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nVakuumpumpe " Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpe, bestehend
aus Gehäuse mit zylindrischem Innenraum, darin arbeitendem Rotor mit in Schlitzen
des Rotors geführten Schiebern, das Gehäuse abschliedenden Gehäusedeckeln, sowie
Ein- und Auslaßöffnung. Derartige Vakuumpumpen sind in verschiedenen AusfUhrungsformen
bekannt, insbesondere sind solche bekannt, bei denen der Rotor exzentrisch im Innenraum
des Gehäuses gelagert ist. Dabei ist zur Unterteilung des Innenraumes in als Saug-
und Druckräume arbeitende Schöpfräume die Anordnung so getroffen, daß der Rotor
mit seiner Oberfläche längs einer Linie an der Innenwand des Innenraumes anliegt
und die in den
Schlitzen des Rotors geführten Schieber über die
Innenwand des Innenraums gleiten. Das ist insofern nachteilig, als die Abdichtung
zwischen Oberfläche des Rotors und Ihnenwand des Innenraums wegen des notwendigerweise
erforderlichen Spaltes unvollkommen bleibt. Hinzu kommt, daß auch die Abdichtung
zwischen den Schiebern und der Innenwand des Innenraumes ungUnstig ist, da, bedingt
durch die exzentrische Lagerung des Rotors eine Abdichtung nur längs einer Linie
und nicht auf einer Fläche möglicht ist. Diese unvollkommenen Dichtungen haben Einbußen
an Förderhöhe zur Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe der eingangs
beschriebenen Art mit verbesserter Abdichtung zwischen Saug- und Druckraum anzugeben,
die im Ergebnis auch eine bessere Förderhöhe aufweist.
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Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, bestehend aus Gehäuse mit
zylindrischem Innenraum, darin arbeitendem Rotor mit in Schlitzen des Rotors geführten
Schiebern, das Gehäuse abschließenden Gehäusedeckeln, sowie Ein- und Auslaßöffnung.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Rotor zentrisch im Innenraum
angeordnet ist und der Innenraum durch einen am Gehäuse in einerNut gelagerten Trenriflilgel
sowie durch die mittels einer Steuereinrichtung in den Schlitzen des Rotors geführten
Schiebern in mehrere Schöpfräume unterteilt ist.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß die
Abdichtung zwischen Saug- und Druckräume, bzw. zwischen der Oberfläche des Rotors
und dem Trennflügel sowie der Innenwand des Innenraumes und den Schiebern, flächenhaft
erfolgt
und nicht wie bei den bekannten Ausführungsformen lediglich
langes einer Linie; denn die einander zugeordneten Dichtungsflachen weisen Jeweils
den gleichen Krtlmmungsradius auf. Es läßt sich praktisch eine spaltlose Abdichtung
zwischen Saug- und Druckräumen erreichen. Die durch Flächenpressung der aufeinandergleitenden
Flächen bedingte Reibungskraft kann durch Auswahl geeigneter Materialien mit guten
Gleiteigenschaften, wozu auch Kunststoffe gehören, vermindert werden. Auf Jeden
Fall wird die durch erfindungsgemäßen Maßnahmen maximale Förderhöhe bei einer Vakuumpumpe
der eingangs beschriebenen Art erreicht.
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Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung bestehen mehrere Möglichkeiten,
So soll nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen
werden, daß die Steuereinrichtung aus zumindest einer in einem Gehäusedeckel untergebrachter
Steuerkurve und darauf geführten Steuernocken der Schieber besteht. Dabei liegt
es im Rahmen der Erfindung, bei Mehrfachanordnungen der Vakuumpumpe, beispielsweise
bei zwei hintereinander angeordneten Innenräumen mit darin arbeitenden Rotoren,
die Steuereinrichtung in einem Zwischenflansch oder dergleichen unterzubringen.
