CN102410224A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明示出和描述了一种真空泵(1)，尤其摇杆式活塞泵、爪式泵或螺杆泵。真空泵具有作为泵装置的至少一个转子(2，3)，其布置在轴(4，5)上。此外，真空泵(1)具有至少一个用于轴(4，5)的支承和/或驱动区域(8，9)以及至少一个汲取腔(7)。在泵过程中，介质通过转子(2，3)的旋转从汲取腔(7)的入口(10)被输送至汲取腔(7)的出口(11)。根据本发明，设置有至少一个气体输送装置(12，13)。该装置构造成用于从支承和/或驱动区域(8，9)离开地在至转子(2，3)和/或至汲取腔(7)的出口(11)的方向上输送介质。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵，尤其摇杆式活塞泵(Waelzkolbenpumpe)、爪式泵或螺杆泵，其带有至少一个具有作为泵装置的转子的轴、至少一个用于轴的支承和/或驱动区域以及至少一个汲取腔，其中，在泵过程中介质通过转子的旋转从汲取腔的入口被输送至汲取腔的出口。在根据本发明的真空泵中，泵装置用于将介质从汲取腔的入口输送至汲取腔的出口。尤其地，本发明涉及一种在汲取腔中无油地且没有接触地干式运转的真空泵，还尤其带有在10²Pa至10^-2Pa的中度真空范围中的极限真空度(Endvakuum)。

背景技术

在研究和工业中的大量过程要求例如在10²Pa至10^-2Pa范围中的真空，其中，经常还须输送冷凝的和/或侵蚀性的蒸汽或气体。为了产生在该范围中的负压，经常使用液体密封的或经润滑的真空泵，例如经油封的转阀式泵。这种泵(在其中所泵入的介质与油或其它液体相接触)的使用具有大量缺点。

出于该原因，为了输送冷凝的和/或侵蚀性的蒸汽或气体在现有技术中使用所谓的干式的真空泵，即在其中所泵入的介质不与液体相接触的泵。

中度真空泵的结构形式是摇杆式活塞泵，也称为罗茨泵。摇杆式活塞泵例如可具有两个8字状的活塞，其没有接触地即无滑磨密封地在合适地形成的壳体中彼此同步地滚动。由此气体被从入口输送至出口。

利用这样的布置可获得大约10至30的压缩比。因此，对于中度真空产生而言，前置泵或多级式的构造是必需的。对于该结构形式不利的是昂贵的构造以及在制造时且在运行中须遵循的狭窄的机械公差。此外，摇杆式活塞泵灵敏地对冷凝物、侵蚀性的介质或微粒起反应。

类似地适用于爪式泵，然而其可达到大约50的压缩比，即利用比罗茨泵更小数量的级来产生。爪式泵也具有不接触地彼此同步地运转的(ablaufend)转子。然而，对于较小的吸气能力，对间隙宽度(Spaltmasse)的要求对于经济上的实现而言太高。

无油运行的中度真空泵的另一流行的结构形式是所谓的螺杆泵。在螺杆泵中，两个螺杆状的转子不接触地在合适地形成的壳体中彼此运转，其中，气体从入口被输送至出口。相比罗茨泵或爪式泵，螺杆泵的优点是高的可能的压缩，这是因为螺杆泵本身可多级地构造，其中，每个螺距作用为级。因此螺杆泵提供了利用仅仅一个转子来获得较低的极限真空度的可能性。在每个轴端仅仅一个转子对的情况下，该转子对的所谓的浮动的支承也是可能的，即转子对仅在单侧被支撑。这允许例如用于维护和清洁目的的简单的拆卸。然而，由现有技术也已知一种螺杆泵，在其中设置有轴关于汲取腔的双侧支承。

在双轴泵例如罗茨泵、爪式泵和螺杆泵中，转子的驱动可通过两个同步运转的电机或通过从单个驱动轴出发用于驱动且用于使转子同步的器件(例如传动装置)来实现。

如果真空泵的轴承和驱动器处在与气体接触的区域中，则这对于许多应用情况可能是不利的，这是因为经常须输送带有一定程度的灰尘成分或蒸汽成分或甚至腐蚀性的气体和蒸汽的气体。甚至，从填充以通常的环境空气的容器的泵出可导致在泵中空气湿气的冷凝。对于许多其它的应用，待输送的介质也包含蒸汽。即使当它不是腐蚀性的时，它也可能以经冷凝的形式以如下方式导致例如轴承的损伤，即，冷凝物洗掉轴承润滑脂且/或在轴承处生锈。

由现有技术已知，为了输送带有灰尘成分和/或蒸汽成分的气体或为了输送腐蚀性的气体和蒸汽使用这样的泵，在其中带有轴承和驱动器的(多个)区域利用在过压下在至汲取腔的方向上的扫气被清洗。这要求通过使用者将带有一定程度的过压的扫气联接到泵处。然而，这种高压气体恰在应用较小的泵时(例如在试验室中或在移动的应用情况中)经常不能供使用。

