DE239213C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-Ά 239213.-KLASSE 27c. GRUPPE -Ά 239213.- CLASS 27c. GROUP

Dr.WOLFGANG GAEDE in FREIBURG i. B.Dr WOLFGANG GAEDE in FREIBURG i. B.

Rotierende Vakuumpumpe. Patentiert Im Deutschen Reiche vom 3. Januar 1909 ab.Rotating vacuum pump. Patented in the German Empire on January 3, 1909.

Die Erfindung betrifft rotierende Pumpen zur Erzeugung hoher Vakua. Wenn man von Kapselpumpen absieht, deren Leistungen in bezug auf die Höhe des erreichbaren Vakuums verhältnismäßig beschränkt sind, beruhen alle bisher bekannten rotierenden Vakuumpumpen auf dem Gedanken, eine aus Schöpfkammern gebildete Trommel in eine Sperrflüssigkeit bis über die Achse eingetaucht umlaufen zu lassen und dadurch nacheinander Gasmengen gleicher Volumina dem Endvakuum zu entnehmen und an das Vorvakuum abzugeben.The invention relates to rotating pumps for generating high vacuums. If you are from Capsule pumps disregard, their performance in relation to the level of the achievable vacuum are relatively limited, are based on all previously known rotating vacuum pumps on the idea of a drum formed from scooping chambers in a barrier liquid to circulate until immersed over the axis and thereby successively gas quantities of the same volume to the ultimate vacuum to be removed and delivered to the fore-vacuum.

Die Notwendigkeit, bei diesen Pumpen eine Sperrflüssigkeit anzuwenden, bringt den Nachteil mit sich, daß die Dampfspannung der Sperrflüssigkeit sehr viel höher ist als die Spannung des aus dem Rezipienten abgesogenen Gases bei den höchsten mit diesen Pum-The need to use a barrier fluid on these pumps has the disadvantage with it that the vapor tension of the barrier liquid is much higher than that Voltage of the gas sucked out of the recipient at the highest with this pump

_ao pen erreichbaren Verdünnungen. _ao pen achievable dilutions.

Die Erfindung vermeidet diesen Übelstand dadurch, daß sie zur Gasförderung ausschließlich die Reibung des Gases zwischen zwei frei relativ zueinander umlaufenden, vorzugsweise zylindrischen trockenen Körpern verwendet. Dabei ist die Vermeidung der Benutzung einer Sperrflüssigkeit an und für sich ein bedeutender Fortschritt, weil das fast ausschließlich für diesen Zweck in Betracht kommende Quecksilber kostspielig ist und im Betriebe allerhand Unbequemlichkeiten mit sich bringt.The invention avoids this drawback in that it is used exclusively for gas extraction the friction of the gas between two freely rotating relative to one another, preferably cylindrical dry bodies used. Avoiding the use of a Barrier fluid in and of itself is a significant step forward, because that is almost exclusively mercury eligible for this purpose is expensive and in operations brings all sorts of inconveniences.

In ihrer einfachsten Form kann die PumpeIn its simplest form, the pump can

nach der Erfindung durch das Schema Fig. ι der Zeichnung dargestellt werden. A ist ein Zylinder, der sich auf einer Welle B drehen kann. C ist ein feststehendes Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, in die der Zylinder A möglichst dicht, aber leicht drehbar paßt. D ist eine zum Zylinder A konzentrische Nut, die im Gehäuse ausgefräst ist. An einer Stelle des Umfanges wird die Nut D durch einen Steg E gesperrt, und zu beiden Seiten des Steges münden in die Nut D das Zuführungsrohr F und das Abführungsrohr G. Die Nut D sei beispielsweise mit Luft gefüllt und die Rohre F und G mit der äußeren Luft in freier Verbindung. Wird der Zylinder A im Sinne des eingezeichneten Pfeiles gedreht, so wird die in der Nut enthaltene Luft durch die Reibung an seiner Mantelfläche mitgerissen. Je tiefer die Nut in radialer Richtung gemessen angenommen wird, desto mehr Luft wird mitgenommen, und da der Zwischenraum zwischen der umlaufenden Wandfläche des Zylinders A und der beispielsweise als feststehend angenommenen des Gehäuses C bei E kleiner ist als bei D, so wird eine Stauung der Luft bei G stattfinden, oder wenn die Kanäle F und G, wie beispielsweise angenommen worden ist, in freier Verbindung mit der Außenluft sind, so wird die Luft bei F angesogen und bei G ausgestoßen.According to the invention by the scheme Fig. ι of the drawing are shown. A is a cylinder that can rotate on a shaft B. C is a fixed housing with a cylindrical bore into which the cylinder A fits as tightly as possible, but easily rotatable. D is a groove concentric to cylinder A , which is milled out in the housing. The groove D is blocked by a ridge E to a point on the circumference, and open on both sides of the web in the groove D the feed tube F and the discharge pipe G. The groove D is, for example, filled with air, and the tubes F and G with the outside air in free communication. If the cylinder A is rotated in the direction of the arrow drawn, the air contained in the groove is entrained by the friction on its outer surface. The deeper the groove is assumed to be measured in the radial direction, the more air is entrained, and since the space between the circumferential wall surface of the cylinder A and that of the housing C , which is assumed to be fixed, for example, is smaller at E than at D, the Air take place at G , or if channels F and G, as has been assumed, are in free communication with the outside air, the air is sucked in at F and expelled at G.

