(19) |
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(11) |
EP 1 021 654 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.10.2004 Patentblatt 2004/41 |
(22) |
Anmeldetag: 19.06.1998 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP1998/003757 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 1999/019631 (22.04.1999 Gazette 1999/16) |
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(54) |
SCHRAUBENVAKUUMPUMPE MIT ROTOREN
SCREW VACUUM PUMP PROVIDED WITH ROTORS
POMPE A VIDE A VIS POURVUE DE ROTORS
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE FR GB IT LI |
(30) |
Priorität: |
10.10.1997 DE 19745615
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.07.2000 Patentblatt 2000/30 |
(73) |
Patentinhaber: Leybold Vakuum GmbH |
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50968 Köln (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- BAHNEN, Rudolf
D-52159 Roetgen (DE)
- DREIFERT, Thomas
D-50996 Köln (DE)
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(74) |
Vertreter: Leineweber, Jürgen, Dipl.-Phys. |
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Aggerstrasse 24 50859 Köln 50859 Köln (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 362 757 FR-A- 1 290 239 GB-A- 464 493 US-A- 3 807 911
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DE-A- 1 428 026 FR-A- 1 500 160 GB-A- 785 860
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 307 (M-1143), 6. August 1991 & JP 03 111690
A (TOKUDA SEISAKUSHO LTD.), 13. Mai 1991
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubenvakuumpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1.
[0002] Die Herstellung von Schraubenvakuumpumpen ist zum einen wegen der besonderen Form
der Rotoren und auch des Gehäuses relativ teuer; zum anderen müssen Gehäuse und Rotoren
relativ genau hergestellt werden, um unerwünscht große Abstände zwischen den Rotoren
selbst und zwischen den Rotoren und dem Gehäuse zu vermeiden. Zu große Spalte verschlechtern
wegen der in den Spalten auftretenden Rückströmungen die Pumpeigenschaften.
[0003] Bei einer bereits vorgeschlagenen Schraubenvakuumpumpe (DE 196 29 428.2) ist jeder
der Rotoren einstückig ausgebildet und weist zwei Abschnitte mit unterschiedlichen
Rotorprofilen auf. Bei der üblichen spanabhebenden Herstellung von Schraubenrotoren
dieser Art ist es notwendig, zwischen den Abschnitten mit unterschiedllichen Profilen
jeweils einen relativ großvolumigen Werkzeugauslauf vorzusehen. Toträume dieser Art
beeinträchtigen nicht nur die Eigenschaften der Pumpe; sie stehen auch dem Ziel entgegen,
möglichst kompakte Pumpen zu bauen. Bei bestimmten Applikationen kann es zwar zweckmäßig
sein, in Höhe eines Wechsels des Gewindeprofils eine umlaufende Nut zum Zwecke einer
Druckentlastung vorzusehen; diese Nut muss aber in aller Regel nicht die Größe eines
großvolumigen Werkzeugauslaufs haben.
[0004] Aus der FR-A-1 290 239 ist eine Schraubenpumpe der hier betroffenen Art bekannt.
Die jeweils saugseitigen Abschnitte der Rotoren haben ein größeres Gewindeprofil als
die jeweils druckseitig angeordneten Abschnitte. Zum Stand der Technik gehört auch
der Inhalt der US-A-3 807 911. Offenbart ist ein Kompressor, dessen Rotoren ebenfalls
Rotorabschnitte mit unterschiedlichen Gewindeprofilen aufweisen.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenvakuumpumpe
der eingangs erwähnten Art kostengünstiger als bisher herstellen zu können.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche
vorgeschlagen.