替代地，(多个)驱动区域也可通过一个或多个轴密封垫与汲取腔分开。然而，这种轴密封垫在该位置处须是干式运转的，这是因为否则润滑剂可能污染真空区域。然而，干式运转的轴密封垫具有受限的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是，使得在汲取腔中干式地且无接触地(即无滑磨密封地)工作的、紧凑的且同时经济地制造的且待运行的真空泵对于从大气压力至中度真空的范围可供使用，利用该真空泵也可输送包含可冷凝的蒸汽或侵蚀性的材料的介质，而不对泵产生损坏。

前面所提及的目的利用根据权利要求1的真空泵来实现。气体输送装置用于使由真空泵所输送的气体和蒸汽以及在其中所包含的灰尘与支承和/或驱动区域远离。它可区别于本来的泵装置或者转子，本来的泵装置或者转子在汲取腔内压缩且将介质从汲取腔的入口输送至出口。在本来的泵装置或转子与根据本发明所设置的气体输送装置之间存在的结构上的区别导致在泵运行时不同的流动引导特性且/或导致不同的压缩比。真空泵的在汲取腔中压缩介质的元件(即转子)尤其构造成螺杆、爪、旋转活塞或罗茨旋转活塞，且根据本发明所设置的气体输送装置可构造成单独的构件或一体地构造。优选地，转子和气体输送装置一体地集成到轴中。同样地可能将轴、转子和根据本发明所设置的气体输送装置构造成单独的构件或一体地构造。

优选地，在汲取腔与支承和/或驱动区域之间未设置有滑磨的密封。

尤其地，对于根据本发明的真空泵不是必须是，将在过压下的扫气输送给支承和/或驱动区域或在轴承和/或驱动区域与汲取腔之间的区域。

优选地，气体输送装置可相邻于支承和/或驱动区域设置在汲取腔的大气侧或者压力侧上且构造成用于相反于转子的输送方向和/或在至出口的方向上输送介质。

补充地或替代地，气体输送装置也可相邻于支承和/或驱动区域布置在汲取腔的吸入侧上且构造成用于在转子的输送方向上和/或在至出口的方向上输送介质。

根据本发明的气体输送装置如此地构造，即，由泵装置所输送的介质不可或仅可较少量地达到支承和/或驱动区域。此外，根据本发明的气体输送装置可被用于将在真空泵的泵过程中从汲取腔中流出且进入到在汲取腔与毗邻的支承和/或驱动区域之间的区域中的介质输送回到汲取腔中和/或至出口。

气体输送装置可布置在用于轴的支承和/或驱动区域与转子之间的区域中。进一步优选地，气体输送装置布置在限制汲取腔的汲取腔壳体内。原理上，气体输送装置也可布置在汲取腔之外，尤其在用于轴的毗邻的支承和/或驱动区域与汲取腔壳体之间的区域中。

在另一优选的实施形式中，根据本发明的真空泵为了支承件、轴同步器件和轴驱动器件的布置具有至少一个在汲取腔的大气侧上或者在压力侧上的共同的支承和驱动区域。用于轴的相应的支承和驱动区域原理上也可设置在汲取腔的吸入侧上。优选地，在汲取腔与支承和/或驱动区域之间不存在滑磨的密封。

对于带有多个相应地关联于至少一个支承和/或驱动区域的、具有转子的轴的真空泵，每个支承和/或驱动区域优选地关联有至少一个气体输送装置。原理上，也可设置有用于多个轴的共同的气体输送装置。

根据本发明的带有两个轴的真空泵可如此地具有双管式的构造，即，入口设置在汲取腔的中间且气体在汲取腔的中间被吸入且朝向两侧输送，使得大气压力可贴靠在汲取腔的两端处。带有双管式的构造的双轴真空泵可在一个或在两个轴端部处具有用于轴的支承和/或驱动件和根据本发明所设置的关联于相应的支承和/或驱动区域的气体输送装置以及必要时用于扫气供给的装置。

在根据本发明的带有两个轴的真空泵的一种替代的实施形式中，至少在汲取腔中可设置有浮动的转子，其中，轴未被支撑在该汲取腔的吸入侧上。

根据本发明的带有两个轴的真空泵可基于罗茨原理和/或爪原理以多级泵的形式来构建。对于这些泵类型，“大气侧”表示多级式布置的朝向大气的压缩级。然而优选地，根据本发明的带有两个轴的真空泵是螺杆泵。

在根据本发明的真空泵中所设置的气体输送装置可以以集成的带有至少一个风扇叶片的风扇的形式或以带有至少一个转子的鼓风压缩器(Geblaseverdichter)的形式或以分子泵(例如Holweck级)的形式来构建或者工作。在汲取腔中的泵过程中可达到过压水平。根据本发明的真空泵的出口也可与管道或其它的设备(例如冷凝器或洗气瓶)相连接，用于引出所泵入的蒸汽和气体。

根据所输送的介质量在泵出口处因此可产生1至50mbar数量级的过压。相同数量级的过压也可通过吸入具有较高压力水平的介质产生，例如，当介质被从在其中存在过压的封闭的容器中吸入时。

