DE3819692A1

DE3819692A1 - Dry-running slide vane rotary vacuum pump

Info

Publication number: DE3819692A1
Application number: DE19883819692
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Kossek
Original assignee: Provac & Co GmbH
Current assignee: Provac & Co GmbH
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-14

Abstract

Dry-running slide vane rotary vacuum pump having two stages, consisting of two rotors which are rotatably arranged in working spaces and are arranged one behind the other on a common, horizontally running shaft, the working spaces being formed by cylinders, between which are arranged an intermediate cover and at the free ends in each case a closing-off cover, and a further rotor running in a working space formed by a third cylinder being arranged on the horizontally running shaft having the two rotors, the closing-off cover provided at the low-pressure stage formed by the cylinder having an aperture as inlet in the lower region, in the suction region of said low-pressure stage, and the closing-off cover provided at the high-pressure stage formed by the cylinder having a blockable outlet channel for automatic emptying of condensate in the lower region, in the suction region of said high-pressure stage, for which purpose the intermediate cover provided between the low-pressure stage and the medium-pressure stage has in the upper region an aperture for connecting the pressure side of the low-pressure stage to the suction side of the medium-pressure stage and the intermediate cover provided between the medium-pressure stage and the high-pressure stage has in the lower region an aperture for connecting the pressure side of the medium-pressure stage to the suction side of the high-pressure stage.

Description

Die Erfindung betrifft eine trockenlaufende Drehschieber- Vakuumpumpe mit zwei Stufen, bestehend aus zwei drehbar in Arbeitsräumen angeordneten Rotoren, die auf einer gemeinsamen, waagerecht verlaufenden Welle hintereinander angeordnet sind, wobei die Arbeitsräume von Zylindern gebildet sind, zwischen denen ein Zwischendeckel und an den freien Enden je ein Abschlußdeckel angeordnet ist.The invention relates to a dry-running rotary valve Vacuum pump with two stages, consisting of two rotatable rotors arranged in work rooms, which are on a common, horizontal shaft in a row are arranged, the working spaces of cylinders are formed, between which an intermediate cover and one end cover is arranged at the free ends.

Bei diesen bekannten trockenlaufenden Drehschieber- Vakuumpumpen mit waagerecht verlaufender Welle ist der Saugbereich der Niederdruckstufe untenliegend angeordnet, so daß der im Abschlußdeckel vorgesehene Einlaßkanal in die tiefste Stelle des Arbeitsraumes der Niederdruckstufe mündet. Der Druckbereich der Niederdruckstufe ist dadurch im höchsten Bereich des Arbeitsraumes angeordnet und über einen in diesem Bereich mündenden Durchbruch im Zwischen deckel mit dem Saugbereich der Hochdruckstufe verbunden, der im höchsten Bereich des Arbeitsraumes der Hochdruck stufe angeordnet ist. Der Druckbereich der Hochdruckstufe ist dadurch wiederum im tiefsten Bereich des Arbeitsraumes der Hochdruckstufe angeordnet und steht mit einem Auslaß kanal im Abschlußdeckel in Verbindung. Dadurch kann in einfacher Weise Kondensat, welches sich in den beiden Arbeitsräumen niederschlägt, selbsttätig abfließen. In vielen Fällen reicht das mit der trockenlaufenden zwei stufigen Drehschieber-Vakuumpumpe erzielte Vakuum jedoch nicht aus. Eine einfache Anordnung einer dritten Stufe an der waagerecht verlaufenden Welle ergibt dabei jedoch Schwierigkeiten mit dem Abfließen des gegebenenfalls in den Arbeitsräumen entstehenden Kondensats.In these known dry-running rotary valve Vacuum pumps with a horizontal shaft is the Suction area of the low-pressure stage arranged at the bottom, so that the inlet channel provided in the end cover in the lowest point of the working area of the low pressure stage flows. The pressure range of the low pressure stage is thereby arranged in the highest area of the work area and above a breakthrough in the middle leading to this area lid connected to the suction area of the high pressure stage, the high pressure in the highest area of the work area stage is arranged. The pressure range of the high pressure stage is in turn in the deepest area of the work area the high pressure stage and is located with an outlet channel in the end cover in connection. This allows in condensate, which is in the two Precipitates working spaces, drains off automatically. In In many cases this is enough with the dry running two stage rotary vane vacuum pump achieved vacuum however not from. A simple arrangement of a third stage on the horizontal shaft, however, results in Difficulty to drain the if necessary in condensate arising in the workrooms.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine trocken laufende Drehschieber-Vakuumpumpe mit waagerecht ver laufender Welle der eingangs erläuterten Art zu schaffen, mit einem Vakuum deutlich unter einem mbar zu schaffen, wobei gleichzeitig die Spiele in den Stufen in Serien produktion realisierbar bleiben und in einfacher Weise ein selbsttätiges Abfließen von Kondensat gewährleistet ist.The invention has for its object a dry running rotary vane vacuum pump with horizontal ver to create a running wave of the type described at the outset, to create with a vacuum well below an mbar at the same time the games in the stages in series production remain feasible and simple automatic drainage of condensate guaranteed is.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß auf der die beiden Rotoren aufweisenden, waagerecht verlaufenden Welle ein weiterer, in einem von einem dritten Zylinder gebildeten Arbeitsraum laufender Rotor angeordnet ist, wobei der an der vom Zylinder ge bildeten Niederdruckstufe vorgesehene Abschlußdeckel im unteren Bereich im Saugbereich dieser Niederdruckstufe einen Durchbruch als Einlaß und an der vom Zylinder ge bildeten Hochdruckstufe vorgesehene Abschlußdeckel im unteren Bereich im Saugbereich dieser Niederdruckstufe einen sperrbaren Auslaßkanal zum selbsttätigen Entleeren von Kondensat aufweisen, wozu der zwischen der Nieder druckstufe und der Mitteldruckstufe vorgesehene Zwischen deckel im oberen Bereich einen Durchbruch zur Verbindung der Druckseite der Niederdruckstufe mit der Saugseite der Mitteldruckstufe und der zwischen der Mitteldruckstufe und der Hochdruckstufe vorgesehene Zwischendeckel im unteren Bereich einen Durchbruch zur Verbindung der Druck seite der Mitteldruckstufe mit der Saugseite der Hoch druckstufe aufweist. Dadurch wird in einfacher Weise eine trockenlaufende, dreistufige Drehschieber-Vakuumpumpe geschaffen, bei der die Welle waagerecht verläuft und ein selbsttätiges Abfließen von Kondensat gewährleistet ist. Der an der Niederdruckstufe vorgesehene Abschluß deckel weist im unteren Bereich die Einlaßöffnung auf, aus der das im Arbeitsraum der Niederdruckstufe gegebenen falls entstehende Kondensat abfließen kann. Der an der Hochdruckstufe vorgesehene Abschlußdeckel weist ebenfalls im unteren Bereich einen sperrbaren Auslaßkanal auf, aus dem das gegebenenfalls in den Arbeitsräumen der Mittel druckstufe und der Hochdruckstufe entstehende Kondensat abfließen kann.This task is essentially according to the invention solved that on the two rotors, horizontal wave another, in one of a third cylinder working space ongoing Rotor is arranged, the ge on the cylinder formed low-pressure stage provided cover in lower area in the suction area of this low pressure stage a breakthrough as an inlet and on the ge of the cylinder formed high-pressure stage provided cover in lower area in the suction area of this low pressure stage a lockable outlet channel for automatic emptying of condensate, for which the between the Nieder pressure level and the intermediate pressure level provided intermediate cover in the upper area a breakthrough for connection the pressure side of the low pressure stage with the suction side the medium pressure level and that between the medium pressure level and the intermediate cover provided in the high pressure stage bottom area a breakthrough to connect the pressure side of the medium pressure stage with the suction side of the high has pressure level. This is a simple dry-running, three-stage rotary vane vacuum pump created in which the wave runs horizontally and automatic drainage of condensate guaranteed is. The termination provided at the low pressure stage cover has the inlet opening in the lower area, from which that is given in the working space of the low pressure stage if the resulting condensate can drain off. The one at the High-pressure stage provided cover also has in the lower area a lockable outlet channel on, off which may be in the working rooms of the funds pressure level and the high pressure level resulting condensate can drain off.

