DE10237166A1

DE10237166A1 - Pumpe, insbesondere Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE10237166A1
Application number: DE10237166A
Authority: DE
Inventors: Petra Karger; Heiko Schulz-Andres
Original assignee: LuK Automobiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain Hueckeswagen GmbH
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-15
Also published as: DE10237166B4

Abstract

Um die Herstellbarkeit zu verbessern, ist der Anschlussstutzen als Einsteckteil ausgebildet und durch einen Fixierring in der Aufnahmeöffnung fixiert, die einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Grundkörper umfasst, der in Richtung der Zylinderlängsachse geteilt ausgebildet ist und von dem mindestens ein Fixierelement ausgeht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für ein Ende eines Anschlussstutzens aufweist.
Aus der DE 26 29 337 A1 ist eine gattungsgemäße Pumpe bekannt, die als Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die Bremskraftverstärkung, verwendet wird. Die Pumpe weist an ihrem Gehäuse einen Anschlussstutzen mit zwei Enden auf. Das eine Ende des Anschlussstutzens ist in der Aufnahmeöffnung im Gehäuse aufgenommen. Auf das andere Ende des Anschlussstutzens ist eine Schlauchleitung aufsteckbar, die zum Servoantrieb führt. Der Anschlussstutzen ist bei der bekannten Vakuumpumpe mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewinde in der Aufnahmeöffnung des Gehäuses zusammenwirkt. Die Herstellung der Gewinde erfordert eine aufwendige Bearbeitung der Aufnahmeöffnung und des Anschlussstutzens.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll das Gehäuse durch Gießen herstellbar sein, und zwar ohne dass eine zusätzliche Bearbeitung der Aufnahmeöffnung und des Anschlussstutzens erforderlich ist.
Die Aufgabe ist bei einer Pumpe, insbesondere einer Vakuumpumpe, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für ein Ende eines Anschlussstutzens aufweist, dadurch gelöst, dass der Anschlussstutzen als Einsteckteil ausgebildet ist und durch einen Fixierring in der Aufnahmeöffnung fixiert ist, der einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Grundkörper umfasst, der in Richtung der Zylinderlängsachse geteilt ausgebildet ist und von dem mindestens ein Fixierelement ausgeht. Da der Anschlussstutzen als Einsteckteil ausgebildet ist, kann auf eine aufwendige Bearbeitung der Stutzenaufnahmeöffnung verzichtet werden. Durch die im Wesentlichen kreiszylindermantelförmige, geschlitzte Gestalt ist der Grundkörper besonders einfach und kostengünstig aus einem streifenförmigen Endlosmaterial herstellbar. Die geteilte Ausbildung des Grundkörpers gewährleistet, dass der Fixierring zur Montage einfach aufgebogen und über das zugehörige Ende des Anschlussstutzens geschoben werden kann, auch wenn dieses einen größeren Durchmesser aufweist als der Fixierring im ursprünglichen Zustand. Zu diesem Zweck ist der Fixierring vorzugsweise aus einem elastischen Material, wie Federstahl, gebildet. In Umfangsrichtung kann zwischen den freien Enden des Fixierrings ein Schlitz ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass sich die beiden freien Enden des Fixierrings in Umfangsrichtung überlappen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement von einer Zunge gebildet wird, die aus dem Grundkörper ausgestanzt ist und von dem Grundkörper absteht. Die Zunge dient dazu, den Fixierring in der Aufnahmeöffnung oder an dem Anschlussstutzen zu fixieren. Außerdem dient die Zunge dazu, herstellungsbedingte Toleranzen zwischen dem Anschlussstutzen und der Aufnahmeöffnung auszugleichen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und so aus dem Grundkörper ausgestanzt ist, dass auf allen Seiten Material stehen bleibt. Das verbleibende Material bildet einen Rahmen um die ausgestanzte Zunge, der dem Fixierring im Bereich der Zunge Stabilität verleiht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge in einem Winkel zwischen 50 und 80°, insbesondere etwa 67°, von dem Grundkörper absteht. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen haben sich diese Winkel als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstutzen eine Ringnut zur Aufnahme des Fixierrings ausgebildet ist, und dass das Fixierelement nach außen absteht. Die Nut dient dazu, den Fixierring in axialer Richtung an dem Anschlussstutzen zu fixieren. Der Fixierring wird vor dem Einführen des Anschlussstutzens in die Aufnahmeöffnung in die Nut an dem Anschlussstutzen eingesetzt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Fixierelement entgegen der Einführrichtung von dem Anschlussstutzen absteht. Dadurch ist gewährleistet, dass der Anschlussstutzen mit dem Fixierring zwar in die Aufnahmeöffnung eingeführt, aber nicht wieder herausgezogen werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung eine Ringnut zur Aufnahme des Fixierrings ausgebildet ist, und dass das Fixierelement nach innen absteht. Die Nut dient dazu, den Fixierring in axialer Richtung in der