气体输送装置相应地须能构建足够高的压力，以便克服背压且确保所输送的介质不可被挤压到支承和/或驱动区域中。例如，可设置有特别形成的径向风扇，以便产生足够高的压力水平。

有利地，可使用在3000至25000转/分钟的较高的真空泵转速。替代地，气体输送装置也可如侧通道鼓风机那样构造，其中，此处较高的转速也是有利的。

优选地，气体输送装置的旋转元件(例如风扇叶轮或其它的转子)直接由真空泵的轴(在带有两个轴的真空泵中由一个或两个轴)驱动或装配在其上。

根据本发明的真空泵可具有限制汲取腔的壳体，其中，气体输送装置布置在转子与汲取腔壳体的外壁之间，即布置在汲取腔内，且轴被引导穿过壳体至支承和/或驱动区域。原理上，气体输送装置也可布置在本来的汲取腔壳体之外在汲取腔壳体与支承和/或驱动区域之间的区域中。

为了实现冷凝物排出，汲取腔壳体可具有至少一个从壳体中的开口(其作为用于真空泵的轴的轴套管)出发的排出斜面。排出斜面可在轴套管的整个圆周上轮缘状地延伸。如果风扇叶轮设置作为另外的气体输送装置，则风扇叶轮可在与转子背离一侧匹配于排出斜面的倾斜。气体输送装置或者风扇叶轮的靠近轴的部分和/或毗邻的汲取腔壳体的靠近轴的部分可在与汲取腔背离一侧比气体输送装置和壳体的远离轴的部分更靠近于汲取腔布置，使得汲取腔中的冷凝物不能或很难通过在轴与汲取腔壳体之间的缝隙流出。

如果根据本发明的真空泵具有两个相应带有至少一个转子的轴，则每个轴可关联有至少一个根据本发明所设置的气体输送装置，其中，气体输送装置也可共同作用为同步传动装置用于轴的同步。例如，两个轴的同步可通过共同作用为同步传动装置的风扇叶轮实现。风扇叶轮可相应地具有外齿部，其中，齿部处于接合且可引起两个轴的同步。

在本发明的一种替代的实施形式中，为了实现开头所提及的目的，在真空泵中尤其补充于上面所描述的气体输送装置，设置有与汲取腔的出口相连接的用于将介质从汲取腔中吸出的抽吸装置。抽吸装置优选地布置在本来的真空泵之外且与出口管相连接，其中，在汲取腔中所输送的蒸汽和气体被从真空泵的大气侧的区域中或者通过汲取腔的出口吸出。尤其地，抽吸装置构造用于在真空泵的出口处的充分的压力下降，使得介质不可通过轴套管从汲取腔流出到支承和/或驱动区域中。

一旦抽吸装置构建足够的输送压力，使得在真空泵的出口处始终存在一定程度的负压，则原理上也可能取消附加于本来的泵装置所设置的先前所描述的类型的集成的气体输送装置，其中，支承和/或驱动区域的保护可通过从外部吸入的扫气实现。

抽吸装置可由真空泵的轴驱动且/或装配在其上，其中，优选地，用于驱动抽吸装置的轴在与汲取腔背离一侧被从优选地大气侧的支承和/或驱动区域中引出。

例如，集成的侧通道鼓风机可设置为抽吸装置，其使得优选地大于50mbar的压力构建成为可能。该鼓风机也可充当用于根据本发明的真空泵的前置压缩器。对此，真空泵的大气侧的区域可设计成，鼓风机同时将气体或蒸汽从支承和/或驱动区域中且还将泵入的介质从汲取腔中吸取和压缩。压缩器可设置在根据本发明的真空泵外侧(例如在自由的轴端部上)且/或被单独地驱动。通过布置在真空泵外侧，例如对于侧通道压缩器得出如下优点，即，压缩器的转子的直径不受限制于真空泵的转子直径。

从支承和/或驱动区域中引出的轴也可被使用在本发明的两个在上面所描述的替代的实施形式中，以便例如借助于所安放的传统的风扇提供用于冷却根据本发明的真空泵的冷空气流。

为了进一步改进支承和/或驱动区域的保护可设置有从环境中到在支承和/或驱动区域与汲取腔之间的区域中和/或直接到支承和/或驱动区域中的扫气供给，尤其空气和/或氮气供给。在此，扫气优选地不以过压来输送，而是被吸入。如果从外部进入的气体是环境空气，则不需要外部的扫气接口。在一种优选的实施形式中，扫气可毗邻地和/或直接地从外部进入到支承和/或驱动区域中，该支承和/或驱动区域朝向汲取腔毗邻于根据本发明所设置的气体输送装置，从而由气体输送装置在汲取腔和/或出口方向上输送扫气。如果抽吸装置设置用于通过汲取腔的出口来吸取，则扫气由于由抽吸装置引起的压力下降而在出口处通过轴套管也可被吸取到汲取腔中。

