DE19522560A1

DE19522560A1 - Vacuum pump with pair of helical inter-meshing displacement rotors

Info

Publication number: DE19522560A1
Application number: DE1995122560
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Dahmlos; Dietmar Dipl Ing Rook; Ralf Dr Ing Steffens
Original assignee: SIHI Ind Consult GmbH
Current assignee: SIHI Ind Consult GmbH
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1997-01-02

Abstract

The motor housing (2) rests on a foot part (1) and above, is fastened to or is integral with a flanged base plate (3) on which the "bucket" space housing (4) is built and covered by a top (5) with a suction splicing (6). To the base plate are attached the flange plates (50) of the bearing bodies (7) of the rotors (8) that are provided with two-start compressing projections (9) screw-type engaging together in the compressing space (10). The rotors are located between the suction space (11) and the pressure space (12) and each is fixed to a shaft (20) provided with separate drives (35,36). Other features are also described.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Paar inner halb eines axial durchströmten Schöpfraums umlaufender, insbe sondere schraubenförmig ineinandergreifender Verdrängerroto ren, die fliegend von je einer druckseitig gelagerten Welle getragen sind, von denen jede mit dem Läufer eines außerhalb des den Schöpfraum bildenden Gehäuses angeordneten Motors verbunden ist.The invention relates to a vacuum pump with a pair inside half of an axially flow through scooping space, esp special screw-shaped interlocking displacer red ren, each flying from a shaft mounted on the pressure side are worn, each with the runner one outside of the motor arranged to form the housing connected is.

Diese Bauart hat den Vorteil, daß sämtliche die Lagerung und den Antrieb der Rotoren betreffenden Organe druckseitig ange ordnet sind und daher von ihnen keine Ausgasungen zur Saug seite der Pumpe gelangen können. Aufwendige Dichtungen werden dadurch unnötig. Jedoch hat eine bekannte Pumpe dieser Art (EP-A 472933) den Nachteil, daß die drehenden Teile schwer zugänglich sind und voneinander getrennt werden müssen, um beispielsweise zu Wartungszwecken dem Gehäuse entnommen werden zu können. Dafür ist besonders qualifiziertes Personal erforderlich, das in der Regel lediglich dem Hersteller der Pumpe zur Verfügung steht.This design has the advantage that all the storage and the drive of the rotors concerned organs on the pressure side are classified and therefore no outgassing for suction side of the pump. Elaborate seals will be thereby unnecessary. However, a known pump of this type (EP-A 472933) the disadvantage that the rotating parts are difficult are accessible and must be separated from one another in order to can be removed from the housing for maintenance purposes, for example to be able to. This is especially qualified staff required, which is usually only the manufacturer of the Pump is available.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß jeder Rotor mit der zugehörigen Welle und einem am Gehäuse fixier baren, stationären Lagerkörper eine insgesamt von dem, übrigen Gehäuse abziehbare Einheit bildet. In dieser Baueinheit sind die betriebssensiblen Lagerfunktionen zusammengezogen. Sie kann vom Hersteller zu Austauschzwecken vormontiert, einge stellt und ausgewuchtet geliefert werden und als Ganzes dem Hersteller zu Wartungszwecken eingesandt werden, während die übrige Wartung einschließlich Montage und Demontage dem beim Anwender verfügbaren, weniger spezialisierten Personal über lassen werden kann.The invention avoids these disadvantages in that everyone Fix the rotor with the associated shaft and one to the housing baren, stationary bearing body a total of the rest Peelable housing forms. In this unit are the operationally sensitive warehouse functions contracted. she can be pre-assembled by the manufacturer for exchange purposes posed and delivered balanced and as a whole the Manufacturers can be sent in for maintenance while the other maintenance including assembly and disassembly of the Users available to less specialized staff can be left.

Damit jede Rotorbaueinheit unabhängig von der anderen vormon tierbar ist, ist zweckmäßigerweise jedem Rotor ein gesonderter Lagerkörper zugeordnet. Jedoch mag es Anwendungsfälle geben, in denen ein gemeinsamer Lagerkörper für beide Rotoren vorge sehen werden kann.So that each rotor assembly is independent of the other one animal, each rotor is expediently a separate one Bearing body assigned. However, there may be use cases in which a common bearing body for both rotors is featured can be seen.

