DE3200471A1

DE3200471A1 - Ueberstroemventil

Info

Publication number: DE3200471A1
Application number: DE19823200471
Authority: DE
Inventors: Jürgen 6301 Biebertal Steinmüller
Original assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Current assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Priority date: 1982-01-09
Filing date: 1982-01-09
Publication date: 1983-07-21
Also published as: GB2113357B; GB8300401D0; GB2113357A

Description

— If —

: P. : : : " Ο·": 3200Λ71

"ÜBERSTRÖMVENTIL "

Die Erfindung betrifft ein gewichtsbelastetes Überströmventil vorzugsweise zum Einsatz an Vakuumpumpen oder Pump-Kombinationen, insbesondere Wälzkolbenpumpen, um die Pumpen oder Teile derselben vor überdruck zu schützen. Mit Hilfe dieses Überströmventils wird bei Vakuumpumpen und Pumpständen ein
Druckausgleich zwischen den einzelnen Stufen oder zwischen
einer Stufe und Atmosphäre bewirkt. Es kann sowohl zwischen einzelnen Pumpen oder Pumpstufen als auch direkt zwischen
Saug- und Druckleitung einer Pumpe, insbesondere einer Wälzkolbenpumpe eingebaut werden. Im letzten Fall ist das Überströmventil sehr oft ein integriertes Bauteil der Pumpe.
Dabei handelt es sich um ein gewichtsbelastetes Ventil, das bei über- oder Unterschreiten einer maximal zulässigen Druckdifferenz öffnet bzw. schließt.

Beim Aufbau von Vakuumpumpständen stuft man das Saugvermögen der einzelnen Vakuumpumpen untereinander ab, um einen besseren Wirkungsgrad zu erreichen. Dies ist insbesondere
der Fall bei Drehschieber- und bei Wälzkolbenpumpen und bei mehreren Wälzkolbenpumpen in Reihenschaltung. Werden die

Pumpen zusammen angeschaltet so baut sich wegen des üblicher weise geringeren Saugvermögens der Vorpumpe auf der Druckseite der nachfolgenden WaIzkolbenpumpe ein Überdruck auf. Nach Überschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz Öffnet das Überströmventil. Die von der Vorpumpe nicht übernommenen Gase strömen von der Druckseite der nachfolgenden Wälzkolbenpumpe nach außen oder durch einen Kanal zur Saugseite der Wälzkolbenpumpe zurück. Solange bis durch den abfallenden Ansaugdruck die vorbestimmte Druckdifferenz am Überströmventil unterschritten ist und das Überströmventil wieder schließt.

Ventile dieser Art sind bekannt und werden in Vakuumpumpen und Pumpständen insbesondere in Wälzklbenpumpen eingebaut. In der Deutschen Offenlegungsschrift 28 44 019 wird z.B. eine Wälzkolbenpumpe mit einem Überströmventil beschrieben, das unter einen Winkel von 4 5° zur Förderrichtung an der Pumpe angeordnet ist. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die durch das Gewicht erzeugte Kraft in zwei Komponenten zerlegt wird. Somit steht nur eine Teilkraft als eigentliche Schließkraft des Überströmventils zur Verfügung.

Der gemeinsame Nachteil der seither existierenden gewichtsbelasteten Überströmventile, besonders beim Einsatz an Wälzkolbenpumpen ist die leicht erregbare Eigenfrequenz des Ventilkörpers durch·den pulsierenden Förderstrom. Dies führt

• S-

zu starken Schwingungen bis hin zu Beschädigungen oder gar zur Zerstörung des Ventiles oder der Pumpe. Deshalb muß der Ventilkörper gedämpft werden. Die Dämpfung erfolgt z.B. bei einem der existierenden Ventile über sogenannte Reibstifte aus Teflon-Bronze, die über eine Feder an einen Führungsstift angedrückt sind. Der Nachteil der Konstruktion ist die leichte Verschmutzung der Reibstifte und der relativ große Aufwand.

Bei der in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 8 44 019 beschriebenen Anordnung ist die Dämpfung nur unter sehr hohem technischen Aufwand (Spalte von einigen lOOstel Millimeter), mit Lagerbuchsen aus Polytetrafluoräthylen zu erreichen. Diese unterliegen im Betrieb einem großen Verschleiß und sind durch ihre leichte Verschmutzung für die chemische Industrie nur bedingt einsetzbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gewichtsbelastetes Überströmventil für Vakuumpumpen und Pumpstände, insbesondere für Wälzkolbenpumpen vorzustellen, bei dem die beschriebenen Nachteile, insbesondere die mangelhafte Dämpfung beseitigt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß für den zylindrischen Ventilkörper als Reibungsglied Rechteckringe verwendet werden. Als Träger dieser Rechteckringe dient

der zylindrische Ventilkörper, der sich in einer Zylinderbuchse, die als Ventilführung dient, bewegt. An die fertigungstechnische Genauigkeit beider Bauteile werden keine hohen Anforderungen gestellt. Als Dämpfung dient die axiale Federkraft der Rechteckringe. Die aufgenommene Dämpfungsenergie wird beim Ventilhub an der Zylinderwand in Reibungswärme umgewandelt und abgeführt. Gleichzeitig ergeben sich im Zylinder minimale Spalte. Somit entsteht ein zusätzlicher Dämpfungseffekt durch die eingeschlossene Luftmenge. Dieser Effekt ist bei Drücken in der Größenordnung des Atmosphärendruckes besonders groß und wirkt sich auf die Dämpfung von großen Druckstößen besonders positiv aus..

