DE112017001468T5

DE112017001468T5 - Scroll pump tip seal

Info

Publication number: DE112017001468T5
Application number: DE112017001468.9T
Authority: DE
Inventors: Nigel Paul Schofield
Original assignee: Edwards Ltd
Current assignee: Edwards Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2018-12-20
Also published as: TW201740022A; WO2017163017A1; GB2548607A; GB2548607B; GB201604961D0

Abstract

Eine Scrollpumpe (10) weist eine feststehende Spirale (26) und eine umlaufende Spirale (28) auf. Die Basisteile (38, 46) der Spirale sind mit jeweiligen Basisdichtungen (54, 56) versehen, um zwischen den Hauptflächen (36, 44) der Basisteile (38, 46) und den gegenüberliegenden Spiralwand-Spitzenflächen (40, 48) abzudichten. Ein oder mehrere umlaufende Spiralvorspanner sind vorgesehen, um die feststehende Spirale (26, 28) elastisch gegeneinander zu drücken.

A scroll pump (10) has a fixed scroll (26) and a revolving scroll (28). The base portions (38, 46) of the spiral are provided with respective base seals (54, 56) for sealing between the major surfaces (36, 44) of the base portions (38, 46) and the opposed spiral wall tip surfaces (40, 48). One or more circumferential spiral pretensioners are provided to resiliently urge the fixed scroll (26, 28) against each other.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Scrollpumpen-Spitzendichtung.The invention relates to a scroll pump tip seal.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bekannte Scrollverdichter oder -Pumpen weisen eine feststehende Spirale, eine umlaufende Spirale, und einen Antriebsmechanismus für die umlaufende Spirale auf. Der Antriebsmechanismus ist dafür konfiguriert, eine relative Umlaufbewegung der umlaufenden Spirale mit Bezug auf die feststehende Spirale zu bewirken, um das Pumpen eines Mediums zwischen einem Pumpeneinlaß und einem Pumpenauslaß zu bewirken. Die feststehende und die umlaufende Spirale weisen jeweils eine aufstehende Spiralwand auf, die von einer etwa kreisförmigen Basisplatte wegragt. Jede Spiralwand hat eine Kanten- oder Spitzenfläche, die entfernt von und etwa senkrecht zur jeweiligen Basisplatte verlaufend angeordnet ist. Die umlaufende Spiralwand ist dafür konfiguriert, mit der feststehenden Spiralwand während des Umlaufs der umlaufenden Spiralwand ineinander zu greifen, so dass die relative Umlaufbewegung der Spiralen aufeinanderfolgende Gasvolumen in zwischen den Spiralwänden gebildeten Taschen einschließt und vom Einlaß zum Auslaß pumpt.Known scroll compressors or pumps include a fixed scroll, a orbiting scroll, and a rotating scroll drive mechanism. The drive mechanism is configured to cause relative orbital motion of the orbiting scroll with respect to the fixed scroll to cause pumping of a medium between a pump inlet and a pump outlet. The fixed and the circumferential spiral each have an upstanding spiral wall, which protrudes from an approximately circular base plate. Each spiral wall has an edge or tip surface disposed away from and approximately perpendicular to the respective base plate. The orbiting scroll wall is configured to interlock with the stationary scroll wall during rotation of the orbiting scroll wall so that the relative orbital motion of the scrolls encloses successive volumes of gas in pockets formed between the scroll walls and pumps from the inlet to the outlet.

Eine Scrollpumpe kann eine trockene und nicht geschmierte Pumpe sein. In diesem Fall ist die Spitze jeder Spiralwand mit einer Spitzendichtung versehen, die gegen die Basisplatte der anderen Spirale abdichtet. Die Spitzendichtungen sind in Nuten angeordnet, die in den Spitzen der Spiralwände gebildet sind, und sind typischerweise aus PTFE hergestellt. Es kann ein kleiner Spalt zwischen der Basis jeder Nut und der gegenüberliegenden Fläche der Spitzendichtung vorhanden sein, so dass im Gebrauch den Spalt einnehmendes Fluid eine Betätigungskraft ausübt, welche die Spitzendichtung zu der Basisplatte der anderen Spirale hin und gegen diese drängt. Die Spitzendichtungen schließen den Spalt zwischen den Spiralen, der durch Herstellungs- und Betriebstoleranzen verursacht wird, und reduzieren die Leckage auf einen annehmbaren Wert.A scroll pump can be a dry and non-lubricated pump. In this case, the tip of each spiral wall is provided with a tip seal which seals against the base plate of the other spiral. The tip seals are located in grooves formed in the tips of the spiral walls and are typically made of PTFE. There may be a small gap between the base of each groove and the opposite face of the tip seal so that, in use, the gap-engaging fluid exerts an actuating force urging the tip seal toward and against the base plate of the other spiral. The tip seals close the gap between the coils caused by manufacturing and operating tolerances and reduce the leakage to an acceptable level.

Typischerweise ist eine Spitzendichtung schmaler als ihre Nut, so dass ein radialer Spielraum zwischen der Spitzendichtung und der gegenüberliegenden Seitenwand der Nut besteht. Während der relativen Umlaufbewegung der Spiralen wird die Spitzendichtung während eines Teils der Bewegung gegen eine Seitenwand und während eines anderen Teils der Bewegung gegen die andere Seitenwand gedrängt. Während die Spitzendichtung sich zwischen diesen Positionen hin und her bewegt, ist die Leckage erhöht, weil dann ein Leckagepfad von der einen Seite der Dichtung zu der anderen Seite der Dichtung gebildet ist. Bekannte Spitzendichtungen haben typischerweise ein Seitenverhältnis von Höhe zu radialer Breite, das 1 : 1 beträgt. Das bedeutet, die radiale Breite der Spitzendichtung ist gleich der Höhe der Spitzendichtung, so dass die Spitzendichtung einen quadratischen Querschnitt hat. Dementsprechend ist die Spitzendichtung in der radialen oder breitenmäßigen Richtung relativ steif. Wenn die Spitzendichtung sich radial zwischen den Seitenwänden der Spitzendichtungsnut bewegt, verlangsamt diese relative Steifigkeit die Bewegung der Spitzendichtung, wodurch sich die Leckage erhöht.Typically, a tip seal is narrower than its groove, so there is a radial clearance between the tip seal and the opposite side wall of the groove. During the relative orbital motion of the coils, the tip seal is urged against one side wall during one part of the movement and against the other side wall during another part of the movement. As the tip seal reciprocates between these positions, the leakage is increased because a leakage path is then formed from one side of the seal to the other side of the seal. Known tip seals typically have an aspect ratio of height to radial width that is 1: 1. That is, the radial width of the tip seal is equal to the height of the tip seal, so that the tip seal has a square cross-section. Accordingly, the tip seal is relatively stiff in the radial or widthwise direction. As the tip seal moves radially between the sidewalls of the tip seal groove, this relative stiffness slows down the movement of the tip seal, thereby increasing the leakage.

