DE3152349C2 - Ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil - Google Patents

Ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil

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DE3152349C2 DE19813152349 DE3152349A DE3152349C2 DE 3152349 C2 DE3152349 C2 DE 3152349C2 DE 19813152349 DE19813152349 DE 19813152349 DE 3152349 A DE3152349 A DE 3152349A DE 3152349 C2 DE3152349 C2 DE 3152349C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vakuumpumpen werden in einer großen Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt. Die Beibehaltung des Vakuums im Rezipienten ist hierbei oft kritisch für das unter Vakuum ablaufende Verfahren, Experiment od. dgl. So werden industrielle Platierverfahren, Beschichtungsverfahren und Elektro-Galvanisierungsverfahren in einer evakuierten Kammer durchgeführt. Ein Vakuumverlust in der Kammer, insbesondere aufgrund eines Pumpendefekts, kann zu gravierenden Verlusten an Zeit und Material führen, v. a. aufgrund von Kontamination im Rezipienten aufgrund der eintretenden Umgebungsluft. Daher werden Rückflußverhinderungsventile zwischen dem Rezipienten und der Vakuumpumpe eingesetzt, so daß Schmutzstoffe im Falle eines Pumpendefekts nicht in den Rezipienten zurückfließen können. So zeigt beispielsweise die US-PS 3 406 897 eine ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil als Rückflußverhinderungsventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dieser bekannten Anordnung wird das Steuerventil mit Hilfe eines Elektromagneten in seiner Schließstellung gehalten. Eine Unterbrechung der Stromzufuhr, z. B. aufgrund eines Stromausfalls, führt dann aufgrund der Federvorspannung des Ventilelements zum Übergang des Steuerventils in seine Öffnungsstellung und in der Folge auch zu einem Schließen des Saugstutzenventils. Falls die Vakuumpumpe jedoch aufgrund eines mechanischen oder elektrischen Defekts im Bereich von Vakuumpumpe und Antriebsmotor zum Stehen kommt, ohne daß gleichzeitig die Stromzufuhr zum Elektromagneten unterbrochen wird, bleibt das Steuerventil geschlossen und damit auch das Saugstutzenventil offen. Aufgrund des momentanen Unterdrucks im Rezipienten gelangt in der Folge Luft oder gar Öl aus der Vakuumpumpe durch das offene Saugstutzenventil hindurch in den Rezipienten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau für zuverlässiges Sperren des Rezipienten auch bei nicht-elektrischen Defekten sorgt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Druckölanschluß der Vakuumpumpe liefert Drucköl mit dem betriebsgemäßen Überdruck nur so lange, wie die Vakuumpumpe tatsächlich läuft. Bei Stillstand der Vakuumpumpe, aus welchem Grunde auch immer, geht dementsprechend der Öldruck augenblicklich gegen Null, mit dem Ergebnis, daß das Steuerventil öffnet und in der Folge das Saugstutzenventil schließt. Darüber hinaus wird das Saugstutzenventil auch dann selbsttätig geschlossen, wenn lediglich das Ölversorgungssystem der Vakuumpumpe defekt ist, sei es aufgrund zu geringen Ölpegels, starker Ölkontamination oder eines Ausfalls der Ölpumpe. Ferner wird das Saugstutzenventil auch dann geschlossen, wenn die mechanische Verbindung zwischen Antriebsmotor und Vakuumpumpe defekt ist, oder wenn die Vakuumpumpe als solche defekt ist, da sich letzteres in aller Regel auch auf den Druck des Hochdruckanschlusses auswirkt. Dabei ist der bauliche Aufwand denkbar gering, da der Steueranschluß des Steuerventils lediglich an einen Druckölanschluß des ohnehin bereits vorhandenen, der Abdichtung sowie der Schmierung der Vakuumpumpe dienenden Öldrucksystems anzuschließen ist.
