EP0391182A2 - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump Download PDF

Info

Publication number
EP0391182A2
EP0391182A2 EP90105628A EP90105628A EP0391182A2 EP 0391182 A2 EP0391182 A2 EP 0391182A2 EP 90105628 A EP90105628 A EP 90105628A EP 90105628 A EP90105628 A EP 90105628A EP 0391182 A2 EP0391182 A2 EP 0391182A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
plastic
housing
vacuum pump
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90105628A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0391182A3 (en
Inventor
Heiko Borhau
Heinz Frings
Helmut Gormanns
Karl-Heinz Ronthaler
Ralf Stefens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leybold AG filed Critical Leybold AG
Publication of EP0391182A2 publication Critical patent/EP0391182A2/en
Publication of EP0391182A3 publication Critical patent/EP0391182A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084—Toothed wheels

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump with a housing, with a pump chamber formed in the housing, with at least one piston rotating in the pump chamber and with a shaft passing through the piston, the housing and / or piston being produced using plastic in such a way that the housing consist of plastic at least in the area of its peripheral inner chamber space and / or the pistons at least in the area of its peripheral surface.
  • the housing Due to the external atmosphere and the vacuum in the pumping chamber, the housing is subject to a pressure difference which generates a force directed from the outside in. If the housing wall is not rigid, then a deformation of the housing wall generated due to this force also has an effect such that the gaps between the housing wall and the Roots are smaller, so that there is also the risk of contact between the housing wall and the pistons.
  • the present invention has for its object to provide a vacuum pump of the type mentioned, which is easy to manufacture and in which despite the use of plastic and exploitation of the associated advantages, the disadvantages described do not occur.
  • a metallic reinforcement is provided in the plastic.
  • the metal reinforcement which is expediently adapted to the outer shape of the piston and / or the shape of the inner wall of the scooping chamber can be a cast blank which is coated with plastic to form the surface of the piston or the scoop chamber inner wall.
  • Another alternative is to use a metal mesh as the metal reinforcement.
  • the plastic is equipped with a reinforcement consisting of a plastic grid or - preferably - a grid-shaped glass fiber mat.
  • the vacuum pump shown in Figure 1 comprises the housing 1, in which the scoop 3 is located.
  • the piston 4 is arranged eccentrically in such a way that it abuts the inner wall 5 of the scoop chamber 3 at 6.
  • To the side of this system 6 are the inlet 7 and the outlet 8 of the pump.
  • the piston 4 has two radial slots in which the slides 13 and 14 are located.
  • the shaft passing through the piston is designated by 15. Further details, such as intake or exhaust valves or the like, which are not relevant to the invention, are not shown.
  • the piston 4 is - except for the shaft 15, which usually consists of steel - made of plastic.
  • Bands 16 and 17 are provided as reinforcements. These can consist of metal, stable plastic or glass fiber. They include the shaft 15 and are welded or glued to it. Otherwise, the bands extend outwards in such a way that they are approximately matched to the cylindrical shape of the piston 4.
  • the mesh width of the bands 16, 17 should be at least two millimeters, so that the plastic that is produced when the piston 4 is produced by casting or injection molding flows inside out, the strip material can pass essentially unhindered.
  • the housing 1 consists of the cast blank 2 made of gray cast iron or aluminum.
  • a plastic layer 18 is provided in the area of the inner wall 5 of the scooping chamber 3 and is reinforced by the cast blank 2.
  • the plastic layer should be at least five millimeters thick so that trouble-free production - by casting or spraying with the help of a negative mold - is possible.
  • FIG. 2 shows a vacuum pump 1 designed as a Roots pump, the Roots 21, 22 of which are designed to be coiled by approximately 90 °.
  • Housing 10 and pistons 21, 22 are designed according to the invention.
  • the shafts of the pistons 21, 22 are designated 23 and 24.
  • the pistons have two wings. The invention is also applicable to three-bladed pistons.
  • the piston 21 has a cast blank 25 which is connected to the shaft 23 in a rotationally fixed manner and which is provided with the plastic layer 26.
  • the structure of the piston 22 has been selected as described for the piston 4 according to FIG. 1.
  • the piston 22 is made of plastic with a reinforcement formed by the bands 16, 17.
  • the metal strips 16, 17 are firmly connected to the shaft 24 and have a shape which - somewhat reduced - corresponds to the outer shape of the piston 22.
  • the shaft 24 has an elongated narrow shape in cross section, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis of the piston 22. This enables a secure connection between the shaft 24 and the plastic while maintaining a narrow waist.
  • a polygonal, preferably elongated hexagonal design is particularly useful. This creates flat surfaces to which the tapes 16, 17 can be attached in a simple manner.
  • the shaft 24 is also expediently coiled in the same sense.
  • the housing 1 consists of plastic walls 10.
  • the insert 20 is located in the plastic, which is also formed by a metal or glass fiber fabric.
  • a plurality of belts 20, which are guided approximately in parallel, can also be provided.
  • the piston 27 shown in FIG. 3 for a Roots pump has a metal reinforcement which consists of two steel profile bodies 28, 29.
  • the steel profile bodies 28, 29 have an essentially round cross section and are each provided with a sector-shaped longitudinal recess 31, 32.
  • the shaft 33 abuts the profile bodies 28, 29 in the region of these recesses and is welded to it.
  • the steel profile body 28, 29 form an effective wing reinforcement of the piston 27, which is otherwise surrounded by the plastic jacket 34. A coiled version of this piston 27 is also possible.
  • FIG. 4 shows a vacuum pump designed as a claw pump.
  • the claw rotors rotating in the suction chamber are designated 35 and 36 and have the shafts 37, 38.
  • the rotor or piston 35 is again - except for the shaft 37 - made of plastic, which is reinforced with a band-shaped insert 39.
  • the rotor 36 has the cast blank 41, which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 38 and carries the plastic casing 42.
  • the reinforcements (band 39, cast blank 41) extend into the claws 43, 44, which have the task of separating the suction spaces that are formed from the discharge spaces, in a contactless manner. The radial accuracy required in the area of the claws is therefore not affected by the centrifugal forces that occur.
  • the housing 1 comprises a cast frame 2 and a plastic layer 18.
  • the plastic layer 18 forms the inner shape of the scooping space 3.
  • the piston and housing are each made of plastic produced.
  • the piston and housing are each made of plastic produced.
  • All plastics that can be cast or sprayed and that are suitable for use in vacuum pumps for.
  • the fabric used to form the reinforcement can be, for example, an expanded metal according to DIN 2.1. It is essential that it has a relatively large mesh size, so that it does not interfere with the casting or injection of the plastic and nevertheless holds and supports the plastic in a form-fitting manner. The reinforcement thus takes over the stress caused by centrifugal force and / or pressure differences.
  • the illustrated embodiments show the design of the pistons and scoops in their peripheral areas.
  • the pistons and scoops can also be formed laterally in the manner according to the invention.
  • the side surfaces are made of plastic anyway.
  • plastic layers 26, 34, and 42 must also be present on the side.
  • the side shields, not shown, which delimit the scoop space can also be produced according to the invention in such a way that their inner walls consist of plastic. Both the training as an all-plastic part with reinforcement (FIG. 2) or as a plastic layer with a cast blank reinforcement is possible.

