DE3500917A1

DE3500917A1 - Drehschieber-vakuumpumpe

Info

Publication number: DE3500917A1
Application number: DE19853500917
Authority: DE
Inventors: Zwetko DDR 6300 Ilmenau Zwetkow
Original assignee: Medizin und Labortechnik Leipzig VEB
Current assignee: Deutsche Med-Lab Leipzig Ia O-7035 Leipzig GmbH
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1985-01-12
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DD223773A1; DD223773B5

Description

Drehschieber-Vakuumpumpo
Drehschieberpumpen zur Erzeugung von Grob- und Feinvakuum haben ein breites Anwendungsgebiet gefunden. Bevorzugte Anwendungsgebiete sind: Vorvakuumerzeugung für 01- und C)uecksilber-Diffusionspumpen, Entgasen unter Vakuum, Glühen und Sintern von Metallen unter Vakuum, Valcuumtrocknung, Gefriertrocknung, Vakuumimprägnierung, Vakuumdestillation, Valcuumverformung plastischer Wericstoffe, Vakuumverpackungstechnik und vieles andere.
Drehschieber-Vakuumpumpen bekannter Ausführung bestehen im wesentlichen aus einem zylindrischen Pumpengehäuse und einem in ihm exentrisch angeordneten Rotor Zwei oder mehr im Rotorschlitz untergebrachte und durch Federn und Fliehkraft auseinandergedrückte Schieber gleiten entlang der Gehäusewand. Bei Drehung des Rotors vergrößert sich der von Rotor und Pumpengehäuse gebildete, im Querschnitt sichelförmige Schöpfraum zum Saugstutzen hin. Im Maximum wird der Schöpfraum vom folgenden Schieber zum Saugstutzen abgeschlossen.
Das Gas wird beim Weiterdrehen verdichtet, bis das ölüberlagerte Auspuffventil sich öffnet und das Gas ausgestoßen wird.
Der Schöpfraum der Pumpen beträyt nur etwa knapp ein Fünftel des Gehäusevolumens und ist somit relativ klein. Bezogen auf das Saugvermögen sind die radialen oder axialen Abmessungen der Pumpen groß; das Masse-Leistungs-Verhältnis ist zu groß.
Verbunden hiermit ist ein hoher Materialeinsatz und ein hoher Arbeitsaufwand.
Die großen Mantel- und Stirnflächen des Rotors bewirken verhältnismäßig große Reibungsverluste.
Die Erfindung hat den Zweck, den Material - und Arbeitsaufwand, bezogen auf das Saugvermögen, zu senken, damit das Masse-Leistungs-Verhältnis zu verbessern und die Reibungsverluste zu reduzieren.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Drehschiebervauumpumpe zu entwickeln, deren Schöpfraum wesentlich größer als ein Fünftel des Gehäusevolumens ist und deren Rotor einen geringen Reibungswiderstand aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen: Der Durchmesser des Rotors beträgt höchstens Go 6 des Durchmessers des Gehäuseinnenraumes, ist aber vorzugsweise kleiner als dessen Radius. Der Rotor besitzt nur einen über die gesamte Schlitzlänge gleitenden Schieber, der aus zwei aufeinandergleitenden und durch Druckfedern radial auseinandergedrüclcten Hälften zusammengesetzt ist. Die radiale Länge der Schieberhälften ist kleiner oder maximai gleich der kleinsten von ihnen gebildeten Sehnenlänge, aber größer als die Differenz zwischen dem Durchmesser des Gehäuseinnenraumes und dem Durchmesser des Rotors.
In einer zweckmäßigen ausführung ist weiterhin vorgesehen: Die Schieberhälften sind als Platten ausgeführt, die mit einander zugewandten radialen Nuten für die Aufnahme der Druckfedern versehen sind. Bei kleineren Pumpen ist der Rotor als durchgehende Welle ausgebildet.
Die zugehörige Zeichnung zeigt die Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehschieber-Vakuumpumpe. Dargestellt sind nur die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Teile.
Der Pumpenkörper und der Antriebsmotor sind horizontal an einer Aufnahme gegenüberliegend angeflanscht. An dieser Aufnehme sind die hauptsächlichen Anschluß- und Bedienelemente wie Saugstutzen 2, Druckstutzen 3, Gasballastventil, Fuß und Ölablaßstutzen angebracht Motor und Pumpst u fe sind mit einer Kupplung verbunden. Der Pumpkörper besteht aus dem Pumpengehäuse 1 und zwei Lagerdeckeln. In ihnen ist der Rotor 4 exzentrisch gelagert. Der Innenraum des Pumpengehäuses 1 hat einen Durchmesser 5 und einen i'adius 6. Der Rotor 4 besitzt den Durchmesser 7. Der Durchmesser 7 beträgt 42 ;, des Durchmessers 5, ist also kleiner als der Radius 6, Der Rotor 4 ist mit einem durch seine Achse gehenden Schlitz 8 versehen. In ihn ist ein Schieber 9 eingeschoben, der sich aus zwei aufeinandergleitenden Hälften lo ;ll zusammensetzt.