在此，在真空泵的吸入侧上，设置气体输送装置不是强制必需的，这是因为在运行中在真空泵的吸入侧上绝大多数情况存在负压，使得扫气从外部通常即使在无额外的气体输送装置的情况下被从支承和/或驱动区域或在支承和/或驱动区域与汲取腔之间的区域中吸到汲取腔中。然而，通过在吸入侧上的气体输送装置，在吸入侧上有较高的压力的情况下也确保扫气进入到汲取腔中，其中，扫气的体积流量优选地非常小，以便不影响或仅略微影响泵的极限真空度。

扫气流也可由使用者借助于阀来调整，这可适用于根据本发明的真空泵的吸入侧和/或压力侧。例如，扫气体积流量可根据灰尘量或蒸汽量和极限真空度要求来调整。阀的控制也可自动地依赖于过程参数(例如吸取压力)或根据时间来实现。可电机操纵的阀在运行结束之后可被同时用作扫气阀，对此将在下面作进一步讨论。

为了不危及在泵过程中可达到的(较低的)压力水平，限制供给给汲取腔的扫气的体积流量。对于这种情况，即，通过气体输送装置和/或与出口相连接的抽吸装置从支承和/或驱动区域在汲取腔的方向上输送或者吸取扫气，扫气体积流量例如可通过在支承和/或驱动区域与汲取腔和/或大气之间扫气通道(通过其扫气被引导)的合适的匹配，和/或通过气体输送装置的合适的结构上的设计和/或通过至少一个可调整的阀如此地来调整，即，通过扫气供给不产生或仅产生在汲取腔中少许的压力提高。

如果扫气流经支承和/或驱动区域，则通过扫气可引起设置用于轴的驱动的驱动单元的冷却。当驱动单元与轴的轴承一起布置在共同的支承和驱动腔中时，这是特别有利的。

在本发明的另一实施形式中，为了实现开头所提及的目的设置成，介质和/或扫气通过至少一个布置在支承和/或驱动区域与毗邻的汲取腔之间的间隙被吸出。为了抽吸，壳体例如可具有抽吸通道，其联接到抽吸装置处且通到间隙中。显然，此处所描述的实施形式也可与上面所描述的实施形式中的任一个相组合。

在带有具有两个可彼此同步地在相对而置的方向上转动的转子的轴的根据本发明的真空泵中，轴的同步可通过磁力的传动装置实现。在此，同步通过无接触地移动经过彼此的圆盘等实现，其通过由于相应的磁化或所安装的磁铁的磁力保持在同步中。优选地，镜像地在圆周上交替地极化的永磁体可安装到圆盘上。因为两个圆盘不接触，所以磁力的传动装置安静地、无磨损地且因此也无润滑剂地运转。

如果这样的磁力的传动装置利用用于产生磁场的合适地布置的线圈被包围且线圈合适地对应于经磁化的圆盘的位置被通电，则类似于无刷的直流驱动器或同步电机获得同步的双轴驱动器，其中，传动装置的经磁化的圆盘充当电机转子。例如，可设置有仅部分地尤其半圆形地至四分之三圆形地包围圆盘的电机定子。结果，驱动器被集成到以无刷的双轴同步电机形式的磁力的传动装置中。

优选地，组合的驱动和同步装置靠近轴支承地来安装，其中，用于轴的驱动件和用于轴支承的支承件布置在共同的支承和驱动区域中。以该方式，获得紧凑的且完全无接触的布置，其中，除了轴承润滑脂之外，在驱动区域中不可设置有润滑剂。在本发明的意义中，“同步”就此而言不仅指没有接触地移动经过彼此的圆盘关于从外施加的磁场的旋转而且指圆盘彼此相对的旋转。

当在汲取腔与毗邻的支承和/或驱动区域之间未设置有滑磨的密封时，特别优选地可使用这样的双轴同步驱动器。双轴同步驱动器可(类似于基于两个分开的、电子同步的电机的驱动器)完全无润滑剂地工作，然而相比后者允许明显更紧凑的构造。双轴同步驱动器在根据本发明的真空泵中的使用因此有助于真空泵的较小的结构体积。本来的支承区域可被单独地密封，其中，集成到轴承中的密封器件阻止润滑剂从轴承中的流出。此外，在根据本发明的真空泵中所设置的气体输送装置保护支承和/或驱动区域免于泵入的介质。因为在双轴同步驱动的情况下润滑剂因此不须被阻止从驱动区域中流出且泵入的介质通过气体输送装置的作用被阻止进入驱动区域中，所以根据本发明的真空泵的构造在汲取腔与毗邻的支承和/或驱动区域之间完全无滑磨的密封的情况下也可用于带有侵蚀性的灰尘、气体和蒸汽的应用。这是极其有利的，因为因此创造了一种完全没有接触的和因此无磨损且免维护的驱动系统。

