-
Ölgedichtete Rotationspumpe Die Erfindung betrifft eine ölgedichtete
Rotationspumpe zur Vakuumerzeugung, welche einen Hauptölvorratsbehälter aufweist,
in den der den Pumpenschöpfraum bildende Gehäuseteil eingetaucht ist und mit in
einem ölfangkasten angeordneten, ölüberlagerten Auspuffventil versehen ist, wobei
der Ölstand in diesem Ölfangkasten von der durch die Pumpe geförderten Gasmenge
abhängt.
-
Der mit Vakuumpumpen der bezeichneten Art erreichbare niedrigste Druck
hängt von der Menge an Gasen und Dämpfen ab, die durch Undichtigkeiten der Apparatur
in den Schöpfraum der Pumpe gelangen. Dies Gase und Dämpfe werden somit nicht aus
dem zu evakuierenden Behälter angesaugt, sondern gelangen durch Undichtigkeiten
in den Bauteilen der Pumpe in diese hinein. Auch durch das zum Schmieren und Abdichten
in der Pumpe benötigte, von der Druckseite zur Saugseite gelangende Öl wird eine
erhebliche Menge dieser schädlichen Gase in den Schöpfraum der Pumpe hineingebracht.
Dieses Öl
enthält besonders zu Beginn des Pumpprozesse.s erhebliche Mengen
von gelösten Gasen und Dämpfen. Es ist bekannt, daß -der Enddruck der Pumpe erst
dann erreicht werden kann, wenn das Pumpenöl weitgehend entgast und getrocknet ist.
Partialdruckanalysen des Enddruckes rotierender Pumpen haben beispielsweise ergeben,
daß der sich schließlich einstellende Enddruck noch immer zu mehr als 10% durch
Wasserdampf, wahrscheinlich zum größten Teil aus dem Pumpenöl stammend, verursacht
ist.
-
Bekannte Pumpen sind so konstruiert, daß ein Ölfangkasten über dem
ölüberlagerten Auspuffventil angeordnet ist. Dieser ölfangkasten bewirkt, daß sich
die Ölüberlagerung des Auspuffventils selbsttätig der Förderleistung der Pumpe anpaßt.
Wird durch die Pumpe eine große Gasmenge gefördert, so wird der Ölfangkasten fast
leergeblasen. Wenn beinahe keine Gase mehr durch die Pumpe gefördert werden, d.
h. beim Betrieb der Pumpe gegen Enddruck, tritt fast nur noch Öl unter dem Auspuffventil
hervor, und der Öifangkasten füllt sich nahezu bis zum Gleichstand mit dem umgebenden
Ölvorrat. Das Öl ist auf seinem Wege durch die Pumpe teilweise entgast worden, so
daß der ölfangkasten beim Betrieb gegen Enddruck vorentgastes Öl enthält.
-
Man hat schon bei Hochvakuumkapselpumpen mit Standgefäß und einem
Abschlußorgan, welches den Ölrücklauf bei Unterschreitung einer gewissen Drehzahl
sperrt, vorgeschlagen, das Abschlußorgan durc'.1 Öldruck mittels einer mit der Luftpumpe
gekuppelten Ölpumpe zu steuern, wobei das Abschlußorgan im Ölrücklaufkanal untergebracht
ist. Zur Abdichtung und Schmierung wird hierbei das gleiche Öl verwendet.
-
In einer anderen bekannten Anordnung einer Rotationspumpe mit Gleitschieber
ist der den Pumpenschöpfraum bildende Teil ebenfalls innerhalb eines Ölbehälters
angeordnet, wobei das Pumpenöl durch ein Auspuffventil in den Auspuffdom gepumpt
und durch eine Umführungsleitung in den Pumpenraum zurückgeführt wird. Zur wahlweisen
Umführung von Schmieröl bzw. zum Zuführen von Frischöl aus einem getrennt angeordneten
Hilfstank zur Pumpe ist hierbei einerseits ein abschließbarer Verbindungskanal vom
Auspuffdom über ein Regelventil zur Pumpe und andererseits ein ebenfalls abschließbarer
Verbindungskanal vom Hilfstank über das gleiche Ventil zur Pumpe vorgesehen.
-
Auch ist es bereits bekannt, an eine Drehkolbenpumpe eine Diffusionspumpe
anzuschließen, wobei beide Pumpen eine gemeinsame Ölversorgung aufweisen.
-
Die Erfindung geht von der Aufgabestellung aus, eine einfache Anordnung
anzugeben, durch die beim Betrieb der Pumpe gegen Enddruck nur solches Öl zum Schmieren
und Abdichten in den Schöpfraum gelangt, das bereits wenigstens einmal in der Pumpe
entgast wurde und das wenig Gase und Dämpfe enthält. Das Kennzeichnende der Erfindung
wird darin gesehen, daß am Ölspiegel des im ölfangkasten befindlichen Ölvorrates
erste Zuführungsleitungen vorgesehen sind, durch die Öl in den Schöpfraum der Pumpe
gebracht werden kann, und daß zweite Zuführungsleitungen, in den Hauptölvorrat mündend,
derart vorgesehen sind, daß nur dann Öl aus dem Hauptölvorrat in den Schöpfraum
der Pumpe gelangt, wenn der Ölspiegel im ölfangkasten unter die festgelegte Eintrittsöffnung
der ersten Zuführungsleitungen absinkt.
