DE102014010005B4 - Vane vacuum pump - Google Patents

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Abstract

Flügelzellenvakuumpumpe mit einem einzigen schieberförmigen flachen Flügel (1), der mit seinen zwei Breitseiten (2) außermittig im Pumpeninnenraum drehbar angeordneten Pumpenrotor verschieblich gelagert ist, wobei die beiden Flügelenden (3, 4) mit aufgesetzten Dichtleisten (5, 6) an der gewölbten Innenumfangsfläche des Pumpeninnenraums anliegen und die zwei Flügelschmalseiten (7, 8) an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen, wobei der Flügel (1) von einem Hohlkörper gebildet ist, der auf allen Seiten geschlossen ist und wobei die Flügelschmalseiten (7, 8) jeweils eine ebene Fläche bilden, die weitgehend frei von Vorsprüngen, Erhebungen, Ausnehmungen und Rücksprüngen vollflächig an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet,- dass der Flügelhohlkörper aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist,- dass zumindest die Flügelschmalseiten (7, 8) mit einer dünnen Deckschicht versehen sind und- dass der Hohlkörper und die Deckschicht aus dem gleichen mit Glas- und/oder Kohlefasern verstärkten Kunststoff bestehen.Vane cell vacuum pump with a single slide-shaped flat vane (1) which is displaceably mounted with its two broad sides (2) rotatably arranged in the pump interior, the two vane ends (3, 4) with attached sealing strips (5, 6) on the curved inner circumferential surface of the pump interior and the two wing narrow sides (7, 8) lie sealingly on the flat side surfaces of the pump interior, the wing (1) being formed by a hollow body which is closed on all sides and the wing narrow sides (7, 8) each have one form a flat surface, which is largely free of projections, elevations, recesses and recesses, sealingly against the flat side surfaces of the pump interior, characterized in that - the wing hollow body is composed of two half-shells, - that at least the wing narrow sides (7, 8) with one thin top layer are provided and- that the hollow body and the decks chicht consist of the same plastic reinforced with glass and / or carbon fibers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenvakuumpumpe mit einem einzigen schieberförmigen flachen Flügel, der mit seinen zwei Breitseiten außermittig im Pumpeninnenraum drehbar angeordneten Pumpenrotor verschieblich gelagert ist, wobei die beiden Flügelenden mit aufgesetzten Dichtleisten an der gewölbten Innenumfangsfläche des Pumpeninnenraums anliegen und die zwei Flügelschmalseiten an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen, wobei der Flügel von einem Hohlkörper gebildet ist, der auf allen Seiten geschlossen ist und wobei die Flügelschmalseiten jeweils eine ebene Fläche bilden, die weitgehend frei von Vorsprüngen, Erhebungen, Ausnehmungen und Rücksprüngen vollflächig an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen.The invention relates to a vane vacuum pump with a single slide-shaped flat vane, which is displaceably mounted with its two broad sides rotatably arranged pump rotor in the pump interior, the two vane ends abutting sealing strips on the curved inner circumferential surface of the pump interior and the two narrow sides of the vane on the flat side surfaces of the Pump interior fit tightly, the vane is formed by a hollow body, which is closed on all sides and the narrow sides of the wing each form a flat surface that is largely free of projections, elevations, recesses and recesses sealingly against the flat side surfaces of the pump interior.