Der an der Hochdruckstufe vorgesehene Abschlußdeckel kann neben dem vom Saugbereich der Hochdruckstufe ausgehenden sperrbaren Auslaßkanal einen vom Druckbereich der Hoch druckstufe ausgehenden Auslaßkanal aufweisen, der mit dem anderen Auslaßkanal zusammen in einer gemeinsamen Auslaßkammer mündet, und der sperrbare Auslaßkanal eine Ventilklappe aufweist, die von dem in der Auslaßkammer herrschenden Druck in der Sperrstellung haltbar ist, nachdem der Druck in der Auslaßkammer den Druck im Saugbereich der Hochdruckstufe überschreitet. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß die Hochdruckstufe erst dann wirksam wird, wenn in der Auslaßkammer mit der Niederdruckstufe und der Mitteldruckstufe ein solcher Druck aufgebaut wurde, der dem Auslaßdruck der Mitteldruckstufe zumindest ent spricht. Nach dem Erreichen dieses Druckes in der Auslaß kammer kann der Auslaßdruck der Mitteldruckstufe die durch ihr Eigengewicht die Sperrstellung einnehmende Ventilklappe nicht mehr öffnen, so daß dann die Hochdruckstufe mit arbeitet und in der Auslaßkammer den Druck erhöht, bis der Druck in der Auslaßkammer dem Auslaßdruck der Hochdruck stufe entspricht. Im Auslaßkanal der Hochdruckstufe kann dabei auch noch ein Rückschlagventil vorgesehen werden, um den Druck in der Auslaßkammer bei einem Abschalten der Pumpe aufrecht zu erhalten.The cover provided at the high pressure stage can next to that from the suction area of the high pressure stage lockable outlet channel one from the pressure area of the high have pressure stage outgoing outlet channel with the other outlet duct together in a common Outlet chamber opens, and the lockable outlet channel one Has valve flap by that in the outlet chamber prevailing pressure in the blocking position is durable after the pressure in the outlet chamber the pressure in the suction area of the High pressure level exceeds. This will make it easier Way reached that the high pressure stage only effective is when in the outlet chamber with the low pressure stage and such a pressure was built up in the medium pressure stage, which at least corresponds to the outlet pressure of the medium pressure stage speaks. After reaching this pressure in the outlet the outlet pressure of the medium pressure stage can pass through their own weight the valve flap assuming the locked position no longer open, so that the high pressure stage with works and increases the pressure in the outlet chamber until the Pressure in the outlet chamber the outlet pressure of the high pressure level corresponds. In the outlet channel of the high pressure stage can a check valve is also provided, to the pressure in the outlet chamber when the To maintain the pump.

