[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Rotationsverdrängervakuumpumpe,
insbesondere Schraubenvakuumpumpe, bei dem ein Gehäuse und zwei pumpaktiv ausgebildete
Rotoren zur Anordnung in dem Gehäuse bereitgestelt werden.
[0002] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ausrichten von Rotoren einer Rotationsverdrängervakuumpumpe,
insbesondere Schraubenvakuumpumpe.
[0003] Ferner betrifft die Erfindung eine Rotationsverdrängervakuumpumpe, insbesondere Schraubenvakuumpumpe,
mit einem Gehäuse und zwei pumpaktiv ausgebildeten Rotoren, die in dem Gehäuse angeordnet
sind.
[0004] Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Werkzeug zum Ausrichten zweier Rotoren einer
Rotationsverdrängervakuumpumpe.
[0005] Außerdem betrifft die Erfindung ein System umfassend eine Rotationsverdrängervakuumpumpe
der vorstehend genannten Art und ein Werkzeug der vorstehend genannten Art.
[0006] Rotationsverdrängervakuumpumpen mit zwei Rotoren weisen überlicherweise komplexe
Rotorgeometrien auf. Die Rotoren müssen gegenüber einander möglichst genau ausgerichtet
werden, um einen sicheren, wirksamen und effizienten Betrieb zu gewährleisten.
[0007] Zwei Schraubenrotoren einer beispielhaften Schraubenvakuumpumpe bilden zwischeneinander
und gegenüber dem Gehäuse enge Spalte aus, die zwar zur Vermeidung von Kollision bzw.
Reibung unvermeidbar sind, jedoch möglichst klein zu halten sind. Derartige Spalte
betragen üblicherweise wenige Zehntelmillimeter. Daraus resultieren hohe Anforderungen
an Fertigungstoleranzen und Montagegenauigkeit. Die Rotoren werden dafür relativ zueinander
ausgerichtet und beispielsweise durch Aufbringen von Zahnrädern eines Synchronosierungsgetriebes
in der entsprechenden Relativorientierung festgelegt. Die Druckschrift
EP 2 532 895 A1 offenbart eine Schraubenvakuumpumpe mit Markierungen auf der Stirnseite der Rotoren,
die eine exakte Ausrichtung ermöglichen.
[0008] Die Ausrichtung kann beispielsweise dadurch erschwert werden, dass bei der Montage
von Zahnrädern auf den Rotoren Drehmomente auftreten, die z.B. eine Torsion der Rotoren
hervorrufen und/oder Spalte in ihrer Größe beeinflussen können.
[0009] Im Allgemeinen erfordert die Ausrichtung von zwei Rotoren, insbesondere sowohl bei
einer Herstellung als auch bei einer Wartung oder Reparatur, einer Rotationsverdrängervakuumpumpe
einen großen Aufwand. Bei einem beispielhaften Verfahren zum Ausrichtung von zwei
Rotoren einer Rotationsverdrängervakuumpumpe des Standes der Technik werden die Rotoren
ausgerichtet, indem zwischen Rotorprofilen vorhandene Spalte durch Fühlerlehren definiert
werden, die Rotoren, z.B. gegenüber einem Gehäuse, festgelegt werden und anschließend
Synchronsitionszahnräder aufgebracht werden. Ein solches Verfahren erfordert also
viele, insbesondere manuelle, Einzelschritte. Hierfür sind außerdem eine Vielzahl
von speziellen Werkzeugen und besondere manuelle Fertigkeiten nötig.
[0010] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Ausrichtung von zwei Rotoren einer Rotationsverdrängervakuumpumpe,
insbesondere Schraubenvakuumpumpe, zu vereinfachen.
[0011] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, und insbesondere
durch die Schritte: Vorsehen von jeweils einer Ausrichtfläche an den Rotoren derart,
dass die Ausrichtflächen in einem ausgerichteten Zustand der Rotoren in einer vorbestimmten
Orientierung relativ zueinander stehen, Ausrichten der Rotoren anhand der Ausrichtflächen
mittels eines an die Ausrichtflächen in der vorbestimmten Orientierung angepassten
Werkzeugs.
[0012] Durch das Werkzeug werden also die Rotoren in besonders einfacher Weise ausgerichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt prinzipiell keine Vielzahl von Werkzeugen,
sondern lediglich eines. Auch dieses kann zwar ein Spezialwerkzeug sein, jedoch wird
auch hierdurch schon die Ausrichtung vereinfacht. Auch sind grundsätzlich keine besonderen
manuellen Fertigkeiten dafür nötig, das Werkzeug mit den Ausrichtflächen zusammenzubringen.
Diejenige Person, welche die Ausrichtung durchführt, benötigt also beispielsweise
keine besondere oder nur eine kürzere entsprechende Ausbildung bzw. Einlernung.
[0013] Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Ausrichtflächen derart anzuordnen und/oder
auszubilden, dass sie eine Pumpwirkung der Rotationsverdrängervakuumpumpe nicht oder
nur unwesentlich beeinflussen oder beeinträchtigen.
[0014] Wenigstens eine der Ausrichtflächen kann z.B. als Abflachung ausgebildet werden.
Diese sind besonders einfach herstellbar. Ebenfalls einfach lässt sich wenigstens
eine der Ausrichtflächen herstellen, wenn sie durch einen Schlitz gebildet wird. Beispielsweise
kann die Ausrichtfläche mittels eines Fräsers ausgebildet werden, insbesondere indem
dieser quer, insbeondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Rotorachse bewegt
wird.
[0015] Insoweit im Rahmen dieser Offenbarung Merkmale in Bezug auf wenigstens eine der Ausrichtflächen
beschrieben werden, können diese Merkmale insbesondere für zwei, insbesondere beide,
oder mehrere Ausrichtflächen vorgesehen sein.
[0016] Bei einer Weiterbildung werden die Ausrichtflächen in zumindest im Wesentlichen gleicher
axialer Position an den Rotoren angeordnet. Hierdurch muss durch das
[0017] Werkzeug kein Abstand längs der Rotoren ausgeglichen werden. Das Werkzeug kann also
verhältnismäßig klein ausgebildet sein. Außerdem führt dies zu einer vorteilhaften
Kraftverteilung im Werkzeug.
[0018] Beispielsweise kann wenigstens eine der Ausrichtflächen eben ausgebildet sein. Eine
ebene Ausrichtfläche ist, beispielsweise durch einen Fräser, ebenfalls einfach zu
fertigen und ist für eine Anlage des Werkzeugs und eine Kraftverteilung vorteilhaft.
[0019] Insbesondere kann wenigstens eine der Ausrichtflächen senkrecht zu einer Rotorachse
des entsprechenden Rotors verlaufen.
[0020] Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Ausrichtflächen
an dem Rotor während eines Arbeitsschrittes vorgesehen wird, in dem ein Pumpprofil
des Rotors ausgebildet wird. Hierdurch kann die Ausrichtfläche besonders präzise in
Relation zu dem Pumpprofil angeordnet und ausgebildet werden. Insbesondere bleibt
während dieses Arbeitsschrittes eine Einspannung des Rotors bestehen, und zwar insbesondere
für ein Fräsen der Ausrichtfläche und ein Fräsen des Pumpprofils, insbesondere Schraubenprofils.