Es gibt Anwendungsfälle, wie beispielsweise tragbare Massenspektrometrie, für welche kleine trockene Pumpen mit einer Kapazität von etwa 0,1 bis 3,0 m³/h benötigt werden. Gegenwärtig wird dieser Bedarf durch Membranpumpen befriedigt. Jedoch sind Membranpumpen noch ziemlich groß für ihre Pumpenkapazität und haben einen schlechten Enddruck aufgrund ihrer inneren Ventile. Ein typischer Enddruck für solche Pumpen ist 2 mbar. Spiralpumpen können eine bessere Leistung bieten. Jedoch führt die Verringerung der Größe einer Spiralpumpe zu Problemen mit der Betätigung der Spitzendichtungen. Wenn die Spiralwände im Hinblick auf die Reduzierung der radialen Abmessung der Pumpe dünn gemacht werden, müssen die Spitzendichtungen entsprechend dünn sein. Wenn beispielsweise die Spiralwände auf eine Dicke von 1,0 mm verdünnt werden, haben die Spitzendichtungen eine Dicke im Bereich von 0,5 mm. Bei dieser Dicke erreicht man eine sehr geringe Betätigungskraft unter der Spitzendichtung, um sie gegen die gegenüberliegende Spirale zu drängen.There are applications such as portable mass spectrometry, for which small dry pumps with a capacity of about 0.1 to 3.0 m ³ / h are needed. At present, this need is met by diaphragm pumps. However, diaphragm pumps are still quite large for their pumping capacity and have a poor final pressure due to their internal valves. A typical final pressure for such pumps is 2 mbar. Spiral pumps can offer better performance. However, reducing the size of a spiral pump causes problems with the actuation of the tip seals. If the spiral walls are made thin in view of reducing the radial dimension of the pump, the tip seals must be correspondingly thin. For example, when the spiral walls are thinned to a thickness of 1.0 mm, the tip seals have a thickness in the range of 0.5 mm. At this thickness, a very low actuation force is achieved under the tip seal to urge it against the opposite spiral.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung betrifft eine Scrollpumpe, wie in Anspruch 1 angegeben.The invention relates to a scroll pump as specified in claim 1.

Figurenlistelist of figures

In der folgenden Beschreibung, die lediglich beispielshalber gegeben wird, wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Scrollpumpe;
2 eine Vergrößerung eines Teils der 1, die Merkmale eines Scrollpumpen-Abdichtungssystems darstellt;
3 einen weiteren Teil von 1, der Merkmale eines Spiralantriebs und eines Spiralpumpen-Lagersystems darstellt,
4 eine schematische Draufsicht einer feststehenden Spirale der Scrollpumpe; und
5 eine schematische Darstellung etwa entsprechend 3, die eine alternative Scrollpumpenkonfiguration zeigt.

In the following description, given by way of example only, reference is made to the drawings, in which:

1 a schematic representation of a scroll pump;
2 an enlargement of a part of the 1 , which illustrates features of a scroll pump sealing system;
3 another part of 1 which illustrates features of a spiral drive and a spiral pump storage system,
4 a schematic plan view of a fixed scroll of the scroll pump; and
5 a schematic representation approximately corresponding 3 showing an alternative scroll pump configuration.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Gemäß 1 weist eine Scrollpumpe 10 ein Pumpengehäuse 10 und einen Spiralantrieb auf, der bei diesem Beispiel eine Antriebswelle 14 mit einer Längsachse 16 und einem exzentrischen Bauteil 18 antreibt, das eine Achse 20 aufweist, die parallel zur und versetzt mit Bezug auf die Längsachse 16 angeordnet ist. Das exzentrische Bauteil 18 kann ein separater Körper sein, der an der Antriebswelle 14 befestigt ist. Der Spiralantrieb 14, 18 wird von einem Motor mit einem Stator 22 und einem Rotor 24 angetrieben, der mit der Antriebswelle 14 verbunden ist.According to 1 has a scroll pump 10 a pump housing 10 and a spiral drive, which in this example is a drive shaft 14 with a longitudinal axis 16 and an eccentric component 18 drives that one axle 20 which is parallel to and offset with respect to the longitudinal axis 16 is arranged. The eccentric component 18 may be a separate body attached to the drive shaft 14 is attached. The spiral drive 14 . 18 is powered by a motor with a stator 22 and a rotor 24 driven, with the drive shaft 14 connected is.

Die Scrollpumpe 10 hat einen Spiralsatz, bestehend aus einer feststehenden Spirale 26 und einer umlaufenden Spirale 28. Der Spiralsatz 26, 28 ist betreibbar, um Fluid entlang eines Fluidströmungspfads zwischen einem Pumpeneinlaß 30 und einem Pumpenauslaß 32 zu pumpen. Die feststehende Spirale 26 weist eine spiralige oder eingerollte Spiralwand 34 auf. Die Spiralwand 34 erstreckt sich senkrecht von einer Hauptfläche 36 eines etwa kreisrunden Basisteils 38 weg und hat eine Kanten- oder Spitzenfläche 40, die von der Hauptfläche 36 beabstandet ist. Die Spitzenfläche 40 kann etwa parallel zur Hauptfläche 36 angeordnet sein und bildet ein freies Ende der feststehenden Spiralwand 34. Das Basisteil 38 kann ein Teil des Pumpengehäuses 12 sein, wie in 1 dargestellt, oder ein separates Bauteil sein, das innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist. Die umlaufende Spirale 28 weist eine spiralige oder eingerollte Spiralwand 42 auf. Die Spiralwand 42 erstreckt sich senkrecht von einer Hauptfläche 44 weg, die durch eine erste Seite eines etwa kreisrunden Basisteils 46 gebildet ist. Die Spiralwand 42 hat eine Kanten- oder Spitzenfläche 48, die von der Hauptfläche 44 beabstandet ist und ein freies Ende der umlaufenden Spiralwand 28 bildet. Die Spitzenfläche 48 kann etwa parallel zur Hauptfläche 44 angeordnet sein. Die feststehende und die umlaufende Spiralwand 26, 28 sind miteinander verschachtelt, so dass die umlaufende Spiralwand 42 während der Umlaufbewegung der umlaufenden Spiralwand 28 mit der feststehenden Spiralwand 34 zusammenwirkt oder in Eingriff steht. Die relative Umlaufbewegung der Spiralen 26, 28 bewirkt, dass aufeinanderfolgende Gasvolumen in Taschen eingeschlossen werden, die zwischen den Spiralen gebildet sind, und vom Einlaß 30 zum Auslaß 32 gepumpt werden.The scroll pump 10 has a spiral set, consisting of a fixed spiral 26 and a rotating spiral 28 , The spiral set 26 . 28 is operable to fluid along a fluid flow path between a pump inlet 30 and a pump outlet 32 to pump. The fixed spiral 26 has a spiral or curled spiral wall 34 on. The spiral wall 34 extends perpendicularly from a main surface 36 an approximately circular base part 38 away and has an edge or top surface 40 coming from the main surface 36 is spaced. The top surface 40 can be approximately parallel to the main surface 36 be arranged and form a free end of the fixed spiral wall 34 , The base part 38 can be a part of the pump housing 12 be like in 1 shown, or be a separate component which is disposed within the pump housing. The orbiting spiral 28 has a spiral or curled spiral wall 42 on. The spiral wall 42 extends perpendicularly from a main surface 44 away, passing through a first side of an approximately circular base 46 is formed. The spiral wall 42 has an edge or top surface 48 coming from the main surface 44 is spaced and a free end of the orbiting scroll wall 28 forms. The top surface 48 can be approximately parallel to the main surface 44 be arranged. The fixed and the surrounding spiral wall 26 . 28 are nested together so that the wrap around spiral wall 42 during the orbital motion of the orbiting scroll wall 28 with the fixed spiral wall 34 cooperates or is engaged. The relative orbital motion of the spirals 26 . 28 causing successive gas volumes to be trapped in pockets formed between the scrolls and the inlet 30 to the outlet 32 be pumped.

