WO2013076176A1 - Flüssigkeitsring-vakuumpumpe - Google Patents

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WO2013076176A1
WO2013076176A1 PCT/EP2012/073294 EP2012073294W WO2013076176A1 WO 2013076176 A1 WO2013076176 A1 WO 2013076176A1 EP 2012073294 W EP2012073294 W EP 2012073294W WO 2013076176 A1 WO2013076176 A1 WO 2013076176A1
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shaft
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vacuum pump
ring vacuum
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Heiner KÖSTERS
Matthias Tamm
Daniel SCHÜTZE
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Sterling Industry Consult Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a liquid ring vacuum pump with a shaft which is mounted eccentrically in a pump housing. With the shaft, an impeller and a rotor of a drive motor are connected. Parallel to the impeller, a control disk is arranged.
  • Such pumps can be used to evacuate containers or other enclosed spaces.
  • An inlet port of the pump is connected to the space to be evacuated, the gas contained in the space is drawn in through the inlet port, compressed in the pump and discharged through an exit port.
  • liquid ring vacuum pumps In liquid ring vacuum pumps, a fluid ring is held in motion by the impeller so that the chambers between the vanes' wings are closed by the fluid ring. Since the impeller is mounted eccentrically in the pump housing, the liquid ring penetrates different distances depending on the angular position of the impeller into the chamber and thereby acts as a piston which changes the volume of the chamber. All the force required for this is transmitted through the shaft and the impeller.
  • Liquid-ring vacuum pumps in monobloc design traditionally consist of a standard electric motor and the pump flanged to it. Pump and motor are hydraulically with Help of a mechanical seal separated.
  • the pump does not have its own bearings, so that the bearings of the electric motor are used to absorb the process forces. These are usually reinforced.
  • the process forces engage in the radial and axial direction on the overhanging impeller and load the shaft on pressure and especially on bending. This sag must be taken into account when designing the pump by providing sufficient tolerances.
  • a distance must be complied ⁇ who, because a deflection of the shaft otherwise causes the impeller abuts otherwise on the control disk. Tolerances between the impeller and the control disk but are associated with leakage, which reduce the efficiency of the pump.
  • the invention is based on the object to present a liquid ⁇ ring vacuum pump, in which the leakage losses are reduced. Based on the above-mentioned prior art, the object is achieved with the features of claim 1.
  • a first and a second main bearing for the shaft are provided.
  • the first main bearing is disposed between the impeller and the rotor in the plane of the control disk.
  • the impeller is disposed between the first main bearing and the second main bearing.
  • the impeller and the rotor of the drive motor lie on a common shaft. This is a monobloc pump with no shaft flange between the rotor and the impeller.
  • the term main bearing refers to a pivot bearing in which the shaft is statically guided. Even if the shaft does not turn, it is held in a defined position by the main bearings.
  • a hydrodynamic bearing that can only absorb bearing forces when the shaft rotates is not Main camp in this sense.
  • As a main bearing for example, plain bearings or bearings come into question.
  • the main bearings are preferably lubricated by the operating fluid of the pump.
  • the pump housing refers to the part of the pump in which the impeller is housed.
  • the eccentric bearing of the shaft thus relates to the impeller in the pump housing.
  • the shaft may be centrally located.
  • the openings are formed, through which the gas to be conveyed enters the chambers of the impeller and exits again. It is not excluded that the control disc is incorporated directly into the housing. As a rule, the control disk but a separate component which is connected to the housing.
  • the invention has recognized that it is disadvantageous when the shaft bends in the central region between the drive motor and the impeller. It must then be maintained a greater tolerance between the impeller and the control disk, which is directly reflected in increased leakage. According to the invention, it is therefore proposed to arrange the first main bearing and the second main bearing adjacent to the impeller. The shaft is then mounted in the area in which a large part of the forces acting on the shaft, and it is possible to arrange the impeller at a smaller distance to the control disk, so that the leakage losses v / earth reduced.
  • the first main bearing is therefore arranged in the plane of the control disk.
  • classic bearing concepts cf., for example, GB 1 355 193, DE 1 293 942
  • at most seals are provided in the plane of the control disk.
  • the extent of the main bearing in the axial direction is regularly greater than the thickness of the control disk, so that the main bearing extends beyond the control disk in one or both directions.