如果设置有轴通过磁力的传动装置的同步，则根据本发明所设置的气体输送装置的处在接合中的齿轮可共同作用为在磁力的传动装置失效时的应急传动装置。例如，气体输送装置的风扇叶轮可具有在风扇叶轮的圆周上延伸的外齿部。然而优选地，气体输送装置的这样的齿轮如此地设计，即，其仅在磁力的传动装置失效时产生齿轮的接触。由此，在真空泵的正常的运行状态中(在同步时仅通过磁力的传动装置)减少或者排除在齿轮处的磨损和运转噪声的形成。原理上，应急齿轮也可设置为单独的构件，其靠近磁力的传动装置的圆盘布置。

对于带有非腐蚀性的气体和蒸汽的应用情况，根据本发明的真空泵的接触介质的零件例如可由铝、钢或合适的塑料制成。对于带有腐蚀性的气体和蒸汽的应用情况，接触介质的零件的表面设有相应地化学上稳定的覆层，例如氟基塑料，诸如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)或类似的材料，或由化学上稳定的固体材料(Vollmaterial)例如不锈钢，或化学上稳定的塑料例如聚苯硫醚(PPS)、TCTFE等制成。在一种优选的实施形式中，根据本发明的真空泵的转子由相比通常所使用的钢材非常轻的塑料制成。这减少了可能存在的不平衡，由此减少了可导致轴的振动进而导致转子彼此间或与壳体的碰撞。此外，这样的塑料例如PPS或聚醚醚酮(PEEK)具有较高的化学稳定性且具有必要时通过附加物还可增强的、有利的优化摩擦的特性，其可在转子的可能的碰撞时限制损伤。最后，以注塑工艺由塑料构成的转子可被安装到转子轴上。在此，例如气体输送装置的风扇叶片可容易地一起被模制，这使得低成本的、与转子一体式的制造成为可能。

一旦不可排除支承和/或驱动区域以所输送的腐蚀性介质的(少许的)污染，尤其在根据本发明的真空泵的静止状态中，进一步尤其当在运行结束之后未设置有清洗时，支承和/或驱动区域也可抗腐蚀地来设计。就此而论，可设置有例如由不锈钢或陶瓷制成的球轴承，尤其在使用全氟聚醚润滑材料(PFPE润滑材料)和PPS或PEEK球保持架时，其中，轴可涂覆以合适的抵抗介质的材料。一旦驱动器被直接集成到支承区域中，它也可通过相应的覆层来保护。在带有磁力的传动装置的双轴同步电机中，这可通过磁性的圆盘以及定子板的覆层实现，或可在覆层的、磁性的圆盘与电机定子之间设置有薄的、化学稳定的、气密的分隔壁。

汲取腔可与扫气管相连接，其中，扫气管可在汲取腔的入口的区域中通到汲取腔中。原理上，然而也可能的是，扫气管在另一位置处被引导穿过根据本发明的真空泵的壳体，且通到汲取腔中。此外，与汲取腔的入口可连接有吸入管，以用于吸取待压缩的介质。在扫气管中和/或在吸入管中可设置有至少一个阀，其中，用于根据本发明的真空泵的轴的驱动单元的控制和阀控制可借助于共同的控制装置实现。

本发明的一个特别优选的实施形式设置成，设置有通到汲取腔的入口中的入口管或者吸入管和/或与汲取腔和/或吸入管相连接的扫气管，其中，吸入管具有吸入阀且扫气管具有扫气阀，且其中，设置有用于控制阀且用于控制用于轴的驱动单元的控制装置。为了在关断过程期间清洗根据本发明的真空泵，控制优选地如此构造，即，在泵过程结束时首先关闭入口阀且泵过程或者转子轴(n)的旋转继续运行例如1至5min的受限制的时间，以便在扫气阀打开时利用扫气清除处在汲取腔中的气体和蒸汽。在此，转子轴(n)的旋转必要时在转速降低的情况下实现。在确定的时间之后，泵过程或者转子轴(n)的旋转结束且扫气阀被关闭。

入口阀和/或扫气阀优选地被电机操纵。阀的开关可手动地通过使用者实现或自动地依赖于过程参数(例如吸入压力)实现或也可取决于时间实现。泵可在故障状态的情况下，例如在电力故障的情况下，以及在泵过程结束时通过关闭入口阀真空密封地来关断，其中，入口阀在扫气过程结束之后(当泵驱动器被关断时)也保持关闭。

此外，在真空泵的与汲取腔的出口相连接的出口管中可布置有止回阀，以便阻止气体在泵运行期间周期性地回流到汲取腔中且确保安静的泵运行。

详细地，得出大量设计和改进根据本发明的真空泵的可能性。对此，一方面参照从属权利要求而另一方面在参考附图的情况下参照本发明的实施形式的下面的详细的描述。

附图说明

之前所描述的特征和根据附图在下面所描述的特征需要时可彼此组合，即使它未详细地明确地描述时。此外，对于所描述的特征中的每个，尤其与权利要求1的前序部分的特征相联系，可以有独特创造性的意义。

