KR20110041538A - 진공 펌프, 특히 루츠 타입 펌프 - Google Patents

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한네즈 캄엑크
볼프강 기브만스
디르크 쉴러
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욀리콘 라이볼트 바쿰 게엠베하
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Abstract

본 발명은 진공 펌프, 특히 루츠 타입 펌프에 관한 것으로, 흡입 챔버(10)에 배치되는 로브(12)를 포함한다. 펌프의 압력 측(30)은 연결 채널(22)에 의해 흡입 측(20)에 연결된다. 관통 개구(32)를 페쇄하는 밸브(24)가 연결 채널(22)에 배치된다. 압력 측(30)과 흡입 측(20) 사이의 설정된 압력 차이를 초과할 때, 밸브는 작동적으로 개방한다. 필요한 공간을 감소시키고 밸브로부터의 스위칭 소음을 감소하도록 밸브 바디가 플랩 밸브(28)로서 실시된다.

Description

진공 펌프, 특히 루츠 타입 펌프 {VACUUM PUMP IN PARTICULAR ROOTS TYPE PUMP}
본 발명의 진공 펌프, 특히 회전(rotary)-피스톤 또는 루츠(Roots) 타입의 펌프에 관한 것이다.
진공 펌프는 흡입 챔버 내에 배치되는 펌프 요소를 포함하며, 회전-피스톤 펌프의 경우 두 개의 회전 피스톤의 형태로 제공된다. 회전 피스톤을 회전시킴으로써, 펌핑되는 매체는 흡입 챔버의 흡입 측으로부터 압력 측으로 이송된다. 회전-피스톤 펌프의 이송 용량은 특히 흡입 측과 압력 측 사이의 최대 압력 차이에 의해 제한된다. 큰 용적을 구비한 펌핑 챔버를 가지는 회전-피스톤 펌프에서, 이러한 최대 압력차는 약 50 mbar이고 더 작은 회전-피스톤 펌프에서 약 80 mbar가 될 것이다. 최대 압력차가 초과되는 경우, 이는 특히 구동 모터의 회전-피스톤 펌프의 열적으로 과도한 압력(overstress)을 일으킬 수 있다. 이 같은 과도한 압력의 발생을 피하기 위해, 소정의 회전-피스톤 펌프는 압력 측을 흡입 측으로 연결하는 연결 채널을 포함하여 이송된 매체가 압력 측으로부터 흡입 측으로 역으로 유동하는 것을 허용한다. 상기 연결 채널 내에 배치된 것은 밸브, 소위 우회(bypass) 라인 밸브이다. 미리 결정된 압력 차가 도달할 때 시점에서, 이러한 통상적인 중량-및/또는 스프링-로딩 밸브(spring-loaded valve)가 개방된다.
회전-피스톤 펌프의 연결 채널 내에 배치된 이 같은 밸브는 예를 들면, DE 28 44 019호로부터 공개된다. 상기 밸브는 연결 채널 내의 통로 개구(passage opening)를 폐쇄하기 위한 디스크-형 밸브 바디를 포함하는 디스크 밸브이다.
예를 들면, 진공 코팅 공정과 같은, 현대의 제조 공정에서, 매우 짧은 공정 시간이 달성되어야 한다. 매우 짧은 시간 공정은 예를 들면, 일 분 보다 작은 시간의 사이클 시간을 달성하기 위해 요구된다. 결론적으로, 특히 회전-피스톤 펌프가 되는 이 같은 공정에서 이용된 진공 펌프는 단지 몇초 내에 펌프의 전체 작동 사이클을 수행하기 위해 요구된다. 이는 우회 라인 밸브가 매우 신속하게 또는 갑자기 개방되는 결과를 가진다. 밸브 디스크 또는 밸브로 연결된 부품의 충격에 의해, 증가된 작동 소음이 발생된다. 또한 이 같은 충격은 펌프 하우징에 손상을 일으킬 수 있다. 이 같은 손상을 회피하고 작동 소음을 감소시키기 위한 시도(effort)에서, 특별한 밸브가 개선되며, 여기에서 밸브 디스크가 단지 스프링-로드되지 않지만 부가적으로 유압 댐퍼가 제공된다. 이에 의해 밸브 디스크의 신속 또는 갑작스런 운동이 감쇄된다.