-
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann so aufgebaut sein,
daß der Ölfangkasten oberhalb des
Spiegels des Hauptölvorrates angeordnet
ist. Eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung ergibt sich, wenn als erste
Zuführungsleitung ein mit seiner oberen Mündung in den ölfangkasten hineinragendes
Zuleitungsrohr dient, dessen unteres Ende mit dem Purnpenschöpfraum in Verbindung
steht, und wenn als zweite Zuführungsleitung ein Leitungsstück an dieses Zuleitungsrohr
angeschlossen ist, wobei die Eintrittsöffnung dieses Leitungsstückes unterhalb des
Ölspiegels des Hauptölvorrates liegt.
-
In der Zeichnung ist als Ausführunashei:piel der Erfindung eine Drehschieberpumpe
im Querschnitt schematisch dargestellt. Man erkennt einen exzentrisch gelagerten
Rotor 1 mit Flachschiebern 2 und 3, die durch Federn 4 auseinandergedrückt werden.
Der Rotor 1 ist in einer Schöpfraumbohrung 5 drehbar angeordnet. An die Schöpfraumbohrung
5 sind ein Ansauastutzen 6 und ein Auspuffstutzen 7 angeschlossen. In einem die
Schöpfraumbohrung 5 umgebenden Mantel 8 befindet sich ein Haup:ölvorrat 9. Der Auspuffstutzen
7 wird durch ein Auspuffventil 10 abgeschlossen, das von einem Ölvorrat 11 überlagert
ist. Ein ölfangkasten 12 umschließt den Ölvorrat 1? über dem Auspuffventil
10. Ein Zuleitungsrohr 13 ragt mit seiner Mündung 14 in den Ölvorrat
11 im Ölfangkasten 12 hinein. Dieses Zuleitungsrohr 13 verbindet den Ölvorrat 11
mit dem Schöpfraum der Pumpe. Von dem Zuleitungsrohr 13 zweigt ein Leitungsstück
15 ab, das mit seiner Eintrittsöffnung 16 unterhalb des Ölspiegels des Hauptölvorrates
9 liegt. Im Mantel 8 der Pumpe sind eine Ol.einfüllschraube 17 und eine ÖI-ablaßschraube
18 vorgesehen. Zum Hauptölvorrat 9 führen im Inneren der Pumpe Bohrungen
19.
-
Beim Betrieb der Pumpe gegen Enddruck soll nur entgastes Öl zum Abdichten
und Schmieren in die Pumpe gebracht werden. Dazu wird das Öl dem Ölvorrat 11 entnommen.
Dieser Ölvorrat 11 sammelt sich über dem Auspuffventil 1.0 im ölfangkasten 12 dadurch
an, daß beim Betrieb der Pumpe gegen Enddruck nur noch Öl und keine Luft mehr unter
dem Auspuffvendl10 gefördert wird, so daß kein Öl mehr durch die hindurchtretende
Luft aus dem Ölfangkasten 12 herausgeblasen werden kann. Wenn der Ölspiegel im ölfangkasten
12 die Mündung 14 des Zuleitungsrohres 13 erreicht hat, wird das Öl
in das Zuleitungsrohr 13 hineinlaufen. In einem Kreislauf, an dem nur noch der Ölvorrat
11 beteiligt ist, wird gerade soviel. Öl unter. dem Auspuffventil 1.0 heraustreten
und in die Mündung 14 einfließen, wie durch das Zuleitungsrohr 13 in den Schöpfraum
5 hineingesaugt wird, dementsprechend wird an der Eintrittsöffnung 16 des Leitungsstückes
15 keine Ölbewegung stattfinden. Das Öl aus dem Ölvorrat 11, das bereits auf seinem
Wege durch die Pumpe teilweise entgast wurde, hat die höchste Temperatur angenommen,
die in der Pumpe erreicht wird, und hat deswegen, besonders nach einer gewissen
Betriebsdauer, den niedrigsten Feuchtigkeits- und Gasgehalt. Da an diesem Kreislauf
nur eine sehr geringe Ölmenge beteiligt ist, wird der optimale Zustand in verhältnismäßig
kurzer Zeit erreicht.
-
Wenn dagegen die Pumpe oder die Apparatur, an der die Pumpe arbeitet,
belüftet werden und die Pumpe gegen Atmosphärendruck oder im Anfahrbereich arbeitet,
wird eine große Menge Luft durch die Pumpe gefördert und der Ölfangkasten 12 leergeblasen.
Das Öl strömt aus dem ölfangkasten 12 durch die Bohrungen 19 nach dem Hi:uptölvorrat
9 und vermischt sich mit dem dort bereits vorhandenen Öl. Da dann die verbleibende
Ölmenge im Ölfanb kasten 12 nicht mehr die Mündung 14 des Zuleitungsrohres 13 erreicht.
saugt die Pumpe nunmehr das benö:igte Öl aus dem Hauptölvorrat 9 durch die EintrittsöffnunR
16 und das Leitunesstück 15 in den Schöpfraum: im Zulcitungsrohr 13- stellt sich
dann die Ölsäule so hoch ein, wie es dem Ölspiegel im Ölvorrat 9 entspricht. Wenn
die Pumpe beim Betrieb gegen Enddruck fast keine Luft mehr fördert, wird der ölfangkasten
12 gefüllt, und der Ölvorrat 11 steigt langsam wieder bis zur Mündung
14 an. Wegen der Dresselwirkung des Ölfangkastens 12 und dem Niveauunterschied
der Ölvorräte 9 und 11 stellt sich im Zuleitungsrohr 13 ein höherer Druck ein, so
daß in diesem Betriebszustand Öl aus dem Ölvorrat 11 des Ölfangkastens 12
in den Schöpfraum 5 gelangt.