DE202014007717U1

DE202014007717U1 - Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE202014007717U1
Application number: DE202014007717.7U
Authority: DE
Original assignee: Oerlikon Leybold Vacuum GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-01-08
Anticipated expiration: 2024-09-26

Abstract

Vakuumpumpe mit
mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10),
mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14),
mindestens einem die mindestens eine Rotorwelle (14) lagernden Lager (16),
einem Schmiermittelbereich (26) zur Bevorratung von Schmiermittel (24),
einer Schmiermittel-Fördereinrichtung (22) zum Fördern von Schmiermittel (24) zumindest zu dem mindestens einen Lager (16),
einer Schmiermittelaufnahme (28) zur Aufnahme von durch die Schmiermittelfördereinrichtung (22) geförderten Schmiermittel,
einer mit der Schmiermittelaufnahme (28) verbundenen Zuführleitung (36) zur Zufuhr von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager (16),
einer insbesondere in der Schmiermittelaufnahme (28) angeordneten Filtereinrichtung (34) und
einem an der Filtereinrichtung (34) vorgesehenen Überlauf (38), der mit der Zuleitung (36) zum gesicherten Zuführen von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager (16), insbesondere bei verstopfter Filtereinrichtung (34) dient.

Description

Die Erfindung betrifft die Schmiermittelzuführung und/oder Schmiermittelfilterung bei einer Vakuumpumpe.
Vakuumpumpen, wie beispielsweise Schraubenpumpen, Rootspumpen, Klauenpumpen, Drehschieberpumpen und dergleichen weisen einen Schöpfraum auf, in dem mindestens ein Rotorelement zum Fördern bzw. Komprimieren eines Mediums angeordnet ist. Das mindestens eine Rotorelement ist hierbei auf mindestens einer Rotorwelle angeordnet. Beispielsweise sind bei einer Schraubenpumpe zwei Rotorwellen vorgesehen, die als Rotorelement jeweils ein schraubenförmiges Element tragen. Die mindestens eine Rotorwelle ist von mindestens einem Lager getragen, wobei es sich häufig um Wälzlager handelt. Die Wälzlager sind häufig ölgeschmiert. Insofern ist ein üblicherweise Öl enthaltender Schmiermittelbereich vorgesehen. Ferner ist eine Schmiermittelfördereinrichtung vorgesehen, um Schmiermittel wie Öl, zu dem zumindest ein Lager und/oder anderen Schmierstellen zu fördern. Schmiermittel muss beispielsweise auch zu Zahnrädern, Wellendichtungen und dergleichen gefördert werden. Hierbei muss stets sichergestellt sein, dass der Schmierfilm nicht abreißt. Gegebenenfalls weist das Öl ferner die Aufgabe auf, für ausreichende Kühlung zu sorgen. Insofern muss eine ausreichende Schmiermittelmenge der Schmierstelle zugeführt werden, so dass die geforderte Menge an Wärme abgeführt werden kann. Beispielsweise bestehen bei belasteten Wälzlagern aufgrund der geringen Auflagefläche zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen hohe Temperaturen. Aufgrund der gegebenenfalls geringen Ölviskosität ist der Schmiermittelfilm sehr dünn. Ferner muss jedoch auf gewährleistet sein, dass nicht zu viel Öl einem Lager oder einer anderen Schmierstelle zugeführt wird, um den Wirkungsgrad der Vakuumpumpe nicht zu beeinträchtigen. Insbesondere da bei Vakuumpumpen die Rotorwellen mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden, sind die Anforderungen an die Lager und das Schmiermittel sowie auch die Menge an zugeführtem Schmiermittel sehr hoch. Insbesondere bei dünnen Schmiermittelfilmen können bereits sehr kleine im Schmiermittel vorhandene Partikel zu Beeinträchtigungen und insbesondere zu Beschädigung der Lager führen. Durch derartige Partikel können insbesondere bei mit hoher Drehzahl drehenden Bauteilen, auch bereits durch kleine Partikel Beschädigungen an Dichtlippen und dergleichen auftreten.