  • the first main bearing is designed so that it can absorb axial forces from the shaft in addition to radial forces. The absorption of the axial forces can be done via the pointing in the direction of the impeller end face of the first main bearing.
  • the main bearing can be arranged so that it protrudes in the axial direction over the control disk.
  • the second main bearing may be configured to receive only radial forces and no axial forces from the shaft.
  • the control disk itself is generally a component that is not suitable for receiving large loads.
  • the main bearing may be held in a housing part which is disposed adjacent to the control disk.
  • the control disk is located between this housing part and the impeller.
  • the rotor of the drive motor is preferably arranged beyond the housing part. The shaft thus extends through the housing part, so that the rotor is arranged on one side and the impeller on the other side of the housing part.
  • the pump can have more than two main bearings. If additional bearings are provided, they are usually auxiliary bearings, which are smaller in size than the main bearings.
  • the main bearings in this case are the two largest bearings of the shaft.
  • exactly two main bearings are provided.
  • the rotor is but usually free of imbalances, so that there are no major forces acting on the shaft.
  • the engine itself can absorb bearing forces to some extent. Namely, it forms by the operating fluid in which the rotor rotates, a hydrodynamic bearing when the gap between the rotor and the stator of the drive motor is sufficiently small.
  • a stop ring may be provided beyond the rotor.
  • the thrust ring can be designed so that the shaft has play in the thrust ring. The function of starting up is only shown when one of the main bearings has worn out. In this case, the stop ring prevents the rotor and the stator of the drive motor from touching each other.
  • the thrust ring can also be used as a wear indicator in which it is concluded that any of the other bearings wear out when the bearing forces in the thrust ring exceed a predetermined threshold.
  • the axial position of the shaft is defined by the fact that the impeller rests against an end face of the first main bearing.
  • the first main bearing protrudes slightly beyond the plane of the control disk.
  • the impeller is preferably designed so that a force is generated in the direction of the first main bearing by the rotation, which takes place during operation of the pump. If the shaft has a slight play in the axial direction, the impeller is automatically pressed by this force against the end face of the main bearing.
  • the chambers of the impeller are preferably closed by a flange, which projects into the liquid ring during operation of the pump.
  • the leakage gap between the impeller and the control disk is then the only leakage gap of the pump.
  • the working space of the pump can be closed by a housing cover.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a pump according to the invention.
  • a liquid ring vacuum pump in Fig. 1 comprises a housing 14 with a foot 15.
  • a shaft 19 is mounted, which extends transversely through the housing 14 from the left end to the right end.
  • the shaft 19 carries on one side a rotor 20 of a drive motor of the pump and on the other side an impeller 21, with which the gas to be conveyed is transported.
  • the housing 14 is composed in the axial direction of three housing parts 16, 17, 18, wherein in the housing part 18 shown on the left in Fig. 1, the impeller 21 and in the right-hand housing part 16 of the drive motor is received.
  • the drive motor comprises the rotor 20 connected to the shaft 19 and a stator 24 connected to the housing part 16. Electrical energy is supplied to the drive motor via a power supply unit 25, so that the shaft 19 is rotated together with the impeller 21. By the rotation of the impeller 21, the medium to be transported is conveyed, as will be explained in more detail below.
  • the shaft 19 is mounted with a first main bearing 23 and a second main bearing 26, which are arranged on both sides of the impeller 21 at a small distance from the impeller 21.
  • the first main bearing 23 is held in the central housing part 17 and extends from there just above the plane of the control disk 22 also.
  • the second main bearing 26 is located in the end face of the housing part 18 and extends from the end of the shaft 19 to the impeller 21.
  • the two main bearings 23, 26 are arranged in the region in which by the impeller 21, the strongest forces on the shaft 19th be transmitted.
  • the drive motor 19 forms through the thin gap between the rotor
  • the impeller 21 is mounted eccentrically in the housing part 18, which forms the actual pump housing. When the impeller rotates, an operating fluid is set in motion, so that in the pump housing, a liquid ring is formed, which moves with the impeller.
  • the liquid ring penetrates more or less deeply into the chambers of the impeller.
  • the liquid ring thus acts like a piston which moves up and down in the chambers.