Für diese spezielle Art der Steuerung der Schließbewegung des Saugstutzenventils gibt der Stand der Technik kein Vorbild. Die GB-PS 1 195 361 zeigt zwar eine Reihe von Ausführungsbeispielen, in welchen die Steuerung der Bewegung des Kolbens des Saugstutzenventils auf unterschiedliche Weise realisiert wird, nämlich mit Hilfe einer Vakuumpumpe oder eines Elektromagneten oder mechanisch oder auch mit Hilfe einer hydraulischen Hochdruckpumpe; jedoch wird bei all diesen Ausführungsformen der Kolben des Saugstutzenventils ausschließlich durch die Kraft einer Vorspannfeder in die Schließstellung bewegt und nicht aufgrund einer Druckdifferenz zwischen Kammer und Ventildurchgang wie bei dem eingangs genannten Saugstutzenventil. Bei einem etwaigen Federbruch sind die bekannten Ausführungsformen funktionsuntüchtig.
Die DE-AS 12 66 438 zeigt ein Rückflußverhinderungsventil in einem gesonderten Verbindungsrohr zwischen einer Vorvakuumpumpe und einer Hochvakuumpumpe. Auch hier wird das Rückflußventil mit Hilfe eines Elektromagneten gesteuert. Hält die Vorvakuumpumpe beispielsweise aufgrund eines mechanischen Defekts an, ohne Einfluß auf das Magnetventil, so bleibt das Rückflußverhinderungsventil offen.
Schließlich ist aus der DE-PS 67 34 97 eine Vakuumpumpe mit einem unmittelbar durch den Pumpendruck gesteuerten Saugstutzenventil bekannt, also ohne Einsatz eines Steuerventils und den damit verbundenen Vorteilen wie leichtes, zuverlässiges Auslösen und von der Ansteuerung des Steuerventils unabhängig vorgebbare, insbesondere verzögerte Schließbewegung des Saugstutzenventils. Das bekannte Saugstutzenventil wird wiederum durch ein Federelement (Federbalg) in der Schließstellung gehalten und durch den Unterdruck bei laufender Vakuumpumpe in die Öffnungsstellung bewegt. Hierbei kann der Unterdruck von einer zusätzlichen kleinen Saugpumpe bereitgestellt werden, was den Bauaufwand erhöht.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ventilsitz an einer den Saugstutzen tragenden Deckelplatte angeordnet ist und daß bei geschlossenem Saugstutzenventil die Deckelplatte gemeinsam mit dem am Ventilsitz aufgrund des Unterdrucks im Rezipienten gehaltenen Ventilteller mit Kolben von der Vakuumpumpeneinheit gesondert entfernbar ist. Aufgrund dieser Maßnahmen ist es möglich, die Vakuumpumpe von der Deckelplatte und dem aufgrund des Unterdrucks im Rezipienten am Ventilsitz gehaltenen Ventilteller mit Kolben gesondert zu entfernen. Die Pumpe kann daher insbesondere zu Reparaturzwecken ausgetauscht oder repariert werden, ohne daß der Rezipient belüftet werden muß.
Bevorzugt ist das Ventilelement des Steuerventils als Membran ausgebildet.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kolben in der Kammer ein Spiel aufweist, um das Öffnen des Saugstutzenventils nach einem Wiederingangsetzen der Vakuumpumpe nach einer Unterbrechung durch entsprechend dem Spiel gedrosseltem Austritt von Umgebungsluft aus der Kammer zu verzögern. Dies hat zur Folge, daß vor Öffnung des Saugstutzenventils in der Vakuumpumpe bereits ein nicht unerhebliches Vakuum aufgebaut worden ist, so daß ein kurzfristiges Einströmen von Luft oder von Schmutzstoffen in den Rezipienten beim Öffnen des Saugstutzenventils im wesentlichen ausgeschlossen ist.
In den übrigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. In dieser Zeichnung stellt dar:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß mit Saugstutzenventil ausgebildeten, ölgedichteten Vakuumpumpe,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Saugstutzenventils gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt des Saugstutzenventils in der Öffnungsstellung, in der ein Fluß von Gas oder anderem Fluid durch das Saugstutzenventil hindurch möglich ist,
Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt des Saugstutzenventils in der Schließstellung, in der ein Einströmen von Umgebungsluft oder Schmutzstoffen in das evakuierte System verhindert wird.
