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Patent Searching and Data


Title:
VACUUM PUMP IN PARTICULAR ROOTS TYPE PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/009939
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vacuum pump, in particular, a Roots type pump, comprising a lobe (12) arranged in a suction chamber (10). The pressure side (30) of the pump is connected to the suction side (20) by means of a connecting channel (22). A valve (24) is arranged in the connecting channel (22), which closes a through opening (32). On exceeding a set pressure difference between the pressure side (30) and the suction side (20) the valve opens automatically. In order to reduce the necessary space and to reduce the switching noise from the valve the valve body is embodied as a flap valve (28).

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WO/2018/115815PUMP SEALING
WO/2005/105325COATED PUMP ASSEMBLY
Inventors:
KAMECKE HANNES (DE)
GIEBMANNS WOLFGANG (DE)
SCHILLER DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/057192
Publication Date:
January 28, 2010
Filing Date:
June 10, 2009
Export Citation:
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Assignee:
OERLIKON LEYBOLD VACUUM GMBH (DE)
KAMECKE HANNES (DE)
GIEBMANNS WOLFGANG (DE)
SCHILLER DIRK (DE)
International Classes:
F04C18/12; F04C28/26
Foreign References:
DE2844019A11980-04-17
GB190911193A1910-05-12
FR430357A1911-10-14
US4556083A1985-12-03
DE9413445U11994-10-13
Attorney, Agent or Firm:
VON KIRSCHBAUM, Alexander (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vakuumpumpe, insbesondere Wäizkoibenpumpe, mit

in efnem Schöpfraum (10) angeordneten Pumpelementen (12),

einem eine Druckseite (30) mit einer Saugseite (20) des Schöpfraums (10) verbindenden Verbindungskanai (22), und

einem in dem Verbindungskanai (22) angeordneten Ventil (24) mit einem eine Durchiassöffnung (32) verschließenden federbelasteten Ventilkörper (28), wobei das Ventil (24) bei Überschreiten einer maximalen Druckdifferenz zwischen Druckseite und Saugseite öffnet,

d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t, d a s s

der Ventilkörper aSs schwenkbare Ventiiklappe (28) ausgebildet ist.

2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (50) eine sich parallel zum Pumpengehäuse (16) erstreckende Breite (b) aufweist, die größer ist, als die Höhe (h) des Ventilkörpers (50).

3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse (34) der Ventiiklappe (28) auf einer vom Schöpfraum (10) abgewandten Seite des Verbindungskanals (22) angeordnet ist.

4. Vakuumpumpe nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (34) der Ventilklappe (28) parallel zu den Drehachsen (14) der als Wälzkörper (12) ausgebildeten Pumpenelemente verläuft.

5. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ve ntii klappe (28) oder ein mit der Ventilklappe verbundener Schwenkarm (42, 46) mit einer Feder (40, 44) verbunden ist.

6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Drehfeder (40) ausgebildet ist, die vorzugsweise die Schwenkachse (34) der VentÜklappe (28) umgibt,

7. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Zug- oder Druckfeder (44) ausgebildet ist, die mit dem Schwenkarm (46) verbunden ist.

8. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Einsteilelement zum Einstellen der Federkraft.

9. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt der Ventilklappe (28) im Wesentlichen mit der Schwenkachse (34) zusammenfällt

10. Vakuumpumpe, insbesondere Wälzkolbenpumpe, mit

in einem Schöpfraum (10) angeordneten Pumpelementen (12),

einem eine Druckseite (30) mit einer Saugseite (20) des Schöpfraums (10) verbindenden Verbindungskanal (22), und

einem in dem Verbindungskanal (22) angeordneten Ventil (24) mit einem eine Durchlassöffnung (32) verschließenden federbelasteten Ventilkörper (50), wobei das Ventil (24) bei Überschreiten einer maximalen Druckdifferenz zwischen Druckseite und Saugseite öffnet, d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t, d a s s

der Ventükörper (50) eine sich parallel zum Pumpengehäuse (16) erstreckende Breite (b) aufweist, die größer ist, als die Hohe (h) des Ventilkörpers (50),

11. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchiassöffnung (32) im Wesentlichen rechteckig ist und sich vorzugsweise im Wesentlichen über eine gesamte Breite des Verbindungskanals (22) erstreckt,

12. Vakuumpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei insbesondere als Zugfedern ausgebildete Federelemente (54) vorgesehen sind, die vorzugsweise in den seitlichen Randbereich des Ventϊlkörpers (50) angeordnet sind.

13. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch mit dem Ventükörper (50) oder dem Pumpengehäuse (16) verbundenen Führungselementen, insbesondere Führungsstiften oder Führungsbahnen, die vorzugsweise in den seitlichen Randbereichen des Ventilkörpers (50) angeordnet sind.

14. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Breite des Verbindungskanals (22) mehrere Ventüe (24) angeordnet sind.

Description:
Vakuumpumpe, insbesondere Wälzkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Wäizkolben- oder Rootspumpe,

Vakuumpumpen weisen in einem Schöpfraum angeordnete Pumpelemente auf, bei denen es sich bei Wälzkolbenpumpen um zwei Wälzkoben handelt. Durch die Rotation der Wälzkolben erfolgt ein Fördern des zu pumpenden Mediums von einer Saugseite eines Schöpfraums zu einer Druckseite, Die Förderleistung von Wälzkoibenpumpen ist insbesondere durch eine maximaie Druckdifferenz zwischen Saugseite und Druckseite begrenzt. Diese Siegt bei Wälzkolbenpumpen mit großvolumigem Schöpfraum bei ca. 50 mbar und bei kleineren Wälzkolbenpumpen bei ca. 80 mbar. Bei Überschreiten der maximalen Druckdifferenz kann eine thermische Überlastung der Wälzkolbenpumpe, insbesondere des Antriebsmotors erfolgen. Um derartige Überlastungen zu vermeiden, weisen einige Wälzkolbenpumpen einen die Druckseite mit der Saugseite verbindenden Verbindungskanal auf, durch den das geförderte Medium von der Druckseite zur Saugseite zurückströmen kann. Im Verbindungskanal ist ein Ventil, das sogenannte Umwegleitungsventil angeordnet. Bei Erreichen einer vorgegebenen Druckdifferenz öffnet das üblicherweise gewichts- und/oder federbelastete Ventil.

Ein derartiges, in dem Verbindungskanal einer Wälzkolbenpumpe angeordnetes Ventil ist beispielsweise aus DE 28 44 019 bekannt. Es handelt sich hierbei um ein Tellerventil, das zum Verschließen einer Durchlassöffnung in dem Verbindungskanal einen tellerförmigen Ventilkörper aufweist.

In modernen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Vakuurn- Beschichtungsverfahren müssen sehr kurze Prozesszeiten realisiert werden. Beispielsweise müssen Taktzeiten von unter einer Minute realisiert werden. Dies hat zur Folge, dass die eingesetzten Vakuumpumpen, insbesondere Wälzkolbenpumpen innerhalb einiger Sekunden den gesamten Betriebsbereich der Pumpe durchfahren müssen, Dies führt dazu, dass das

Umwegleitungsventil der Wäizkolbenpumpe sehr schnell bzw. schlagartig geöffnet wird. Aufgrund des Anschlagens des Ventiltelters oder von mit dem Ventil verbundenen Bauteilen treten erhöhte Betriebsgeräusche auf. Ferner können hierdurch Beschädigungen am Pumpengehäuse auftreten. Zur Vermeidung von Beschädigungen und der Verringerung der Betriebsgeräusche wurden Spezialventile entwickelt, bei denen der Ventilteller nicht nur federbelastet ist, sondern zusätzlich einen hydraulischen Dämpfer aufweist. Hierdurch wird die schnelle, bzw. schlagartige Bewegung des Ventiltellers gedämpft.

Tellerventtie mit oder ohne hydraulischer oder mechanischer Dämpfung weisen den Nachteil auf, dass große Massen bewegt werden müssen. Dies führt dazu, dass Tellerventile träge sind. Insbesondere bei großvolumigen Wälzkolbenpumpen müssen entsprechend große Tellerventile vorgesehen sein, so dass in kurzer Zeit eine ausreichende Menge an Medium durch den Verbindungskanal zurückströmen kann. Dies hat ferner den Nachteil, dass für das Tellerventil ein großer Bauraum benötigt wird. Dies fuhrt zu großen Pumpengehäuseabmessungen und somit zu erhöhten Kosten. Ein weiterer Nachteil von feder- und gewichtsbelasteten Tellerventilen besteht darin, dass aufgrund der Erdbeschleunigung die Einbauiage berücksichtigt werden muss. Eine besondere Anordnung des Tellerventils in einem 45° Winkel zur Förderrichtung der Wäizkolbenpumpe ist aus DE 28 44 019 bekannt. Hierdurch ist es möglich, die Wälzkolbenpumpe zumindest in zwei unterschiedlichen Einbaulagen einzubauen, in denen das Tellerventi! stets in einem 45° Winkel zur Erdbeschleunigung angeordnet ist,

