Mechanische Vakuumpumpe mit einer federbelasteten Rückschlagklappe

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Vakuumpumpe mit einem Gehäuse (1), das einen vakuumseitigen Einlaßkanal (3) und einen druckseitigen Auslaßkanal (4) aufweist, der mit einer mit einer Feder belasteten Rückschlagklappe (5) versehen ist. Erfindungsgemäß ist in Strömungsrichtung vor der Rück­schlagklappe (5) eine Gasstrahlpumpe (7, 8) in den Auslaßkanal der mechanischen Vakuumpumpe eingebaut, dessen Strahlrichtung parallel zur Dichtfläche der Rückschlagklappe (5) verläuft.
Dadurch wird das von der mechanischen Vakuumpumpe erreichbare Endvakuum deutlich erhöht und die Kühlung der Pumpe verbes­sert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Vakuumpumpe mit einem Gehäuse, das einen vakuumseitigen Einlaßkanal und einen druckseitigen Auslaßkanal aufweist, wobei letzterer mit einer federbelasteten Rückschlagklappe versehen ist.

[0002] Mechanische Vakuumpumpen besitzen ein motorisch angetriebenes Verdrängerglied, z.B. einen Hubkolben, einen oder mehrere Drehkolben, einen Drehschieber oder einen Sperrschieber. Zu­mindest im Auslaßkanal dieser Pumpe ist meist eine federbela­stete Rückschlagklappe vorgesehen, die den erreichten Vakuum­zustand eines zu evakuierenden Gefäßes nach dem Ausschalten der Pumpe zu erhalten erlaubt. Mechanische Vakuumpumpen werden oft zur Erzielung eines höheren Vakuums mit Pumpen anderer Bauart, insbesondere Diffusionspumpen und Molekularpumpen, kombiniert, wobei dann die mechanische Pumpe als Vorpumpe wirkt und gegen Atmosphärendruck arbeitet. In manchen Fällen wurde auch bereits der mechanischen Vakuumpumpe eine Treibmit­telpumpe, insbesondere eine Wasserringpumpe vorgeschaltet, so daß die mechanische Pumpe nicht mehr gegen Atmosphären­druck, sondern gegen einen deutlich geringeren Druck arbeiten muß, was sich zugunsten des erreichbaren Endvakuums der mecha­nischen Pumpe auswirkt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine mechanische Vakuumpumpe in Richtung auf ein höheres Endvakuum zu verbessern, wobei zugleich die Kühlung bei vergleichbarer Leistungsaufnahme ver­bessert werden soll. Damit eignet sich die Erfindung besonders für trocken laufende Drehschieberpumpen, da hier die Erwärmung des Pumpengehäuses größere Probleme aufwirft.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Strömungsrichtung vor der Rückschlagklappe eine Gasstrahlpumpe in den Auslaßkanal der mechanischen Vakuumpumpe eingebaut ist. Vorzugsweise verläuft die Strahlrichtung der Gasstrahlpumpe parallel zur Dichtfläche der Rückschlagklappe.

[0005] Solange die Rückschlagklappe im Anfangsstadium eines Pumpvor­gangs häufig geöffnet wird, wirkt die Gasstrahlpumpe praktisch nur als ein Kühlorgan für den Verdichtungsraum, zu dem der Auslaßkanal der Pumpe gehört. Mit abnehmendem Massestrom schließt die Rückschlagklappe den Auslaßkanal ab, und die restlichen Moleküle werden von dem Strahl der Gasstrahlpumpe erfaßt und abgeführt.

[0006] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus­führungsbeispiels mithilfe der einzigen Zeichnung näher erläu­tert, die schematisch im Schnitt eine Vakuumpumpe gemäß der Erfindung zeigt.