Abstract

The invention relates to a vacuum pump with a housing (1), with an expansion chamber (3) formed in the housing, with a minimum of one piston (4, 21, 22, 27, 35, 36) rotating in the expansion chamber, and with a shaft (15, 23, 24, 33, 37, 38) passing through the piston, housing and/or piston being manufactured using plastics in such a way that the housing, at least in the area of its peripheral expansion chamber inner wall, and/or the piston, at least in the area of its peripheral surface, are composed of plastic; in order to avoid elongations of the pistons owing to centrifugal forces and/or deformations of the housing walls owing to pressure differences, it is proposed that the plastic be provided with a reinforcement (2, 16, 17, 20, 25, 28, 29, 39, 41). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpe mit einem Gehäu­se, mit einem im Gehäuse ausgebildeten Schöpfraum, mit mindestens einem im Schöpfraum rotierenden Kolben und mit einer den Kolben durchsetzenden Welle, wobei Gehäuse und/oder Kolben unter Ver­wendung von Kunststoff derart hergestellt sind, daß das Gehäuse zumindest im Bereich seiner peripheren Schöpfrauminnenwandung und/oder der Kolben zumindest im Bereich seiner peripheren Oberfläche aus Kunststoff bestehen.The invention relates to a vacuum pump with a housing, with a pump chamber formed in the housing, with at least one piston rotating in the pump chamber and with a shaft passing through the piston, the housing and / or piston being produced using plastic in such a way that the housing consist of plastic at least in the area of its peripheral inner chamber space and / or the pistons at least in the area of its peripheral surface.

Aus der DE-OS 33 21 718 ist eine mit einem Roots- oder Wälzkol­benpaar ausgerüstete Vakuumpumpe bekannt, deren Wälzkolben unter Verwendung von Kunststoff hergestellt sind. Im Rahmen dieser Schrift wird auch vorgeschlagen, daß das Pumpengehäuse aus Kunststoff besteht. Eine Vakuumpumpe dieser Art ist jedoch offensichtlich noch nicht produktionsreif, da sie noch nicht auf dem Markt erschienen ist. Ein Grund dafür mag darin liegen, daß eine - wenn auch geringförmige - Verformung von aus Kunststoff bestehenden Bauteilen letztlich nicht zu vermeiden ist. Diese Verformung tritt bei Rotoren infolge der Fliehkräfte auf und steht dem Trend nach immer höheren Drehzahlen entgegen. Besondere Nachteile treten bei Wälzkolben auf, deren schmaler Bereich (Taille) im Zentrum liegt und die Fliehkräfte aufnehmen muß, die aufgrund der relativ hohen Masse der verbreiterten Flügel auf­treten. Tritt bei den Wälzkolben, die sich üblicherweise berührungsfrei im Schöpfraum drehen, nur eine geringfügige Dehnung auf, werden die relativ kleinen Spalte überbrückt und es führt zu unerwünschten Kontakten.From DE-OS 33 21 718 a vacuum pump equipped with a pair of Roots or Roots is known, the Roots of which are made using plastic. In the context of this document it is also proposed that the pump housing consists of plastic. However, a vacuum pump of this type is obviously not yet ready for production because it has not yet appeared on the market. One reason for this may be that deformation - albeit slight - of components made of plastic cannot ultimately be avoided. This deformation occurs in rotors due to centrifugal forces and is contrary to the trend towards ever higher speeds. Particular disadvantages occur with Roots, whose narrow area (waist) is in the center and must absorb the centrifugal forces that occur due to the relatively high mass of the widened wings. Occurs only slightly in the case of the Roots, which usually rotate without contact in the scooping chamber Stretching on, the relatively small gaps are bridged and it leads to unwanted contacts.