[0007] Der wesentliche mit der Erfindung verbundene Vorteil liegt darin, dass die Rotorabschnitte
aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder mit unterschiedlichen Genauigkeiten hergestellt
werden können, um sie an physikalische Notwendigkeiten im betroffenen Schöpfraumbereich
(Wärmeleitung, Wärmeausdehnung, Korrosionsbeständigkeit, Gewicht, Massenverteilung
usw.) anpassen zu können. Beispielsweise kann der saugseitige, thermisch weniger beanspruchte
Abschnitt des Rotors aus Aluminium, der druckseitige, thermisch höher beanspruchte
Abschnitt aus Stahl hergestellt sein. Insbesondere können die Genauigkeitsanforderungen
des Schraubenprofils der beiden Abschnitte den erforderlichen Dichtwirkungen angepasst
werden. Im saugseitigen Bereich haben Rückströmungen nur wenig Einfluss auf das effektive
Saugvermögen der Pumpe. Das in diesem Bereich befindliche Schraubenprofil kann deshalb
mit wesentlich größeren Toleranzen, das heisst preiswerter, hergestellt werden. Nur
im druckseitigen Bereich sind höhere Genauigkeitsanforderungen erforderlich. Rotorabschnitte
mit unterschiedlichen Profilen können derart zusammengefügt werden, dass die unterschiedlichen
Schraubenprofile unmittelbar ineinander übergehen. Schädliche Toträume sind nicht
mehr vorhanden. Eine geringere Baulänge bzw. -höhe kann realisiert werden.
[0008] Eine Auswahl preiswerterer Werkstoffe für die Bauteile der Pumpe ist auch dann möglich,
wenn die Pumpe mit einer Kühlung ausgerüstet ist, die gleichzeitig eine gleichmäßige
Temperierung bewirkt. Wärmedehnungsprobleme können dadurch einfacher beherrscht werden.
Schließlich ermöglicht es die Erfindung, bei einer Schraubenvakuumpumpe das Baukastenprinzip
anzuwenden, um sie applikationsspezifisch anpassen zu können. Über das Volumen, die
Steigung und/oder die Länge der Profile auf der Saugseite kann auf das Saugvermögen
bzw. auf den Enddruck Einfluss genommen werden. Mit einer kleinen Abstufung kann eine
höhere Fluidverträglichkeit, mit einer größeren Stufung eine geringere Leistungsaufnahme
bzw. ein höheres Saugvermögen bei relativ geringer Leistungsaufnahme erreicht werden.
[0009] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand eines in der Figur
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. Sie zeigt einen Schnitt durch
eine Schraubenvakuumpumpe 1 nach der Erfindung, und zwar in Höhe desjenigen der beiden
rotierenden Systeme, das mit dem Antriebsmotor 2 ausgerüstet ist. Die Synchronisation
der beiden rotierenden Systeme erfolgt mit Hilfe von Zahnrädern 3.
[0010] Die rotierenden Systeme, die im Gehäuse 4 untergebracht sind, umfassen jeweils den
Rotor 5 und die Welle 6. Jeder Rotor 5 ist fliegend, das heisst, einseitig gelagert.
Die Welle 6 stützt sich über die Lager 7 und 8 sowie die Lagerträger 11 und 12 im
Gehäuse 4 ab. Stirnseitig sind Gehäusedeckel 13, 14 vorgesehen, von denen der rotorseitige
Deckel 13 mit einem Einlassstutzen 15 ausgerüstet ist. Bestandteil des getriebeseitigen
Deckels 14 ist der Lagerträger 12.
[0011] Der Rotor 5 besteht aus zwei formschlüssig miteinander verbundenen Rotorabschnitten
17, 18 mit unterschiedlichen Profilen 19, 20. Der saugseitige Rotorabschnitt 17 weist
ein großvolumiges Profil 19 zur Erzielung hoher Volumenströme im wendelförmigen Schöpfraum
auf. Der druckseitige Abschnitt 18 des Rotors 5 hat sowohl ein reduziertes Profilvolumen
als auch einen geringeren Durchmesser. Dadurch nimmt der Querschnitt der wendelförmigen
Schöpfräume ab. Eine innere Kompression wird erreicht, die Verdichtungsarbeit reduziert.
[0012] Die Innenwandung des Gehäuses 4 ist der Rotorabstufung angepasst (Abstufung 21).