Zum Fördern von Schmiermittel ist es bekannt, Pumpen vorzusehen, die aus einem Sumpf bzw. Schmiermittelbereich Öl zu den Schmierstellen fördern. Das mit Hilfe der Pumpe geförderte Öl wird hierbei durch einen Ölfilter geführt, um eine Reinigung des Öls zu gewährleisten. Eine Filterung des Schmiermittels ist hierbei jedoch nur dann effektiv möglich, wenn ausreichender Schmiermitteldruck vorhanden ist. Des Weiteren besteht die Problematik, dass bei Vakuumpumpen gegebenenfalls in dem Schmiermittelbereich, bei dem es sich beispielsweise um den Getrieberaum der Vakuumpumpe handelt, Drücke herrschen, die unterhalb des Atmosphärendrucks liegen. Dies hat zur Folge, dass übliche Schmiermittelpumpen nicht mehr zuverlässig verwendet werden können, da aufgrund des geringen Drucks im Schmiermittelbereich sich einerseits die selbstansaugende Wirkung verringert und andererseits der Zusammenhalt des Schmiermittels aufgrund der Korrosionskräfte sinkt. Insofern ist bei Vakuumpumpen die Verwendung von selbstansaugenden Ölpumpen häufig nicht möglich.
Anstatt der Verwendung von Ölpumpen als Schmiermittel-Fördereinrichtung können auch Schleuderscheiben vorgesehen werden. Bei Schleuderscheiben handelt es sich um beispielsweise unmittelbar mit einer Rotorwelle verbundenen Scheiben, die in das Schmiermittel eintauchen und aufgrund der Drehung zu einem Verteilen des Schmiermittels führen. Aufgrund der Zentrifugalwirkung wird das Öl oder anderes Schmiermittel beispielsweise im gesamten Getrieberaum verteilt.
Um das in beispielsweise in einem Getrieberaum mittels einer Schleuderscheibe verteilte Öl einer Schmierstelle wie einem Lager zuzuführen, ist es beispielsweise aus DE 19 39 717 bekannt, in einem oberen Bereich der Getriebekammer einen Auffangbehälter für das verteilte Schmiermittel vorzusehen. Der Auffangbehälter ist über eine Leitung mit dem zu schmierenden Lager verbunden. Überschüssiges Öl wird in den Schmiermittelbereich zurückgeführt. Ferner ist es aus DE 11 2008 001 237 bekannt im Auslass des Sammelbehälters bzw. in der Verbindungsleitung zwischen dem Sammelbehälter und dem Lager einen Filter vorzusehen. Hierbei besteht die Problematik, dass aufgrund von sich in dem Filter sammelnder Verunreinigungen die Durchflussrate durch den Filter sinkt und insofern die dem Lager zugeführte Ölmenge gegebenenfalls zu gering ist. Dies kann zu einem Abreißen des Schmierfilms und somit zu Beschädigungen des Lagers führen. Gegebenenfalls kann somit ein vollständiges Verstopfen des Filters auftreten. Dies würde zu einem Ausfall der Vakuumpumpe führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Schmiermittelbereitstellung zu einer Schmierstelle und/oder eine verbesserte Reinigung des Schmiermittels bei einer Vakuumpumpe zu gewährleisten.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1, 11 und/oder 13.
Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe weist mindesten ein in einem Schöpfraum angeordnetes Rotorelement auf, wobei es sich bei der Vakuumpumpe vorzugsweise um eine trockene, spaltgedichtete Vakuumpumpe wie eine Schraubenpumpe, Rootspumpe, Klauenpumpe oder dergleichen handelt. Mit der Rotorwelle ist mindestens ein Rotorelement verbunden. Beispielsweise ist bei einer Schraubenpumpe mit zwei Rotorwellen jeweils ein schraubenförmiges Rotorelement verbunden. Die mindestens eine Rotorwelle ist über mindestens ein Lager, bei dem es sich üblicherweise um ein Wälzlager handelt, gelagert. Bei einem weiteren Lager kann es sich ebenfalls um ein Wälzlager handeln, wobei die nachstehend beschriebene Schmiermittelzufuhr zu dem mindestens einen, vorzugsweise zu mehreren Lagern auf dieselbe Art und Weise erfolgt. Eine entsprechende Schmiermittelzufuhr kann zusätzlich oder anstelle zu einem Lager auch zu einer anderen Schmierstelle wie einem Dichtelement oder dergleichen erfolgen. Ferner weist die Vakuumpumpe einen Schmiermittelbereich zur Bevorratung von Schmiermittel auf. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Ölsumpf handeln, der beispielsweise in einem Getrieberaum angeordnet ist. Ferner weist die Vakuumpumpe eine Schmiermittel-Fördereinrichtung auf. Bei dieser handelt es sich in bevorzugter Ausführungsform um eine Schleuderscheibe, die teilweise in das im Schmiermittelbereich vorhandene Schmiermittel eintaucht und dieses mitreißt. Hierdurch erfolgt ein Verteilen von Schmiermittel in einem Getrieberaum oder dergleichen. Ferner ist eine Schmiermittelaufnehme vorgesehen, die das von der Schmiermittel-Fördereinrichtung geförderte Schmiermittel aufnimmt. Insbesondere handelt es sich bei der Schmiermittelaufnahme um einen Auffangbereich, einen Behälter, einen Trichter oder dergleichen, in dem Schmiermittel, das beispielsweise durch die Schleuderscheibe im Getrieberaum verteilt wurde, aufgefangen wird. Hierzu können beispielsweise Tropfnasen, Tropfkanten besonders geformte Wandbereiche oder dergleichen vorgesehen sein, um Schmiermittel, das sich an einer Innenseite eines den Schmiermittelbereich umgebenden Raums absetzt, gezielt in die Schmiermittelaufnahme zu fördern. Ebenso können in entsprechenden Fördernuten Rillen oder dergleichen vorgesehen sein. Die Schmiermittelaufnahme ist mit einer Zuführleitung verbunden. Über die Zuführleitung erfolgt ein mittelbares oder unmittelbares Zuführen von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager und/oder Schmierstelle.