Es wurde gefunden, daß eine gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgeführte reine Reibungspumpe sich besonders gut zur Erzeugung hoher Vakua eignet. Da nämlich der Koeffizient der inneren Reibung von Gasen unabhängig von ihrem Druck ist, so ist unter sonst unveränderten Umständen der Unterschied der Drucke vor und hinter der Pumpe innerhalb sehr weiter Grenzen für alle Drucke unveränderlich. Ist also die Pumpe so ab-It has been found that a pure one carried out as described above Friction pump is particularly suitable for generating high vacuums. Namely because the coefficient of internal friction of gases is independent of their pressure, all other things being equal, the difference is the pressures upstream and downstream of the pump are within very wide limits for all pressures immutable. So is the pump so

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gemessen, daß sie bei einer bestimmten Umlaufszahl einen Druckunterschied von beispielsweise 6 cm Quecksilber erzeugt, so wird sie den Druck im Rezipienten nur auf 70 cm bringen, wenn sie gegen Atmosphärendruck von 76 cm arbeitet. Schaltet man sie aber hinter eine Vorpumpe, welche ein Vorvakuum von 10 cm erzeugt, so erhält man ein Endvakuum von 4 cm. Bei hohen Verdünnungen verliert diese Regel ihre Gültigkeit. Der Versuch zeigt aber, daß bei diesen Verhältnissen mit einem Vorvakuum von etwa 1 mm schon sehr hohe Endvakua erhalten werden.measured that they have a pressure difference of, for example, at a certain number of revolutions 6 cm of mercury is generated, it will only bring the pressure in the recipient to 70 cm if it is against atmospheric pressure of 76 cm works. If you put it behind a backing pump, which creates a backing vacuum of 10 cm is generated, a final vacuum of 4 cm is obtained. At high dilutions this rule loses its validity. The experiment shows, however, that under these conditions very high final vacuums can be obtained with a fore-vacuum of about 1 mm.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine Ausführungsform der Pumpe dargestellt', die zur Erzeugung sehr hoher Luftverdünnungen geeignet ist. Fig. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 in den Fig. 3 und 4. Fig. 3 ist ein Schnitt nach 3-3 in den Fig. 2 und 4, und Fig. 4 zeigt dieIn Figs. 2 to 4, an embodiment of the pump is shown 'which is used to generate very high air dilutions is suitable. FIG. 2 is a section along 2-2 in FIG Figures 3 and 4. Figure 3 is a section along 3-3 in Figures 2 and 4, and Figure 4 shows that

ao Pumpe von oben gesehen. .ao pump seen from above. .

