DE10040482A1 - Zweiwellenklauenpumpe - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung anzugeben, mit der es möglich wird, den funktionsbedingten Spalt zwischen den Klauen der Pumpenräder weitgehend unabhängig von der in der Pumpenanordnung jeweils auftretenden Temperatur auf eine konstant geringe Größe zu halten. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass die Wellen als Hohlwellen ausgebildet sind und durch die Hohlwellen das Öl des Antriebszahnpaares geführt wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft eine Zweiwellenklauenpumpe mit mindestens einem Klauenpaar und einem ölgeschmierten Antriebszahnradpaar und zweifach gelagerten Wellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwellenklauenpumpe mit mindestens einem Klauenpaar und einem ölgeschmierten Antriebszahnradpaar und zweifach gelagerten Wellen.

Zweiwellenvakuumpumpen sind z. B. Roots- oder Klauenpumpen. Diese Pumpen besitzen eine berührungsfreie Anordnung zwischen Rotor und Gehäuse. Je kleiner dieser Spalt konstruktiv ausgelegt ist, um so geringer ist die Rückströmung des zu fördernden Mediums und um so größer ist damit der volumetrische Wirkungsgrad. Beliebig kleine Spalte sind jedoch aus thermischen Gründen nicht möglich. Im Betrieb erwärmen sich die Bauteile, die Spalte verkleinern sich und es besteht die Gefahr des Festgehens der Pumpe.

Bezüglich des Gehäuses besteht die Möglichkeit, Wärme durch Luft- oder Wasserkühlung abzuführen.

Die Wärmeabführung von den rotierenden Kolben erfolgt im wesentlichen durch das zu fördernde Medium selbst und wird in niedrigen Druckbereichen durch den geringen Gasstrom schlechter.

In EP 0 290 663 ist eine Pumpenanordnung beschrieben, bei der das thermische Wärmeausdehnungsproblem dadurch beseitigt wird, dass für Gehäuse und Drehkolben Werkstoffe mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt werden (z. B. A1 und GG). Die Bauteile dehnen sich dadurch trotz unterschiedlicher Erwärmung nahezu um die gleichen Beträge aus, so dass ein Festlaufen der Pumpe vermieden werden soll. Der Nachteil dieser Lösung besteht im wesentlichen in der weiterhin unzureichenden Wärmeabführung aus dem Inneren der Pumpe. Durch die dadurch entstehenden hohen Temperaturen können funktionsbestimmende Bauteile in ihrer Funktion eingeschränkt sein und zu vorzeitigem Ausfall führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung anzugeben, mit der es möglich wird, den funktionsbedingten Spalt zwischen den Klauen der Pumpenräder weitgehend unabhängig von der in der Pumpenanordnung jeweils auftretenden Temperatur auf eine konstant geringe Größe zu halten.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Pumpe verwirklicht ein Kühlverfahren, welches besonders im Inneren der Pumpe wirkt und somit nahezu gleiche Temperaturen an Drehkolben und Gehäuse realisiert. Dadurch bleibt der funktionsbedingte Spalt in einem weiten Arbeitsbereich nahezu konstant.

Die Ölkühlung wird dabei ermöglicht, ohne dass Schmiermittel in den Schöpfraum gelangt und deshalb auch keine Kontaminationsgefahr für das zu pumpende Medium besteht.

Vorteilhaft ist dabei auch, dass es möglich ist, die Walzlager an beide Enden der Wellen mit der Ölschmierung zu erfassen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Ausführung. Der Schmierkreislauf für Getriebe und Wälzlager ist gleichzeitig auch Kühlkreislauf der Pumpe. Erzeugt wird der Öldruck durch eine direkt an die Abtriebswelle angeflanschte Ölpumpe 1.

Die zwei Wellen 2 der Pumpe sind als Hohlwellen ausgebildet. Diese werden von dem durch einen Ölkühler abgekühlten Schmieröl durchströmt. Durch intensiven Wärmeaustausch an der Kontaktstelle 3 kann die an den Kolben entstehende Wärme über Wärmeleitung direkt an die Wellen abgegeben werden und wird dann durch das Öl aus der Pumpe transportiert.

Eine Verbindung zwischen Schöpfraum und Kühlkreislauf besteht nicht - die Pumpe ist trockenlaufend.

Außerdem werden die Wälzlager 4 direkt durch den Kreislauf geschmiert und gekühlt, was sich auf die Lebensdauer der Lager positiv auswirkt.

Die Öltemperatur wird nach Verlassen der Hohlwelle gemessen und mit der Gehäusetemperatur verglichen. Durch Veränderung der Kühlwirkung des Ölkühlers und damit veränderbarer Zuflusstemperatur des Kühlmittels kann die Temperatur im Inneren der Pumpe auf Gehäusetemperatur eingestellt werden. Dies ist fair unterschiedliche Belastungsfälle der Pumpe und auch für die Inbetriebnahme der Pumpe möglich.

Hierzu ist es möglich, den Ölkühler mit einem Bypass zu versehen, der in Abhängigkeit von der Pumpentemperatur geöffnet oder geschlossen wird.

Die Abdichtung des Getrieberaumes bzw. des Lagersitzes gegen den Schöpfraum ist auch bisher durch RWD realisiert, so dass durch die Erfindung keine zusätzliche Dichtung erforderlich ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Ölpumpe

2

Wellen

3

Kontaktstelle

4

Wälzlager

Claims (3)

1. Zweiwellenklauenpumpe mit mindestens einem Klauenpaar und einem ölgeschmierten Antriebszahnradpaar und zweifach gelagerten Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen als Hohlwellen ausgebildet sind und durch die Hohlwellen das Öl des Antriebszahnpaares geführt wird.

2. Zweiwellenklauenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Wellen eine Ölpumpe angeordnet ist.

3. Zweiwellenklauenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe mit einem Ölfühler verbunden ist, der mit Hilfe eines Bypasses kurzgeschlossen werden kann.