Aufnahmeöffnung zu fixieren. Der Fixierring wird vor dem Einführen des Anschlussstutzens in die Aufnahmeöffnung in die Nut in der Aufnahmeöffnung eingesetzt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Fixierelement in Einführrichtung von der Aufnahmeöffnung absteht. Dadurch wird gewährleistet, dass der Anschlussstutzen in die Aufnahmeöffnung mit dem Fixierring eingeführt, aber nicht wieder herausgezogen werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fixierelemente, insbesondere mindestens drei Fixierelemente, gleichmäßig über den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet sind. Mehrere Fixierelemente liefern gegenüber einem Fixierelement den Vorteil, dass sie eine gleichmäßigere und stärkere Verspannung der beiden Teile gegeneinander bewirken. Außerdem kann der Fixierring mit mehreren Fixierelementen in der Aufnahmeöffnung gewissermaßen zentriert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen außen und die Aufnahmeöffnung innen konisch ausgebildet sind. Durch eine sich nach innen verjüngende konische Ausbildung der Aufnahmeöffnung und eine komplementäre Ausbildung des Anschlussstutzens wird ein guter Sitz durch Elimierung des radialen Spiels und gegebenenfalls eine gute Abdichtung zwischen den beiden Teilen gewährleistet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass von dem Grundkörper des Fixierrings mindestens ein Zahn ausgeht, der sich in Richtung der Zylinderlängsachse erstreckt und in eine komplementäre, an dem Anschlussstutzen ausgebildete Ausnehmung eingreift. Der in die Ausnehmung eingreifende Zahn bildet eine Verdrehsicherung für den Fixierring relativ zu dem Anschlussstutzen. Alternativ können als Verdrehsicherung auch zusätzliche Fixierelemente verwendet werden, die an dem Anschlussstutzen anliegen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Fixierrings in Richtung der Zylinderlängsachse kleiner sind als dessen Durchmesser, insbesondere dessen Radius. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen wurden mit Fixierringen, die diese Abmessungen aufweisen, die besten Ergebnisse erzielt.
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. Es zeigen:
Fig. 1 einen Fixierring gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht;
Fig. 2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fixierrings;
Fig. 4 einen Teil eines Gehäuses einer Pumpe mit eingesetztem Anschlussstutzen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt;
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie in den Fig. 4 und 5 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie in den Fig. 4 bis 6 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Fixierring 1 mit einem kreiszylindermantelförmigen Grundkörper 3 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Grundkörper 3 des Fixierrings 1 ist aus einem länglichen, rechteckförmigen Streifen Federstahl gebildet. Aus dem Grundkörper 3 sind sieben Zungen 5 bis 11 ausgestanzt, die von dem Grundkörper 3 abstehen. Die Zunge 10 ist, ebenso wie die anderen Zungen, an allen Seiten von Stegen 14, 15, 16 und 17 umgeben, die einen Rahmen um die Zunge 10 bilden. Der Steg 17 ist einstückig mit der Zunge 10 verbunden. Zwischen den Stegen 14, 15 und 16 und der Zunge 10 ist ein U-förmiger Freiraum ausgebildet, der vom Stanzwerkzeug stammt. Wie man insbesondere in Fig. 2 sieht, ist die Zunge 8, wie auch die anderen Zungen, um einen Winkel 19 von dem Grundkörper 3 abgebogen.
Die Herstellung des Fixierrings 1 kann in einfachster Weise aus einem auf Rollen zu beziehenden bandförmigen Endlosmaterial erfolgen. In einem ersten Schritt werden aus dem Bandmaterial die Zungen ausgestanzt. Daraufhin werden die Zungen von dem Grundkörper 2 abgebogen, bis sie in dem gewünschten Winkel von dem Grundkörper abstehen. Schließlich wird ein Streifen mit der entsprechenden Länge von dem Endlosmaterial abgeschnitten und mit der gewünschten Krümmung versehen.
In Fig. 4 ist ein Teil 22 des Gehäuses einer erfindungsgemäßen Pumpe im Längsschnitt dargestellt. In dem Pumpengehäuseteil 22 ist eine sich nach innen verjüngende Aufnahmeöffnung 24 ausgebildet. In die Aufnahmeöffnung 24 mündet ein Kanal 25, der die Aufnahmeöffnung 24 mit dem (nicht dargestellten) Pumpenarbeitsraum verbindet. In der Aufnahmeöffnung 24 ist ein Anschlussstutzen 26 mit einem Ende aufgenommen, das komplementär zu der Aufnahmeöffnung 24 ausgebildet ist. Das andere Ende des Anschlussstutzens 26 dient zur Aufnahme eines Schlauchs zur Verbindung des Anschlussstutzens 26 mit dem Servoantrieb eines Kraftfahrzeuges. In Inneren des Anschlussstutzens 26 ist ein Durchgangskanal 28 ausgebildet, dessen dem Pumpengehäuseteil 22 zugewandtes Ende durch einen Rückschlagventilschirm 30 verschlossen ist.