  • the gas to be delivered is sucked in the area in which the volume of the chamber increases, and discharged again in the area in which the volume of the chamber is reduced.
  • channels are provided in the central housing part, which are not shown in Fig. 1.
  • the channels open into a Steuerschexbe 22, which is provided with not visible in Fig. 1 openings.
  • the openings are arranged so that the gas can enter the chamber in the correct area or exit from the chamber.
  • the impeller 21 In order to keep the leakage gap between the impeller 21 and the control disk 22 small, the impeller 21 must be accurately positioned in the longitudinal direction.
  • the position of the impeller 21 is defined by the fact that the impeller rests against an end face of the first main bearing 23.
  • the first main bearing 23 is held in the central housing part 17, so that the bearing forces there and not on the control disk 22nd be transferred. Starting from the central housing part 17, the first main bearing 23 protrudes slightly beyond the control disk 22 in the direction of the impeller 21.
  • the impeller 21 bears against the end face of the first main bearing 23, the impeller thus maintains a defined distance from the control disk 22.
  • the impeller 21 is designed so that during operation of the pump, a force acting in the direction of the control disk 22 force arises. The impeller 21 thereby automatically assumes the desired position in the pump.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit einem Pumpengehäuse (18) und mit einer exzentrisch in dem Pumpengehäuse (18) gelagerten Welle (19), Mit der Welle (19) sind ein Flügelrad (21) und ein Rotor (20) eines Antriebsmotors (20, 24) verbunden. Parallel zu dem Flügelrad (21) ist eine Steuerscheibe (22) angeordnet. Erfindungsgemäß ist ein erstes Hauptlager (22) der Welle (19) zwischen dem Flügelrad (21) und dem Rotor (20) des Antriebsmotors in der Ebene der Steuerscheibe (22) angeordnet. Das Flügelrad (21) ist zwischen dem ersten Hauptlager (22) und einem zweiten Hauptlager (26) angeordnet. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Lager wird ein Durchbiegen der Welle (19) verhindert. Dadurch wird es möglich, den Leckspalt zwischen dem Flügelrad (21) und der Steuerscheibe (22) klein zu halten.

Description

Flüssigkei s ing-Vakuumpumpe
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit einer Welle, die exzentrisch in einem Pumpengehäuse gelagert ist. Mit der Welle sind ein Flügelrad und ein Rotor eines Antriebsmotors verbunden. Parallel zu dem Flügelrad ist eine Steuerscheibe angeordnet .
Solche Pumpen können zum Evakuieren von Behältern oder sonstigen abgeschlossenen Räumen verwendet werden. Eine Eingangsöffnung der Pumpe wird an den zu evakuierenden Raum angeschlossen, das in dem Raum enthaltene Gas wird durch die Eingangsöffnung angesaugt, in der Pumpe komprimiert und durch eine Ausgangsöffnung wieder abgegeben.
In Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen wird durch das Flügelrad ein Flüssigkeitsring in Bewegung gehalten, so dass die Kammern zwischen den Flügeln des Flügelrads durch den Flüssigkeitsring abgeschlossen werden. Da das Flügelrad exzentrisch in dem Pumpengehäuse gelagert ist, dringt der Flüssigkeitsring je nach Winkelstellung des Flügelrads unterschiedlich weit in die Kammer ein und wirkt dadurch als Kolben, der das Volumen der Kammer verändert. Die gesamte dafür erforderliche Kraft wird durch die Welle und das Flügelrad übertragen.
