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DE102015120289A1 - Anordnung einer elektrischen Vakuumpumpe in einem Fahrzeug - Google Patents

Anordnung einer elektrischen Vakuumpumpe in einem Fahrzeug Download PDF

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Publication number
DE102015120289A1
DE102015120289A1 DE102015120289.1A DE102015120289A DE102015120289A1 DE 102015120289 A1 DE102015120289 A1 DE 102015120289A1 DE 102015120289 A DE102015120289 A DE 102015120289A DE 102015120289 A1 DE102015120289 A1 DE 102015120289A1
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DE
Germany
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vacuum pump
holding element
arrangement
pump
breakpoints
Prior art date
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Pending
Application number
DE102015120289.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Ingo Geue
Theodor Hüser
Christian Praest
Thomas Valeiras Fernandez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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Publication date
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Priority to PCT/EP2016/077556 priority patent/WO2017089157A1/de
Priority to CN202010155442.9A priority patent/CN111306065B/zh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer elektrischen Vakuumpumpe (1) beispielsweise in einem Fahrzeug, wobei ein Halteelement (10) vorgesehen ist, an dem die Vakuumpumpe (1) aufgenommen ist, und wobei die Vakuumpumpe (1) einen Pumpenkammerteil (11) und einen Motorteil (12) umfasst, und wobei sich eine Längsachse (13) durch den Pumpenkammerteil (11) und den Motorteil (12) hindurch erstreckt. Erfindungsgemäß weist die Vakuumpumpe (1) mit Bezug auf eine Gravitationsrichtung (G) eine liegende Anordnung auf, wobei die Aufnahme der Vakuumpumpe (1) am Halteelement (10) auf zwei Haltepunkte (14) begrenzt ist und wobei ein Schwerpunkt (S) der Vakuumpumpe (1) auf einer Verbindungsachse (15) zwischen den zwei Haltepunkten (14) liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung einer elektrischen Vakuumpumpe beispielsweise in einem Fahrzeug und eine solche elektrische Vakuumpumpe, wobei ein Halteelement vorgesehen ist, an dem die Vakuumpumpe aufgenommen ist, und wobei die Vakuumpumpe einen Pumpenkammerteil und einen Motorteil umfasst, und wobei sich eine Längsachse durch den Pumpenkammerteil und den Motorteil hindurch erstreckt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die DE 10 2012 112 069 A1 offenbart eine elektrische Vakuumpumpe zur Anordnung in einem Fahrzeug, und die Vakuumpumpe weist einen Pumpenkammerteil und einen Motorteil auf, und zwischen Pumpenkammerteil und Motorteil befindet sich ein Flanschteil. Am Flanschteil sind zwei diametral sich gegenüberliegende Aufnahmeanformungen zur Aufnahme von Gummielementen ausgebildet, über die die Vakuumpumpe an einem Halteelement angeordnet werden kann.
  • Derartige Vakuumpumpen dienen zum Fördern von Gasen oder Flüssigkeiten in Kraftfahrzeugen, bevorzugt werden diese Vakuumpumpen für das Motormanagement und die Bremskraftverstärkung in einem Fahrzeug eingesetzt. Abhängig von der Ausgestaltung der Einbauumgebung müssen derartige elektrische Vakuumpumpen liegend angeordnet werden, wofür wenigstens eine Drei-Punkt-Lagerung notwendig ist.
  • Hierzu zeigt 1 eine elektrische Vakuumpumpe 1 in Anordnung an einem Halteelement 10, und die Vakuumpumpe 1 weist einen Pumpenkammerteil 11 und einen Motorteil 12 auf, und durch die Teile 11 und 12 erstreckt sich eine Längsachse 13. Die elektrische Vakuumpumpe 1 ist am Halteelement 10 so angeordnet, dass diese liegend aufgenommen ist, und sodass sich die Längsachse 13 im Wesentlichen horizontal erstreckt. Eine liegende Anordnung im Sinne der Erfindung betrifft dabei jede Anordnung, die wenigstens nicht derart vorgesehen ist, dass sich die Längsachse 13 in einer Vertikalen erstreckt. Beispielsweise kann sich die Längsachse 13 senkrecht zur Gravitationsrichtung G mit einem Winkel von +/–30 Grad in ihrer Anordnung am Halteelement 10 befinden.
