DD223773B5 - Drehschieber-vakuumpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschieberpumpe zur Erzeugung von Grob- und Feinvakuum.

Drehschieber-Vakuumpumpen bestehen im wesentlichen aus einem zylindrischen Pumpengehäuse und einem in ihm exzentrisch angeordneten Rotor. Zwei oder mehr im Rotorschlitz untergebrachte und durch Federn und Fliehkraft auseinandergedrückte Schieber gleiten entlang der Gehäuseinnenwand. Bei Drehung des Rotors vergrößert sich der von Rotor, Gehäuse und Schieber gebildete, im Querschnitt sichelförmige Schöpfraum zum Saugstutzen hin. Im Maximum wird der Schöpfraum vom folgenden Schieber zum Saugstutzen abgeschlossen. Das Gas wird beim Weiterdrehen verdichtet, bis das ölüberlagerte Auspuffventil sich öffnet und das Gas ausgestoßen wird.

In dem japanischen Gebrauchsmuster JP 26-6486U wird eine Drehschieber-Vakuumpumpe beschrieben, deren Rotor einen Durchmesser von 62% des Durchmessers des Gehäuseinnenraumes hat. Der durchgehende Rotorschlitz nimmt einen einzigen, über die gesamte radiale Schlitzlänge gleitenden Schieber auf, der aus zwei aufeinandergleitenden und durch eine Druckfeder radial auseinandergedrückten Hälften besteht. Die auf der Gehäuseinnenwand gleitenden Enden der Schieberhälften sind verstärkt ausgebildet. Im Gegensatz zu den meisten gegenwärtig produzierten Drehschieberpumpen beträgt der effektive Innenraum dieser Pumpe immerhin 58% und der maximale Schöpfraum 52% des Gehäuseinnenraumes. Trotz dieses Fortschritts kann das auf das Gehäuseinnenvolumen bezogene Saugvermögen noch nicht befriedigen. Der Materialeinsatz und der Arbeitsaufwand für die Herstellung der Pumpe sind im Verhältnis zu einer bestimmten Saugleistung immer noch zu hoch - das Masse-Leistungs-Verhältnis ist noch nicht optimal.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehschieber-Vakuumpumpe der beschriebenen Art zu entwickeln, die einen auf das Saugvermögen bezogenen geringeren Material- und Arbeitsaufwand erfordert und deren effektiver Innenraum größer als 60% des Gehäuseinnenraumes ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst. Mit dieser Konzeption lassen sich praktisch ein effektiver Pumpeninnenraum bis maximal 85% und ein maximaler Schöpfraum (zum Zeitpunkt des Abtrennens des Schöpfraumes vom Saugstutzen) bis 70% des Gehäuseinnenraumes realisieren. Bezogen auf ein bestimmtes Saugvermögen lassen sich wesentlich kleinere Pumpenabmessungen erzielen. Bezogen auf ein bestimmtes Gehäuseinnenvolumen bzw. auf bestimmte Pumpenabmessungen ist ein erheblich größeres Saugvermögen erreichbar. In jedem Fall ist eine Saugleistung mit weniger Material für Rotor, Gehäuse und Lagerdeckel möglich. Im Regelfall führt der geringere Materialeinsatz auch zu einer Einsparung an Arbeitsaufwand.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Schnittdarstellung einer erfindungsgemäß ausgeführten Drehschieber-Vakuumpumpe. Dargestellt sind nur die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Teile.