[0021] Bei noch einer Weiterbildung werden die Ausrichtflächen jeweils an einer Position
am Rotor vorgesehen, die sich in einem montierten Zustand der Pumpe in einem Schöpfraum,
insbesondere in einem Ausstoßraum, befindet. Der Begriff "Schöpfraum" bezieht sich
auf das gesamte Prozessgasvolumen innerhalb des Gehäuses der Pumpe. Im Schöpfraum
und insbesondere im Ausstoßraum ist verhältnismäßig viel Platz, sodass das Werkzeug
hierdurch einfach und zuverlässig eingesetzt werden kann.
[0022] Insbesondere kann das Werkzeug zum Ausrichten der Rotoren durch einen Einlass oder
einen Auslass der Pumpe in das Gehäuse eingeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass
die Rotoren bei der Ausrichtung, insbesondere vollständig, im Gehäuse angeordnet sein
können. Beispielsweise kann vor der Ausrichtung und/oder vor Aufbringen von Drehmomentübertragungselementen
und/oder Synchronisierungselementen auf die Rotoren eine Lagerung und/oder eine Dichtung
montiert werden. Dabei sind Gehäuse, Lagerung und/oder Dichtung insbesondere für die
Rotationsverdrängervakuumpumpe im fertigen Zustand vorgesehen und werden nach der
Ausrichtung, insbesondere vor der Fertigstellung, nicht mehr demontiert. Außerdem
lässt sich somit das Werkzeug besonders einfach durch Öffnungen, also Einlass und
Auslass, einführen, die ohnehin bei einer Vakuumpumpe vorgesehen sind. Es muss also
insbesondere kein zusätzlicher Zugang vorgesehen sein.
[0023] Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtflächen jeweils im ausgerichteten
Zustand der Rotoren in Bezug auf einen Rotorquerschnitt symmetrisch angeordnet sind.
[0024] An wenigstens einem Rotor kann gegenüber seiner Ausrichtfläche eine korrespondierende
Form vorgesehen werden. Hierdurch wird eine entsprechende Unwucht im Rotor vermieden.
[0025] Bei einer Weiterbildung wird wenigstens eine der Ausrichtflächen in axialer Richtung
auf einer Seite eines pumpaktiven Bereichs des Rotors vorgesehen, auf der auch ein
Drehmomentübertragungselement, insbesondere Synchronisierungselement, insbesondere
ein Zahnrad eines Synchronisierungsgetriebes, am Rotor vorgesehen, insbesondere befestigt,
wird. Somit wird vermieden, dass bei Montage des Drehmomentübertragungselements auftretende
Drehmomente über den pumpaktiven Bereich des Rotors, insbesondere sein Pumpprofil,
geleitet wird. Stattdessen wird das Drehmoment vom Werkzeug aufgenommen. Dies erlaubt
für den Fall, dass Drehmomente bei der Montage zu erwarten sind, eine präzisere Ausrichtung.
Beispielsweise kann wenigstens eine der Ausrichtflächen in axialer Richtung zwischen
einem Zahnradsitz und einem pumpaktiven Bereich des Rotors vorgesehen werden.
[0026] Eine Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkzeug zur Anlage an die
Ausrichtflächen der Rotoren im ausgerichteten Zustand jeweils eine Kooperationsfläche
aufweist, wobei die Kooperationsflächen eine Keilform bilden. Hierdurch lässt sich
das Werkzeug besonders präzise an die Ausrichtflächen anlegen. Beispielsweise bei
parallelen Ausricht- und Kooperationsflächen muss ein gewisses Spiel zum Einführen
des Werkzeugs vorgesehen werden. Dagegen lässt sich die Keilform praktisch spielfrei
herstellen bzw. an die Ausrichtflächen anlegen. Es lässt sich also eine besonders
genaue Ausrichtung der Rotoren gewährleisten.
[0027] Insbesondere kann die Keilform selbsthemmend ausgebildet sein. In diesem Fall werden
etwaige Drehmomente in den Rotoren automatisch vom Werkzeug aufgenommen und die Ausrichtung
lässt sich noch präziser durchführen. Außerdem muss das Werkzeug hierdurch nicht gesondert
in Position gehalten werden, wofür gegebenenfalls ein zusätzliches Haltewerkzeug nötig
wäre.
[0028] Die Keilform kann beispielsweise einen Winkel zwischen 1° und 10°, insbesondere über
3° und/oder unter 8°, insbesondere etwa 6° aufweisen. Dabei sind die Begriffe "über"
und "unter" inklusive der angegebenen Werte zu verstehen.
[0029] Insbesondere kann das Werkzeug zur Anlage an die Ausrichtflächen der Rotoren im ausgerichteten
Zustand jeweils eine Kooperationsfläche aufweisen, wobei die Rotoren dadurch ausgerichtet
werden, dass die Kooperationsflächen in Anlage mit den Ausrichtflächen gebracht werden.
[0030] Beispielsweise können die Rotoren durch das Werkzeug in eine ausgerichtete Position
gedreht werden. Z.B. kann das Werkzeug zur Ausrichtung zwischen die Rotoren geführt
werden, insbesondere in einer Richtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Rotorachse.
Dabei kann die nötige Kraft zur Drehung der Rotoren beispielsweise ausschließlich
über Werkzeug eingeleitet werden. Alternativ kann z.B. an zugänglichen Rotorenden
manuell die Drehung unterstützt werden.
[0031] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst,
und insbesondere dadurch, dass die Rotoren anhand von an den Rotoren vorgesehenen
Ausrichtflächen mittels eines an die Ausrichtflächen angepassten Werkzeugs ausgerichtet
werden.
[0032] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Rotationsverdrängervakuumpumpe gemäß
Anspruch 13 gelöst, und zwar insbesondere dadurch, dass die Rotoren jeweils eine Ausrichtfläche
zum Ausrichten der Rotoren aufweisen.
[0033] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 14 gelöst,
und insbesondere dadurch, dass das Werkzeug zwei Kooperationsflächen jeweils zur Anlage
an eine Ausrichtfläche eines jeweiligen Rotors der Rotatationsverdrängervakuumpumpe
aufweist.
[0034] Das Werkzeug kann beispielsweise einen Ausrichtabschnitt und/oder einen Halteabschnitt
aufweisen. Beide können z.B. als separate Teile ausgebildet sein und beispielsweise
fest verbunden, beispielsweise verschraubt und/oder verschweißt sein. Der Ausrichtabschnitt,
insbesondere dessen Kooperationsfläche, kann insbesondere durch spanenende Bearbeitung
ausgebildet sein, wodurch eine hohe Präzision erreicht werden kann. Der Halteabschnitt
kann beispielsweise mit geringer Präzision hergestellt werden und beispielsweise als,
inbesondere gebogenes, Blechteil ausgebildet sein.
[0035] Die Kooperationsflächen können insbesondere eine, beispielsweise symmetrische, Keilform
bilden. Insbesondere können die Kooperationsflächen und Ausrichtflächen an den Rotoren
eben und/oder im ausgerichteten Zustand zumindest im Wesentlichen spielfrei aneinander
anlegbar ausgebildet sein.