Das Gehäuse unterliegt aufgrund der äußeren Atmosphäre und des Vakuums im Schöpfraum einer Druckdifferenz, die eine von außen nach innen gerichtete Kraft erzeugt. Ist die Gehäusewandung nicht starr, dann wirkt sich eine aufgrund dieser Kraft erzeugte Verformung der Gehäusewandung ebenfalls derart aus, daß die Spalte zwischen der Gehäusewandung und den Wälzkolben kleiner werden, so daß die Gefahr von Kontakten zwischen der Gehäusewand und den Kolben ebenfalls besteht.Due to the external atmosphere and the vacuum in the pumping chamber, the housing is subject to a pressure difference which generates a force directed from the outside in. If the housing wall is not rigid, then a deformation of the housing wall generated due to this force also has an effect such that the gaps between the housing wall and the Roots are smaller, so that there is also the risk of contact between the housing wall and the pistons.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach herstellbar ist und bei der trotz der Verwendung von Kunststoff und Ausnutzung der damit verbundenen Vorteile die beschriebenen Nachteile nicht auftreten.The present invention has for its object to provide a vacuum pump of the type mentioned, which is easy to manufacture and in which despite the use of plastic and exploitation of the associated advantages, the disadvantages described do not occur.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Kunst­stoff eine metallische Verstärkung vorgesehen ist. Die zweckmäßig der äußeren Form des Kolbens und/oder der Form der Innenwandung des Schöpfraumes angepaßte Metallverstärkung kann ein Gußrohling sein, der zur Bildung der Oberfläche des Kolbens bzw. der Schöpfrauminnenwand mit Kunststoff beschichtet ist. Eine andere Alternative besteht darin, als Metallverstärkung ein Metallgewebe zu verwenden.According to the invention, this object is achieved in that a metallic reinforcement is provided in the plastic. The metal reinforcement which is expediently adapted to the outer shape of the piston and / or the shape of the inner wall of the scooping chamber can be a cast blank which is coated with plastic to form the surface of the piston or the scoop chamber inner wall. Another alternative is to use a metal mesh as the metal reinforcement.

Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß der Kunststoff mit einer Verstärkung ausgerüstet ist, die aus einem Kunststoffgitter oder - vorzugsweise - aus einer gitterförmigen Glasfasermatte besteht.Another solution to the problem is that the plastic is equipped with a reinforcement consisting of a plastic grid or - preferably - a grid-shaped glass fiber mat.

Bei einer Vakuumpumpe mit diesen Merkmalen sind Dehnungen auf­grund von Fliehkräften oder Druckdifferenzen weitestgehend reduziert. Die Herstellung der einzelnen Bauteile ist einfach, da das Kunststoff-Spritzverfahren angewendet werden kann. Dazu wird eine Negativform des herzustellenden Bauteiles verwendet. In diese Negativform wird die Verstärkung eingesetzt. Danach erfolgt die Beschichtung oder Ummantelung der Verstärkung durch Gießen oder Spritzen. Der Abstand der Negativform von der Verstärkung muß so groß sein, daß sich das eingegossene oder eingespritzte Kunststoffmaterial störungsfrei und gleichmäßig verteilen kann. Auch aus Haft- und Fertigungsgründen sollte dieser Abstand nicht zu klein, üblichweise etwa 5 mm, sein.With a vacuum pump with these features, expansion due to centrifugal forces or pressure differences is largely reduced. The manufacture of the individual components is simple since the plastic injection molding process can be used. A negative form of the component to be produced is used for this. In this negative form is used for reinforcement. The reinforcement is then coated or coated by casting or spraying. The distance between the negative mold and the reinforcement must be so large that the poured or injected plastic material can be distributed evenly and without problems. Also for reasons of adhesion and manufacturing, this distance should not be too small, usually about 5 mm.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen

  • - Figur 1 einen Schnitt durch eine Drehschieberpumpe,
  • - Figur 2 einen Schnitt durch eine Wälzkolbenpumpe,
  • - Figur 3 einen Schnitt durch einen Wälzkolben und
  • - Figur 4 einen Schnitt durch eine Klauenpumpe.
Further advantages and details of the invention will be explained with reference to exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4. Show it
  • 1 shows a section through a rotary vane pump,
  • 2 shows a section through a Roots pump,
  • - Figure 3 shows a section through a roots and
  • - Figure 4 shows a section through a claw pump.

Die in Figur 1 dargestellte Vakuumpumpe umfaßt das Gehäuse 1, in dem sich der Schöpfraum 3 befindet. Im Schöpfraum 3 ist der Kolben 4 derart exzentrisch angeordnet, daß er der Innenwandung 5 des Schöpfraumes 3 bei 6 anliegt. Seitlich neben dieser Anlage 6 liegen der Einlaß 7 und der Auslaß 8 der Pumpe. Der Kolben 4 weist zwei Radialschlitze auf, in denen sich die Schieber 13 und 14 befinden. Die den Kolben durchsetzende Welle ist mit 15 bezeichnet. Weitere Einzelheiten, wie Einlaß- oder Auslaßventile oder dergleichen, die für die Erfindung nicht relevant sind, sind nicht dargestellt.The vacuum pump shown in Figure 1 comprises the housing 1, in which the scoop 3 is located. In the scoop chamber 3, the piston 4 is arranged eccentrically in such a way that it abuts the inner wall 5 of the scoop chamber 3 at 6. To the side of this system 6 are the inlet 7 and the outlet 8 of the pump. The piston 4 has two radial slots in which the slides 13 and 14 are located. The shaft passing through the piston is designated by 15. Further details, such as intake or exhaust valves or the like, which are not relevant to the invention, are not shown.

