DE1628313A1

DE1628313A1 - Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE1628313A1
Application number: DE19661628313
Authority: DE
Inventors: Helmut Bode; Rudolf Brinkmann
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1966-08-20
Filing date: 1966-08-20
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3438570A; FR1558930A

Description

f. LEYBOLD0 HHKü^ 5o33

Köln-ESyentaljBonner Str. 5o4

VAKUUMPUMPE

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Vakuumpumpe mit mindestens zwei nebeneinander liegenden, in Reihe geschalteten Pumpenstufen, wobei zur Erhöhung der Abdichtwirkung in die Pumpenschöpfräume ein flüssiges Abdicitmedium eingespritzt wird.

Bei mehrstufigen Vakuumpumpen ist es erforderlich, dass zur Erzielung optimaler Pumpleistungen die einzelnen Pumpenstufen an allen beweglichen Elementen vakuumdicht gegeneinander abgesperrt sind_s wobei zusätzlich gefordert wlrd₈ dass zur Erzielung optimaler Betriebsbereitschaft alle beweglichen Teile ohne grossen Aufwand austauschbar sind. Weiter ist es erforderlich, die einzelnen Stufen so zu dimensionieren, dass das in den oder der ersten Stufe ver«= komprimierte Gas weiter verdichtet wird.

Es ist hierzu vorgeschlagen worden, eine zweistufige Vakuumpumpe in der Weise zu bauen, dass der Pumpenraum der einen Stufe von dem Pumpenraum der zweiten Stufe umschlossen wird_s wobei zwischen den Schöpfräumen der beiden Pumpen mindestens ein vollständig geschlossener Körper liegt, der die Schöpfräume von einander abtrennt.

Nach einem anderen Vorschlag ist es weiter bekannt _s bei einer mechanischen Vakuumpumpe zur Erzielung eines niedrigen Endvakuums den eigentlichen Pumpenkörper von einem der Abdichtung dienenden Vakuumraum zu uneben.

Schliesslich ist eine mechanische Vakuumpumpe bekannt, welche innerhalb eines geschlossenen und bereits evakuierten Raumes arbeitet und mit Einlass- und Auslassauschlüssen versehen ist.

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Diese Pumpen verwenden als Hilfsmittel für die Abdichtung und damit zur Erzielung eines niedrigeren Vakuums eine Vakuumummantelung, jedoch sind die Konstruktionen für eine gewerbliche Verwertbarkeit zu aufwendig Oder erfordern weiterhin genaue Abdichtungen nach aussen (beispielsweise Durchführungen für elektrische Anschlüsse), so dass die Lösungen keine Bereicherung zum Stand der Technik ergeben. Ausserdem hat sich bei den vorbekannten Ausführungen ergeben, dass das flüssige Abdichtmedium in der Pumpe bei Abschlaten derselben in den evakuierten Raum bzw. die vorherige Pumpenstufc zurückfliesst und dort zu Verschmutzungen führt.

Die Erfindung hat sich die technische- Aufgabe gestellt. ; ine mehrstufige Vakuumpumpe anzugeben, in welcher das Schöpfraumgehäuse der Hochvakuumstufe in dem B·:. reich mit einem unter Vakuum stehenden Raum umgeben ist, der bewegliche Teile aufweist.

Erfindungsgemäss ist wenigstens das Schöpfraumgehäuse der hochvakuumseitigen Pumpenstufe mit einem Ummantelungsteil zur Bildung eines an sich bekannten Vakuummantelraumes umgeben, wobei in der Trennwand zwischen der vakuumummantelten hochvakuumseitigen und der nachfolgenden Pumpenstufe eine Brakuierungsleitung vorgesehen ist, welche im flüssigkeitssaramelnden unteren Teil des Vakuummantelraumes mündet und zu einer Ansaugausnehmung aufsteigt, die im Schöpfraum der nachfolgenden Pumpenstufο liegt.

Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass die einzelnen, das Schöpfraumgehäuse bildenden Bauelemente, meist zwei Stirnplatten und ein Schöpfraumzylinder, an ihren Fügestellen keines besonderen Dichtungselementes bedürfen und folglich deren Nachteile, wie begrenzte Wärmebeständigkeit bei elastischen Dichtungen oder schwierige Demontage und Montage bei härtenden Dichtungen (Klebungen) nicht aufweisen.

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Der Dichtungseffekt einer solchen Anordnung beruht darauf, dass im Arbeitsbereich mehrstufiger, mechanischer Vakuumpumpen die mittXere, freie -icglänge der Gasmoleküle grosser ist als die an den Fügest·.-Hon ontstehende Spalte . Bei lo~ Torr z.B. beträgt die mittlere, freie K^reglänge der Np-Moleküle ca. 5 mm.

Es hat sich als sinnvoll erwiesen, die hintereinander geschaLtcten Pumpenstufen als jeweils gleiche Drehschieber mit vorzugsweise drei symmetrisch angeordneten Schieberteilen auszubilden, jedoch ist es auch möglich, die Pumpe nach der Erfindung inj oder möglichen Kombination an sich bekannter mechanischer Vakuumpumpen zu gestalten (z.B. Drchkolbonpumpon,Drehkolben/Drehschieberpumpen).