Weiter kann gemäß 2 die Scrollpumpe 10 eine trockene Pumpe sein, in welcher die Spiralen 26, 28 nicht geschmiert werden. Um eine Rückleckage über jeweilige Spalte 50, 52 zwischen den Spitzenflächen 40, 48 der Spiralwände 34, 42 und der jeweils gegenüberliegenden Hauptfläche 36, 44 der Basisteile 38, 46 zu verhindern oder wenigstens zu reduzieren, sind jeweils Basisdichtungen 54, 56 vorgesehen, um die Spalte 50, 52 zu schließen.Next, according to 2 the scroll pump 10 be a dry pump in which the spirals 26 . 28 not be lubricated. To get a back leakage over each column 50 . 52 between the top surfaces 40 . 48 the spiral walls 34 . 42 and the respective opposite major surface 36 . 44 the basic parts 38 . 46 To prevent or at least reduce, are each base gaskets 54 . 56 provided to the column 50 . 52 close.

Noch bezugnehmend auf 2, ist die Basisdichtung 54 auf der Hauptfläche 36 des Basisteils 38 zwischen benachbarten Windungen der feststehenden Spiralwand 34 vorgesehen. Beim dargestellten Beispiel überdeckt die Basisdichtung 54 mindestens im wesentlichen die Hauptfläche 36 zwischen den benachbarten Windungen der feststehenden Spiralwand 34. In ähnlicher Weise ist die Basisdichtung 56 auf der Hauptfläche 44 des Basisteils 46 zwischen benachbarten Windungen der umlaufenden Spiralwand 42 vorgesehen. Beim dargestellten Beispiel überdeckt die Basisdichtung 56 mindestens teilweise die Hauptfläche 44 zwischen den benachbarten Windungen der umlaufenden Spiralwand 42. Obwohl nicht wesentlich, kann mindestens eine der Basisdichtungen 54, 56 mit einem Dichtungsvorspanner 58, 60 ausgestattet sein, der zwischen der Basisdichtung und der betreffenden Hauptfläche 36, 44 angeordnet ist. Der oder jeder Dichtungsvorspanner 58, 60 ist dafür konfiguriert, die jeweilige Basisdichtung 54, 56 von der jeweiligen Hauptfläche 36, 44 weg vorzuspannen. Der oder jeder Dichtungsvorspanner 58, 60 kann das Drücken der jeweiligen Basisdichtung 54, 56 gegen die gegenüberliegende Spitzenfläche 40, 48 unterstützen.Still referring to 2 , is the basic seal 54 on the main surface 36 of the base part 38 between adjacent turns of the fixed spiral wall 34 intended. In the example shown, the base gasket covers 54 at least substantially the major surface 36 between the adjacent turns of the fixed spiral wall 34 , Similarly, the base seal 56 on the main surface 44 of the base part 46 between adjacent turns of the orbiting scroll wall 42 intended. In the example shown, the base gasket covers 56 at least partially the main area 44 between the adjacent turns of the orbiting spiral wall 42 , Although not essential, at least one of the base seals 54 . 56 with a gasket pretensioner 58 . 60 be fitted between the base gasket and the relevant main surface 36 . 44 is arranged. The or each gasket pretensioner 58 . 60 is configured to the respective base seal 54 . 56 from the respective main surface 36 . 44 to steer away. The or each gasket pretensioner 58 . 60 can be pressing the respective base gasket 54 . 56 against the opposite top surface 40 . 48 support.

Gemäß 3 ist die Scrollpumpe 10 mit einem Lagersystem 66, 68 zum Abstützen der Antriebswelle 14 versehen. Das Lagersystem kann zwei Lagereinheiten 66, 68 aufweisen, die an axial beabstandeten Stellen entlang der Antriebswelle 14 angeordnet sind. Die Lagereinheiten 66, 68 können jeweils ein oder mehrere Wälzlager aufweisen. Beim dargestellten Beispiel weist jede Lagereinheit 66, 68 ein einziges Wälzlager auf. Das Wälzlager 66 ist an dem Ende 14(1) der Antriebswelle 14 angeordnet, das am weitesten von der umlaufenden Spirale 28 entfernt ist, und das Wälzlager 68 ist neben dem exzentrischen Bauteil 18 angeordnet.According to 3 is the scroll pump 10 with a storage system 66 . 68 for supporting the drive shaft 14 Mistake. The storage system can have two storage units 66 . 68 have, at axially spaced locations along the drive shaft 14 are arranged. The storage units 66 . 68 can each have one or more bearings. In the example shown, each storage unit 66 . 68 a single rolling bearing on. The rolling bearing 66 is at the end 14 (1) the drive shaft 14 arranged furthest from the orbiting spiral 28 is removed, and the rolling bearing 68 is next to the eccentric component 18 arranged.

Das Ende 14(1) der Antriebswelle hat einen Teil mit verringertem Durchmesser, um eine Anschlagfläche 70 zu bilden, die senkrecht zur Längsachse 16 angeordnet ist. Die Lagereinheit 66 sitzt auf dem Teil 14(1) mit verringertem Durchmesser an der Anschlagfläche 70 anliegend. Die Lagereinheit 66 wird durch einen umlaufenden Spiralvorspanner 72 gegen die Anschlagfläche 70 gedrückt. Der umlaufende Spiralvorspanner kann einen oder mehrere elastische Elemente aufweisen. Der umlaufende Spiralvorspanner 72 kann beispielsweise ein oder mehrere elastische Bauteile wie beispielsweise eine C- oder Tellerfeder aufweisen. Der umlaufende Spiralvorspanner 72 kann durch eine Kappe 74, die am Pumpengehäuse 12 befestigt ist, gegen die Lagereinheit 66 gehalten werden. Bei anderen Beispielen kann der umlaufende Spiralvorspanner 72 durch eine Klemmplatte an Ort und Stelle gehalten werden, die am Pumpengehäuse 12 befestigt oder damit einstückig sein kann.The end 14 (1) the drive shaft has a reduced diameter portion around a stop surface 70 to form, perpendicular to the longitudinal axis 16 is arranged. The storage unit 66 sits on the part 14 (1) with reduced diameter at the stop surface 70 fitting. The storage unit 66 is made by a rotating spiral pretensioner 72 against the stop surface 70 pressed. The orbiting helical pretensioner can have one or more elastic elements. The revolving spiral pretensioner 72 For example, may have one or more elastic components such as a C or plate spring. The circulating spiral pretensioner 72 can through a cap 74 on the pump housing 12 is attached, against the storage unit 66 being held. In other examples, the rotating spiral pretensioner 72 held in place by a clamping plate on the pump housing 12 attached or can be integral therewith.

