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DE102005015721B3 - vacuum pump - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Flügel, einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel eine konstante Länge aufweist und verschieblich im Rotor gelagert ist und die Flügelspitzen beidseitig aus dem Rotor radial herausragen und an der Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses anliegen, wodurch der Flügel einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel einteilig ausgebildet ist und aus Metall besteht.The invention relates to a vacuum pump with a wing, a pump housing and a rotor rotatably mounted therein, wherein the wing has a constant length and is slidably mounted in the rotor and the wing tips on both sides protrude radially from the rotor and abut the inner peripheral surface of the pump housing, whereby the Wing defines a suction chamber and a pressure chamber, wherein the wing is integrally formed and made of metal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Flügel, einem Pumpengehäuse und einem darin drehbar gelagerten Rotor, wobei der Flügel eine konstante Länge aufweist und verschieblich im Rotor gelagert ist und die Flügelspitzen beidseitig aus dem Rotor radial herausragen und an der Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses anliegen, wodurch der Flügel einen Saugraum und einen Druckraum definiert, wobei der Flügel einteilig ausgebildet ist und aus Metall besteht.The The invention relates to a vacuum pump with a wing, a pump housing and a rotatably mounted therein rotor, wherein the wing is a constant Length and slidably mounted in the rotor and the wing tips protrude radially from both sides of the rotor and on the inner peripheral surface of pump housing abut, causing the wing defines a suction chamber and a pressure chamber, wherein the wing in one piece is formed and made of metal.

Aus der EP 1 471 255 A1 und der EP 1 424 495 A2 ist eine Vakuumpumpe bekannt, welche ein Pumpengehäuse aufweist, in welchem ein Rotor angeordnet ist. Dieser Rotor lagert einen Flügel, welcher an der Innenumfangsseite des Gehäuses anliegt. Der Flügel ist zwei- oder mehrteilig aufgebaut, sodass er unterschiedliche Längen annehmen kann. Dadurch ist gewährleistet, dass der Flügel stets an der Innenumfangsfläche anliegt und den Pumpenraum in einen Druckraum und in einen Saugraum aufteilt. Bei der EP 1 471 255 A1 sind die Flügelspitzen mit Einlagen versehen, welche aus einem harten Material bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es zu zuweilen einem hohen Verschleiß am Flügel und an der Innenumfangsfläche kommt.From the EP 1 471 255 A1 and the EP 1 424 495 A2 For example, a vacuum pump is known which has a pump housing in which a rotor is arranged. This rotor supports a wing, which rests against the inner peripheral side of the housing. The wing is constructed in two or more parts, so that it can take on different lengths. This ensures that the wing always rests against the inner peripheral surface and divides the pump chamber into a pressure chamber and a suction chamber. In the EP 1 471 255 A1 the wing tips are provided with inserts, which consist of a hard material. However, it has been shown that sometimes there is a high wear on the wing and on the inner peripheral surface.

Aus der EP 0 933 532 A2 ist eine Flügelzellenpumpe bekannt, bei der der Flügel einteilig ausgebildet ist und aus einer Aluminiumlegierung besteht. Bei der DE 39 37 197 A1 ist der Flügel mit einer harten Oberfläche überzogen. Die DE 43 32 540 A1 offenbart eine Flügelzellenpumpe mit einem Flügel, dessen freies Ende abgekröpft ist. Die Herstellung derartiger Flügel ist sehr aufwändig. Die DE 10 2004 053 521 A1 zeigt einen abgeflachten Flügel, der aber mehrteilig aufgebaut ist.From the EP 0 933 532 A2 is a vane pump is known in which the wing is integrally formed and consists of an aluminum alloy. In the DE 39 37 197 A1 the wing is covered with a hard surface. The DE 43 32 540 A1 discloses a vane pump with a wing whose free end is bent. The production of such wings is very expensive. The DE 10 2004 053 521 A1 shows a flattened wing, which is constructed in several parts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe bereitzustellen, bei welcher der Verschleiß minimal ist, der Flügel aber einfach und preiswert hergestellt werden kann.Of the Invention has for its object to provide a vacuum pump, at which the wear is minimal is, the wing but can be easily and inexpensively manufactured.