In einer weiteren vorteilhaften Anordnung ist das Volumen des Vakuummantelraumes in Verbindung mit den anschliessendcn Kavitäten go bemessen, dass die- ölfüllung der Pumpe bei Stillstand ohne Belüftung"in diesen Raum aufgenommen werden kann. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Verschmutzung der Pumpe verhindert wird, da das öl jetzt nicht durch die Hochvakuumstufe in den Anaugstutzen der Pumpe gelangt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Lrfindung ist der Zwischenwand- teil zwischen der vakuumummanto.lten hochvakuumseitigen Pumpenstufe und der nachfolgenden Pumponstufe als einfache Scheibe beispielsweise mit gummielastisc her Randdichtun" ausgebildet, welche das Schö^frauragehäuse der hochvakuumseitigon Pumpenstufe zur Begrenzung des Vakuurnmant ο Ir aume s in radialer Richtung überragt.

Die Abbildung zeigt eine beispielsweise Ausführung der erfindunggemässon Pumpe, Innerhalb eines Punpengohäuses 1 ist eine Vorvakuumstufe mit einem Vorvakuumanker (Drehschieber) 2, einem Vorvakuum-Pumpenring 3 und einen ölgefüllton Mantelraum 4, an den sieh hinter einem Zwischenlager 5 eine Hochvakuumstufe mit einem Hochvakuum-Anker (DrehschietaO 7 , einem Hochvakuumpumpenring 8 und einem Vakuummantelraum 9 anschliesst. Der Antrieb der Pumpe erfolgt über eine Welle Io durch einen nicht gezeigten Elektrometer,

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Bci Inbetriebsetzen öer Pumpe wird die aus dem nicht gezeigten Rezipienten abzusaugende Luft (Gas, Dampf odor ähnliches) über den ebenfalls nicht gezeigten Ansaugstutzen von der Hochvakuumstufe angesaugt und nach Vorverdichtung in bekannter Weise in die Vorvakuumstufe gedrückt, von wo"nach weiterer Verdichtung die abgepumpte Luft über die Auslassleitung in bekannter Weise abgeht. Gleichzeitig wird der Vakuummantelraum 9 über die Bohrung H₃ die an ihrem einen Ende im Ansaugraum 12 der Vorvakuumßtufe endet, evakuiert. VJird jedoch die Pumpe abgeschaltet, ohne saugseitige Belüftung, so saugt sich durch den in den beiden Schöpfräumen und im Raun 9 herrschenden Unterdruck zunächst öl durch die Vorvakuumstufe in den Raum 12 und über den erfindungsgemässen Kanal 11 in den Raum 9· Bei entsprechender Grosse dieses Raumes 9 kann das gesamte, in der Pumpe'befindliche öl in diesen Raum gesaugt werden, so dass es nicht im Ansaugstutzen der Pumpe er scheinen kann.

Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung wird erstmals eine Vakuumpumpe angegeben, bei der durch geeignete Maßnahmen (Vakuummantelraum) die Abdichtungsschwierigkeiten bei mehrstufigen mechanischen Pumpen beseitigt werden, womit gleichzeitig eine funktionsfähige Maßnahme zur Verhinderung des -ölrücksteigens au? der Pumpe in den Rezipienten verbunden wird.

PATENTANSPRÜCHE

SAD ORIGiNAL

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Claims

PATENTANSPRÜCHE -S**

Mehrstufige Vakuumpumpe mit mindestens zwei nebeneinander liegenden in Reihe geschalteten Pumpenstufen, wttei zur Erhöhung !•"er Abdichtw.irkunn: in die Pumpenschöpf räume ein flüssiges Abdichtmedium eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Schöpfraumgehäuse (8) der hochvakuumseitigen Pumpstufe mit einem Ummantelungsteil zur Bildung eines an sich bekannten Vakuummantelraumes (9) umgeben ist, und dass in der Trennwand (5) zwischen."'der vakuumummantelten hochvakuumseitigen Pumpenstufe und der nachfolgenden Pumpenstufe eine Evakuierungsleitung (11) vorgesehen ist, welche ira flüssigkeitssammelnden unteren Teil des Vakuummantelraumes (9) mündet und zu einr Ansaugausnehmung (12) aufsteigt, die im Schöpf raum der nachfolgenden Pumpenstufe liegt.

-2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente des Schöpfraumgehäuses der Hochvakuumstufe (8) -Pumpzylinder und Seitenplattenohne besondere Dichtmittel zusammengefügt sind₀ .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2_S dadurch gekennzeichnet, dass die hintereinander geschalteten Pumpstufen jeweils gleiche Drehschieber mit vorzugsweise drei symmetrisch angeordneten Schieberteilen aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Vakuummantelraumes (9) in Verbindung mit den anschliessenden Kavitäten so bemessen ist, dass die ölfüllung der Pumpe bei Stillstand ohne Belüftung in diesem Raum aufgenommen werden kann.

5« Vorrichtung nach einem der vorgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenwandteil zwischen der vakuumummantelten hochvakuumseitigen Pumpenstufe und der nachfolgenden Pumpenstufe als einfache Scheibe mit gummlelastischer Randdichtung ausgebildet ist und das Schöpfraumgehäuse (8) der hochvakuumseitigen Pumpenstufe zur Begrenzung dtß Vakuymantelrauines In radialer Richtung überragt.

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