Drehschieber-Vakuumpumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Drehschieber-Vakuumpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Eine Drehschieber-Vakuumpumpe dieser Gattung ist aus der DE-A-2 350 828 bekannt. Herkömmliche Drehschieber-Vakuumpumpen, die z. B. aus der GB-A-335 735 bekannt sind, weisen einen Wassermantel auf, der zwischen der Außenseite einer zylindrischen Hülse, welche den Pumpenrotor aufnimmt, und einem Außengehäuse gebildet ist, das von der Hülse im Abstand angeordnet ist und diese umgibt. Die Hülse und das Außengehäuse sind im allgemeinen einteilig gegossen.

[0003] Drehschieber-Vakuumpumpen sind in der chemischen und pharmazeutischen Industrie verbreitet und werden dort für Zwecke wie Destillation, Trocknung und Fraktionierung eingesetzt, und sie dienen ferner den verschiedensten Zwecken in der Kunststoffindustrie, Keramikindustrie und Verpakkungsindustrie. Diese Pumpen sind oft aggressiven und korrodierenden Medien ausgesetzt, die nach längerem Betrieb zu einer Verschlechterung der Pumpleistung führen. Bei chemischen Prozessen kann beispielsweise die Leistungsfähigkeit einer Pumpe nach kontinuierlichem Betrieb über ein Jahr oder weniger unzureichend werden, so daß die Pumpe gewartet oder ersetzt werden muß. Das Ersetzen der Pumpe ist zwar die einfachste Weise, um die Betriebsfähigkeit der Anlage, zu welcher die Pumpe gehört, wieder herzustellen, sie ist jedoch auch die aufwendigste. Herkömmliche Drehschieber-Vakuumpumpen sind nämlich relativ teuer, weil sie ein kompliziert strukturiertes und geformtes Pumpengehäuse benötigen, um einen Kühlwassermantel aufnehmen zu können. Die Herstellung von solchen Pumpengehäusen ist gießtechnisch aufwendig. Andrerseits wird zum Ersetzen der verschlissenen Teile der Pumpe eine beträchtliche Arbeitszeit benötigt, bis das Pumpengehäuse freigelegt, die verschlissenen Teile abgebaut und die gesamte Pumpeinheit wieder zusammengesetzt ist. Längere Abschaltzeiten können aber bei vielen chemischen Prozessen kaum toleriert werden.

[0004] Bei der Drehschieber-Vakuumpumpe nach der DE-A-2 350 828 ist die Pumpstufe an einer Flanschfläche eines Zwischengehäuses befestigt, das eine formschlüssige Ankopplung zum lösbaren Anschließen des Rotors an einen Drehantrieb ermöglicht. Das Gehäuse der Pumpstufe ist in einer Kammer angeordnet, welche durch das Zwischengehäuse auf der einen Seite und ein Außengehäuse andererseits begrenzt ist, das lösbar an der Seite der Flanschfläche des Zwischengehäuses an dieses angebaut ist. Dieses Außengehäuse ist mit einem Schmierölvorrat gefüllt.

[0005] Durch diese Ausbildung der Drehschieber-Vakuumpumpe wird zwar der Austausch der Pumpstufe erleichtert, jedoch handelt es sich bei dieser bekannten Ausbildung um eine relativ einfache Konstruktion, die über kein gesondertes Kühlsystem verfügt und deren Auslaß einfach an der Oberseite des Außengehäuses gebildet ist und ins Freie ausmündet.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehschieber-Vakuumpumpe der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß ein Ersetzen der defekten oder verschlissenen Aggregate auf besonders kostengünstige Weise und bei geringer Ausfallzeit auch dann möglich ist, wenn ein Kühlsystem und ein gesonderter Auslaß vorhanden sind.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Drehschieber-Vakuumpumpe gelöst.

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0009] Die Drehschieber-Vakuumpumpe enthält gemäß der Erfindung also wenigstens eine Pumpstufe, vorzugsweise zwei Pumpstufen, die jeweils einen Rotor aufweisen, der in einer allgemein zylindrischen Bohrung eines Gehäuses aufgenommen ist und Drehschieber trägt, welche mit der zylindrischen Bohrung zusammenwirken. Das Gehäuse jeder Pumpstufe ist einer Kühlflüssigkeit ausgesetzt, die in einem Kühlsystem strömt. Jede Pumpstufe ist als austauschbare Einheit ausgebildet und über ihr Gehäuse lösbar an einer Fläche eines flanschartigen Zwischengehäuses angebaut, das als Getriebe- und Anschlußeinheit bezeichnet wird. Ein Kühlergehäuse ist lösbar an derselben Fläche des Zwischengehäuses angebaut, und die zwischen dem Kühlergehäuse, dem Zwischengehäuse und dem Gehäuse bzw. den Gehäusen der Pumpstufe bzw. -stufen gebildete Kammer ist mit einer Kühlflüssigkeit wie Wasser angefüllt. Die Kühlflüssigkeit ist direkt mit der Außenseite dieser Gehäuse in Berührung, um die im Betrieb der Pumpstufen erzeugte Wärme abzuführen. Das Kühlergehäuse kann mit Öffnungen versehen sein, um an einen Wärmetauscher angeschlossen zu werden, durch den das Kühlsystem der Pumpe vervollständigt wird.