Von den drei drehfest mit der Welle verbundenen Rotoren können die beiden zur Niederdruckstufe und zur Mitteldruck stufe gehörenden Rotoren gegen axiale Verschiebung gegen über der Welle gesichert sein und durch axiale Beweglich keit der Welle im dritten, zur Hochdruckstufe gehörenden Rotor und in den Lagern der beiden Zwischendeckel und der beiden Abschlußdeckel sich axial zum zwischen der Nieder druckstufe und der Mitteldruckstufe vorgesehenen Zwischen deckel ausrichten. Dadurch werden in einfacher Weise zwei der drei Rotoren gegen axiale Verschiebung gesichert an der Welle befestigt, wobei die beiden gegen axiale Ver schiebung gesicherten Rotoren sich selbsttätig zum da zwischenliegenden Zwischendeckel ausrichten. Ein Ein schleifen bzw. Einlaufen der beiden gegen axiale Ver schiebung gesicherten Rotoren in den dazwischenliegenden Zwischendeckel ist dabei nicht zu befürchten. Beim wärme bedingten Ausdehnen des zwischen den beiden gegen axiale Verschiebung gesicherten Rotoren angeordneten Abschnittes der Welle ist dabei auch keine allzu große Vergrößerung des Achsspieles zwischen den beiden gegen axiale Ver schiebung gesicherten Rotoren und dem dazwischenliegenden Zwischendeckel zu befürchten, da dieser Abschnitt verhält nismäßig kurz ist. Die wärmebedingte Ausdehnung der übrigen Wellenbereiche wird dabei durch die axiale Beweglichkeit der Welle in den Lagern der beiden Abschlußdeckel und dem zur Hochdruckstufe gehörenden weiteren Zwischendeckel auf genommen, so daß keinerlei weitere Beeinträchtigung eintritt. Der Rotor der Hochdruckstufe, der die geringste Breite aufweist, ist dabei ebenfalls axial verschiebbar auf der Welle drehfest gehaltert, so daß der zur Hochdruckstufe gehörende Rotor sich selbsttätig im Arbeitsraum der Hoch druckstufe führt.Of the three rotors that are non-rotatably connected to the shaft can use the two for low pressure and medium pressure stage belonging rotors against axial displacement Be secured over the shaft and by axially movable speed of the shaft in the third, belonging to the high pressure stage Rotor and in the bearings of the two intermediate covers and the two end caps are axially between the Nieder pressure level and the intermediate pressure level provided intermediate align the cover. This makes two easy of the three rotors secured against axial displacement attached to the shaft, the two against axial Ver secured rotors automatically to the there Align the intermediate cover in between. An on grind or shrink the two against axial Ver secured rotors in the intermediate There is no need to fear intermediate covers. When warm conditional expansion of the between the two against axial Displacement of secured rotors arranged section the wave is not too large of an enlargement the axial play between the two against axial Ver secured rotors and the intermediate Intermediate cover to fear as this section behaves is short. The thermal expansion of the rest Wave ranges is due to the axial mobility the shaft in the bearings of the two end caps and the further intermediate cover belonging to the high-pressure stage taken so that no further impairment occurs. The rotor of the high pressure stage, which is the smallest width has, is also axially displaceable on the Shaft rotatably held so that the high pressure stage belonging rotor automatically in the workspace of the high pressure stage leads.

Der zwischen der Niederdruckstufe und der Mitteldruckstufe vorgesehene Zwischendeckel kann aus temperaturfestem Werk stoff mit guten tribologischen Eigenschaften und hoher Verschleißfestigkeit, wie zum Beispiel aus kohlefaserver stärktem Kunststoff od. dgl., bestehen. Mit diesem Zwischen deckel wird in einfacher Weise eine zuverlässige Lagerung und Abdichtung gegenüber den Arbeitsräumen der Niederdruck stufe und der Mitteldruckstufe erzielt.The one between the low pressure level and the medium pressure level The intermediate cover provided can be made from temperature-resistant work fabric with good tribological properties and high Wear resistance, such as from carbon fiber ver reinforced plastic or the like. With this in between lid becomes reliable storage in a simple manner and sealing against the workrooms of low pressure level and the medium pressure level achieved.

Der zur Niederdruckstufe gehörende Rotor kann durch thermisches Aufschrumpfen fest mit der Welle verbunden sein. Dadurch ist in einfacher Weise der zur Niederdruckstufe gehörende Rotor starr mit der Welle verbunden und somit gegen Drehen und axiales Verschieben gegenüber der Welle gesichert.The rotor belonging to the low pressure stage can by thermal shrinking be firmly connected to the shaft. This is a simple way to the low pressure stage belonging rotor rigidly connected to the shaft and thus against rotation and axial displacement with respect to the shaft secured.

Zwischen den beiden zur Niederdruckstufe und zur Mittel druckstufe gehörenden, auf der gemeinsamen Welle angeord neten Rotoren kann eine Distanzbuchse angeordnet sein, deren Längendifferenz zur Dicke des zwischen der Nieder druckstufe und der Mitteldruckstufe angeordneten Zwischen deckels das Axialspiel zwischen diesen beiden Rotoren und dem dazwischenliegenden Zwischendeckel ergibt. Mit dieser Distanzbuchse wird in einfacher und zuverlässiger Weise der Abstand zwischen den beiden zur Niederdruckstufe und zur Mitteldruckstufe gehörenden Rotoren genau festgelegt und kann in einfacher Weise den gegebenen Anforderungen angepaßt werden, um das gewünschte Axialspiel zwischen dem Zwischendeckel und den beiden daran angrenzenden Rotoren zu erzielen.Between the two to the low pressure level and the medium pressure stage, arranged on the common shaft Neten rotors, a spacer can be arranged their difference in length to the thickness of the between the low pressure level and the intermediate pressure level arranged intermediate cover the axial play between these two rotors and the intermediate cover in between. With this Spacer bushing is simple and reliable the distance between the two to the low pressure stage and rotors belonging to the medium pressure stage are precisely defined and can easily meet the given requirements be adjusted to the desired axial play between the Intermediate cover and the two adjacent rotors to achieve.

Der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor kann mit einer nichtmetallischen Paßfeder, vorzugsweise aus kohlefaser verstärktem Kunststoff, drehfest mit der Welle verbunden und mit einer axial zur Welle wirkenden Verschraubung gegen die vom aufgeschrumpften Rotor gehaltenen Distanzbuchse gepreßt sein. Dadurch wird in einfacher Weise der zur Mittel druckstufe gehörende Rotor gegen Drehen gesichert auf der Welle gehalten, wobei durch die Verschraubung zugleich auch eine Sicherung gegen axiales Verschieben gewährleistet ist. Durch das Anpressen des zur Mitteldruckstufe gehörenden Rotors gegen die Distanzbuchse wird dabei auch zugleich der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor im vorbestimmten Abstand zum zur Niederdruckstufe gehörenden Rotor gehalten. Durch Lösen der Verschraubung kann dabei auch der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor von der Welle abgenommen werden.The rotor belonging to the medium pressure stage can be equipped with a non-metallic key, preferably made of carbon fiber reinforced plastic, non-rotatably connected to the shaft and with a screw connection acting axially to the shaft the spacer bush held by the shrunk-on rotor be pressed. This simply turns it into a means rotor belonging to the pressure stage secured against rotation on the Shaft held, with the screw connection at the same time securing against axial displacement is guaranteed. By pressing on the one belonging to the medium pressure stage The rotor against the spacer is also the rotor belonging to the medium pressure stage in the predetermined Distance to the rotor belonging to the low pressure stage. By loosening the screw connection, the Removed rotor belonging to the medium pressure stage from the shaft will.

