DE3446482A1

DE3446482A1 - Rotations-vakuumpumpe

Info

Publication number: DE3446482A1
Application number: DE19843446482
Authority: DE
Inventors: Tadao Ishizawa; Masami Kakinuma; Hirofumi Narashino Chiba Kotaka
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1985-07-11
Also published as: US4697994A; GB8422494D0; JPS60142092A; FR2557644A1; GB2152144A; GB2152144B

Description

Anmelderin: Seiko Seiki Kabushiki Kaisha, Chiba, Japan

Rotations-Vakuumpumpe

Die Erfindung betrifft mehrstufige Rötations-Vakuumpumpen.

Die meisten bekannten Rotations-Vakuumpumpen weisen einen Arbeitsraum mit nur einer Arbeitskammer auf, wie beispielsweise die Gaede-Pumpe. Um mit derartigen Vakuumpumpen ein Hochvakuum zu erzielen, sind mehrstufige Anordnungen bekannt, bei denen mehrere Drehkolben- und Statoreinheiten zu einer Tandem-Anordnung mit einer gemeinsamen Rotorwelle miteinander verbunden werden, wobei die Auslaßseite mit der Saugseite der folgenden Pumpe verbunden wird. Bei derartigen Konstruktionen wird noch als nachteilig angesehen, daß sie einen großen Raumbedarf und eine verhältnismäßig komplizierte Konstruktion besitzen und daß eine verhältnismäßig große Antriebsleistung erforderlich ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine mehrstufige Rotations-Vakuumpumpe anzugeben, die eine raumsparende Konstruktion aufweist, einen geringeren Leistungsbedarf besitzt und eine mehrstufige Verdrängung mit Hilfe einer einzigen Drehkolben-Statoreinheit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mehrstufige Rotations-Vakuumpumpe gelöst, die einen Drehkolben oder einen Rotor aufweist, der horizontal in einem zylindrischen Arbeitsraum angeordnet ist und diesen in eine Mehrzahl von Arbeitskammern unterteilt. Es sind eine Anzahl von in radialer Richtung gleitend verschiebbaren Flügeln vorgesehen. Ein Kanal verbindet einen Auslaß einer Arbeitskammer in einer ersten Stufe mit einem Einlaß einer Arbeitskammmer bei einer zweiten Stufe. Eine im Verbindungskanal ausgebildete Zwischenkammer dient zur Speicherung von bei der ersten Stufen aus der Arbeitskammer herausgepumpten Gas. Ein dazwischenliegendes Ventil ermöglicht den

Eintritt von herausgepumptem Gas in den Einlaß der Arbeitskammer bei der zweiten Stufen, sobald der Druck des in der Zwischenkammer gespeicherten herausgepumpten Gases einen vorherbestimmten Druck erreicht.

Deshalb ist es möglich, mit Hilfe einer einzigen Drehkolben-Statoreinheit eine mehrstufige Verdrängung zu erzielen, sowie eine Verringerung des Raumbedarfs der Vorrichtung und eine Verringerung der zum Antrieb erforderlichen Leistung. Durch die Verwendung der Zwischenkammern kann ferner der Wirkungsgrad der Vakuumpumpe erhöht werden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer zweistufigen Rotations-Vakuumpumpe gemäß der Erfindung.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einem Gehäuse 1 ein Stator 2 mit einer einen Arbeitsraum 4 bildenden inneren Ausnehmung vorgesehen, die beispielsweise einen elliptischen Querschnitt aufweist. Auf der Vorderseite und auf der Rückseite des Stators ist jeweils ein nicht dargestellter Seitenblock angeordnet, um einen zylindrischen Arbeitsraum mit elliptischem Querschnitt zu begrenzen.

Ein Drehkolben 5 weist eine Mehrzahl von Flügeln 6 auf, die in radialer Richtung gleitend verschiebbar sind. Eine Welle 5a ist an dem vorderen und hinteren Seitenblock gelagert, so daß der Drehkolben 5 drehbar in horizontaler Richtung in dem zylindrischen Arbeitsraum 4 angeordnet ist.

Beide Enden des Drehkolbens 5 stehen in Berührung mit den Seiten des Arbeitsraums 4 entsprechend der Nebenachse des elliptischen Querschnitts, um den Arbeitsraum 4 in zwei gleich ausgebildete sichelförmige Arbeitskammern 7,8 zu unterteilen, so daß auf beiden Seiten in Richtung der größeren Abmessung das gleiche Arbeitsvolumen vorhanden ist.