Die Antriebswelle 14 hat einen zweiten Teil mit verringertem Durchmesser angrenzend an das exzentrische Bauteil 18, um eine Anschlagfläche 76 zu bilden. Die Lagereinheit 68 sitzt auf dem zweiten Teil mit reduziertem Durchmesser in Anlage sowohl mit der Anschlagfläche 76 als auch einer Endfläche des exzentrischen Bauteils 18, so dass ein von dem umlaufenden Spiralvorspanner 72 erzeugter axialer Schub über die Lagereinheiten 66, 68 und die Antriebswelle 14 auf das exzentrische Bauteil übertragen wird. Gegebenenfalls kann ein zweiter umlaufender Spiralvorspanner 78 vorgesehen sein, der direkt auf die Lagereinheit 68 wirkt. Der zweite umlaufende Spiralvorspanner 78 kann durch ein ringförmiges Bauteil 80, das am Pumpengehäuse 12 befestigt ist oder einen integralen Teil desselben bildet, gegen die Lagereinheit 68 gedrückt werden. Der zweite umlaufende Spiralvorspanner 78 kann ein oder mehrere elastische Elemente aufweisen. Der zweite umlaufende Spiralvorspanner 78 kann beispielsweise ein oder mehrere elastische Bauteile wie beispielsweise eine C- oder Tellerfeder aufweisen.The drive shaft 14 has a second part of reduced diameter adjacent to the eccentric component 18 to a stop surface 76 to build. The storage unit 68 sits on the second part of reduced diameter in abutment with both the stop surface 76 as well as an end face of the eccentric component 18 so that one of the wrap-around spiral pretensioner 72 generated axial thrust over the bearing units 66 . 68 and the drive shaft 14 is transferred to the eccentric component. Optionally, a second circumferential spiral pretensioner 78 be provided directly to the storage unit 68 acts. The second rotating spiral pretensioner 78 can through an annular component 80 on the pump housing 12 is attached or forms an integral part of the same, against the storage unit 68 be pressed. The second rotating spiral pretensioner 78 may have one or more elastic elements. The second rotating spiral pretensioner 78 For example, may have one or more elastic components such as a C or plate spring.

Noch bezugnehmend auf 3 ist die umlaufende Spirale 28 mit einem Lagergehäuse 82 und einem in dem Lagergehäuse untergebrachten Lager 84 versehen. Das Lagergehäuse 82 springt von einer zweiten Seite 86 des Basisteils 46 der umlaufenden Spirale vor, die sich gegenüber der ersten Seite (welche die Hauptfläche 44 bildet) befindet. Das Lagergehäuse 82 kann ein ringförmiges Bauteil sein, das einstückig mit dem Basisteil 46 ausgebildet ist, oder ein am Basisteil befestigtes Teil sein.Still referring to 3 is the orbiting spiral 28 with a bearing housing 82 and a bearing housed in the bearing housing 84 Mistake. The bearing housing 82 jumps from a second page 86 of the base part 46 the orbiting spiral that faces the first side (which is the main surface 44 forms) is located. The bearing housing 82 may be an annular member integral with the base member 46 is formed, or be attached to the base part.

Das Lager 84 hat eine axiale Mittellinie oder Drehachse, die mindestens im wesentlichen mit der Achse 20 des exzentrischen Bauteils 18 fluchtet. Das Lager 84 wirkt mit dem exzentrischen Bauteil 18 zusammen, um die umlaufende Spirale 28 mit dem Spiralantrieb 14, 18 zu verbinden. Das Lager 84 ist ein einfaches Wälzlager und sitzt zwischen dem exzentrischen Bauteil 18 und dem Basisteil 46, so dass der von dem umlaufenden Spiralvorspanner 72 (und, falls vorgesehen, von dem optionalen umlaufenden Spiralvorspanner 78) erzeugte Axialschub vom exzentrischen Bauteil 18 über das Lager 84 auf die umlaufende Spirale 28 übertragen wird. Der von dem oder jedem umlaufenden Spiralvorspanner 72, 78 erzeugte Axialschub drückt die umlaufende und die feststehende Spirale 26, 28 elastisch zusammen.The warehouse 84 has an axial centerline or axis of rotation that is at least substantially integral with the axis 20 of the eccentric component 18 flees. The warehouse 84 acts with the eccentric component 18 together to the orbiting spiral 28 with the spiral drive 14 . 18 connect to. The warehouse 84 is a simple rolling bearing and sits between the eccentric component 18 and the base part 46 so that of the wrap-around spiral pretensioner 72 (and, if provided, the optional wrap-around helical pretensioner 78 ) produced axial thrust from the eccentric component 18 over the camp 84 on the orbiting spiral 28 is transmitted. The one or two orbiting spiral pretensioners 72 . 78 generated axial thrust presses the rotating and fixed spiral 26 . 28 elastic together.

Die umlaufende Spirale 28 ist mit mindestens einer Ausgleichsmasse 88 versehen, die so angeordnet ist, dass die umlaufende Spirale ein Massenzentrum hat, das in einer Ebene 90 liegt, die durch das Lager 84 quer zur axialen Mittellinie des Lagers verläuft. Beim dargestellten Beispiel ist die Ebene 90 mindestens im wesentlichen senkrecht zur Mittellinie des Lagers 84. Beim dargestellten Beispiel erstreckt sich die Ebene 90 auch durch das Lagergehäuse 82 mindestens im wesentlichen parallel zum Basisteil 46. Die oder jede Ausgleichsmasse 88 kann von der zweiten Seite 88 des Basisteils 46 der umlaufenden Spirale oder vom Lagergehäuse 82 durch eine Verbindungsstruktur 94 beabstandet und damit verbunden sein, die einen relativ geringen oder in manchen Beispielen vernachlässigbaren Einfluß auf die Lage des Massenzentrums der umlaufenden Spirale 28 hat. Die Verbindungsstruktur 94 kann beispielsweise ein oder mehrere relativ dünne Stäbe oder dgl. aufweisen.The orbiting spiral 28 is with at least one leveling compound 88 arranged so that the orbiting scroll has a center of mass in one plane 90 lies that through the camp 84 transverse to the axial center line of the bearing. In the example shown, the plane is 90 at least substantially perpendicular to the center line of the bearing 84 , In the example shown, the plane extends 90 also through the bearing housing 82 at least substantially parallel to the base part 46 , The or each balancing mass 88 can from the second page 88 of the base part 46 the orbiting scroll or the bearing housing 82 through a connection structure 94 spaced and connected, which has a relatively small or in some instances negligible influence on the position of the center of mass of the orbiting scroll 28 Has. The connection structure 94 For example, it may have one or more relatively thin rods or the like.

Das Lagergehäuse 82 hat ein freies Ende 92, das von der zweiten Seite 86 des Basisteils 46 der umlaufenden Spirale um eine erste Distanz beabstandet ist, und die oder jede Ausgleichsmasse 88 hat mindestens ein Ende, das von der zweiten Seite 86 durch eine zweite Distanz beabstandet ist, die größer als die erste Distanz ist. Das Lager 84 hat eine erste Seite, die der zweiten Seite 86 des Basisteils 46 (und der feststehenden Spirale 26) zugewandet ist, und eine zweite Seite, die vom Basisteil 46 (und der feststehenden Spirale 26) weg weist. Die zweite Seite des Lagers 84 ist um jeweils erste Distanzen von der zweiten Seite 86 des Basisteils 46 und der feststehenden Spirale 26 beabstandet, und der oder jeder Massenkörper 88 hat mindestens ein Ende, das von der zweiten Seite 86 und der feststehenden Spirale 26 durch jeweils zweite Distanzen beabstandet ist, die größer als die jeweils ersten Distanzen sind.The bearing housing 82 has a free end 92 that from the second page 86 of the base part 46 the orbiting scroll is spaced a first distance, and the or each balancing mass 88 has at least one end, that of the second page 86 is spaced by a second distance that is greater than the first distance. The warehouse 84 has a first page, the second page 86 of the base part 46 (and the fixed spiral 26 ), and a second side extending from the base part 46 (and the fixed spiral 26 ) points away. The second side of the camp 84 is at first distances from the second page 86 of the base part 46 and the fixed spiral 26 spaced, and the or each mass body 88 has at least one end, that of the second page 86 and the fixed spiral 26 is spaced by each second distances that are greater than the respective first distances.

4 zeigt eine Draufsicht der feststehenden Spirale 26 bei weggelassener Basisdichtung 56. Die feststehenden Spiralwand 34 kann sich vom Umfang des Basisteils 38 zu dessen Zentrum erstrecken und ein inneres Ende aufweisen, das neben einer Öffnung 38 liegt, die in Strömungsverbindung mit dem Pumpenauslaß 32 steht. Jedoch kann in manchen Beispielen die feststehende Spiralwand 34 sich nicht bis zur Mitte des Basisteils 38 erstrecken und kann stattdessen ihr inneres Ende um eine radiale Distanz R1, die zwischen etwa dem 0,25- und 0,5-fachen der Radialdistanz R2 zum äußeren Ende der Spiralwand entfernt von der Mitte liegen. Obwohl nicht wesentlich, kann die Mitte bzw. der Ausgangspunkt der Radien R1, R2 koinzident mit der Mitte des Basisteils 38 oder der Öffnung 38 sein. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann die umlaufende Spiralwand 42 ähnlich wie die feststehende Spiralwand proportioniert sein, so dass beide Spiralwände 34, 42 innere und äußere Enden haben, die auf im wesentlichen den gleichen radialen Distanzen R1, R2 von der jeweiligen Mitte ihrer Basisteile 38, 46 liegen. Durch Vergrößern der Radialdistanz R1 auf etwa 0,25 bis 0,5 × R2 werden die zwischen den Spiralen 26, 28 erzeugten Spitzendrücke beim Laufen der Pumpe reduziert. 4 shows a plan view of the fixed spiral 26 with omitted base seal 56 , The fixed spiral wall 34 may differ from the scope of the base part 38 extend to the center thereof and have an inner end adjacent to an opening 38 which is in fluid communication with the pump outlet 32 stands. However, in some examples, the fixed spiral wall 34 not to the middle of the base part 38 extend and can instead their inner end by a radial distance R1 between about 0.25 and 0.5 times the radial distance R2 lie to the outer end of the spiral wall away from the center. Although not essential, the center or the starting point of the radii R1 . R2 coincident with the middle of the base part 38 or the opening 38 be. Although not shown in the drawings, the orbiting spiral wall 42 be proportioned like the fixed spiral wall, so that both spiral walls 34 . 42 have inner and outer ends on the in essentially the same radial distances R1 . R2 from the respective middle of their base parts 38 . 46 lie. By increasing the radial distance R1 to about 0.25 to 0.5 × R2 be the ones between the spirals 26 . 28 reduced peak pressures when running the pump.

Die von dem umlaufenden Spiralvorspanner oder den Vorspannern ausgeübte Kraft muß ausreichend groß sein, um die im Betrieb von der Scrollpumpe erzeugten Druckbelastungen zu überwinden, welche die feststehende und die umlaufende Spirale auseinander zu drücken suchen. Die von den umlaufenden Spiralvorspanner oder den Vorspannern erzeugte Kraft sollte ausreichend groß sein, diese Druckbelastung auszugleichen und eine ausreichende Anlage zwischen den Basisdichtungen und den gegenüberliegenden Spitzenflächen zu erzeugen, um eine zuverlässige Abdichtung herzustellen. Insbesondere sollten der umlaufende Spiralvorspanner oder die Vorspanner dafür konfiguriert sein, den Spitzendruck zu überwinden, um sicherzustellen, dass die Spitzenflächen 40, 48 in Berührung mit den jeweiligen Basisdichtungen 54, 56 bleiben. Wenn die Vorspannkraft relativ hoch sein muß um relativ hohe, beim Grobpumpen erzeugte Druckkräfte zu überwinden, und wenn die Scrollpumpe im endgültigen Zustand arbeitet und die erzeugten Druckkräfte entsprechend niedriger sind, ist eine relativ große überschüssige Vorspannkraft vorhanden, die von den Basisdichtungen aufgenommen werden muß. Da eine typische Srollpumpe im Endzustand während etwa 90% ihrer Standzeit betrieben wird, kann die Aufnahme einer relativ großen überschüssigen Vorspannkraft übermäßigen Verschleiß der Basisdichtungen verursachen.The force exerted by the orbiting scroll pretensioner or springs must be sufficiently great to overcome the pressure loads generated by the scroll pump during operation, which seeks to force the fixed and orbiting scrolls apart. The force generated by the orbital wrapper or springs should be sufficient to equalize this pressure load and provide sufficient abutment between the base seals and the opposing tip surfaces to provide a reliable seal. In particular, the wrap-around helical pretensioner or pretensioners should be configured to overcome the peak pressure to ensure that the tip surfaces 40 . 48 in contact with the respective base gaskets 54 . 56 stay. If the biasing force must be relatively high to overcome relatively high compressive forces generated during coarse pumping, and when the scrolling pump is in the final condition and the generated compressive forces are correspondingly lower, there will be a relatively large excess biasing force to be absorbed by the base seals. Since a typical squeeze pump is operated in the final state for about 90% of its life, the inclusion of a relatively large excess biasing force can cause excessive wear of the base seals.