Die axial zur Welle wirkende Verschraubung kann von einer in die freie Stirnfläche der Welle eingreifende Schraube gebildet sein, die mit ihrem Kopf über den Innenring eines die Welle im Abschlußdeckel der Hochdruckstufe lagernden Wälzlagers auf eine auf der Welle aufgesetzte, mit einer Paßfeder gegen Drehen auf der Welle gesicherte und bis gegen den Rotor der Mitteldruckstufe reichende Preßhülse einwirkt. Mit dieser Schraube ist somit in einfacher Weise der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor über den Innenring des Lagers und der Preßhülse gegen die Distanzhülse ge halten und eingespannt und somit gegen axiale Verschiebung gesichert, wobei zugleich auch der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor im vorbestimmten Abstand zum starr auf der Welle befestigten Rotor der Niederdruckstufe gehalten wird.The screw connection acting axially to the shaft can be of a screw engaging in the free end face of the shaft be formed with her head over the inner ring of a the shaft in the end cover of the high pressure stage Rolling bearing on a on the shaft, with a Feather key secured against rotation on the shaft and up pressing sleeve reaching against the rotor of the medium pressure stage acts. With this screw is therefore simple the rotor belonging to the medium pressure stage via the inner ring the bearing and the compression sleeve against the spacer sleeve ge hold and clamped and thus against axial displacement secured, at the same time that of the medium pressure stage belonging rotor at a predetermined distance from the rigid the shaft of the low-pressure stage rotor is held.

Der zur Hochdruckstufe gehörende Rotor kann mit einer Paßfeder drehfest, aber axial verschiebbar, auf der dreh festen auf der Welle aufgesetzten Preßhülse verbunden sein. Dadurch ist in einfacher Weise der zur Hochdruckstufe ge hörende Rotor axial verschiebbar, aber drehfest, an der Welle gehaltert und kann sich selbsttätig, bei der wärme bedingten Ausdehnung der Maschinenteile im Arbeitsraum der Hochdruckstufe führen.The rotor belonging to the high pressure stage can be equipped with a Key non-rotatable, but axially displaceable, on the rotary be firmly attached to the shaft press sleeve. This is the ge to the high pressure stage in a simple manner hearing rotor axially displaceable, but non-rotatable, on the Shaft held and can be self-acting in the heat conditional expansion of the machine parts in the work area of the Lead high pressure stage.

Der zur Hochdruckstufe gehörende Rotor kann aus temperatur festem Werkstoff mit guten tribologischen Eigenschaften und hoher Verschleißfestigkeit, wie zum Beispiel aus kohlefaserverstärktem Kunststoff od. dgl., bestehen. Der aus diesem Material bestehende, zur Hochdruckstufe gehörende, Rotor behält sich beim Betrieb mit chemischen Gasen und Dämpfen seine guten Gleiteigenschaften, so daß dieser Rotor sich auch bei der wärmebedingten Ausdehnung der Maschinen teile sich selbsttätig in dem zur Hochdruckstufe gehörenden Arbeitsraum selbsttätig führt.The rotor belonging to the high-pressure stage can temperature solid material with good tribological properties and high wear resistance, such as from carbon fiber reinforced plastic or the like. The made of this material, belonging to the high pressure stage, Rotor reserves the right to operate with chemical gases and Dampens its good sliding properties, so that this rotor also with the thermal expansion of the machines divide itself automatically in the one belonging to the high pressure stage Leads workspace automatically.

Auf der Zeichnung ist die erfindungsgemäße trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpe in einem Längsschnitt dargestellt.In the drawing, the dry-running according to the invention Rotary vane vacuum pump shown in a longitudinal section.

Die erfindungsgemäße trockenlaufende Drehschieber-Vakuum pumpe mit drei Stufen wird von einem nicht näher darge stellten Motor angetrieben, der mit einer nicht näher dar gestellten Steckkupplung mit der Welle 10 der Pumpe ver bunden ist. Die nicht näher dargestellte Steckkupplung ist dabei derart ausgebildet, daß ein begrenztes axiales Ver schieben des eingesteckten Endes der Welle 10 möglich ist. Auf der waagerecht verlaufenden Welle 10 sind drei Rotoren 11, 12 und 13 drehfest, hintereinanderliegend aufgesetzt. Die drei Rotoren 11, 12 und 13 sind dabei in Arbeitsräumen 14, 15 und 16 angeordnet, wobei die drei Arbeitsräume 14, 15 und 16 von drei exzentrisch angeordneten Zylindern 17, 18 und 19 gebildet sind. Zwischen den beiden Zylindern 17 und 18 ist ein Zwischendeckel 20 und zwischen den Zylindern 18 und 19 ein Zwischendeckel 21 angeordnet. An dem freien Ende des Zylinders 17 ist ein Abschlußdeckel 22 und am freien Ende des Zylinders 19 ein Abschlußdeckel 23 vorge sehen. Durch nicht näher dargestellte Schrauben sind die beiden Abschlußdeckel 22 und 23 gegeneinandergespannt, so daß geschlossene Arbeitsräume 14, 15 und 16 gebildet werden. Die Dichtung zwischen den beiden Abschlußdeckeln 22 und 23 und den dagegen anliegenden Stirnflächen der Zylinder 17 und 19 und die Dichtung zwischen den Zwischen deckeln 20 und 21 und den dagegen anliegenden Stirnflächen der Zylinder 17, 18 und 19 wird dabei durch O-Ringe 24 erzielt, die in entsprechende Nuten der Zwischendeckel 20, 21 und der Abschlußdeckel 22, 23 eingesetzt sind.The dry-running rotary vane vacuum pump according to the invention with three stages is driven by a motor, not shown in more detail, which is connected to a shaft 10 of the pump with a plug coupling, not shown. The plug-in coupling, not shown, is designed such that a limited axial Ver push the inserted end of the shaft 10 is possible. On the horizontally extending shaft 10 , three rotors 11 , 12 and 13 are rotatably mounted one behind the other. The three rotors 11 , 12 and 13 are arranged in working spaces 14 , 15 and 16 , the three working spaces 14 , 15 and 16 being formed by three eccentrically arranged cylinders 17 , 18 and 19 . An intermediate cover 20 is arranged between the two cylinders 17 and 18 and an intermediate cover 21 is arranged between the cylinders 18 and 19 . At the free end of the cylinder 17 , a cover 22 and at the free end of the cylinder 19, a cover 23 is seen easily. The two end caps 22 and 23 are clamped against one another by screws, not shown, so that closed working spaces 14 , 15 and 16 are formed. The seal between the two end caps 22 and 23 and the opposing end faces of the cylinders 17 and 19 and the seal between the intermediate covers 20 and 21 and the opposing end faces of the cylinders 17 , 18 and 19 is achieved by O-rings 24 , which are inserted into corresponding grooves in the intermediate cover 20 , 21 and the end cover 22 , 23 .