유압 또는 기계적 댐핑을 구비하거나 구비하지 않은 디스크 밸브는 더 큰 질량이 이동되어야 하는 단점을 가진다. 결론적으로, 디스크 밸브는 작동이 느려진다. 특히 큰 용적을 가지는 회전-피스톤 밸브에서, 짧은 시간 안에 연결 채널을 통하여 충분한 양의 매체가 역으로 유동하도록 하기 위해 대응적으로 큰 밸브 디스크를 제공하는 것이 요구된다. 추가의 단점은 디스크 밸브의 더 큰 공간 요구로 이루어진다. 이는 부피가 큰 크기의 펌프 하우스를 초래하여 비용을 증가시킨다. 중력 가속도 때문에 스프링-및 중량-로딩 디스크 밸브는 장착 위치에 대한 고려가 요구된다. 회전-피스톤 펌프의 이송 방향에 대한 45°각도의 디스크 밸브의 특별한 배향은 DE 28 44 019호로부터 공개된다. 이에 의해, 디스크 밸브는 항상 중력 가속도에 대해 45°의 각도로 배치되는 적어도 두 개의 상이한 장착 위치에 회전-피스톤 펌프를 설치하는 것이 가능하다.
본 발명의 목적은 진공 펌프, 특히 회전-피스톤을 구비한 타입의 펌프를 제공하는 것으로, 이에 의해 더 짧은 공정 시간이 현대의 제조 공정에서 달성될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 목적은 청구항 1 또는 10에서 한정된 특징에 의해 달성된다.
특히 회전-피스톤을 구비한 타입의 펌프인, 본 발명의 진공 펌프도 압력 측과 흡입 측 사이의 연결 채널 내에 배치되는 밸브를 포함한다. 상기 밸브는 연결 채널의 통로 개구를 폐쇄하는 스프링-로딩 밸브를 포함하며, 압력 측과 흡입 측 사이의 최대 압력 차이가 초과될 때, 밸브는 특히 자동적으로 개방된다. 본 발명에 따라, 상기 밸브 바디는 피봇가능한 밸브 플랩으로서 형성된다. 이는 이동되어야 하는 질량이 상당히 감소될 수 있는 특별한 장점을 가진다. 따라서, 더 빠른 개방 공정을 실현할 뿐만 아니라 특히 밸브의 개방 동안 소음 전개의 상당한 감소를 달성하는 것도 가능하다. 밸브를 개방할 때 일어날 수 있는 것으로서 펌프 하우징에 대한 가능한 손상이 이에 따라 회피된다. 디스크 밸브 대신 플랩 밸브의 제공에 의해, 본 발명은 더 짧은 공정 시간을 실현하는 것이 가능하다. 본 발명의 추가의 상당한 장점은 제조 공간의 뚜렷한 감소를 위한 잠재성이 남아 있게 되며, 이는 밸브 플랩의 제공이 그 안에 디스크 밸브를 배치하기 위한 원통형 하우징 돌출부에 대한 요구를 제거한다. 대신, 펌프 하우징의 외부 치수가 뚜렸하게 감소되도록 예를 들면 하우징의 코너 영역에 플랩 밸브를 배치하는 것이 이제 가능하다.
또한, 밸브 플랩의 기하학적 형상은 원하는 대로 자유롭게 선택될 수 있다. 연결 채널에 배치되고 원형 밸브판에 의해 폐쇄되는 원형 통로에 대한 요구가 존재하지 않는다. 대신, 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라, 연결 채널에서 통로 개구는 실질적으로 직사각형 및/또는 종방향 형상을 가진다. 특히, 통로 개구는 실질적으로 연결 채널의 전체 폭을 따라 연장할 수 있다. 바람직하게는, 여기에서, 연결 채널은 펌핑 채널의 하우징을 따라 안내되고 펌프 하우징의 전체 폭 및 각각 펌핑 챔버를 실질적으로 가로질러 연장한다. 회전-피스톤 펌프의 펌핑 용적에 따라, 연결 채널의 최소 단면적은 로드의 발생시, 충분한 양의 이송된 매체가 연결 채널을 경유하여 흡입 측부로 회수될 수 있는 효과로 한정되어야 한다. 바람직하게는 직사각형 밸브 플랩의 제공에 의해, 실질적으로 연결 채널의 전체 단면적은 최대 압력 차이가 초과될 때 개방될 수 있다. 이는 디스크 밸브가 제공되는 경우 가능하지 않다.