Durch eine strichpunktierte Linie 22 ist angedeutet, dass das Gehäuse in Höhe der
Abstufung 21 teilbar ausgebildet sein kann. Dadurch ist es möglich, den saugseitigen
Rotorabschnitt 17 und den saugseitigen Teil 4' des Gehäuses 4 durch Rotorabschnitte
mit anderen Profilen, Längen und/oder Durchmessern sowie daran angepasste Gehäuseabschnitte
4' zu ersetzen, um die Pumpe an unterschiedliche Applikationen anpassen zu können.
[0013] Der sich an das druckseitige Ende der Gewindegänge anschließende Auslass der Pumpe
1 ist mit 24 bezeichnet. Er ist seitlich herausgeführt. In den Auslass mündet außerdem
eine Gehäusebohrung 25, die den Schöpfraum in der Höhe, in der sein Querschnitt -
sei es durch Stufung und/oder durch Wechsel des Gewindeprofiles - abnimmt, mit dem
Auslass verbindet. In der Gehäusebohrung 25 befindet sich ein Rückschlagventil 26,
das bei Überdrücken im Schöpfraum öffnet und den saugseitigen Gewindegang des Rotorabschnittes
17 mit dem Auslass 24 kurzschließt. Zur Abdichtung der wendelförmigen Schöpfräume
von der Lagerung sind Wellendichtungen 27 vorgesehen, die sich zwischen dem Lager
7 und dem Rotorabschnitt 18 befinden.
[0014] Das Kühlsystem der dargestellten Ausführungsform umfasst eine Rotorinnenkühlung und
eine Gehäusemantelkühlung.
[0015] Zur Verwirklichung der Rotorinnenkühlung ist der Rotor 5 mit einem zu seiner Lagerseite
hin offenen Hohlraum 31 ausgerüstet, der sich nahezu durch den gesamten Rotor 5 erstrecken
kann. Bei einem aus zwei Abschnitten 17 und 18 bestehenden Rotor 5 ist zweckmäßig
der druckseitige Abschnitt 18 hohl ausgebildet. Der saugseitige Abschnitt 17 verschließt
das saugseitige Ende des Hohlraumes 31. Die Welle 6, die zweckmäßig mit dem Rotor
5 bzw. mit dem druckseitigen Abschnitt 18 des Rotors 5 einstückig ausgebildet ist,
ist ebenfalls hohl (Hohlraum 32). In den Hohlräumen 31, 32 befindet sich ein zentrales
Kühlrohr 33, das lagerseitig aus der Welle 6 herausgeführt ist und rotorseitig kurz
vor dem saugseitigen Ende des Hohlraumes 31 mündet. Das Kühlrohr 33 und der vom Kühlrohr
33 und der Hohlwelle 6 gebildete Ringraum stehen für die Zu- bzw. Abführung eines
Kühlmittels zur Verfügung.
[0016] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel steht die lagerseitige Öffnung 34 des Kühlrohres
3 über die Leitung 35 mit dem Auslass einer Kühlmittelpumpe 36 in Verbindung. Außerdem
befindet sich im Bereich des Gehäusedeckels 14 ein Kühlmittelsumpf 37, der über das
Leitungssystem 38 mit dem Einlass der Kühlmittelpumpe 36 verbunden ist. Der Sumpf
37 und das Leitungssystem 38 sind derart ausgebildet, dass die dargestellte Pumpe
1 in jeder Lage zwischen vertikal und horizontal betrieben werden kann. Kühlmittelstände,
die sich bei horizontaler und bei vertikaler Lage der Pumpe 1 einstellen, sind dargestellt.
Je nach dem, ob sich die Kühlmittelpumpe 36 außerhalb (wie dargestellt) oder innerhalb
(z.B. auf der zweiten, nicht sichtbaren Welle der Pumpe 1 in Höhe des Antriebsmotors
2) des Gehäuses 4 befindet, liegt die Öffnung 34 des Kühlrohres 33 außerhalb oder
innerhalb des Gehäuses 4.
[0017] Zum Betrieb der Innenkühlung des Rotors 5 wird Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe
36 aus dem Kühlmittelsumpf 37 über das Kühlrohr 33 in den Hohlraum 31 im Rotor 5 gefördert.