In bekannter Weise sind die Zylinder 17, 18 und 19 exzentrisch zur Drehachse der Welle 10 angeordnet, wobei die Exzentri zität des Zylinders 18 etwa um 180° verdreht zur Exzentri zität der Zylinder 17, 19 angeordnet ist. Dadurch liegt die Druckseite der vom Zylinder 17 gebildeten Niederdruck stufe im wesentlichen direkt neben der Saugseite der vom Zylinder 18 gebildeten Mitteldruckstufe, so daß die Druck seite der Niederdruckstufe durch einen einfachen Durchbruch 25 im Zwischendeckel 20 mit der Saugseite der Mitteldruck stufe verbunden ist. Ebenso liegt die Druckseite der vom Zylinder 18 gebildeten Mitteldruckstufe im wesentlichen direkt neben der Saugseite der vom Zylinder 19 gebildeten Hochdruckstufe, so daß die Druckseite der Mitteldruckstufe durch einen einfachen Durchbruch 26 im Zwischendeckel 21 mit der Saugseite der Hochdruckstufe verbunden ist.In a known manner, the cylinders 17 , 18 and 19 are arranged eccentrically to the axis of rotation of the shaft 10 , the eccentricity of the cylinder 18 rotated approximately 180 ° to the eccentricity of the cylinders 17 , 19 is arranged. Characterized the pressure side of the low pressure stage formed by the cylinder 17 is substantially directly next to the suction side of the medium pressure stage formed by the cylinder 18 , so that the pressure side of the low pressure stage is connected to the suction side of the medium pressure stage by a simple opening 25 in the intermediate cover 20 . Likewise, the pressure side of the medium pressure stage formed by the cylinder 18 is essentially directly next to the suction side of the high pressure stage formed by the cylinder 19 , so that the pressure side of the medium pressure stage is connected to the suction side of the high pressure stage by a simple opening 26 in the intermediate cover 21 .

Der an der vom Zylinder 17 gebildeten Niederdruckstufe vor gesehene Abschlußdeckel 22 weist dabei im unteren Bereich im Saugbereich der Niederdruckstufe einen Durchbruch 27 als Einlaß auf. An dem als Einlaß dienenden Durchbruch 27 des Abschlußdeckels 22 ist dabei ein Rohrstutzen 28 ange setzt, der zur Verbindung mit einer nicht näher darge stellten Saugleitung dient. Der als Einlaß dienende Durch bruch 27 ist dabei im tiefsten Bereich des Arbeitsraumes 14 angeordnet, so daß sich gegebenenfalls im Arbeitsraum 14 bildendes Kondensat durch Abfließen entfernt werden kann.The seen before on the low pressure stage formed by the cylinder 17 cover 22 has an opening 27 in the lower region in the suction area of the low pressure stage as an inlet. At the opening 27 serving as the inlet of the end cover 22 , a pipe socket 28 is set, which is used for connection to a suction line not shown Darge. The serving as inlet through breakthrough 27 is arranged in the deepest area of the working space 14 , so that condensate forming in the working space 14 can optionally be removed by draining.