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Wälzkolbenpumpe zu schaffen, mit der kürzere Prozesszeiten in modernen Fertigungsverfahren realisiert werden können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 10.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, bei der es sich insbesondere um eine Wälzkolbenpumpe handelt, weist ebenfalls ein in dem Verbindungskanal zwischen Druckseite und Saugseite angeordnetes Ventil auf. Das Ventil weist einen federbeiasteten Ventilkörper auf, der eine Durchlassöffnung des Verbindungskanals verschließt, wobei bei Überschreiten einer maximalen Druckdifferenz zwischen Druckseite und Saugseite ein insbesondere automatisches Öffnen des Ventils erfolgt. Erfindungsgemäß ist der Ventilkörper als schwenkbare Ventilklappe ausgebildet. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die zu bewegende Masse erheblich reduziert werden kann. Hierdurch kann nicht nur ein schnelleres Öffnen realisiert werden, sondern insbesondere die Geräuschentwicklung beim Öffnen des Ventils erheblich reduziert werden. Beschädigungen des Pumpengehäuses aufgrund des Öffnen des Ventils sind somit vermieden. Durch Vorsehen eines Klappenventiis anstatt eines Tellerventils ist es erfindungsgemäß möglich, kürzere Prozesszeiten zu realisieren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine erhebliche Baumraumreduzierung erzielt werden kann, da beim Vorsehen eines Klappenventils nicht ein zylindrischer Gehäuseansatz vorgesehen sein muss, in dem das Tellerventi! angeordnet ist. Vielmehr ist es möglich, das Klappenventil beispielsweise in einem Eckbereich des Gehäuses anzuordnen, so dass die Außenabmessungen des Pumpengehäuses erheblich verkleinert werden können. Des Weiteren ist es möglich, die geometrische Form der Ventilklappe frei zu wählen. Es muss sich nicht um eine runde Durchgangsöffnung in dem Verbindungskanai handeln, die von einem runden Ventilteller verschlossen wird. Vielmehr ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Durchlassöffnung in dem Verbindungskanai im Wesentlichen rechteckig und/oder länglich ausgestaltet. Insbesondere kann sich die Durchlassöffnung im Wesentlichen über die gesamte Breite des Verbindungskanals erstrecken. Vorzugsweise ist hierbei der Verbindungskanal am Schöpfraumgehäuse entlang geführt und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Pumpengehäuses bzw. des Schöpfraums. In Abhängigkeit des Schöpfvolumens der Wälzkolbenpumpe muss der mindest Querschnitt des Verbindungskanals definiert werden, um bei Auftreten einer Belastung kurzfristig eine ausreichende Menge an geförderten Medium über den Verbindungskanal zur Saugseite zurückführen zu können. Durch das Vorsehen einer insbesondere rechteckigen Ventilklappe kann bei Ubschreiten der maximalen Druckdifferenz im Wesentlichen der gesamte Querschnitt des Verbindungskanals geöffnet werden. Dies ist beim Vorsehen von Teüerventilen nicht möglich.

Da beim Öffnen des Klappenventils ein Verschwenken der Ventilklappe um eine Drehachse und im Unterschied zu Telierventilen kein Verschieben des gesamten VentütelJers erfolgt, sind die bewegten Massen deutlich geringer. Eine gesonderte hydraulische oder pneumatische Dämpfung ist nicht erforderlich, kann aber im speziellen Einsatzfällen vorgesehen werden. Ferner stellt sich der Ventiikörper beim Öffnen parallel zur Strömungsrichtung, wodurch ein Anschlagen vermieden wird.

Da die Masse der bewegten Teile bei einem Klappenventil gering ist und so verteilt ist, dass der Schwerpunkt der Ventilklappe gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung im Bereich der Schwenkachse liegt, ist das Ansprechverhalten des Klappenventils unabhängig von der Einbaulage der Wälzkolbenpurnpe. Dies stellt in der Aniagenkonstruktion einen erheblichen Vorteil dar, da die Wälzkolbenpumpe nicht mehr, wie aus DE 28 44 019 bekannt, nur in zwei unterschiedlichen Einbaulagen eingebaut werden kann. Vielmehr besteht ein besonderer Vorteii der Erfindung darin, dass die Position und Lage des Ventils innerhalb der Pumpe frei wählbar ist. Hierdurch kann der erforderliche Bauraum reduziert werden.