Der Pumpenkörper und der Antriebsmotor sind horizontal an einer Aufnahme angeflanscht. An dieser Aufnahme sind die hauptsächlichen Anschluß- und Bedienelemente wie Saugstutzen 2, Druckstutzen 3, Gasballastventil, Fuß- und Ölablaßstutzen angebracht. Motor und Pumpstufe sind durch eine Kupplung verbunden. Der Pumpkörper besteht aus dem Pumpengehäuse 1 und zwei Lagerdeckeln. In ihnen ist der Rotor 4 exzentrisch gelagert. Der Innenraum des Pumpengehäuses 1 hat einen Durchmesser 5 und einen Radius 6. Der Rotor4 besitzt den Durchmesser?. Der Durchmesser 7 beträgt 44% des Durchmessers 5, ist also kleiner als der Radius 6. Der Rotor 4 ist mit einem durch seine Achse gehenden Schlitz 8 versehen. In ihm ist ein Schieber 9 eingeschoben, der sich aus zwei aufeinandergleitenden Hälften 10; 11 zusammensetzt. Die Hälften 10; 11 sind z.B. als Hartgewebeplatten ausgeführt, deren Gleitkanten 12; 13 abgeschrägt bzw. abgerundet sind. Eine verstärkte Ausbildung der Gleitkanten wie beim japanischen Gebrauchsmuster wäre im gewählten Ausführungsbeispiel möglich, nicht aber bei Rotordurchmessern ab etwa 36% des Gehäuseinnendurchmessers und kleiner, weil sie dann eine für den Eingriff in den Rotorschlitz ausreichende Länge der Schieberhälften verhindert. Die sich berührenden Innenflächen der Hälften 10; 11 weisen radial verlaufende Nuten 14; 15 auf, die einander zugewandt sind und Hohlräume für die Aufnahme einer Druckfeder 16 bilden. Als Auflageelemente für die Druckfedern 16 sind an ihren Enden Kugeln 17 eingesetzt. Die Nuten 14; 15 sind so angeordnet, daß die als Widerlager für die Kugeln 17 und damit auch für die Federn 16 dienenden Nutenden 20; 21 näher an den Gleitkanten 12; 13 als an den gegenüberliegenden Kanten 22; 23 der jeweiligen Hälfte 10; 11 liegen. Die radiale Länge 18 der Schieberhälften 10; 11 ist so gewählt, daß sie etwa 98,5% der Länge 19 der kleinsten von ihnen gebildeten Sehne beträgt. Sie ist auf jeden Fall größer als die Differenz zwischen dem Durchmesser 5 und dem Durchmesser 7, knapp das Eineinhalbfache dieser Differenz. Bei dieser Länge 18 ist allerdings eine verstärkte Ausbildung der Gleitkanten 12; 13 ausgeschlossen. Die Funktionsweise der beschriebenen Pumpe basiert auf dem eingangs beschriebenen Wirkprinzip der Drehschieber-Vakuumpumpe. Die Abweichungen gegenüber den bekannten Pumpen resultieren aus dem kleineren Rotor 4 im Pumpengehäuse 1 und dem Aufbau des Schiebers 9. Der Schöpfraum 24 nimmt maximal ein Volumen von 66% des Gehäuseinnenraumes bzw. 81,8% des effektiven Pumpeninnenraumes ein, der seinerseits 76,4% des Gehäuseinnenraumes ausmacht. Der Schieber 9 trennt den Schöpfraum 24 vom Kompressionsraum 25 in jeder Winkelstellung des Rotors 4. Bei einer vollen Umdrehung des Rotors 4 sind zwei Saugtakte und zwei Druck-(Ausstoß-)takte zu verzeichnen, wobei immer ein Saugtakt

und ein Drucktakt zeitlich zusammenfallen. Die Schieberhälften 10; 11 gleiten hierbei über ihre gesamte Länge 18 durch den Schlitz 8. Infolge der Drehung des exzentrisch gelagerten Rotors 4, wobei die Kräfte der Druckfeder 16 und die Fliehkräfte auf die Schieberhälften 10; 11 wirken, gleiten diese gleichzeitig aufeinander. Der Schieber 9 ist so in den Schlitz 8 eingeschoben, daß die saugseitige Schieberhälfte 10 immer voll in den Schlitz 8 eingreift, die druckseitige Schieberhälfte 11 jedoch nur im ziemlich zusammengeschobenen Zustand des Schiebers 9. Bei der anderen möglichen Anordnung des Schiebers 9 im Schlitz 8 ist die Beanspruchung des Schiebers erheblich größer.

Claims (1)

1. Drehschieber-Vakuumpumpe mit einem durchgehenden Rotorschlitz und einem über die gesamte Schlitzlänge gleitenden Schieber aus zwei aufeinandergleitenden, radial auseinandergedrückten Schieberhälften, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (7) des Rotors (4) weniger als 60% des Durchmessers (5) des Pumpengehäuses (1) beträgt und die Schieberhälften (10; 11) als Platten ausgeführt sind, die mit einander zugewandten radialen Nuten (14; 15) für die Aufnahme einer Druckfeder (16) versehen sind.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung