DE3420190A1

DE3420190A1 - Oelgedichtete rotationsvakuumpumpe

Info

Publication number: DE3420190A1
Application number: DE3420190A
Authority: DE
Inventors: Ludwig 6331 Wetzlar Fabel
Original assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Current assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1985-12-05
Also published as: FR2565295A1; GB2159581A; JPS614890A; US4652214A; IT1183668B; GB8512426D0; GB2159581B; IT8520862A0; FR2565295B1; NL8501163A; JPH0561473B2; CH667498A5

Description

ARTHUR PFEIFFER VAKUUMTECHNIK Wetzlar GMBH _. -Patentanmeldung ölqedichtete Rotationsvakuumpumpe

Die Erfindung betrifft eine ölgödichtete Rotationsvakuumpumpe, bei..der Pumpsystem und elektrischer Antriebsmotor in zwei Räumen eines Gehäuses untergebracht sind, welche durch eine Wand getrennt und soweit mit öl gefüllt sind, daß Pumpsystem und elektrischer Antriebsmotor von öl überdeckt sind.

-In der DE OS 26 20 375 wird eine ölgedichtete Drehschieber-Vakuumpumpe dieser Bauart mit direkt gekuppeltem Antriebsmotor beschrieben. Pumpsystem und Motor sind im Gehäuse durch eine Wand getrennt, in der Verbindungsöffnungen vorhanden sind, die eine ölzirkulation zulassen. Zur Überwachung der Drehzahl ist auf der Pumpenwelle ein elektrischer Generator angebracht.

Mit dieser Anordnung wird die störanfällige Wellendichtung nach außen zwischen der Pumpe und einem,außerhalb sitzenden, luftgekühlten Antriebsmotor vermieden, wodurch die Dichtheit nach außen wesentlich verbessert und somit das Anwendungsgebiet der Pumpe beträchtlich erweitert wird.

Jedoch ergeben sich besonders bei Rotationsvakuumpumpen beim Einsatz in den verschiedenen Verfahrenstechniken erhebliche Probleme. Die Palette der gasförmigen bzw. in der Dampfphase abgesaugten Substanzen reicht von Wasserdampf bis zu aggressiven Gasen, wobei sich besonders durch die Verdichtung auf über 1000 mbar bei Betriebstemperaturen von ca. + 90⁰C Emulsionen und aggressive Kondensate bilden.

Das auf diese Weise verschmutzte öl gelangt durch Zirkulation durch das Lager und vor allem durch die Verbindungsleitungen der Trennwand in den Raum des Antriebsmotors. Die Bauteile des Antriebsmotors sowie elektrische Anschlüsse und die- Motorlager bieten eine große Angriffsmöglichkeit zur Korrosion.

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Die Polymerisation der Kondensate kann sogar zum Blockieren

des Motors führen, indem sich der Spalt zwischen Stator und ^Läufer vollsetzt.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Isolationsgüte des Öles im Motorraum herabgesetzt wird, was zum Beispiel zu Kurzschlüssen führen kann. ,

Durch die Summe der genannten-Nachteile ist die Betriebssicherheit des elektrischen Antriebsmotores und damit der gesamten Pumpe stark beeinträchtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ölgedichteten Rotationsvakuumpumpen nach dem Oberbegriff des 1. Anspruches das Eindringen von verschmutztem öl vom Raum des Pumpsystems in den Raum des elektrischen Antriebsmotors bei allen Betriebszuständen zu verhindern.

Ί Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die Trennwand eine flüssigkeitsdichte Durchführung für die Antriebswelle so angeordnet und ausgebildet ist, daß ein eventuell vorhandener Leckstrom nur in der Richtung vom Raum des Antriebsmotors zum Raum des Pumpsystems möglich ist.

Eine flüssigkeitsdichte Durchführung der Antriebswelle kann beispielsweise durch eine Radialwellendichtung oder auch durch eine Gleitringdichtung ausgeführt werden, jedoch sind zur Lösung der Aufgabe verschiedene wichtige Bedingungen zu erfüllen.

Die Ursachen dazu sind folgende:

1. Alle bekannten Wellendichtungen weisen eine Restleckage auf, deren Richtungen von der Anordnung, der Druckdifferenz, der Gestaltung an der Berührungsstelle mit der rotierenden Welle und von der Materialpaarung abhängig ist.

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Nach dem Start erwärmt sich die Pumpe und damit die ölfüllung im Motorraum von Raumtemperatur auf die Betriebstemperatur von ca. + 90⁰C.

Das öl im Motorraum dehnt "sich aus und erzeugt einen überdruck.

Nach dem Abschalten kühlt sich die Pumpe ab, und es entsteht im Motorraum ein Unterdruck.

Somit würde die Wellendichtung einer wechselnden Druckbeaufschlagung ausgesetzt, wodurch ein Leckstrom je nach Betriebszustand wechselnd in beiden Richtungen auftritt.

Eine weitere Aufgabe dor Erfindung ist, diese Druckbeaufschlajgung zu vermeiden und konstante Druckverhältnisse herzustellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß oberhalb des ölniveaus zwischen den beiden Räumen eine Verbindung zum Druckausgleich hergestellt wird.

Unter dieser Voraussetzung ist es möglich, die auftretende, sehr geringe Leckage vom Motorraum zum Raum des Pumpsystems zu richten.

Beispielsweise wird bei Verwendung einer Gleitringdichtung der Einbau so vorgesehen, daß das in die radiale Dichtfläche ein-' dringende öl durch die Fliehkraftwirkung dem verschmutzten öl entgegenwirkt, also in Richtung des Raumes des Pumpsystems gefördert wird.