플랩 밸브를 개방하는 공정이 디스크 밸브에 비해, 전체 밸브 디스크의 변위가 아닌 회전 축선에 대한 밸브 플랩의 피봇팅을 포함하기 때문에, 이동되어야 하는 질량이 상당히 작다. 비록 개별 분야에 제공될 수 있지만, 개별 유압 또는 공기압 댐핑이 요구되지 않는다. 또한, 밸브 바디는 개방될 때 접촉 충격이 회피되도록 유동 방향에 대해 평행한 배향을 취하게 된다.
플랩 밸브 내의 이동된 성분의 질량이 작고 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 의해 제공된 바와 같이, 밸브 플랩의 중력 중심이 피봇 축선의 영역에 위치되도록 분배되기 때문에, 플랩 밸브의 반응 거동(response behavior)이 회전-피스톤 펌프의 장착 위치에 독립적이다. 시스템의 설계에 대해, 이는 회전-피스톤 펌프의 장착 위치가 DE 28 44019호에서 설명된 바와 같은 단지 두 개의 위치들로 제한되지 않기 때문에 상당한 장점을 가진다. 대신, 본 발명은 펌프 내의 밸브의 배향 및 위치가 자유롭게 선택가능한 특별한 장점을 제공한다. 이는 구조적 공간의 절감을 허용한다.
밸브 플랩의 피봇 축선은 바람직하게는 펌핑 챔버 반대쪽 측부 상에 배치된다. 바람직하게는, 밸브 플랩의 피봇 축선은 회전-피스톤 펌프에서 로티리 피스톤으로서 형성되는 펌프 요소의 회전 축선에 대해 평행하게 연장한다. 따라서, 피봇 축선이 펌프 하우징의 전체 폭을 가로질러 연장하는 것이 가능하게 된다. 특히 펌프 챔버 반대쪽의 연결 채널의 측부 상의 피봇 축선의 배치에 의해, 피봇 축선은 이제 펌프 하우징의 코너 또는 에지 영역에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 플랩 밸브를 위해 요구되는 구조적 공간이 상당히 감소될 수 있어, 대응하는 디스크 밸브가 제공되는 경우에서 보다 펌프 하우징의 구별되는 더 작은 외부 치수를 허용한다.
피봇 축선은 반드시 물리적 샤프트 또는 축선일 필요는 없다. 대신, 또한 실제 축선일 수 있다. 예를 들면, 피봇 축선은 또한 리빙 힌지 등의 형태로 실시될 수 있다. 또한, 밸브 플랩이 개방될 때, 플랩이 이러한 영역에서 탄성적으로 변형되거나 벤딩되도록 적어도 피봇 축선의 영역에서 탄성 재료로부터 밸브 플랩이 생산되는 것이 가능하다.
또한, 밸브 바디는 두-부분 설계를 가질 수 있으며, 두 부분은 바람직하게는 스윙 도어의 방식으로 구성될 수 있고 바람직하게는 하나의 피봇 축선을 각각 포함하며, 상기 피봇 축선은 서로 마주보게 배치된다.
또한, 상기 하나 또는 두 개의 피봇 축선은 충분히 개방된 밸브 플랩이 연결 채널 내에 배치되고 유동 방향으로 배향되도록 유동 채널 내에 배치된다. 이에 의해, 주어진 경우에 따라, 구조적 공간이 여전히 추가로 감소될 수 있다.
또한, 플랩 밸브는 더 작은 단면적 및 결론적으로 더 작은 구조적 공간을 달성할 결론적인 가능성을 가지고 더 작은 유동 저항을 가진다.
본 발명에 따라, 밸브 플랩은 스프링-로딩된다. 따라서, 밸브 플랩에 연결된 스프링은 밸브 플랩 자체에 또는 밸브 플랩에 연결된 피봇 아암으로 직접 또는 간접적으로 연결된다. 바람직하게는, 여기서 이용된 스프링은 특히 밸브 플랩의 피봇 축선을 둘러싸는 비틀림 스프링이다. 이에 의해, 플랩 밸브를 위해 요구되는 구조적 공간이 추가로 감소될 수 있다.