Wenn die radiale Distanz R1 etwa das 0,5-fache der radialen Distanz R2 beträgt, kann die erzeugte Druckkraft, die von dem umlaufenden Spiralvorspanner oder den Vorspannern überwunden werden muß, beträchtlich reduziert werden, wenn die Scrollpumpe bei Grobpumpdrücken arbeitet, und durch geeignete Auswahl des umlaufenden Spiralvorspanners oder der Vorspanner kann die auf die Basisdichtungen ausgeübte überschüssige Vorspannkraft, wenn die Scrollpumpe im Endbetrieb arbeitet, entsprechend reduziert werden. Wenn die radiale Distanz etwa das 0,25-fache der radialen Distanz R2 beträgt, kann die erzeugte Druckkraft mindestens im wesentlichen bei allen Einlaßdrücken konstant bleiben. Dies ermöglicht ein Auswählen des umlaufenden Spiralvorspanners oder der Vorspanner so, dass eine Vorspannkraft erzeugt wird, die nur um ein geringes Maß größer als die erzeugte Druckkraft ist, die bei allen Betriebsbedingungen vorhanden sein sollte. Dementsprechend kann die von den Basisdichtungen 54, 56 aufgenommene Kraft relativ klein und konstant sein, wodurch der Verschleiß der Dichtungen minimiert wird.When the radial distance R1 about 0.5 times the radial distance R2 can be overcome, the compressive force which must be overcome by the orbiting scroll or pretensioners can be significantly reduced when the scroll pump is operating at rough pumping pressures, and by appropriate selection of the orbiting scroll or pretensioner, the excess preload force exerted on the base seals can the scroll pump works in the end mode, can be reduced accordingly. When the radial distance is about 0.25 times the radial distance R2 is, the pressure force generated at least substantially at all inlet pressures remain constant. This allows selection of the orbiting helical pretensioner or pretensioner to produce a biasing force that is only slightly greater than the generated compressive force that should be present under all operating conditions. Accordingly, that of the base seals 54 . 56 absorbed force to be relatively small and constant, whereby the wear of the seals is minimized.

5 zeigt Merkmale einer weiteren Scrollpumpe 110. Viele Merkmale oder Teile der Scrollpumpe 110 entsprechen oder sind ähnlich den Merkmalen der Scrollpumpe 10. Solche Merkmale oder Teile sind in 5 unter Verwendung derselben Bezugszahlen wie in den 1 bis 3 dargestellt und brauchen zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal beschrieben werden. 5 shows features of another scroll pump 110 , Many features or parts of the scroll pump 110 correspond or are similar to the characteristics of the scroll pump 10 , Such features or parts are in 5 using the same reference numerals as in Figs 1 to 3 shown and need not be described again to avoid repetition.

Die Scrollpumpe 110 unterscheidet sich von der Scrollpumpe 10 darin, dass die Antriebswelle 14 durch die feststehende Spirale 26 hindurchverläuft, um den Motor 22, 24 auf der Ausstoßseite der Pumpe anzubringen. Wie bei den in den 1 bis 3 gezeigten Beispielen kann, obwohl das Basisteil 38 der feststehenden Spirale als ein Teil des Pumpengehäuses 12 dargestellt ist, es ein im Pumpengehäuse angeordnetes separates Teil sein.The scroll pump 110 is different from the scroll pump 10 in that the drive shaft 14 through the fixed spiral 26 passes through to the engine 22 . 24 on the discharge side of the pump. As with the in the 1 to 3 shown examples, although the base part 38 the fixed scroll as a part of the pump housing 12 is shown, it may be a arranged in the pump housing separate part.

Bei diesem Beispiel weist das die Antriebswelle 14 abstützende Lagersystem zwei Lagereinheiten 66, 68 auf, die an beabstandeten Stellen entlang der Länge der Antriebswelle angeordnet sind. Die Lagereinheit 68, die dem exzentrischen Bauteil 18 am nächsten angeordnet ist, sitzt in oder auf dem Basisteil 38 der feststehenden Spirale. Bei diesem Beispiel ist nur ein umlaufender Spiralvorspanner 72 vorgesehen, und dieser ist zwischen dem Basisteil 38 und der Lagereinheit 68 angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, kann ein zweiter umlaufender Spiralvorspanner, der auf die Lagereinheit 66 wirkt, vorgesehen sein. In diesem Fall würde der zweite umlaufende Spiralvorspanner auf die Spiralseite der Lagereinheit 68 in ähnlicher Weise wie der umlaufende Spiralvorspanner 72 wirken. Der oder jeder umlaufende Spiralvorspanner bewirkt, dass die umlaufende Spirale 26 zur feststehenden Spirale 28 hingezogen wird. Der oder jeder umlaufende Spiralvorspanner kann ein oder mehrere elastische Elemente aufweisen. Der oder jeder umlaufende Spiralvorspanner kann ein oder mehrere elastische Bauteile wie beispielsweise eine C- oder Tellerfeder aufweisen.In this example, this has the drive shaft 14 supporting storage system two storage units 66 . 68 on, which are arranged at spaced locations along the length of the drive shaft. The storage unit 68 that is the eccentric component 18 is located closest to sitting in or on the base part 38 the fixed spiral. This example is just a wrap-around spiral pretensioner 72 provided, and this is between the base part 38 and the storage unit 68 arranged. Although not shown, a second wrap-around spiral pretensioner can be used on the storage unit 66 acts, be provided. In this case, the second circumferential spiral pretensioner would be on the spiral side of the bearing unit 68 in a similar way as the revolving spiral pretensioner 72 Act. The or each orbiting scroll pretensioner causes the orbiting scroll 26 to the fixed spiral 28 is attracted. The or each orbiting helical pretensioner may comprise one or more elastic elements. The or each orbiting scroll pretensioner may include one or more elastic members, such as a C or Belleville spring.

Bei dem in 5 gezeigten Beispiel ist das Lager 84 zwischen dem exzentrischen Bauteil 18 und der umlaufenden Spirale 28 in einer Öffnung oder einem Gehäuse 82 untergebracht, das durch das Basisteil 46 der umlaufenden Spirale gebildet ist, und die umlaufende Spirale 26 ist mit einer oder mehreren Ausgleichsmassen 88 versehen, die so konfiguriert sind, dass das Massenzentrum der umlaufenden Spirale mindestens in der Ebene des Basisteils 46 liegt, welche durch das Lager 84 senkrecht zur axialen Mittellinie des Lagers verläuft. Die Ausgleichsmasse oder -Massen 88 können einstückig mit der zweiten Seite 86 des Basisteils 46 oder direkt daran befestigt sein. Eine Ausgleichsmasse 88 kann beispielsweise ein ringförmiger Vorsprung sein, der auf dem Basisteil 46 vorgesehen ist. Bei anderen Beispielen kann die oder jede Ausgleichsmasse auf einer Verbindungsstruktur in ähnlicher Weise wie die in den 1 und 3 gezeigten Ausgleichsmassen abgestützt sein.At the in 5 example shown is the bearing 84 between the eccentric component 18 and the orbiting spiral 28 in an opening or a housing 82 housed by the base part 46 the orbiting spiral is formed, and the orbiting spiral 26 is with one or more balancing weights 88 which are configured so that the center of mass of the orbiting scroll at least in the plane of the base part 46 which is due to the camp 84 perpendicular to the axial center line of the bearing. The balancing mass or masses 88 can be integral with the second side 86 of the base part 46 or attached directly to it. A balancing mass 88 For example, may be an annular projection on the base part 46 is provided. In other examples, the or each balancing mass on a Connection structure in a similar way as in the 1 and 3 be supported balancing weights shown.