Die Schwenkachse der Ventilklappe befindet sich vorzugsweise auf einer vom Schöpfraum abgewandten Seite, Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse der Ventilklappe parallel zu den Drehachsen der als Wälzkolben bei einer Wälzkolbenpumpe ausgebildeten Pumpelemente. Es ist somit möglich, dass sich die Schwenkachse über die gesamte Breite des Pumpengehäuses erstreckt. Insbesondere durch die Anordnung der Schwenkachse auf der vom Schöpfraum abgewandten Seite des Verbindungskanals ist es möglich, die Schwenkachse in einer Ecke bzw. einem Randbereich des Pumpengehäuses anzuordnen. Hierdurch kann der Bauraum, der für die Anordnung des Klappenventils erforderlich ist, erheblich reduziert werden, so dass die Außenabmessung des Pumpengehäuses deutlich kleiner als beim Vorsehen entsprechender Tellerventile sind.

Bei der Schwenkachse muss es sich nicht um eine körperliche Welle oder Achse handeln. Vielmehr kann es sich auch um ein virtuelle Achse handeln. Beispielsweise kann die Schwenkachse auch durch ein Filmgelenk oder dergleichen ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die VentilkJappe zumindest im Bereich der Schwenkachse aus elastischem Material herzustellen, so dass beim Öffnen der Ventilklappe eine elastische Verformung bzw. Biegung der Klappe in diesem Bereich erfolgt.

Ferner ist es möglich, dass der Ventilkörper zweiteilig ausgebildet ist, wobei die beiden Teile vorzugsweise entsprechend einer Schwingtür ausgebildet sind und vorzugsweise jeweils eine einander gegenüberliegende Schwenkachse aufweisen. Ferner ist es möglich, dass die eine oder die beiden Schwenkachsen im Strömungskanal angeordnet sind, so dass eine vollständig geöffnete Ventilklappe im Verbindungskanal angeordnet und in Strömungsrichtung ausgerichtet ist. Hierdurch ist es ggf. möglich, den Bauraum weiter zu verringern.

Ferner weisen Klappenventile einen geringeren Strömungswiderstand auf, so dass kleinere Querschnitte und somit ein kleinerer Bauraum realisiert werden können.

Die Ventilklappe ist erfindungsgemäß federbeiastet Die mit der Ventilklappe verbundene Feder ist daher mittelbar oder unmittelbar mit der Ventilklappe selbst oder mit einem mit der Ventilklappe verbundenen Schwenkarm verbunden. Bevorzugt ist es hierbei, als Feder eine Drehfeder zu verwenden, die insbesondere die Schwenkachse der Ventilklappe umgibt. Hierdurch kann der für das Klappenventil erforderliche Bauraum weiter reduziert werden.

Je nach konstruktiver Ausgestaltung der Pumpe und insbesondere des Pumpengehäuses kann es vorteilhaft sein, die Ventilklappe mit einem Schwenkarm zu verbinden. Der Schwenkarm ist sodann mit der Schwenkachse verbunden. Bei einer derartigen Ausführungsform kann eine Drehfeder vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich und je nach Ausgestaltung des Pumpengehäuses zweckmäßig eine Zug- oder Druckfeder vorzusehen, die mit dem Schwenkarm verbunden ist.