펌프 및 특히 펌프 하우징의 각각의 구조적 설계에 따라, 밸브 플랩을 피봇 아암으로 연결하는 것이 장점일 수 있다. 이러한 피봇 아암은 이어서 피봇 축선에 연결된다. 이 같은 일 실시예에서, 비틀림 스프링이 제공될 수 있다. 그러나, 이는 또한 가능하고 펌프 하우징의 설계에 따라 피봇 아암으로 연결되는 인장 스프링 또는 압력 스프링을 제공하는 것이 적절하다.
바람직하게는, 스프링이 이용되고, 스프링의 특성 라인은 실질적으로 밸브 플랩의 전체 각도에 걸쳐 일정하다. 또한, 스프링력이 설정될 수 있는 설정 요소가 제공된다. 스프링력을 설정함으로써, 밸브가 개방되는 압력 차이를 설정할 수 있다. 또한, 스프링력의 조정 및 각각의 미세한 조정이 수행될 수 있다. 또한 여전히 설정 요소의 제공에 의해, 스프링 특성의 변화가 보상될 수 있다. 설정 요소는 예를 들면 비틀림 스프링의 일 단부로 여결가능하고 비틀림 스프링을 비틀기 위해 가동되는 회전가능한 설정 노브일 수 있다. 이 같은 설정 요소는 예를들면 로킹 요소를 포함하며 비틀림 스프링의 중앙 축선에 대해 회전가능하다. 인장 또는 압력 스프링이 이용되는 경우, 인장 또는 압력 스프링의 일 단부의 장착 지지부의 위치를 변경하기 위한 가능성 때문에 스프링력이 설정가능하다.
본 발명의 특별하고 바람직한 일 실시예에 따라, 밸브 바디는 원형이 아니지만 밸브 바디의 높이 보다 더 크고 펌프 하우징에 대해 평행하게 연장하는 폭을 가진다. 특히 달걀형, 타원형, 또는 특히 직사각형 단면을 가지는 밸브 바디를 제공하는 것이 바람직하다. 따라서 특히 밸브 바디가 펌프 요소의 회전 축선에 대해 평행하게 연장하는 것이 가능하다. 따라서, 비록 구조적 공간이 작을 수 있지만, 큰 유동 단면적이 실현될 수 있다. 이는 개별 디스크 밸브, 개별 베어링 등의 기계적 연결부가 요구되지 않으므로, 서로 인접한 수 개의 디스크 밸브를 포함하는 배열체에 비해 장점을 가진다. 따라서, 본 발명의 특히 바람직한 일 실시예에 따라 단 한번 제공되는 밸브 바디는 펌프 하우징에 대해 평행한 종방향으로 연장한다. 바람직하게는, 밸브 바디는 펌프 요소의 회전 축선에 대해 평행한, 하우징의 전체 폭을 따라 실질적으로 연장한다.
특히 회전-피스톤 펌프인 진공 펌프 내에 제공된 밸브의, 자체 권리에서 발명으로서 간주되는 선택적인 일 실시예에 따라, 밸브 바디의 피봇팅 운동이 아닌 밸브 바디의 시프팅 운동이 수행된다. 이러한 발명에 따라, 밸브 바디는 원형 단면을 가지지 않는다. 대신, 밸브 바디는 특히 직사각형, 계란형 또는 타원형을 가진다. 본 발명에 따라, 밸브 바디는 높이 보다 큰 폭을 가지며, 밸브 바디는 펌프 하우징에 대해 평행하게 연장된다. 특히, 밸브 바디의 폭은 연결 채널의 폭의 방향으로 연장한다. 이 같은 밸브 바디가 밸브 플랩의 상술된 장점 모두를 가지지 않지만, 디스크 밸브와 비교할 때 명확히 개선된 밸브를 초래한다. 밸브 바디의 비 원형 구성에 의해, 특히 바람직한 일 실시예에 따라 상당히 큰 통로 개구가 실현될 수 있으며, 실질적으로 연결 채널의 전체 구멍에 걸쳐 연장한다. 따라서, 밸브가 개방될 때, 실질적으로 연결 채널의 전체 단면을 개방하게 된다(clear). 여기서 실현될 수 있는 큰 통로 개구 때문에, 이미 밸브가 완전히 개방되지 않은 상태가 되어, 디스크 밸브에서의 경우 보다 통로 개구를 통한 구별되는 더 큰 질량 유동이 흐르게 되다. 이 같은 밸브 바디에서, 특히 직사각형 밸브 바디에서, 펌프 하우징의 확장 없이, 통로 개구가 실질적으로 연결 채널의 전체 폭을 가로질러 연장하기 때문에, 상당히 큰 통로 개구를 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 또한 이러한 실시예에서, 소음 전개가 디스크 밸브와 비교할 때 상당히 감소될 수 있다.