In der Zeichnung wird die Erfindung ganz allgemein von einem Saugstutzenventil (Rückflußverhinderungsventilanordnung) 10 verkörpert mit einem festen Gehäuse 12, durch welches ein Strömungsdurchgang 14 führt, der dafür ausgelegt ist, eine Verbindung herzustellen zwischen einem stromaufwärts gelegenen zu evakuierenden Rezipienten und einer Vakuumpumpe 16. Um einen Rückfluß zu verhindern, ist ein Ventilelement 18 im Gehäuse 12 zwischen einer Öffnungsstellung (Fig. 4) und einer Schließstellung (Fig. 5) bewegbar. In der Öffnungsstellung ist das Ventilelement 18 von der Eingangsöffnung 20 zum Durchgang 14 hin beabstandet; in der Schließstellung blockiert das Ventilelement 18 den Fluidfluß durch die Eingangsöffnung 20.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Falle eines Pumpendefekts der Rückfluß dadurch minimiert, daß das Ventilelement 18 schnell in die Schließstellung gebracht wird. Dies wird durch Belüftung einer Kammer 24 hinter dem Ventilelement 18 durch einen Leitungsabschnitt (Luftdurchgang) 22 hindurch erreicht mit Umgebungsluft, die unter höherem Druck steht als die evakuierte Luft. Der höhere Luftdruck drückt einen Kolben 26, welcher in der Kammer 24 gleitverschiebbar aufgenommen ist, nach oben, was dazu führt, daß ein Ventilteller 28 des Ventilelements 18 die Öffnung 20 gegen einen Rückfluß in das gerade evakuierte System absperrt.
Die Strömung der Umgebungsluft in die Kammer 24 wird von einem Steuerventil mit einer Membran 30 gesteuert. Während des Laufes der Pumpe 16 ist Hochdruck-Hydraulikfluid über einen Druckölanschluß 32 angeschlossen, um die normalerweise offene Membran 30 in einer Schließstellung zu halten, in der der Leitungsabschnitt 22 abgedichtet ist. Wenn die Pumpe 16, aus welchen Gründen auch immer, zu arbeiten aufhört, öffnet die federbelastete Membran 30, woraufhin Luft in den Leitungsabschnitt 22 eindringen kann, die das Ventilelement 18 in die Schließstellung, wie vorstehend beschrieben, drückt. Falls die Pumpe 16 aufgrund eines mechanischen Defektes od. dgl. ersetzt werden soll, kann die gesamte Ventilanordnung oder einfach die Gehäusedeckelplatte 34 mit dem aufgrund des Ansaugeffektes an Ort und Stellung gehaltenen Ventilelements 18 von der Pumpe 16 entfernt werden, ohne daß das Vakuum im Rezipienten zusammenbricht.
Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bewegt sich das Ventilelement 18 nicht sofort in die Öffnungsstellung, wenn die Pumpe 16 nach einer Unterbrechung wieder zu laufen beginnt. Die unter höherem Druck stehende, im Durchgang 22 und in der Kammer 24 verbleibende Umgebungsluft hält das Ventilelement 18 in seiner Schließstellung bis schließlich ausreichend viel Luft durch den Spielzwischenraum zwischen dem Kolben 26 und den Wänden der Kammer 24 hindurch ausströmt, so daß das Ventilelement 18 in seine Öffnungsstellung fallen kann. Dies gibt der Vakuumpumpe 16 ausreichend Zeit, um ein relativ hohes Vakuum aufzubauen und so das momentane Einströmen von Schmutzstoffen in das System bei offenem Ventilelement 18 reduziert.
Im folgenden wird das Saugstutzenventil 10 im Detail beschrieben:
Fig. 1 zeigt das Saugstutzenventil 10 montiert an der Oberseite der Vakuumpumpe 16 der Bauart mit einem Elektromotor 36 in direkter Antriebsverbindung mit rotierenden (nicht dargestellten) Pumpenelementen, die in ein Ölbad innerhalb eines Gehäuses 38 eingetaucht sind. Das Saugstutzenventil 10 ist auf eine Pumpenträgerplatte 40 montiert derart, daß der Durchgang 14 in der Ventilanordnung unmittelbar mit dem Einlaß zu den Pumpenkammern kommuniziert. Die Pumpe 16 selbst kann von beliebiger üblicher Bauart sein, beispielsweise Drehschieberpumpe; die Einzelheiten der Pumpenkonstruktion sind nicht dargestellt und auch nicht näher erläutert.
