Die Erfindung betrifft ein Auslassventil, insbesondere einer Vakuumpumpe, mit ei- ner Hauptventilfeder, die in einem geschlossenen Zustand des Auslassventils mindestens eine Auslassöffnung verschließt, von der die Hauptventilfeder beim Öffnen des Auslassventils abhebt, und mit einem Niederhalter, der einen Anschlag für die Hauptventilfeder beim Öffnen darstellt, wobei mindestens eine Zusatzventilfeder zwischen der Hauptventilfeder und dem Niederhalter angeordnet ist. Aus der internationalen Veröffentlichung WO 2009/018906 A1 ist eine Vakuumpumpe mit einem Rückschlagventil bekannt, das als Federventil ausgeführt ist und eine Hauptflachformfeder, die sowohl einen Hauptauslassquerschnitt als auch einen Zusatzauslassquerschnitt abdeckt, und eine Zusatzflachformfeder umfasst, die nur den Zusatzauslassquerschnitt abdeckt. Aus der internationalen Veröffentli- chung WO 2010/145633 A2 ist eine Vakuumpumpe bekannt, die ein Auslassventil mit mindestens einem Metallteil umfasst, das zur Verbesserung der Dicht- und/oder Dämpfungseigenschaften mindestens eine Kunststoffschicht aufweist, wobei das Metallteil eine Ventilfeder ist, die in einem geschlossenen Zustand mindestens eine Auslassöffnung verschließt, von der sie beim Öffnen abhebt. Aus der DE3508182 ist eine Blattfeder mit einem Hauptblatt und einem verkürzten Zusatzblatt bekannt. Die Zusatzfeder beeinflusst das resonanzverhalten des Fe- derventiles. Allerdings lässt sich damit das Problem von Druckpulsationen nicht befriedigend lösen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Betriebsverhalten eines Auslassventils mit einer Hauptventilfeder, die in einem geschlossenen Zustand des Auslassventils mindestens eine Auslassöffnung verschließt, von der die Hauptventilfeder beim Öffnen des Auslassventils abhebt, und mit einem Niederhalter, der einen Anschlag für die Hauptventilfeder beim Öffnen darstellt, wobei mindestens eine Zusatzventilfeder zwischen der Hauptventilfeder und dem Niederhalter angeordnet ist, zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Auslassventil, insbesondere einer Vakuumpumpe, mit einer Hauptventilfeder, die in einem geschlossenen Zustand des Auslassventils mindestens eine Auslassöffnung verschließt, von der die Hauptventilfeder beim

Öffnen des Auslassventils abhebt, und mit einem Niederhalter, der einen Anschlag für die Hauptventilfeder beim Öffnen darstellt, wobei mindestens eine Zusatzventilfeder zwischen der Hauptventilfeder und dem Niederhalter angeordnet ist, dadurch gelöst, dass die Zusatzventilfeder im geschlossenen Zustand des Auslassventils in Öffnungsrichtung teilweise von der Hauptventilfeder beabstandet ist, insbesondere mit einem freien Ende von einem freien Ende der Hauptventilfeder beabstandet ist. Die Zusatzventilfeder liegt im geschlossenen Zustand des Auslassventils nicht vollständig an der Hauptventilfeder an. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich die Hauptventilfeder zunächst unabhängig von der Zusatzventil- feder öffnen kann. Erst wenn die Hauptventilfeder zu einem Teil geöffnet ist, kommt die Hauptventilfeder zur Anlage an der Zusatzventilfeder. Beim weiteren Öffnen bewegen sich die Hauptventilfeder und die Zusatzventilfeder gemeinsam auf den Niederhalter zu. Bei diesem gemeinsamen Öffnen von Hauptventilfeder und Zusatzventilfeder stellt die Zusatzventilfeder einen Widerstand beim Öffnen der Hauptventilfeder dar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zusatzventilfeder zwischen der Hauptventilfeder und dem Niederhalter kann besonders vorteilhaft eine progressive Federkennlinie des Auslassventils dargestellt werden. Das Auslassventil kann auch als Rückschlagventil bezeichnet werden, weil die Hauptventilfeder die Auslassöffnung im geschlossenen Zustand des Auslassventils au- tomatisch verschließt, solange an der Auslassöffnung kein Überdruck vorliegt. Das Auslassventil weist eine Zusatzventilfeder im Verhältnis zur Hauptventilfeder eine größere Dicke und dieselbe Länge bis zu den freien Enden auf. Um die progressive Kennlinie zu erreichen.