[0036] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein System gemäß Anspruch 15 gelöst.
[0037] Die hierin beschriebenen Verfahren, Pumpen, Werkzeuge und Systeme lassen sich im
Sinne von beliebigen Merkmalen der hierin beschriebenen Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen
von Verfahren, Pumpen, Werkzeugen und Systemen vorteilhaft weiterbilden.
[0038] Ein erfindungsgemäßes Werkzeug bzw. eine erfindungsgemäße Ausrichtung kann beispielsweise
auch ein Verfahren zum Vermessen von Schraubenrotoren einer Schraubenvakuumpumpe vereinfachen.
Bei einem beispielhaften solchen Vermessungsverfahren werden gepaarte Rotoren auf
einem Rollenbock abgelegt und drehbar gelagert. Die Rotoren werden über das Werkzeug
ausgerichtet. Synchronisierungszahnräder, insbesondere Dummy-Zahnräder, werden auf
die Rotoren aufgebracht. Das Werkzeug wird entfernt. Die Rotoren werden gegeneinander
abgewälzt, wobei mit Fühlerlehren ein Mindestspaltmaß entlang der Rotororen ermittelt
wird. Ein maximales Spaltmaß muss z.B. nicht ermittelt werden, da es für einen Enddruck
der Pumpe entscheidend ist und hierüber leicht bestimmbar ist und insbesondere ohnehin
im Rahmen einer Endkontrolle bestimmt wird. Die Erfindung erleichtert also nicht nur
die Herstellung einer Pumpe, sondern auch die Vermessung von Rotoren.
[0039] Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer beispielhaften Schraubenvakuumpumpe
mit zwei in einem Gehäuse angeordneten Rotoren wird im Folgenden beschrieben.
[0040] Die Rotoren werden zunächst in einen Schöpfraum der Pumpe bzw. in das Gehäuse eingesetzt.
Vor einer Ausrichtung bzw. Synchronisation werden zwei Lagerschilde mit jeweiligen
Lagern, einschließlich Fest- und Loslagern, und Dichtung montiert, sodass die Rotoren
vollständig mittels der endgültigen Lageranordnung gelagert sind.
[0041] Je nach Anordnung von Ausrichtflächen wird ein Ausrichtwerkzeug durch einen Einlass-
oder Auslassflansch in den Schöpfraum eingeführt. Der Einlassflansch ist in der Regel
größer als der Auslassflansch. Daher sind die Ausrichtflächen insbesondere in einem
Einlass- oder Ansaugbereich des Schöpfraumes vorgesehen, um einen besonders leichten
Zugang zu gewährleisten. Die Anordnung von Komponenten auf den jeweiligen Rotoren
wird vorteilhafterweise so gewählt, dass eine Torsion der Rotoren durch montagebedingte
Drehmomente minimal ist, also z.B. derart, dass Zahnräder am gleichen Rotorende und
in der Nähe der Ausrichtflächen bzw. der Werkzeugposition angeordnet sind.
[0042] Die Rotoren weisen z.B. Abflachungen als Ausrichtflächen zur Anlage des Werkzeugs
auf. Um Unwuchten zu vermeiden, weist jeder Rotor ein symmetrisch angeordnetes Paar
von Abflachungen auf, also eine zusätzliche Abflachung zum Ausgleich der als Ausrichtfläche
dienenden Abflachung. Insbesondere bei einem zweigängigen Schraubenprofil kann dadurch
eine besonders hohe Wuchtgüte, insbesondere bereits vor einem Wuchten der Rotoren
erreicht werden.
[0043] Die Ausrichtflächen der Rotoren werden vor der Montage gemeinsam mit deren Schraubenprofil
spanend gefertigt. Dabei kann eine jeweilige Ausrichtfläche als Bezug für die Fertigung
des Profils dienen. Dies kann die Grundlage für eine besonders präzise Ausrichtung
bilden. Die Ausrichtfläche kann beispielsweise auch als Bezug für eine Vermessung
eines jeweiligen Rotors, z.B. durch eine 3D-Koordinatenmessmaschine, genutzt werden.
[0044] Zur Ausrichtung der Rotoren wird das Werkzeug zwischen die Rotoren geführt. Ein Ausrichtabschnitt
des Werkzeugs ist z.B. keilförmig ausgebildet und verdreht die beiden Rotoren gegeneinander
bis das Werkzeug beidseitig eben anliegt. Dies ermöglicht eine spielfreie Anlage des
Werkzeugs, eine hohe Ausrichtgenauigkeit und verhältnismäßig große Fertigungstoleranzen
für Werkzeug und Ausrichtflächen, insbesondere im Vergleich zu parallelen Ausrichtflächen
bzw. Kooperationsflächen des Werkzeugs. Winkel und/oder Abstand der Flächen sind insbesondere
so zu wählen, dass Drehmomente während der Montage aufgenommen werden können und nur
eine verhältnismäßig geringe Einstecktiefe für das Werkzeug nötig ist. Beispielsweise
kann ein selbsthemmender Winkel zwischen 1° und 10°, insbesondere zwischen 3° und
8°, insbesondere etwa 6° zwischen den Ausrichtflächen im ausgerichteten Zustand bzw.
zwischen Kooperationsflächen des Werkzeugs zur Anlage mit Ausrichtflächen vorgesehen
sein.
[0045] Das Werkzeug umfasst einen präzise gefertigten Ausrichtabschnitt und einen kostengünstig
hergestellten Halteabschnitt, der mit dem Ausrichtabschnitt z.B. über Schrauben verbunden
oder verschweißt ist.
[0046] Zahnräder eines Synchronisierungsgetriebes werden nach Montage der Rotoren im Gehäuse
am Rotor montiert, wobei eingeleitete Drehmomente über das Werkzeug aufgenommen werden.
Durch die Zahnräder bzw. das Synchronisierungsgetriebe werden die Rotoren zueinander
synchronisiert. Anschließend wird das Werkzeug entfernt.
[0047] Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der schematischen Zeichnung
erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine Schraubenvakuumpumpe in perspektivischer Ansicht.
- Fig. 2
- zeigt die Schraubenvakuumpumpe der Fig. 1 in einer Draufsicht.
- Fig. 3
- zeigt die Schraubenvakuumpumpe der Fig. 1 und 2 in einer Seitenansicht.
- Fig. 4
- zeigt eine Schnittansicht der Schraubenvakuumpumpe entlang einer in Fig. 3 angedeuteten
Schnittebene A-A.
- Fig. 5
- zeigt einen Tauchkühler der Schraubenvakuumpumpe der Fig. 1 bis 4.
- Fig. 6
- zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Ansaugbereich der Schraubenvakuumpumpe
der Fig. 1 bis 4.
- Fig. 7
- zeigt den Ansaugbereich in einer weiteren Schnittdarstellung mit einem Werkzeug zur
Ausrichtung von zwei Rotoren der Schraubenvakuumpumpe der Fig. 1 bis 4.
- Fig. 8
- zeigt die Schnittdarstellung der Fig. 7 in einer Vorderansicht.