Das Gehäuse 12 des Saugstutzenventils 10 ist im wesentlichen zweiteilig aufgebaut mit einem im wesentlichen hohlen Körperabschnitt 42, welcher den inneren Durchgang 14 definiert und oben durch eine Deckelplatte 34 verschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Unterseite des Abschnitts 42 unmittelbar oberhalb des Einlasses zur Vakuumpumpe 16 angebracht, um eine direkte Verbindung herzustellen. Gas aus dem System, welches gerade evakuiert wird, tritt in das Saugstutzenventil 10 durch die Eingangsöffnung 20 in der Deckelplatte 34 ein; die Deckelplatte 34 nimmt, wie dargestellt, einen Saugstutzen (Anschlußteil) 44 über einer Verschraubung auf. Das äußere Ende des Saugstutzens 44 ist konisch verjüngt zur Einführung in einen Gummischlauch od. dgl. Zum schnellen Schließen der Öffnung zur Verhinderung eines Rückflusses bei Pumpenausfall, geht ein innerer Querträgerarm 46 von einer Wand des Körperabschnitts 42 aus, der das Ventilelement 18 unmittelbar unterhalb der Öffnung 20 haltert.
Das Ventilelement 18 besteht aus dem Ventilteller (Dichtelement) 28 und dem Kolben 26, der von der Kammer 24 im Ende des Trägerarms 46 gleitverschiebbar aufgenommen ist. Der Ventilteller 28 ist im wesentlichen scheibenförmig und umfaßt eine flache Stützplatte 48 aus Aluminium oder anderem steifen Material, welche von einem Dichtelement 50 in Form einer Schicht eines Elastomer- Werkstoffs oder gummiähnlichen Werkstoffs wie z. B. Neopren, Polyurethan od. dgl. bedeckt ist, um für eine leckfreie Dichtung an der Öffnung 20 zu sorgen. Der Ventilteller 28 ist am Kolben 26 über ein Kugelgelenk 52 befestigt. Hierbei ist das Kugel-Verbindungsteil am oberen Ende des Kolbens 26 durch eine zentrale Öffnung in der Stützplatte 48 in eine im Elastomer-Werkstoff ausgeformte Kugelpfanne 54 eingeführt. Diese Anordnung sorgt für ein geringes Spiel oder Planschlag des Ventiltellers 28, was für eine gute Abdichtung gegen die Öffnung 20 selbst bei kleinen Herstellungs- oder Dimensionsschwankungen sorgt. Der Kolben 26 ist vorzugsweise zylindrisch und die Kammer 24 von entsprechender Form mit derartigen Abmessungen, daß der Kolben 26 innerhalb der Kammer 24 sich nach oben und nach unten gleitend bewegen kann.
Wie vorstehend kurz beschrieben, wird bei der vorliegenden Erfindung Luftdruck eingesetzt, um im Falle eines Pumpendefektes das schnelle Hochdrücken des Kolbens 26 und des Ventiltellers 28 zum Abdichten der Öffnung 20 gegen Rückfluß zu unterstützen. Die Strömung der Umgebungsluft zwischen dem Leitungsabschnitt (Luftdurchgang) 22, der zur Kammer 24 führt, und einem Umgebungsluft-Belüftungsanschluß 60 im Körperabschnitt 42 wird vom Steuerventil mit Membran 30 gesteuert, welches in eine große Ausnehmung 58 im Körperabschnitt 42 des Gehäuses 12 eingebaut ist. Wie am besten den Fig. 3, 4 und 5 zu entnehmen ist, erstreckt sich der Leitungsabschnitt 22 von der Kammer 24 durch den Trägerarm 46 hindurch und durch den Mittelpunkt einer Bodenfläche 56 der Ausnehmung 58. Der Belüftungsanschluß 60, kommuniziert ebenfalls durch die Bodenfläche 56 hindurch. Die Membran 30 ist in die Ausnehmung 58 eingebaut, wobei ihr Umfangsrand an einer Schulter 62 ruht, die rings um die innere Bodenkante in der Ausnehmung 58 herum verläuft und die die Membran 30 oberhalb der Bodenfläche 56 der Ausnehmung 58 haltert. In dieser Stellung kann Umgebungsluft vom Belüftungsanschluß 60 durch den Raum zwischen der Membran 30 und der Bodenfläche 56 der Ausnehmung 58 hindurch mit dem Leitungsabschnitt 22 kommunizieren.