Um die Zufuhr von Verunreinigungen zu einer Schmierstelle oder einem Lager zu vermeiden bzw. die Gefahr der Zufuhr eines derartigen Partikels zu verringern, ist insbesondere in der Schmiermittelaufnahme eine Filtereinrichtung vorgesehen. Eine entsprechende Filtereinrichtung kann auch in der Zuführleitung oder einem Bereich zwischen Zuführleitung und Schmierstelle vorgesehen sein. Um stets eine ausreichende Zufuhr an Schmiermittel zu der Schmierstelle zu gewährleisten, weist die Filtereinrichtung einen Überlauf auf. Ist die Filtereinrichtung beispielsweise teilweise oder vollständig von Partikeln zugesetzt, ist dennoch eine ausreichende Zufuhr von Schmiermittel zu der Schmierstelle gewährleistet, da das Schmiermittel den Bereich, in dem die Filtereinrichtung angeordnet ist, über den Überlauf verlässt. Da erfindungsgemäß der Überlauf mit der Zuführleitung oder unmittelbar mit dem Bereich, in dem die Schmierstelle vorhanden ist, verbunden ist, erfolgt weiterhin ein gesichertes Zuführen von einer ausreichenden Schmiermittelmenge zu der Schmierstelle wie dem mindestens einen Lager.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Filtereinrichtung zumindest teilweise in einer Einbaulage der Vakuumpumpe geneigt. Die Filtereinrichtung weist somit in bevorzugter Ausführungsform beispielsweise einen Bodenbereich auf, der insbesondere im Wesentlichen eben ist und gegenüber einer horizontalen in der Einbaulage geneigt ist. Eine übliche Einbaulage ist beispielsweise eine horizontal oder vertikal angeordnete Rotorwelle. Der Winkel gegenüber einer Horizontalen liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 45°, insbesondere von 5° bis 15°. Durch den geneigten Einbau der Filtereinrichtung werden Partikel in einen in Einbaulage tiefsten Bereich der Filtereinrichtung geschwemmt. Hierdurch ist die Gefahr des Zusetzens der Filtereinrichtung verringert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Überlauf beispielsweise als Ausnehmung in einem Randbereich der Filtereinrichtung ausgebildet. Hierbei kann die Filtereinrichtung beispielsweise entsprechend einer Schüssel oder Wanne ausgebildet sein, wobei in eine der Seitenwände eine Ausnehmung oder Vertiefung vorgesehen ist, die als Überlauf dient. Vorzugsweise dient eine Kante der Filtereinrichtung als Überlauf. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine Einbaulage obere bzw. höher gelegene Kante, so dass die Gefahr des Ausschwemmes von Partikeln aus der Filtereinrichtung verringert ist. Besonders bevorzugt ist es, die Filtereinrichtung vollständig eben auszugestalten. Seitenwände eines Bereichs, in dem de Filtereinrichtung angeordnet ist, werden somit beispielsweise durch Gehäusewände, Zwischenwände oder andere Bauteile der Vakuumpumpe ausgebildet. Eine ebene schrägstehende Filtereinrichtung, bei der es sich insbesondere um ein Sieb handelt, ist somit in Einbaulage der Vakuumpumpe derart ausgebildet, dass eine obere oder höhere Kante der Filtereinrichtung als Überlauf dient.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Filtereinrichtung zumindest teilweise in einer Auflagefläche an. Bei der Auflagefläche kann es sich um eine an einem Gehäuseteil, einer Zwischenwand oder einem anderen Bauteil der Vakuumpumpe vorgesehene bzw. ausgebildete Fläche handeln. Vorzugsweise ist die Filtereinrichtung zumindest im Bereich des Überlaufs derart angeordnet, dass die frei ist, bzw. nicht auf einer Auflagefläche aufliegt. Hierdurch kann ein zuverlässiger Überlauf gewährleistet sein.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Fixieren bzw. Befestigen der Filtereinrichtung an einem Gehäuseteil der Vakuumpumpe oder dergleichen mit Hilfe mindestens eines Magnets. Ein Befestigen der Filtereinrichtung mit Hilfe eines oder mehrerer Magneten hat den Vorteil, dass die Filtereinrichtung auf einfache Weise beispielsweise zum Reinigen oder Erneuern ausgewechselt werden kann. Ferner weist das Vorsehen von Magneten den zusätzlichen Vorteil auf, dass hierdurch insbesondere magnetisierbare metallische Verunreinigungen angezogen werden und somit ein Ausspülen derartiger Verunreinigungen aus der Filtereinrichtung vermieden ist.