Von dort aus strömt es über den Ringraum zwischen Kühlrohr 33 und Welle 6 zurück in
den Sumpf 37. Der Hohlraum 31 befindet sich in Höhe des druckseitigen Bereichs der
Gewindegänge der Pumpe 1, so dass gerade dieser Bereich wirksam gekühlt wird. Das
außerhalb des Kühlrohres 33 zurückströmende Kühlmittel temperiert u.a. die Hohlwelle
6, die Lager 7 und 8, den Antriebsmotor 2 (ankerseitig) und die Zahnräder 3, so dass
Wärmedehnungsprobleme reduziert sind.
[0018] Zweckmäßig verringert sich der Querschnitt des Ringraumes zwischen Kühlrohr 33 und
Welle 6 im Bereich seines druckseitigen Endes z.B. dadurch, dass das Kühlrohr 33 in
diesem Bereich einen größeren Außendurchmesser hat. Dadurch entsteht ein verengter
Durchlass 39. Diese Engstelle sichert eine vollständige Füllung der das Kühlmittel
führenden Räume.
[0019] Es kann zweckmäßig sein, als Werkstoff für das Kühlrohr 3 ein schlecht wärmeleitendes
Material (z.B. Kunststoff/Edelstahl o. dgl.) auszuwählen. Dadurch werden eine wirksamere
Kühlung des Rotors 5 und eine gleichmäßige Temperierung der wellennahen Bauteile der
Pumpe 1 erreicht.
[0020] Die dargestellte Gehäusemantelkühlung umfasst Hohlräume bzw. Kanäle im Gehäuse 4.
Im Bereich des Rotors 5 vorgesehene Kühlkanäle sind mit 41, im Bereich des Motors
2 befindliche Kühlkanäle mit 42 bezeichnet.
[0021] Die im Bereich des Rotors 5 befindlichen Kühlkanäle 41 haben zum einen die Aufgabe,
die insbesondere im druckseitigen Bereich des Rotors 5 entstehende Wärme abzuführen.
Zum anderen sollen sie das Gehäuse 4 in Höhe des gesamten Rotors möglichst gleichmäßig
temperieren. Schließlich sollen sie die aufgenommene Wärme nach außen abgeben. Die
vom Kühlmittel durchströmten Hohlräume 41 erstrecken sich deshalb über die volle Länge
des Rotors 5. Der Gehäusedeckel 13 dient als saugseitiger Abschluss der Hohlräume
41. Auch auslassseitig ist das Gehäuse 4 wirksam gekühlt.
[0022] Die in Höhe des Antriebsmotors 2 befindlichen Kühlkanäle 42 haben ebenfalls die geschilderten
Aufgaben. Sie bewirken eine Temperierung des Antriebsmotors (wicklungsseitig) sowie
des Lagerträgers 7. Schließlich vergrößern sie im erheblichen Maße die Wärmeabgabe
über äußere Oberflächen der Pumpe 1. Zweckmäßig ist diese zumindest in Höhe der Kühlkanäle
41 und 42 mit Rippen 44 ausgerüstet.
[0023] Die Versorgung der Kühlkanäle 41, 42 mit Kühlmittel erfolgt ebenfalls mit Hilfe der
Kühlmittelpumpe 36, und zwar über die Leitungen 45 und 46, wenn sie parallel durchströmt
sein sollen. Je nach den thermischen Anforderungen besteht auch die Möglichkeit, sie
nacheinander mit Kühlmittel zu versorgen. Eine der Leitungen 45 oder 46 könnte dann
entfallen. Über im einzelnen nicht dargestellte Bohrungen gelangt das Kühlmittel aus
den Hohlräumen 41, 42 in den Sumpf 37 zurück.
