DE3212313A1

DE3212313A1 - Oelkasten fuer rotationsvakuumpumpen

Info

Publication number: DE3212313A1
Application number: DE19823212313
Authority: DE
Inventors: Hanns-Peter Dr.-Ing. 5000 Köln Berges; Hans-Peter Dr.-Ing. Kabelitz
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-10-13

Description

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LEYBOLD-HERAEÜS GMBH Köln-Bayental

Ölkasten für Rotationsvakuumpumpen

Die Erfindung bezieht sich auf einen ölkasten für Rotations-

Vakuumpumpen. Unter Rotationsvakuumpuinpen sollen ölgedichtete Drehschieber-, Sperrschieber-, Trochoiden- oder ähnliche Vakuumpumpen verstanden werden.

Bei Vakuumpumpen dieser Art ist das eigentliche Pumpengehäuse mit dem Pumpenraum und dem Rotor innerhalb eines äußeren, im wesentlichen quaderförmigen Gehäuses, dem ölkasten, untergebracht. Der ölkasten dient der Aufnahme des Ölvorrates der Pumpe. Ein Teil des Öls wird während des Betriebs der Pumpe im Kreislauf durch das Pumpengehäuse geführt. Auf diesem Weg erfüllt das öl mehrere' Zwecke.

Es dient der Lagerschmierung, der Abdichtung des Rotors im Pumpenraum und nicht zuletzt der Kühlung des Pumpengehäuses. Ölkasten für Vakuumpumpen müssen deshalb nicht nur öldicht ausgeführt sein; sie müssen auch in der Lage sein, die vom Öl aufgenommene Wärme nach außen abzuführen. Es ist deshalb üblich, die Außenwandungen von ölkasten mit Rippen zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Flächen auszurüsten.

Es ist bekannt und üblich, ölkasten für Vakuumpumpen durch -_ Aluminium-Kokillen- oder Sandguß herzustellen. Nachteilig

daran ist, daß bei diesem Herstellungsverfahren bestimmte Wandstärken, sei es die Stärke der Wandungen des ölkastens selbst oder die Stärke der auf die Wandungen aufgebrachten Rippen, nicht unterschritten werden können, was für die gewünschte Wärmeabfuhr ungünstig ist. Außerdem sind derartige Ölkasten relativ schwer. Ihr Gewicht macht einen hohen Anteil des Gesamtgewi der damit ausgerüsteten Vakuumpumpen aus. Neben diesen technischen Nachteilen gibt es einen wirtschaftlichen Nachteil, welcher darin besteht, daß für jede Pumpentype eine gesonderte Gußform notwendig

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ist. Die Kosten der Formen stellen bei den gesamten Herstellkosten der ölkästen einen relativ hohen Anteil dar, da die Serien, mit denen Vakuumpumpen hergestellt werden, wenige Tausend Stück pro Jahr nicht überschreiten.

Die technischen Nachteile können durch übergang auf das bekannte Aluminium-Druckguß-Verfahren für die Herstellung der ölkästen überwunden werden. Dieses erlaubt es, die ölkästen mit wesentlich dünneren Wandstärken auszurüsten, so daß ihre Wärmeleitungseigenschaften verbessert sind und ihr Gewicht reduziert ist. Die Herstellung von Druckgußformen ist jedoch im Vergleich zu Kokillenguß- oder Sandgußformen erheblich kostspieliger. Durch Druckguß hergestellte ölkästen haben sich deshalb auf dem Markt nicht durchsetzen können. Man hat zwar bereits vorgeschlagen, Vakuumpumpen unterschiedlicher Größe mit einheitlichen, durch Druckguß hergestellten ölkästen auszurüsten, um durch Vergrößerung der Serie die anteiligen Kosten für die Gußformen niedriger zu halten. Dieses führte jedoch gerade bei den kleineren Pumpentypen zu teilweise stark überdimensionierten ölkästen, was hinsichtlich der Handlichkeit dieser Pumpen und auch hinsichtlich des notwendigen Ölvorrates von Nachteil ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ölkästen für Rotationsvakuumpumpen zu schaffen, dessen technische Eigenschaften mit den Eigenschaften von durch Aluminiumdruckguß hergestellten ölkästen vergleichbar sind, dessen Herstellkosten demgegenüber aber wesentlich niedriger liegen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der ölkästen einen durch Strangpressen hergestellten Gehäuseabschnitt aufweist. Vorzugsweise besteht dieser Gehäuseabschnitt aus Aluminium und bildet die obere, untere sowie die seitlichen Wandungen des ölkastens. Seine eine Stirnseite ist zweckmäßigerweise mittels eines durch

