EP1948936A1 - Vakuumpumpe - Google Patents

Vakuumpumpe

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Publication number
EP1948936A1
EP1948936A1 EP06792218A EP06792218A EP1948936A1 EP 1948936 A1 EP1948936 A1 EP 1948936A1 EP 06792218 A EP06792218 A EP 06792218A EP 06792218 A EP06792218 A EP 06792218A EP 1948936 A1 EP1948936 A1 EP 1948936A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wing
vacuum pump
rotor
pump according
housing
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Withdrawn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
EP06792218A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Willi Schneider
Bernd Hess
Stefan Heinz
Torsten Helle
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.)
Joma Polytec GmbH
Original Assignee
Joma Hydromechanic GmbH
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
Priority claimed from DE200610011913 external-priority patent/DE102006011913A1/de
Application filed by Joma Hydromechanic GmbH filed Critical Joma Hydromechanic GmbH
Publication of EP1948936A1 publication Critical patent/EP1948936A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
    • 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
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/3441—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • 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
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/06—Polyamides, e.g. NYLON

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump with a wing, a pump housing and a rotor rotatably mounted therein, wherein the wing is slidably mounted in the rotor and the wing tips on both sides protrude radially from the rotor and abut the inner peripheral surface of the pump housing, whereby the wing a suction chamber and a Pressure chamber defined.
  • a vacuum pump which has a pump housing in which a rotor is arranged.
  • This rotor supports a wing, which rests against the inner peripheral side of the housing.
  • the wing is constructed in two parts, so that it can take different lengths. This ensures that the wing always rests against the inner peripheral surface and divides the pump chamber into a pressure chamber and a suction chamber.
  • the wing tips are provided with inserts, which consist of a hard material.
  • inserts consist of a hard material.
  • the invention has for its object to provide a vacuum pump in which the wear is minimal or the pump is repairable.
  • the wing consists of a polyamide.
  • the housing of the vacuum pump is made of steel, which has the advantage that the housing can accommodate high forces and still easy to work with.
  • the wing is made of a polyamide which is hard enough but still does not or negligibly wears the inner circumferential surface of the pump housing. In case of wear, only the wing needs to be replaced.
  • the particular one-piece design of the wing allows an inexpensive production and storage. A constant length allows a simple design of the wing and allows its easy production.
  • the polyamide is a polyamide 11, a polyamide 12, a polyamide 6, a polyamide 66, en PACM-12 or a PA 6-3-T with high temperature resistance.
  • PA 610 and PA612 have a very high dimensional stability.
  • a further embodiment provides that the polyamide is crosslinked, in particular radiation crosslinked. This improves the properties in terms of hardness and resistance to solvents. Crosslinking by vulcanization with sulfur, by means of peroxides or metal oxides is likewise possible and improves the desired properties.
  • the wing has a hardness which is less than that of the inner peripheral surface. As a result, occur, if at all, the wear on the wing and not on the pump room. It must therefore be replaced if necessary, only the wing.
  • the material of the wing contains a filler, in particular the wing is fiber-reinforced.
  • the filler may contain glass fiber, carbon fiber, metal, graphite or Kevlar.
  • recesses or openings are provided parallel to the wing tip and the wing due to the recesses or the openings in the longitudinal direction is slightly more elastic.
  • the wing can adapt to a heat-related expanding pressure chamber, so that the tightness is still guaranteed both in cold and in hot vacuum pumps.
  • Figure 1 is a perspective view of a first embodiment of a vacuum pump
  • Figure 2 is a perspective view of a first wing
  • Figure 3 is a perspective view of a second embodiment of a wing.
  • a vacuum pump in which the housing 12 is shown without housing cover.
  • the housing 12 has a suction port 14, which opens into an interior 16.
  • a generally designated 18 rotor in which a wing 20 is mounted orthogonal to the axis of rotation 22 slidably.
  • the wing 20 has a constant length, which is matched to the inner diameter of the housing 12.
  • the rotor 18 passes through the housing 12, In particular, a bottom 26 of the interior 18, and protrudes with a non-illustrated portion on the back of the housing 12, over which it is rotated (by means of a drive, not shown) in rotation.
  • the inner space 16 is delimited by a substantially circular cylindrical inner peripheral surface 32 against which the tips 34 of the wing 20 rest, which subdivide the inner space into a suction space 54 and a pressure space 56, since the outer peripheral surface 44 of the rotor 18 bears permanently against the inner circumferential surface 32.
  • the wing tips 34 have a flattened side 30 and a rounded side 36.
  • the flattened side 30 is located on the pressure side, which means that the wing 20 shown in FIG. 1 rotates in the direction of the clockwise direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Flügel, einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel verschieblich im Rotor gelagert ist und die Flügelspitzen beidseitig aus dem Rotor radial herausragen und an der Innenumf angsf lache des Pumpengehäuses anliegen, wodurch der Flügel einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel aus einem Polyamid besteht.