Aus der DE 103 07 040 A1 ist es bekannt, den einzigen schieberförmigen flachen und einteiligen Flügel einer Flügelzellenvakuumpumpe durch Kunststoffspritzgießen herzustellen. Hierbei hat es sich gezeigt, dass aufgrund der benötigten hohen Präzision und Ebenheit der vier Flügelflächen und deren erforderlichen Winkligkeit und Parallelität die Flügel nach dem Spritzgießen flach geschliffen werden müssen, was einen erheblichen Arbeitsaufwand bedeutet. Insbesondere die an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegenden Flügelschmalseiten müssen bei allen bisher bekannten Anwendungen überschliffen werden.From the DE 103 07 040 A1 it is known to produce the only slide-shaped flat and one-piece vane of a vane vacuum pump by plastic injection molding. It has been shown here that due to the high precision and evenness of the four wing surfaces required and their required angularity and parallelism, the wings have to be ground flat after the injection molding, which means a considerable amount of work. In particular, the narrow sides of the vanes, which lie sealingly on the flat side surfaces of the pump interior, have to be smoothed over in all previously known applications.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Flügelzellenvakuumpumpe den schieberförmigen flachen Pumpenflügel in einer Weise zu verbessern, dass eine Nachbearbeitung des Flügels insbesondere ein nachträgliches Flachschleifen nicht erforderlich ist und eine optimale Dichtwirkung erzielt wird.The object of the invention is to improve the slide-shaped flat pump vane in a vane cell vacuum pump in such a way that post-processing of the vane, in particular subsequent surface grinding, is not necessary and an optimal sealing effect is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

  • - dass der Flügelhohlkörper aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist,
  • - dass zumindest die Flügelschmalseiten mit einer dünnen Deckschicht versehen sind und
  • - dass der Hohlkörper und die Deckschicht aus dem gleichen mit Glas- und/oder Kohlefasern verstärkten Kunststoff bestehen.
According to the invention, this object is achieved by
  • - that the wing hollow body is composed of two half-shells,
  • - That at least the wing narrow sides are provided with a thin cover layer and
  • - That the hollow body and the cover layer consist of the same plastic reinforced with glass and / or carbon fibers.

Ein solcher, als Hohlkörper ausgebildeter Flügel, der auf allen Seiten geschlossen ist, lässt sich im Spritzgießverfahren in hoher Maßgenauigkeit und insbesondere mit absolut ebenen Seitenflächen insbesondere der Schmalseiten aus Kunststoff herstellen, ohne eine Nachbearbeitung insbesondere einem Überschleifen. Hierbei kann sogar auf Innenstege im Innenhohlraum verzichtet werden, wenn ausreichende Wandstärken für die Schmalseite und Breitseite des Flügels vorgesehen werden. Dabei ist wesentlich, dass durch eine solche Ausführung eine hohe Dichtwirkung erzielt wird.Such a wing, which is designed as a hollow body and is closed on all sides, can be produced by injection molding with high dimensional accuracy and in particular with absolutely flat side surfaces, in particular of the narrow sides, of plastic, without post-processing, in particular grinding. It is even possible to dispense with inner webs in the inner cavity if sufficient wall thicknesses are provided for the narrow side and broad side of the wing. It is essential that a high sealing effect is achieved by such a design.

Eine weitere Verbesserung der Maßgenauigkeit und Ebenheit des Flügelkörpers und seiner Flächen wird dadurch erreicht, dass zumindest die Flügelschmalseiten mit einer dünnen Deckschicht versehen sind.A further improvement in the dimensional accuracy and flatness of the wing body and its surfaces is achieved in that at least the narrow sides of the wing are provided with a thin cover layer.

Auch kann bei ausreichender Wandstärke eine hohe Präzision und Ebenheit der Außenflächen erreicht werden. Hierbei können dann auch Rippen und Aussteifungen im Inneren zur Aussteifung vorgesehen werden.With sufficient wall thickness, high precision and flatness of the outer surfaces can also be achieved. In this case, ribs and stiffeners can also be provided on the inside for stiffening.

Auch können die Deckschichten durch Aufspritzen aufgebracht sein. Neben den Flügelschmalseiten werden vorzugsweise aber auch die Breitseiten des Flügelhohlkörpers mit einer dünnen Deckschicht versehen.The cover layers can also be applied by spraying. In addition to the narrow sides of the wing, the broad sides of the hollow wing body are preferably also provided with a thin cover layer.

Auch wird vorgeschlagen, dass die äußere Fläche der Flügelschmalseiten Feinstrukturen wie Taschen oder Rillen insbesondere für den Öltransport zur Erhöhung der Dichtigkeit und der Schmierung aufweisen.It is also proposed that the outer surface of the narrow sides of the wing have fine structures such as pockets or grooves, in particular for oil transport, to increase the tightness and the lubrication.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pumpenflügels einer Flügelzellenvakuumpumpe ist in der Zeichnung schematisch und perspektivisch dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the pump vane of a vane vacuum pump according to the invention is shown schematically and in perspective in the drawing and is described in more detail below.

