CH667498A5

CH667498A5 - Oelgedichtete rotationsvakuumpumpe.

Info

Publication number: CH667498A5
Application number: CH1368/85A
Authority: CH
Inventors: Ludwig Fabel
Original assignee: Pfeiffer Vakuumtechnik
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1988-10-14
Also published as: IT8520862A0; IT1183668B; FR2565295B1; JPH0561473B2; DE3420190A1; US4652214A; FR2565295A1; GB2159581B; GB8512426D0; GB2159581A; NL8501163A; JPS614890A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine ölgedichtete 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 2 620 375 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. +90°C 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.

Die Polymerisation der Kondensate kann sogar zum Blok-kieren 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.

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 Restlek-kage auf, deren Richtungen von der Anordnung, der Druck-different, der Gestaltung an der Berührungsstelle mit der rotierenden Welle und von der Materialpaarung abhängig ist.

2. Nach dem Start erwärmt sich die Pumpe und damit die Ölfüllung im Motorraum von Raumtemperatur auf die Betriebstemperatur von ca. +90°C.

Das Öl im Motorraum dehnt sich aus und erzeugt einen Überdruck.

3. 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 der Erfindung ist, diese Druckbeaufschlagung 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 eindringende Öl durch die Fliehkraftwirkung dem verschmutzen Öl entgegenwirkt, also in Richtung des Pumpsystems gefördert wird.

Somit muss der grössere Durchmesser der radialen Gleit2

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fläche der Dichtung auf der Raumseite des Pumpsystems angeordnet sein.

Eine weitere Lösung, der Aufgabenstellung, nämlich bei ölgedichteten Rotationsvakuumpumpen nach dem Oberbegriff des 1. Anspruches das Eindringen von verschmutzem Öl vom Raum des Pumpsystems in den Raum des 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 Betriebssicherheit 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.

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

s 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 15 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 25 Antriebswelle 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 zwi-30 sehen 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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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Raum (5) des Antriebsmotors (6) und dem Raum (3) des Pumpsystems (4) eine Gleitringdichtung (17 bis 20) verwendet wird.

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) von Öl überdeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trennwand (2) eine flüssigkeitsdichte Durchführung (13) für die Antriebswelle (12) angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass der Restleckstrom nur in Richtung vom Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) zum Raum (3) des Pumpsystems (4) möglich ist.

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitringdichtung (17 bis 20) so eingebaut ist, dass der Aussendurchmesser (21) des Dichtspaltes auf der Raumseite des Pumpsystems (4) angeordnet ist.

2. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach Anspruch

3. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach Anspruch

4. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruckraum (25) vorgesehen ist, in dem durch die Saugwirkung einer Ölförderpumpe (26) ein konstanter Druck erzeugt wird, welcher niedriger ist als der Druck im Raum (5) und so der Restleckstrom vom Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) zum Raum (3) des Pumpsystems (4) gerichtet wird.

5. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölförderpumpe (26) im Raum (3) des Pumpsystems (4) zwischen der Trennwand (2) und dem Pumpsystem (4) angebracht ist.

6. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Räumen oberhalb des Ölniveaus (9) und (10) eine Verbindung (11) zum Druckausgleich vorhanden ist.

7. Ölgedichtete Rotationsvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Generator (14) und eine Rücklaufsperre (15) im Raum (5) des elektrischen Antriebsmotors (6) angeordnet sind.