其中，

图1显示了根据本发明的真空泵的第一实施形式的示意性的横截面视图，

图2a、2b显示了在图1中示出的气体输送装置的风扇叶轮，

图3以示意性的横截面视图显示了根据本发明的真空泵的第二实施形式，

图4以示意性的横截面视图显示了根据本发明的真空泵的第三实施形式以及

图5显示了根据本发明的真空泵的示意图，在其中可利用扫气实现泵的清洗。

具体实施形式

在图1中示出了带有两个转子2、3的干式运转的真空泵1。这些转子处在轴4、5上。此外，设置有汲取腔壳体6，其与两个转子2、3共同地限定汲取腔7。转子2、3仅示意性地示出且例如在真空泵1的罗茨结构形式、爪结构形式或螺杆结构形式中可彼此处在啮合的接合中。转子2、3的外圆周以较小的间距然而无接触地移动经过汲取腔7的壁。转子2、3被轴向平行地引导通过轴4、5。轴4、5支撑在支承和/或驱动区域8、9中且被同步地驱动。支承和/或驱动区域8、9布置在壳体件8a、9a中。

在轴4、5和因此转子2、3的同步旋转时，气态的介质从入口10被输送至汲取腔7的出口11。转子2、3形成真空泵1的本来的泵装置且用于输送和/或压缩介质。出口11例如可处于大气压力，而在入口10处对于经驱动的轴4、5，即在转子2、3旋转时形成负压。

汲取腔壳体6具有轴套管14，轴4、5被引导通过轴套管14到支承和/或驱动区域8、9中。在汲取腔7与支承和/或驱动区域8、9之间此处未设置有滑磨的密封器件，使得吸入侧的支承和/或驱动区域8在真空泵1的通常的运行状态中处于负压水平，而在压力侧的支承和/或驱动区域9的区域中的压力对应于环境压力。

在示出的真空泵1中，在转子2、3与支承和/或驱动区域8、9之间设置有气体输送装置12、13。它相应地在离开支承和/或驱动区域8、9的方向上和在至转子2、3和/或至汲取腔7的出口11的方向上产生气体输送流。气体输送装置12、13在汲取腔壳体6内布置在一方面相应地毗邻的支承和/或驱动区域8、9与另一方面转子2、3之间。

此外，气体输送装置12、13布置在轴4、5上且由它们驱动。因此，在真空泵1运行时，灰尘、气体和蒸汽由气体输送装置12、13在至转子2、3和/或至出口11的方向上被送回，使得支承和/或驱动区域8、9被保护免受这些灰尘、气体和蒸汽。气体输送装置12、13阻止，在汲取腔7中所输送的介质和因此气体、灰尘、蒸汽通过轴套管14向外被挤压到真空泵1的环境区域中和/或到毗邻的支承和/或驱动区域8、9中。当扫气尤其环境空气从外部供给且由气体输送装置12、13输送到汲取腔7中且至入口11时，支承和/或驱动区域8、9的保护可被进一步加强。

因为在真空泵1运行时在靠近入口10的吸入侧的区域中和因此也在毗邻的支承和/或驱动区域8中构造有负压水平，所以此处优选地未设置有或仅设置有非常少的外部扫气的供给。除了先前所描述的可能性之外，为了将较少配量的且必要时可调整的扫气流供给给支承和/或驱动区域8和/或在支承和/或驱动区域8与汲取腔7之间的区域15，用于支承和/或驱动区域8的壳体件8a在真空泵1的吸入侧上基本上气密地与汲取腔壳体6相连接。

未示出的是，气体输送装置12不须强制地设置在真空泵1的吸入侧上。原理上，由于存在的负压可能，仅通过受限制的和必要时可调整的扫气流(其供给给支承和/或驱动区域8和/或区域15)来保护吸入侧的支承和/或驱动区域8免受来自汲取腔7的气体和蒸汽。

真空泵1靠近出口11的压力侧区域和相邻的支承和/或驱动区域9处在大气压力下。因此，如下不是必须的，即，用于支承和/或驱动区域9的壳体件9a气密地与汲取腔壳体6相连接。此处，扫气尤其处于环境压力的环境空气可通过通道14a和轴套管14供给给汲取腔7。通道14a在外部可设有气体接口。补充地和/或替代地也可能直接穿过支承和/或驱动区域9吸取扫气，其中，壳体件9a须具有用于扫气的对应的进入孔(未示出)。

图1显示了带有在汲取腔7的一侧上的入口10且带有在汲取腔7的另一侧上的出口11的真空泵1。如下未示出，即，真空泵1也可具有双管式的构造，在其中对应于在图1中示出的真空泵1中的入口10和出口11的位置设置有在汲取腔7的中间区域中的入口和相应地在汲取腔7的两端处的出口。在该情况中，在两个出口处存在大气压力。

在图2a和2b中显示了作为带有风扇叶轮16、17的风扇的气体输送装置12、13的示例性构造。风扇叶轮16、17布置在轴4、5上且由它们驱动。根据图2a，风扇叶轮16具有直的翼片18。由此，由风扇叶轮16所输送的体积流量不依赖于旋转方向。根据图2b，风扇叶轮17也可具有弯曲的翼片19，从而可实现有效的气体输送，其中，然而输送方向通过风扇叶轮17的预先给定的旋转方向来限定。