[0010] Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht also darin, jede Pumpstufe als leicht austauschbare Einheit vorzusehen, die auf die wesentlichen aktiven Teile einer Drehschieberpumpe reduziert ist, welche Verschleiß ausgesetzt sind und dann die Betriebsdaten der Pumpe verschlechtern können, insbesondere unter harten Einsatzbedingungen, wie sie bei zahlreichen chemischen Prozessen angetroffen werden. Zahlreiche Bauteile, die für eine vollständige Drehschieber-Vakuumpumpe erforderlich sind, befinden sich also außerhalb jeder Pumpstufe, nämlich innerhalb der Getriebe-und Anschlußeinheit. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Getriebe- und Anschlußeinheit mit Kanälen und Durchgängen versehen, die für die Verbindung von zwei getrennten Pumpstufen in Reihe miteinander zur Bildung einer zweistufigen Drehschieber-Vakuumpumpe erforderlich sind.

[0011] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Getriebe- und Anschlußeinheit in dem Zwischengehäuse einen Übertragungsmechanismus, der zwischen einem einzigen Antriebsmotor und den beiden Pumpstufen vorgesehen ist.

[0012] Der Übertragungsmechanismus enthält vorzugsweise zwei miteinander kämmende Zahnräder, von denen das eine durch den Motor direkt angetrieben wird und den Rotor der einen Pumpstufe antreibt, während das andere Zahnrad den Rotor der anderen Pumpstufe antreibt.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in dem Zwischengehäuse wenigstens ein Abteil zur Aufnahme eines Ölvorrats gebildet, von dem Öl zu bestimmten Zonen der Pumpstufe befördert werden soll, die einer Schmierung bedürfen. Zum Beispiel kann eine Schmierung für die Lager des Pumpenrotors und/oder die Förderkammer vorgesehen sein, welche zwischen den Drehschiebern des Rotors und der Innenseite der zylindrischen Bohrung gebildet ist, in welcher der Rotor exzentrisch aufgenommen ist. Für verschiedene Ölsorten zum Schmieren von verschiedenen Zonen der Pumpstufe können getrennte Ölvorratskammem vorgesehen sein.

[0014] Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Drehschieber-Vakuumpumpe nach der Erfindung ;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Pumpe ;

Fig. 3 eine Darstellung derselben Pumpe, in der zwei Pumpstufen, ein Kühlsystem, ein Zwischengehäuse und ein Übertragungsmechanismus schematisch im Längsschnitt gezeigt sind ;

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung derselben Pumpe, wobei jedoch die Zuordnung der Pumpstufen zueinander durch einen schematischen Querschnitt verdeutlicht ist; und

Fig. 5 eine Explosionsansicht, die das Zwischengehäuse für die Aufnahme der Getriebe-und Anschlußeinheit und die zwei Pumpstufen der in den vorausgehenden Figuren gezeigten Pumpe zeigt.

[0015] Die in den Figuren 1 bis 5 der Zeichnung gezeigte Drehschieber-Vakuumpumpe umfaßt eine Grundplatte 10, die einen elektrischen Antriebsmotor 12 und eine zweistufige Drehschieberpumpe trägt, die allgemein mit 14 bezeichnet ist. Diese Pumpe 14 besitzt ein Kühlergehäuse 16 und ein Zwischengehäuse 18, das zwischen dem Kühlergehäuse 16 und dem Elektromotor 12 angeordnet und zur Aufnahme einer Getriebe- und Anschlußeinheit bestimmt ist. Das Kühlergehäuse 16 trägt einen Wärmetauscher 20 mit zugeordnetem Ventilator 22, wobei der Wärmetauscher 20 mit der im Inneren des Kühlergehäuses 16 gebildeten Kammer über obere Rohrleitungen 24 und untere Rohrleitungen 26 verbunden ist.

[0016] Eingangs- und Ausgangsanschluß 28, 30 befinden sind auf einer Seitenfläche des schmalen Zwischengehäuses 18, wie in Fig. 2 ersichtlich ist. In den Figuren 1 und 2 ist ein allgemein zylindrischer Ölabscheider 32 schematisch und gestrichelt eingezeichnet ; er ist an den Ausgangsanschluß 30 der Pumpe angeschlossen. Ein solcher Ölabscheider ist wahlweise vorgesehen.

[0017] Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, enthält die Pumpe zwei Pumpstufen 34, 36, die auf dieselbe Seite des Zwischengehäuses 18 wie das Kühlergehäuse 16 angeflanscht sind. Das Kühlergehäuse 16 und die beiden Pumpstufen 34, 36 sind lösbar angebaut, z. B. an das Zwischengehäuse 18 angeschraubt. Die Kammer 38, welche zwischen dem Kühlergehäuse 16 und dem Zwischengehäuse 18 begrenzt ist, ist mit Wasser gefüllt, so daß die Gehäuse 40 und 42 der Pumpstufen 34 und 36 von Wasser umgeben sind. Die beiden Pumpstufen 34 und 36 sind übereinander und im Abstand voneinander angeordnet. Die untere, als Hochdruckstufe arbeitende Pumpstufe 36 ist kleiner dimensioniert als die obere Niederdruckstufe 34.

