Einsetzen der Luftauslasseinheit 23 die Funktion eines Montagefensters, das einen Zugang zum Innenraum 22 des Pumpengehäuses 5 gestattet.

Ferner ist am Pumpegehäuse 5 ein in Fig. 1 gezeigter Anschluss 50 vorgesehen, über beispielsweise ein angeschlossener Bremskraftverstärker evakuiert wird.

Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt der Pumpe 2 des Motor- Pumpenaggregates 1 im Schnitt. Wie ersichtlich ist, weist der Oberdeckel 11 zur Befestigung des Arbeitsraumdeckels 6 an dem Pumpengehäuse 5 Schweißvorsprünge 51 auf, welche mit einem Übermaß Ü in entsprechende Ausnehmungen 52 des Pumpengehäuses 5 eingreifen. Die Schweißvorsprünge 51 sowie das Pumpengehäuse 5 werden punktuell mittels Ultraschall erweicht bzw. aufgeschmolzen, so dass eine sichere Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 11,5 entsteht.

Fig. 2 ist ferner zu entnehmen, dass zur Schwingungsoptimierung an den Exzentern 9 jeweils einteilig ein Wuchtgewicht 72 angeformt ist, wobei die Exzenter 9 als Sinterbauteile hergestellt sind. Diese Ausgestaltung der Exzenter 9 bedingt zum einen eine kostengünstige Herstellung und eine vereinfachte Montage, da die Montage der Wuchtgewichte 72 an den Exzentern 9 durch Verschrauben, Verschweißen etc. entfallen kann, und zum anderen eine weitere Bauteilreduzierung. Zur weiteren Kostenoptimierung sind Pleuelaugen 73 der Pleuelstangen 10 als Sinterbauteile und Pleuelschäfte 74 aus Kunststoff vorgesehen, wobei die Befestigung des Pleuelschaftes 74 an dem Pleuelauge 73 durch Umspritzen eines Ansatzes 75 des Pleuelauges 73 erfolgt. Die Arbeitsmembran 4 kann auf dem Pleuelschaft 74 in einfacher Weise durch Reibschweißen befestigt werden. Kugellager 76 werden in die Pleuelaugen 73 eingepresst .

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motor- Pumpenaggregates 1 ist Fig. 10 zu entnehmen. Die Funktion und wesentliche Aufbau unterscheiden sich zum ersten Ausführungsbeispiel nicht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterscheide eingegangen wird. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel weist eine verbesserte Luftauslasseinheit 53 auf, die - wie auch zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben - ein Rückschlagventil mit einem Ventilkörper 31 umfasst. Weiter weist auch die in Fig. 11 als Explosionszeichnung darstellte Luftauslasseinheit 53 ein Filtergehäuse 54, ein Zwischenboden 55 mit angeformtem Ventilhalteelement 70 und angeformtem Dichtelement 71 und einen Luftauslassdeckel 56 auf, welche grundsätzlich den Bauteilen Filtergehäuse 32, Zwischenboden 37 und Luftauslassdeckel 34 entsprechen .

Im Unterschied dazu sind im Filtergehäuse 54 sowie im Luftauslassdeckel 56 Rippen 57,58 vorgesehen sind, welche Filter 59,60 im Bereich von Öffnungen 61 des Zwischenbodens 55 positionieren. Hierdurch ist es möglich, die Filter 59,60 im Unterschied zu den Filtern 31 und 42 des ersten Ausführungsbeispiels wesentlich zu verkleinern. Zudem ist in dem Luftauslassdeckel 56 eine Schwallschutzwand 62 angeordnet, die ein Eindringen von Flüssigkeit in die Pumpe 2 durch Öffnungen 63 des Luftauslassdeckels 56 erschwert.

Als weiteren Unterschied weist eine zur Abdichtung von Oberdeckel 11 und Unterdeckel 12 vorgesehene Formdichtung 64, die in Fig. 12 dargestellt ist, neben Dichtungselementen 65,66,67 auch Ventilscheiben 68,69 für das Einlass- und das Auslassventil 14,19 auf, so dass die Montage noch weiter vereinfacht und die Bauteilanzahl noch weiter reduziert werden kann .

Bezugszeichenliste

1 Motor-Pumpenaggregat

2 Pumpe

3 Motor

4 Arbeitsmembran

5 Pumpengehäuse

6 Arbeitsraumdeckel

7 Arbeitsraum

8 Kurbelantrieb

9 Exzenter

10 Pleuelstange

11 Oberdeckel

12 Unterdeckel

13 Einlasskanal

14 Einlassventil

15 Ventilscheiben

16 Einzelkanal

17 Arbeitsraumdeckelöffnung

18 Arbeitsraumdeckelöffnung

19 Auslassventil

20 Ventilscheibe

21 Auslasskanal

22 Innenraum

23 Luftauslasseinheit

24 Formdichtung

25 Dichtungselement

26 Dichtungselement

27 Dichtungselement 28 Ausnehmung

29 Halteelement

30 Rückschlagventil

31 Ventilkörper

32 Filtergehäuse Fi lter Luftauslassdeckel Schraubelement Pin Zwischenboden Ventilhalteelement Öffnung Öffnung Öffnung Filter Dichtelement Motorblech Motorflanschseite Schraubelement Motorwelle Durchbruch Wand Anschluss Schweißvorsprung Ausnehmung Luftauslasseinheit Filtergehäuse Zwischenboden Luftauslassdeckel Rippe Rippe Filter Filter Öffnung Schwallschutzwand Öffnung Formdichtung Dichtelement Dichtelement Dichtelement Ventilscheibe Ventilscheibe Ventilhalteelement Dichtelement Wuchtgewicht Pleuelauge Pleuelschaft Ansatz Kugellager

Übermaß