Der Kolben 4 besteht - bis auf die Welle 15, die üblicherweise aus Stahl besteht - aus Kunststoff. Als Verstärkung sind Bänder 16 und 17 vorgesehen. Diese können aus Metall, stabilem Kunst­stoff oder Glasfaser bestehen. Sie umfassen die Welle 15 und sind damit verschweißt oder verklebt. Im übrigen erstrecken sich die Bänder derart nach außen, daß sie der zylindrischen Form des Kolbens 4 etwa angepaßt sind. Die Maschenweite der Bänder 16, 17 sollte mindestens zwei Millimeter betragen, damit der Kunststoff, der beim Herstellen des Kolbens 4 durch Gießen oder Spritzen von außen nach innen strömt, das Bandmaterial im wesentlichen unge­hindert passieren kann.The piston 4 is - except for the shaft 15, which usually consists of steel - made of plastic. Bands 16 and 17 are provided as reinforcements. These can consist of metal, stable plastic or glass fiber. They include the shaft 15 and are welded or glued to it. Otherwise, the bands extend outwards in such a way that they are approximately matched to the cylindrical shape of the piston 4. The mesh width of the bands 16, 17 should be at least two millimeters, so that the plastic that is produced when the piston 4 is produced by casting or injection molding flows inside out, the strip material can pass essentially unhindered.

Das Gehäuse 1 besteht aus dem Gußrohling 2 aus Grauguß oder Aluminium. Im Bereich der Innenwandung 5 des Schöpfraumes 3 ist eine Kunststoffschicht 18 vorgesehen, die durch den Gußrohling 2 verstärkt ist. Die Kunststoffschicht sollte mindestens fünf Millimeter dick sein, damit eine störungsfreie Herstellung - durch Gießen oder Spritzen mit Hilfe einer Negativform - möglich ist.The housing 1 consists of the cast blank 2 made of gray cast iron or aluminum. A plastic layer 18 is provided in the area of the inner wall 5 of the scooping chamber 3 and is reinforced by the cast blank 2. The plastic layer should be at least five millimeters thick so that trouble-free production - by casting or spraying with the help of a negative mold - is possible.

Figur 2 zeigt eine als Wälzkolbenpumpe ausgebildete Vakuumpumpe 1, deren Wälzkolben 21, 22 um ca. 90° gewendelt ausgebildet sind. Gehäuse 10 und Kolben 21, 22 sind erfindungsgemäß gestaltet. Die Wellen der Kolben 21, 22 sind mit 23 und 24 bezeichnet. Die Kolben weisen zwei Flügel auf. Auch bei dreiflügeligen Kolben ist die Erfindung anwendbar.FIG. 2 shows a vacuum pump 1 designed as a Roots pump, the Roots 21, 22 of which are designed to be coiled by approximately 90 °. Housing 10 and pistons 21, 22 are designed according to the invention. The shafts of the pistons 21, 22 are designated 23 and 24. The pistons have two wings. The invention is also applicable to three-bladed pistons.

Der Kolben 21 weist einen mit der Welle 23 drehfest verbundenen Gußrohling 25 auf, der mit der Kunststoffschicht 26 versehen ist. Beim Kolben 22 ist der Aufbau so gewählt worden, wie er zum Kolben 4 nach Figur 1 beschrieben ist. Der Kolben 22 besteht aus Kunststoff mit einer von den Bändern 16, 17 gebildeten Ver­stärkung. Die Metallbänder 16, 17 sind mit der Welle 24 fest verbunden und haben eine Form, die - etwas verkleinert - der äußeren Form des Kolbens 22 entspricht.The piston 21 has a cast blank 25 which is connected to the shaft 23 in a rotationally fixed manner and which is provided with the plastic layer 26. The structure of the piston 22 has been selected as described for the piston 4 according to FIG. 1. The piston 22 is made of plastic with a reinforcement formed by the bands 16, 17. The metal strips 16, 17 are firmly connected to the shaft 24 and have a shape which - somewhat reduced - corresponds to the outer shape of the piston 22.

Die Welle 24 hat im Querschnitt eine langgestreckt schmale Form, deren Längsachse mit der Längsachse des Kolbens 22 übereinstimmt. Dadurch ist eine sichere Verbindung zwischen der Welle 24 und dem Kunststoff unter Beibehaltung einer schmalen Taille möglich. Besonders zweckmäßig ist eine mehrkantige, vorzugsweise langge­streckt sechskantige Gestaltung. Dadurch entstehen plane Flächen, an denen die Bänder 16, 17 in einfacher Weise befestigt werden können. Bei einem gewendelt ausgeführten Kolben 22 ist zweckmäßig auch die Welle 24 im gleichen Sinne gewendelt.The shaft 24 has an elongated narrow shape in cross section, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis of the piston 22. This enables a secure connection between the shaft 24 and the plastic while maintaining a narrow waist. A polygonal, preferably elongated hexagonal design is particularly useful. This creates flat surfaces to which the tapes 16, 17 can be attached in a simple manner. In the case of a coiled piston 22, the shaft 24 is also expediently coiled in the same sense.