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Aluminium-Druckguß hergestellten Deckels verschlossen; seine andere Stirnseite ist an einem zentralen Tragteil der Pumpe dicht befestigt. Der entscheidende Vorteil bei der Verwendung eines Strangpreß-Profilabschnittes zum Aufbau des Ölkastens besteht darin, daß er infolge der beim Strangpressen realisierbaren dünnen Wandstärken im Vergleich zu durch Kokillen- oder Sandguß hergestellten ölkästen wesentlich leichter (um bis zu mehr als 50 %) ist und bessere Wärmeleiteigenschaften hat. Hinsichtlich der durch Aluminium-Druckguß hergestellten ölkästen ergibt sich der Vorteil, daß Stranpreßformen wesentlich kostengünstiger herstellbar sind als Druckgußformen. Schließlich kann ein Ölkästen der erfindungsgemäßen Art in beliebigen Längen, also für verschiedene Pumpentypen (einstufig, zweistufig usw.), mit nur einer Form hergestellt werden. Gesonderte Formen für verschiedene Typen einer Typenreihe sind nicht erforderlich, was eine weitere Reduzierung der Kosten für die notwendigen Formen zur Folge hat.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer mit dem erfindungsgemäßen ölkästen ausgerüsteten Pumpe und

Fig. 2 den ölkästen dieser Pumpe, teilweise in Ansicht, teilweise geschnitten.

Von der in Fig. 1 dargestellten Vakuumpumpe sind der ölkästen 1, ein zentrales Tragteil 2, das sich über ein Fußteil 3 auf eine Unterlage abstützt, und der Antriebsmotor 4 sichtbar. Der ölkästen 1 umfaßt den durch Strangpressen hergestellten Gehäuseabschnitt 5, auf dem sich die Rippen 6 befinden. Die vordere Stirnseite des Gehäuseabschnittes 5 ist mittels des durch Aluminium-Druckguß hergestellten Deckels 7 öldicht verschlossen. Mit seiner gegenüberliegenden Stirnwand liegt der Gehäuseabschnitt 5 am

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zentralen Tragteil 2 an, das damit gleichzeitig die zweite Stirnwand des ölkastens bildet. Die Dichtheit gegenüber ölaustritt wird mittels nicht sichtbarer Flachdichtungen erreicht, die zwischen dem Deckel 7 und dem Gehäuseabschnitt 5 einerseits sowie zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem zentralen Tragteil 2 andererseits angeordnet sind. Der Gehäuseabschnitt 5 und der Deckel 7 sind gemeinsam mittels Bolzen 8 am zentralen Tragteil 2 befestigt, wodurch auch die notwendigen Dichtkräfte erzeugt werden können. Fig. 2 zeigt die für die Bolzen 8 im Gehäuseabschnitt 5 vorgesehenen Längsöffnungen 9, die bereits während des Strangpressens entstehen können, also keinen besonderen Bearbeitungsschritt erfordern.

Innerhalb des ölkastens 1 befindet sich in an sich bekannter Weise das eigentliche Pumpengehäuse mit dem Pumpenraum und dem darin untergebrachten Pumpenrotor. Die Welle dieses Rotors ist innerhalb des zentralen Tragteils 2 mit der Antriebswelle des Motors 4 gekuppelt. Im Bereich dieser Kupplung befindet sich weiterhin ein Lüfterrad, das Kühlluft durch die den Rippen 6 des ölkastens 1 zugewandten Öffnungen 11 im zentralen Tragteil 2 fördert. Die Kühlluft strömt entlang der Rippen 6. Der Druckgußdeckel 7 überdeckt ebenfalls die Stirnseite der Rippen 6. Für den Durchtritt der Kühlluft weist deshalb der Deckel 7 die Öffnungen 12 auf

Zusätzlich sind am Druckgußdeckel 7 in seinem oberen Bereich an sich bekannte Mittel 13 zur öleinfüllung und in seinem unteren Bereich ein ölablauf t4 vorgesehen. Weiterhin ist der Deckel 7 mit einem ölauge 15 ausgerüstet, durch das der ölstand beobachtet werden kann. Schließlich liegt im Bereich des Deckels 7 ein Betätigungshebel 16 für die Zu- bzw. Abschaltung eines Gasballastes.

Am Gehäuseabschnitt 5 des ölkastens 1 und am zentralen Tragteil 2 sind winkelförmige Bauteile 17 und 18 mittels Schrauben 19 befestigt, welche jeweils auf einer der beiden

senkrecht zueinander angeordneten Flächenabschnitte als Pumpeneinlaß bzw. -auslaß dienende Anschlußstutzen 21 und 22 tragen. Zur Befestigung dieser Bauteile 17 und 18 sind am Ölkasten 5 und am zentralen Tragteil 2 zur Horizontalen um 4 5 geneigte Flächen vorgesehen, so daß durch eine Drehung der Bauteile 17 und 18 um 180° die Lage der Anschlußstutzen von der in Fig. 1 dargestellten horizontalen Lage in die in Fig. 2 dargestellte vertikale Lage gebracht werden kann.