[0018] Das Zwischengehäuse 18 zur Aufnahme der Getriebe- und Anschlußeinheit ist zusammengesetzt aus einem mittleren Gehäuseteil 18a und zwei äußeren Deckeln, einem Getriebegehäusedeckel 18b und einem Anschlußdeckel 18c. Das Zwischengehäuse 18 ist hohl und mit Hohlräumen, Abteilen und Durchgängen ausgebildet. In Fig. 3 ist ein Abteil 44 zur Aufnahme eines Ölvorrats gezeigt. Das Abteil 44 steht mit Zonen der Pumpstufen 34, 36, die einer Schmierung bedürfen, in einer noch später im einzelnen beschriebenen Weise in Verbindung. Das Zwischengehäuse 18 weist ferner zwei Hohlräume 46, 48 auf, die sich axial durch alle drei Gehäuseteile hindurch erstrecken, um den Durchgang von formschlüssigen Kopplungsmechanismen 50 zu gestatten, durch welche die Rotoren 35, 37 an einen Übertragungsmechanismus bzw. ein Getriebe angekoppelt sind, der bzw. das in einem getrennten Abteil 52 des Getriebegehäusedeckels 18b enthalten ist. Der Übertragungsmechanismus umfaßt zwei miteinander kämmende Zahnräder 54, 56, von denen das Zahnrad 56 direkt an den Rotor 37 der unteren Pumpstufe 36 und an den Rotor des Elektromotors 12 über einem Kopplungsmechanismus 58 angekoppelt ist, während das obere Zahnrad 54 an den Rotor 35 der oberen Pumpstufe 34 einerseits und an eine Ölschmierpumpe 60 andererseits angekoppelt ist. Die Anschlüsse der Ölschmierpumpe 60 sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Die Ölschmierpumpe 60 kann mit dem Abteil 44 in Verbindung stehen, um aus diesem Öl abzusaugen und eine vorbestimmte Frischöl-Durchflußrate den Förderkammem zuzuführen, die zwischen dem Rotor und der zylindrischen Bohrung jeder Pumpstufe gebildet sind. Der untere Bereich des Abteils 52 ist mit Öl zur Schmierung des Übertragungsmechanismus angefüllt, zu dem die beiden Zahnräder 54, 56 gehören. Zwei weitere Ölabteile 62, 64 sind übereinander innerhalb des Zwischengehäuses 18 und angrenzend an dessen eine Seitenfläche angeordnet. Das Ölabteil 62 steht mit den Lagern des Rotors 35 der oberen Pumpstufe 34 in Verbindung, um diesem lediglich unter der Wirkung der Schwerkraft Öl zuzuführen. Das Abteil 64 steht mit den Lagern des Rotors 37 der unteren Pumpstufe 36 in Verbindung, um diesem lediglich unter der Wirkung der Schwerkraft Öl zuzuführen.

[0019] Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die beiden Pumpstufen 34, 36 in Reihe geschaltet. Die Einfaßöffnung 66 der Stufe 34 steht mit dem Eingangsanschluß 28 über einen Kanal 68 in Verbindung, der im Inneren des Zwischengehäuses 18 gebildet ist. Die Auslaßöffnung 70 der Stufe 34 steht mit der Einlaßöffnung 72 der Stufe 36 über einen Kanal 74 in Verbindung, der ebenfalls im Innere des Zwischengehäuses 18 gebildet ist. Die Auslaßöffnung 76 der Stufe 36 steht mit dem Ausgangsanschluß 30 über einen Kanal 78 in Verbindung, welcher ebenfalls im Inneren des Zwischengehäuses 18 gebildet ist. Ein Überströmventil 80 ist ferner zwischen dem Kanal 74 und einer seitlichen Öffnung 82 des Kanals 78 gebildet ; das Überströmventil 80 ist bei Stillstand geschlossen.

[0020] Es ist ersichtlich, daß jede Pumpstufe 34, 36 auf die grundlegenden aktiven Teile einer Drehschieberpumpe reduziert ist, nämlich eine zylindrische Hülse oder Buchse und den exzentrisch darin gelagerten Rotor. Ferner ist jede Pumpstufe an ihren Antrieb und an ihre Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sowie an ihre Ölzuführungen durch nur eine Seitenfläche ihres Gehäuses hindurch angeschlossen, und alle diese Anschlüsse werden gleichzeitig hergestellt, indem das Gehäuse der Pumpstufe lediglich an eine Fläche des die Getriebe- und Anschlußeinheit aufnehmenden Zwischengehäuses 18 angeflanscht wird.

[0021] Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet der Kanal 74 eine gerade, vertikal verlaufende Verbindung zwischen den zwei senkrecht übereinander angeordneten Pumpstufen 34, 36. Weder in den Pumpstufen selbst, noch auf diesem Verbindungsweg befinden sich somit irgendwelche Zonen, in denen sich beim Stillstand der Pumpe Kondensat ansammeln könnte. Dieses fließt vielmehr unmittelbar über die untere Pumpstufe 36 und den Kanal 78 nach außen ab.

[0022] Besondere Einzelheiten, welche die konstruktive Ausgestaltung der bevorzugten Ausführungsform betreffen, sind in Fig. 5 ersichtlich.

[0023] In Fig. 5 sind die Gehäuseteile 18a, 18c der Getriebe- und Anschlußeinheit und die beiden Pumpstufen 34, 36 in Explosionsdarstellung gezeigt. Eine Dichtung 90 ist zwischen dem mittleren Gehäuseteil 18a und dem Anschlußdeckel 18c vorgesehen. Der hohle Innenraum des Gehäuseteils 18a ist durch Trennwände in Hohlräume und Abteile unterteilt, Beispielsweise sind die Ölabteile 64, 62 durch eine Trennwand 92 getrennt. Der Ölstand im Inneren der Ölabteile 62, 64 kann durch Ölaugen 96 in Bohrungen 94 überprüft werden. Über die Einfüllöffnungen 98, welche durch einen entfembaren Öleinfüllknopf 100 verschlossen sind, kann Öl nachgefüllt werden.