  • Zwischen dem Pumpenkammerteil 11 und dem Motorteil 12 weist die Vakuumpumpe 1 einen Flanschteil 17 auf, an dem zwei Haltepunkte 14 in Form von Gummielementen 18 ausgebildet sind.
  • Das Halteelement 10 ist so ausgeführt, dass ferner ein freies Ende 12‘ des Motorteils 12 ebenfalls einen Haltepunkt 14 bildet, und das freie Ende 12‘ ist durch einen Lagerabschnitt gebildet, in dem auf einer hinteren Seite die Motorwelle des Motorteils 12 gelagert ist. Hierzu weist das Halteelement 10 ein Aufnahmeauge auf, durch das sich der Lagerteil hindurch erstreckt.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Drei-Punkt-Lagerung zur liegenden Aufnahme der elektrischen Vakuumpumpe 1 erfordert eine aufwendige und raumintensive Ausgestaltung des Halteelementes 10. Vordergründig bei begrenzten Raumverhältnissen in der Einbauumgebung der elektrischen Vakuumpumpe 1, insbesondere im Motorraum eines Fahrzeuges, wäre ein erheblicher Vorteil erreicht, wenn das Halteelement 10 einfacher ausgeführt werden kann.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Aufnahme einer elektrischen Vakuumpumpe sowie einer solchen Vakuumpumpe, die einfach ausgeführt ist und einen kleineren Aufnahmebauraum erfordert. Insbesondere ist es die Aufgabe, das Halteelement einfacher auszuführen, an dem die Vakuumpumpe aufnehmbar ist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Aufnahme gemäß Anspruch 1 sowie ausgehend von einer elektrischen Vakuumpumpe gemäß Anspruch 8 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Vakuumpumpe mit Bezug auf eine Gravitationsrichtung eine liegende Anordnung aufweist, wobei die Aufnahme der Vakuumpumpe am Halteelement auf zwei Haltepunkte begrenzt ist und wobei ein Schwerpunkt der Vakuumpumpe auf einer Verbindungsachse zwischen den zwei Haltepunkten liegt.
  • Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der Vakuumpumpe mit der speziellen Ausgestaltung der Haltepunkte wird erreicht, dass unabhängig von der Einbaulage der Vakuumpumpe keine Schwerkraftmomente auf die Haltepunkte wirken. Sofern der Schwerpunkt sich auf einer Verbindungsachse zwischen den zwei Haltepunkten befindet, insbesondere auf der Halbierenden der Verbindungsachse, wirken auf die Haltepunkte keine Momente, da die Gravitationsrichtung mit den zwei Haltepunkten eine Ebene aufspannt. Die wesentlichen Kräfte, die auf die Vakuumpumpe wirken, insbesondere die Schwerkraft der Vakuumpumpe durch das Eigengewicht, wirken in der aufgespannten Ebene, und auf die Haltepunkte wirken keine Biegemomente. Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der Haltepunkte kann die Vakuumpumpe in Bezug auf die Gravitationsrichtung eine liegende Anordnung aufweisen, und die Aufnahme der Vakuumpumpe kann auf zwei Haltepunkte begrenzt werden, ohne dass das hintere Motorlager am freien Ende des Motorteils ebenfalls durch das Halteelement aufgenommen werden muss. Im Ergebnis ergibt sich eine deutliche Vereinfachung des Halteelementes in einer sehr raumsparenden Ausgestaltung. Überdies reduziert sich das Gewicht der Anordnung durch eine Verkleinerung des Halteelementes.