Somit muß der größere Durchmesser der radialen Gleitfläche der Dichtung auf der Raumseite des Pumpsystems angeordnet sein.

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Eine weitere Lösung, der Aufgabenstellung, nämlich bei ölgedichteten Rotationsvakuumpumpen nach dem Oberbegriff des ~1. Anspruches das Eindringen von verschmutztem Öl vom Raum des Pumpsystems in den RaurtPdes elektrischen Antriebsmotors zu verhindern, wird in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 4 und 5 beschrieben. Hier wird mit Hilfe einer Ölförderpumpe gezielt ein konstanter Unterdruck hergestellt, welcher einen eventuell vorhandenen Leckstrom in die gewünschte Richtung lenkt.

Weiterhin ist zur Betriebsicherheit der Pumpe von Bedeutung, den elektrischen Generator und die Rücklaufsperre vom verschmutzten Raum des Pumpsystems in den sauberen Raum des elektrischen Antriebsmotors zu setzen.

Anhand der Figuren 1 bis 3 soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Rotationsvakuumpumpe im Längsschnitt

Fig. 2 zeigt die flüssigkeitsdichte Durchführung der Antriebswelle mit einer Gleitringdichtung

Fig. 3 zeigt die flüssigkeitsdichte Durchführung mit Unterdruckraum und Ölförderpumpe

Die Figur 1 zeigt das Gehäuse 1 mit der Trennwand 2, womit der Raum 3 für das Pumpsystem 4 und der Raum 5 für den elektrischen Antriebsmotor 6 gebildet werden.

über dem Pumpsystem 4 befindet sich das Sicherheitsventil 7 mit dem Saugstutzen 8. Das Niveau der ölfüllung im Raum 3 des Pumpensystems ist mit 9 und das im Raum 5 des elektrischen Antriebsmotors mit 10 bezeichnet.

Die Verbindung 11 zum Druckausgleich befindet sich in der Trennwand 2 oberhalb des ölniveaus.

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In der Trennwand 2 befindet sich die flüssigkeitsdichte Durchführung 13 der Antriebswelle 12.

Mit in den sauberen Raum 5 des elektrischen Antriebsmotors 6 einbezogen sitzt auf der Antriebswelle 12 der elektrische Generator 14 und die Rücklaufsperre 15.

Figur 2 zeigt eine Lösung der flüssigkeitsdichten Durchführung 13 der Antriebswelle 12 mit einer Gleitringdichtung 17-20.

In der Trennwand 2 befindet sich das Gleitlager 16 für die Antriebswelle 12. Auf der linken Seite der Trennwand 2 ist der Raum 3 des Pumpsystems 4, auf der rechten Seite der Raum 5 des elektrischen Antriebsmotors 6. Der stehende Gleitring 17 an dem elastischen Dichtungsträger 18 wird mittels Druckfeder 19 gegen den auf der Welle 12 sitzenden rotierenden Gegenring 20 gedrückt. Zwischen Gleitring 17 und Gegenring 20 wird die Dichtfläche gebildet, deren größerer Durchmesser 21 sich auf der Raumseite 3 des Pumpsystems 4 befindet, wodurch eindringendes öl durch die Fliehkraftwirkung in Richtung des Raumes 3 gefördert wird.

Der Gegenring 20 ist durch den Dichtring 22 auf der Antriebs-' welle 12 abgedichtet. Der zwischen dem Gleitlager 16 und der Gleitringdichtung 17-20 vorhandene Zwischenraum 23 ist durch die Bohrungen 24 mit dem Raum 5 verbunden.

Fig.3 zeigt die ölförderpumpe 26 auf der Welle 12 zwischen Pumpsystem 4 und Trennwand 2. Mit 25 ist der Unterdruckraum bezeichnet. Die durch die ölförderpumpe 26 bewirkte ölströmung ist durch Pfeile gekennzeichnet.

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Claims

ARTHURPFEIFFER VAKUUMTECHNIK WETZLAR GMBH ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe Patentansprüche;

1. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe, bei der Pumpsystem (4) und elektrischer Antriebsmotor (6) in zwei Räumen eines Gehäuses (1) untergebracht sind, welche durch eine Trennwand (2) getrennt und soweit mit öl gefüllt sind, daß Pumpsystem (4) und elektrischer Antriebsmotor (6) überdeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (2) eine flüssigkeitsdichte Durchführung (13) für die Antriebswelle (12) angeordnet ist und ein eventuell vorhandener Leckstrom nur in Richtung vom Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) zum Raum (3) des Pumpsystems (4) möglich ist.

2. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe'nja'ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen, dem,,Raum (5) ,des Antriebsmotors (6h und dem Raum (3) des Pumpsystems. (4) eine Gleitringdichtung ,.. (17 bis 20) verwendet wird.

3. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (17 bis 20) so eingebaut ist, daß der größere Dichtspaltdurchmesser (21) auf der Raumseite des Pumpsystems (4) angeordnet ist.

4. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruekraum (25) vorgesehen ist, in dem durch die Saugwirkung einer ölförderpumpe (26) ein konstanter Unterdruck erzeugt wird, und so der eventuell vorhandene Leckstrom vom Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) zum Raum (3) des Pumpsystems (4) gerichtet wird.

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5.. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ölförderpumpe (26) im Raum (3) des __ ,-^' Pumpsystems (4) zwischen der Trennwand (2) und dem Pump-, ' - system (4) angebraclrt~±st.

6. . ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Räumen oberhalb der ölniveaus (9) und (10) eine Verbindung (11) zum Druckausgleich voxha-nderr—ist.

7. ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (14) und die Rücklaufsperre (15) im Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) angeordnet sind.

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