Diese Aufgabe wird mit einer Pumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Flügel im Bereich seiner Flügelspitze auf der Druckseite abgeflacht ist, wobei die Abflachung unter einem Winkel zur Längsachse des Flügels steht, und der Flügel auf der Saugseite von seiner Flügelspitze in einer stetigen Krümmung in seine Seitenfläche übergeht.These Task is characterized by a pump of the type mentioned by solved, that the wing is in Area of his wing tip flattened on the pressure side, the flattening under a Angle to the longitudinal axis of the grand piano stands, and the wing on the suction side of his wing tip in a constant curvature merges into its side surface.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Gehäuse der Vakuumpumpe aus Stahl hergestellt, was den Vorteil hat, dass das Gehäuse hohe Kräfte aufnehmen kann und dennoch einfach bearbeitbar ist. Der Flügel besteht aus einem Metall, welches härter ist, als das Gehäuse der Vakuumpumpe, insbesondere härter als die Innenumfangsfläche des Pumpengehäuses. Dabei besteht der Flügel zum Beispiel Titan oder einer Titanlegierung, Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing.at a preferred embodiment of Invention is the housing The vacuum pump made of steel, which has the advantage that the housing high forces can be recorded and yet easy to edit. The wing exists made of a metal, which is harder is, than the case the vacuum pump, in particular harder as the inner circumferential surface of the pump housing. There is the wing for example titanium or a titanium alloy, steel, stainless steel, Aluminum or brass.

Optimale Andruckkräfte des Flügels an die Innenumfangswand werden dadurch erzielt, dass der Flügel im Bereich seiner Flügelspitze auf der Druckseite abgeflacht ist, wobei die Abflachung unter einem Winkel zur Längsachse des Flügels steht. Dieser Flügel kann zudem preiswert hergestellt werden, da die der abgeflachten Seite gegenüber liegende Seite lediglich eine stetige Krümmung aufweist.optimal pressure forces of the grand piano to the inner peripheral wall are achieved by the fact that the wing in the area his wingtip flattened on the pressure side, the flattening under a Angle to the longitudinal axis of the grand piano stands. This wing can also be produced inexpensively, as the flattened Side opposite lying side only has a continuous curvature.

Mit Vorzug ist die Innenumfangsfläche des Pumpenraums eine Kreiszylinderfläche. Der Flügel vollzieht dann innerhalb des Schlitzes des Rotors eine sinusförmige Hin- und Herbewegung. Die Kräfteverteilung bzw. die Lastwechsel an der Spitze des Flügels sind dann kontinuierlich und nicht abrupt.With Preference is the inner peripheral surface the pump chamber, a circular cylindrical surface. The wing then completes within of the slot of the rotor a sinusoidal float. The distribution of forces or the load changes at the top of the wing are then continuous and not abruptly.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass parallel zur Flügelspitze Ausnehmungen oder Durchbrüche vorgesehen sind und der Flügel aufgrund der Ausnehmungen oder der Durchbrüche in dessen Längsrichtung geringfügig elastischer ist. Hierdurch kann der Flügel einem sich wärmebedingt dehnenden Druckraum anpassen, sodass die Dichtigkeit sowohl bei kalten als auch bei warmen Vakuumpumpen nach wie vor gewährleistet ist.at a development is provided that parallel to the wing tip Recesses or breakthroughs are provided and the wing due to the recesses or the openings in the longitudinal direction slight is more elastic. This allows the wing a heat-related adjust the expanding pressure chamber, so that the tightness in both cold as well as with warm vacuum pumps are still guaranteed is.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the dependent claims as well as the following description, with reference to FIG the drawing two particularly preferred embodiments described in detail are. It can those shown in the drawing and in the description as well in the claims mentioned Features individually for themselves or be essential to the invention in any combination.

In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:

1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vakuumpumpe; 1 a perspective view of a first embodiment of a vacuum pump;

2 eine perspektivische Ansicht eines erstes Flügels; und 2 a perspective view of a first wing; and

3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Flügels. 3 a perspective view of a second embodiment of a wing.

In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Vakuumpumpe bezeichnet, bei welcher das Gehäuse 12 ohne Gehäusedeckel dargestellt ist. Das Gehäuse 12 besitzt einen Sauganschluss 14, der in einen Innenraum 16 ausmündet. In diesem Innenraum 16 befindet sich ein insgesamt mit 18 bezeichneter Rotor, in welchem ein Flügel 20 orthogonal zur Drehachse 22 verschieblich gelagert ist. Der Flügel 20 besitzt eine konstante Länge, die auf den Innendurchmesser des Gehäuses 12 abgestimmt ist. Der Rotor 18 durchgreift das Gehäuse 12, insbesondere einen Boden 26 des Innenraums 18, und ragt mit einem nicht dargestellten Abschnitt auf der Rückseite aus dem Gehäuse 12 heraus, über welchen er (mittels eines nicht dargestellten Antriebs) in Drehung versetzt wird. Der Innenraum 16 ist von einer im Wesentlichen kreiszylindrischen Innenumfangsfläche 32 begrenzt, an welcher die Spitzen 34 des Flügels 20 anliegen, die den Innenraum in einen Saugraum 54 und einen Druckraum 56 unterteilen, da die Außenumfangsfläche 44 des Rotors 18 permanent an der Innenumfangsfläche 32 anliegt.In the 1 is with the reference numeral 10 denotes a vacuum pump, wherein the Ge housing 12 is shown without housing cover. The housing 12 has a suction connection 14 in an interior 16 opens. In this interior 16 there is a total of 18 designated rotor, in which a wing 20 orthogonal to the axis of rotation 22 is slidably mounted. The wing 20 has a constant length, which depends on the inner diameter of the housing 12 is tuned. The rotor 18 passes through the housing 12 , especially a floor 26 of the interior 18 , and protrudes with an unillustrated section on the back of the housing 12 out, over which it (by means of a drive not shown) is rotated. The interior 16 is of a substantially circular cylindrical inner peripheral surface 32 limited at which the peaks 34 of the grand piano 20 abut the interior in a suction chamber 54 and a pressure room 56 divide because the outer peripheral surface 44 of the rotor 18 permanently on the inner peripheral surface 32 is applied.

