VAKUUMPUMPE MIT ÖLABSCHEIDER

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Unter Gasballastzufuhr wird der Einlaß von Gasen in den Schöpfraum einer Vakuumpumpe verstanden, und zwar zu einem Zeitpunkt, wenn der Schöpfraum zur Einlaßseite hin abgeschlossen ist. Durch die Gasballastzufuhr können schädliche Kondensationen abgesaugter Dämpfe vermieden werden. Bei einer zweistufigen Vakuumpumpe erfolgt die Gasballastzufuhr üblicherweise in die Vorvakuumstufe. Es ist aber auch bekannt, der Hochvakuumstufe Gasballast zuzuführen.

Ölgedichtete Vakuumpumpen fördern mit dem Gasvolumenstrom einen Ölvolumenstrom, der bei jeder Umdrehung aus einem Ölvorrat in die Pumpe gelangt. Das geförderte Öl gelangt in den Ölvorrat zurück. Die mit Öldämpfen belasteten Gase werden dem Pumpenauslaß zugeführt. Dem Auslaß derartiger Pumpen ist deshalb in der Regel ein intern oder extern gelegener Ölabscheider bzw. Gasfilter nachgeordnet, in dem der weitaus größte Teil der mitgeförderten Öldämpfe vom Gasvolumenstrom getrennt wird.

Es ist bekannt, das im Gasfilter abgeschiedene Öl durch den Einlaß der Pumpe zurückzuführen. Das der Saugseite der Pumpe zugeführte Öl verschlechtert den Enddruck; außerdem besteht die Gefahr von unerwünschten Ölrückströmungen in den angeschlossenen Rezipienten, was zu Störungen der im Rezipienten ablaufenden Prozesse führen kann.

Bei einer anderen Lösung wird das im Gasfilter abgeschiedene Öl unmittelbar in den Ölsumpf der Pumpe zurückgeführt. Diese Ölrückführung ist nur möglich, wenn eine Hilfspumpe vorhanden ist, oder - was in der Regel nicht der Fall ist - der Gasfilter so weit oberhalb des Schöpfraumes angeordnet ist, daß das Öl infolge seiner Schwerkraft in den Ölsumpf zurückströmt.

Aus der DE-B-10 98 150 ist eine Sperrschiebervakuumpumpe bekannt, deren Auslaß ein Ölabscheider nachgeordnet ist. Der Ölabscheider ist als Zyklon ausgebildet. Außerdem weist die vorbekannte Vakuumpumpe eine Gasballast-Einrichtung auf, die einen Gaskanal mit einem Ventil umfaßt. In diesem Gaskanal mündet ein Seitenkanal, der zum Ölabscheider führt. Der Seitenkanal hat die Wirkung, daß ein Teil des im Ölabscheideraum befindlichen Ölnebels als Gasballast in den Arbeitsraum der Pumpe hineingesaugt wird. Werden mit dieser Pumpe aggressive Gase gefördert, dann besteht der Nachteil, daß diese erneut in den Förderraum der Pumpe gelangen. Im übrigen dient der Seitenkanal nicht der Rückführung des im Ölabscheideraum abgeschiedenen Öls.

Zum Stand der Technik gehört auch noch der Inhalt der GB-A-863 162. Diese offenbart einen Gaskompressor. Ein Ölabscheider, aus dem Öl zurückzuführen ist, ist nicht vorhanden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe mit den eingangs erwähnten Merkmalen zu schaffen, bei der die Gefahr der Rückführung von aggressiven Gasen in den Förderraum nicht mehr besteht und bei der die Mittel zur Ölrückführung aus dem Ölabscheider besonders einfach gestaltet sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung gelangt nur das Öl aus dem Ölabscheider über die Gasballasteinrichtung in den Förderraum der Vakuumpumpe zurück. In den Ölabscheider geförderte aggressive Dämpfe werden nicht erneut in den Förderraum der Vakuumpumpe zurückgeführt.

Eine andere, nur bei zweistufigen Vakuumpumpen realisierbare Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß die der Rückführung des abgeschiedenen Öls dienende Leitung in den Zwischenkanal mündet, der den Auslaß der Hochvakuum-Stufe mit dem Einlaß der Vorvakuum-Stufe verbindet.