[0024] Der Anschlußdeckel 18c weist zwei zylindrische Hohlräume 102, 104 auf, durch die hindurch sich die zwei Bolzenkupplungen erstrecken können. Auf der Seite der Rotoren 35, 37 umfaßt jeder Kupplungsmechanismus 50 einen .kreisrunden Flansch 106 bzw. 108, der auf dem entsprechenden Ende der zugeordneten Rotorwelle festgekeilt und mit in Axialrichtung vorstehenden Zapfen 110 versehen ist, welche gleichmäßig entlang dem Umfang des jeweiligen Flansches beabstandet sind. Die Zapfen 110 können von passenden Bohrungen eines ähnlich ausgebildeten kreisrunden Flansches aufgenommen werden, der an das zugehörige Zahnrad 54 bzw. 56 angekoppelt ist, wie Fig. 3 zeigt.

[0025] Auf seiner den Pumpstufen zugewandten Fläche sind an dem Anschlußdeckel 18c ebene Flanschflächen 112, 114 gebildet, durch welche sich verschiedene Durchgänge hindurcherstrecken. Die Flanschfläche 112 besitzt eine Öffnung 116, welche mit dem Einlaßkanal 68 (Fig. 4) in Verbindung ist, und eine Öffnung 118, die mit dem Kanal 74 und über diesen mit einer Öffnung 120 der Flanschfläche 114 in Verbindung ist. Die Flanschfläche 114 weist eine weitere Öffnung 122 auf, die mit dem Auslaßkanal 78 (Fig. 4) in Verbindung steht. Die Ölabteile 44, 62 und 64 sind mit verschiedenen Öffnungen in Verbindung, die in den Flanschflächen 112, 114 gebildet sind. Die Kammer 62 ist mit einer bogenförmig gestalteten Rille 124 der Flanschfläche 112 in Verbindung, und eine Öffnung 126 der Flanschfläche 112 steht mit einem Auslaß der Ölschmierpumpe 60 in Verbindung.

[0026] Die obere Pumpstufe 34 besitzt ein Gehäuse 40, das einem seiner Enden durch einen Gehäusedeckel 130 verschlossen ist, der passend zu der Flanschfläche 112 ausgebildet und mit entsprechenden Öffnungen und Durchgängen versehen ist, welche sich durch ihn hindurch erstrecken. Zwischen der Flanschfläche 112 und dem Gehäusedeckel 130 ist eine Dichtung 132 vorgesehen, die mit durch sie hindurchführenden Öffnungen versehen ist, die den verschiedenen Öffnungen entsprechen, welche sich durch die Flanschfläche 112 hindurch erstrecken. Der Gehäusedeckel 130 ist lösbar an der Flanschfläche 112 befestigt, insbesondere durch Schrauben 134, die in Gewindelöcher 136 eingeschraubt sind, welche in der Flanschfläche 112 gebildet sind. Eine weitere Dichtung 138 ist zwischen dem Gehäusedeckel 130 und dem entsprechenden Ende des Gehäuses 40 vorgesehen. Das gegenüberliegende Ende des Gehäuses 40 ist durch einen weiteren Gehäusedeckel 140 unter Zwischenfügung einer Dichtung 142 verschlossen. Der Rotor 35 trägt mehrere Drehschieber 33, die gleitbeweglich in Schlitzen 31 aufgenommen sind, wie bei einer herkömmlichen Drehschieberpumpe.

[0027] Das Gehäuse 40 weist einen Einlaßkanal 41 und einen Auslaßkanal 43 auf, die sich allgemein in Axialrichtung längs der Außenseite der zylindrischen Hülse des Gehäuses 40 erstrecken, worin der Rotor 35 aufgenommen ist. Jeder Kanal 41, 43 steht über Öffnungen, die sich in Radialrichtung durch die zylindrische Hülse des Gehäuses 40 hindurch erstrecken, mit der Förderkammer in Verbindung, welche zwischen der Innenseite der Hülse und dem Rotor 35 gebildet ist. An ihrem dem Gehäusedeckel 140 zugewandten Ende sind die Kanäle 41, 43 durch diesen verschlossen. An ihren gegenüberliegenden Enden, die an den Gehäusedeckel 130 angrenzen, sind diese Kanäle mit entsprechenden Öffnungen in Verbindung, die sich durch diesen Gehäusedeckel hindurch erstrecken und mit den Öffnungen 116, 118 der Flanschfläche 112 fluchten.

[0028] Die Lager (nicht dargestellt) des Rotors 35 sind in Hohlräumen der Gehäusedeckel 130 bzw. 140 aufgenommen, und jeder dieser Hohlräume steht mit der Ölrille 124 in Verbindung, die in der Flanschfläche 112 gebildet ist. Während die Verbindung zwischen der Ölrille 124 und dem Lagerhohlraum des Gehäusedeckels 130 eine direkte Verbindung ist, welche durch die Dichtung 132 hindurch erfolgt, ist die Verbindung mit dem Lagerhohlraum des Gehäusedeckels 140 über zwei äußere Verbindungsleitungen 160, 162 hergestellt, die sich zwischen den Gehäusedeckeln 130 und 140 erstrecken und dort an Öffnungen 142 bzw. 146 angeschlossen sind. Die untere Verbindungsleitung 162 sorgt für den Zufluß des Öls, während die obere Verbindungsleitung 160 den Lagerraum im Gehäusedeckel 140 entlüftet.