Der an der Hochdruckstufe vorgesehene Abschlußdeckel 23 weist neben den vom Druckbereich der Hochdruckstufe aus gehenden Auslaßkanal 29, der von einem eingesetzten Rohr stutzen 30 gebildet ist, ein vom Saugbereich der Hochdruck stufe ausgehenden zweiten Auslaßkanal 31 auf, der ebenfalls von einem eingesetzten Rohrstutzen 32 gebildet wird. Der zweite Auslaßkanal 31 mündet mit dem ersten Auslaßkanal 29 zusammen in einer gemeinsamen Auslaßkammer 33 und weist eine Ventilklappe 34 auf, die von dem in der Auslaßkammer 33 herrschenden Druck in der Sperrstellung haltbar ist, nachdem der Druck in der Auslaßkammer 33 den Druck im Saug bereich der Hochdruckstufe überschreitet. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß beim Aufbau eines Drucks in der Auslaßkammer 33 die Hochdruckstufe zunächst unwirksam bleibt und somit auch Energie eingespart wird. Beim Aufbau eines Drucks in der Auslaßkammer arbeiten somit zuerst nur die Niederdruckstufe und die Mitteldruckstufe. Sobald der Druck in der Auslaßkammer 33 dem Druck entspricht, der von der Mitteldruckstufe erreicht wird, kann der von der Mittel druckstufe erreichte Druck die Ventilklappe 34 nicht mehr in die Offenstellung überführen, so daß dann auch die Hoch druckstufe wirksam wird und den Druck in der Auslaßkammer 33 weiter erhöht, so daß nunmehr die Ventilklappe 34, nachdem diese durch ihr Eigengewicht die Sperrstellung eingenommen hat, kraftschlüssig in der Sperrstellung gehalten wird. An dem Rohrstutzen 30 des Auslaßkanals 29 kann auch noch ein Rückschlagventil 35 vorgesehen sein, um ein Rückfließen durch den Auslaßkanal 29 zu verhindern. Der Auslaßkanal 31 und der Durchbruch 26 im Zwischendeckel 21 sind dabei eben falls an der tiefsten Stelle der Arbeitsräume 15 und 16 an geordnet, so daß auch hier Kondensat abfließen kann, welches sich gegebenenfalls in den Arbeitsräumen 15 und 16 bildet.The provided on the high pressure stage cover 23 has in addition to the outlet from the pressure area of the high pressure stage 29 , which is formed by an inserted pipe 30 , an outgoing from the suction area of the high pressure stage second outlet channel 31 , which is also formed by an inserted pipe socket 32 . The second outlet channel 31 opens with the first outlet channel 29 together in a common outlet chamber 33 and has a valve flap 34 which is stable in the blocking position by the pressure prevailing in the outlet chamber 33 after the pressure in the outlet chamber 33 is the pressure in the suction area the high pressure level exceeds. It is thereby achieved in a simple manner that when a pressure builds up in the outlet chamber 33, the high pressure stage initially remains ineffective and energy is thus also saved. When building up a pressure in the outlet chamber, only the low-pressure stage and the medium-pressure stage work first. As soon as the pressure in the outlet chamber 33 corresponds to the pressure reached by the medium pressure stage, the pressure reached by the medium pressure stage can no longer move the valve flap 34 into the open position, so that the high pressure stage then also becomes effective and the pressure in the Outlet chamber 33 further increased, so that the valve flap 34 , after it has assumed the blocking position due to its own weight, is held non-positively in the blocking position. A check valve 35 can also be provided on the pipe socket 30 of the outlet channel 29 in order to prevent backflow through the outlet channel 29 . The outlet channel 31 and the opening 26 in the intermediate cover 21 are just in case arranged at the deepest point of the working spaces 15 and 16 , so that condensate can also flow here, which may form in the working spaces 15 and 16 .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der metallische Rotor 11 der Niederdruckstufe durch thermisches Aufschrumpfen auf der metallischen Welle 10 befestigt. Dadurch ist in einfacher Weise der Rotor 11 zuverlässig und dauerhaft drehfest und gegen axiale Verschiebung gesichert an der Welle 10 gehaltert. Der zur Mitteldruckstufe gehörende Rotor 12 ist mit einer nichtmetallischen Paßfeder 36, vorzugsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff drehfest mit der Welle 10 verbunden und mit einer axial zur Welle 10 wirkenden Verschraubung 37 gegen eine vom aufgeschrumpften Rotor 11 gehaltenen Distanzbuchse 38 gepreßt. Die zwischen den beiden zur Niederdruckstufe und zur Mitteldruckstufe gehörenden, auf der gemeinsamen Welle 10 angeordneten, Rotoren 11, 12 vorgesehene Distanzbuchse 38 ist dabei der art ausgebildet, daß deren Längendifferenz zur Dicke des zwischen der Niederdruckstufe und der Mitteldruckstufe an geordneten Zwischendeckels 20 das Axialspiel zwischen diesen beiden Rotoren 11, 12 und dem dazwischenliegenden Zwischen deckel 20 ergibt. Durch entsprechende Dimensionierung der Distanzbuchse 38 kann somit in einfacher Weise das Axial spiel zwischen den Rotoren 11 und 12 und dem Zwischendeckel 20 eingestellt und den gegebenen Anforderungen angepaßt werden. Beim betriebsbedingten Erwärmen der Pumpe dehnt sich die Distanzbuchse 38 bzw. der in der Distanzbuchse 38 liegende Abschnitt der Welle 10 etwas in der Länge aus und vergrößert somit etwas das Axialspiel. Diese Vergrößerung des Axialspiels ist jedoch so minimal, da der sich aus dehnende Abschnitt der Welle 10 nur eine geringe Länge aufweist, so daß eine ausreichende Dichtheit zwischen dem Zwischen deckel 20 und den Rotoren 11, 12 erhalten bleibt. Die weitere Wärmeausdehnung der restlichen Teile der Welle 10 wird durch die axiale Verschiebbarkeit der Welle 10 in den Lagern 39, 40 der Abschlußdeckel 22, 23 und der axialen Verschiebbarkeit der Welle 10 in der nicht näher darge stellten Steckkupplung aufgenommen. Ein Einlaufen der Rotoren 11, 12 in den Zwischendeckel 20 ist dabei nicht zu befürchten. Der Zwischendeckel 20 kann dabei aus temperatur festem Werkstoff mit guten tribologischen Eigenschaften und hoher Verschleißfestigkeit, wie zum Beispiel aus kohlefaser verstärktem Kunststoff od. dgl. bestehen. In nicht näher dargestellter Weise können auch in den Abschlußdeckeln 22, 23 Einsätze vorgesehen werden, die den Anlagenbereich der Rotoren erfassen und aus temperaturfestem Werkstoff mit guten tribologischen Eigenschaften und hoher Verschleiß festigkeit, wie zum Beispiel aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, bestehen.In the illustrated embodiment, the metallic rotor 11 of the low pressure stage is attached to the metallic shaft 10 by thermal shrinking. As a result, the rotor 11 is held reliably and permanently in a rotationally fixed manner and secured against axial displacement on the shaft 10 . The rotor 12 belonging to the medium pressure stage is rotatably connected to the shaft 10 with a non-metallic feather key 36 , preferably made of carbon fiber reinforced plastic, and is pressed with a screw connection 37 acting axially to the shaft 10 against a spacer bush 38 held by the shrunk-on rotor 11 . The between the two belonging to the low-pressure stage and the medium-pressure stage, arranged on the common shaft 10 , rotors 11 , 12 , spacer 38 is designed such that the difference in length to the thickness of the between the low-pressure stage and the medium-pressure stage at ordered intermediate cover 20, the axial play between these two rotors 11 , 12 and the intermediate cover 20 results. By appropriate dimensioning of the spacer 38 , the axial play between the rotors 11 and 12 and the intermediate cover 20 can thus be adjusted in a simple manner and adapted to the given requirements. During operational heating of the pump, the spacer sleeve slightly in length and thus somewhat enlarged, the axial play 38 expands or lying in the spacer sleeve 38 portion of the shaft 10th This increase in the axial play is so minimal, however, that the stretching section of the shaft 10 has only a small length, so that a sufficient tightness between the intermediate cover 20 and the rotors 11 , 12 is maintained. The further thermal expansion of the remaining parts of the shaft 10 is absorbed by the axial displaceability of the shaft 10 in the bearings 39 , 40 of the end caps 22 , 23 and the axial displaceability of the shaft 10 in the plug-in coupling, not shown in detail. There is no fear of the rotors 11 , 12 running into the intermediate cover 20 . The intermediate cover 20 can consist of temperature-resistant material with good tribological properties and high wear resistance, such as carbon fiber reinforced plastic or the like. In a manner not shown, inserts can also be provided in the end caps 22 , 23, which detect the system area of the rotors and are made of temperature-resistant material with good tribological properties and high wear resistance, such as carbon fiber reinforced plastic.