[0024] Bei vertikaler Anordnung der Welle 6 übernimmt das im Sumpf befindliche Kühlmittel
die Temperierung des in den Sumpf 37 hineinragenden Lagerträgers 12. Bei horizontaler
Anordnung ist es zweckmäßig, das zurückströmende Kühlmittel über die Innenseite des
Deckels 14 strömen zu lassen, um sowohl den Lagersitz 12 zu temperieren als auch die
Wärmeabgabe nach außen zu verbessern.
[0025] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind - wie bereits erwähnt -
das Gehäuse 4 und der Rotor 5 in Höhe der Linie 22 teilbar ausgebildet. Dadurch besteht
die Möglichkeit, die saugseitigen Abschnitte von Rotor 5 (Abschnitt 17) und Gehäuse
4 (Abschnitt 4') durch andere Bauteile zu ersetzen. Die Pumpe 1 kann an verschiedene
Applikationen angepasst werden, indem Rotorabschnitte 17 mit unterschiedlichen Profilen
19, unterschiedlicher Länge, unterschiedlicher Steigung und/oder unterschiedllichem
Durchmesser, jeweils zusammen mit einem angepassten Gehäuseabschnitt, montiert werden.
Es können verschieden große Profile auf der Saugseite zur Erreichung hoher Saugvermögen,
verschieden lange Profile auf der Saugseite zur Erreichung niedriger Enddrücke und/oder
verschiedene Volumenabstufungen zur Erreichung z.B. bei geringerer Abstufung eine
höhere Fluidverträglichkeit oder bei höherer Stufung ein hohes Saugvermögen bei relativ
kleiner Leistungsaufnahme ausgewählt werden. Schließlich besteht die Möglichkeit,
in Höhe einer Reduzierung des Durchmessers des Rotors 5 eine Umfangsnut vorzusehen,
um bei bestimmten Applikationen in diesem Bereich eine Druckentlastung zu erzielen.
[0026] Das die Schraubenvakuumpumpe 1 durchströmende Kühlmittel kann Wasser, Öl (Mineralöl,
PTFE-Öl oder dergleichen) oder eine andere Flüssigkeit sein. Zweckmäßig ist die Verwendung
von Öl, um damit auch die Lager 7, 8 und die Zahnräder 3 schmieren zu können. Eine
separate Führung von Kühlmittel und Schmiermittel sowie entsprechende Abdichtungen
können dadurch entfallen. Es muss lediglich für eine dosierte Zuführung von Öl zu
den Lagern 7, 8 gesorgt werden.
[0027] Die beschriebenen Lösungen erlauben eine vorteilhafte Werkstoffauswahl. Beispielsweise
können die Rotoren 5 und das Gehäuse 4 aus relativ preiswerten Aluminiumwerkstoffen
bestehen. Die vorgeschlagene Kühlung und vor allem gleichmäßige Temperierung der Pumpe
1 bewirken, dass es selbst bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen und relativ
kleinen Spalten nicht zu lokalen Spielaufzehrungen kommt, die ein Anlaufen Rotor an
Rotor und/oder Rotor an Gehäuse zur Folge haben. Eine weitere Reduzierung der Spalte
ist möglich, wenn für die inneren, thermisch höher belasteten Bauteile (Rotoren, Lager,
Lagerträger, Zahnräder) der Pumpe 1 Werkstoffe eingesetzt werden, die einen kleineren
Wärmeausdehnungskoeffizienten haben als der Werkstoff für das weniger thermisch belastete
Gehäuse 4. Eine Vergleichsmäßigung der Dehnung aller Bauteile der Pumpe 1 wird dadurch
erreicht. Ein Beispiel für eine solche Werkstoffauswahl ist Stahl (z.B. CrNi-Stahl)
für die inneren Bauteile und Aluminium für das Gehäuse. Als Werkstoffe für die inneren
Bauteile können auch Bronze, Messing oder Neusilber dienen.