[0029] Die zweite bzw. untere Pumpstufe und die ihr zugeordnete Flanschfläche 114 sind grundsätzlich ähnlich ausgebildet und werden daher nicht weiter im einzelnen beschrieben. Im Betrieb werden die Rotoren 35 und 37 durch den Elektromotor 12 und über die miteinander kämmenden Zahnräder 54, 56 gegensinnig angetrieben. Die Drehzahlen der Rotoren 35 und 37 können gleich oder unterschiedlich sein, je nach den besonderen Bedingungen, unter denen die Pumpe betrieben werden soll. Da die untere Pumpstufe 36 kleiner bemessen ist als die obere Pumpstufe 34 und daher ein geringeres Saugvermögen besitzt, wird sie zweckmäßigerweise in der Anfangsphase des Absaugens durch das Überströmventil 80 überbrückt, welches auf eine Druckdifferenz zwischen den Kanälen 74 und 78 anspricht, die dem normalen Druckgefälle an dieser Pumpstufe entgegengesetzt ist

[0030] Die durch den kontinuierlichen Betrieb der Pumpe erzeugte Wärme wird von den Gehäusen 40, 42 der beiden Pumpstufen durch das Wasser abgeführt, welches diese umgibt und in der Kammer 38 enthalten ist. Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, sind die beiden Pumpstufen übereinander und im Abstand voneinander angeordnet, wobei die kleinere Stufe 36 sich unterhalb der größeren Stufe 34 befindet. Unter diesen Bedingungen kann sich eine ungehemmte Konvektionsströmung des Wassersautomatisch im Inneren der Kammer 38 entlang den Außenoberflächen der Gehäuse 42 und 40 zu den oberen Rohrleitungen 24 hin ausbilden, wobei die Strömung dann durch den Wärmetauscher 20 hindurch, durch die Rohrleitungen 27 und zurück zum Bodenbereich der Kammer 38 geführt wird. Eine Zwangsumwälzung des Kühlwassers ist nicht erforderlich, wodurch das Kühlsystem beträchtlich vereinfacht wird.

[0031] Unter harten Einsatzbedingungen, wenn also beispielsweise korrodierende oder aggressive Medien abgepumpt werden, können die Betriebsdaten der Pumpe aufgrund von Korrosion und Verschleiß der aktiven Pumpenteile unbefriedigend werden. In diesem Falle wird eine oder werden beide Pumpstufen 34, 36 leicht abgebaut und ersetzt, indem einfach das Wasser aus der Kammer 38 abgelassen und das Kühlergehäuse 16 vom Anschlußdeckel 18c abgebaut wird, die Schrauben 134 gelöst werden und das Gehäuse 40 bzw. 42 mit seinem zugehörigen Gehäusedeckel von dem Anschlußdeckel 18c abgezogen wird, dann die schadhafte Stufe durch eine neue ersetzt und schließlich das Kühlergehäuse 16 wieder an dem Anschlußdeckel 18c befestigt wird. Nach dem Auffüllen der Kammer 38 mit Wasser ist die Pumpe dann wieder betriebsbereit. Diese Handhabungen können innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden und erfordern kein besonders qualifiziertes Wartungspersonal.

[0032] Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse jeder Pumpstufe eine sehr einfache Form und Struktur aufweist, so daß sie als Gußteil einfach herzustellen ist. Jede Pumpstufe bildet daher eine relativ kostengünstige Einheit, so daß eine Pumpe mit einem Satz Reservepumpeinheiten geliefert werden kann, ohne hohe zusätzliche Kosten zu verursachen.

Ansprüche

1. Drehschieber-Vakuumpumpe mit wenigstens einer Pumpstufe (34, 36), deren Rotor (35, 37) in einer allgemein zylindrischen Bohrung eines Gehäuses (40, 42) aufgenommen ist und Drehschieber (33) trägt, welche mit der zylindrischen Bohrung zusammenwirken, einem Drehantrieb (12, 54, 56) für den Rotor (35, 37) und einem Schmierölsystem für die Pumpstufe (34, 36), wobei die Pumpstufe (34, 36) als austauschbare Einheit ausgebildet ist, das Gehäuse (40, 42) über einen, sich in Radialrichtung erstreckenden Gehäusedeckel (130) lösbar an einer Flanschfläche (112, 114) eines eine Anschlußeinheit aufnehmenden Zwischengehäuses (18) befestigt ist, das eine formschlüssige Kopplungseinrichtung (50) zum lösbaren Anschließen des Rotors (35, 37) an den Drehantrieb (12, 54, 56) aufnimmt, und das Gehäuse (40, 42) in einer Kammer (38) angeordnet ist, welche durch das Zwischengehäuse (18) einerseits und ein Außengehäuse (16) andererseits begrenzt ist, welches lösbar auf der Seite der Flanschfläche (112, 114) des Zwischengehäuses an dieses angebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (38) wenigstens teilweise mit einer Kühlflüssigkeit wie Wasser angefüllt ist, die wenigstens einen wesentlichen Teil des Gehäuses (40, 42) der Pumpstufe (34, 36) umgibt und mit diesem in Berührung steht sowie in einem am Aussengehäuse angehängten Kühlsystem zirkuliert, daß sowohl die Einlaßöffnung (66, 72) als auch die Auslaßöffnung (70, 76) der Pumpstufe (34, 36) durch den Gehäusedeckel hindurch geführt sind und mit zugeordneten Kanälen (68, 74, 78) in Verbindung stehen, welche im Inneren des Zwischengehäuses (18) ausgebildet sind, und daß das Zwischengehäuse (18) wenigstens ein Abteil (44, 62, 64) zur Aufnahme eines Schmierölvorrats aufweist, das an eine zu schmierende Zone der Pumpstufe (34, 36) über einen Ölkanal (124) angeschlossen ist, der sich durch die Flanschfläche (112, 114) des Zwischengehäuses (18) und durch die daran angrenzende Fläche des Gehäuses (40, 42) der Pumpstufe (34, 36) hindurch erstreckt.

2. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmale Zwischengehäuse (18) zwei einander gegenüberliegende Hauptflächen aufweist und das Gehäuse (40, 42) der Pumpstufe (34, 36) an die eine dieser Flächen angebaut ist, während der Drehantrieb (12, 54, 56) an die andere Fläche angebaut ist, wobei die Kopplungseinrichtung (50) sich- durch das Zwischengehäuse (18) hindurch erstreckt.

3. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse (18) zwei getrennte Abteile (44; 62, 64) zur Aufnahme eines Schmierölvorrats aufweist, die an verschiedene zu schmierende Zonen der Pumpstufe angeschlossen sind, wobei eine dieser Zonen die Lager des Rotors (35, 37) in dem Gehäuse (40, 42) der Pumpstufe (34, 36) umfaßt und die andere dieser Zonen die Förderkammer der Pumpstufe (34, 36) ist.

4. Drehschieber-Vakuumpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei in Reihe geschaltete Pumpstufen (34, 36) umfaßt, die jeweils mit ihrem eigenen Gehäuse (40, 42) und Rotor (35, 37) versehen sind und jeweils als austauschbare Einheit vorgesehen sind, die gegen dieselbe Seite des Zwischengehäuses (18) angebaut sind, und daß die Pumpstufen (34, 36) übereinander und im Abstand voneinander angeordnet sind und verschieden groß bemessene Gehäuse (40, 42) besitzen, von denen das kleinere (42) unterhalb des größeren (40) angeordnet ist.

5. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe aus zwei miteinander kämmenden Zahnrädem (54, 56) zwischen dem Motor des Drehantriebs (12) und den Rotoren (35, 37) der Pumpstufen (34, 36) angeordnet ist und daß die Zahnräder (54, 56) drehbar übereinander im Inneren eines Abteils (52) des Zwischengehäuses (18) gelagert sind, wobei das eine (56) der beiden Zahnräder direkt an den Drehantrieb (12) und an einen (37) der beiden Rotoren angekoppelt ist und das andere Zahnrad (54) den anderen Rotor (35) antreibt.

6. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpstufe (34, 36) eine eigene Einlaßöffnung (66, 72) und eine eigene Auslaßöffnung (70, 76) in ihrem Gehäuse (40, 42) aufweist, welches mit einem anflanschbaren Gehäusedeckel (130) zum Anbauen des Gehäuses (40, 42) an das Zwischengehäuse (18) versehen ist, daß die Einlaßöffnungen (66, 72) und Auslaßöffnungen (70, 76) durch diesen Gehäusedeckel (130) hindurchführen und mit zugeordneten Kanälen (68, 74, 78) in Verbindung sind, die sich durch das Zwischengehäuse (18) hindurch erstrecken, daß einer dieser Kanäle (74) die Auslaßöffnung (70) der ersten (34) der beiden Pumpstufen mit der Einlaßöffnung (72) der zweiten (36) der beiden Pumpstufen verbindet und zwei weitere Kanäle (68, 78) vorgesehen sind, von denen der eine (68) einen Einlaßanschluß (28) der Vakuumpumpe mit der Eingangsöffnung (66) der ersten Pumpstufe (34) und der andere (78) einen Ausgangsanschluß (30) der Vakuumpumpe mit der Auslaßöffnung (76) der zweiten Pumpstufe (36) verbindet.

7. Drehschieber-Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß (28) oberhalb des Ausgangsanschlusses (30) an einer Seitenfläche des Zwischengehäuses (18) angeordnet ist und daß der Verbindungsweg zwischen Eingangs- und Ausgangsanschluß (28, 30) frei ist von Zonen, in denen sich bei Stillstand Kondensat ansammeln kann.

8. Drehschieber-Vakuumpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (50) formschlüssig nach Art einer Bolzenkupplung miteinander in Eingriff bringbare Kopplungselemente zwischen dem Rotor (35, 37) und dem Drehantrieb (12, 54, 56) umfaßt.

9. Drehschieber-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (72) und die Auslaßöffnung (76) der zweiten Pumpstufe (36) durch ein Überströmventil (80) überbrückt sind, das eine direkte Verbindung zwischen diesen Öffnungen ansprechend auf eine zwischen den Öffnungen vorhandene Druckdifferenz herstellen kann, die entgegengesetzt der normalen Druckdifferenz ist, die durch den Betrieb der zweiten Pumpstufe (36) verursacht wird.