Die Druckdifferenz, bei der das Ventil öffnet bzw. schließt, kann durch Änderung der Gewichtsbelastung, z.B. durch Zufügen oder Wegnehmen von Ringen oder Scheiben eingestellt werden.

Anhand der folgenden Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 Überströmventil mit Rechteckringen Fig. 2 Wälzkolbenpumpe mit Überströmventil im Seitenteil integriert

Fig. 3 Wälzkolbenpumpe mit Überströmventil im Mittelkörper

Fig. 4 ViaIzkolbenpumpe mit Überströmventil in gesonderter Leitung

In Figur 1 ist das Überströmventil im Schnitt dargestellt. In einer Zylinderbuchse 9, die als Ventil führung dient und mit einem Deckel 10 abgeschlossen ist, gleitet ein zylindrischer Kolben 6. Dieser Kolben dienst als Träger für die Rechteckringe 11. Durch den Ventilteller 12 wird die Saugseite 2 von der Druckseite 3 einer Vakuumpumpe getrennt.

In Figur 2 ist das Überströmventil als integrierter Bauteil im Seitenteil 8 einer Wälzkolbenpumpe 1 dargestellt. Es dient zur Absperrung des Verbindungskanals 4 zwischen der Saugseite 2 und der Druckseite 3 einer Wälzkolbenpumpe. Die als Ventilführung dienende Zylinderbuchse 9 wird hier durch das Ventilgehäuse gebildet.

Bei der Anordnung, die im Schnitt in Fig. 3 dargestellt ist, befindet sich der Verbindungskanal 4 zwischen Saugseite 2 und Druckseite 3 einer Wälzkolbenpumpe 1 mit dem Überströmventil 7 direkt am Mittelteil des Pumpengehäuses 5. Durch Vertauschen des Flansches 13 und des Deckels einschließlich Ventileinheit ist ein Betrieb der Wälzkolbenpumpe mit horizontaler Fördereinrichtung möglich.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie der Verbindungskanal 4 zwischen der Saugseite 2 und der Druckseite 3 einer Wälzkolbenpumpe 1 mit dem Überströmventil 7a als besondere Leitung an die Wälzkolbenpumpe angeflanscht ist.

Lee'rseit

Claims

ARTHUR PFEIFFER VAKUUMTECHNIK WETZLAR GMBH 6334 ASSLAR Patentansprüche:

1.; Gewichtsbelastetes Überströmventil, insbesondere für Wälzkolbenpumpen und Pumpstände, welches zwischen der Saugseite (2) und der Druckseite (3) einer Wälzkolbenpumpe (1) oder einer Pumpstufe angeordnet ist und bei Überschreiten einer maximal zulässigen Druckdifferenz öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß es senkrecht angeordnet ist und die Dämpfung durch einen oder mehrere Rechteckringe (11), die auf einem zylindrischen Kolben (6) angebracht sind, in einer Zylinderbuchse (9) als ■ Ventilführung erfolgt.

2. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ventilführung dienende Zylinderbuchse (9) durch das Gehäuse des Ventils gebildet wird und mit einem Deckel (10) verschlossen ist.

3. Überströmventil nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die eingestellte Druckdifferenz durch einfache Gewichtsveränderung, z.B. durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Ringen oder Scheiben variiert werden kann.

• a-

4. Überströmventil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bauteil einer Wälzkolbenpumpe (1) in deren Seitenteil (8) integriert ist.

5. Überströmventil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es im Verbindungskanal (4) zwischen Saugseite (2) und Druckseite (3) einer Wälzkolbenpumpe

(1) angeordnet ist und dieser Verbindungskanal (4) seinerseits am Mittelteil des Pumpengehäuses (5) angebracht ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verdrehen der beiden Flansche (13) und (13¹) ein Betrieb der Wälzkolbenpumpe (1) mit horizontaler Förderrichtung ermöglicht wird.

7. Überströmventil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es im Verbindungskanal (4) zwischen der Saugseite (2) und der Druckseite (3) einer Wälzkolbenpumpe (1) angeordnet ist und dieser Verbindungskanal seinerseits als gesonderte Leitung an die Wälzkolbenpumpe (1) angeflanscht ist.