在图3中示出了带有浮动的(即在轴4、5仅单侧支承的情况中)转子2、3的真空泵1。结构上相同地构造的和/或功能相同的构件设有相同的附图标记。

根据图3中示出的实施形式，在吸入侧未设置有支承和/或驱动区域8，从而在吸入侧上不可释放轴承润滑脂等。

类似于在图3中示出的带有浮动的转子2、3的结构形式，真空泵1也可具有轴4、5，其相应地在两个轴端部处具有转子2、3。在该情况中，轴4、5通过图3的支承和/或驱动区域9的壳体件9a向下伸出。在向下伸出的轴端部处那么同样地设置有转子2、3，其布置在另外的汲取腔7(通过另外的汲取腔壳体6限制)中。显然，在另外的汲取腔7的侧面上也可设置有气体输送装置13，以便也在该侧面上保护支承和/或驱动区域9免受来自另外的汲取腔7的灰尘、气体和蒸汽的侵入。之前所描述的布置的两个汲取腔7可与其转子对串联地或并联地连通，这相应地影响于压力比例(真空或大气压力)且也可具有对可能的扫气供给(设置有扫气供给或者未设置有或仅非常少的扫气供给)的影响。

图4中的示意性的截面图显示了真空泵1的一个优选的实施形式，在其中转子2、3被浮动地支承。轴4、5通过磁力的传动装置20来同步，其中，轴4、5的驱动器构造成集成的双轴同步电机。

支承和驱动区域9具有用于支承轴4、5的支承件22、23，其中，支承件22、23可构造成球轴承。在支承件22、23之间安装有带有在外圆周处的永磁体的圆盘24、25，其中，永磁体镜像地在圆周上交替地被极化。通过永磁体的相互的力，圆盘24、25和因此轴4、5同步。圆盘24、25彼此以较小的间距运转，从而形成无接触的磁力的传动装置20。圆盘24、25径向在外部由电机定子26包围，电机定子26由带有由未示出的控制电子装置适当地通电的绕组的叠片组(Blechpaket)构成，以便将磁化的圆盘24、25置于同步的旋转中。示出的布置因此形成双轴同步电机。在此，术语“同步”不仅涉及圆盘24、25关于从外部施加的磁场的旋转而且涉及圆盘24、25彼此相对的旋转。

未示出的是，气体输送装置13可具有处于外部的齿部且可处在相互的、无接触的接合中，以便对于由圆盘24、25形成的磁力的传动装置20失灵的情况用作应急传动装置。

在该示例中，汲取腔壳体6与限制支承和驱动区域9的壳体件9a处于流动连接中。

在真空泵1的运行中，通过气体输送装置13的作用确保，没有灰尘、气体和蒸汽可从汲取腔7(即真空泵1的在其中布置有转子2、3的区域)流入到支承和驱动区域9中。为了支持该效果，由空气输送装置13在至汲取腔7的方向上从支承和驱动区域9中输送从外部供给的扫气流21。为此，壳体件9a具有通道27、28，其中，通道28与轴套管14流动引导地相连接。通过扫气，支承和驱动区域9非常有效地被保护免受来自汲取腔7的灰尘、气体和蒸汽，其中，扫气流21附加地有助于冷却轴4、5的由圆盘24、25和定子26形成的驱动器。在扫气通道27的入口处，优选地可设置有气体接口，从而一旦不期望供给环境空气作为扫气，则可供给惰性气体或其它的扫气。

原理上，补充地和/或替代地也可能的是，扫气直接从外部吸取且通过轴套管14进入汲取腔7中。那么这尤其当扫气不应流经支承和驱动区域9时有效。在该情况中，扫气通道可直接连接真空泵1的外部区域或者周围环境与轴套管14。此外，处于外部的气体接口可设置用于供给惰性气体。此外，可设置有处于外部的过滤器，以便阻止灰尘等随扫气进入。

如还由图4得出的那样，真空泵1的形成汲取腔壳体6的部分可具有从轴套管14出发的排出斜面29，其充当冷凝物出口。在此，气体输送装置13的与汲取腔7背离的侧面以及汲取腔壳体6的毗邻的部分如此地成形，即，靠近轴的部分相应地比远离轴的部分更靠近汲取腔7处。由此避免，液态的冷凝物可从汲取腔7中流到支承和驱动区域9中，即不依赖于真空泵1的安装位置。

对于所有之前所描述的替代的实施形式适用的是，气体输送装置12、13也可布置在汲取腔7之外，即在限制汲取腔7的汲取腔壳体6之外，即在汲取腔壳体6与毗邻的支承和/或驱动区域8、9之间。

根据图5，在运行结束时可设置有真空泵1利用扫气的清洗。为了该目的，设置有通在汲取腔7的入口10中的吸入管30和与汲取腔7相连接的扫气管31，其中，吸入管30具有吸入阀32且扫气管31具有扫气阀33，且其中，设置有用于操纵阀32、33的控制装置34，其也控制轴4、5的驱动。阀32、33被电机地或电磁地驱动。在示出的实施形式的情况下，扫气管31通到在吸入阀32与入口10之间通到汲取腔7中的吸入管30中。原理上，扫气管31也可直接通到汲取腔7中。