최대 압력 차이가 초과될 때까지 폐쇄된 밸브를 유지하도록, 밸브 바디는 스프링 로딩되고 여기에서 특히 바람직한 일 실시예에 따라, 인장 스프링이 제공된다. 이들은 스프링의 꼬임(kinking)이 회피되는 장점을 가진다. 디스크 밸브 플랩 내에서 발생되는 유동 저항을 가능한 낮게 유지하도록, 상기 스프링 요소가 밸브 플랩의 측방향 에지 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 밸브 플랩 또는 펌프 하우징에는 플랩이 개방될 때 밸브 플랩의 한정된 운동을 보호하기 위한 가이드 요소가 제공된다. 상기 가이드 요소는 바람직하게는 개방 공정 동안 밸브 바디의 운동이 순수한 활주 운동이 되도록 밸브 바디의 운동 방향으로 그리고 서로에 대해 평행하게 배치된다.
또한, 예를 들면 가이드 트랙 등과 같은 곡선혀 가이드 요소를 제공하는 것이 가능하다. 이에 의해, 밸브 플랩이 피봇팅 운동과 유사한 방식으로 개방되고, 밸브 플랩은 가이드 트랙을 따라 이동할 수 있다. 이러한 실시예에서, 간단한 방식으로 연결 채널의 에지 영역 내로 밸브 플랩을 이동하는 것이 가능하여 유동 저항을 상당히 감소시킨다. 또한, 가이드 요소의 대응하는 구성의 경우, 예를 들면, 단지 부분적으로 개방될 때, 밸브 플랩은 연결 채널을 통하여 유동하는 매체를 위한 가이드판으로서 기능할 수 있다.
예를 들면 가이드 핀 또는 가이드 트랙과 같은, 상기 가이드 요소는 바람직하게는 에지 영역, 특히 밸브 플랩의 측방향 에지 영역에 배치되어, 통로 개구를 통하여 유동하는 매체가 가능한 적게 영향을 받게 되며 가이드 요소가 이에 따라 단지 작은 유동 저항을 제공하게 된다.
또한, 상술된 실시예들 모두에서, 다수의 밸브는 펌프 하우징의 폭을 가로질러 배치될 수 있다. 이는 주어진 밸브가 수 개의 타입의 펌프에서 이용될 수 있는 장점을 가지며, 여기에서 밸브의 개수는 더 작은 펌프에서 보다 더 큰 펌프에서 더 많다.
상술된 발명은 회전-피스톤 펌프에서 특히 유용하다. 대응하는 밸브의 제공에 의해, 흡입 측과 압력 측 사이의 최대 압력 차이는 한정된 최대 압력이 초과될 때 이것이 유출 측으로부터 흡입 측으로 이송된 유체의 역류를 초래하도록 제한될 수 있다. 큰 용적 펌핌 챔버를 구비한 회전-피스톤 펌프에서, 최대 압력 차이는 약 50 mbar이고 작은 회전-피스톤 밸브에서, 약 80 mbar가 된다. 이러한 대응하게 제한되는 압력으로부터 시작하여, 밸브가 개방된다. 이 같은 회전-피스톤 펌프에 의해, 250 내지 1300 m3/h의 흡입 용량이 바람직하게는 또한 펌프의 하나의 스테이지 구성의 경우 달성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들에 의해 여기서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 회전-피스톤 펌프의 대략적인 단면이고,
도 2는 회전-피스톤 펌프의 연결 채널 내에 배치된 플랩 밸브의 확대도이고,
도 3은 비틀림 스프링을 구비한 플랩 밸브의 추가의 실시예의 측방향 및 평면도로서 볼 때 추가의 실시예의 개략적 스케치이고,
도 4는 인장 스프링을 구비한 플랩 밸브의 추가의 실시예의 측방향에서 볼 대 개략적 스케치이고.