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Die Ausbildung der Steuerkurve richtet sich nach den für die Steuerung
der Schieber zu berücksichtigenden Gesichtspunkten. Als besonders vorteilhaft empfiehlt
die Erfindung, daß die Steuerkurve aus einem kreisförmigen und einem elliptischen
Teilstück besteht, wobei das elliptische Teilstück demden Trennflügel aufnehmenden
Halbraum des Innenraums zugeordnet ist. Die Steuerkurve ist also in bezug auf
den
Innenraum so ausgebildet, daß die Schieber über die Steuernocken im Bereich des
Trennflügels von der Innenwand des Innenraumes abgehoben werden und längs einer
elliptischen Bahn geführt werden. Dabei werden die Schieber von den Schlitzen des
Rotors aufgenommen. Da der Uebergang zwischen dem kreisförmigen und dem elliptischen
TeilstUck stoßfrei erfolgt, ist ein sehr ruhiger Lauf der Vakuumpumpe gewährleistet.
Zweckmäßigerweise wird man den Radius des kreisförmigen Teilstückes der Steuerkurve
so groß ausführen, daß die Schieber auf der Innenwand des Innenraumes aufliegen
und die Steuernocken von der Steuerkurve abheben.
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Zur Optimierung der Abdichtung zwischen Saug- und Druckraum im Bereich
der Nahtstelle zwischen Trennflugel und Rotor sieht die Erfindung vor, daß der Trennflugel
verschiebbar in der Nut gelagert und gegen den Rotor drückbar ist. Die auf den Trennflügel
wirkende Kraft kann durch Federwirkung, b1-druck oder dergleichen bewirkt werden.
Schließlich sollte, einer weiteren Empfehlung der Erfindung folgend, die Anordnung
so getroffen werden, daß der Trennflügel in dem im eingebauten Zustand der Vakuumpumpe
oberen Halbraum des Innenraumes angeordnet ist und der auf der Druckseite des Trennflügels
gelegene Schöpfraum in an sich bekannter Weise ölgefüllt ist. Damit wird einerseits
eine ständige Schmierung der aufeinandergleitenden Flächen erreicht, andererseits
aber auch eine zusätzliche Abdichtung durch die Wirkung des die Flächen benetzenden
blas. Darüber hinaus dient das 1 zum Ausfüllen der schädlichen Räume auf der Druckseite
des Trennflügels und damit der Steigerung der Förderhöhe,
wie an
sich bekannt ist.
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Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen
darin, daß bei einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe flächenl!afte Abdichtung zwischen
Saug- und Druckräumen verwirklicht werden kann, im Gegensatz zu linienförmiger Abdichtung
bei herkömmlichen Vakuumpumpen. Daraus resultiert eine beachtliche Steigerung der
Förderhöhe. Im übrigen zeichnet sich die erfindungsgemäße Vakuumpumpe aufgrund der
Führung der Schieber mittels einer Steuereinrichtung durch ruhigen Lauf, große Betriebssicherheit
und lange Lebensdauer aus.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt
durch eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch
den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand
nachFig. 1.
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Die in den Figuren dargestellte Vakuumpumpe besteht in ihrem grundsätzlichen
Aufbau aus einem Gehäuse 1 mit zylindrischem Innenraum 2, der im AuaBUhfungsbeispiel
kreisförmigen Querschnitt
aufweist, einen in dem Innenraum 2 arbeitenden
Rotor 3 mit in Schlitzen 4 des Rotors 3 geführten Schiebern 5,6 sowie das Gehäuse
1 abschließenden Gehäusedeckeln 7. Im Gehäuse 1 sind zum Innenraum 2 führende Ein-
und Auslaßöffnungen 8,9 angebracht, die gegebenenfalls noch mit Ventilen versehen
sein können. Man entnimmt insbesondere der Fig. 2, daß der Rotor 3 zentrisch im
Innenraum 2 des Gehäuses 1 angeordnet ist, und daß der Innenraum 2 durch einen am
Gehäuse 1 in einer Nut 10 gelagerten Tremnflügel 11 sowie durch die in den Schlitzen
4 des Rotors 3 geführten Schieber 5,6 in Schöpfräume unterteilt ist. Die Schieber
5,6 werdenbei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Fliehkraft gegen die Innenwand
des Innenraumes 2 gedrückt. lin übrigen ist eine Steuereinrichtung 12 vorgesehen,
die die Schieber 5,6 auf ihrem Umlauf im - bei der Fig. 2 dargestellten AusfUhrungsform
- oberen Halbraum des Innenraumes 2 unterhalb des Trennflügels 11 vorbeiführen.