- Fig. 9
- zeigt ein Werkzeug zum Ausrichten von Rotoren, wie es in den Fig. 7 und 8 bei einem
Ausrichtvorgang gezeigt ist.
[0048] In den Fig. 1 bis 3 ist eine Schraubenvakuumpumpe 10 gezeigt, die einen Motor 12,
einen Getriebekasten 14, ein Gehäuse 16, einen Lagerschild 18 sowie einen Deckel 20
aufweist. Die Schraubenvakuumpumpe 10 fördert ein Prozessgas von einem Einlass 22
zu einem nach unten gerichteten, in Fig. 3 sichtbaren Auslass 24.
[0049] Für den Motor 12 ist eine aktive Flüssigkeitskühlung vorgesehen, die aus einem Gehäuse
des Motors 12 austritt. Für im Inneren des Gehäuses 16 angeordnete und in Fig. 4 sichtbare
Schraubenrotoren 28 und 30 ist ebenfalls eine aktive Flüssigkeitskühlung vorgesehen,
die zwei Kühlleitungen aufweist, welche in Fig. 1 nicht dargestellt sind, deren Verlauf
aber durch entsprechende Nuten 32 des Gehäuses 16 angedeutet ist, in die die Kühlleitungen
eingepresst werden. Des Weiteren sind aktive Flüssigkeitskühlungen im Getriebekasten
14 und im Deckel 20 vorgesehen und hier jeweils als Tauchkühler 34 ausgebildet, die
unten anhand von Fig. 5 näher erläutert werden.
[0050] Wie es in den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 16 der Schraubenvakuumpumpe
10 eine Taillierung 36 auf. Die Taillierung 36 ist im Bereich des Auslasses 24 angeordnet.
[0051] In Fig. 4 ist die Schraubenvakuumpumpe 10 in einer Schnittansicht gezeigt, deren
Schnittebene der Linie A-A in Fig. 3 entspricht. Es sind zwei Schraubenrotoren 28
und 30 sichtbar, die jeweils zweigängige, ineinandergreifende Schraubenprofile 38
und 40 aufweisen, die mit Hilfe eines Zykloidenprofil generiert sind und eine zylindrische
Hüllkontur sowie eine zylindrische Grundform des Schraubengrundes aufweisen. Die Schraubenprofile
38 und 40 bilden in Zusammenwirkung mit dem Gehäuse 16 einen pumpaktiven Bereich der
Schraubenvakuumpumpe 10 und fördern wiederholt abgeschlossene Fördervolumina des Prozessgases
vom Einlass 22 zum Auslass 24, in Fig. 4 also von links nach rechts.
[0052] Die Pumpleistung der Schraubenvakuumpumpe 10 hängt von Größe und Gestalt verschiedener
Spalte im pumpaktiven Bereich ab, die aufgrund der Relativbewegung von Rotoren 28,
30 und Gehäuse 16 zwar unvermeidbar sind, jedoch zwecks guter Pumpleistung klein und
möglichst konstant zu halten sind. Temperaturänderungen in den beteiligten Bauteilen
führen zu deren Formänderung. Die hierin beschriebenen Maßnahmen zur Vermeidung, Abführung
und im Allgemeinen Beherrschung von Wärme in der Pumpe 10 bewirken somit eine möglichst
geringe Formänderung und in der Folge möglichst beherrschbare Spalte. Die Spalte können
also präziser ausgelegt werden, was die Pumpleistung bzw. ihre Effizienz verbessert.
[0053] Der Schraubenrotor 28 wird direkt, also ohne zwischengeschaltete Kupplung, von dem
Motor 12 angetrieben. Der Schraubenrotor 30 wird dagegen über ein Synchronisierungsgetriebe
42 mit Zahnrädern 43 in einem definierten Winkelverhältnis zum Schraubenrotor 28 angetrieben.
[0054] Der Motor 12 umfasst ein Gehäuse 44, welches zum Beispiel aus Aluminium hergestellt
ist und in welchem Kühlleitungen 26 für die aktive Flüssigkeitskühlung ausgebildet
sind. Der Motor 12 umfasst außerdem einen gewickelten Stator 46, der zusammen mit
einem auf einem Wellenende des Schraubenrotors 28 angebrachten Magnetträger 48 einen
elektrischen Motor und einen Direktantrieb für den Schraubenrotor 28 bildet. Der Schraubenrotor
28 bildet einen Läufer des Motors 12. Der Magnetträger 48 umfasst eine Mehrzahl an
Permanentmagneten. Der Motor 12 bildet also eine Permanentmagnetsynchronmaschine mit
innenliegenden Magneten, welche auch als IPMSM bezeichnet wird.
[0055] Der Stator 46 ist in einem Vergusskörper 50 angeordnet, welcher nicht näher dargestellte
elektrische Leiter beim Stator 46 isoliert und diese isoliert zu einer Platine 52
führt. Der Vergusskörper 50 bildet hier in Verbindung mit der Platine 52 einen vakuumdichten
Anschluss des Motors 12 an eine in einem Bereich atmosphärischen Drucks vorgesehene
Steuerungselektronik. Es kann z.B. ein externer Frequenzumrichter für den Motor 12
vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Platine 52 zumindest ein
Teil einer Steuerungselektronik für den Motor 12 vorgesehen sein.
[0056] In dem Getriebekasten 14 ist das Synchronisierungsgetriebe 42 angeordnet. Im Getriebekasten
14 ist außerdem Öl als Schmiermittel vorgesehen, welches durch Spritzscheiben 54 über
das Synchronisierungsgetriebe 42 und benachbarte Lager 56 verteilt wird.
[0057] Die Tailllierung 36 bildet eine Abschirmung bzw. eine Wärmebarriere, und zwar insbesondere
für Wärme, die im Bereich der Schraubenrotoren 28, 30 während des Pumpbetriebs produziert
wird. Dadurch, dass ein geringer Materialquerschnitt verbleibt, und dadurch, dass
durch die Formänderung ein Wärmepfad verlängert ist, wird die Wärme vom Schraubenrotor,
die sich ansonsten im Gehäuse 16 ausbreitet, daran gehindert, in jenseitige Bereiche
zu gelangen. So werden insbesondere das Öl im Getriebekasten 14 und die Lager 56 vor
zu hohen Temperaturen geschützt. Der im Getriebekasten 14 angeordnete Tauchkühler
34 trägt ebenfalls zur Temperaturreduzierung bei. Dieser ist in einem nicht dargestellten
Ölbad des Getriebekastens 14 angeordnet und kühlt somit das Öl direkt.