도 5는 밸브의 추가의 바람직한 실시에의 개략적인 측면도이고,
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 라인(Ⅵ-Ⅵ)을 따라 취한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 회전-피스톤 펌프는 펌핑 챔버(10) 내에 배치되는 두 개의 롤링 피스톤(12)을 포함한다. 상기 롤링 피스톤(12)은 상기 도면의 평면에 대해 수직하게 연장하는 회전 측선(14)을 중심으로 회전하기 위해 배치된다. 롤링 피스톤(12)의 작용에 의해, 매체는 흡입 측(20)으로부터 압력 측(30)으로 화살표(18)에 의해 표시된 방향으로 이송된다.
특히, 과열의 회피를 위해, 연결 채널(22)이 하우징(16) 내에 제공되고, 상기 연결 채널(22)은 펌핑 챔버(10)의 측방향으로 연장한다. 연결 채널(22)은 바람직하게는 펌프 하우징(16)의 -도면의 평면에 대해 수직하게 연장하는 - 전체 폭을 따라 형성된다. 따라서, 연결 채널은 바람직하게는 직사각형 단면을 가진다.
연결 채널(22) 내에, 밸브(24)가 배치된다. 압력 측(30)과 흡입 측(20) 사이의 최대 압력 차이가 초과될 때, 이송된 유체의 일 부분이 화살표(26)에 의해 표시된 방향으로 압력 측으로부터 흡입 측(20)으로 역으로 유동하는 작용으로, 스프링-로딩 밸브(24)가 자동적으로 개방된다.
본 발명에 따라 플랩 밸브로서 형성되는 상기 밸브(24)는 연결 채널(22)의 직사각형 통로 개구(22)를 폐쇄하는 밸브 플랩(28)(도 2)를 포함한다. 상기 통로 개구(32)는 바람직하게는 연결 채널(22)의 전체 폭 및 이에 따라 실질적으로 전체 하우징(16)을 가로질러 연장한다. 밸브 플랩(28)은 화살표(36)에 의해 표시된 방향으로 피봇 축선(34)을 중심으로 피봇가능하다. 상기 피봇 축선(34)을 둘러싸는 비틀림 스프링(40)에 의해, 홀딩 및 각각의 폐쇄력이 밸브 플랩(28) 상으로 적용된다. 상기 폐쇄력에 의해, 밸브(14)는 한정된 압력 차이가 펌핑 챔버(10)의 압력 측(30)과 흡입 측(20)(도 1) 사이에 도달할 때만 개방된다.
도시된 실시예에서, 상기 피봇 축선(34)은 밸브 플랩(28)을 개방하기 위해, 밸브 플랩이 하우징의 코너 내로 피봇되도록 펌핑 챔버(10) 반때쪽 측에 배치된다. 플랩 밸브를 위해 요구되는 결과적으로 작은 구조적 공간 때문에, 펌프 하우징(16)은 상대적으로 작은 외부 치수가 주어질 수 있다.
도 3의 개략적인 스케치로부터, 밸브 플랩(28)이 동일한 직사각형 통로 개구(32)(도 2)를 폐쇄하기 위한 직사각형 기본 형상을 가진다. 밸브 플랩(28)은 피봇 아암(42)을 경유하여 상기 피봇 축선(34)으로 연결될 수 있고, 상기 피봇 아암은 강성 축선(34) 상에 지지되거나 피봇 축선(34)으로의 피봇 아암의 단단한 연결의 경우, 피봇 축선(34)이 적절한 방식으로 지지된다. 도 3에 도시된 본 발명에 따른 플랩 밸브의 원리적 실시예에서, 두 개의 피봇 아암(32)은 각각 피봇 축선(34)을 둘러싸고 또한 피봇 축선에 단단히 고정되는 비틀림 스프링(40)으로 연결된다.