Im Vergleich zu herkömmlichen Spitzendichtungen stellen die Basisdichtungen eine relativ große Fläche zum Aufnehmen der von den gegenüberliegenden Spitzenflächen ausgeübten Kraft dar, und so kann die Verschleißrate der Basisdichtungen entsprechend niedriger sein. Des weiteren sollte der Verschleiß niedriger sein, da die Spitzenflächen der Spiralwände nur einen Teil des Oberflächenbereichs der jeweiligen Basisdichtungen in jeder gegebenen Umlaufposition berühren. Aus dem gleichen Grund können die Spitzentemperaturen aufgrund der Reibungswärme der Basisdichtungen reduziert werden. Außerdem, wenn Verschleiß auftritt, bewegen sich die Spiralen unter dem Einfluß des umlaufenden Spiralvorspanners oder der Vorspanner einfach näher zusammen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Pumpe mit hohen Drehzahlen arbeitet, wo die Verschleißraten allgemein höher sind.Compared to conventional tip seals, the base seals provide a relatively large area for receiving the force exerted by the opposed tip surfaces, and thus the wear rate of the base seals may be correspondingly lower. Furthermore, the wear should be lower because the tip surfaces of the spiral walls contact only a portion of the surface area of the respective base seals in any given orbital position. For the same reason, the peak temperatures can be reduced due to the frictional heat of the base gaskets. In addition, when wear occurs, the spirals simply move closer together under the influence of the wrap-around helical pretensioner or pretensioners. This is particularly advantageous when the pump is operating at high speeds where wear rates are generally higher.

Wenn eine Scrollpumpe wie beispielsweise die Pumpen 10, 110 anfänglich zusammengebaut wird, können kleinere Differenzen in der Spiralwandhöhe in kleinen Leckagen über die Basisdichtungen resultieren. Dies kann durch Vorsehen eines Dichtungsvorspanners zwischen mindestens einer Spirale und der jeweiligen Basisdichtung mindestens reduziert werden, wie beispielsweise durch die in 2 gezeigten Dichtungsvorspanner 58, 60.If a scroll pump such as the pumps 10 . 110 initially assembled, smaller differences in spiral wall height may result in small leaks over the base seals. This can be at least reduced by providing a gasket pretensioner between at least one coil and the respective base gasket, such as by the in 2 shown gasket pretensioner 58 . 60 ,

Obwohl nicht auf diese Materialien beschränkt, können die Basisdichtungen aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) hergestellt sein, und, falls vorgesehen, können die Dichtungsvorspanner eine relativ dünne Schicht aus geschäumtem PTFE oder einem anderen geeigneten Kunststoffschaum aufweisen. Vorteilhafterweise hat eine PTFE-Basisdichtung selbstschmierende Eigenschaften, um das Gleiten der Spiralwandspitzenflächen über der Basisdichtung zu erleichtern. Bei manchen Beispielen kann das Basisdichtungsmaterial mit einem trockenen Schmiermittel wie beispielsweise Graphit beladen sein, um das Gleiten der Spitzenflächen über der Basisdichtung zu erleichtern.Although not limited to these materials, the base seals may be made of polytetrafluoroethylene (PTFE) and, if provided, the seal pretensioners may comprise a relatively thin layer of foamed PTFE or other suitable plastic foam. Advantageously, a PTFE base gasket has self-lubricating properties to facilitate sliding of the spiral wall tip surfaces over the base gasket. In some examples, the base sealant material may be loaded with a dry lubricant, such as graphite, to facilitate sliding of the tip surfaces over the base seal.

Die Basisdichtungen können im wesentlichen ebene Körper sein und können aus einem Plattenmaterial beispielsweise durch Laserschneiden oder Stanzen gefertigt sein. Die Basisdichtung kann einen etwa kreisförmigen Außenumfang haben. Die Basisdichtung kann mit einer Spiralnut versehen sein, um die Spiralwand einer Spirale aufzunehmen. Die Spiralnut kann eine Breite haben, die mindestens im wesentlichen der Dicke der Spiralwand entspricht, wo diese mit dem Basisteil zusammentrifft.The base seals may be substantially planar bodies and may be made of sheet material, for example by laser cutting or stamping. The base seal may have an approximately circular outer circumference. The base seal may be provided with a spiral groove to receive the spiral wall of a spiral. The spiral groove may have a width which at least substantially corresponds to the thickness of the spiral wall, where this coincides with the base part.

Die Basisdichtungen können mittels Klebstoffen oder mechanischen Befestigungsmitteln wie beispielsweise Schrauben an den Spiralen befestigt sein.The base gaskets may be attached to the coils by means of adhesives or mechanical fasteners such as screws.

Obwohl nicht aus dieses Beispiel beschränkt, können die Spiralen hart eloxierte Aluminiumspiralen sein. Die Spitzenflächen der Spiralwände können mit einer Feinbearbeitung wie beispielsweise durch Polieren ausgebildet sein, um das Gleiten über eine Basisdichtung zu erleichtern. Die Spiralwandspitzen können außerdem abgeschrägt oder gerundet sein, um das Gleiten zu erleichtern.Although not limited by this example, the spirals can be hard anodized aluminum spirals. The tip surfaces of the spiral walls may be formed with a finish such as polishing to facilitate sliding over a base seal. The spiral wall tips may also be chamfered or rounded to facilitate sliding.

Herkömmliche Scrollpumpen haben mehrfache Lager zwischen dem Spiralantrieb und der umlaufenden Spiralplatte. Das soll Steifigkeit ergeben und Metall-Metall-Berührung zwischen der umlaufenden und der feststehenden Spirale vermeiden. Bei den dargestellten Beispielen ist nur ein Lager zwischen dem Spiralantrieb und dem umlaufenden Spirale vorhanden. Dies erzeugt eine Anpassung, die ermöglicht, dass die umlaufende Spirale besser an der feststehenden Spirale sitzt, wobei im wesentlichen keine Taumelbewegung durch Ungenauigkeiten der Fluchtung der Antriebswelle, des exzentrischen Bauteils und der umlaufenden Spirale mit Bezug auf die feststehende Spirale hervorgerufen wird. Das Ausstatten der umlaufenden Spirale mit einer oder mehreren Ausgleichsmassen zum Positionieren des Massenzentrums der umlaufenden Spirale in der Ebene des einzigen Lagers zwischen dem Spiralantrieb und der umlaufenden Spirale verhindert mindestens im wesentlichen ein Verkippen der umlaufenden Spirale, was auftreten kann, wenn der Spiralantrieb hinter dem Massenzentrum auf die umlaufende Spirale wirkt.Conventional scroll pumps have multiple bearings between the spiral drive and the orbiting scroll plate. This is said to provide rigidity and avoid metal-to-metal contact between the rotating and fixed scrolls. In the examples shown, there is only one bearing between the spiral drive and the orbiting scroll. This creates an adjustment that allows the orbiting scroll to better fit against the fixed scroll with substantially no wobble caused by inaccuracies in the alignment of the drive shaft, the eccentric member, and the orbiting scroll with respect to the fixed scroll. Equipping the orbiting scroll with one or more balancing masses to position the center of rotation of the orbiting scroll in the plane of the single bearing between the spiral drive and the orbiting scroll prevents at least substantially tilting of the orbiting scroll, which can occur when the scroll drive is behind the mass center acts on the orbiting spiral.