Die axial zur Welle 10 wirkende Verschraubung 37 wird von einer in die freie Stirnfläche der Welle 10 eingreifenden Schraube gebildet, die mit ihrem Kopf 41 über den nicht näher dargestellten Innenring eines die Welle 10 im Ab schlußdeckel 23 der Hochdruckstufe lagernden Wälzlagers 40 auf eine auf der Welle 10 aufgesetzte, mit einer Paßfeder 42 gegen Drehen auf der Welle 10 gesicherte und bis gegen den Rotor 12 der Mitteldruckstufe reichende Preßhülse 43 einwirkt. Dadurch wird in einfacher Weise der zur Mittel druckstufe gehörende Rotor 12 gegen die sich am fest sitzenden Rotor 11 abstützende Distanzbuchse 38 gepreßt, so daß die beiden Rotoren 11 und 12 in einem genau vorher bestimmten Abstand zueinander gehalten werden und gegen axiale Verschiebung gesichert sind.The axially acting on the shaft 10 screw 37 is formed by an engaging in the free end face of the shaft 10 screw, which with its head 41 on the inner ring, not shown, of a shaft 10 in the end cap 23 from the high pressure stage bearing bearing 40 on one on the Shaft 10 attached, with a feather key 42 secured against rotation on the shaft 10 and reaching up to the rotor 12 of the medium pressure stage press sleeve 43 acts. As a result, the rotor 12 belonging to the medium pressure stage is pressed in a simple manner against the spacer bush 38 which is supported on the fixed rotor 11 , so that the two rotors 11 and 12 are held at a precisely predetermined distance from one another and are secured against axial displacement.

Der zur Hochdruckstufe gehörende Rotor 13 ist mit einer Paßfeder 42 drehfest, aber axial verschiebbar, mit der drehfest auf der Welle 10 aufgesetzten Preßhülse 43 ver bunden. Dieser zur Hochdruckstufe gehörende Rotor 13 kann dabei aus temperaturfestem Werkstoff mit guten tribologi schen Eigenschaften und hoher Verschleißfestigkeit, wie zum Beispiel aus kohlefaserverstärktem Kunststoff od. dgl., bestehen. Dadurch wird in einfacher Weise zugleich auch eine leichtgängige Verschiebbarkeit des Rotors 13 auf der Welle 10 gewährleistet, da bei diesen Werkstoffen eine Preßkorrosion nicht zu befürchten ist. Die beiden starr mit der Welle 10 verbundenen Rotoren 11, 12 können sich somit zu dem dazwischen angeordneten Zwischendeckel 20 aus richten. An den zur Wirkung kommenden Seitenflächen der Zwischendeckel 20, 21 und der Abschlußdeckel 22, 23, bzw. an den Seitenflächen der Rotoren 11, 12, 13 können an sich bekannte, nicht näher dargestellte Labyrinthdich tungen vorgesehen werden.The rotor 13 belonging to the high-pressure stage is non-rotatably but axially displaceable with a feather key 42 , with the press sleeve 43 mounted non-rotatably on the shaft 10 . This belonging to the high-pressure stage rotor 13 can consist of temperature-resistant material with good tribological properties and high wear resistance, such as carbon fiber reinforced plastic or the like. As a result, the rotor 13 can also be easily moved on the shaft 10 in a simple manner, since press corrosion is not to be feared with these materials. The two rotors 11 , 12 rigidly connected to the shaft 10 can thus align themselves with the intermediate cover 20 arranged between them. On the effective side surfaces of the intermediate cover 20 , 21 and the end cover 22 , 23 , or on the side surfaces of the rotors 11 , 12 , 13 known per se, not shown labyrinth lines can be provided.

Die aus Niederdruckstufe, Mitteldruckstufe und Hochdruck stufe bestehende Pumpe ist von einem mehrteiligen Gehäuse 44 umgeben, welches Durchflußräume 45 für ein Kühlmittel aufweist, das mit einer nicht näher dargestellten Pumpe im Kreislauf vom Gehäuse 44 zu einem ebenfalls nicht näher dargestellten Kühler gefördert wird. Dadurch wird in be kannter Weise eine Kühlung der sich beim bestimmungsge mäßen Gebrauch erwärmenden Niederdruckstufe, Mitteldruck stufe und Hochdruckstufe erzielt.The low pressure stage, medium pressure stage and high pressure stage pump is surrounded by a multi-part housing 44 , which has flow spaces 45 for a coolant, which is promoted with a pump, not shown, in the circuit from the housing 44 to a cooler, also not shown. As a result, cooling of the low-pressure stage, medium-pressure stage and high-pressure stage which heats up during intended use is achieved in a known manner.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei Ausführungen und Abänderungen möglich.As already mentioned, the version shown is merely an example of realizing the invention and not limited to this. Rather are still various designs and modifications possible.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