Vorzugsweise werden Federn verwendet, deren Kennlinie über den gesamten Schwenkwinkel der Ventilklappe im Wesentlichen konstant ist. Ferner ist es möglich ein Einstellelement vorzusehen, durch das die Federkraft eingestellt werden kann. Durch das Einstellen der Federkraft ist es möglich, die Druckdifferenz einzustellen, bei der das Ventil öffnet. Ferner kann eine Justage bzw. Feineinstellung der Federkraft erfolgen. Des Weiteren ist es, durch das Vorsehen eines Eiπstellelements möglich, sich verändernde Federeigenschaften auszugleichen. Bei dem Einstelleiement kann es sich beispielsweise um einen mit einem Ende der Drehfeder verbundenen drehbaren Einstellknopf handeln, durch den die Drehfeder verdrillt werden kann. Ein derartiges Einstellelement weist beispielsweise Rastelemente auf und ist um die Mittelachse der Drehfeder drehbar. Beim Verwendung von Zugoder Druckfedern ist es möglich, die Federkraft dadurch einzustellen, dass die Lage der Halterung eines Endes der Zug- oder Druckfeder verändert werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ventilkörper nicht rund ausgebildet sondern weist eine sich parallel zum Pumpengehäuse erstreckende Breite auf, die größer ist als die Höhe des Ventilkörpers. Bevorzugt ist es, einen Ventilkörper mit ovalem elliptischem oder insbesondere rechteckigem Querschnitt vorzusehen. Hierdurch ist es möglich, dass sich der Ventiikörper insbesondere parallel zur Drehachse der Pumpelemente erstreckt. Es ist somit möglich, bei kleinem Bauraum einen großen Strömungsquerschnitt zu realisieren. Dies ist gegenüber mehreren nebeneinander angeordneten Telierventilen vorteilhaft, da keine mechanischen Verbindungen der einzelnen Tellerventile, gesonderte Lagerungen etc. vorgesehen sein müssen. Der in besonders bevorzugter Ausführungsform erfindungsgemäß vorgesehene einzige Ventilkörper erstreckt sich somit in Längsrichtung parallel zum Pumpengehäuse. Vorzugsweise erstreckt sich der Ventilkörper im Wesentlichen über die gesamte Breite des Gehäuses parallel zur Drehachse des Pumpelements.

Bei einer alternativen Ausführungsform des in der Vakuumpumpe, bei der es sich insbesondere um eine Wälzkolbenpumpe handelt, vorgesehenen Ventils, die eine selbständige Erfindung darstellt, erfolgt kein Verschwenken des Ventilkörpers, sondern ein Verschieben des Ventilkörpers. Gemäß dieser Erfindung weist der Ventilkörper keinen runden Querschnitt auf. Vielmehr handelt es sich um einen insbesondere rechteckigen, ovalen oder elliptisch Ventilkörper. Erfindungsgemäß weist der Ventiikörper eine Breite auf, die größer ist a!s seine Höhe, wobei sich der Ventilkörper paratie! zum Pumpengehäuse erstreckt Insbesondere verläuft die Breite des Ventilkörpers in Richtung der Breite des Verbindungskanals, Wenngleich ein derartiger Ventilkörper nicht sämtliche der vorstehenden beschriebenen Vorteile einer Ventilklappe aufweist, so handelt es sich doch gegenüber einem Teilerventil um ein deutlich verbessertes Ventil. Aufgrund der nicht runden Ausgestaltung des Veπtiikörpers kann eine erheblich größere Durchlassöffnung realisiert werden, die sich in besonders bevorzugter Ausführungsform im Wesentlichen über die gesamte Breite des Verbindungskanals erstreckt. Durch das Ventil wird somit im Wesentlichen der gesamte Querschnitt des Verbiπdungskanals beim Öffnen frei gegeben. Aufgrund der größeren realisierbaren Durchlassöffnung strömt bereits bei nicht vollständig geöffnetem Ventil ein deutlich größerer Massenstrom durch die Durchlassöffnung als bei einem Tellerventil. Bei einem derartigen, insbesondere rechteckigen Ventiikörper ist es ohne Vergrößerung des Pumpengehäuses möglich, eine deutlich größere Durchlassöffnung zu realisieren, da sich diese im Wesentlichen über die gesamte Breite des Verbindungskanals erstrecken kann. Somit kann auch bei dieser Ausführungsform die Geräuschentwicklung gegenüber Tellerventilen deutlich reduziert werden.

Um das Ventil bis zum Überschreiten einer maximalen Druckdifferenz geschlossen zu halten, ist der Ventilkörper federbeiastet, wobei in besonders bevorzugter Ausführungsform Zugfedern vorgesehen sind. Diese haben den Vorteil das ein Knicken der Federn vermieden ist. Um den bei Tellerventilklappen auftretenden Strömungswiderstand möglichst gering zu halten, ist es bevorzugt, dass die Federelemente im seitlichen Randbereich der Ventilklappe angeordnet sind.