Die Zusatzventilfeder hat zum Beispiel eine Dicke von 0,5 bis 0,8 Millimeter. Dieser Dickenbereich hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft erwiesen Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzventilfeder im geschlossenen Zustand des Auslassventils mit einem freien Ende von einem freien Ende des Niederhalters beabstandet ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich die Hauptventilfeder und die Zusatzventilfeder beim Öffnen des Auslassventils gemeinsam auf den Niederhalter zu bewegen können.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventilfeder, die Zusatzventilfeder und der Niederhalter mit ihren den freien Enden abgewandten Enden gemeinsam fest eingespannt sind. Dadurch wir die Montage des erfindungsgemäßen Auslassventils erheblich vereinfacht. Das Befestigen der Hauptventilfeder, der Zusatzventilfeder und des Niederhalters über der Auslassöffnung an einem Pumpengehäuse kann zum Beispiel mit einem Befestigungselement, wie einer Befestigungsschraube, erfolgen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch ge- kennzeichnet, dass das Auslassventil mit der Hauptventilfeder und der Zusatzventilfeder eine progressive Federkennlinie aufweist. Progressiv bedeutet, dass die Federkennlinie nicht linear ansteigt, sondern einen zunehmend steigenden oder immer weiter steigenden beziehungsweise exponentiell zunehmenden Verlauf aufweist. Durch die progressive Federkennlinie kann das Betriebsverhalten des Auslassventils, insbesondere in speziellen Betriebszuständen einer mit dem Auslassventil ausgestatteten Vakuumpumpe, deutlich verbessert werden. Besonders vorteilhaft kann die Lebensdauer des Auslassventils, insbesondere einer mit dem Auslassventil ausgestatteten Vakuumpumpe, auf einfache Art und Weise verlängert werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventilfeder als Flachformfeder aus Federstahl gebildet ist. Die Hauptventilfeder liegt im geschlossenen Zustand des Auslassventils dichtend an der Auslassöffnung an und verschließt diese. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventilfeder im Verhältnis zur Zusatzventilfeder eine kleinere Dicke aufweist. Die Hauptventilfeder hat zum Beispiel eine Dicke von 0,1 5 bis 0,2 Millimeter. Dieser Dickenbereich hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft erwiesen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzventilfeder eine gebogene Gestalt aufweist. Die Zusatzventilfeder liegt im geschlossenen Zustand des Auslassventils nicht an der Hauptventilfeder an. Die Zusatzventilfeder liegt vorteilhaft nur an ihrem gemeinsam mit der Hauptventilfeder eingespannten Ende an der Hauptventilfeder an. Ausgehend von der Einspannstelle ist die Zusatzventilfeder von der Hauptventilfeder weg gebogen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzventilfeder eine elliptisch gebogene Gestalt aufweist. Die elliptisch von der Hauptventilfeder weg gebogene Gestalt der Zusatzventilfeder hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzventilfeder aus Federstahl gebildet ist. Die Zusatz- ventilfeder kann aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material wie die Hauptventilfeder gebildet sein. Dadurch können die Herstellkosten des Auslassventils reduziert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter eine gebogene Gestalt aufweist. Der Nieder- halter ist vorteilhaft etwas stärker gebogen oder gekrümmt als die Zusatzventilfeder. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich die Zusatzventilfeder zusammen mit der Hauptventilfeder auf den Niederhalter zu bewegen kann, um die progressive Federkennlinie des Auslassventils darzustellen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter eine elliptisch gebogene Gestalt aufweist. Die elliptisch gebogene Gestalt des Niederhalters hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft er- wiesen. Die Gestalt des Niederhalters kann zum Beispiel im Wesentlichen einer Biegelinie eines einseitig eingespannten Biegebalkens, das hei ßt eines Kragarms, entsprechen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter aus Stahl gebildet ist. Der Niederhalter ist vorzugsweise aus einem relativ weichen Stahl gebildet, weil er nur im geringen Maße eine federnde Funktion erfüllen muss und günstiger in der Anschaffung ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Auslassventils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter im Verhältnis zur Zusatzventilfeder eine größere Dicke aufweist. Der Niederhalter hat zum Beispiel eine Dicke von 1 ,5 bis 2,0 Millimeter. Dieser Dickenbereich hat sich bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vakuumpumpe mit einer Auslassöffnung und einem vorab beschriebenen Auslassventil. Bei der Vakuumpumpe handelt es sich zum Beispiel um eine Vakuumpumpe, wie sie in den internationalen Veröffent- lichungen WO 2009/018906 A1 und WO 2010/145633 A2 offenbart ist. Vakuumpumpen werden in Kraftfahrzeugen zum Beispiel verwendet, um in einem Bremskraftverstärker einen Unterdruck zu erzeugen. Die beiden Federn und der Niederhalter haben in der Draufsicht vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche Gestalt. Die Hauptventilfeder ist in jedem Fall so groß, dass sie die Auslassöffnung sicher verschließen kann. Die Zusatzventilfeder hat, abgesehen von ihrer gebogenen Gestalt, in der Draufsicht vorzugsweise die gleiche Gestalt wie die Hauptventilfeder. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Die einzige beiliegende Figur zeigt eine Auslassöffnung einer Vakuumpumpe mit einem erfindungsgemäßen Auslassventil im Schnitt.