플랩 밸브의 추가의 일 실시예에서(도 4), 인장 스프링(44)은 상기 비틀림 스프링 대신 제공된다. 상기 인장 스프링은 하우징(16) 및 피봇 아암(46)에 단단히 연결된다. 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 피봇 아암(46)이 플랩(28)과 마주하는 측부 상에 회전 축선(34)에 대해 배치된다. 플랩(28)은 연결 요소(48)를 경유하여 회전 축선(34)으로 연결된다. 또한 도 4에 도시된 실시예에서, 플랩은 실질적으로 직사각형이고 도 3에 도시된 실시예에 대응한다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 유사하거나 동일한 부품이 동일한 도면 부호에 의해 표시된다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 실시예에 비해 이러한 실시예의 필수적 차이는 밸브(24)가 최대 압력 차이가 초과할 때 피봇되지 않고 화살표(52)에 의해 표시된 방향으로 변위되는 밸브 바디(50)를 포함한다는 것이다. 이를 위해, 상기 밸브 바디(50)는 각각의 인장 스프링(54)에 연결되는 두개의 측방향 에지 영역에 있으며, 도시된 실시예에서 상기 인장 스프링은 밸브 바디(50)의 내측부(58) 및 하우징의 돌출부(56)에 부착된다. 밸브 바디는 폭(b)이 높이(h) 보다 큰 직사각형 단면을 가진다. 바람직하게는, 밸브 바디(50)는 실질적으로 연결 채널(22)의 전체 폭에 걸쳐 연장한다.
밸브 바디(50)가 개방될 때, 즉 화살표(52)에 의해 표시된 방향으로 밸브 바디의 이동 동안 안전한 안내를 보장하도록, 도시된 실시예는 가이드 핀으로서 형성된 4개의 가이드 요소(58)를 포함한다.
피봇 이동과 유사한 밸브 바디(50)의 이동을 허용하도록, 상기 가이드 핀(58)을 제공하는 대신, 곡선형, 특히 링-세그먼트-형 가이드 트랙을, 특히 또한 밸브 바디(50)의 측방향 에지 영역에 제공하는 것이 가능하다. 이에 의해, 예를 들면, 사람은 하우징(16)의 내부 측부(60)를 향하는 방향으로 원형 트랙 등을 따른 밸브 바디(50)의 이동을 실현할 수 있다.

Claims (14)

  1. 진공 펌프, 특히 회전-피스톤 펌프로서,
    펌핑 챔버(10) 내에 배치되는 펌프 요소(12),
    상기 펌핑 챔버(10)의 압력 측(30)을 흡입 측(20)으로 연결하는 연결 채널(22), 및
    상기 연결 채널(22) 내에 배치되고 통로 개구(32)를 폐쇄하는 스프링-로딩 밸브 바디(50)를 포함하는 밸브로서, 상기 압력 측과 상기 흡입 측 사이의 최대 압력 차이가 초과될 때 개방되도록 가동되는 밸브(24)를 포함하는, 진공 펌프에 있어서,
    상기 밸브 바디가 피봇가능한 밸브 플랩(28)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 바디(50)는 상기 펌프 하우징(16)에 대해 평행하게 연장하며 상기 밸브 바디(50)의 높이(h) 보다 큰 폭(b)을 가지는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 플랩(28)의 피봇 축선(34)이 상기 펌핑 챔버(10) 반대쪽의 상기 연결 채널(22)의 측부 상에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 플랩(28)의 피봇 축선(34)이 롤러 바디들(12)로서 형성되는 상기 펌프 요소의 상기 회전 축선(14)에 대해 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 플랩(28) 또는 상기 밸브 플랩에 연결된 피봇 아암(42, 46)은 스프링(40, 44)으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스프링은 바람직하게는 상기 밸브 플랩(28)의 피봇 축선(34)을 둘러싸는 비틀림 스프링(40)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 피봇 아암(46)에 연결되는 인장 또는 압력 스프링(44)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 력을 세팅하기 위한 세팅 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 플랩(28)의 중력 중심이 실질적으로 상기 피봇 축선(34)과 일치하는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  10. 진공 펌프, 특히 회전-피스톤 펌프로서,
    펌핑 챔버(10) 내에 배치되는 펌프 요소(12),
    상기 펌핑 챔버(10)의 압력 측(30)을 흡입 측(20)으로 연결하는 연결 채널(22), 및
    상기 연결 채널(22) 내에 배치되고 통로 개구(32)를 폐쇄하는 스프링-로딩 밸브 바디(50)를 포함하는 밸브로서, 상기 압력 측과 상기 흡입 측 사이의 최대 압력 차이가 초과될 때 개방하도록 가동되는 밸브(24)를 포함하는, 진공 펌프에 있어서,
    상기 밸브 바디(50)는 상기 펌프 하우징(16)에 대해 평행하게 연장하는 폭(b)을 가지며, 상기 폭(b)은 상기 밸브 바디(50)의 높이(h) 보다 큰 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통로 개구(32)는 실질적으로 직사각형이고 바람직하게는 상기 연결 채널(22)의 전체 폭을 실질적으로 가로질러 연장하는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    특히 인장 스프링 형태의, 두 개 이상의 스프링 요소(54)가 제공되고, 상기 스프링 요소는 바람직하게는 상기 밸브 바디(50)의 측방향 에지 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 가이드 핀 또는 가이드 트랙의 형태의, 가이드 요소를 더 포함하며,