Vorzugsweise sind mit der Ventilklappe oder dem Pumpengehäuse Führungselemente, insbesondere Führungsstifte vorgesehen, um eine definierte Bewegung der Ventilklappe beim Öffnen sicherzustellen. Die Führungseiemente sind hierbei vorzugsweise zueinander parallel und in Bewegungsrichtung des Ventilkörpers angeordnet, so dass eine rein translatorische Bewegung des Ventilkörpers beim Öffnen erfolgt.

Ferner ist es möglich, gekrümmte Führungseiemente, wie Führungsbahnen und dergleichen vorzusehen. Hierdurch ist es möglich, beim Öffnen der Ventilkiappe ähnlich einer Schwenkbewegung ein Bewegen der Ventilklappe entlang der Fuhrungsbahn zu ermöglichen. Bei dieser Ausfuhrungsform ist es möglich, die Ventilklappe auf einfache Weise in den Randbereich des Verbindungskanals zu bewegen, so dass der Strömungswiderstand deutlich reduziert ist. Auch kann bei entsprechender Ausgestaltung der Führungselemente die Ventilklappe beispielsweise in nur teilweise geöffnetem Zustand als Leitblech für das durch den Verbindungskanal strömende Mediums dient.

Die Führungselemente, wie Fuhrungsstifte oder Fuhrungsbahnen sind vorzugsweise im Randbereich, insbesondere im seitlichen Randbereich der Ventiiklappe angeordnet, so dass das durch die Durchlassöffnung strömende Medium möglichst wenig beeinflusst wird und die Führungseiemente somit einen geringen Strömungswiderstand aufweisen.

Ferner ist es bei sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen möglich, über die Breite des Pumpengehäuses mehrere Ventile anzuordnen. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass ein bestimmtes Ventil bei mehreren Pumpentypen eingesetzt werden kann, wobei die Anzahl der Ventile bei größeren Pumpen höher ist als bei kleineren Pumpen.

Die vorstehend beschriebenen Erfindungen sind insbesondere bei Wälzkolbenpumpen vorteilhaft. Durch das Vorsehen entsprechender Ventile kann die maximale Druckdifferenz zwischen Saugseite und Druckseite begrenzt werden, so dass bei überschreiten eines definierten Maxirnaldrucks ein Rückströmen des geförderten Fluids von der Auslassseite zur Saugseite erfolgt. Bei Wälzkolbenpumpen mit großvolumigem Schöpfraum liegt die maximale Druckdifferenz bei ca, 50 mbar, bei kleineren Wälzkolbenpumpen bei ca. 80 mbar. Ab diesem entsprechend definierten Grenzdruck erfolgt ein Öffnen des Ventils. Mit derartigen Wäizkolbenpumpen können vorzugsweise auch in einer einstufiger Ausgestaltung Saugleistungen von 250 bis 1300m 3 /h erzielt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Wälzkolbenpumpe,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in dem Verbindungskanal der

Wälzkolbenpumpe angeordneten Klappenventils,

Fig. 3 eine Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform eines

Kiappenventils mit Drehfeder in Seitenansicht und Draufsicht,

Fig. 4 eine Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform eines

Klappenventüs mit Zugfeder in Seitenansicht,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform eines Ventils in Seitenansicht, und

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht der in Fig. 5 dargestellten

Ausführungsform entlang der Linie VI-VI,

Eine erfindungsgemäße Wälzkolbenpumpe weist zwei in einem Schöpfraum 10 angeordnete Wälzkolbeπ 12 auf. Die Wälzkolben 12 drehen sich um senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachsen 14. Die Wälzkolben 12 sind in einem Gehäuse 16 angeordnet. Durch die WäSzkoiben 12 erfolgt ein Fördern des Mediums in Richtung eines Pfeils 18 von einer Saugseite 20 in Richtung einer Druckseite 30.

Insbesondere zur Vermeidung von Überhitzungen ist in dem Gehäuse 16 ein seitlich neben dem Schöpfraum 10 angeordneter Verbindungskanal 22 vorgesehen. Der Verbindungskanai 22 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Breite des Pumpengehäuses 16. Der Verbindungskanal weist somit vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf.

In dem Verbindungskana! 22 ist ein Ventil 24 angeordnet. Bei Überschreiten einer maximalen Druckdifferenz zwischen Druckseite 30 und Saugseite 20 öffnet das federbelastete Ventil 24 automatisch, so dass ein Teil des das geförderten Fluids von der Druckseite in Richtung eines Pfeils 26 zur Saugseite 20 zurückströmt.