Eine Flügelzellenvakuumpumpe weist einen Pumpenrotor auf, in dem ein einziger, schieberförmiger, flacher, quaderförmiger Flügel 1 verschieblich gelagert ist, wobei der Flügel mit seinen Breitseiten 2 an den flachen Innenseiten des Rotors anliegt. An beiden, einander entgegengesetzten Enden 3, 4 sind am Flügel 1 Dichtleisten 5, 6 befestigt, mit denen der Flügel an der gewölbten Umfangsfläche des Pumpeninnenraums anliegt. Die Dichtleisten 5, 6 bestehen vorzugsweise aus einem besonders abriebfesten Material.A vane vacuum pump has a pump rotor in which a single, slide-shaped, flat, cuboid-shaped wing 1 is slidably mounted, the wing with its broad sides 2nd rests on the flat inside of the rotor. On both opposite ends 3rd , 4th are on the wing 1 Sealing strips 5 , 6 attached with which the wing rests on the curved peripheral surface of the pump interior. The sealing strips 5 , 6 preferably consist of a particularly abrasion-resistant material.

Die einander gegenüberliegenden Schmalseiten 7, 8 liegen an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend an und müssen dabei besonders eben und weitgehend frei von Vorsprüngen und Ausnehmungen gefertigt sein, um ein optimales Gleiten mit dem dazwischen liegenden Flüssigkeitsfilm zu erreichen. Hierbei ist es aber auch möglich, dass die äußere Fläche der Flügelschmalseiten 7, 8 Feinstrukturen wie Taschen oder Rillen insbesondere für den Öltransport zur Erhöhung der Dichtigkeit und der Schmierung aufweisen.The opposite narrow sides 7 , 8th lie sealingly on the flat side surfaces of the pump interior and must be made particularly flat and largely free of projections and recesses in order to achieve optimal sliding with the liquid film in between. However, it is also possible that the outer surface of the narrow sides of the wing 7 , 8th Have fine structures such as pockets or grooves, in particular for oil transport, to increase tightness and lubrication.

Der Flügel 1 ist als Hohlkörper gestaltet und auf allen Seiten geschlossen, d. h. weder die Breitseiten noch die Schmalseiten besitzen Öffnungen. Vielmehr werden vollflächige Anlagen der Breitseiten 2 im Inneren des Rotors und der Schmalseiten 7, 8 an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums erreicht.The wing 1 is designed as a hollow body and closed on all sides, ie neither the broad sides nor the narrow sides have openings. Rather, full-area systems are the broadsides 2nd inside the rotor and the narrow sides 7 , 8th reached on the flat side surfaces of the pump interior.

Erfindungsgemäß wird der Flügel aus zwei Halbschalen zusammengesetzt. Das Herstellen der beiden Halbschalen durch Kunststoffspritzen wird hierbei in einer einzigen Spritzgussmaschine durchgeführt und nachdem die zwei Formhälften entstanden sind, werden diese in der Spritzgussmaschine übereinander gefahren, wobei die Schweißränder erwärmt werden, das Werkzeug geschlossen wird und damit beide Formhälften miteinander verschweißt werden, so dass auch bei diesem Verfahren ein Flügel als Hohlkörper entsteht. Hierbei können im Flügelhohlkörper Rippen und Querwände zur Aussteifung durch Spritzen mit hergestellt werden.According to the wing is composed of two half-shells. The production of the two half-shells by plastic injection is carried out in a single injection molding machine and after the two mold halves have been created, they are moved over one another in the injection molding machine, whereby the welding edges are heated, the tool is closed and thus both mold halves are welded together, so that A wing as a hollow body also arises in this process. Here, ribs and transverse walls for reinforcement by injection can also be produced in the wing hollow body.