  • Das Halteelement weist mit Vorteil eine Öffnung auf, durch die sich die Vakuumpumpe hindurch erstreckt. Die Haltepunkte sind dabei mit weiterem Vorteil auf einer ersten Seite des Halteelementes angeordnet, wobei sich der Motorteil mit einem freien Ende durch die Öffnung hindurch zu einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Halteelementes erstreckt. Das freie Ende des Motorteils beschreibt dabei einen hinteren Teil des Motorteils, der frei aus der Öffnung im Halteelement herausragt, ohne dass das Ende des Motorteils durch das vorgesehene Halteelement oder durch eine sonstige Halterung aufgenommen wird.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Vakuumpumpe einen Flanschteil auf, der zwischen dem Pumpenkammerteil und dem Motorteil ausgebildet ist und an dem die Haltepunkte angeordnet sind. Die Aufnahme der Vakuumpumpe erfolgt beispielsweise durch Gummielemente, in denen die Haltepunkte ausgebildet sind. Am Flanschteil sind mit weiterem Vorteil Aufnahmeanformungen ausgebildet, die beispielsweise taschenartig ausgeführt sind. In den taschenartigen Aufnahmeanformungen sind die Gummielemente aufgenommen, wobei sich die Aufnahmeanformungen in Richtung zum freien Ende des Motorteils hin erstrecken. Durch das Herausführen der Aufnahmeanordnungen aus der Ebene des Flanschteils hin zum freien Ende des Motorteils wird die Anpassung der Haltepunkte an den baulich vorgegebenen Schwerpunkt der Vakuumpumpe erreicht. Die Aufnahmeanformungen sind soweit in Richtung zum freien Ende des Motorteils mittels eines Versatzes hin ausgebildet, dass der Schwerpunkt der Vakuumpumpe in die Verbindungsachse zwischen den beiden Haltepunkten geführt wird. Konstruktiv bedingt befindet sich der Schwerpunkt in etwa im oberen Drittel des Motorteils, der zum Flanschteil hin gerichtet ist. Der Flanschteil ist beispielsweise durch ein Aluminium-Druckgussbauteil gebildet, und die Aufnahmeanformungen bilden taschenartige Vertiefungen, in denen die Gummielemente einsitzen können. Die taschenartigen Vertiefungen weisen beispielsweise Bodenabschnitte auf, die so weit in Richtung zum freien Ende des Motorteils hin versetzt ausgeformt sind, dass der Schwerpunkt der Vakuumpumpe mit einer Ebene zusammenfällt, die durch die Bodenabschnitte der Aufnahmeanformungen gemeinsam definiert ist.
  • Die Gummielemente können mit Vorteil formschlüssig in den Aufnahmeanformungen gehalten werden, und die Gummielemente sind mit weiterem Vorteil mittels Schraubelementen am Halteelement angeordnet. In den Aufnahmeanformungen können Aussparungen ausgebildet sein, und die Gummielemente können geschlitzt ausgeführt werden, sodass die Gummielemente in die Aussparungen eingedrückt werden können. Schließlich können die Schraubelemente durch die Gummielemente hindurchgeführt werden, um eine verliersichere Anordnung der Vakuumpumpe am Halteelement zu erzeugen. Nach dem Hindurchführen der Schraubelemente durch die Gummielemente können diese aus den Aussparungen der Aufnahmeanformungen nicht mehr herausrutschen und es entsteht eine formschließende Verbindung zwischen den Gummielementen und der Aufnahmeanformung.
  • Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine elektrische Vakuumpumpe zur liegenden Anordnung an einem Halteelement in einem Fahrzeug, umfassend einen Pumpenkammerteil und einen Motorteil, wobei zwischen dem Pumpenkammerteil und dem Motorteil ein Flanschteil eingebracht ist, an dem zwei diametral sich gegenüberliegende Aufnahmeanformungen zur Aufnahme von Gummielementen ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeanformungen zu einem freien Ende des Motorteils hin versetzt ausgebildet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass ein Schwerpunkt der elektrischen Vakuumpumpe auf eine Verbindungsachse zwischen den beiden Aufnahmeanformungen am Flanschteil liegt, sodass die Aufnahme der elektrischen Vakuumpumpe auf zwei Aufnahmeanformungen und damit gebildeten Haltepunkten begrenzt werden kann.
  • Mit Vorteil sind die Aufnahmeanformungen seitlich zum im Wesentlichen zylinderförmigen Motorteil angeordnet. Mit weiterem Vorteil weisen die Aufnahmeanformungen einen Bodenabschnitt mit einer Aussparung auf, in die die Gummielemente einsetzbar sind, wobei ein Schwerpunkt der Vakuumpumpe in einer durch die Bodenabschnitte definierten Ebene liegt.
  • BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Vakuumpumpe in Anordnung an einem Halteelement gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Vakuumpumpe in Anordnung an einem Halteelement, wobei die Aufnahme der Vakuumpumpe auf zwei Haltepunkte begrenzt ist und
  • 3 eine weitere Ansicht der elektrischen Vakuumpumpe in Anordnung am Halteelement gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt eine elektrische Vakuumpumpe 1 in Anordnung an einem Halteelement 10 gemäß dem Stand der Technik, wobei die gezeigte Anordnung in Zusammenhang mit dem einleitenden Teil der vorliegenden Beschreibung bereits beschrieben wurde.
  • Die 2 und 3 zeigen eine elektrische Vakuumpumpe 1 in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten in Anordnung an einem Halteelement 10 zur Aufnahme der Vakuumpumpe 1 beispielsweise in einem Fahrzeug, insbesondere im Motorraum eines Fahrzeugs.
  • Die elektrische Vakuumpumpe 1 weist einen Pumpenkammerteil 11 und einen Motorteil 12 auf, und zwischen dem Pumpenkammerteil 11 und dem Motorteil 12 befindet sich ein Flanschteil 17. Der Motorteil 12 dient zum Antrieb einer Flügelzellenpumpe, die im Pumpenkammerteil 11 ausgebildet ist, sodass mit der Vakuumpumpe 1 ein Vakuum erzeugt werden kann, beispielsweise über einen Einlassstutzen 23.
  • Das Halteelement 10 weist eine Öffnung 16 auf, durch die sich der Motorteil 12 hindurch erstreckt, und der Motorteil 12 endet in einem freien Ende 12‘, das über kein weiteres Haltemittel aufgenommen ist.
  • Die Aufnahme der Vakuumpumpe 1 am Halteelement 10 beschränkt sich damit auf zwei Haltepunkte 14. Diese sind durch Aufnahmeanformungen 19 am Flanschteil 17 gebildet, und in den Aufnahmeanformungen 19 sitzen Gummielemente 18 ein, die mit Schraubelementen 20 am Halteelement 10 befestigt sind. Die Gummielemente 18 sind in Aussparungen 22 eingesetzt, die im Bodenabschnitt 21 der Aufnahmeanformungen 19 ausgebildet sind. Zwischen den beiden definierten Haltepunkten 14 erstreckt sich eine Verbindungsachse 15, auf der der Schwerpunkt S der elektrischen Vakuumpumpe 1 liegt.
  • Greift, wie in 3 gezeigt, die Gravitationskraft in der Gravitationsrichtung G am Schwerpunkt S an, so ergeben sich in den Haltepunkten 14 keine Biegemomente, insbesondere gebildet durch Massekräfte der Vakuumpumpe 1. Durch die gezielte Anordnung der Aufnahmeanformungen 19 in einer Weise, in der der Schwerpunkt S der Vakuumpumpe 1 zwischen den beiden Aufnahmeanformungen 19 liegt, ist auch in einer liegenden Anordnung die elektrische Vakuumpumpe 1 derart ausbalanciert, dass sich bei dynamischen Belastungen der Anordnung keine Schwingungskräfte, Biegemomente, Verkippungen und dergleichen in den Haltepunkten 14 ergeben.
  • Die Aufnahmeanformungen 19 sind einteilig mit dem Flanschteil 17 ausgebildet und die Aufnahmeanformungen 19 sind in Richtung zum freien Ende 12‘ des Motorteils 12 hin versetzt. Erst durch diesen Versatz ergibt sich ein Zusammenfallen des Schwerpunktes S mit der Verbindungsachse 15, und mit besonderem Vorteil liegt der Schwerpunkt S in der Halbierenden zwischen den beiden Haltepunkten 14 auf der Verbindungsachse 15.
  • Die perspektivischen Ansichten zeigen, dass die taschenartigen Aufnahmeanformungen 19 aus der Ebene des Flanschteils 17 herausgezogen sind und sich in Richtung zum Motorteil 12 hin erstrecken. Folgerichtig liegen die Aufnahmeanformungen 19 seitlich neben dem pumpenseitigen Endbereich des Motorteils 12, in dem der Gesamtschwerpunkt S der elektrischen Vakuumpumpe liegt. Die gesamte Vakuumpumpe 1 ist folglich in Richtung zum Pumpenkammerteil 11 aus der Öffnung 16 des Halteelementes 10 herausgeführt worden, bis das Zusammenfallen der Verbindungsachse 15 mit dem Schwerpunkt S erreicht ist.