Um eine zuverlässige Zufuhr von Schmiermittel, das über den Überlauf die Filtereinrichtung verlässt, zu dem Zuführkanal zu gewährleisten, ist es bevorzugt, in Einbaulage unterhalb der Filtereinrichtung eine Kammer vorzusehen. Das Schmiermittel gelangt somit in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform somit, sowohl wenn es die Filtereinrichtung durchströmt, als auch wenn es die Filtereinrichtung über den Überlauf verlässt, in diese Kammer. Diese ist sodann mit der Zuleitung zur Zufuhr des Schmiermittels zu der Schmierstelle verbunden. Wenn eine entsprechende Filtereinrichtung in Strömungsrichtung nicht vor der Zuleitung, sondern zwischen der Zuleitung und der Schmierstelle vorgesehen ist, gelangt das Öl somit aus der Kammer unmittelbar zur Schmierstelle oder in eine weitere Zuleitung.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Kammer ein Rückhalteelement aufweist. Insbesondere kann das Rückhalteelement zwischen der Kammer und der Zuführleitung oder zwischen der Kammer und der Schmierstelle angeordnet sein. Das Rückhalteelement, das insbesondere ähnlich einer Stufe aufgebaut ist, dient zur Ausbildung eines Beruhigungsbereichs für das Schmiermittel. Aufgrund der Beruhigung des Schmiermittels in diesem Bereich kann eine Ablagerung von Partikeln erfolgen, so dass ein Fördern der Partikel zur Schmierstelle vermieden ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vakuumpumpe stellt eine selbstständige Erfindung dar. Diese ist unabhängig von der Filtereinrichtung und dem Überlauf, wobei eine Kombination dieser beiden Erfindungen besonders bevorzugt ist. Somit ist bei dieser Erfindung anstelle oder zusätzlich zu der Filtereinrichtung und dem Überlauf, insbesondere in den vorstehend beschriebenen bevorzugten Weiterentwicklungen, bei dieser Erfindung die Zuführleitung derart ausgebildet, dass sie von der Spülmittelaufnahme bis zu einem in einem Montagelager der Vakuumpumpe unteren Bereich des mindestens einen Lagers oder eine andere Schmierstelle geführt ist. In dem unteren Bereich erfolgt sodann ein Zuführen des Schmiermittels zu der Schmierstelle bzw. insbesondere zu dem Lager. Der untere Bereich eines Lagers ist ein üblicherweise vorgesehener Innen- und/oder Außenring des Lagers im Bereich der tiefsten Stelle in Einbaulage. Hierbei erstreckt sich der untere Bereich vorzugsweise über den gesamten unteren Bereich des Lageraußenrings in Montagelage. Besonderes bevorzugt ist es, in dem unteren Bereich eine Beruhigungskammer vorzusehen. Dies hat den Vorteil, dass das Schmiermittel in der Beruhigungskammer eine vorzugsweise geringe Strömungsgeschwindigkeit aufweist, so dass Verunreinigungen in der Beruhigungskammer ablagern. Die Beruhigungskammer weist somit vorzugsweise einen Rand oder einen Stufe auf, die in Richtung der Schmierstelle bzw. mindestens einen Lagers weist. In der Beruhigungskammer ist somit stets eine gewisse Menge an Öl vorhanden, so dass eine Beruhigung der Beruhigungskammer durch die Zuführleitung zuströmenden Öls erfolgt.