Das Gehäuse 1 besteht aus Kunststoffwandungen 10. Im Kunststoff befindet sich die Einlage 20, die ebenfalls von einem Metall- oder Glasfasergewebe gebildet wird. Natürlich können auch mehre­re, etwa parallel geführte Bänder 20 vorgesehen sein.The housing 1 consists of plastic walls 10. The insert 20 is located in the plastic, which is also formed by a metal or glass fiber fabric. Of course, a plurality of belts 20, which are guided approximately in parallel, can also be provided.

Der in Figur 3 dargestellte Kolben 27 für eine Wälzkolbenpumpe weist eine Metallverstärkung auf, die aus zwei Stahlprofilkörpern 28, 29 besteht. Die Stahlprofilkörper 28, 29 haben einen im wesentlichen runden Querschnitt und sind jeweils mit einer sektorförmigen Längsausnehmung 31, 32 versehen. Die Welle 33 liegt den Profilkörpern 28, 29 im Bereich dieser Ausnehmungen an und ist damit verschweißt. Die Stahlprofilkörper 28, 29 bilden eine wirksame Flügelverstärkung des Kolbens 27, der im übrigen vom Kunststoffmantel 34 umgeben ist. Auch eine gewendelte Aus­führung dieses Kolbens 27 ist möglich.The piston 27 shown in FIG. 3 for a Roots pump has a metal reinforcement which consists of two steel profile bodies 28, 29. The steel profile bodies 28, 29 have an essentially round cross section and are each provided with a sector-shaped longitudinal recess 31, 32. The shaft 33 abuts the profile bodies 28, 29 in the region of these recesses and is welded to it. The steel profile body 28, 29 form an effective wing reinforcement of the piston 27, which is otherwise surrounded by the plastic jacket 34. A coiled version of this piston 27 is also possible.

Figur 4 zeigt eine als Klauenpumpe ausgebildete Vakuumpumpe. Die im Schöpfraum rotierenden Klauenrotoren sind mit 35 und 36 bezeichnet und weisen die Wellen 37, 38 auf. Der Rotor bzw. Kolben 35 besteht wieder - bis auf die Welle 37 - aus Kunststoff, der mit einer bandförmigen Einlage 39 verstärkt ist.FIG. 4 shows a vacuum pump designed as a claw pump. The claw rotors rotating in the suction chamber are designated 35 and 36 and have the shafts 37, 38. The rotor or piston 35 is again - except for the shaft 37 - made of plastic, which is reinforced with a band-shaped insert 39.

Der Rotor 36 weist den Gußrohling 41 auf, der drehfest mit der Welle 38 verbunden ist und die Kunststoffummantelung 42 trägt. Die Verstärkungen (Band 39, Gußrohling 41) erstrecken sich bis in die Klauen 43, 44, die die Aufgabe haben, die jeweils sich bildenden Ansaugräume von den Ausstoßräumen zu trennen, und zwar berührungsfrei. Die im Bereich der Klauen geforderte radiale Genauigkeit wird deshalb durch die auftretenden Fliehkräfte nicht beeinträchtigt.The rotor 36 has the cast blank 41, which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 38 and carries the plastic casing 42. The reinforcements (band 39, cast blank 41) extend into the claws 43, 44, which have the task of separating the suction spaces that are formed from the discharge spaces, in a contactless manner. The radial accuracy required in the area of the claws is therefore not affected by the centrifugal forces that occur.

Das Gehäuse 1 umfaßt - wie die Drehschiebervakuumpumpe nach Figur 1 - einen Gußrahmen 2 und eine Kunststoffschicht 18. Die Kunst­stoffschicht 18 bildet die innere Form des Schöpfraumes 3.Like the rotary vane vacuum pump according to FIG. 1, the housing 1 comprises a cast frame 2 and a plastic layer 18. The plastic layer 18 forms the inner shape of the scooping space 3.

Bei den in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellten Vakuumpumpen sind jeweils Kolben und Gehäuse unter Verwendung von Kunststoff hergestellt. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, entweder nur den oder die Kolben oder nur das Gehäuse in der erfindungsgemäßen Weise auszubilden.In the vacuum pumps shown in Figures 1, 2 and 4, the piston and housing are each made of plastic produced. Of course, there is also the possibility of designing only the piston or pistons or only the housing in the manner according to the invention.

