DE2017418C - Vakuumpumpe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem im Gehäuse rotierenden Flüssigkeitszylinder und einem dazu achsparallel und exzentrisch angeordneten Rotor mit einer Rotorwelle sowie mit einer in den Flüssigkeitszylinder bis zur einseitigen Berührung mit der Rotorwelle eintauchenden Rotorschnecke.

Bei bekannten Vakuumpumpen der vorstehend beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Patentschrift 885 591) arbeitet man zur Erzeugung des Flüssigkeitszylinders mit einem rotierenden Gehäuse, wobei entweder das Gehäuse oder der Rotor oder beide angetrieben sind. Dabei ist infolge mangelhafter Abstimmung und/oder Schlupf unvermeidbar, daß durch die in den Flüssigkeitszylindern eintauchende Rotorschnecke ein Förderstrom auftritt. Dieser For- so derstrom und induzierte Sekundärströmungen führen zu einer erheblichen Belastung des Rotors, und zwar sowohl der Rotorwelle als auch der Rotorschnecke. Zur Verbesserung der Arbeitsweise ist es bei Vakuumpumpen der vorstehend beschriebenen Gattung bekannt (vgl. schweizerische Patentschrift 249 707), die Rötorsehneeke im Bereich ihres Außenumfangs mit in Längsrichtung verlaufenden Lamellen zu versehen. Bei einer anderen bekannten Vakuumpumpe dieser Gattung (vgl. deutsche Patentschrift 883 565) ist an der Rotorschnecke im Bereich der Eintauchtiefe eine Gegenschnecke angeordnet. In jedem Fall fällt bei diesen bekannten Maßnahmen die Rotationsachse der Gegenschnecke bzw. die der Lamcllcnanordnung mit der Achse der Rotorwelle zusammen. Diese liegt exzentrisch zur Achse des Flüssigkeitszylinders. Wegen des dadurch bedingten unterschiedlich tiefen. Eintauchens der Gegenschnecke bzw. der Lamellen in den Flüssigkeitszylinder entstehen nach wie vor ein Förderstrom und induzierte Sekundärströmungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei der ein Förderstrom in Förderrichtung der Pumpenschnecke praktisch nkht mehr auftritt und bei der auch Sekundärströmungen weitgehend reduziert sind. — Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß im Bereich des Flüssigkeitszylinders ein zur Aufnahme des Rotors ausgenoinmener Lamellenstern mit nach innen gerichteten Lamellen angeordnet ist, der mit der Winkelgeschwindigkeit des Flüssigkeitszylinders rotiert.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu .sehen, daß dem Fl-issigkeitszy linder in allen Bereichen durch den Lamellenstern eine definierte Winkelgeschwindigkeit erteilbar ist. Der Förderstrom wird reduziert. Durch die Anordnung der Lamellen werden darüber hinaus störende Sekundärströmungen unterbunden. Im 'Ergebnis rotiert der Flüssigkeitszylinder gleichsam wie ein fester Körper, wobei alle Elemente des Flüssigkeitszyliriders die gleiche Winkelgeschwindigkeit aufweisen.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt der Lamellenstern im wesentlichen radiale Lamellen. Grundsätzlich können die Lamellen jedoch auf andere Weise angeordnet sein.

Damit der Lamellenstern mit der Winkelgeschwindigkeit des Flüssigkeitszylinders rotiert, kann der Lamellenstern an das Gehäuse angeschlossen und mit dem Gehäuse angetrieben sein. In allen Fälen kann es zweckmäßig sein, in den Lamellen Bohrungen oder Ausnehmungen vorzusehen, die einen hydrostatischen Ausgleich der Flüssigkeit im Flüssigkeitszylinder unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte zulassen, während jedoch die beschriebenen störenden Sekundärströmungen im Flüssigkeitszylinder durcii die Lamellen unterbunden sind und folglich der Flüssigkeitszylinder trotz hydrostatischen Ausgleichs in den einzelnen Lamellenräumen über seine Wanddicke im wesentlichen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotiert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt in Richtung B-R durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Vakuumpumpe besteht in ihrem grundsatzlichen Aufbau zunächst aus Gehäuse 1 mit Ansaugöffnung 2 und Austrittsöffnung 3 sowie im oder mit dem Gehäuse 1 rotierendem Flüssigkeitszylinder 4. Die Figuren zeigen die erfindungsgemäße Vakuumpumpe in Betrieb, so daß sich durch Rotation der Flüssigkeitszylindei 4 bereits ausgebildet hat. Im Flüssigkeitszylinder 4 rotiert mit zum Flüssigkeitszylinder 4 paralleler, aber exzentrisch angeordneter Achse ein Rotor aus Rotorwelle 6 und in den Flüssigkeitszylinder 4 bis zur mehr oder weniger vollständigen Berührung mit der Rotorwelle 6 eintauchender Rotorschnecke 7. Im Ausfüh-

rungsbeispiel ist der Rotor 6,7 mit bestimmter Antriebsdrehzahl angetrieben. Insbesondere aus der F i g. 2 entnimmt man, daß der Flüssigkeitszylinder 4 über seine Wanddicke im wesentlichen konstante Winkelgeschwindigkeit aufweist.