Die Verbindung zweier Halbschalen in einem Montagespritzgießwerkzeug muss nicht zwingend nur durch Erwärmen der Schweißränder erfolgen (klassisches Schweißen). Es kann auch durch einen weiteren Spritzvorgang geschehen.The connection of two half-shells in an assembly injection mold does not necessarily have to be done only by heating the welding edges (classic welding). It can also be done by another spraying process.

Als ein weiterer Verfahrensschritt wird nach dem Herstellen des Hohlkörpers eine dünne Deckschicht zumindest auf die Flügelschmalseiten aufgespritzt aus dem gleichen Kunststoff, aus dem auch der Hohlkörper hergestellt ist. Vorzugsweise werden nur die Flügelschmalseiten 7, 8 mit einer solchen dünnen Deckschicht versehen. Auch hierbei ist eine Nachbearbeitung insbesondere ein Schleifen der Schichten nicht erforderlich. Ferner können aber auch die Breitseiten 2 mit einer dünn aufgespritzten Deckschicht versehen werden.As a further method step, after the hollow body has been produced, a thin cover layer is sprayed on, at least onto the narrow sides of the wing, from the same plastic from which the hollow body is also produced. Preferably only the wing narrow sides 7 , 8th provided with such a thin cover layer. Here too, post-processing, in particular grinding of the layers, is not necessary. Furthermore, the broad sides can also 2nd be provided with a thinly sprayed on top layer.

Claims (4)

Flügelzellenvakuumpumpe mit einem einzigen schieberförmigen flachen Flügel (1), der mit seinen zwei Breitseiten (2) außermittig im Pumpeninnenraum drehbar angeordneten Pumpenrotor verschieblich gelagert ist, wobei die beiden Flügelenden (3, 4) mit aufgesetzten Dichtleisten (5, 6) an der gewölbten Innenumfangsfläche des Pumpeninnenraums anliegen und die zwei Flügelschmalseiten (7, 8) an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen, wobei der Flügel (1) von einem Hohlkörper gebildet ist, der auf allen Seiten geschlossen ist und wobei die Flügelschmalseiten (7, 8) jeweils eine ebene Fläche bilden, die weitgehend frei von Vorsprüngen, Erhebungen, Ausnehmungen und Rücksprüngen vollflächig an den ebenen Seitenflächen des Pumpeninnenraums dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet, - dass der Flügelhohlkörper aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, - dass zumindest die Flügelschmalseiten (7, 8) mit einer dünnen Deckschicht versehen sind und - dass der Hohlkörper und die Deckschicht aus dem gleichen mit Glas- und/oder Kohlefasern verstärkten Kunststoff bestehen.Vane cell vacuum pump with a single slide-shaped flat vane (1) which is displaceably mounted with its two broad sides (2) rotatably arranged in the pump interior, the two vane ends (3, 4) with attached sealing strips (5, 6) on the curved inner circumferential surface of the pump interior and the two wing narrow sides (7, 8) lie sealingly on the flat side surfaces of the pump interior, the wing (1) being formed by a hollow body which is closed on all sides and the wing narrow sides (7, 8) each have one form a flat surface, which is largely free of projections, elevations, recesses and recesses, sealingly against the flat side surfaces of the pump interior, characterized in that - the wing hollow body is composed of two half-shells, - that at least the wing narrow sides (7, 8) with one thin top layer are provided and - that the hollow body and the D corner layer consist of the same plastic reinforced with glass and / or carbon fibers. Flügelzellenvakuumpumpe nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n z e ich n e t, dass im Flügelhohlkörper Rippen und Querränder zur Aussteifung angeordnet sind.Vane vacuum pump after Claim 1 I am characterized by the fact that ribs and transverse edges are arranged in the hollow wing body for stiffening. Flügelzellenvakuumpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten durch Aufspritzen aufgebracht sind.Vane vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layers are applied by spraying. Flügelzellenvakuumpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Fläche der Flügelschmalseiten (7, 8) Feinstrukturen wie Taschen oder Rillen insbesondere für den Öltransport zur Erhöhung der Dichtigkeit und der Schmierung aufweisen.Vane vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface of the narrow sides of the wing (7, 8) have fine structures such as pockets or grooves, in particular for oil transport to increase the tightness and lubrication.
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