1. Schraubenvakuumpumpe (1) mit einem Gehäuse (4), mit im Gehäuse (4) ausgebildeten Schöpfräumen
und mit Rotoren (5), die sich in den Schöpfräumen befinden und jeweils aus separat
hergestellten, form- oder kraftschlüssig zusammengefügten Rotorabschnitten (17, 18)
bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorabschnitte (17, 18) aus verschiedenen werkstoffen bestehen, und zwar aus
solchen Werkstoffen, die es erlauben, die Rotorabschnitte (17, 18) an die physikalischen
Notwendigkeiten im betroffenen Schöpfraumbereich anzupassen.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Rotoren (5) mindestens zwei Abschnitte (17, 18) mit unterschiedlichen Rotorprofilen
(19, 20) aufweist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der saugseitige Abschnitt (17) einen größeren Durchmesser hat als der druckseitige
Abschnitt (18).
4. Pumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der saugseitige Abschnitt (17) des Rotors (5) aus Aluminium, der druckseitige Abschnitt
(18) aus Stahl besteht.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der saugseitige Rotorabschnitt (17) mit einer größeren Toleranz hergestellt ist als
der druckseitige Rotorabschnitt (18).
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) teilbar ausgebildet ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen mit der Trennebene (22) zwischen
den beiden Rotorabschnitten (17, 18) identisch ist.
8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäusebohrung (25) vorgesehen ist, die die wendelförmigen Schöpfräume in der
Höhe, in der ihr Querschnitt - sei es durch Stufung und/oder durch Wechsel des Gewindeprofils
- abnimmt, mit einem Auslass (27) verbindet, und dass sich in der Gehäusebohrung (25)
ein bei Überdruck öffnendes Rückschlagventil (26) befindet.
9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Kühlung/Temperierung ausgerüstet ist.
10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Rotorinnenkühlung ausgerüstet ist.
11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotorinnenkühlung in einem lagerseitig offenen Hohlraum (31) im Rotor (5)
befindet.
12. Pumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein feststehendes, die hohl ausgebildete Welle (6) durchsetzendes Kühlrohr (33) im
Hohlraum (31) mündet.
13. Pumpe nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung des Gehäuses (4) der Pumpe (1), und zwar in Höhe des Rotors (5), von
einem Kühlmittel durchströmte Kanäle (41) vorgesehen sind.
14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auch im lagerseitigen Bereich des Gehäuses (4) vom Kühlmittel durchströmte Kanäle
(42) vorgesehen sind.
15. Pumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das die Pumpe (1) durchströmende Kühlmittel mit dem Schmiermittel für die Lager (7,
8) identisch ist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Pumpe (1) mit den Merkmalen eines oder mehrerer der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die saugseitige Anordnung im jeweiligen Schöpfraum bestimmten Rotorabschnitte
(17) mit einer größeren Toleranz gefertigt werden als die für druckseitige Anordnung
bestimmten Rotorabschnitte (18).
1. Screw vacuum pump (1) having a housing (4), having pump chambers formed in the housing
(4), and having rotors (5) situated in the pump chambers and each comprising separately
manufactured, positively or non-positively joined rotor portions (17, 18), characterized in that the rotor portions (17, 18) are made of different materials, namely of such materials
as allow an adaptation of the rotor portions (17, 18) to the physical requirements
in the relevant pump chamber region.
2. Pump according to claim 1, characterized in that each of the rotors (5) comprises at least two portions (17, 18) with differing rotor
profiles (19, 20).
3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the suction-side portion (17) has a larger diameter than the discharge-side portion
(18).
4. Pump according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the suction-side portion (17) of the rotor (5) is made of aluminium, the delivery-side
portion (18) of steel.
5. Pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the suction-side rotor portion (17) is manufactured with a greater tolerance than
the delivery-side rotor portion (18).
6. Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing (4) is of a divisible design.
7. Pump according to claim 6, characterized in that the separating plane between the two housing parts is identical with the separating
plane (22) between the two rotor portions (17, 18).
8. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that a housing bore (25) is provided, which connects the helical pump chambers at the
level, at which their cross section decreases - either through graduation and/or alteration
of the screw thread profile, to an outlet (27), and that situated in the housing bore
(25) is a check valve (26), which opens in the event of excess pressure.
9. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with a cooling/temperature-stabilizing device.