Description

Vakuumpumpe
Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Flügel, einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel verschieblich im Rotor gelagert ist und die Flügelspitzen beidseitig aus dem Rotor radial herausragen und an der Innenumfangsflache des Pumpengehäuses anliegen, wodurch der Flügel einen Saugraum und einen Druckraum definiert .
Aus der EP-A-I 471 255 ist eine Vakuumpumpe bekannt, welche ein Pumpengehäuse aufweist, in welchem ein Rotor angeordnet ist. Dieser Rotor lagert einen Flügel, welcher an der Innenumfangsseite des Gehäuses anliegt. Der Flügel ist zweiteilig aufgebaut, sodass er unterschiedliche Längen annehmen kann. Dadurch ist gewährleistet, dass der Flügel stets an der Innenumfangsflache anliegt und den Pumpenraum in einen Druckraum und in einen Saugraum aufteilt. Außerdem sind die Flügelspitzen mit Einlagen versehen, welche aus einem harten Material bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es zu zuweilen einem hohen Verschleiß am Flügel und an der Innenumfangsflache kommt. In der Regel kann eine derartige Pumpe nicht repariert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe bereitzustellen, bei welcher der Verschleiß minimal ist oder die Pumpe reparierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Vakuumpumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Flügel aus einem Polyamid besteht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Gehäuse der Vakuumpumpe aus Stahl hergestellt, was den Vorteil hat, dass das Gehäuse hohe Kräfte aufnehmen kann und dennoch einfach bearbeitbar ist. Der Flügel besteht aus einem Polyamid, welches hart genug ist, aber dennoch die Innenumfangsflache des Pumpengehäuses nicht oder vernachlässigbar abnützt. Im Verschleißfalle muss lediglich der Flügel ausgetauscht werden. Die insbesondere einteilige Ausgestaltung des Flügels erlaubt eine preiswerte Herstellung und Lagerhaltung. Eine konstante Länge ermöglicht eine einfache Ausgestaltung des Flügels und erlaubt dessen einfache Herstellung.
Vorteilhaft ist das Polyamid ein Polyamid 11, ein Polyamid 12, ein Polyamid 6, ein Polyamid 66, en PACM-12 oder ein PA 6-3-T mit hoher Temperaturfestigkeit. PA 610 und PA612 besitzen eine sehr hohe Maßkonstanz.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Polyamid vernetzt, insbesondere strahlenvernetzt ist. Hierdurch werden die Eigenschaften hinsichtlich Härte und Beständigkeit gegen Lösemitteln verbessert. Eine Vernetzung durch Vulkanisation mit Schwefel, mittels Peroxiden oder Metalloxiden ist ebenfalls möglich und verbessert die gewünschten Eigenschaften .
Mit Vorzug weist der Flügel eine Härte auf, die geringer ist als die der Innenumfangsflache . Dadurch treten, wenn überhaupt, die Verschleißerscheinungen am Flügel und nicht am Pumpenraum auf. Es muss also bei Bedarf lediglich der Flügel ausgetauscht werden.
Um die Elastizität des Flügels zu erhöhen, enthält das Material des Flügels einen Füllstoff, insbesondere ist der Flügel faserverstärkt. Dabei kann der Füllstoff Glasfaser, Kohlefaser, Metall, Graphit oder Kevlar enthalten.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass parallel zur Flügelspitze Ausnehmungen oder Durchbrüche vorgesehen sind und der Flügel aufgrund der Ausnehmungen oder der Durchbrüche in dessen Längsrichtung geringfügig elastischer ist. Hierdurch kann der Flügel einem sich wärmebedingt dehnenden Druckraum anpassen, sodass die Dichtigkeit sowohl bei kalten als auch bei warmen Vakuumpumpen nach wie vor gewährleistet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vakuumpumpe;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines erstes Flügels; und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Flügels.
In der Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Vakuumpumpe bezeichnet, bei welcher das Gehäuse 12 ohne Gehäusedeckel dargestellt ist. Das Gehäuse 12 besitzt einen Sauganschluss 14, der in einen Innenraum 16 ausmündet. In diesem Innenraum 16 befindet sich ein insgesamt mit 18 bezeichneter Rotor, in welchem ein Flügel 20 orthogonal zur Drehachse 22 verschieblich gelagert ist. Der Flügel 20 besitzt eine konstante Länge, die auf den Innendurchmesser des Gehäuses 12 abgestimmt ist. Der Rotor 18 durchgreift das Gehäuse 12, insbesondere einen Boden 26 des Innenraums 18, und ragt mit einem nicht dargestellten Abschnitt auf der Rückseite aus dem Gehäuse 12 heraus, über welchen er (mittels eines nicht dargestellten Antriebs) in Drehung versetzt wird. Der Innenraum 16 ist von einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Innenumfangsflache 32 begrenzt, an welcher die Spitzen 34 des Flügels 20 anliegen, die den Innenraum in einen Saugraum 54 und einen Druckraum 56 unterteilen, da die Außenumfangsflache 44 des Rotors 18 permanent an der Innenumfangsflache 32 anliegt .
Sowohl zur Gewichtsreduzierung als auch zur Herstellung konstanter Wanddicken und ggfs. um den Flügel 20 in Längsrichtung geringfügig elastisch zu machen, weist dieser beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 dreieckförmige Durchbrüche 24 auf, die den Flügel 20 in Querrichtung durchsetzen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 weist der Flügel 20 im Querschnitt längliche Durchbrüche 28 auf .
Außerdem ist in Figur 2 erkennbar, dass die Flügelspitzen 34 eine abgeflachte Seite 30 und eine abgerundete Seite 36 aufweisen. Die abgeflachte Seite 30 befindet sich auf der Druckseite was bedeutet, dass der in der Figur 1 dargestellte Flügel 20 entgegen der Richtung des Uhrzeigersinns dreht.