Die Hälften lo;ll sind z.B als Hartgewebeplatten ausgeführt, deren Gleitkanten 12;13 abgeschrägt bzw. abgerundet sind, Die sich berührenden Innenflächen weisen radial verlaufende Nuten 14 ;15 auf, die einander zugewandt sind und Hohlräume für die Aufnahme von Druckfedern 16 bilden. Als Auflageelemente für die Druckfedern 16 snd an ihren Enden Kugeln 17 eingesetzt. Die Nuten 14;15 sind so angeordnet, daß die als Widerlager für die Kugeln 17 und damit auch für die Federn 16 dienenden Nutzenden 20 ;21 näher an den Gleitkanten 12 ;13 als an den gegenüberliegenden Kanten 22 ;23 der jeweiligen Hälfte lo;11 liegen, Dic radiale Länge 18 der Schieberhälften lo;ll ist so gewählt, daß sie etwa 95 % der Länge 19 der kleinsten von ihnen gebildeten Sehne beträgt. Sie ist auf jeden Fall größer als die Differenz zwischen dem Durchmesser 5 und dem Durchmesser 7, etwa das winundeinhalbfache dieser Differenz.
Die Funktionsweise der beschriebenen Pumpe basiert auf dem eingangs beschriebenen Wirkprinzip der Drehschieber-Vakuumpumpe.
Die Abweichungen gegenüber den bekannten Pumpen resulticren aus dem wesentlich kleineren Rotor 4 im Pumpengehäuse 1 und dem andersartigen Aufbau des Schiebers 9. Der Schöpfraum 24 nimmt maximal ein Volumen von 50 tol des Gehäusevolumens ein, wenn die Gleiticante 12 die Uffnung des Saugstutzens 2 erreicht. Der Schisber 9 trennt den Schöpfraum 24 vom Kompressionsraum 25 in jeder Winkelstellung des Rotors 4. Bei einer vollen Umdrehung des Rotors 4 sind zwei Saugtakte und zwei Druck- (Ausstoß-) Takte zu verzeichnen, wobei immer ein Saugtakt und ein Drucktakt zeitlich zusammenfallen. Die Schieberhälften lo;ll gleiten hierbei über ihre gesamte Länge 18 durch den Schlitz S.
Infolge der Druckfedern 16 und der Fließkraft sowie der exzentrischen Anordnung des Rotors 4 gleiten sie gloichzeitig aufeinander. Der Schieber 9 ist so in den Schlitz s eingeschoben, daß die saugseitige Schieberhälfte lo immer voll in den Schlitz D eingreift, die druckseitige Schieberhälfte 11 jedoch nur im ziemlich zusammengeschobenen Zustand des Schiebers 9. Bei der anderen möglichen Anordnung des Schieber 9 im Schlitz 8 ist die Beanspruchung des Schiebers 9 größer.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen: 1 Pumpengehäuse 2 Saugstutzeri 3 Druckstutzen 4 Rotor 5 Durchmesser von 1 6 Radius von 1 7 Durchmesser von 4 8 Schlitz 9 Schieber lo Schieberhälfte 11 Schieberhälfte 12 Gleitkante von lo 13 Gleitkante von 11 14 Nut von lo 15 Nut von 11 16 Druckfeder 17 Kugel 18 Radiale Länge von lo;ll 19 Kleinste Sehnenlänge 20 Nutende von 14 21 Nutende von 15 22 Kante von lo 23 Kante von 11 24 Schöpfraum 25 Kompressionsraum

Claims

PatentansprUc 1. Drehschieber-Valcuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (7) des Rotors (4) höchstensr60 % des Durchmessers (5) des Pumpengehäuses (1) beträgt, vorzugsweise aber kleiner als dessen Radius (6) ist, der Rotor (4)'nur einen über die gesamte Schlitzlänge gleitenden Schieber (9) aufweist, der aus zwei aufeinandergleitenden und durch Druckfedern (16) radial auseinandergedrückten Hälften (lo; 11) zusammengesetzt ist, und die radiale Länge (18) der Schieberhälften (lo;ll) kleiner oder maximal gleich der kleinsten von ihnen gebildeten Sehnenlänge (19), aber größer als die Differenz zwischen dem Durchmesser (5) des Pumpengehäuses (1) und dem Durchmesser (7) des Rotors (4) ist.
2. Drehschieber-Valcuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberhälften (lo;ll) als Platten ausgeführt sind, die mit einander zugewandten radialen Nuten (14; 15) für die Aufnahme der Druckfedern (16) versehen sind.
3. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleineren Pumpen der Rotor (4) als durchgehende Welle ausgebildet ist.