控制装置34如此地构造，即，在泵过程结束时吸入阀32首先被关闭。随后，扫气阀33被打开，这引起扫气进入汲取腔7中。轴4、5在该扫气过程中继续被驱动，必要时以降低的转速继续被驱动。在确定的时间之后，轴4、5的旋转结束且扫气阀33同样被关闭。

此外，止回阀35可布置在出口管36中，出口管36通到真空泵1的出口11中。由此，可实现在泵运行时的噪声降低。此外，可设置有消声器或气体转向部，以便进一步减少在泵运行时的噪声形成。

示出的实施形式的所有特征可任意地彼此组合，即使它未详细地进行描述。

Claims (15)

1.一种真空泵(1)，其带有至少一个具有作为泵装置的转子(2，3)的轴(4，5)、至少一个用于所述轴(4，5)的支承和/或驱动区域(8，9)以及至少一个汲取腔(7)，其中，在泵过程中介质通过所述转子(2，3)的旋转从所述汲取腔(7)的入口(10)被输送至所述汲取腔(7)的出口(11)，其特征在于，设置有至少一个气体输送装置(12，13)且所述气体输送装置(12，13)构造成用于从所述支承和/或驱动区域(8，9)离开地在至所述转子(2，3)和/或至所述汲取腔(7)的出口(11)的方向上输送所述介质。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述气体输送装置(12，13)布置在用于所述轴(4，5)的所述支承和/或驱动区域(8，9)与所述转子(2，3)之间，其中，优选地，所述气体输送装置(12，13)布置在限制所述汲取腔(7)的汲取腔壳体(6)内。

3.根据权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，气体输送装置(13)仅设置在所述真空泵的面对所述汲取腔(7)的出口(11)一侧处，且在所述真空泵的面对所述汲取腔(7)的入口(10)一侧处优选地仅扫气流被输送。

4.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，作为气体输送装置(12，13)设置有带有至少一个风扇叶轮(16，17)的风扇。

5.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，所述空气输送装置(12，13)由所述真空泵的轴(4，5)驱动且/或装配在所述轴(4，5)上。

6.根据权利要求2且必要时根据权利要求3至5中任一项所述的真空泵，其特征在于，所述气体输送装置(12，13)布置在所述转子(2，3)与所述汲取腔壳体(6)的外壁之间且所述轴(4，5)被引导穿过所述汲取腔壳体(6)。

7.根据权利要求6所述的真空泵，其特征在于，所述汲取腔壳体(6)具有至少一个从轴套管(14)开始的用于冷凝物排出的排出斜面(29)，其中，优选地所述气体输送装置(13)的与所述汲取腔(7)背离的侧面以及所述汲取腔壳体(6)的毗邻的部分如此地成形，即，靠近轴的部分相应地比远离轴的部分更靠近地处于所述汲取腔(7)处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，设置有两个相应地具有至少一个转子(2，3)的轴(4，5)，其中，每个轴(4，5)关联有至少一个气体输送装置(12，13)，且其中，优选地，所述气体输送装置(12，13)共同作用为同步传动装置用于所述轴(4，5)的同步。

9.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，设置有到在所述支承和/或驱动区域(8，9)与所述汲取腔(7)之间的区域中和/或直接到所述支承和/或驱动区域(8，9)中的扫气供给。

10.一种真空泵(1)，其带有至少一个具有作为泵装置的转子(2，3)的轴(4，5)、至少一个用于所述轴(4，5)的支承和/或驱动区域(8，9)以及至少一个汲取腔(7)，其中，在泵过程中介质通过所述转子(2，3)的旋转从所述汲取腔(7)的入口(10)被输送至所述汲取腔(7)的出口(11)，尤其根据前述权利要求中任一项所述，其特征在于，通过布置在所述支承和/或驱动区域(8，9)与所述汲取腔(7)之间的间隙(15，14a)所述介质和/或扫气能够利用与所述间隙(14a，15)相连接的抽吸装置吸出。

11.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，设置有具有两个彼此同步地能够在相反方向上转动的转子(2，3)的轴(4，5)和构造用于磁驱动且用于所述轴(4，5)的磁同步的双轴同步电机。

12.根据权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述双轴同步电机和用于两个所述轴(4，5)的轴支承的支承件(22，23)布置在共同的支承和驱动区域(9)中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，设置有通到所述汲取腔(7)的入口(10)中的带有吸入阀(32)的吸入管(30)和/或与所述汲取腔(7)和/或与所述吸入管(30)相连接的带有扫气阀(33)的扫气管(31)，且设置有用于所述阀(32，33)的控制装置(34)。

14.根据权利要求13所述的真空泵，其特征在于，所述控制装置(34)与用于所述轴(4，5)的驱动单元的另外的控制装置相联结。

15.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵，其特征在于，所述真空泵是摇杆式活塞泵、爪式泵或优选地螺杆泵。

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