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumpumpe mit einem Flügel (20), einem Pumpengehäuse
(12) und einem darin drehbar gelagerten Rotor (18), wobei der Flügel (20) verschieblich im Rotor (18) gelagert ist und die Flügelspitzen (34) beidseitig aus dem Rotor (18) radial herausragen und an der Innenumfangsflache (32) des Pumpengehäuses (12) anliegen, wodurch der Flügel (18) einen Saugraum (54) und einen Druckraum (56) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) aus einem Polyamid besteht .
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid vernetzt, insbesondere strahlenvernetzt ist.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) eine Härte besitzt, die geringer ist als die der Innenumfangsflache (32).
4. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Flügels
(20) einen Füllstoff enthält, insbesondere faserverstärkt ist.
5. Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Glasfaser, Kohlefaser, Metall, Graphit oder Kevlar ist.
6. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Kante der Flügelspitze (34) Ausnehmungen oder Durchbrüche (24, 28) vorgesehen sind, und der Flügel (20) aufgrund dieser Ausnehmungen oder Durchbrüche (24, 28) in dessen Längsrichtung elastisch ist.
7. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) eine konstante Länge aufweist
8. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) einteilig ausgebildet ist
EP06792218A 2005-11-14 2006-09-22 Vakuumpumpe Withdrawn EP1948936A1 (de)

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DE202005020664 2005-11-14
DE200610011913 DE102006011913A1 (de) 2006-03-09 2006-03-09 Vakuumpumpe
PCT/EP2006/009212 WO2007054155A1 (de) 2005-11-14 2006-09-22 Vakuumpumpe

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EP1948936A1 true EP1948936A1 (de) 2008-07-30

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