Flüssigkeitsringvakuumpumpen in Monoblockbauweise bestehen klassischerweise aus einem Standardelektromotor und der daran fest angeflanschten Pumpe. Pumpe und Motor werden hydraulisch mit Hilfe einer Gleitringdichtung getrennt. Die Pumpe besitzt keine eigenen Lager, so dass für die Aufnahme der Prozesskräfte die Lager des Elektromotors benutzt werden. Diese sind normalerweise verstärkt. Die Prozesskräfte greifen in radialer und axialer Richtung am überkragenden Flügelrad an und belasten die Welle auf Druck und vor allem auf Biegung. Dieses Durchbiegen muss bei der Auslegung der Pumpe berücksichtigt werden, indem ausreichende Toleranzen vorgesehen werden. Insbesondere zwischen dem Flügelrad und der Steuerscheibe muss ein Abstand eingehalten wer¬ den, weil ein Durchbiegen der Welle sonst dazu führt, dass das Flügelrad sonst an der Steuerscheibe anstößt. Toleranzen zwischen dem Flügelrad und der Steuerscheibe sind aber mit Leckverlusten verbunden, die den Wirkungsgrad der Pumpe vermindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Flüssigkeits¬ ring-Vakuumpumpe vorzustellen, bei der die Leckverluste vermindert sind. Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß sind ein erstes und ein zweites Hauptlager für die Welle vorgesehen. Das erste Hauptlager ist zwischen dem Flügelrad und dem Rotor in der Ebene der Steuerscheibe angeordnet. Das Flügelrad ist zwischen dem ersten Hauptlager und dem zweiten Hauptlager angeordnet. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Zunächst werden einige Begriffe erläutert. Das Flügelrad und der Rotor des Antriebsmotors liegen auf einer gemeinsamen Welle. Damit handelt es sich um eine Pumpe in Monoblockbauweise, bei der es keinen Wellenflansch zwischen dem Rotor und dem Flügelrad gibt. Der Begriff Hauptlager bezeichnet ein Drehlager, in dem die Welle statisch geführt ist. Auch wenn die Welle sich nicht dreht, wird sie durch die Hauptlager in einer definierten Position gehalten. Ein hydrodynamisches Lager, das nur dann Lagerkräfte aufnehmen kann, wenn die Welle sich dreht, ist kein Hauptlager in diesem Sinne. Als Hauptlager kommen beispielsweise Gleitlager oder Wälzlager in Frage. Die Hauptlager werden vorzugsweise durch die Betriebsflüssigkeit der Pumpe geschmiert.
Das Pumpengehäuse bezeichnet den Teil der Pumpe, in dem das Flügelrad aufgenommen ist. Die exzentrische Lagerung der Welle betrifft also das Flügelrad in dem Pumpengehäuse. In anderen Abschnitten der Pumpe kann die Welle zentral angeordnet sein. In der benachbart zu dem Flügelrad angeordneten Steuerscheibe sind die Öffnungen ausgebildet, durch die das zu fördernde Gas in die Kammern des Flügelrads eintritt und wieder austritt. Es ist nicht ausgeschlossen, dass die Steuerscheibe direkt in das Gehäuse eingearbeitet ist. In aller Regel ist die Steuerscheibe aber ein separates Bauteil, das mit dem Gehäuse verbunden wird.
Die Erfindung hat erkannt, dass es von Nachteil ist, wenn die Welle sich im zentralen Bereich zwischen dem Antriebsmotor und dem Flügelrad durchbiegt. Es muss dann eine größere Toleranz zwischen dem Flügelrad und der Steuerscheibe eingehalten werden, was sich unmittelbar in erhöhten Leckverlusten niederschlägt. Erfindungsgemäß wird deswegen vorgeschlagen, das erste Hauptlager und das zweite Hauptlager benachbart zu dem Flügelrad anzuordnen. Die Welle ist dann in dem Bereich gelagert, in dem ein großer Teil der auf die Welle wirkenden Kräfte entsteht, und es wird möglich, das Flügelrad in geringerem Abstand zu der Steuerscheibe anzuordnen, so dass die Leckverluste vermindert v/erden.
Es ist sinnvoll, die Prozesskräfte möglichst nahe beim Flügelrad aufzunehmen. Das erste Hauptlager ist deswegen in der Ebene der Steuerscheibe angeordnet. Bei klassischen Lagerkonzepten (vgl. etwa GB 1 355 193, DE 1 293 942} sind in der Ebene der Steuerscheibe allenfalls Dichtungen vorgesehen. Die Ausdehnung des Hauptlagers in axialer Richtung ist regelmäßig größer als die Dicke der Steuerscheibe, so dass das Hauptlager in einer oder in beiden Richtungen über die Steuerscheibe hinausragt. Vorzugsweise ist das erste Hauptlager so ausgelegt, dass es außer radialen Kräfte auch axiale Kräfte von der Welle aufnehmen kann. Die Aufnahme der axialen Kräfte kann über die in Richtung des Flügelrads weisende Stirnfläche des ersten Hauptlagers erfolgen. Zu diesem Zweck kann das Hauptlager so angeordnet werden, dass es in axialer Richtung über die Steuerscheibe hinausragt. Das zweite Hauptlager kann so ausgelegt sein, dass es nur radiale Kräfte und keine axialen Kräfte von der Welle aufnimmt .