  • Das Halteelement 10 ist im Ergebnis einfach ausgeführt und erstreckt sich in lediglich einer Ebene um die Öffnung 16 herum, und es muss kein Abschnitt des Halteelementes 10 erzeugt werden, der das freie Ende 12‘ des Motorteils 12 aufnimmt. Dadurch ergeben sich erhebliche Verbesserungen im Raumbedarf der Anordnung und das Halteelement 10 kann einfacher und leichter ausgeführt werden.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrische Vakuumpumpe
    10
    Halteelement
    11
    Pumpenkammerteil
    12
    Motorteil
    12‘
    freies Ende
    13
    Längsachse
    14
    Haltepunkt
    15
    Verbindungsachse
    16
    Öffnung
    17
    Flanschteil
    18
    Gummielement
    19
    Aufnahmeanformung
    20
    Schraubelement
    21
    Bodenabschnitt
    22
    Aussparung
    23
    Einlassstutzen
    G
    Gravitationsrichtung
    S
    Schwerpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012112069 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Anordnung einer elektrischen Vakuumpumpe (1) beispielsweise in einem Fahrzeug, wobei ein Halteelement (10) vorgesehen ist, an dem die Vakuumpumpe (1) aufgenommen ist, und wobei die Vakuumpumpe (1) einen Pumpenkammerteil (11) und einen Motorteil (12) umfasst, und wobei sich eine Längsachse (13) durch den Pumpenkammerteil (11) und den Motorteil (12) hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) mit Bezug auf eine Gravitationsrichtung (G) eine liegende Anordnung aufweist, wobei die Aufnahme der Vakuumpumpe (1) am Halteelement (10) auf zwei Haltepunkte (14) begrenzt ist und wobei ein Schwerpunkt (S) der Vakuumpumpe (1) auf einer Verbindungsachse (15) zwischen den zwei Haltepunkten (14) liegt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (10) eine Öffnung (16) aufweist, durch die sich die Vakuumpumpe (1) hindurch erstreckt.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltepunkte (14) auf einer ersten Seite des Halteelementes (10) angeordnet sind und wobei sich der Motorteil (12) mit einem freien Ende (12‘) durch die Öffnung (16) hindurch zu einer der erste Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Halteelementes (10) erstreckt.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) einen Flanschteil (17) aufweist, der zwischen dem Pumpenkammerteil (11) und dem Motorteil (12) ausgebildet ist und an dem die Haltepunkte (14) angeordnet sind.
  5. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme der Vakuumpumpe (1) Gummielemente (18) umfasst, in denen die Haltepunkte (14) ausgebildet sind.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Flanschteil (17) Aufnahmeanformungen (19) ausgebildet sind, in denen die Gummielemente (18) aufgenommen sind, wobei sich die Aufnahmeanformungen (19) in Richtung zum freien Ende (12‘) des Motorteils (12) hin erstrecken.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente (18) formschlüssig in den Aufnahmeanformungen (19) gehalten sind und dass die Gummielemente (18) mittels Schraubelementen (20) am Halteelement (10) angeordnet sind.
  8. Elektrische Vakuumpumpe (1) zur liegenden Anordnung an einem Halteelement (10) in einem Fahrzeug, umfassend einen Pumpenkammerteil (11) und einen Motorteil (12), wobei zwischen dem Pumpenkammerteil (11) und dem Motorteil (11) ein Flanschteil (17) eingebracht ist, an dem zwei diametral sich gegenüberliegende Aufnahmeanformungen (19) zur Aufnahme von Gummielementen (18) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeanformungen (19) zu einem freien Ende (12‘) des Motorteils (12) hin versetzt ausgebildet sind.
  9. Elektrische Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeanformungen (19) seitlich zum im Wesentlichen zylinderförmigen Motorteil (11) angeordnet sind.
  10. Elektrische Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeanformungen (19) einen Bodenabschnitt (21) mit einer Aussparung (22) aufweisen, in die die Gummielemente (18) einsetzbar sind, wobei ein Schwerpunkt (S) der Vakuumpumpe (1) in einer durch die Bodenabschnitte (21) definierten Ebene liegt.
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