[0058] Für einen jeweiligen Schraubenrotor 28 bzw. 30 ist benachbart zu den Lagern 56, die
hier eine Festlagerung bilden, eine als Deflektor 58 ausgebildete Schmiermittel-Abführeinrichtung
vorgesehen. Ein jeweiliger Deflektor 58 bildet eine Barriere für das Öl im Getriebekasten,
damit es nicht in einen pumpaktiven Bereich oder einen Vakuumbereich, hier insbesondere
einen Auslassbereich, gelangt. Der Deflektor 58 umfasst eine nicht näher veranschaulichte
Abschleuderkante für das Öl. Gegenüber der Abschleuderkante ist im Gehäuse 16 eine
Ablaufnut ausgebildet, die abgeschleudertes Öl aufnimmt und dieses zurück in den Getriebekasten
14 bzw. in ein dortiges Ölbad leitet. Das Öl, welches durch die Spritzscheiben 54
auf Getriebe 42 und Lager 56 gefördert bzw. verteilt wird, wird somit durch die Deflektoren
58 wieder von den Rotoren 28 bzw. 30 abgeführt. Als dynamische Fluiddichtung sind
Kolbenringe auf einem Kolbenringträger 60 vorgesehen. Diese bilden eine berührungslose
Dichtung und vermeiden somit Reibungswärme. Die Deflektoren 58 führen möglichst viel
Öl zum Getriebekasten 14 zurück, sodass bereits möglichst wenig Öl an den Kolbenringen
ansteht. So wird eine insgesamt zuverlässige Dichtwirkung bei besonders geringer Wärmeproduktion
erreicht.
[0059] Die Schraubenrotoren 28 und 30 weisen in ihrem jeweiligen Schraubenprofil 38 bzw.
40 drei Abschnitte unterschiedlicher Steigung auf. Ein in Pumprichtung erster Abschnitt
62, in Fig. 4 links, bildet einen Ansaugabschnitt und weist eine konstante und die
größte Steigung unter den drei Abschnitten auf. Der erste Abschnitt 62 ist in Bezug
auf eine Schraubenachse 63, die entlang eines jeweiligen Rotors 28 bzw. 30 verläuft,
länger als ein abschlossenes Fördervolumen im ersten Abschnitt. Ein zweiter Abschnitt
64 weist mehrere Unterabschnitte, die nicht näher referenziert sind, mit verschiedenen
aber jeweils konstanten Steigungen im Schraubenprofil 38 bzw. 40 auf, wobei die Steigungen
niedriger sind, als im ersten Abschnitt. Der zweite Abschnitt 64 bildet hier den längsten
Abschnitt. Ein dritter Abschnitt 66 mit noch niedrigerer Steigung bildet einen Ausstoßabschnitt.
Im dritten Abschnitt liegt wiederum eine konstante Steigung vor. Durch die entlang
der Pumprichtung verminderte Steigung wird eine innere Verdichtung bewirkt, die das
Prozessgas schon vor dem Ausstoßen verdichtet.
[0060] Die Rotoren 28, 30 bzw. die Schraubenprofile 38, 40 lassen sich durch das Vorsehen
der konstanten Abschnitte besonders einfach auslegen und fertigen. Wie es anhand von
Fig. 4 ersichtlich ist, führt ein verlängerter erster Abschnitt 62 zu entsprechend
verlängerten Spalten zwischen den Schraubenprofilen 28, 30 und dem Gehäuse 16, sodass
der Weg bzw. die Spalte von der inneren Verdichtung am Übergang der Abschnitte 62
und 64 hin zu einem Schöpfraum oder Ansaugbereich 67 länger ist. Entsprechend erhöht
ist also die Dichtwirkung der Spalte, was insbesondere bei hohen Differenzdrücken
zu einer verbesserten Abdichtung der inneren Verdichtung gegenüber dem Ansaugbereich
67 führt.
[0061] Die Schraubenvakuumpumpe 10 weist also eine innere Verdichtung auf. Die Schraubenrotoren
28, 30 der Pumpe 10 schließen in Zusammenwirkung mit dem Gehäuse 16 wiederholt abgeschlossene
Fördervolumina ein. Deren Größe ist an einem einlassseitigen Ende bzw. im Abschnitt
62 größer als an einem auslassseitigen Ende bzw. im Abschnitt 62. Die Größe eines
Fördervolumens wird durch einen Querschnitt eines Schraubenprofils 38, 40 und dessen
Steigung bestimmt.
[0062] Die Größe eines Fördervolumens auf der Einlassseite bzw. im Abschnitt 62 bestimmt
ein theoretisches Saugvermögen der Schraubenpumpe 10. Die Steigung des Schraubenprofils
38, 40 ist einlassseitig über Abschnitt 62 konstant, damit das Fördervolumen erst
nach Abschluss durch die innere Verdichtung komprimiert wird. Schließt ein jeweiliger
Rotor 28, 30 ein jeweiliges Fördervolumen zu früh oder zu spät bzw. beginnt die innere
Verdichtung zu früh, sinkt das theoretische Saugvermögen der Pumpe.
[0063] Die Größe eines jeweiligen Fördervolumens auf der Auslassseite bzw. im Abschnitt
66 bestimmt die Leistungsaufnahme der Pumpe im Betrieb bei einem erreichbaren Enddruck.
Das Verhältnis der Größen des Fördervolumens an Einlassseite und Auslasseite bzw.
in den Abschnitten 62 und 66 entspricht dem Verhältnis der inneren Verdichtung der
Pumpe.
[0064] In Abschnitt 66 ist die Steigung über mehrere Umdrehungen des Schraubenprofils 38,
40 konstant. Die Steigung entspricht dabei in etwa dem Minimum der durch ein bestimmtes
Bearbeitungswerkzeug erreichbaren Steigung und ist somit, insbesondere unter Kostenabwägung,
fertigungstechnisch bedingt. Dadurch, dass mehrere Umdrehungen, also mehrere abgeschlossene
Fördervolumina, im Abschnitt 66 vorgesehen sind, wird eine Rückströmung infolge einer
Druckdifferenz zwischen den Spalten ausgeglichen. Insgesamt bestimmen insbesondere
der gesamte Steigungsverlauf entlang der Rotoren 28, 30 und die Größe der sich zwischen
den Rotoren 28, 30 und zwischen Rotoren 28, 30 und dem Gehäuse 16 ausbildenden Spalte
die vakuumtechnischen Leistungsdaten der Pumpe, also insbesondere das Saugvermögen
und einen erreichbaren Enddruck.
[0065] Die Schraubenprofile 38, 40 weisen durch ihre zweigängige Ausgestaltung eine besonders
geringe Unwucht auf. Es sind also beispielsweise keine Ausgleichselemente, wie z.B.
Ausgleichsmassen, die zusätzlichen Bauraum erfordern, und/oder Ausgleichsbohrungen,
in denen sich Material ablagern kann, notwendig. Die Pumpe kann mit den zweigängigen
Zykloidenschraubenprofilen 38, 40 in einem weiten Drehzahlbereich, insbesondere mit
Drehzahlregelung, und/oder beispielsweise in einer Stand-By-Betriebsart betrieben
werden.
[0066] Die Verdichtung des Prozessgases im Allgemeinen erzeugt Wärme, die bei der Schraubenpumpe
10 vornehmlich durch eine Flüssigkeitskühlung abgeführt wird. In Fig. 4 sind die hierfür
vorgesehenen Nuten 32 sichtbar. Kühlleitungen der Flüssigkeitskühlung erstrecken sich
hier und vorzugsweise in Längsrichtung über einen weiten Bereich der Schraubenprofile,
insbesondere über wenigstens die Hälfte der Länge der Schraubenprofile. Insbesondere
ist die Flüssigkeitskühlung im Bereich oder in der Nähe einer inneren Verdichtung
angeordnet.