In dem Stator 2 ist ein erster Einlaß 12 ausgebildet. Ein Auslaß 13 steht in Verbindung mit der Arbeitskammer 7. Ein zweiter Einlaß 15 und ein Auslaß 18 stehen mit der zweiten Arbeitskammer 8 in dem zylindrischen Arbeitsraum in Verbindung. Auf der Außenseite jeder Auslaßöffnugn 13,18 ist jeweils ein Auslaßventil 14,19 angeordnet.

Zwischen dem Stator 2 und dem Gehäuse 1 sind zwei Zwischenkammern 9a, 9b vorgesehen, die durch eine Bohrung 10 miteinander verbunden sind. Auf der Innenwand der Zwischenkammer 9a ist das Auslaßventil 14 angeordnet, in der anderen Zwischenkammer 9b ist eine mit der Einlaßöffnung 15 versehene Auslaßöffnung 17 vorgesehen. Ein dazwischenliegendes Ventil 16 ist auf der Innen^-

wand der Einlaßöffnung 15 angeordnet. Dieses Ventil 16 wird geöffnet, wenn der durch das Auspumpen verursachte Druck in den beiden Zwischenkammern 9a, 9b einen vorherbestimmten Wert erreicht.

Der erste Einlaß 12 steht in Verbindung mit dem Niederdruckgas durch den Einlaß 11, der sich zu dem vorderen Seitenblock öffnet. Der Auslaß 18 steht in Verbindung mit der Außenseite über einen Zwischenraum 20, der zwischen dem Stator und dem Gehäuse 1 ausgebildet ist und mit der Auslaßseite auf dem hinteren Seitenblock in Verbindung steht.

Im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Wenn sich der Drehkolben 5 im Uhrzeigersinn dreht, gleiten die Enden der Flügel 6 entlang der Innenwand des Arbeitsraums, um eine geeignete Arbeitsweise zwischen dem Einlaß und dem Auslaß mit Hilfe der beiden Arbeitskammern 7,8 zu ermöglichen. In die Arbeitskammer 7 wird mit der Bewegung der Flügel 6 Niederdruckgas eingesaugt und das Auslaßventil 14 wird geöffnet, um das eingesaugte Gas durch die Auslaßöffnung 13 in die Zwischenkammer 9a herauszupumpen. Wenn der Druck des in die Zwischekammern 9a, 9b herausgepumpten Gases nach einer Wiederholung dieses Zyklus einen vorherbestimmten Wert erreicht, wird das Ventil 16 geöffnet, so daß herausgepumptes Gas von dem Auslaß 17 in den zweiten Einlaß 15 gelangt.

In der Arbeitskammer 8 wird dann das herausgepumpte Gas von dem zweiten Einlaß 15 aufgenommen und ein Verdrängungsvorgang wird dazuaddiert. Als Folge davon wird das Auslaßventil 19 geöffnet, um das ausgepumpte Gas dem mit der Atmosphäre verbundenen Auslaß 18 zuzuführen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird deshalb in den beiden Arbeitskammern 7,8 eine zweistufige Verdrängung durchgeführt. Die Verwendung der beiden Zwischenkammern 9a, 9b zwischen den beiden Arbeitskammern ermöglbht deshalb eine Erhöhung des Wirkungsgrads der Verdrängung.

Claims

F. ENDLICH. POSTFACH 13 26. D-8034 GERMERING

BLUMENSTRASSE 8

D-8034 GERMERING 19. Dez. 1984 E/m Meine Akte: SS-5223

Anmelderin: Seiko Seiki Kabushiki Kaisha, Chiba, Japan

Patentanspruch

Mehrstufige Rotations-Vakuumpumpe mit einem in einem Arbeitsraum (4) horizontal und drehbar angeordneten Drehkolben, der den Arbeitsraum in eine Mehrzahl von Arbeitskammern (7,8) unterteilt, mit an dem Drehkolben in radialer Richtung gleitend verschiebbar angeordneten Flügeln (6), mit einem eine Auslaßöffnung (13) einer Arbeitskammer (7) bei einer ersten Stufe mit einer Einlaßöffnung (15) einer Arbeitskammer (8) bei einer zweiten Stufe verbindenden Kanal, in welche Verbindungskanal eine Zwischenkammer (9a,9b) ausgebildet ist, in der bei der ersten Stufe aus der Arbeitskammer (7) herausgepumptes Gas gespeichert wird, sowie mit einemdazwischenliegenden Ventil (16), durch das das herausgepumpte Gas in die Einlaßöffnung (15) der Arbeitskammer bei der zweiten Stufe gelangt, wenn der Druck des herausgepumpten, in der Zwischenkammer gespeicherten Gases einen vorherbestimmten Druck erreicht.