[0007] Das gewählte Ausführungsbeispiel betrifft eine Drehschieber­pumpe mit einem Gehäuse 1 und einem rotierenden Drehschieber 2. Das Gehäuse sitzt in einer nicht dargestellten Ölwanne und besitzt einen Einlaß 3, der mit einem zu evakuierenden Gefäß verbindbar ist, und einen Auslaßkanal 4, der über eine Rück­schlagklappe 5 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung ge­bracht werden kann. Die Rückschlagklappe 5 wird durch eine Feder 6 in Schließstellung gehalten, solange der Druck im Aus­laßkanal 4 den durch Atmosphärendruck und die Feder 6 erzeug­ten Gegendruck nicht übersteigt.

[0008] In Strömungsrichtung der zu pumpenden Gase vor der Rückschlag­klappe 5 sitzt im Auslaßkanal 4 eine Gasstrahlpumpe, deren Strahlrichtung parallel zur Dichtfläche der Rückschlagklappe 5 verläuft. Die Pumpe besteht aus einer Injektionsdüse 7 und einem dazu fluchtenden Auffangrohr 8. Die Düse 7 ist über eine in das Gehäuse 1 der Pumpe eingearbeitete Leitung 9 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anschließbar, während das Auffangrohr entweder in die Außenatmosphäre mündet oder, wie es meist der Fall ist, mit einem Aufbereitungsbehälter verbun­den ist, in dem aus dem zu evakuierenden Behälter stammende toxische Gase aus dem Luftstrom abgetrennt werden können. Statt Luft kann auch ein anderes, insbesondere ein inertes Gas als Treibmittel verwendet werden.

[0009] Die erfindungsgemäße Pumpe ist nicht vergleichbar mit der Hin­tereinanderschaltung einer mechanischen Vakuumpumpe und einer Treibmittelpumpe, da bei einer solchen Hintereinanderschaltung die Treibmittelpumpe hinter der Rückschlagklappe 5 sitzen wür­de und alle von der mechanischen Pumpe geförderten Moleküle anschließend durch die Gasstrahlpumpe abgesaugt würden. Durch die Integration der Gasstrahlpumpe in die mechanische Vakuum­pumpe, und zwar in Strömungsrichtung vor der Rückschlagklappe dieser Pumpe, wird das hohe Saugvermögen der mechanischen Va­kuumpumpe bei geringer Druckdifferenz zwischen Einlaß- und Auslaßkanal voll wirksam, während mit zunehmendem Vakuum der Auslaßkanal 4 vor der Rückschlagklappe durch die Gasstrahlpum­pe auf einen deutlich unter Atmosphärendruck liegenden Wert gebracht wird, wodurch das zu erzielende Endvakuum im Einlaß­kanal 3 um mindestens einen Faktor 10 erhöht wird.

[0010] Die Erfindung ist nicht im einzelnen auf das dargestellte Aus­führungsbeispiel beschränkt. So kann die Gasstrahlpumpe auch in Verbindung mit einer mechanischen Vakuumpumpe eines anderen Typs wie z.B. einer Roots-Pumpe oder einer Sperrschieberpumpe verwendet werden. Auch bei ölgeschmierten mechanischen Vakuum­pumpen ist die Erfindung mit Vorteil anwendbar.

[0011] In allen Fällen wirkt die Gasstrahlpumpe nicht nur zugunsten eines besseren Endvakuums, sondern auch als wärmeabführendes Element, so daß die Erwärmung der Pumpe verringert ist.

Ansprüche

1. Mechanische Vakuumpumpe mit einem Gehäuse, das einen va­kuumseitigen Einlaßkanal und einen druckseitigen Auslaßkanal aufweist, wobei letzterer mit einer federbelasteten Rück­schlagklappe versehen ist, dadurch gekennzeich­net, daß in Strömungsrichtung vor der Rückschlagklappe (5) eine Gasstrahlpumpe (7, 8) in den Auslaßkanal (4) der mechani­schen Vakuumpumpe eingebaut ist.

2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung der Gasstrahlpumpe (7, 8) parallel zur Dichtfläche der Rückschlagklappe (5) verläuft.

Zeichnung