In der beiliegenden Figur ist ein kleiner Teil einer Vakuumpumpe 1 mit einem Gehäuse 3 im Schnitt dargestellt. In dem Gehäuse 3 ist ein (nicht dargestellter) Rotor drehbar angeordnet. In oder an dem Rotor ist mindestens ein Flügel (ebenfalls nicht dargestellt) verschiebbar geführt. Der Rotor schmiegt sich mit seiner Außen- kontur in einem so genannten Schmiegespalt an eine Innenkontur des Gehäuses 3 an.

Durch den Flügel werden in einem Arbeitsraum der Vakuumpumpe 1 in dem Gehäuse 3 während der Rotation ein Saugraum und ein Druckraum erzeugt, und umgekehrt. Der Saugraum steht mit einem Sauganschluss in Verbindung, über den ein Medium, insbesondere Luft, beispielsweise aus einem Bremskraftverstärker, in den Arbeitsraum eingesaugt und über eine Auslassöffnung 4 herausgefördert wird.

Das in dem Arbeitsraum während der Rotation mit Druck beaufschlagte Medium gelangt durch die Auslassöffnung 4 in die Umgebung der Vakuumpumpe 1 , wo Atmosphärendruck herrscht. Während des normalen Betriebs der Vakuumpumpe 1 wird durch die Auslassöffnung 4 normaler Weise Luft mit in ihr enthaltenen Ölantei- len aus dem Druckraum ausgeschoben.

Um die Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe 1 zu reduzieren, ist die Auslassöffnung 4 Teil eines als Rückschlagventil ausgeführten Auslassventils 10, das ein Rückströmen von Luft aus der Umgebung in den Druckraum verhindert, solange der Druck in dem Druckraum geringer als der Umgebungsdruck ist.

Für die Dimensionierung der Auslassöffnung 4 sind Extrembedingungen bestimmend, insbesondere ein relativ hoher interner Druck bei einem Kaltstart der Vaku- umpumpe 1 , da das in der Luft enthaltene Öl im kalten Zustand eine relativ hohe Viskosität aufweist. Des Weiteren können, insbesondere beim Kaltstart, aber auch bei hohen Drehzahlen, Druckspitzen mit deutlich erhöhten Druckwerten auftreten. Um die maximal auftretenden Drücke in der Vakuumpumpe 1 möglichst niedrig zu halten, muss die Auslassöffnung 4 entsprechend groß ausgelegt werden.