Besonders bevorzugt ist es, eine Vakuumpumpe mit der vorstehend beschriebenen, insbesondere vorteilhaft weitergebildeten Filtereinrichtung mit Überlauf, in Verbindung mit einer in den unteren Bereich, vorzugsweise in Verbindung mit einer Beruhigungskammer geführten Zuführleitung zu realisieren. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Partikel, die gegebenenfalls aus der Filtereinrichtung ausgeschwemmt werden, dennoch nicht das Lager bzw. zur Schmierstelle gelangen, da sie sich sodann in der Beruhigungskammer absetzen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Vakuumpumpe mit Schmiermittelfilterung weist wiederum mindestens ein in einem Schöpfraum angeordnetes Rotorelement sowie mindestens eine das mindestens eine Rotorelement tragende Rotorwelle auf. Des Weiteren weist auch diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe einen Schmiermittelbereich zur Bevorratung von Schmiermittel sowie eine Schmiermittelfördereinrichtung zum Fördern von Schmiermittel zu einem Lager, einem Getriebe und/oder eine anderen Schmierstelle auf. Erfindungsgemäß weist diese Ausführungsform der Vakuumpumpe, bei der es sich um eine selbstständige Erfindung handelt, eine Staudruckkammer auf, in die das Schmiermittel von der Schmiermittelfördereinrichtung, bei der es sich wiederum vorzugsweise um eine in das Schmiermittel eintauchende Schleuderscheibe handelt, gefördert wird. Hierdurch entsteht in der Staudruckkammer ein Staudruck. Die Staudruckkammer weist ferner einen Auslass auf, durch den Schmiermittel gefördert wird. Erfindungsgemäß ist in dem Auslassbereich eine Filtereinrichtung angeordnet. Das von der Schmiermittelfördereinrichtung geförderte Schmiermittel wird somit gereinigt. Hierbei kann es sich um eine Reinigung des Schmiermittels im Nebenstrom handeln, da dieses Schmiermittel nicht unmittelbar zu einer Schmierstelle gefördert wird. Diese erfindungsgemäß ausgestaltete Vakuumpumpe stellt somit eine unabhängige Erfindung dar, die insbesondere unabhängig von der vorstehend anhand der ersten Erfindung beschriebenen Schmiermittelaufnahme, der Zuführleitung in der Schmiermittelaufnahme angeordneten Filtereinrichtung und dem Überlauf ist. Ferner ist diese Erfindung auch unabhängig von der vorstehend beschriebenen zweiten Erfindung, die das wesentliche Merkmal aufweist, dass die Zuführleitung im unteren Bereich geführt ist. Besonders bevorzugt ist jedoch diese Erfindung mit einer oder beiden vorstehend beschriebenen Erfindungen und insbesondere deren beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen zu kombinieren.
Vorzugsweise weist die Staudruckkammer einen Einlass auf, der unterhalb eines Schmiermittelniveaus in dem Schmiermittelbereich liegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass ein ausreichender Staudruck in der Staudruckkammer erzeugt wird, um Schmiermittel durch die am Auslass vorgesehene Filtereinrichtung zu fördern. Der Auslass kann zwar auch seitlich eingebaut werden, ist vorzugsweise jedoch über dem Schmiermittelniveau angeordnet, um zu vermeiden, dass von oberhalb des Auslasses angeordnetem Schmiermittel ein Gegendruck erzeugt wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb der Staudruckkammer ein Magnet angeordnet. Hierdurch ist ein Ausspülen von magnetisierbaren Partikeln aus der Staudruckkammer, beispielsweise beim Abschalten der Vakuumpumpe und sich entsprechend verringerndem Druck in der Staudruckkammer oder auch durch Bewegungen beim Transport vermieden.
Nachfolgend werden die Erfindungen anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht eines Teils eines Getrieberaums einer Schrauben-Vakuumpumpe,
2 eine schematische Draufsicht eines Aufnahmebereichs der Filtereinrichtung der in 1 dargestellten Ausführungsform,
3 eine schematische Schnittansicht eines Teils eines Getrieberaums einer Schrauben-Vakuumpumpe einer weiteren Ausführungsform und
4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Getrieberaums.