Der Umfangsrand der Membran 30 wird an Ort und Stelle gehalten und dabei gegen die Schulter 62 gedrückt mittels eines im wesentlichen zylindrischen Einsatzelements 64, welches innerhalb der Ausnehmung 58 angeordnet und an Ort und Stelle mit Hilfe eines Sprengringes 66 verriegelt ist. Das Einsatzelement 64 hat geringfügig kleineren Durchmesser als die Ausnehmung 58. Das Einsatzelement 64 ist gegenüber der Innenfläche der Ausnehmung 58 durch zwei voneinander beabstandete O-Ringe 68 abgedichtet, die auch für die Ausbildung eines ringförmigen Strömungsdurchgangs (Ringkanals) 70 zwischen dem Einsatzelement 64 und der Innenoberfläche der Ausnehmung 58 sorgen. Ein innerer T-förmiger Durchgang 72 (in den Fig. 4 und 5 mit unterbrochenen Linien dargestellt) innerhalb des Einsatzelements 64 erstreckt sich von der Seitenfläche des Einsatzelements 64, wo er mit dem ringförmigen Strömungsdurchgang 70 in Verbindung steht, bis zur Endfläche des Einsatzelements 64, wo er unmittelbar hinter der Membran 30 ausmündet.
Die Membran 30 wird normalerweise aufgrund der Krafteinwirkung einer zusammengepreßten, innerhalb des Leitungsabschnitts (Umgebungsluftdurchgangs) 22 angeordneten Spiralfeder 76 in einer Stellung mit Abstand von der Bodenfläche 56 der Ausnehmung 58 gehalten. Um das Membranventil zu schließen, wird unter Druck stehendes Fluid angelegt, und zwar durch den Druckölanschluß (Hochdruckanschluß) 32 im Körperabschnitt 42 hindurch, welcher mit dem ringförmigen Strömungsdurchgang 70 um das Einsatzelement 64 in unmittelbarer Verbindung steht. Das Fluid fließt vom Strömungsdurchgang 70 durch den T-förmigen Durchgang 72 hindurch und drückt die Membran 30 gegen das abgeschrägte Ende des Leitungsabschnitts 22, wodurch dieser gegen den Eintritt von Umgebungsluft abgedichtet ist. Dieses unter Druck stehende Fluid wird von einem hochdruckseitigen Auslaß der Vakuumpumpe 16 bereitgestellt; es hat sich herausgestellt, daß ein Überdruck von 120 kPa (18 psig) ausreichend ist, um die Membran 30 geschlossen zu halten. Sobald dieser Druck im Falle eines Pumpendefekts abfällt, bringt die Feder 76 die Membran 30 wieder in die normale Öffnungsstellung zurück, woraufhin die Kammer 24 durch den Leitungsabschnitt 22 hindurch mit Umgebungsluft belüftet werden kann. Die Membran 30 ist vorzugsweise aus elastischem Gummi oder Elastomer-Werkstoff, der wiederholtem Abbiegen standhält.
Während des Betriebes ist der Rezipient (das zu evakuierende System) im Normalfall mit der Vakuumpumpe 16 über ein flexibles Rohr verbunden, welches über das verjüngte Ende des Saugstutzens 44 geschoben und dort festgeklemmt ist. Die Pumpe 16 wird daraufhin in Gang gesetzt; Gas fließt vom Rezipienten durch den Saugstutzen 44, die Öffnung 20 und den Durchgang 14 im Ventilgehäuse 12 hindurch und in die Pumpe 16. In dieser Betriebsart befindet sich das Ventilelement 18 in der in Fig. 4 dargestellten Stellung, wobei der Ventilteller 28 von der Öffnung 20 beabstandet ist, so daß Luft aus dem System, welches gerade evakuiert wird, entfernt werden kann. Ein Ausgangsanschluß der Pumpe 16 ist über den Druckölanschluß 32 angeschlossen und setzt die Membran 30 an dessen der Feder 76 entgegengesetzten Seite unter Druck und preßt infolgedessen die Membran 30 gegen das Ende des Leitungsabschnitts 22, was den Eintritt von Umgebungsluft vom Belüftungsanschluß 60 her ausschließt.
