Drehkolbenpumpe des Gebläsetyps Beim Betrieb von Drehkolbenpumpen des Ge- bläsetyps - darunter sollen Drehkolbenpumpen ver standen sein, bei denen die Abdichtung zwischen den Drehkolben untereinander und gegenüber den Ge häusewänden der Pumpe ohne Verwendung eines flüssigen Dichtungsmittels allein durch die entspre chend eng bemessenen Dichtungsspalte erfolgt - tritt gelegentlich ein Verklemmen infolge ungleichmässiger Wärmeausdehnung verschiedener Teile der Pumpe auf.
Wenn das Verklemmen bei gut konstruierten Pumpen auch selten ist, so sind die Folgen eines sol chen Vorkommnisses doch so schwerwiegend - es kann die Zerstörung der Pumpe bedeuten - dass in zahlreichen Anwendungsfällen Bedenken gegen den Einsatz dieses an sich sehr leistungsfähigen Pumpen typs bestehen.
Dieser Umstand stellt insofern eine ganz beson ders schwerwiegende Einschränkung des Anwen dungsgebietes der Pumpen nach dem Gebläsetyp dar, als gerade in jenen Anwendungsfällen, in denen sie dank ihrer hohen Förderleistung auch bei höheren Drucken bevorzugt in Frage kämen, nämlich in den Fällen, wo es sich darum handelt, Rezipienten in raschem Zyklus immer wieder von neuem auszu pumpen, wegen stark ungleichmässiger Belastung und daher stark ungleichmässiger Erwärmung die Gefahr des Verklemmens besteht.
Man suchte dem erwähnten Übelstand bisher da durch abzuhelfen, dass man bei der Konstruktion der Pumpe ein entsprechend grosses Spiel zwischen den bewegten und feststehenden Pumpenteilen vorsah. Diese Lösung hat den Nachteil, dass wegen der gro ssen Dichtungsspalte grosse Druckverluste in Kauf genommen werden müssen, der Wirkungsgrad der Pumpe also zu Gunsten der Betriebssicherheit stark herabgesetzt ist. Nach einem anderen Vorschlag soll die Wärme ausdehnung der verschiedenen Pumpenteile dadurch in zulässigen Grenzen gehalten werden, dass die Dreh kolben und!oder das Gehäuse der Pumpe aus einem Werkstoff geringer Wärmeausdehnung, z.
B. aus Invar, angefertigt werden. Diese Lösung ist jedoch zu kostspielig und konnte sich aus diesem Grunde nicht durchsetzen.
Andere Lösungsvorschläge sehen eine Wärme isolation der Pumpe mittels eines von einem Heiz- medium durchströmten Mantels vor, um gleichmässige Temperatur innerhalb der Pumpe und damit gleich mässige Ausdehnung aller ihrer Teile sicherzustellen.
Alle diese Lösungen, welche das Verklemmen. durch besondere Massnahmen vermeiden wollen, sind dort angebracht, wo wegen ausserordentlicher Be triebsbedingungen tatsächlich mit häufigem Verklem men gerechnet werden muss. In den anderen Anwen dungsfällen dagegen, wo es nur gelegentlich, etwa bei unachtsamer Bedienung oder vorübergehend zu ho her Belastung zum Klemmen kommt, also beim Grossteil aller Anwendungsfälle, wäre es wünschens wert, wenn man alle die bekannten teuren Zusatzein- richtungen vermeiden und die Gefahr einer Zerstö rung der Pumpe trotzdem sicher ausschalten könnte. Dieses Ziel hat sich die Erfindung gestellt.
Die Erfindung betrifft also eine Drehkolben pumpe des Gebläsetyps. Die erfindungsgemässe Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vor richtung zur Feststellung der Weite des Dichtungs spaltes zwischen einem feststehenden und einem be wegten Pumpenteil während des Betriebes aufweist. Vorrichtungen zur Feststellung bzw. Messung von Spaltweiten sind an sich zur Genüge bekannt. Da durch, dass eine Drehkolbenpumpe mit einer solchen Vorrichtung ausgestattet wird, erhält man eine sehr einfache betriebssichere überwachungsmöglichkeit und hat es somit in der Hand, die Pumpe recht zeitig abzustellen, bevor Überlastung eintritt.
