DE3616515A1 - Drehschiebervakuumpumpe - Google Patents

Drehschiebervakuumpumpe

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DE3616515A1
DE3616515A1 DE19863616515 DE3616515A DE3616515A1 DE 3616515 A1 DE3616515 A1 DE 3616515A1 DE 19863616515 DE19863616515 DE 19863616515 DE 3616515 A DE3616515 A DE 3616515A DE 3616515 A1 DE3616515 A1 DE 3616515A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3441—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C2/3442—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings

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Description

Das Objekt dieser Patentanmeldung beinhaltet eine einfache und billige Vakuumpumpe mit einer hohen Lebensdauer und ruhigen Lauf.
Die üblichen Drehschiebervakuumpumpen benötigen für thermi­ sche Stabilität, ruhigen Lauf, Endvakuum kleiner als 0,4 mbar, gute Dichtigkeit, Heliumdichtigkeit, kostspielige Konstruktionen die unterschiedliche Betriebssicherheit und Wartungskosten gewähren. Diese Nachteile zu verringern ist die Aufgabe dieser Patent­ anmeldung.
Der theoretische Ausgangspunkt dieser Patentanmeldung ist das Verhältnis zwischen Verdichtungsarbeit in Scöpfraum und ge­ samte Reibungsarbeit.
Wird die maximale Verdichtungsarbeit 100% gesetzt (bei An­ saugdruck von ca. 300 mbar, wo der Antriebsleistungsbedarf maximal ist), ist die Verdichtungsarbeit bei Enddruck nur ca. 7% (bei einem Enddruck von ca. 1 mbar), so daß die Vakuumpumpe ist durch die Verdichtungsarbeit nur minimal beansprucht.
Die Reibungskräfte auf aufeinandergleitenden Flächen (die Arbeitsschieber (2) in den Rotorschlitzen, die Arbeitsschie­ ber (2) am Gehäusewand (4), u. a.) verringern erheblich die gesamte mechanische Wirkungsgrad.
Weitere Leistungsverluste sind durch Reibung an den Wellen­ dichtungen und der antrieb der direkt angebauten Kühllüfter verursacht.
Die Reibungsverluste an Gehäusewand (Druckfläche zwischen Schieber und Gehäusewand) und die Reibungsverluste der Arbeitsschieber in den Rotorschlitzen stehen in direktem Zusammenhang (Schieber-Resonanz).
Diese "Schieber-Resonanz" verursacht meist die Laufgeräusche der Drehschiebervakuumpumpe.
Um diese Energieumwandlungen besser zu benützen, ist der Zweck dieser Patentanmeldung.
Durch die Drehung des Rotors (1) mit seinem Schieber (2) entsteht eine Fliehkraft die dieser Schieber an die Gleit­ buchse (3) drückt und eine Dichtstelle schafft.
So entstehen erweiternde und verengende Arbeitsräume, die den Pumpenvorgang bilden. Diese Arbeitsräume sind abgedich­ tet und die Schieber geschmiert mittels einer Ölspritzenla­ ge (19).
Durch Einsetzen der Gleitbuchse (3) von einem Werkstoff mit gutem Gleiteigenschaften und Verschleißfestigkeit sind die Reibungsverluste wesentlich geringer und ein ruhiger Lauf gewährleistet ist.
In Zylinderkörper (4) sind eine Gleitbuchse (3) als Lauf­ fläche für Schieber (2) und eine Gleitlagerbuchse (5) als Gleitlager eingepreßt.
Durch ein sehr einfaches und billiges Fertigungsverfahren sind die Laufflächen auf einer entsprechenden Oberflächen­ güte und Genauigkeit gebracht.
Ähnliches Verfahren ist mit der Gleitlagerbuchse (6) und Zylinderdeckel (13) durchzuführen.
Die Gleitlagerbuchse (6) kann auch als Spaltdichtung vor­ gesehen werden, so daß die Vakuumpumpe nur eine statische Dichtung (14) und keine dynamische Dichtung beweist. Die ganze Pumpe befindet sich in einem Behälter (11) mit Öl (20) gefüllt.
Das gewährleistet eine sehr gute Dichtigkeit was für Ein­ satz in Chemie und Lasertechnik von besonderer Bedeutung ist. Zwischen Pumpe und Antrieb (17) befindet sich eine Wellen­ radialdichtung, das einzig dynamisch beanspruchte Element, das aber sehr leicht austauschbar ist.
Der Einsatz von Gleitbuchsen führt zu beachtlicher Reduzie­ rung von Fertigungskosten, Werkstoffkosten und Energiekosten im Betrieb.
Durch Vermeidung der besonderen Kühllüfter ist die Vakuum­ pumpe billiger.
Diese Vakuumpumpe ist auch für "Halb-Trockenlauf-Betrieb" vorgesehen.
Die Pumpe ist in diesem Fall in Öl (20) getaucht und besitzt keine Ölspritzanlage (19) die das Öl für Schmierung und Abdichtung der Arbeitsschieber (2) liefert.
Eine geringe Ölmenge erreicht die Arbeitsschieber durch Auspuffventil (10).
Die Öldampfmenge ist drastisch reduziert, was zu billigen Ölabscheidern führt, ohne eine drastische Verschlechterung des Enddruckes. Es zeigt
Fig. 1 Querschnitt durch die Vakuumpumpe,
Fig. 2 Schnitt A-B durch die Vakuumpumpe.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnun­ gen nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dar­ gestellten Erfindung.

Claims (12)

1. Drehschieberpumpe, insbesondere Vakuumpumpe, mit einem exzentrisch gelagerten Rotor (1) in einem zylindrischen Gehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger Zylinderdeckel (13) auf Antriebs­ seite angeordnet ist.
2. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lauffläche der Schieber (2) an die Gehäusewand von einer Gleitbuchse (3) mit guten Gleiteigenschaften besteht.
3. Drehschieberpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitbuchse (3) von einer Cu-Sn- Legierung besteht.
4. Drehschieberpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitbuchse (3) von einem Kunst­ stoff besteht.
5. Drehschieberpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitbuchse (3) in Pumpengehäuse (4) eingepreßt ist.
6. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axiale Lauffläche von einer Gleit­ scheibe (18) mit guten Gleiteigenschaften besteht.
7. Drehschieberpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitscheibe (18) von einer Cu-Sn- Legierung besteht.
8. Drehschieberpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitscheibe (18) von einem Kunst­ stoff besteht.
9. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schieber (2) von einer Cu-Sn- Legierung besteht.
10. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gleitlager (6) als Spaltdichtung angeordnet ist.
11. Drehschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß keine Ölspritzanlage (19) für Schöpf­ raumabdichtung und Schieber-Schmierung vorgesehen ist.
12. Drehschieberpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ganze Pumpe in Öl (20) getaucht ist.
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