Als Material für die Kunststoffteile kommen alle Kunststoffe infrage, die gegossen oder gespritzt werden können und die für die Anwendung in Vakuumpumpen geeignet sind, z. B. Polyamidimide oder Polyamide. Sie können mit geeigneten Füllstoffen, wie z. B. Graphitfasern, Glasfasern und/oder Mineralstoffe, versetzt sein. Das zur Bildung der Verstärkung verwendete Gewebe kann bei­spielsweise ein Streckgitter nach DIN 2.1 sein. Wesentlich ist, daß es eine relativ große Maschenweite hat, damit es beim Ver­gießen oder Spritzen des Kunststoffes nicht stört und gleichwohl den Kunststoff formschlüssig festhält und unterstützt. Die Verstärkung übernimmt damit die Beanspruchung durch Flieh­kraft und/oder Druckdifferenzen.All plastics that can be cast or sprayed and that are suitable for use in vacuum pumps, for. B. polyamide imides or polyamides. You can with suitable fillers such. B. graphite fibers, glass fibers and / or minerals. The fabric used to form the reinforcement can be, for example, an expanded metal according to DIN 2.1. It is essential that it has a relatively large mesh size, so that it does not interfere with the casting or injection of the plastic and nevertheless holds and supports the plastic in a form-fitting manner. The reinforcement thus takes over the stress caused by centrifugal force and / or pressure differences.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele lassen die Gestaltung der Kolben und Schöpfräume jeweils in ihren peripheren Bereichen erkennen. Zusätzlich können die Kolben und Schöpfräume auch seitlich in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet sein. Bei den Ausführungen der Kolben 4 (Fig. 1), 22 (Fig. 2) und 35 (Fig. 4) bestehen die Seitenflächen ohnehin aus Kunststoff. Bei den Kolbenausführungen 21 (Fig. 2), 27 (Fig. 3) und 36 (Fig. 4) müssen auch seitlich Kunststoffschichten 26, 34, und 42 vorhanden sein. Auch die den Schöpfraum begrenzenden, nicht dargestellten Seitenschilde können nach der Erfindung so herstellt sein, daß ihre Innenwandungen aus Kunststoff bestehen. Sowohl die Ausbil­dung als Vollkunststoffteil mit Verstärkung (Fig. 2) oder als Kunststoffschicht mit einer Gußrohlingverstärkung ist möglich.The illustrated embodiments show the design of the pistons and scoops in their peripheral areas. In addition, the pistons and scoops can also be formed laterally in the manner according to the invention. In the designs of the pistons 4 (FIG. 1), 22 (FIG. 2) and 35 (FIG. 4), the side surfaces are made of plastic anyway. In the piston designs 21 (FIG. 2), 27 (FIG. 3) and 36 (FIG. 4), plastic layers 26, 34, and 42 must also be present on the side. The side shields, not shown, which delimit the scoop space can also be produced according to the invention in such a way that their inner walls consist of plastic. Both the training as an all-plastic part with reinforcement (FIG. 2) or as a plastic layer with a cast blank reinforcement is possible.

Claims (14)