Selbst verständlich wird man in der praktischen Durchfüh rung das Abstellen der Pumpe bei Unterschreitung einer gewissen Mindestspaltweite meist durch auto matische Schalter vornehmen lassen.
Es wurde gefunden, dass zweckmässigerweise die Vorrichtung zur Feststellung der Weite des Dich tungsspaltes so ausgebildet wird, dass sie auf die axiale Verschiebung der Stirnfläche eines Drehkol bens relativ zur feststehenden Gehäusewand an spricht. Dies erreicht man am einfachsten dadurch, dass der Drehkolben auf einer Seite in axialer Rich tung nicht beweglich, auf der anderen Seite in axialer Richtung dagegen frei beweglich gelagert wird und ein auf den in axialer Richtung frei beweglichen Achsstumpf fühlender mechanischer Taster vorge sehen wird, welcher einen elektrischen Schalter zur Abschaltung der Pumpe im Falle zu geringer Spalt weite schaltet.
Die beiden Kontakte des elektrischen Schalters können durch die Stirnfläche des in axialer Richtung frei beweglichen Achsstumpfes einerseits und eine Kontaktfläche eines dem Achsstumpf in einstellbarem Abstand gegenüberstehenden Kontakt stückes anderseits gebildet werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein Ausführungsbeispiel derselben an Hand der bei gefügten Figur erläutert.
Die Figur stellt einen Schnitt parallel zur Achse der Pumpe durch die Vorrichtung dar, welche der Feststellung der Weite des Dichtungsspaltes während des Betriebes dient.
1 bedeutet einen Gehäusedeckel einer Drehkol- benpumpe des Rootsgebläsetyps, welcher auf das Gehäuse 2 der Pumpe aufgeschraubt ist. 3 und 4 sind die Drehkolben, von denen der obere Kolben 3 mit tels des Achsstumpfes 5 in axialer Richtung frei beweglich gelagert ist, wofür ein Rollenlager 6 dient. Klemmen der Pumpe kann eintreten, sobald infolge ungleicher Wärmeausdehnung von Kolben und Ge häuse während des Betriebes ein bewegter Teil einem feststehenden Teil zu nahe kommt.
Eine gewisse Mindestspaltweite zwischen feststehenden und be wegten Teilen muss daher für den sicheren Betrieb überall gewährleistet sein. Das Klemmen tritt stets an bestimmter Stelle zuerst ein, welche Stelle von der Konstruktion der Pumpe abhängig ist. Erfah rungsgemäss klemmen die Drehkolben von Drehkol- benpumpen des Gebläsetyps oft in axialer Richtung, etwa indem infolge Wärmeausdehnung des Kolbens 3 dessen Stirnfläche 7 der Fläche 8 der seitlichen Abschlusswand 9 des Pumpengehäuses sich nähert.
Durch laufende Messung der Spaltweite zwischen den Flächen 7 und 8 und Ausnützung des Messer- gebnisses zur Betätigung eines Schalters zur Abstel lung der Pumpe im Falle, dass die beiden genannten Flächen sich zu nahe kommen, kann der Gefahr des Klemmeis sicher vorgebeugt werden, und zwar nicht nur des etwaigen Klemmeis gerade zwischen den beiden genannten Flächen, sondern bezüglich jeder Stelle der Pumpe, insofern die Weiten aller Dich tungsspalte aufeinander abgestimmt sind, also die Spaltweite an beliebiger Messstelle einen gewissen Wert unterschreitet,
sobald an der klemmgefährdeten Stelle der Pumpe die zulässige Mindestspaltweite unterschritten wird.