Falls die Pumpe 16 ihren Lauf unterbricht, aus welchem Grund auch immer, steht nicht länger mehr Hochdruckfluid zur Verfügung, um die Membran 30 in Schließstellung zu halten. Die Feder 76 drückt die Membran 30 in die Öffnungsstellung, woraufhin Umgebungsluft vom Belüftungsanschluß 60 her den Leitungsabschnitt 22 und die Kammer 24 belüftet. Die Luft fließt durch eine Seitennut 78 in der Kammeroberfläche bis zu einem Orte unterhalb des Kolbens 26 und drückt den Kolben 26 und den Ventilteller 28 nach oben zum Abschließen der Öffnung 20. Hierdurch wird ein Rückfluß in das evakuierte System verhindert. In der dargestellten Ausführungsform dichtet der Ventilteller 28 tatsächlich gegen den Bodenrand des Saugstutzens 44 ab, welcher in die Öffnung 20 eingeschraubt ist und sich geringfügig bis unterhalb der inneren Oberfläche der Deckelplatte 34 erstreckt. Dies dient jedoch nur zu Darstellungszwecken; der Ventilteller 28 würde die Öffnung 20 auch dann abdichten, wenn der Saugstutzen 44 nicht vorhanden wäre.
Falls die Unterbrechung des Pumpvorgangs auf einen mechanischen Fehler zurückzuführen ist, der eine Reparatur oder einen Austausch der Pumpe 16 erforderlich macht, kann das gesamte Saugstutzenventil 10 oder lediglich die Deckelplatte 34 einfach dadurch entfernt werden, daß Bolzen 80 gelöst werden, welche die Anordnung zusammenhalten und an der Pumpe 16 befestigen. Der Ventilteller 28 bleibt in abgedichtetem Kontakt mit der Öffnung 20 aufgrund des Vakuums im evakuierten System. Nachdem die Pumpe repariert oder eine neue Pumpe bereitgestellt worden ist, kann das gesamte Saugstutzenventil 10 an die neue Pumpe festgeschraubt werden; oder es kann die Deckelplatte 34 und der Ventilteller 18 mit einem neuen, an der neuen Pumpe vorgesehenen Körperabschnitt 42 wieder verbunden werden. Auf jeden Fall kann die Pumpe relativ leicht ausgetauscht oder repariert werden, ohne daß das evakuierte System zur Umgebungsatmosphäre hin geöffnet werden muß.
Nach dem Wiederingangsetzen der Vakuumpumpe 16 nach der Unterbrechung bewegt sich der Ventilteller 18 nicht automatisch in die Öffnungsstellung. Ehe der Ventilteller 18 sich in die Öffnungsstellung bewegen kann, muß die im Leitungsabschnitt 22 und in der Kammer 24 eingeschlossene Umgebungsluft entfernt werden. Vorzugsweise ist der Spielraum zwischen den Oberflächen des Kolbens 26 und der Kammer 24 ausreichend klein, kleiner oder gleich etwa 0,051 mm (0,002 inch), um das Entweichen der eingeschlossenen Umgebungsluft zwischen den Flächen hindurch einzuschränken. Dies hat eine Verzögerung in der Freigabe des Ventiltellers 18 zur Folge, die es der Vakuumpumpe 16 erlaubt, ein wesentliches Vakuum aufzubauen, ehe das Saugstutzenventil öffnet. Hierdurch wird das kurzzeitige Einströmen von Luft oder anderen Schmutzstoffen in das evakuierte System beim Öffnen des Ventils reduziert, wodurch der insgesamte Rückfluß minimiert wird, der im Falle einer Betriebsunterbrechung der Vakuumpumpe auftreten kann.