Claims

1. Rotary vane evacuating pump comprising at least one pumping stage (34, 36) including a rotor (35, 37) received in a generally cylindrical bore of a housing (40, 42) and carrying vanes (33) cooperating with the cylindrical bore, a rotary drive (12, 54, 56) for the rotor (35, 37) and a lubricating oil system for the pumping stage (34, 36), the pumping stage (34, 36) being provided as an exchangeable unit, the housing (40, 42) through a housing cover (130) extending in radial direction being detachably mounted to one face of a flange (112, 114) of an interface flange (18) receiving a coupling means, said housing receiving a mechanically interlocking coupling means (50) for detachable connection of the rotor (35, 37) to the rotary drive (12, 54, 56) and which housing (40, 42) is contained in a chamber (38) which is defined by the interface flange (18) on the one hand and, on the other hand, by an outer shell (16) detachably mounted on one side of the flange face (112, 114) of the interface flange, characterized in that the chamber (38) is at least partially filled with a cooling fluid such as water, said cooling fluid surrounding at least a substantial portion of the housing (40, 42) of the pumping stage (34, 36) and contacting the same as well as circulating in a cooling system suspended on the outer shell, that both the inlet port (66, 72) and the outlet port (70, 76) of the pumping stage (34, 36) extend through the housing cover and communicate with associated passageways (68, 74, 78) formed in the interior of the interface flange (18) and that the interface flange (18) is provided with at least one compartment (44, 62, 64) for receiving a supply of lubricating oil, which compartment is connected to a zone to be lubricated of said pumping stage (34, 36) through an oil passageway extending through the flange face (112, 114) of the interface flange (18) and through the adjacent face of the housing (40, 42) of the pumping stage (34, 36).

2. Rotary vane evacuating pump according to claim 1, characterized in that the narrow interface flange (18) has two main faces facing each other and that the housing (40, 42) of the pumping stage (34, 36) is mounted to one of these faces, whereas the rotary drive (12, 54, 56) is mounted to the other face, the coupling means (50) extending through the interface flange (18).

3. Rotary vane evacuating pump according to claim 1 or 2, characterized in that the interface flange (18) includes two separate compartments (44 ; 62, 64) for storing a supply of lubricating oil, which compartments are connected to different zones to be lubricated of the pumping stage, one of said zones including the bearings of the rotor (35, 37) in the housing (40, 42) of the pumping stage (34, 36) and the other one of the zones being the delivery chamber of the pumping stage (34, 36).

4. Rotary vane evacuating pump according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises two series connected pumping stages (34, 36) each having its own housing (40, 42) and rotor (35, 37) and each being provided as exchangeable unit and mounted to the same face of the interface flange (18) and that the pumping stages (34 36) are mounted one above another in mutually spaced relationship and have differently sized housings (40, 42), the smaller one (42) being located beneath the larger (40) one of the housings.

5. Rotary vane evacuating pump according to claim 4, characterized in that a transmission means including two intermeshing gears (54, 56) is arranged between the motor of the rotary drive (12) and the rotors (35, 37) of the pumping stages (34, 36) and that the gears (54, 56) are rotationally mounted one above another within the compartment (52) of the interface flange (18), one (56) of the two gears being directly coupled to the rotary drive (12) and to one (37) of the two rotors and the other gear (54) driving the other rotor (35).

6. Rotary vane evacuating pump according to claim 4 or 5, characterized in that each pumping stage (34, 36) has its own inlet port (66; 72) and its own outlet port (70, 76) in its housing (40, 42) which housing is provided with a housing cover (130) mountable in the manner of a flange for mounting the housing (40, 42) on the interface flange (18), that the inlet ports (66, 72) and outlet ports (70, 76) extend through this housing cover (130) and communicate with associated passageways (68, 74, 78) which passageways extend through the interface flange (18), that one of these passageways (74) connects the outlet port (70) of the first (34) of the two pumping stages to the inlet port (72) of the second (36) of the two puming stages and that two further passageways (68, 78) are provided one (68) of which connects an input connection (28) of the evacuating pump to the inlet port (66) of the first pumping stage (34) and the other one (78) connects an output connection (30) of the evacuating pump to the outlet port (76) of the second pumping stage (36).

7. Rotary vane evacuating pump according to claim 6, characterized in that the input connection (28) is arranged above said output connection (30) on a lateral face of the interface housing (18) and that the connection between the input and output connections (28, 30) is free of zones in which condensate can gather upon standstill.

8. Rotary vane evacuating pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the coupling means (50) in the manner of a bolt coupling includes mutually engageable form- fit coupling elements between the rotor (35, 37) and the rotary drive (12, 54).

9. Rotary vane evanuating pump according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the inlet port (72) and the outlet port (76) of the second pumping stage (36) are bypassed by an overflow valve (80) adapted to establish a direct communication between these ports in response to a pressure differential existing between the ports which is opposite to the normal pressure differential caused by operation of the second pumping stage (36).