Um zu erreichen, daß der Flüssigkeitszylinder 4 mit über seine Wanddicke im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit rotiert, ist erfindungsgemäß ein Lamellenstern 8 vorgesehen, der zur Aufnahme der Rotorschnecke 7 und gegebenenfalls der Rotorwelle 6 ausgenommen ist.

Dieser Lamellenstern 8 rotiert mit der Winkelgeschwindigkeit des Flüssigkeitszylinders 4. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Lamellenstern 8 in axialer Richtung über die gesamte Länge des Flüssigkeitszylinder 4 bzw. des Pumpengehäuses 1, d. h., daß der Lamellenstern 8 im unteren Teil einen geschlossenen Stern darstellt (F i g. 2), während er im mittleren Teil für die Rotorschnecke 7 (Fig. 3) und im oberen Teil für die Rotorwelle 6 ausgenommen ist. Der Lamellenstern 8 besitzt radiale Lamellen 9. Er ist im Ausführungsbeispiel bei feststehendem Gehäuse 1 angetrieben, und zwar mit der Winkelgeschwindigkeit des Flüssigkeitszylinders 4. In der Fig. 1 ist angedeutet worden, daß der Antrieb des Lamellensterns 8 vom Antrieb der Rotorwelle 6 abgeleitet ist. In jedem Falle muß das Drehzahlverhältnis von Rotor 6,7 zu Lamellenstem 8 eingestellt werden. Erfindungsgemäß geschieht das so, drß die Antriebsdrehzahl für den Rotor 6,7 so eingestellt ist, daß aus der Ansaugöffnung 2 bzw. der Austrittsöffnung 3 von der Rotorschnecke 7 geförderte Flüssigkeit nicht austritt.

Nicht dargestellt ist, daß der Lamellenstem 8 an das Gehäuse 1 oder gegebenenfalls auch an den Rotor 6,7 angeschlossen sein kann. Angedeutet sind Durchtrittsöffnungen 10 für den hydrostatischen Ausgleich der Flüssigkeit des Flüssigkeitszylinders 4. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Exzentrizität zwischen Flüssigkeitszylinder 4 und Rotorwelle 6 verstellbar zu machen. Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ist wie folgt:

Nach Ausbildung des Flüssigkeitszylinders 4 durch Rotation ist die Ansaugöffnung 2 durch die von Flüssigkeitszylinder 4, Rotorschnecke 7 und Rotorwelle 6 gebildete Kammer von der Austrittsöffnung 3 abgedichtet. Der Lamellens'-rn 8 rotiert mit der Winkelgeschwindigkeit des Fiu^csigkeitszylinders 4, die über die Wanddicke des FlüssigKeitszylinders 4 im wesentlichen konstant ist. Die Antriebsdrehzahl für den Rotor 6, 7 wird so eingestellt, daß aus der Ansaugöffnung 2 bzw. der Austrittsöffnung 3 von der Rotorschnecke 7 geförderte Flüssigkeit nicht austritt. Das durch die Ansaugöffnung 2 angesaugte Gas wird, wie in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist, durch die von Flüssigkeitszylinder 4 und Rotor 6,7 gebildete Kammer in Axial richtung transportiert und durch die Austrittsöffnung 3 abgegeben.

Hierzu 1 BL>tt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vakuumpumpe mit einem im Gehäuse rotierenden Flüssigkeilszylinder und einem dazu achsparallel und exzentrisch angeordneten Rctor mit einer Rotorwelle sowie mit einer in den Flüssigkeitszylinder bis zur einseitigen Berührung mit der Rotorwelle eintauchenden Rotorschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß im Be- κ» reich des Flüssigkeitszylinders (4) ein zur Aufnahme des Rotors (6, 7) ausgenommener Lamellenstern (8) mit nach innen gerichteten Lamellen (9) angeordnet ist, der mit der Winkelgeschwindigkeit des Flüssigkeitszylinders rotiert.

2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenstern (8) im wesentlic'nn radiale Lamellen (9) aufweist.

3. Vakuumpumpe nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenstern (8) an das Gehäuse (1) angeschlossen und mit diesem angetrieben ist.

4. Vakuumpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenstern (8) Bohrungen oder Ausnehmungen (10) für den hydrostatischen Ausgleich der Flüssigkeit des Flüssigkeitszylinders (4) aufweist.