10 - Welle
11 - Rotor
12 - Rotor
13 - Rotor
14 - Arbeitsraum
15 - Arbeitsraum
16 - Arbeitsraum
17 - Zylinder
18 - Zylinder
19 - Zylinder
20 - Zwischendeckel
21 - Zwischendeckel
22 - Zwischendeckel
23 - Abschlußdeckel
24 - O-Ring
25 - Durchbruch, in 20
26 - Durchbruch, in 21
27 - Einlaßdurchbruch
28 - Rohrstutzen
29 - Auslaßkanal
30 - Rohrstutzen
31 - Auslaßkanal
32 - Rohrstutzen
33 - Auslaßkammer
34 - Ventilklappe
35 - Rückschlagventil
36 - Paßfeder
37 - Verschraubung
38 - Distanzbuchse
39 - Lager
40 - Lager
41 - Schraubenkopf
42 - Paßfeder
43 - Preßhülse
44 - Gehäuse
45 - Durchflußräume 10 - wave
11 - rotor
12 - rotor
13 - rotor
14 - work space
15 - work space
16 - work space
17 - cylinder
18 - cylinder
19 - cylinder
20 - intermediate cover
21 - intermediate cover
22 - intermediate cover
23 - end cover
24 - O-ring
25 - breakthrough, in 20
26 - breakthrough, in 21
27 - Inlet breakthrough
28 - pipe socket
29 - exhaust duct
30 - pipe socket
31 - exhaust duct
32 - pipe socket
33 - outlet chamber
34 - valve flap
35 - check valve
36 - key
37 - screw connection
38 - spacer
39 - warehouse
40 - warehouse
41 - screw head
42 - key
43 - compression sleeve
44 - housing
45 - Flow spaces

Claims

1. Dry-running rotary vane vacuum pump with two stages, consisting of two rotors rotatably arranged in work spaces, which are arranged one behind the other on a common, horizontally extending shaft, the work spaces being formed by cylinders, between which an intermediate cover and at the free ends each An end cover is arranged, characterized in that a further rotor ( 13 ) running in a working space ( 16 ) formed by a third cylinder ( 19 ) is arranged on the horizontally extending shaft ( 10 ) having the two rotors ( 11 , 12 ) is, the end cover ( 22 ) provided on the low pressure stage formed by the cylinder ( 17 ) in the lower region in the suction region of this low pressure stage having an opening ( 27 ) as an inlet and the end cover provided on the high pressure stage formed by the cylinder ( 19 ) ( 23 ) in the lower area in the suction area of this high pressure stage a lockable outlet channel ( 31 ) for yourself Actively emptying condensate, for which purpose the intermediate cover ( 20 ) provided between the low pressure stage and the medium pressure stage has an opening ( 25 ) in the upper region for connecting the pressure side of the low pressure stage to the suction side of the medium pressure stage and the intermediate cover provided between the medium pressure stage and the high pressure stage ( 21 ) in the lower area has an opening ( 26 ) for connecting the pressure side of the medium pressure level with the suction side of the high pressure level.

2. Rotary vane vacuum pump according to claim 1, characterized in that the on the high pressure stage before seen cover ( 23 ) in addition to the outgoing from the suction area of the high pressure stage lockable outlet channel ( 31 ) from the pressure area of the high pressure stage from outlet channel ( 29 ) having the other outlet channel ( 31 ) opens together in a common outlet chamber ( 33 ) and the lockable outlet channel ( 31 ) has a valve flap ( 34 ) which is stable by the pressure prevailing in the outlet chamber ( 33 ) in the blocking position after the Pressure in the outlet chamber ( 33 ) exceeds the pressure in the suction area of the high pressure stage.

3. Rotary vane vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that of the three rotatably connected to the shaft ( 10 ) rotors ( 11 , 12 , 13 ), the two to the low pressure stage and the medium pressure stage belonging rotors ( 11 , 12 ) against axial displacement relative to the shaft ( 10 ) are secured and by axial mobility of the shaft ( 10 ) in the third rotor ( 13 ) belonging to the high-pressure stage and in the bearings ( 39 , 40 ) of the two intermediate covers ( 20 , 21 ) and the two end covers ( 22 , 23 ) align axially to the intermediate cover ( 20 ) provided between the low-pressure stage and the medium-pressure stage.

4. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate cover ( 20 ) provided between the low-pressure stage and the medium-pressure stage is made of temperature-resistant material with good tribological properties and high wear resistance, such as, for example, made of carbon fiber reinforced plastic. The like.

5. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor belonging to the low pressure stage ( 11 ) is firmly connected to the shaft ( 10 ) by thermal shrinking.

6. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that a spacer ( 38 ) is arranged between the two belonging to the low pressure stage and the medium pressure stage, on the common shaft ( 10 ) arranged rotors ( 11 , 12 ), the Length difference to the thickness of the intermediate cover ( 20 ) arranged between the low pressure stage and the medium pressure stage results in the axial play between these two rotors ( 11 , 12 ) and the intermediate cover ( 20 ).

7. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor belonging to the medium pressure stage ( 12 ) with a non-metallic key ( 36 ), preferably made of carbon fiber-reinforced plastic, rotatably connected to the shaft ( 10 ) and is pressed with a screw connection ( 37 ) acting axially to the shaft ( 10 ) against the spacer bush ( 38 ) held by the shrunk-on rotor ( 11 ).

8. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the screw ( 37 ) acting axially to the shaft ( 10 ) is formed by a screw engaging in the free end face of the shaft ( 10 ), which with its head ( 41 ) on the inner ring of a shaft ( 10 ) in the end cover ( 23 ) of the high-pressure stage bearing roller bearing ( 40 ) on a shaft ( 10 ), with a feather key ( 42 ) secured against rotation on the shaft ( 10 ) and until it acts against the rotor ( 12 ) of the medium pressure stage pressing sleeve ( 43 ).

9. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rotor belonging to the high pressure stage ( 13 ) with a feather key ( 42 ) rotatably, but axially displaceably, with the rotationally fixed on the shaft ( 10 ) press sleeve ( 43 ) is connected.

10. Rotary vane vacuum pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rotor belonging to the high pressure stage ( 13 ) made of temperature-resistant material with good tribological properties and high wear resistance, such as carbon fiber reinforced plastic or the like., consists.