1. Vakuumpumpe mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse ausgebildeten Schöpfraum (3), mit mindestens einem im Schöpfraum rotierenden Kolben (4, 21, 22, 27, 35, 36) und mit einer den Kolben durchsetzenden Welle (15, 23, 24, 33, 37, 38), wobei Gehäuse und/oder Kolben unter Verwendung von Kunststoff derart hergestellt sind, daß das Gehäuse zumin­dest im Bereich seiner peripheren Schöpfrauminnenwandung und/oder der Kolben zumindest im Bereich seiner peripheren Oberfläche aus Kunststoff bestehen dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit einer metallischen Verstärkung (2, 16, 17, 20, 25, 28, 29, 39, 41) ausgerüstet ist.1. Vacuum pump with a housing (1), with a scooping space (3) formed in the housing, with at least one piston (4, 21, 22, 27, 35, 36) rotating in the scooping space and with a shaft passing through the piston (15, 23, 24, 33, 37, 38), said housing and / or piston using plastic are prepared in such a way that the housing at least in the region of its peripheral Schöpfrauminnenwandung and / or the piston consist at least of its peripheral surface from plastic in the region characterized by that the plastic is equipped with a metallic reinforcement (2, 16, 17, 20, 25, 28, 29, 39, 41). 2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverstärkung ein Gußrohling ist, der zur Bildung der Oberfläche des Kolbens bzw. der Schöpfraumin­nenwand mit Kunststoff beschichtet ist.2. Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the metal reinforcement is a cast blank which is coated with plastic to form the surface of the piston or the inner chamber wall . 3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverstärkung ein Metallgewebe (16, 17, 20, 39), z. B. ein Streckgitter, ist.3. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the metal reinforcement is a metal mesh (16, 17, 20, 39), for. B. is a expanded metal. 4. Vakuumpumpe mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse ausgebildeten Schöpfraum (3), mit mindestens einem im Schöpfraum rotierenden Kolben (4, 21, 22, 27, 35, 36) und mit einer den Kolben durchsetzenden Welle (15, 23, 24, 33, 37, 38), wobei Gehäuse und/oder Kolben unter Verwendung von Kunststoff derart hergestellt sind, daß das Gehäuse zumin­dest im Bereich seiner peripheren Schöpfrauminnenwandung und/oder der Kolben zumindest im Bereich seiner peripheren Oberfläche aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit einer Verstärkung ausgerüstet ist, die aus einer gitterförmigen Kunststoff- oder Glasfasermatte (16, 17, 20, 39) besteht.4. Vacuum pump with a housing (1), with a scoop chamber (3) formed in the housing, with at least one piston (4, 21, 22, 27, 35, 36) rotating in the scoop chamber and with a shaft (15, 15) passing through the piston 23, 24, 33, 37, 38), said housing and / or piston using plastic are prepared in such a way that the housing at least in the region of its peripheral Schöpfrauminnenwandung and / or the piston at least consist of plastic in the area of its peripheral surface, characterized characterized in that the plastic is equipped with a reinforcement consisting of a grid-shaped plastic or glass fiber mat (16, 17, 20, 39). 5. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (2, 16, 17, 20, 25, 28, 29, 39, 41) der äußeren Form des Kolbens und/oder der Form der Innenwandung des Schöpfraumes (3) in etwa angepaßt ist.5. Vacuum pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reinforcement (2, 16, 17, 20, 25, 28, 29, 39, 41) of the outer shape of the piston and / or the shape of the inner wall of the pumping chamber (3) is roughly adjusted. 6. Vakuumpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite des Metallgewebes bzw. der gitterför­migen Kunststoff- oder Glasfasermatte (16, 17, 20, 39) mindestens zwei Millimeter beträgt.6. Vacuum pump according to claim 4 or 5, characterized in that the mesh size of the metal mesh or the grid-shaped plastic or glass fiber mat (16, 17, 20, 39) is at least two millimeters. 7. Kolben für eine Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (16, 17, 25, 28, 29, 39 41) mit der Welle (15, 23, 24, 33, 37, 38) verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt ist.7. Piston for a vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (16, 17, 25, 28, 29, 39 41) is connected to the shaft (15, 23, 24, 33, 37, 38), for example welded or glued. 8. Kolben für eine Vakuumpumpe nach Anspruch 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Welle (24) im Querschnitt als Mehrkant vorzugsweise Sechskant ausgebildet ist.8. Piston for a vacuum pump according to claim 7, characterized in that the shaft (24) is preferably hexagonal in cross section as a polygon. 9. Kolben für eine Vakuumpumpe nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Kolben (21, 22, 27) als Rootskolben mit zwei oder drei Flügeln ausgebildet ist.9. Piston for a vacuum pump according to claim 8, characterized in that the piston (21, 22, 27) is designed as a root piston with two or three vanes. 10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21, 22) eine Wendelung, beispielsweise um 90°, aufweist.10. Piston according to claim 9, characterized in that the piston (21, 22) has a helix, for example by 90 °. 11. Kolben nach Anspruch 7 oder 8 und 9 oder 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß er als Rootskolben (22) mit zwei Flügeln ausgebildet ist, daß die Welle (24) im Querschnitt eine langgestreckt schmale Form hat und daß die langen Achsen der Welle und des Kolbens gleichgerichtet sind.11. Piston according to claim 7 or 8 and 9 or 10, characterized in that it is designed as a root piston (22) with two wings, that the shaft (24) has an elongated narrow shape in cross section and that the long axes of the shaft and of the piston are rectified. 12. Kolben nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) und die Welle (24) gleichsinnig gewendelt sind.12. Piston according to claim 10 and 11, characterized in that the piston (22) and the shaft (24) are coiled in the same direction. 13. Kolben nach Anspruch 7 für eine Roots- bzw. Wälzkolbenvakuum­pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallverstärkung im Bereich der Flügel Profilkörper (28, 29) mit im wesentlichen rundem Querschnitt vorgesehen sind, die fest mit der Welle (33) verbunden sind.13. Piston according to claim 7 for a Roots or Roots vacuum pump, characterized in that profile bodies (28, 29) with a substantially round cross section are provided as metal reinforcement in the area of the wings, which are firmly connected to the shaft (33). 14. Kolben nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilkörper (28, 29) jeweils mit einer sektorförmigen Längsausnehmung (31, 32) versehen sind, deren Kanten mit der Welle (33) verbunden, beispielsweise verschweißt sind.14. Piston according to claim 13, characterized in that the profile body (28, 29) are each provided with a sector-shaped longitudinal recess (31, 32), the edges of which are connected to the shaft (33), for example welded.
EP19900105628 1989-04-07 1990-03-24 Vacuum pump Withdrawn EP0391182A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3911314 1989-04-07
DE19893911314 DE3911314A1 (en) 1989-04-07 1989-04-07 VACUUM PUMP

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0391182A2 true EP0391182A2 (en) 1990-10-10
EP0391182A3 EP0391182A3 (en) 1991-01-16

Family

ID=6378097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19900105628 Withdrawn EP0391182A3 (en) 1989-04-07 1990-03-24 Vacuum pump

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0391182A3 (en)
JP (1) JPH02286895A (en)
DE (1) DE3911314A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4439724A1 (en) * 1994-11-09 1996-05-15 Leybold Ag Twin shaft mangle useful esp. for avoiding hydrocarbon emissions
DE102005057618A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-06 Pfeiffer Vacuum Gmbh Method for operating a vacuum pump
GB2440944A (en) * 2006-08-11 2008-02-20 Itt Mfg Enterprises Inc Cassette for rotary lobe pump

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8192184B2 (en) * 2005-11-09 2012-06-05 Ixetic Hueckeswagen Gmbh Pump with a cylindrical cooling bush
KR101016085B1 (en) * 2009-01-12 2011-02-17 유종욱 High-Pressure PUMP
WO2012167248A2 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Eaton Corporation Simplified roots-type blower
WO2016038746A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 三桜工業株式会社 Negative pressure pump and cylinder head cover