[0067] An einem einlassseitigen Ende des Gehäuses 16 ist der Lagerschild 18 befestigt. Dieser
trägt unter anderem eine weitere Lagerung mit Lagern 68, die eine Loslagerung bilden.
Im Gegensatz zu einem gegenüberliegenden, an einem auslassseitigen Gehäuseende angeordneten
Lagerschild 70, der integral mit dem Gehäuse 16 ausgebildet ist aber auch separat
ausgebildet sein kann, ist der Lagerschild 68 als separates Bauteil ausgebildet, kann
jedoch auch integral ausgebildet sein. Einlassseitig sind ebenfalls Spritzscheiben
54, Deflektoren 58 und ein Kolbenringträger 60 mit mehreren Kolbenringen vorgesehen,
die entsprechend der auslassseitigen Anordung arbeiten. Einlassseitig ist ein weiteres,
separat ausgeführtes Ölbad im Deckel 20 vorgesehen. Auch für dieses Ölbad ist ein
Tauchkühler 34 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch beispielsweise eine
Kühlleitung in einer Wand des Lagerschildes 14 und/oder des Deckels 20 vorgesehen,
insbesondere vergossen sein
[0068] Am Anfang eines Abpumpvorganges durch die Pumpe 10 herrscht gewöhnlich am Einlass
22 im Wesentlichen der gleiche Druck wie am Auslass. Während des Abpumpens sinkt dagegen
der Druck am Einlass 22 bis hin zu einem Enddruck, der hinsichtlich resultierender
Kräfte im Wesentlichen Null ist. Somit übt der Druck am Auslass 24 eine Kraft auf
die Rotoren 28, 30 aus, die anders ist als am Anfang des Abpumpvorgangs. Um diese
Kraft auszugleichen kann z.B. eine Vorspanneinrichtung, insbesondere eine Feder, vorgesehen
sein, die insbesondere bei einem Loslager des Rotors und/oder einlassseitig vorgesehen
ist. Die Vorspanneinrichtung kann beispielsweise auch durch schräg verzahnte Zahnräder
auf die Rotoren wirkende Kräfte aufnehmen und/oder generell eine auslegungsgerechte
Vorspannung der Lager unabhängig vom Betriebszustand bei sich verändernden Drücken
bzw. Druckverhältnissen gewährleisten.
[0069] In Fig. 5 ist ein Tauchkühler 34 dargestellt, wie er im Getriebekasten 14 bzw. im
Deckel 20 der Schraubenvakuumpumpe 10 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform sind
die Tauchkühler 34 also identisch ausgebildet, was zu einer geringen Teilevielfalt
und geringen Herstellungskosten führt.
[0070] Der Tauchkühler 34 weist eine Kühlleitung 72 auf, die durch einen Kühlkörper 74 verläuft.
Der Kühlkörper weist eine Strukturierung zur Erhöhung der Oberfläche des Kühlkörpers
auf, um die Wärmeübertragung zu optimieren. Der Tauchkühler 34 weist außerdem einen
Flansch 76 auf, mit dem der Tauchkühler 34 befestigt wird.
[0071] In Fig. 6 ist der Ansaugbereich 67 der Schraubenvakuumpumpe 10 in einer perspektivischen
Schnittansicht veranschaulicht. Im Ansaugbereich 67 sind jeweilige ansaugseitige Enden
der Schraubenprofile 38 und 40 angeordnet, die infolge ihrer Rotation und in Zusammenwirken
mit einer Kante einer Abschlussfläche 77 wiederholt Fördervolumina abschließen und
entlang der Rotorachsen zum Auslass 24 fördern.
[0072] Die Schraubenrotoren 28 und 30 weisen jeweils eine Ausrichtfläche 78 auf, von denen
in Fig. 6 nur diejenige des Rotors 28 sichtbar ist. Außerdem weisen beide Rotoren
28 und 30 eine der Ausrichtfläche 78 jeweils gegenüberliegende korrespondierende Form
bzw. eine Ausgleichsfläche 80 auf. Von den Ausgleichsflächen 80 ist in Fig. 6 wiederum
nur diejenige des Rotors 30 sichtbar. Die Ausgleichsfläche 80 vermeidet eine Umwucht
durch die entsprechende Ausrichtfläche 78.
[0073] Die Ausrichtfläche 78 ist hier jeweils als eine Abflachung ausgebildet, die durch
einen gefrästen Schlitz im Rotor gebildet ist. Der Schlitz verläuft senkrecht zur
Rotorachse. Die Ausrichtfläche 78 ist von Wänden 79 flankiert. Zweckmäßigerweise ist
hier die Ausgleichsfläche 80 entsprechend ausgebildet.
[0074] In Fig. 7 ist ein Ausrichtvorgang für die Schraubenrotoren 28, 30 mittels eines Werkzeugs
82 gezeigt. Das Werkzeug 82 bzw. die Rotoren 28, 30 sind dabei in einer ausgerichteten
Stellung bzw. einem ausgerichteten Zustand gezeigt. Kooperationsflächen 84 des Werkzeugs
82, von denen in Fig. 7 aufgrund der Perspektive nur diejenige sichtbar ist, die dem
Rotor 30 zugewandt ist, befinden sich in Anlage mit den Ausrichtflächen 78.
[0075] Die Position des Werkzeugs 82 hinsichtlich einer Richtung senkrecht zu den Rotoren
28, 30, hier in Richtung oben-unten bzw. in Längsrichtung des Werkzeugs, bestimmt
im Wesentlichen die Ausrichtung der Rotoren 28, 30. Um eine Bewegung des Werkzeugs
82 im Wesentlichen nur in dieser Richtung zu ermöglichen, bilden die Wände 79 eine
Führung für das Werkzeug 82.
[0076] Das Werkzeug 82 ist zur Ausrichtung der Rotoren 28, 30 durch den Einlass 22 in den
Schöpfraum, hier in den. Ansaugbereich 67 der Schraubenvakuumpumpe 10 eingeführt.
Im Schöpfraum sind auch die Ausrichtflächen 78 angeordnet. Das Werkzeug 82 lässt sich
also sehr einfach zur Ausrichtung der Rotoren 28, 30 einführen. Insbesondere sind
die Rotoren 28, 30 zum Zeitpunkt der Ausrichtung bereits vollständig gelagert und
abgedichtet und müssen nicht aufwendig vorher separat ausgerichtet werden.
[0077] Anhand der Seitenansicht der Fig. 8 wird das Zusammenwirken von Werkzeug 82 und Rotoren
28, 30 weiter veranschaulicht. Wie es in Fig. 8 ersichtlich ist, sind die Kooperationsflächen
84 eben und keilförmig in Bezug zueinander ausgebildet. In der gezeigten, ausgerichteten
Stellung liegen die Kooperationsflächen 84 spielfrei an den Ausrichtflächen 78 an.
In dieser Stellung sind entsprechend auch die Ausrichtflächen 78 V-förmig und symmetrisch
ausgerichtet.