    상기 가이드 요소는 상기 밸브 바디(50) 또는 상기 펌프 하우징(16)에 연결되고, 상기 가이드 요소는 바람직하게는 상기 밸브 바디(50)의 측방향 에지 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 채널(22)의 폭을 가로질러 다수의 밸브(24)가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    진공 펌프.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413694B1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-01 계명대학교 산학협력단 판 스프링을 구비한 마이크로 기어펌프

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103104499A (zh) * 2012-11-15 2013-05-15 福建雪人压缩机科技有限公司 一种带有止回阀的制冷螺杆压缩机吸气端座
US9464563B2 (en) * 2012-12-05 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger wastegate and method for operation of a turbocharger wastegate
KR20160072962A (ko) * 2014-12-16 2016-06-24 주식회사 우성진공 개선된 구조의 루츠펌프
GB201701000D0 (en) * 2017-01-20 2017-03-08 Edwards Ltd Multi-stage vacuum booster pump coupling
CN108317079A (zh) * 2018-03-30 2018-07-24 川田机械制造(上海)有限公司 一种罗茨风机
GB2606224B (en) * 2021-04-30 2024-01-31 Edwards Ltd Stator for a vacuum pump

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190911193A (en) * 1909-05-12 1910-05-12 Victor Emil Mertz Improvements in and connected with Flap Valves for Pumps, Compressors, Blowers and the like.
FR430357A (fr) * 1911-05-31 1911-10-14 Eugene Vaultier Dispositif applicable aux clapets de retenue de vapeur pour permettre la fermeture de l'obturateur sous deux pressions différentes
US2268806A (en) * 1939-07-13 1942-01-06 Curtis Pump Co By-pass valve for aircraft fuel pumps
US2925786A (en) * 1956-11-23 1960-02-23 Procon Pump & Engineering Co Pump
US3146720A (en) * 1961-12-06 1964-09-01 Dresser Ind Pressure relief means for pump
US3395727A (en) * 1965-03-01 1968-08-06 Anderson Greenwood & Co Check valve
FI751164A (ko) * 1974-06-07 1975-12-08 Gerdts Gustav F Kg
JPS5221410U (ko) * 1975-08-04 1977-02-15
US4188973A (en) * 1977-12-06 1980-02-19 Anderson, Greenwood & Co. Check valve
DE2844019A1 (de) * 1978-10-09 1980-04-17 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Vakuumpumpe, insbesondere waelzkolben-vakuumpumpe
DE3200471A1 (de) * 1982-01-09 1983-07-21 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar Ueberstroemventil
DE3312117A1 (de) * 1983-04-02 1984-10-04 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Zweiwellen-vakuumpumpe mit innerer verdichtung
JPS6078987U (ja) * 1983-11-07 1985-06-01 ダイキン工業株式会社 圧縮機用逆止弁
US4556083A (en) * 1984-01-12 1985-12-03 Vapor Corporation Pressure relief valve and method for modification thereof
JPS6257732U (ko) * 1985-09-30 1987-04-10
JPH0452548Y2 (ko) * 1988-11-22 1992-12-10
FR2647853A1 (fr) * 1989-06-05 1990-12-07 Cit Alcatel Pompe primaire seche a deux etages
DE9413445U1 (de) * 1994-08-19 1994-10-13 Meyer Bernhard Klappenventil
US6832900B2 (en) * 2003-01-08 2004-12-21 Thomas Industries Inc. Piston mounting and balancing system
CN1782417A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 乐金电子(天津)电器有限公司 涡轮压缩机的防止过热的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413694B1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-01 계명대학교 산학협력단 판 스프링을 구비한 마이크로 기어펌프

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