Claims (9)

1. Ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil zum Absperren eines an einem Saugstutzen angeschlossenen Rezipienten und zum Belüften der Vakuumpumpe beim Abschalten, wobei das Saugstutzenventil einen in einer Kammer gleitverschiebbar gelagerten Kolben und einen am Kolbenende angeordneten Ventilteller aufweist, welcher in einem Ventildurchgang außerhalb der Kammer angeordnet ist und einem Ventilsitz des Saugstutzens gegenüberliegt, und wobei ein Steuerventil in einer die Kammer mit der Umgebungsatmosphäre verbindenden Steuerleitung angeordnet ist mit einem Ventilelement, welches beim Betrieb der Vakuumpumpe in einer die Steuerleitung unterbrechenden Schließstellung gegen ein kammerfernes Ende eines Leitungsabschnittes der Steuerleitung zwischen Kammer und Steuerventil abdichtend andrückt und welches beim Abschalten der Vakuumpumpe durch die Vorspannung des Ventilelements durch eine Feder in eine die Steuerleitung freigebende, vom kammerfernen Ende des Leitungsabschnittes entfernte Öffnungsstellung übergeht, wodurch sich der Ventilteller des Saugstutzenventils aus einer Öffnungsstellung mit Abstand zwischen Ventilteller und Ventilsitz in eine Schließstellung mit dichtender Anlage des Ventiltellers am Ventilsitz aufgrund des den Druck im Ventildurchgang übersteigenden Druckes in der Kammer bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckölanschluß (32) der Vakuumpumpe (16) mit einem abgedichteten Druckraum verbunden ist, der von der vom kammerfernen Ende des Leitungsabschnittes (22) abgewandten Seite des Ventilelements des Steuerventils begrenzt wird zur Beaufschlagung des Ventilelements während des Betriebes der Vakuumpumpe (16) entgegen der Vorspannung der Feder (76) mit dem Öldruck.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz an einer den Saugstutzen (44) tragenden Deckelplatte (34) angeordnet ist und daß bei geschlossenem Saugstutzenventil (10) die Deckelplatte (34) gemeinsam mit dem am Ventilsitz aufgrund des Unterdrucks im Rezipienten gehaltenen Ventilteller (28) mit Kolben (26) von der Vakuumpumpe (16) gesondert entfernbar ist.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement des Steuerventils als Membran (30) ausgebildet ist.
4. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (28) ein Dichtelement (50) umfaßt.
5. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (26) in der Kammer (24) ein Spiel aufweist, um das Öffnen des Saugstutzenventils (10) nach einem Wiederingangsetzen der Vakuumpumpe (16) nach einer Unterbrechung durch entsprechend dem Spiel gedrosselten Austritt von Umgebungsluft aus der Kammer (24) zu verzögern.
6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel höchstens 0,05 mm beträgt.
7. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (28) und der Kolben (26) über ein Kugelgelenk (52) miteinander verbunden sind.
8. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30) in einer den abgedichteten Druckraum bildenden zylindrischen Ausnehmung in einem Gehäuse (12) angeordnet und von einer Bodenfläche (56) der Ausnehmung beabstandet ist, wobei die Steuerleitung über die Bodenfläche (56) der Ausnehmung verläuft zum Absperren durch die Membran (30) durch Anlage an der Bodenfläche (56) in der Schließstellung der Membran (30).
9. Vakuumpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30) von einem von der Ausnehmung aufgenommenen Einsatzelement (64) in der Ausnehmung eingespannt gehalten ist, wobei ein ringförmiger Strömungsdurchgang (70) zwischen der Seitenwand der Ausnehmung und dem Einsatzelement (64) festgelegt ist, mit dem der Druckölanschluß (32) verbunden ist und wobei ferner das Einsatzelement (64) einen inneren Durchgang (72) aufweist, der an seinem einen Ende mit dem ringförmigen Strömungsdurchgang (70) verbunden ist und dessen anderes Ende der Membran (30) gegenüberliegt.
DE19813152349 1980-10-10 1981-10-08 Ölgedichtete Vakuumpumpe mit einem Saugstutzenventil Expired - Lifetime DE3152349C2 (de)

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US06/195,874 US4366834A (en) 1980-10-10 1980-10-10 Back-flow prevention valve
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