Das erfindungsgemäße Auslassventil 10 umfasst eine Hauptventilfeder 1 1 , eine Zusatzventilfeder 12 und einen Niederhalter 15. Dabei sind die Hauptventilfeder 1 1 , die Zusatzventilfeder 12 und der Niederhalter 15 so ausgelegt und angeordnet, dass sie gemeinsam eine progressive Federkennlinie darstellen. Die Hauptventilfeder 1 1 , die Zusatzventilfeder 12 und der Niederhalter 15 sind mit Hilfe einer Befestigungsschraube 20 mit einem Ende an dem Gehäuse 3 befestigt. Zu diesem Zweck weisen die Hauptventilfeder 1 1 , die Zusatzventilfeder 12 und der Niederhalter 15 jeweils ein Durchgangsloch auf. Die Befestigungsschraube 20 erstreckt sich durch die Durchgangslöcher hindurch. Durch die Befestigungsschraube 20 sind die Hauptventilfeder 1 1 , die Zusatzventilfeder 12 und der Niederhalter 15 mit einem Ende fest eingespannt. Die entgegengesetzten Enden 21 , 22, 25 der Hauptventilfeder 1 1 , der Zusatzventilfeder 12 und des Niederhalters 15 sind nicht eingespannt oder an dem Gehäuse 3 befestigt und werden daher als freie Enden bezeichnet. Die Hauptventilfeder 1 1 ist als Flachformfeder ausgeführt und liegt im dargestellten geschlossenen Zustand des Auslassventils 10 so an der Auslassöffnung 4 an, dass die Auslassöffnung 4 durch die Hauptventilfeder 1 1 verschlossen wird. Die Zusatzventilfeder 12 ist im dargestellten geschlossenen Zustand des Auslassventils 10 mit ihrem freien Ende 22 von dem freien Ende 21 der Hauptventilfeder 1 1 beabstandet.

Die Zusatzventilfeder 12 ist elliptisch gebogen oder gekrümmt ausgeführt. Der Niederhalter 15 ist ebenfalls elliptisch gekrümmt oder gebogen ausgeführt. Dabei ist der Niederhalter 15 etwas stärker gekrümmt oder gebogen als die Zusatzventilfeder 12.

Die als Flachformfeder ausgeführte Hauptventilfeder 1 1 ist aus Federstahl gebildet und weist eine Dicke von zum Beispiel 0,15 bis 0,2 Millimeter auf. Bei dem Feder- stahl, aus welchem die Hauptventilfeder 1 1 gebildet ist, handelt es sich zum Beispiel um einen korrosionsbeständigen Werkstoff, insbesondere einen Chrom- Nickel-legierten Stahl.

Die elliptisch gebogene Zusatzventilfeder 12 ist ebenfalls aus Federstahl gebildet und hat eine Dicke von zum Beispiel 0,5 bis 0,8 Millimeter. Bei dem Federstahl, aus welchem die Zusatzventilfeder 12 gebildet ist, handelt es sich zum Beispiel um einen korrosionsbeständigen Werkstoff.

Der elliptisch gebogene Niederhalter 15 ist aus einem relativ weichen Stahl gebildet und hat eine Dicke von zum Beispiel 1 ,5 bis 2,0 Millimeter.

Die elliptische Form der gebogenen Zusatzventilfeder 12 und des gebogenen Nie- derhalters 15 bewirkt vorteilhaft eine mit der Amplitude zunehmende Vorspannung der als Flachformfeder ausgeführten Hauptventilfeder 1 1 beim Öffnen. Daraus ergibt sich eine vorteilhafte Stabilisierung der Federkinematik.

Gleichzeitig wird durch die elliptische Gestalt des Niederhalters 15 und der Zusatzventilfeder 12 ein unerwünscht hartes Anschlagen des freien Endes 21 der Haupt- ventilfeder 1 1 und/oder der Zusatzventilfeder 12 an dem Niederhalter 15 verhindert. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Auslassventils 10 wird auf einfache Art und Weise ein sicherer Betrieb der Vakuumpumpe 1 sowohl unter normalen Bedingungen als auch im Kaltstart ermöglicht. Bezuqszeichenliste

I Vakuumpumpe

3 Gehäuse

4 Auslassöffnung

10 Auslassventil

I I Hauptventilfeder

12 Zusatzventilfeder

15 Niederhalter

20 Befestigungsschraube

21 freies Ende

22 freies Ende

25 freies Ende