Die Steuerscheibe selbst ist im Allgemeinen ein Bauteil, das für die Aufnahme großer Lasten nicht geeignet ist. üm die Steuerscheibe von Belastungen durch das Hauptlager freizuhalten, kann das Hauptlager in einem Gehäuseteil gehalten sein, das benachbart zu der Steuerscheibe angeordnet ist. Die Steuerscheibe befindet sich zwischen diesem Gehäuseteil und dem Flügelrad. Der Rotor des Antriebsmotors ist vorzugsweise jenseits des Gehäuseteils angeordnet. Die Welle erstreckt sich also durch das Gehäuseteil hindurch, so dass der Rotor auf der einen Seite und das Flügelrad auf der anderen Seite des Gehäuseteils angeordnet ist.
Es ist nicht ausgeschlossen, dass die Pumpe mehr als zwei Hauptlager aufweisen kann. Wenn weitere Lager vorgesehen sind, handelt es sich regelmäßig um Hilfslager, die kleiner dimensioniert sind als die Hauptlager. Die Hauptlager sind in diesem Fall die beiden größten Lager der Welle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind genau zwei Hauptlager vorgesehen. Zwar gibt es mit dem Rotor des Antriebsmotors dann eine vergleichsweise große Masse auf der Welle, die nicht zwischen den beiden Hauptlagern angeordnet ist. Der Rotor ist aber normalerweise frei von Unwuchten, so dass dort keine großen Kräfte auf die Welle wirken. Außerdem kann der Motor selbst in gewissem Umfang Lagerkräfte aufnehmen. Es bildet sich nämlich durch die Betriebsflüssigkeit, in der der Rotor sich dreht, ein hydrodynamisches Lager, wenn der Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator des Antriebsmotors hinreichend klein ist.
Ist die Welle jenseits (vom Flügelrad aus betrachtet) des Rotors nicht mehr gelagert, kann es zu Schäden an dem Rotor und dem Stator des Antriebsmotors kommen, wenn die Hauptlager verschleißen. Um das Risiko solcher Schäden zu vermindern, kann jenseits des Rotors ein Anlaufring vorgesehen sein. Im normalen Betrieb treten in dem Anlaufring keine Lagerkräfte auf. Der Anlaufring kann so gestaltet sein, dass die Welle Spiel in dem Anlaufring hat. Die Funktion des Anlauf ings zeigt sich erst dann, wenn eines der Hauptlager verschlissen ist. Der Anlaufring verhindert in diesem Fall, dass der Rotor und der Stator des Antriebsmotors sich berühren. Der Anlaufring kann darüber hinaus als Verschleißanzeige genutzt werden, in dem auf einen Verschleiß eines der übrigen Lager geschlossen wird, wenn die Lagerkräfte in dem Anlaufring eine vorgegebene Schwelle überschreiten.
Um den Leckverlust gering zu halten, muss der Abstand zwischen dem Flügelrad und der Steuerscheibe klein sein. Dazu ist es erforderlich, die axiale Position der Welle präzise einzustellen. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die axiale Position der Welle dadurch definiert, dass das Flügelrad an einer Stirnfläche des ersten Hauptlagers anliegt. Das erste Hauptlager ragt zu diesem Zweck leicht über die Ebene der Steuerscheibe hinaus. Beim Zusammenbauen der Pumpe muss dann zwar die axiale Position des ersten Hauptlagers exakt eingestellt werden. Darüber hinaus sind aber keine Einstellarbeiten erforderlich. Das Flügelrad ist vorzugsweise so gestaltet, dass durch die Rotation, die im Betrieb der Pumpe stattfindet, eine Kraft in Richtung des ersten Hauptlagers erzeugt wird. Wenn die Welle ein leichtes Spiel in Axialrichtung hat, wird das Flügelrad durch diese Kraft automatisch gegen die Stirnfläche des Hauptlagers gedrückt .