Revendications

1. Pompe à vide rotative à palettes, comportant au moins un étage de pompe (34, 36) dont le rotor (35, 37) est logé dans un alésage, de forme générale cylindrique, d'un carter (40, 42) et porte des palettes (33) qui coopèrent avec l'alésage cylindrique, un mécanisme d'entraînement en rotation (12, 54, 56) pour le rotor (35, 37) et un système d'huile de graissage pour l'étage de pompe (34, 36), étant précisé que l'étage de pompe (34, 36) est conçu sous forme d'un ensemble remplaçable ; que le carter (40, 42) est fixé, de façon, amovible, par l'intermédiaire d'un couvercle de carter (130) qui s'étend en direction radiale, à une surface de bridage (112, 114) d'un carter intermédiaire (18), logeant un groupe de raccordement, qui loge un dispositif d'accouplement de par la forme (50) pour raccorder, de façon amovible, le rotor (35, 37) au mécanisme d'entraînement en rotation (12, 54, 56) ; et que le carter (40, 42) est disposé dans une chambre (38) qui est limitée d'une part par le carter intermédiaire (18) et d'autre part par un carter extérieur (16) qui est monté sur le carter intermédiaire, du côté de la surface de bridage (112, 114) de ce carter intermédiaire, caractérisée en ce que la chambre (38) est au moins partiellement remplie d'un fluide de refroidissement tel que de l'eau qui entoure au moins une partie notable du carter (40, 42) de l'étage de pompe (34, 36) et se trouve en contact avec ce carter et circule dans un système de refroidissement accroché au carter extérieur ; en ce qu'aussi bien l'ouverture d'admission (66, 72) que l'ouverture de refoulement (70, 76) de l'étage de pompe (34, 36) traversent le couvercle de carter et sont en liaison avec des canaux correspondants (68, 74, 78) prévus à l'intérieur du carter intermédiaire (18) ; et en ce que le carter intermédiaire (18) présente au moins un compartiment (44, 62, 64) qui est destiné à contenir une réserve d'huile de graissage, qui est reliée à une zone à graisser de l'étage de pompe (34, 36) par l'intermédiaire d'un canal d'huile (124) qui s'étend à travers la surface de bridage (112, 114) du carter intermédiaire (18) et à travers la surface, qui lui est adjacente, du carter (40, 42) de l'étage de pompe (34, 36).

2. Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étroit carter intermédiaire (18) présente deux faces principales opposées l'une a l'autre; et en ce que le carter (40, 42) de l'étage de pompe (34, 36) est monté sur l'une de ces faces, tandis que le mécanisme d'entraînement en rotation (12, 54, 56) est monté sur l'autre face, le dispositif d'accouplement (50) s'étendant à travers le carter intermédiaire (18).

3. Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le carter intermédiaire (18) présente deux compartiments séparés (44 ; 62, 64) destinés à contenir une réserve d'huile de graissage et reliés à différentes zones à graisser de l'étage de pompe, l'une de ces zones comprenant les paliers du rotor (35, 37) dans le carter (40, 42) de l'étage de pompe (34, 36) et l'autre de ces zones étant la chambre de pompage de l'étage de pompe (34, 36).

4. Pompe à vide rotative à palettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux étages de pompe (34, 36) montés en série, qui comportent chacun leur propre carter (40, 42) et rotor (35, 37) et sont prévus chacun sous forme d'un ensemble remplaçable, montés du même côté du carter intermédiaire (18) ; et en ce que les étages de pompe (34, 36) sont disposés l'un au-dessus de l'autre et à distance l'un de l'autre et possèdent des carters (40, 42) de dimensions différentes dont le plus petit (42) est disposé au-dessous du plus grand (40).

5. Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une transmission constituée de deux roues dentées (54, 56) engrenant ensemble est disposée entre le moteur du mécanisme d'entraînement en rotation (12) et les rotors (35, 37) des étages de pompe (34, 36) ; et en ce que les roues dentées (54, 56) tourillonnent l'une au-dessus de l'autre à l'intérieur d'un compartiment (52) du carter intermédiaire (18), étant précisé que l'une (56) des deux roues dentées est accouplée directement au mécanisme d'entraînement en rotation (12) et à l'un (37) des deux rotors et que l'autre roue dentée (54) entraîne l'autre rotor (35).

6. Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque étage de pompe (34, 36) présente sa propre ouverture d'admission (66, 72) et sa propre ouverture de refoulement (70, 76) dans son carter (40, 42) qui, pour le montage du carter (40, 42) sur le carter intermédiaire (18), comporte un couvercle de carter (130) pouvant se monter par bride ; en ce que les ouvertures d'admission (66, 72) et les ouvertures de refoulement (70, 76) traversent ce couvercle de carter (130) et sont reliées à des canaux correspondants (68, 74, 78) qui s'étendent à travers le carter intermédiaire (18) ; en ce que l'un de ces canaux (74) relie l'ouverture de refoulement (70) du premier (34) des deux étages de pompe à l'ouverture d'admission (72) du second (36) des deux étages de pompe et en ce qu'il est prévu deux autres canaux (68, 78) dont l'un (68) relie un raccord d'admission (28) de la pompe à vide à l'ouverture d'admission (66) du premier étage de pompe (34) et dont l'autre (78) relie un raccord de refoulement (30) de la pompe à vide à l'ouverture de refoulement (76) du second étage de pompe (36).

7. Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 6, caractérisée en ce que le raccord d'admission (28) est disposé au-dessus du raccord de refoulement (30), sur une surface latérale du carter intermédiaire (18) ; et en ce que le trajet de liaison entre le raccord d'admission (28) et le raccord de refoulement (30) est dépourvu de zones dans lesquelles du condensat peut s'accumuler à l'arrêt.

8. Pompe à vide rotative à palettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d'accouplement (50) comporte, entre le rotor (35, 37) et le mécanisme d'entraînement en rotation (12, 54, 56), des éléments d'accouplement qui peuvent être amenés en prise mutuelle, de par la forme, à la façon d'un accouplement à broches.

9. Pompe à vide rotative à palettes selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que l'ouverture d'admission (72) et l'ouverture de refoulement (76) du second étage de pompe (36) sont pontées par une soupape de surdébit (80) qui peut réaliser une liaison directe entre ces ouvertures en réponse à une différence de pression entre les ouvertures opposée à la différence de pression normale provoquée par le fonctionnement du second étage de la pompe (36).

Zeichnung