Das erfindungsgemäß als Klappenventil ausgebildete Ventil 14 weist eine Ventiiklappe 28 (Fig. 2) auf, die eine rechteckige Durchlassöffnung 32 des Verbindungskanals 22 verschließt. Die Durchlassöffnung 32 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Breite des Verbindungskanals 22 und somit annähernd des gesamten Gehäuses 16. Die Ventilklappe 28 ist um eine Schwenkachse 34 in Richtung eines Pfeils 36 schwenkbar. Mittels einer die Schwenkachse 34 umgebenden Drehfeder 40 wird eine Halte- bzw, Schließkraft auf die Ventilklappe 28 aufgebracht. Aufgrund dieser Schließkraft öffnet das Ventil 14 erst ab einer definierten Druckdifferenz zwischen der Druckseite 30 und der Saugseite 20 (Fig. 1) des Schöpfraums 10.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schwenkachse 34 auf der vom Schöpfraum 10 abgewandten Seite angeordnet, so dass zum Öffnen der Ventilklappe 28 ein Verschwenken der Ventilklappe in eine Gehäuseecke erfolgt. Aufgrund des somit für das Klappenventil erforderlichen geringen Bauraums können relativ kleine Außenabmessungen des Pumpengehäuses 16 realisiert werden.

Aus der prinzipiellen Darstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Ventilklappe 28 eine rechteckige Grundform aufweist, um eine ebenfalls rechteckige Durchlassöffnung 32 (Fig. 2) zu verschließen. Die Ventilklappe 28 kann über Schwenkarme 42 mit der Schwenkachse 34 verbunden werden, wobei entweder die Schweπkarme auf der starren Achse 34 gelagert sind, oder bei einer festen Verbindung der Schwenkarme mit der Schwenkachse 34, die Schwenkachse 34 entsprechend gelagert ist. In der in Fig, 3 dargestellten prinzipiellen Ausführungsform eines erfindungsgemäßem Klappenventils sind die beiden Schwenkarme 42 jeweils mit einer Drehfeder verbunden, die die Schwenkachse 34 umgibt und mit dieser ebenfalls fest verbunden ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Klappenventils (Fig. 4) ist anstelle von Drehfedern eine Zugfeder 44 vorgesehen. Diese ist mit dem Gehäuse 16 und einem Schwenkarm 46 fest verbunden. Der Schwenkarm 46 ist in dem in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsbetspiel auf der bezüglich der Drehachse 34 gegenüberliegenden Seite der Klappe 28 angeordnet. Die Klappe 28 ist über ein Verbindungselement 48 mit der Drehachse 34 verbunden. Die Klappe ist auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rechteckig, entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet.

Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind ähnliche oder identische Bauteile mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform zu der in den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsform besteht darin, dass das Ventil 24 einen Ventilkörper 50 aufweist, der bei Überschreiten der maximalen Druckdifferenz nicht verschwenkt, sondern in Richtung eines Pfeils 52 verschoben wird» Hierzu ist der Ventilkörper 50 in den beiden seitlichen Randbereichen jeweils mit einer Zugfeder 54 verbunden, die im dargestellten Ausfuhrungsbeispie! an einem Ansatz 56 des Gehäuses sowie an einer Innenseite 58 des Ventilkörpers 50 befestigt sind. Der Ventilkörper weist einen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Breite b größer als die Höhe h ist Vorzugsweise erstreckt sich der Ventilkörper 50 im Wesentlichen über die gesamte Breite des Verbindungskanals 22.

Um beim Öffnen des Ventilkörpers 50, das heißt beim Bewegen des Ventilkörpers in Richtung des Pfeils 52 eine sichere Führung zu gewährleisten sind im dargestellten Ausführungsbeispiel vier als Führungsstifte ausgebildete Führungselemente 58 vorgesehen.

Um eine dem Verschwenken ähnliche Bewegung des Ventilkörpers 50 zu ermöglichen, können statt der Führungsstifte 58, insbesondere auch im seitlichen Randbereich des Ventilkörpers 50 gekrümmte, insbesondere ringsegmentförmige Führungsbahnen vorgesehen sein. Hierdurch ist beispielsweise ein Bewegen des Ventϊlkörpers 50 entlang einer Kreisbahn oder dergleichen in Richtung einer Innenseite 60 des Gehäuses 16 realisierbar.