In 1 ist schematisch eine Teil-Schnittansicht einer Schrauben-Vakuumpumpe dargestellt, wobei eine der beiden Schrauben 10 dargestellt ist, die in einem Schöpfraum 12 angeordnet ist. Das als Schraube ausgebildete Rotorelement 10 ist von einer Rotorwelle 14 getragen. Die Rotorwelle 14 ist üblicherweise von zwei Wälzlagern getragen, von denen ein Wälzlager 16 dargestellt ist. Zwischen dem Wälzlager 16 und dem Schöpfraum 12 ist schematisch dargestellt eine Dichtung 18 angeordnet. Ferner trägt die Welle 14 ein Zahnrad 20. Hierbei handelt es sich um ein Zahnrad 20 eines Synchronisationsgetriebes zur Synchronisation der beiden Wellen 14. Das Zahnrad 20 kämmt mit einem entsprechenden auf der zweiten Welle angeordneten Zahnrad. Die dargestellte Welle 14 trägt ferner eine Schmiermittel-Fördereinrichtung in Form eines Schleuderrades 22. Das Schleuderrad 22 ist in einem Schmiermittelbereich 26, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Getrieberaum handelt, angeordnet. In dem Schmiermittelbereich 26 ist Schmiermittel 24, insbesondere ein Ölsumpf vorhanden. Das Schleuderrad 22 taucht in den Ölsumpf 24 ein. Aufgrund der Rotation des Schleuderrades 22 wird Schmiermittel mitgerissen und in den Schmiermittelbereich bzw. Getrieberaum 26 verteilt. Hierbei gelangt Schmiermittel auch in eine Schmiermittelaufnahme 28. Dies erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass sich Schmiermittel an einer Innenwand 30 des Schmiermittelbereichs 26 niederschlägt und über eine Abtropfkante oder Abtropfnase 32 in die Schmiermittelaufnahme 28 gelangt. In der Schmiermittelaufnahme 28 ist eine im dargestellten Ausführungsbeispiel als ebenes Sieb dargestellte Filtereinrichtung 34 angeordnet. Schmiermittel tropft somit von der Abtropfkante oder Abtropfnase 32 auf die Filtereinrichtung 24. Das gefilterte Schmiermittel gelangt durch die Filtereinrichtung 34 in eine Zuführleitung 36. Über die Zuführleitung 36 gelangt das Schmiermittel zu dem Lager 16. Überschüssiges Schmiermittel wird sodann durch eine Abführleitung 38 wieder in den Ölsumpf 24 zurückgeleitet. Durch das Vorsehen der Filtereinrichtung 34 ist gewährleistet, dass nur gefiltertes Schmiermittel zum Lager 16 gelangt und somit ein Beschädigen des Lagers vermieden ist.
An der Filtereinrichtung 34 ist ferner ein Überlauf 38 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Überlauf 38 dadurch realisiert, dass die Filtereinrichtung 34 in einer Einbaulage gegenüber einer Horizontalen geneigt ist. In 1 steigt die Filtereinrichtung 34 von links nach rechts an. Die insbesondere ebene Filtereinrichtung 34 weist somit gegenüber einer Horizontalen einen Winkel vorzugsweise von 5° bis 15° auf. Sobald die Filtereinrichtung 34 mit Öl gefüllt ist, gelangt das Öl über eine Kante 40 in den Überlauf 38. Von dem Überlauf 38 gelangt das Öl wiederum in den Zuführkanal 36, wobei in der dargestellten Ausführungsform unterhalb der Filtereinrichtung 34 eine Kammer 42 zur Ölaufnahme vorgesehen ist.
Anstelle einer geneigten Lage der Filtereinrichtung kann diese beispielsweise auch einen U- oder V-förmigen Querschnitt aufweisen. Relevant ist stets, dass eine Kante der Filtereinrichtung als Überlauf ausgebildet ist, wobei von dem Überlauf Öl in den Zuführkanal 36 gelangt.
Sollte die Filtereinrichtung 34 beispielsweise teilweise mit Partikeln zugesetzt sein, ist aufgrund des Überlaufs 38 somit weiterhin gewährleistet, dass das Schmiermittel wie Öl zu dem Lager 16 geführt wird. Ein Trockenlaufen des Lagers 16 ist somit auch bei zugesetztem Filter 34 vermieden.