Sowohl zur Gewichtsreduzierung als auch zur Herstellung konstanter Wanddicken und ggfs. um den Flügel 20 in Längsrichtung geringfügig elastisch zu machen, weist dieser beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 dreieckförmige Durchbrüche 24 auf, die den Flügel 20 in Querrichtung durchsetzen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist der Flügel 20 im Querschnitt längliche Durchbrüche 28 auf.Both for weight reduction and for the production of constant wall thicknesses and, if necessary, around the wing 20 To make slightly elastic in the longitudinal direction, this has according to the first embodiment 2 triangular breakthroughs 24 on that the wing 20 enforce in the transverse direction. According to the second embodiment 3 points the wing 20 in cross-section oblong openings 28 on.

Außerdem ist in 2 erkennbar, dass die Flügelspitzen 34 eine abgeflachte Seite 30 und eine abgerundete Seite 36 aufweisen. Die abgeflachte Seite 30 befindet sich auf der Druckseite was bedeutet, dass der in der 1 dargestellte Flügel 20 entgegen der Richtung des Uhrzeigersinns dreht.It is also in 2 recognizable that the wing tips 34 a flattened page 30 and a rounded side 36 exhibit. The flattened page 30 is located on the print side which means that in the 1 illustrated wings 20 turns counterclockwise.

Claims (5)

Vakuumpumpe mit einem Flügel (20), einem Pumpengehäuse (12) und einem darin drehbar gelagerten Rotor (18), wobei der Flügel (20) eine konstante Länge aufweist und verschieblich im Rotor (18) gelagert ist und die Flügelspitzen (34) beidseitig aus dem Rotor (18) radial herausragen und an der Innenumfangsfläche (32) des Pumpengehäuses (12) anliegen, wodurch der Flügel (18) einen Saugraum (54) und einen Druckraum (56) definiert, wobei der Flügel (20) einteilig ausgebildet ist und aus Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) im Bereich seiner Flügelspitze (34) auf der Druckseite (56) abgeflacht ist, wobei die Abflachung (30) unter einem Winkel zur Längsachse des Flügels (20) steht, und der Flügel (20) auf der Saugseite (54) von seiner Flügelspitze (34) in einer stetigen Krümmung in seine Seitenfläche übergeht.Vacuum pump with one wing ( 20 ), a pump housing ( 12 ) and a rotatably mounted therein rotor ( 18 ), whereby the wing ( 20 ) has a constant length and displaceable in the rotor ( 18 ) and the wing tips ( 34 ) on both sides of the rotor ( 18 ) protrude radially and on the inner peripheral surface ( 32 ) of the pump housing ( 12 ), whereby the wing ( 18 ) a suction space ( 54 ) and a pressure chamber ( 56 ), wherein the wing ( 20 ) is formed in one piece and consists of metal, characterized in that the wing ( 20 ) in the area of its wing tip ( 34 ) on the printing side ( 56 ) is flattened, the flattening ( 30 ) at an angle to the longitudinal axis of the wing ( 20 ), and the wing ( 20 ) on the suction side ( 54 ) from its wing tip ( 34 ) merges in a continuous curvature in its side surface. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (20) eine Härte besitzt, die größer ist als die der Innenumfangsfläche (32).Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the wing ( 20 ) has a hardness which is greater than that of the inner circumferential surface ( 32 ). Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Flügels (20) aus Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing ist.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the wing ( 20 ) made of steel, stainless steel, aluminum or brass. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (32) eine Kreiszylinderfläche ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inner peripheral surface ( 32 ) is a circular cylindrical surface. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Flügelspitze (34) Ausnehmungen oder Durchbrüche (24, 28) vorgesehen sind, und der Flügel (20) aufgrund dieser Ausnehmungen oder Durchbrüche (24, 28) in dessen Längsrichtung elastisch ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that parallel to the wing tip ( 34 ) Recesses or breakthroughs ( 24 . 28 ) are provided, and the wing ( 20 ) due to these recesses or breakthroughs ( 24 . 28 ) is elastic in the longitudinal direction.
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