[0078] Um die Rotoren 28, 30 in die ausgerichtete Stellung zu bringen, bedarf es lediglich
der Einführung des Werkzeugs 82 von oben mit einer gewissen Kraft. Durch das Werkzeug
82 werden die Rotoren 28, 30 dabei in die ausgerichtete Stellung verdreht.
[0079] Die Kooperationsflächen 84 sind derart zueinander ausgerichtet, dass das Werkzeug
82 selbsthemmend ausgebildet ist. Ein in einem Schraubenrotor 28, 30 auftretendes
Drehmoment führt daher nicht zu einer Verschiebung des Werkzeugs 82 und zu einer Abweichung
von der ausgerichteten Stellung. Stattdessen werden Drehmomente in den Rotoren 28,
30 automatisch durch das Werkzeug 82 aufgenommen.
[0080] Das Werkzeug 82 ist in Fig. 9 einzeln gezeigt. Es ist zweiteilig ausgebildet und
umfasst einen Ausrichtabschnitt 86 und einen Halteabschnitt 88. Der Ausrichtabschnitt
86 ist präzise mittels eines Fräsverfahrens hergestellt. Der Halteabschnitt 88 ist
als gebogenes Blechteil ausgebildet und lässt sich somit sehr kostengünstig herstellen.
Der Ausrichtabschnitt 86 ist mit dem Halteabschnitt 88 verschraubt. Es ist ersichtlich,
dass das Werkzeug 82 relativ klein und flach ist. Es ist sehr handlich und insgesamt
relativ kostengünstig herstellbar.
Bezugszeichenliste
[0081]
- 10
- Schraubenvakuumpumpe
- 12
- Motor
- 14
- Getriebekasten
- 16
- Gehäuse
- 18
- Lagerschild
- 20
- Deckel
- 22
- Einlass
- 24
- Auslass
- 26
- Kühlleitung
- 28
- Schraubenrotor
- 30
- Schraubenrotor
- 32
- Nut
- 34
- Tauchkühler
- 36
- Taillierung
- 38
- Schraubenprofil
- 40
- Schraubenprofil
- 42
- Synchronisierungsgetriebe
- 43
- Zahnrad
- 44
- Gehäuse
- 46
- Stator
- 48
- Magnetträger
- 50
- Vergusskörper
- 52
- Platine
- 54
- Spritzscheibe
- 56
- Lager
- 58
- Deflektor
- 60
- Kolbenringträger
- 62
- erster Abschnitt
- 63
- Schraubenachse
- 64
- zweiter Abschnitt
- 66
- dritter Abschnitt
- 67
- Ansaugbereich
- 68
- Lager
- 70
- Lagerschild
- 72
- Kühlleitung
- 74
- Kühlkörper
- 76
- Flansch
- 77
- Abschlussfläche
- 78
- Ausrichtfläche
- 79
- Wand
- 80
- Ausgleichsfläche
- 82
- Werkzeug
- 84
- Kooperationsfläche
- 86
- Ausrichtabschnitt
- 88
- Halteabschnitt
1. Verfahren zum Herstellen einer Rotationsverdrängervakuumpumpe, insbesondere Schraubenvakuumpumpe
(10),
mit den Schritten:
Bereitstellen eines Gehäuses (16),
Bereitstellen von zwei pumpaktiv ausgebildeten Rotoren (28, 30) zur Anordnung in dem
Gehäuse (16),
gekennzeichnet durch:
Vorsehen von jeweils einer Ausrichtfläche (78) an den Rotoren (28, 30) derart, dass
die Ausrichtflächen (78) in einem ausgerichteten Zustand der Rotoren (28, 30) in einer
vorbestimmten Orientierung relativ zueinander stehen,
Ausrichten der Rotoren (28, 30) anhand der Ausrichtflächen (78) mittels eines an die
Ausrichtflächen (78) in der vorbestimmten Orientierung angepassten Werkzeugs (82).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Ausrichtflächen (78) als Abflachung ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtflächen (78) in zumindest im Wesentlichen gleicher axialer Position an
den Rotoren (28, 30) angeordnet werden.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , dass
wenigstens eine der Ausrichtflächen (78) an dem Rotor (28, 30) während eines Arbeitsschrittes
vorgesehen wird, in dem ein Pumpprofil (38, 40) des Rotors (28, 30) ausgebildet wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtflächen (78) jeweils an einer Position am Rotor (28, 30) vorgesehen werden,
die sich in einem montierten Zustand der Pumpe (10) in einem Schöpfraum (67), insbesondere
in einem Ausstoßraum, befindet.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug (82) zum Ausrichten der Rotoren (28, 30) durch einen Einlass (22) oder
einen Auslass der Pumpe in das Gehäuse eingeführt wird.
7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtflächen (78) jeweils im ausgerichteten Zustand der Rotoren (28, 30) in
Bezug auf einen Rotorquerschnitt symmetrisch angeordnet sind.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Ausrichtflächen (78) in axialer Richtung auf einer Seite eines
pumpaktiven Bereichs des Rotors (28, 30) vorgesehen wird, auf der auch ein Drehmomentübertragungselement
(43) am Rotor (28, 30) vorgesehen wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug (82) zur Anlage an die Ausrichtflächen (78) der Rotoren (28, 30) im ausgerichteten
Zustand jeweils eine Kooperationsfläche (84) aufweist, wobei die Kooperationsflächen
(84) eine Keilform bilden
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Keilform selbsthemmend ausgebildet ist.
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug (82) zur Anlage an die Ausrichtflächen (78) der Rotoren (28, 30) im ausgerichteten
Zustand jeweils eine Kooperationsfläche (84) aufweist, wobei die Rotoren (28, 30)
dadurch ausgerichtet werden, dass die Kooperationsflächen (84) in Anlage mit den Ausrichtflächen
(78) gebracht werden.
12. Verfahren zum Ausrichten von Rotoren (28, 30) einer Rotationsverdrängervakuumpumpe,
insbesondere Schraubenvakuumpumpe (10),
wobei die Rotoren (28, 30) anhand von an den Rotoren (28, 30) vorgesehenen Ausrichtflächen
(78) mittels eines an die Ausrichtflächen (78) angepassten Werkzeugs (82) ausgerichtet
werden.
13. Rotationsverdrängervakuumpumpe, insbesondere Schraubenvakuumpumpe (10), insbesondere
hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit
einem Gehäuse (16) und zwei pumpaktiv ausgebildeten Rotoren (28, 30), die in dem Gehäuse
(16) angeordnet sind,
durchgekennzeichnet, dass die Rotoren (28,30) jeweils eine Ausrichtfläche (78) zum
Ausrichten der Rotoren (28, 30) aufweisen.
14. Werkzeug (82) zum Ausrichten von Rotoren (28, 30) einer Rotationsverdrängervakuumpumpe
(10), wobei das Werkzeug (82) zwei Kooperationsflächen (84) jeweils zur Anlage an
eine Ausrichtfläche (78) eines jeweiligen Rotors (28, 30) der Rotatationsverdrängervakuumpumpe
(10) aufweist.
15. System umfassend eine Rotationsverdrängervakuumpumpe gemäß Anspruch 13 und ein Werkzeug
gemäß Anspruch 14.