An dem der Steuerscheibe gegenüberliegenden Ende sind die Kammern des Flügelrads vorzugsweise durch eine Bordscheibe abgeschlossen, die im Betrieb der Pumpe bis in den Flüssigkeitsring hineinragt. Der Leckspalt zwischen dem Flügelrad und der Steuerscheibe ist dann der einzige Leckspalt der Pumpe. Jenseits der Bordscheibe kann der Arbeitsraum der Pumpe durch einen Gehäusedeckel abgeschlossen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1: eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Pumpe.
Eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe in Fig. 1 umfasst ein Gehäuse 14 mit einem Fuß 15. In dem Gehäuse 14 ist eine Welle 19 gelagert, die sich quer durch das Gehäuse 14 vom linken Ende bis zum rechten Ende erstreckt. Die Welle 19 trägt auf der einen Seite einen Rotor 20 eines Antriebsmotors der Pumpe und auf der anderen Seite ein Flügelrad 21, mit dem das zu fördernde Gas transportiert wird.
Das Gehäuse 14 ist in axialer Richtung aus drei Gehäuseteilen 16, 17, 18 zusammengesetzt, wobei in dem in Fig. 1 links dargestellten Gehäuseteil 18 das Flügelrad 21 und in dem rechts dargestellten Gehäuseteil 16 der Antriebsmotor aufgenommen ist. Der Antriebsmotor umfasst den mit der Welle 19 verbundenen Rotor 20 und einen mit dem Gehäuseteil 16 verbundenen Stator 24. Über ein Netzteil 25 wird dem Antriebsmotor elektrische Energie zugeführt, so dass die Welle 19 zusammen mit dem Flügelrad 21 in Rotation versetzt wird. Durch die Rotation des Flügelrads 21 wird das zu transportierende Medium gefördert, wie unten näher erläutert wird.
Die Welle 19 ist mit einem ersten Hauptlager 23 und einem zweiten Hauptlager 26 gelagert, die beidseits des Flügelrads 21 in einem geringen Abstand zu dem Flügelrad 21 angeordnet sind. Das erste Hauptlager 23 ist in dem zentralen Gehäuseteil 17 gehalten und erstreckt sich von dort knapp über die Ebene der Steuerscheibe 22 hinaus. Das zweite Hauptlager 26 befindet sich in der Stirnseite des Gehäuseteils 18 und erstreckt sich vom Ende der Welle 19 bis zum Flügelrad 21. Die beiden Hauptlager 23, 26 sind in dem Bereich angeordnet, in dem durch das Flügelrad 21 die stärksten Kräfte auf die Welle 19 übertragen werden.
Zwischen dem ersten Hauptlager 23 und dem anderen Ende der Welle
19 wirken nur noch geringe Kräfte auf die Welle 19. Der Antriebsmotor 19 bildet durch den dünnen Spalt zwischen dem Rotor
20 und dem Stator 24, der im Betrieb der Pumpe mit Betriebsflüssigkeit gefüllt ist, sein eigenes hydrodynamisches Lager. In dem am anderen Ende der Welle vorgesehene Anlaufring 27 hat die Welle 19 Spiel. Der Anlauf ing 27 nimmt also im normalen Betrieb keine Lagerkräfte auf, sondern dient der zusätzlichen Sicherheit, falls die Hauptlager 23, 26 verschleißen. Durch einen geeigneten Sensor an dem Anlaufring 27 kann festgestellt werden, wenn Lagerkräfte in dem Anlaufring 27 auftreten. Das Auftreten von Lagerkräften kann als Hinweis auf beginnenden Verschleiß der Pumpe verstanden werden. Das Flügelrad 21 ist in dem Gehäuseteil 18, das das eigentliche Pumpengehäuse bildet, exzentrisch gelagert. Wenn das Flügelrad sich dreht, wird eine Betriebsflüssigkeit in Bewegung versetzt, so dass in dem Pumpengehäuse ein Flüssigkeitsring entsteht, der sich mit dem Flügelrad bewegt. Je nach Winkelstellung des Flügelrads dringt der Flüssigkeitsring mehr oder weniger tief in die Kammern des Flügelrads ein. Der Flüssigkeitsring wirkt dadurch wie ein Kolben, der sich in den Kammern auf- und abbewegt. Das zu fördernde Gas wird in dem Bereich angesaugt, in dem das Volumen der Kammer sich vergrößert, und in dem Bereich wieder abgegeben, in dem das Volumen der Kammer sich verkleinert.