Diese Steuereinrichtung 12 ist in Gehäusedeckeln 7 beidseits des Innenraums 2 untergebracht
und besteht aus einer Steuerkurve 13 und darauf gerührten, an die Schieber 5,6 anschließenden
Steuernocken 14,15. Die Steuerkurve 13 besteht aus einem kreisförmigen 16 und einem
elliptischen Teilstück 17. Das zeigt insbesondere die Fig. 3.
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Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß das elliptische Teilstück
17 dem oberen Halbraum des Innenraumes 2 in Fig. 2 zugeordnet ist, wobei die Schieber
5,6 von den Steuernocken 14,15 auf einer elliptischen Bahn geführt werden und dabei,
insbesondere im Bereich des größten Krümmungsradius der
Ellipse,
vollstandig von den Schlitzen 4 des Rotor 3 aufgenommen werden.
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Der TrennflUgel 11 ist in der Nut 10 des Gehäuses 1 verschiebbar gelagert
und wird durch eine Feder 18 gegen den Rotor 3 gedruckt. Im Ubrigen ergibt sich
aus der Darstellung in Fig. 2, die die Vakuumpumpe in eingebautem Zustand zeigt,
daß der Trennfltlgel 11 im oberen Halbraum des Innenraumes 2 angeordnet ist. Zusätzlich
ist der auf der Druckseite des Trennflügels 11 gelegene Schöpfraum in an sich bekannter
Weise mit Öl gefllllt, wodurch einerseits eine Verkleinerung des schädlichen Raumes
erreicht wird andererseits gute Schmierung der Vakuumpumpe gewährleistet ist.
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Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe arbeitet wie folgt: Uber die aufder
Saugseite des Trennflügels 11 gelegene Einlaßöffnung 8 wird ein Glas in den zwischen
Trennflügel 11 und Schieber 5 gebildeten Schöpfraum (Saugraum) eingesaugt, und zwar
so lange, bis die Einlaßöffnung 8 durch den nachfolgenden Schieber 6 abgedeckt wird.
Diesen Zustand zeigt die Fig. 2. Bei weiterer Drehung des Rotors 3 im Uhrzeigersinn
wird der sich dem Trennflügel 11 nähernde Schieber 5 von seinen auf den Steuerkurven
13 geführten Steuernocken 14 von der Innenwand des Innenraumes 2 abgehoben und allmählich
in den Schlitz 4 des Rotors 3 geschoben. Dabei läuft das O1, welches sich in dem
vor dem Trennflügel 11 befindlichen Schöpfraum (Druckraum) befindet, dem zweiten
Schieber 6 entgegen. Gleichzeitig steigt das Gas zur Auslaßöffnung 9 empor.
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Bei weiterer Drehung des Rotors 3 im Uhrzeigersinn wird nunmehr das
Gas durch die Auslaßöffnung 9 gedrückt, die durch ein Rückschlagventil abgesichert
sein kann. Das Öl bleibt im Druckraum, weil, nachdem alles Gas in die Auslaßöffnung
9 gedrückt wordenPist, der Schieber 5 von der Innenwand abhebt und damit dem öl
den Weg in den nächsten Schöpfraum freigibt.
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Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße
Vakuumpumpe für andere Zwecke, z.B. als Verdichter einzusetzen.
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