Die umlaufenden Spiralvorspanner, die in Verbindung mit den dargestellten Beispielen beschrieben wurden, sollten nicht beschränkend verstanden werden. Im Prinzip können der umlaufende Spiralvorspanner oder die Vorspanner aus irgendeinem geeigneten elastischen Körper oder Körpern bestehen, welche die erforderliche Vorspannkraft erzeugen können. Bei anderen Beispielen kann ein umlaufender Spiralvorspanner eine Mehrzahl von Druckfedern aufweisen, die mit Abständen um die Peripherie des Spiralantriebs 14, 18 angeordnet sind. Solche Druckfedern können zwischen einem oder mehreren geeigneten ebenen Bauteilen wie beispielsweise Scheiben eingeklemmt oder angeordnet sein, die mit Vorsprüngen versehen sein können, welche die Positionierung eines Endes einer Druckfeder unterstützen.The orbiting helical pretensioners described in connection with the illustrated examples should not be understood as limiting. In principle, the orbiting helical pretensioner or pretensioners may be made of any suitable elastic body or bodies capable of producing the required biasing force. In other examples, a wrap-around helical pretensioner may include a plurality of compression springs spaced around the circumference of the helical drive 14 . 18 are arranged. Such compression springs may be clamped or disposed between one or more suitable planar members, such as discs, which may be provided with protrusions which assist in locating one end of a compression spring.

Es versteht sich, dass, obwohl die in den Zeichnungen gezeigten umlaufenden Spiralvorspanner direkt auf die Lagereinheiten wirken, bei anderen Beispielen Abstandhalter oder Scheiben zwischen einem Vorspanner und eine Lagereinheit zwischengesetzt werden können, und dass solche Abstandhalter oder Scheiben mit Formationen versehen sein können, welche die Positionierung der Vorspanner unterstützen.It should be understood that while the orbital helical pretensioners shown in the drawings act directly on the bearing units, in other examples, spacers or discs may be interposed between a pretensioner and a bearing unit, and such spacers or discs may be provided with formations incorporating the Support positioning of pretensioners.

Obwohl durch diese Beschreibung nicht beschränkt, kann das Vorsehen von Basisdichtungen mit umlaufender Spiralvorspannung die Herstellung von Scrollpumpen mit einer Betriebskapazität von 0,1 bis 0,4 m³/h und einem Enddruck von 0,1 mbar ermöglichen. Solche Pumpen können mit Drehzahl von 3.000 bis 5.000 U/min arbeiten und Spiralwände mit einer Dicke von weniger als 1,0 mm haben. Die Spiralwanddicke kann im Bereich von 0,5 bis 1,0 mm oder 0,7 bis 1,0 mm liegen.Although not limited by this description, the provision of circumferential coiled-coil base gaskets may allow the production of scroll pumps having an operating capacity of 0.1 to 0.4 m ³ / h and a final pressure of 0.1 mbar. Such pumps can operate at speeds of 3,000 to 5,000 rpm and have spiral walls less than 1.0 mm thick. The spiral wall thickness can be in the range of 0.5 to 1.0 mm or 0.7 to 1.0 mm.

Claims

Scroll pump with: a revolving spiral; a fixed spiral; a spiral drive configured to impart circulating motion relative to the orbiting scroll to the orbiting scroll; and at least one orbiting scroll pretensioner acting on the spiral drive to press the fixed and orbiting scrolls against each other, wherein the orbiting scroll comprises a base portion of the orbiting scroll having a first major surface from which a circumferential scroll wall projects toward the fixed scroll and the fixed scroll having a base portion of the fixed scroll having a second major surface from which a fixed scroll wall faces the orbiting scroll wall extends, wherein the orbiting scroll wall has a circumferential spiral tip surface facing the second major surface, and the stationary spiral wall has a fixed spiral tip surface facing the first major surface; wherein the base part of the orbiting scroll is provided with a first base seal arranged between adjacent turns of the orbiting scroll wall, wherein the first base seal slidably engages the fixed spiral tip surface to seal between the first major surface and the fixed spiral tip surface, and the base part of the fixed spiral is provided with a second base seal, which is arranged between adjacent turns of the fixed spiral wall, wherein the second base seal slidably cooperates with the orbiting scroll tip surface to seal between the second major surface and the orbiting scroll tip surface.

Scroll pump after Claim 1 wherein the first and second base seals the respective major surface between the adjacent turns of the respective spiral wall.

Scroll pump after Claim 1 or 2 wherein at least one of the first and second base seals is provided with a gasket pretensioner provided between the base gasket and the respective main surface to urge the base gasket away from the respective main surface.

Scroll pump after Claim 1 . 2 or 3 wherein the spiral drive has a drive shaft and an eccentric component, and further comprises a bearing system which supports the drive shaft at axially spaced locations.

Scroll pump after Claim 4 wherein the bearing system comprises at least two bearing units which support the drive shaft, wherein the at least one circumferential spiral pretensioner acts on at least one of the bearing units.

Scroll pump after Claim 4 wherein the at least two storage units comprise a first storage unit and a second storage unit axially spaced with respect to the first storage unit, the storage units each comprising at least one rolling bearing.

Scroll pump according to one of the preceding claims, wherein the orbiting scroll is connected to the spiral drive via a bearing, which is supported by the orbiting scroll, and provided with at least one balancing mass, which is configured so that the center of mass of the orbiting scroll in a plane which extends through the bearing and transverse to the axial center line of the bearing.

Scroll pump after Claim 7 wherein the bearing in the bearing housing is a single rolling bearing.

Scroll pump after Claim 7 or 8th wherein the orbiting scroll has a first side forming the first major surface and a second side opposite and spaced from the first side, and the at least one balancing mass is connected to the second side such that the second Side is located between the first side and the at least one balancing mass.

Scroll pump after Claim 9 wherein the orbiting scroll includes a bearing housing in which the bearing is housed, the bearing housing protruding away from the second side, and the at least one balancing mass configured such that said plane through the bearing housing is parallel to the base of the orbiting scroll.

Scroll pump after Claim 10 wherein the bearing housing has an end spaced from the second side of the base of the orbiting scroll by a first distance and the at least one balancing mass has at least one end spaced a second distance from the base of the orbiting scroll is greater than the first distance.

A scroll pump according to any one of the preceding claims, wherein the bearing has a first side facing the base of the fixed scroll and a second side facing away from the base of the fixed scroll and spaced from the base of the fixed scroll by a first distance, and the at least one mass body has at least one end which is spaced from the base part of the fixed spiral by a second distance which is greater than the first distance.

A scroll pump according to any one of the preceding claims, wherein at least one of said fixed scroll wall and said orbiting scroll wall has an inner end disposed at a first radial distance R1 from an origin defined on said respective base member and having an outer end connected to a first second radial distance from the origin, and R1 is between 0.25 × R2 and 0.5 × R2.