An dem in der Aufnahmeöffnung 24 aufgenommenen Ende des Anschlussstutzens 26 ist eine Ringnut 33 ausgebildet, in welcher der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Fixierring 1 aufgenommen ist. Dabei ist der Fixierring 1 so in der Ringnut 33 aufgenommen, dass die Zunge 8 nach oben, also von dem Pumpengehäuseteil 22 weg absteht. Dadurch ist gewährleistet, dass sich die Zunge 8, ebenso wie die anderen Zungen, beim Einführen des Anschlussstutzens 26 mit dem Fixierring 1 in die Aufnahmeöffnung elastisch zu dem Grundkörper hin verbiegt. Nach dem Einführen des Anschlussstutzens 26 in die Aufnahmeöffnung 24 verkrallen sich die Zungen in der Aufnahmeöffnung 24. Im eingebauten Zustand ist der Fixierring 1 so in der Ringnut 33 aufgenommen, dass er sich in axialer Richtung nicht bewegen kann.
Zusätzlich zu der Ringnut 33 ist an dem in der Aufnahmeöffnung 24 aufgenommenen Ende des Anschlussstutzens 26 eine weitere Ringnut 37 ausgebildet, in der zu Dichtzwecken ein O-Ring 38 aufgenommen ist. Die Ringnut 37 mit dem O-Ring 38 ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform zwischen dem Ende des Anschlussstutzens 26 und der Ringnut 33 mit dem Fixierring 1 angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass die Anlageflächen für den O-Ring 38 in der Aufnahmeöffnung 24 nicht durch die Zungen des Fixierrings 1 verkratzt werden.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist ein Anschlussstutzen 50 mit seinem sich verjüngenden Ende 51 in einer Aufnahmeöffnung 52 aufgenommen. Die Aufnahmeöffnung 52 ist in einem Teil 53 des Pumpengehäuses komplementär zu dem Ende 51 des Anschlussstutzens 50 ausgebildet. In der Aufnahmeöffnung 52 ist eine Ringnut 55 ausgebildet, in der ein O-Ring 56 aufgenommen ist. In einem Abstand von der Ringnut 55 in Richtung des Stutzens 50 nach außen ist in der Aufnahmeöffnung 52 eine weitere Ringnut 57 ausgebildet, in der ein Fixierring 58 mit nach innen abstehenden Zungen 59 eingesetzt wird. Die Zunge 59 ist dabei zur Pumpe gerichtet.
Vor dem Einführen des Anschlussstutzens 50 werden der O-Ring 56 in die Ringnut 55 und der Fixierring 58 in die Ringnut 57 eingesetzt. Danach wird das sich verjüngende Ende 51 des Anschlussstutzens 50 in die Aufnahmeöffnung 52 eingeführt. Dabei verbiegen sich die an den Fixierring 58 ausgebildeten Zungen zu dem Grundkörper des Fixierrings hin. Ein Herausziehen des Anschlussstutzens 50 aus der Aufnahmeöffnung 52 ist nach dem Einführen nicht mehr oder nur sehr schwer möglich, da sich die Zungen 59 des Fixierrings 58 in dem sich verjüngenden Ende 51 des Anschlussstutzens 50 verkrallen.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist ein Anschlussstutzen 60 mit seinem sich verjüngenden Ende 61 in einer Aufnahmeöffnung 62 aufgenommen, die in einem Pumpengehäuseteil 63 ausgebildet ist. An dem sich verjüngenden Ende 61 des Anschlussstutzens 60 ist eine umlaufende Stufe 64 ausgebildet, die beim Einführen des Endes 61 des Anschlussstutzens 60 in die Aufnahmeöffnung 62 an einer komplementären Stufe in Anlage kommt, die in der Aufnahmeöffnung 62 ausgebildet ist. Auf der dem Pumpeninnenraum abgewandten Seite der Stufe 64 weist das sich verjüngende Ende 61 des Anschlussstutzens 60 einen größeren Durchmesser auf als auf der anderen Seite. In dem Bereich mit dem größeren Durchmesser ist in dem sich verjüngenden Ende 61 des Anschlussstutzens 60 eine Ringnut 65 ausgebildet, in der ein O-Ring 66 aufgenommen ist. Auf der anderen Seite der Stufe 64 ist in dem sich verjüngenden Ende 61 des Anschlussstutzens 60 eine Ringnut 67 ausgebildet, in welcher der Fixierring 68 aufgenommen ist. Durch diese Anordnung der Ringnuten 65 und 67 ist gewährleistet, dass der Fixierring 68 durch den O-Ring 66 von der Umgebung abgeschirmt ist. Dadurch kann der Verschleiß des Fixierrings 68 infolge Korrosion vermindert werden. Die Zunge 69 des Fixierrings 68 ist vom Pumpeninnenraum weggerichtet.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist ein Anschlussstutzen 70 mit seinem sich verjüngenden Ende 71 in eine Aufnahmeöffnung 72 aufgenommen, die in einem Pumpengehäuseteil 73 ausgebildet ist. An dem sich verjüngenden Ende 71 des Anschlussstutzens 70 ist, wie bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, eine Ringnut 75 zur Aufnahme eines O-Rings 76 und eine Ringnut 77 zur Aufnahme eines Fixierrings 78 mit Zunge 79 ausgebildet. An dem Fixierring 78 ist zusätzlich zu den Zungen 79 ein Zahn 74 ausgebildet, der sich von dem Grundkörper weg in Richtung der Zylinderlängsachse erstreckt. Der Zahn 74 ist in einer Ausnehmung 80 aufgenommen, die in dem sich verjüngenden Ende 71 des Anschlussstutzens 70 ausgebildet ist und ein Verdrehen des Fixierrings 78 relativ zu dem Anschlussstutzen 70 verhindert.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Pumpe, insbesondere Vakuumpumpe, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für ein Ende eines Anschlussstutzens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen als Einsteckteil ausgebildet ist und durch einen Fixierring in der Aufnahmeöffnung fixiert ist, der einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Grundkörper umfasst, der in Richtung der Zylinderlängsachse geteilt ausgebildet ist und von dem mindestens ein Fixierelement ausgeht.

2. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement von einer Zunge gebildet wird, die aus dem Grundkörper ausgestanzt ist und von dem Grundkörper absteht.

3. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und so aus dem Grundkörper ausgestanzt ist, dass auf allen Seiten Material stehen bleibt.

4. Pumpe, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge in einem Winkel zwischen 50° und 80°, insbesondere etwa 67°, von dem Grundkörper absteht.

5. Pumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlussstutzen eine Nut zur Aufnahme des Fixierrings ausgebildet ist, und dass das Fixierelement nach außen absteht.

6. Pumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung eine Nut zur Aufnahme des Fixierrings ausgebildet ist, und dass das Fixierelement nach innen absteht.

7. Pumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fixierelemente, insbesondere mindestens drei Fixierelemente, gleichmäßig über den Umfang des Grundkörpers verteilt angeordnet sind.

8. Pumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen außen und die Aufnahmeöffnung innen konisch ausgebildet sind.

9. Pumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Grundkörper des Fixierrings mindestens ein Zahn ausgeht, der sich in Richtung der Zylinderlängsachse erstreckt und in eine komplementäre, an dem Anschlussstutzen ausgebildete Ausnehmung eingreift.

10. Pumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Fixierrings in Richtung der Zylinderlängsachse kleiner sind als dessen Durchmesser, insbesondere dessen Radius.

11. Pumpe, insbesondere Vakuumpumpe, mit einem Gehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für ein Ende eines Anschlussstutzens aufweist, gekennzeichnet durch zumindest ein in den Anmeldeunterlagen offenbartes erfinderisches Merkmal.