Für die Zufuhr und Abfuhr des Gases sind in dem zentralen Gehäuseteil 17 Kanäle vorgesehen, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Die Kanäle münden in einer Steuerschexbe 22, die mit in Fig. 1 nicht sichtbaren Öffnungen versehen ist. Die Öffnungen sind so angeordnet, dass das Gas im richtigen Bereich in die Kammer eintreten bzw. aus der Kammer austreten kann.
Zwischen der Steuerscheibe 22 und dem Flügelrad 21 muss notwendigerweise ein Spalt bestehen, damit das Flügelrad 21 sich frei drehen kann. Dieser Spalt bildet zugleich einen Leckspalt der Pumpe, durch den das zu fördernde Gas von einer Kammer in die nächste Kammer entweichen kann. Auf der gegenüberliegenden Seite des Flügelrads 21 sind die Kammern mit einer Wand abgeschlossen, die im Betrieb der Pumpe bis in den Flüssigkeitsring hineinragt.
Um den Leckspalt zwischen dem Flügelrad 21 und der Steuerscheibe 22 klein zu halten, muss das Flügelrad 21 in Längsrichtung exakt positioniert sein. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe ist die Position des Flügelrads 21 dadurch definiert, dass das Flügelrad an einer Stirnfläche des ersten Hauptlagers 23 anliegt. Das erste Hauptlager 23 ist in dem zentralen Gehäuseteil 17 gehalten, so dass die Lagerkräfte dorthin und nicht auf die Steuerscheibe 22 übergeleitet werden. Ausgehend von dem zentralen Gehäuseteil 17 ragt das erste Hauptlager 23 in Richtung des Flügelrads 21 etwas über die Steuerscheibe 22 hinaus. Wenn das Flügelrad 21 an der Stirnfläche des ersten Hauptlagers 23 anliegt, hält das Flügelrad also einen definierten Abstand zu der Steuerscheibe 22 ein. Das Flügelrad 21 ist so gestaltet, dass im Betrieb der Pumpe eine in Richtung der Steuerscheibe 22 wirkende Kraft entsteht. Das Flügelrad 21 nimmt dadurch automatisch die gewünschte Position in der Pumpe ein.

Claims

Patentansprüche
1. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit einem Pumpengehäuse (18), mit einer exzentrisch in dem Pumpengehäuse (18) gelagerten Welle (19), wobei ein Flügelrad (21) und ein Rotor (20) eines Antriebsmotors (20, 24) mit der Welle (19) verbunden sind, und mit einer parallel zu dem Flügelrad (21) angeordneten Steuerscheibe (22), wobei ein erstes Hauptlager (23) und ein zweites Hauptlager (26) für die Welle (19) vorgesehen sind, wobei das erste Hauptlager (26) zwischen dem Flügelrad (21) und dem Rotor (20) angeordnet ist und wobei das Flügelrad (21) zwischen dem ersten Hauptlager (23) und dem zweiten Hauptlager (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hauptlager (23) in der Ebene der Steuerscheibe (22) angeordnet ist.
2. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hauptlager (23) in einem Gehäuseteil (17) gehalten ist, das benachbart zu der Steuerscheibe (21) angeordnet ist.
3. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hauptlager (23) dazu ausgelegt ist, radiale Kräfte und axiale Kräfte von der Welle (19) aufzunehmen.
4. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hauptlager (26) dazu ausgelegt ist, radiale Kräfte von der Welle aufzunehmen .
5. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (20) und der Sta- tor (24) des Antriebsmotors ein hydrodynamisches Lager für die Welle (19) bilden.
6. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jenseits des Rotors (20) des Antriebsmotors (20, 24) ein Anlaufring (27) vorgesehen ist.
7. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufring (27) zugleich als Verschleißanzeige dient.
8. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Position der Welle (19) dadurch definiert wird, dass das Flügelrad (21) an einer Stirnfläche des ersten Hauptlagers (23) anliegt.
9. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (21) so gestaltet ist, dass durch die Rotation im Betrieb der Pumpe eine Kraft in Richtung des ersten Hauptlagers (23) erzeugt wird .
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