1. A method of manufacturing a rotary displacement vacuum pump, in particular a screw
vacuum pump (10),
comprising the steps:
providing a housing (16); and
providing two pump-active rotors (28, 30) for arrangement in the housing (16),
characterized by:
a provision of a respective one alignment surface (78) at the rotors (28, 30) such
that the alignment surfaces (78) are in a predetermined orientation relative to one
another in an aligned state of the rotors (28, 30); and
by an alignment of the rotors (28, 30) using the alignment surfaces (78) by means
of a tool (82) adapted to the alignment surfaces (78) in the predetermined orientation.
2. A method in accordance with claim 1,
characterized in that
at least one of the alignment surfaces (78) is formed as a flattened portion.
3. A method in accordance with claim 1 or claim 2,
characterized in that
the alignment surfaces (78) are arranged in at least substantially the same axial
position at the rotors (28, 30).
4. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
at least one of the alignment surfaces (78) is provided at the rotor (28, 30) during
a workstep in which a pump section (38, 40) of the rotor (28, 30) is formed.
5. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the alignment surfaces (78) are each provided at a position at the rotor (28, 30)
which is located in a pumping space (67), in particular in an expulsion space, in
an assembled state of the pump (10).
6. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the tool (82) for aligning the rotors (28, 30) is inserted into the housing through
an inlet (22) or an outlet of the pump.
7. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the alignment surfaces (78) are each arranged symmetrically with respect to a rotor
cross-section in the aligned state of the rotors (28, 30).
8. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
at least one of the alignment surfaces (78) is provided in the axial direction at
a side of a pump-active region of the rotor (28, 30) at which a torque transmission
element (43) is also provided at the rotor (28, 30).
9. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the tool (82) has a respective one cooperation surface (84) for contact with the alignment
surfaces (78) of the rotors (28, 30) in the aligned state, with the cooperation surfaces
(84) forming a wedge shape.
10. A method in accordance with claim 9,
characterized in that
the wedge shape is self-locking.
11. A method in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the tool (82) has a respective one cooperation surface (84) for contact with the alignment
surfaces (78) of the rotors (28, 30) in the aligned state, with the rotors (28, 30)
being aligned by bringing the cooperation surfaces (84) into contact with the alignment
surfaces (78).
12. A method of aligning rotors (28, 30) of a rotary displacement vacuum pump, in particular
of a screw vacuum pump (10),
wherein the rotors (28, 30) are aligned using alignment surfaces (78) provided at
the rotors (28, 30) by means of a tool (82) adapted to the alignment surfaces (78).
13. A rotary displacement vacuum pump, in particular a screw vacuum pump (10), in particular
manufactured by a method in accordance with any one of the claims 1 to 11, comprising
a housing (16) and two pump-active rotors (28, 30) arranged in the housing (16),
characterized in that
the rotors (28, 30) each have an alignment surface (78) for aligning the rotors (28,
30).
14. A tool (82) for aligning rotors (28, 30) of a rotary displacement vacuum pump (10),
wherein the tool (82) has two cooperation surfaces (84), in each case for contact
with an alignment surface (78) of a respective rotor (28, 30) of the rotary displacement
vacuum pump (10).
15. A system comprising a rotary displacement vacuum pump in accordance with claim 13;
and a tool in accordance with claim 14.
1. Procédé de fabrication d'une pompe à vide volumétrique rotative, en particulier d'une
pompe à vide à vis (10),
comprenant les étapes consistant à :
fournir un boîtier (16),
fournir deux rotors (28, 30) réalisés de façon active en pompage et destinés à être
disposés dans le boîtier (16),
caractérisé par les étapes consistant à :
prévoir une surface d'alignement respective (78) sur les rotors (28, 30) de telle
sorte que, dans un état aligné des rotors (28, 30), les surfaces d'alignement (78)
sont dans une orientation prédéterminée l'une par rapport à l'autre,
aligner les rotors (28, 30) en se basant sur les surfaces d'alignement (78) à l'aide
d'un outil (82) adapté aux surfaces d'alignement (78) dans l'orientation prédéterminée.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'une au moins des surfaces d'alignement (78) est réalisée sous forme de méplat.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les surfaces d'alignement (78) sont disposées au moins sensiblement dans la même position
axiale sur les rotors (28, 30).
4. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que
l'une au moins des surfaces d'alignement (78) est prévue sur le rotor (28, 30) pendant
une étape de travail consistant à réaliser un profil de pompage (38, 40) du rotor
(28, 30).
5. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les surfaces d'alignement (78) sont prévues chacune dans une position sur le rotor
(28, 30) qui, dans l'état assemblé de la pompe (10), se situe dans une chambre de
pompage (67), en particulier dans une chambre d'expulsion.
6. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'outil (82) destiné à aligner les rotors (28, 30) est introduit dans le boîtier à
travers une entrée (22) ou une sortie de la pompe.
7. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les surfaces d'alignement (78) sont, dans l'état aligné des rotors (28, 30), disposées
symétriquement par rapport à une section transversale du rotor.
8. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'une au moins des surfaces d'alignement (78) est prévue en direction axiale sur un
côté d'une zone active en pompage du rotor (28, 30), sur lequel est prévu également
un élément de transmission de couple de rotation (43) sur le rotor (28, 30).
9. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'outil (82) comprend une surface de coopération respective (84) pour venir en appui
contre les surfaces d'alignement (78) des rotors (28, 30), dans l'état aligné, les
surfaces de coopération (84) constituant une forme en coin.
10. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
la forme en coin est réalisée de façon autobloquante.
11. Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'outil (82) comprend une surface de coopération respective (84) pour venir en appui
contre les surfaces d'alignement (78) des rotors (28, 30), dans l'état aligné, les
rotors (28, 30) étant alignés du fait que les surfaces de coopération (84) sont amenées
en appui avec les surfaces d'alignement (78).
12. Procédé pour aligner des rotors (28, 30) d'une pompe à vide volumétrique rotative,
en particulier d'une pompe à vide à vis (10),
dans lequel
les rotors (28, 30) sont alignés en se basant sur des surfaces d'alignement (78),
prévues sur les rotors (28, 30), à l'aide d'un outil (82) adapté aux surfaces d'alignement
(78).
13. Pompe à vide volumétrique rotative, en particulier pompe à vide à vis (10), réalisée
en particulier par un procédé selon l'une des revendications 1 à 11, comportant
un boîtier (16) et deux rotors (28, 30) réalisés de façon active en pompage et disposés
dans le boîtier (16),
caractérisée en ce que
les rotors (28, 30) comprennent chacun une surface d'alignement (78) pour aligner
les rotors (28, 30).
14. Outil (82) pour aligner des rotors (28, 30) d'une pompe à vide volumétrique rotative
(10), l'outil (82) comprenant deux surfaces de coopération (84) destinées chacune
à venir en appui contre une surface d'alignement (78) d'un rotor respectif (28, 30)
de la pompe à vide volumétrique rotative (10).
15. Système comportant une pompe à vide volumétrique rotative selon la revendication 13
et un outil selon la revendication 14.