Bei beiden vorgeschlagenen Lösungen mündet die der Rückführung des Öls dienende Leitung an einer Stelle in die Vakuumpumpe, an der während des Betriebs der Vakuumpumpe ein Unterdruck herrscht, der die Förderung des Öls vom Ölabscheider zur Pumpe sicherstellt. Der Einfluß auf das Enddruckverhalten ist. vernachlässigbar. Die Gefahr einer Ölrückströmung in den angeschlossenen Rezipienten besteht nicht mehr. Die Ölrückführung in die der Gasballastzufuhr dienende Leitung hat außerdem noch den Vorteil, daß sie besonders einfach, kostengünstig und nachrüstbar ist.

Die Ankerabschnitte 21,22 sind mit Schlitzen 25, 26 für Schieber 27, 28 ausgerüstet. Diese sind jeweils von der zugehörigen Stirnseite des Rotors her eingefräst, so daß in einfacher Weise exakte Schlitzabmessungen erreicht werden können. Der Lagerabschnitt 23 liegt zwischen den Ankerabschnitten 21, 22. Lagerabschnitt 23 und Lagerbohrung 11 bilden die einzige Lagerung des Rotors.

Der Ankerabschnitt 22 und der zugehörige Schöpfraum 9 sind länger ausgebildet als der Ankerabschnitt 21 mit dem Schöpfraum 8. Ankerabschnitt 22 und Schöpfraum 9 bilden die Hochvakuumstufe. Während des Betriebs steht der Einlaß der Hochvakuumstufe 9, 22 mit dem Ansaugstutzen 30 in Verbindung. Der Auslaß der Hochvakuumstufe 9, 22 und der Einlaß der Vorvakuumstufe 8, 21 stehen über die Gehäusebohrung bzw. den Zwischenkanal 31 in Verbindung, der sich parallel zu den Achsen 15, 16 der Schöpfräume 8, 9 erstreckt. Der Auslaß der Vorvakuumstufe 8, 21 mündet in den ölraum 17, der den Ölsumpf 20 umfaßt. Im Ölraum 17 beruhigen sich die ölhaltigen Gase und verlassen die Pumpe 1 durch den Auslaßstutzen 33. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen der beiden Pumpenstufen in der Figur nicht dargestellt.

Koaxial mit der Achse 14 der Lagerbohrung 11 ist das Lagerstück 13 mit einer Bohrung 35 für die Welle 36 des Antriebsmotors 4 ausgerüstet. Die Abdichtung der Welle 36 zum Lagerstück 13 erfolgt durch die Wellendichtringe 37 in den Aussparungen 38. Die Kupplung des Rotors 3 mit der Antriebswelle 36 erfolgt formschlüssig über Nocken und korrespondierende Aussparungen.

An den Auslaßstutzen 33 der Pumpe 1 schließt sich eine Leitung 41 an, die in den ölabscheider bzw. Gasfilter 42 mündet. Das von Öldämpfen befreite Gas verläßt den Ölabscheider über die Leitung 43. Das abgeschiedene Öl sammelt sich im Raum 44 und soll in den Ölvorrat der Pumpe 1 zurückgeführt werden.

Dargestellt sind zwei Alternativen der Ölrückführung. Bei der ersten Alternative gelangt das abgeschiedene Öl über die Leitungsabschnitte 45, 46 in die Leitung 47, die der Zufuhr von Gasballast in die Vorvakuumstufe 8, 21 der Pumpe 1 dient. Zweckmäßig mündet der Leitungsabschnitt 46 in die Leitung 47 an einer Stelle, die in Bezug auf die Strömungsrichtung des Gasballastes stromabwärts vom Gasballastventil 48 liegt. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei geschlossenem Gasballastventil die Ölrückführung möglich ist.

Bei der zweiten Alternative strömt das abgeschiedene Öl durch die Leitungsabschnitte 45 und 49. Der gestrichelt dargestellte Leitungsabschnitt 49 mündet in den Zwischenkanal 31.

Zweckmäßig befindet sich im Leitungsabschnitt 45 ein Schwimmerventil 50. Dadurch ist sichergestellt, daß die Leitung 45 abgesperrt ist, wenn kein abgeschiedenes und zurückzuführendes Öl vorhanden ist. Ein Fluten der Pumpe 1 wird dadurch vermieden.