Aus der Fig. 2 gehen weitere Einzelheiten des durch Strangpressen hergestellten Gehäuseabschnittes 5 des ölkastens 1 hervor. Das innerhalb der Kammer 20 des ölkastens befindliche Pumpengehäuse ist lediglich durch eine strichpunktierte Linie 23 angedeutet. Insgesamt hat der Gehäuseabschnitt 5 einen im wesentlichen rechteckf örrnigen Querschnitt. Seine Seitenwandungen und die Unterseite sind mit Rippen 6 ausgerüstet. Eine obere Kante ist mittels einer um 45° gegenüber der Horizontalen geneigten Fläche 24 abgeschnitten. Die Größe dieser Fläche ist so gewählt, daß das winkelförmige Bauteil 17 mit dem Anschlußstutzen die obere Kante des ölkastens ersetzt. Die Befestigung des Bauteils erfolgt mit Hilfe der Schrauben 19, deren Fußteile 25 in T-förmigen, längsgerichteten Nuten 26 im Material des Ölkastens untergebracht sind. Auch diese Nuten 26, die eine Variierung der Position des Anschluß-Stutzens ermöglichen, entstehen während des.Strangpressens, so daß gesonderte Bearbeitungsschritte nicht erforderlich sind. Die Oberflächengüte von Strangpreßprofilen ist so gvt, daß die Abdichtung des Eauteils 17 auf der schrägen Fläche 24 direkt mit Hilfe eines O-Ringes 27 erfolgen kann.

E:η weiterer Vorteil der Herstellung des Gehäuseabschnittes 5 durch Strangpressen besteht darin, daß es in j einfacher Weise mit Längsführungen für Betätigungsstangen ausgerüstet werden kann. Sine solche Längsführung ist in

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Fig. 2 dargestellt und mit 28 bezeichnet. Sie dient der Aufnahme einer nicht dargestellten Stange für die Betätigung des Gasballastes, auf welcher im Bereich des Deckels 7 der Hebel 16 befestigt ist. Auch die Ausrüstung des Gehäuses 5 mit einer ölablaufrinne 29, der der ölablaß 14 im Gehäusedeckel zugeordnet ist, ist ohne zusätzlich« Bearbeitung möglich.

Schließlich kann dadurch, daß ein Strangpreßprofil auch in Mehrkammer-Bauart herstellbar ist, die Grobabscheidung (Trennung des geförderten Mediums vom öl der Vakuumpumpe verbessert werden. Mit Hilfe derartiger Kammern kann z. B. eine mehrfache Umlenkung der aus der Druckseite der Pumpe austretenden Medien erzielt werden, wodurch die Grobabscheidung entscheidend verbessert wird. Auch durch nachträglich eingesetzte Bauteile kann dieses Ziel erreicht werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Anschlußstutzen 21 als Auslaß. Die von der Pumpe 23 ausgestoßenen, öldämpfe enthaltenden Gase gelangen jedoch zunächst in die separate Kammer 31, die im linken oberen Bereich des ölkastens vorgesehen ist. Von dort aus werden sie mit Hilfe des nachträglich eingesetzten Rohrabschnittes 32 zum Pumpen auslaß geführt. Die Eintrittsöffnung 33 des Rohrabschnittes 32 ist schräg nach oben gerichtet, wodurch infolge der dadurch notwendigen weiteren Umlenkung der Auspuffgase eine zusätzliche Grobabscheidung erzielt wird.

Claims

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LEYBOLD-HERAEUS GMBH Köln-Bayental

Ölkasten für Rotationsvakuumpumpen

ANSPRÜCHE
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.J Ölkasten für Rotationsvakuumpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen durch Strangpressen hergestellten Gehäuseabschnitt (5) aufweist,
2. Ölkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseabschnitt (5) aus Aluminium besteht und daß er die obere, untere sowie die seitlichen Wandungen des ölkastens bildet.
3. Ölkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stirnseite des Gehäuseabschnittes (5) mittels eines Deckels (7) verschlossen ist und daß der Gehäuseabschnitt mit seiner anderen Stirnseite an einem zentralen Tragteil (2) der Pumpe dicht befestigt ist.
4. ölkasten nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Gehäuseabschnittes (5) mit Längsöffnungen (9). für Montagebolzen (8) , zumindest teilweise

mit außen liegenden Längsrippen (6) ,mit einer Längsführung (28) für Betätigungseinrichtungen und/oder mit einer Ölablaufrinne (29) ausgerüstet ist.
5. Ölkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuseabschnittes (5) mehrere Kammern (20, 31) vorgesehen sind.

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6. ölkasten nach Anspruch 5/ dadurch gekennzeichnet , daß eine der Kammern (31) als Sammelraum für die Auspuffgase dient.
7. Ölkasten nach'Anspruch 6, dadurch gekenn· zeichnet, daß er mit einem die Auspuffgase aus der Kammer (31) in den Auspuffstutzen leitenden Rohrabschnitt (32) ausgerüstet ist.
8. ölkasten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem um 45° gegenüber der Horizontalen geneigten Fläche (24) zur Befestigung von Anschlußstutzen ausgerüstet ist.
9. ölkasten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein winkelförmiges Bauteil (17) auf der geneigten Fläche (24) befestigt ist und auf einem der beiden senkrecht zueinander angeordneten Flächenabschnitte den Anschlußstu.tzen (21) trägt.
10. ölkasten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des winkelförmigen Bauteils auf der geneigten Fläche (24) mittels Schrauben (19) erfolgt, deren Fußteile (25) in T-förmigen längsgerichteten Nuten (26) im Material des Gehäuseabschnittes (5) untergebracht sind.

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