Auf die Welle B ist das zylindrische Gußstück A aufgekeilt, in dessen Umfang beispielsweise acht Nuten D eingedreht sind. Das Gehäuse C ist mit den Ringschmierlagern R für die Welle B versehen und umschließt die Trommel A an der Peripherie möglichst dicht, ohne sie zu berühren. An der Oberseite des Gehäuses C ragen die aus einzelnen Lamellen bestehenden und zu einem Kamm vereinigten Stege E in die Nuten D der Trommel und' füllen die Nuten, möglichst dicht aus, ohne indes die Wandungen der Trommel zu berühren. Zu beiden Seiten der Stege sind im Gehäuse die öffnungen f und g (Fig. 2) vorgesehen, welche die aus den Nuten verdrängte Luft in das auf das Gehäuse aufgeschraubte und mit Kanälen f_v f_%, g_x, g₂ und Anschlußstutzen F und G versehene Gußstück H leiten. In Fig. 4 sind die in der Ebene 4-4 (Fig. 2) liegenden Kanäle in dem Gußstück H punktiert eingezeichnet. Die Drucköffnung g_x der mittleren Nuten ist durch die Kanäle /, / mit den Saugöffnungen f₂, f_z der äußeren Nuten, ferner F mit f und G mit g₂, g₂ ^ver" bunden. Die vier mittleren Nuten sind somit mit den vier äußeren in Reihe geschaltet, wodurch eine höhere Saugwirkung als bei Parallelschaltung und der Vorteil erzielt wird, daß öldämpfe von der Lagerschmierung nicht in den Rezipienten gelangen können.The cylindrical casting A is keyed onto the shaft B , and eight grooves D, for example, are screwed into its circumference. The housing C is provided with the ring lubrication bearings R for the shaft B and encloses the drum A at the periphery as tightly as possible without touching it. At the top of the housing C, the webs E consisting of individual lamellae and combined to form a comb protrude into the grooves D of the drum and fill the grooves as tightly as possible without touching the walls of the drum. On both sides of the webs the openings f and g (Fig. 2) are provided in the housing, which the air displaced from the grooves into the screwed onto the housing and with channels f _v f _% , g _x , g ₂ and connecting pieces F and G provided casting H guide. In Fig. 4 the channels lying in the plane 4-4 (Fig. 2) in the casting H are drawn in dotted lines. The pressure port g _x of the middle grooves through the channels /, / with the suction openings f _2, f _z of the outer grooves, further F with F and G with g ₂ g, prevented ₂ ^ver ". The four middle grooves are therefore with the four outer ones connected in series, which results in a higher suction effect than with parallel connection and the advantage that oil vapors from the bearing lubrication cannot get into the recipient.

Mit der Welle wird zum Antrieb bei K ein schneilaufender Motor, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Dampfturbine, gekuppelt.A high-speed motor, for example an electric motor or a steam turbine, is coupled to the shaft for the drive at K.

Zur Erzeugung hoher . Vakua wird der Stutzen F mit dem Rezipienten und der Stutzen G mit einer Vorpumpe verbunden, z. B. einer Kapselpumpe, welche imstande ist, ein Vakuum von etwa 1 mm Quecksilbersäule zu geben, und die Pumpe im Sinne des Pfeiles in Fig. 2 in Umdrehung versetzt.To generate high. Vacuum becomes the connection F with the recipient and the Nozzle G connected to a backing pump, e.g. B. a capsule pump, which is able to to give a vacuum of about 1 mm of mercury, and the pump in the direction of the arrow in Fig. 2 in rotation.

Bei zweckmäßiger Ausführung wirkt die Pumpe nach der Erfindung sehr viel schneller als alle bisher bekannten Hochvakuumpumpen und bietet außerdem, noch den wichtigen Vorteil, daß sich weder Quecksilberdämpfe noch öldämpfe im erzeugten Vakuum bilden können.With an expedient execution, the pump according to the invention works much faster than all previously known high vacuum pumps and also offers the important advantage that neither mercury vapors nor oil vapors can form in the vacuum created.

Claims

Godfather t-An sayings:

1. Rotating vacuum pump, characterized in that two adjacent bodies (for example two concentric cylinders) without the interposition of a barrier fluid are set in mutual rotation, and that an inflow opening and an outflow opening enlarged by one Part of the space between the two bodies are connected to each other in such a way that the enlarged Part of the interspace gas is conveyed from the inflow to the outflow by friction on the surfaces of the bodies

. will.

2. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the intermediate space is formed by grooves (D) in the lateral surface of the circumferential body designed as a cylinder, which are connected one behind the other in groups at the locking point (E) through connecting channels (J) in such a way that the gas pressure decreases from the ends of the cylinder towards the center.

For this purpose ι sheet of drawings.