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2002518A1 (en) * 1970-01-21 1971-07-29 Vogelsang Hugo Fa Thick matter or slurry pump
JPS58192991A (en) * 1982-05-06 1983-11-10 Nippon Denso Co Ltd Rotary type compressor
FR2527702A1 (en) * 1982-05-28 1983-12-02 Danger Roger Compressor with rotary blades - has plastics lobes moulded on to rotor shafts equal in number to blades
DE3321718A1 (en) * 1983-06-16 1984-12-20 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar ROLLING PISTON PUMP
JPS63177188A (en) * 1987-01-19 1988-07-21 Canon Inc Board writing copying device
EP0303553A2 (en) * 1987-08-12 1989-02-15 United Technologies Corporation Hybrid composite compressor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2519588A (en) * 1943-12-24 1950-08-22 Borg Warner Pump housing
FR1285311A (en) * 1961-01-09 1962-02-23 Compteurs Comp D Improvements to rotary pistons of pumps, compressors or volumetric meters
US3514238A (en) * 1968-09-16 1970-05-26 Black & Decker Mfg Co Cylinder for fluid pump motor and the like and method of making
JPS5720852Y2 (en) * 1978-05-22 1982-05-06
IT1179910B (en) * 1984-04-16 1987-09-16 Gilardini Spa VOLUMETRIC COMPRESSOR FOR ENDOTHERMAL MOTOR VEHICLE SUPPLY
DE3712354A1 (en) * 1986-11-08 1988-05-11 Wankel Gmbh ROTARY PISTON BLOWER

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2002518A1 (en) * 1970-01-21 1971-07-29 Vogelsang Hugo Fa Thick matter or slurry pump
JPS58192991A (en) * 1982-05-06 1983-11-10 Nippon Denso Co Ltd Rotary type compressor
FR2527702A1 (en) * 1982-05-28 1983-12-02 Danger Roger Compressor with rotary blades - has plastics lobes moulded on to rotor shafts equal in number to blades
DE3321718A1 (en) * 1983-06-16 1984-12-20 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar ROLLING PISTON PUMP
JPS63177188A (en) * 1987-01-19 1988-07-21 Canon Inc Board writing copying device
EP0303553A2 (en) * 1987-08-12 1989-02-15 United Technologies Corporation Hybrid composite compressor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, unexamined applications, M sektion, Band 12, Nr. 364, September 29, 1988, THE PATENT OFFICE JAPANESE GOVERNMENT, Seite 13 (M-747); & JP-A-63 177 188 (AISIN) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, unexamined applications, M Sektion, Band 8, Nr. 37, Februar 17, 1984, THE PATENT OFFICE JAPANESE GOVERNMENT, Seite 28 (M-277); & JP-A-58 192 991 (NIPPON DENSO) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4439724A1 (en) * 1994-11-09 1996-05-15 Leybold Ag Twin shaft mangle useful esp. for avoiding hydrocarbon emissions
DE102005057618A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-06 Pfeiffer Vacuum Gmbh Method for operating a vacuum pump
GB2440944A (en) * 2006-08-11 2008-02-20 Itt Mfg Enterprises Inc Cassette for rotary lobe pump
EP1892417A2 (en) * 2006-08-11 2008-02-27 ITT Manufacturing Enterprises, Inc. Rotary lobe pump
EP1892417A3 (en) * 2006-08-11 2009-06-03 ITT Manufacturing Enterprises, Inc. Rotary lobe pump
US7857607B2 (en) 2006-08-11 2010-12-28 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Rotary lobe pump
GB2440944B (en) * 2006-08-11 2011-10-12 Itt Mfg Enterprises Inc Rotary lobe pump
CN101122288B (en) * 2006-08-11 2012-01-11 Itt制造企业公司 Rotary lobe pump

Also Published As

Publication number Publication date
EP0391182A3 (en) 1991-01-16
DE3911314A1 (en) 1990-10-11
JPH02286895A (en) 1990-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3631620C2 (en) Elastic socket filled with a liquid
DE2339468A1 (en) SHOVEL CONSTRUCTION FOR MACHINERY THROUGH FLOWING MEANS
DE4006339C2 (en) Stator for an eccentric screw pump
DE2306064C2 (en) Vane pump
DE3504377A1 (en) PROFILE BODY CONSTRUCTION AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE1964993U (en) DEVICE COMPOSING A RIGID OUTER PART AND A RIGID INNER PART WITH A RUBBER-ELASTIC INTERMEDIATE LAYER.
EP3054179A1 (en) Shaft of a gas turbine engine made with reinforced plastics
DE3235427A1 (en) WING PUMP
DE1628262A1 (en) Axial compressor with plastic cover inside the housing
DE3921221C2 (en) Encapsulated rotary piston compressor
EP0391182A2 (en) Vacuum pump
DE19528910C2 (en) Swash plate compressor
DE102015012334B3 (en) Sleeve-shaped spring structure with a plurality of band springs and method for producing a band spring of such a spring structure
DE4214752C2 (en) Oil pump
DE2852852B1 (en) Piston pump, in particular radial piston pump
DE3636101A1 (en) COMMUTATOR FOR AN ELECTRIC MOTOR
DE3438379C2 (en)
DE3312197C2 (en)
DE882746C (en) Roots blower with runners made of light metal and provided with steel shafts
EP0688952A1 (en) High pressure cleaning device
DE3217015A1 (en) WINDFORM, ESPECIALLY FOR BLAST OVENS
DE2322599A1 (en) Paddle wheel or propeller
DE1012183B (en) Centrifugal pump, especially for the promotion of abrasive Trueben, Schleemmen od. Like.
EP1329637B1 (en) Regenerative pump
DE3541903A1 (en) Crankshaft of an internal combustion engine with cylinders arranged in a V shape

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CH DE FR GB LI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CH DE FR GB LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19910607

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920526

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19921206