Im Beispielsfalle wird also die Weite des Spaltes zwischen den Flächen 7 und 8 gemessen. Zu diesem Zweck ist aussen an dem Gehäusedeckel 1 eine über wachungsvorrichtung angebracht. Diese weist einen Bolzen 10 auf, welcher durch eine Öffnung<B>11</B> des Gehäusedeckels in die Pumpe hineinragt und dem Achsstumpf 5 in der gezeigten Weise gegenüber steht. Der Bolzen 10 ist an seinem linken Ende mit Feingewinde und Schlitz versehen und in die Mutter 12 geschraubt, wobei die Mutter 12 ihrerseits am Flansch 13 aus Isoliermaterial mittels einer Schraube 14 befestigt und gesichert ist.
Der Flansch 13 trägt weiters mittels einer Schraubverbindung 15 das als Kappe ausgebildete Teil 16. Teil 16 weist eine Stromdurchführung 17 auf, die mit einer Anschlussfahne 18 und einem Kon taktstift 19 elektrisch in Verbindung steht, wobei der Kontaktstift 19 auf eine mit der Mutter 12 und dem Bolzen 10 elektrisch verbundene Kontaktfeder 20 drückt.
An seinem rechten Ende trägt der Bolzen 10 ein elektrisches Kontaktstück 21, welches im Berüh rungsfalle mittels einer Feder 22 gegen den metalli schen Achsstumpf, dessen Stirnfläche als elektrisches Gegenkontaktstück ausgebildet ist, presst. Das Kon taktstück 21 weist eine Führungsnut 23 auf, in wel cher ein mit dem Bolzen 10 starr verbundener Füh rungsstift 24 gleitet.
Beim Betriebe der Pumpe steht die Stirnfläche des Achsstumpfes 5 dem Kontaktstück 21 in einem Abstand gegenüber, welcher von der Grösse des Dich tungsspaltes zwischen den Flächen 7 und 8 abhän gig ist. Der Bolzen 10, der mittels des Feingewindes in der Mutter 12 axial verstellbar ist, wird für den Betrieb der Pumpe so einjustiert, dass kontaktgebende Berührung zwischen dem Kontaktstück 21 und der das Gegenkontaktstück bildenden Stirnfläche des Achsstumpfes 5 gerade ab dem Zeitpunkt zustande kommt, da die Spaltweite zwischen den Flächen 7 und 8 eine vorgewählte Mindestgrösse unterschreitet.
Diese Kontaktgabe, die über das Gehäuse der Pumpe und über die elektrische Stromdurchführung 17 einen äusseren Relaisstromkreis schliesst, wird dazu benutzt, um mittels bekannter Hilfsmittel die Pumpe völlig abzustellen oder ein Warnsignal zu geben oder irgendeine andere Massnahme durchzuführen, welche der Gefahr des Verklemmens in geeigneter Weise vor beugt. Zum Beispiel kann der Schaltimpuls Schalt vorgänge auslösen, welche die Belastung der Pumpe herabsetzen, z. B. eine die Pumpe entlastende Ver bindungsleitung zwischen dem zu evakuierenden Re zipienten und der Ausstossseite der Pumpe öffnen, so dass Druckausgleich zustande kommt, und anderes mehr.
Statt mittels eines einfachen mechanischen Schal ters lässt sich der Schutz der Pumpe selbstverständ lich auch mit Hilfe anderer bekannter Spaltweiten fühler bzw. -Messvorrichtungen verwirklichen. Zum Beispiel kann die Dichtungsspaltweite an der Mess- stelle mittels kapazitiver oder induktiver Gebervor richtungen festgestellt werden.
Solche Vorrichtungen sind insbesondere geeignet, die Weite des Dichtungs spaltes während des Betriebes der Pumpe kontinu ierlich zu messen und auf Grund des Messergebnisses den Betrieb der Pumpe durch an sich bekannte Mittel kontinuierlich zu steuern.