10. Pump according to claim 9, characterized in that it is equipped with a rotor interior cooling device.
11. Pump according to claim 10, characterized in that the rotor interior cooling device is situated in a cavity (31) in the rotor (5) that
is open on the bearing side.
12. Pump according to claim 11, characterized in that a fixed cooling pipe (33) penetrating the hollow shaft (6) opens out in the cavity
(31).
13. Pump according to one of claims 9, 10 or 11, characterized in that provided in the wall of the housing (4) of the pump (1), namely at the level of the
rotor (5), are channels (41), through which a coolant flows.
14. Pump according to claim 13, characterized in that channels (42), through which the coolant flows, are provided also in the bearing-side
region of the housing (4).
15. Pump according to one of claims 8 to 14, characterized in that the coolant flowing through the pump (1) is identical with the lubricant for the
bearings (7, 8).
16. Method of manufacturing a pump (1) having the features of one or more of the preceding
claims, characterized in that the rotor portions (17) intended for suction-side arrangement in the respective pump
chamber are manufactured with a greater tolerance than the rotor portions (18) intended
for discharge-side arrangement.
1. Pompe à vide à vis (1) comportant un boîtier (4), des chambres de détente prévues
dans le boîtier (4) et des rotors (5) qui se trouvent à l'intérieur des chambres de
détente et qui se composent chacun de sections de rotor (17, 18) fabriquées séparément
et assemblées par complémentarité de forme ou par adhérence, caractérisée en ce que les sections de rotor (17, 18) se composent de matériaux différents, à savoir des
matériaux permettant d'adapter les sections de rotor (17, 18) aux nécessités physiques
présentes dans la zone de chambre de détente concernée.
2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des rotors (5) présente au moins deux sections (17, 18) comportant des profils
de rotor (19, 20) différents.
3. Pompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la section (17) du côté aspiration a un plus grand diamètre que la section (18) du
côté pression.
4. Pompe selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la section (17) du côté aspiration du rotor (5) est réalisée en aluminium et la section
(18) du côté pression en acier.
5. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la section de rotor (17) du côté aspiration est fabriquée avec une tolérance plus
importante que la section de rotor (18) du côté pression.
6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le boîtier (4) est conçu de manière divisible.
7. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le plan de jonction situé entre les deux parties du boîtier est identique au plan
de jonction (22) situé entre les deux sections de rotor (17, 18).
8. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un alésage de boîtier (25) est prévu, qui raccorde à une sortie (27) les chambres
de détente de forme spiralée à la hauteur où leur section transversale diminue, que
ce soit par étagement et/ou par changement du profil fileté, et en ce qu'il se trouve, dans l'alésage de boîtier (25), un clapet anti-retour (26) qui s'ouvre
en cas de surpression.
9. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un dispositif de refroidissement/régulation de la température.
10. Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un dispositif de refroidissement interne de rotor.
11. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de refroidissement interne de rotor se trouve dans une cavité (31)
ouverte du côté palier située à l'intérieur du rotor (5).
12. Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un tuyau de refroidissement (33) fixe traversant l'arbre (6) de configuration creuse
débouche dans la cavité (31).
13. Pompe selon l'une quelconque des revendications 9, 10 ou 11, caractérisée en ce que des canaux (41) parcourus par un liquide de refroidissement sont prévus dans la paroi
du boîtier (4) de la pompe (1), et ce à hauteur du rotor (5).
14. Pompe selon la revendication 13, caractérisée en ce que des canaux (42) parcourus par un liquide de refroidissement sont également prévus
dans la zone du boîtier (4) située du côté palier.
15. Pompe selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que le liquide de refroidissement parcourant la pompe (1) est identique au lubrifiant
destiné aux paliers (7, 8).
16. Procédé de fabrication d'une pompe (1) présentant les caractéristiques d'une ou plusieurs
des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sections de rotor (17) destinées à être disposées du côté aspiration à l'intérieur
de la chambre de détente correspondante sont fabriquées avec une tolérance plus importante
que les sections de rotor (18) destinées à être disposées du côté pression.