Des Weiteren ist zwischen der Kammer 42 und der Zuführleitung 36 ein Rückhalteelement wie ein Steg oder eine Stufe 44 vorgesehen. Hierdurch entsteht eine Beruhigungszone in der Kammer 42, so dass aus der Filtereinrichtung 34 in den Überlauf 38 herausgespülte Partikel nicht unmittelbar in die Zuführleitung 36 gelangen, sondern in das Rückhalteelement in der Kammer zurückgehalten werden. Hierdurch ist auch bei zugesetzter Filtereinrichtung 34 die Gefahr des Zuführens von das Lager beschädigenden Partikeln verringert.
Zur Fixierung der Filtereinrichtung 34 ist es besonders bevorzugt, den entsprechenden Bereich einer Zwischenwand 48 wie in der Draufsicht in 2 dargestellt, auszugestalten. Der entsprechende Bereich der Zwischenwand 48 weist zwei ebene Auflageflächen 50 auf. Auf den Auflageflächen 50 wird die im dargestellten Ausführungsbeispiel ebene Filtereinrichtung 34 aufgelegt. Zur Fixierung sind zwei Magnete 52 (1) vorgesehen. Die Magnete 52 haben einerseits den Vorteil, dass auf einfache Weise ein Fixieren oder Auswechseln der Filtereinrichtung beispielsweise zum Reinigen möglich ist. Ferner bewirken die Magnete 52, dass magnetisierbare metallische Partikel nicht aus der Filtereinrichtung 34 herausgespült werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die in 3 dargestellte Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform, so dass ähnliche und identische Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Der wesentliche Unterschied der beiden Ausführungsformen besteht darin, dass anstelle eines die Kammer 42 mit dem Lager 16 unmittelbar verbindenden Zuführkanals 36 ein Zuführkanal 54 vorgesehen ist. Der Zuführkanal 54 ist als ringförmiger oder teilringförmiger Kanal ausgebildet, der in Draufsicht das Lager 16 bzw. die Welle 14 umgibt, so dass das Schmiermittel aus der Kammer 42 durch den Zuführkanal 54 in einen unteren Bereich 56 geführt ist. Aus dem unteren Bereich 56 gelangt das Schmiermittel sodann in das Lager 16. Überschüssiges Schmiermittel wird wiederum über einen Kanal 38 in den Ölsumpf 24 zurückgeführt. Ferner ist im unteren Bereich 56 eine Beruhigungskammer 58 vorgesehen. Die Beruhigungskammer 58 kann wiederum einen Steg oder dergleichen entsprechend dem Steg 44 aufweisen, so dass ein Bereich ausgebildet ist, in dem sich gegebenenfalls im Schmiermittel vorhandenen Partikel ablagern können.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform, die insbesondere eine selbständige Erfindung dargestellt, ist in 4 dargestellt, wobei diese Ausführungsform auch mit der Ausführungsform der 1 und 2 und/oder 3 kombiniert werden kann. Da es sich auch bei dieser Ausführungsform um eine Schrauben-Vakuumpumpe handelt, sind ähnliche und identische Bauteile wiederum mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Eine entsprechende erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schmierung könnte beispielsweise auch bei Wälzkolbenpumpen erfolgen.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform handelt es sich beispielsweise um eine Ansicht der in 1 dargestellten Schraubenpumpe von links. Dementsprechend sind die beiden Wellen 14 der Schraubenpumpe dargestellt, die jeweils ein Zahnrad 20 des Synchronisationsgetriebes tragen. Die in 4 linke Welle trägt ferner ein Schleuderrad 22, das in einem Schmiermittelbereich 26 wie dem Getrieberaum angeordnet ist und in einen Schmiermittel-Sumpf 24 eintaucht. Durch die Drehung der Schleuderscheibe 22 in Richtung eines Pfeils 60 erfolgt einerseits das vorstehend anhand der ersten beiden Ausführungsformen der Erfindung beschriebene Verteilen von Schmiermittel im Getrieberaum 26. Ferner erzeugt die Drehung der Schleuderscheibe 22 in dem Schmiermittel 24 eine Strömung in Richtung eines Pfeils 62. Hierdurch strömt Schmiermittel durch einen Einlass 64 in eine Staudruckkammer 66. In der Staudruckkammer 66 herrscht somit ein erhöhter Druck. Dies führt dazu, dass Schmiermittel durch einen Auslass 68 wieder in den Getrieberaum 26 gefördert wird. Zum Ausfiltern von Partikeln ist daher in dem Auslass 68 eine Filtereinrichtung 70 angeordnet. Die Filtereinrichtung 70 ist hierbei insbesondere oberhalb eines Schmiermittelniveaus 72 angeordnet. Der Einlass 64 der Staudruckkammer ist unterhalb des Schmiermittelniveaus 72 angeordnet. Wenngleich der Auslass 68 aufgrund des geringeren Gegendrucks vorzugsweise oberhalb des Schmiermittelniveaus angeordnet ist, ist auch eine Anordnung unterhalb des Schmiermittelniveaus 72 und beispielsweise auch seitlich möglich. Aufgrund der geringeren Höhe verringert sich der statische Druck.
Um beispielsweise magnetisierbare metallische Partikel zu binden und ein Ausschwemmen aus der Staudruckkammer 66 beispielsweise beim Ausschalten der Pumpe zu vermeiden, ist innerhalb der Staudruckkammer ferner ein Magnet 74 angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1939717 [0005]
DE 112008001237 [0005]

Claims

Vakuumpumpe mit mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10), mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14), mindestens einem die mindestens eine Rotorwelle (14) lagernden Lager (16), einem Schmiermittelbereich (26) zur Bevorratung von Schmiermittel (24), einer Schmiermittel-Fördereinrichtung (22) zum Fördern von Schmiermittel (24) zumindest zu dem mindestens einen Lager (16), einer Schmiermittelaufnahme (28) zur Aufnahme von durch die Schmiermittelfördereinrichtung (22) geförderten Schmiermittel, einer mit der Schmiermittelaufnahme (28) verbundenen Zuführleitung (36) zur Zufuhr von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager (16), einer insbesondere in der Schmiermittelaufnahme (28) angeordneten Filtereinrichtung (34) und einem an der Filtereinrichtung (34) vorgesehenen Überlauf (38), der mit der Zuleitung (36) zum gesicherten Zuführen von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager (16), insbesondere bei verstopfter Filtereinrichtung (34) dient.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (34) in Einbaulage der Vakuumpumpe geneigt ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Filtereinrichtung (34) gegenüber einer Horizontalen 5° bis 45°, insbesondere 5° bis 15°.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf (38) durch eine Kante (40) der Filtereinrichtung (34) ausgebildet ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (34) im Wesentlichen eben ist.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (34) an einer Auflagefläche (50) aufliegt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (34) zumindest im Bereich des Überlaufs (38) frei ist.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (34) insbesondere an einem Gehäuseteil (48) der Vakuumpumpe vorzugsweise mittels eines Magnets (52) befestigt ist.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Filtereinrichtung (34) angeordnete, mit der Zuleitung (36) verbundene Kammer (42).
Vakuumpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kammer (42) und der Zuleitung (36) ein Rückhalteelement (44) vorgesehen ist.
Vakuumpumpe mit mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10), mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14), mindestens einem die mindestens eine Rotorwelle (14) lagernden Lager (16), einem Schmiermittelbereich (26) zur Bevorratung von Schmiermittel (24), einer Schmiermittel-Fördereinrichtung (22) zum Fördern von Schmiermittel (24) zumindest zu dem mindestens einen Lager (16), einer Schmiermittelaufnahme (28) zur Aufnahme von durch die Schmiermittelfördereinrichtung (22) geförderten Schmiermittel, einer mit der Schmiermittelaufnahme (28) verbundenen Zuführleitung (54) zur Zufuhr von Schmiermittel zu dem mindestens einen Lager (16), wobei die Zuführleitung (54) in Montagelage der Vakuumpumpe in den unteren Bereich (56) des mindestens einen Lagers (16) geführt ist, aus dem das Schmiermittel dem mindestens einen Lager (16) zugeführt wird.
Vakuumpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Bereich (56) eine Beruhigungskammer (58) aufweist.
Vakuumpumpe mit mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10), mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14), einem Schmiermittelbereich (26) zur Bevorratung von Schmiermittel (24), einer Schmiermittel-Fördereinrichtung (22) zum Fördern von Schmiermittel zu mindestens einer Schmierstelle und einer Staudruckkammer (66), in die das Schmiermittel (24) von der Schmiermittel-Fördereinrichtung (22) gefördert wird, wodurch in der Staudruckkammer (66) Staudruck entsteht, wobei in einem Auslass (68) der Staudruckkammer (66) eine Filtereinrichtung (70) ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlass (64) der Staudruckkammer (66) unterhalb eines Schmiermittelniveaus (72) im Bereich (26) angeordnet ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (68) über dem Schmiermittelniveau (72) angeordnet ist.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Staudruckkammer (66) ein Magnet (74) angeordnet ist.