Das den Schöpfraum bildende Gehäuse ist zweckmäßigerweise druckseitig von einer Grundplatte begrenzt, in oder an der der Lagerkörper zentrier- und/oder fixierbar ist. Diese Grundplat te kann einstückig mit dem Schöpfraumgehäuse verbunden sein. Zweckmäßigerweise ist sie jedoch ein gesonderter Teil. Sie kann auch Teil des Motorgehäuses sein. In der Regel ist an der Grundplatte an der dem Schöpfraumgehäuse abgelegenen Seite ein die Motoren aufnehmendes Motorgehäuse angeordnet.The housing forming the pumping chamber is expedient bounded on the pressure side by a base plate, in or on which the Bearing body is centered and / or fixable. This base plate te can be integrally connected to the pump chamber housing. However, it is expediently a separate part. she can also be part of the motor housing. Usually is the Base plate on the side remote from the pump chamber housing arranged the motor-receiving motor housing.

Wie an sich aus dem eingangs genannten Stand der Technik be kannt, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens ein Rotorlager in nerhalb des Rotors in einem nur zur Druckseite hin offenen Raum an einem in den Rotor hineinragenden, rohrförmigen Teil des Lagerkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise erreicht man, daß die Rotorwelle lediglich geringen Biegebeanspruchungen unterworfen ist und daß demzufolge die verformungsbedingten Änderungen des Spiels eines Rotors gegenüber dem anderen sowie zwischen den Rotoren und dem Gehäuse gering gehalten werden können. Auch erlaubt dies eine günstige Dimensionierung der Rotorwelle, wodurch der mit der Rotorinnenlagerung verbundene radiale Platzbedarf teilweise kompensiert wird.As per itself from the prior art mentioned at the beginning knows, it is useful if at least one rotor bearing in within the rotor in an open only to the pressure side Space on a tubular part protruding into the rotor of the bearing body is arranged. In this way, that the rotor shaft has only slight bending stresses is subject and that consequently the deformation-related Changes in the game of one rotor over the other as well between the rotors and the housing can be kept low can. This also allows a favorable dimensioning of the Rotor shaft, whereby the one connected to the inner rotor bearing radial space requirement is partially compensated.

Es ist bekannt, die Rotorwellen mit zusammenwirkenden Zahnrä dern zu versehen, die die Synchronisierung der Wellen bewirken oder zusätzlich zu elektronischer Synchronisation eine Notsyn chronisation ermöglichen. Damit diese Zahnräder vor etwaiger Verschmutzung geschützt bleiben, die die unmittelbare Berüh rung mit dem Fördermedium mit sich bringen könnte, und damit sie ggf. geschmiert werden können, ohne daß das Schmiermittel in den Schöpfraum gelangt, sind sie gemäß der Erfindung motor seits einer Flanschplatte angeordnet, die für diesen Zweck einen vom Schöpfraum abgedichteten Raum begrenzt und zu der mit dem Rotor abziehbaren Baueinheit gehört. Statt der Zahn räder kann es sich auch um Impulsgeberscheiben handeln oder die Zahnräder dienen gleichzeitig als Impulsgeberscheiben.It is known to interact with the rotor shafts toothed to provide those that synchronize the waves or an emergency sync in addition to electronic synchronization enable chronization. So that these gears before any Pollution remain protected, which the immediate celebrity could bring with the medium, and thus if necessary, they can be lubricated without the lubricant gets into the scoop, they are motor according to the invention arranged on the side of a flange plate for this purpose bounded by a space sealed by the scoop and to the heard with the removable rotor assembly. Instead of the tooth wheels can also be pulse generator disks or the gears also serve as pulse generator disks.

Zweckmäßigerweise gehört auch der Motorläufer der insgesamt vom Gehäuse abziehbaren Rotoreinheit an. Dasselbe gilt für das Synchronisationszahnrad bzw. die mit der Rotorbaueinheit drehverbundene Impulsgeberscheibe, die Teil einer Einrichtung zur Drehwinkelmessung des Rotors ist.The motor rotor also expediently belongs to the whole removable rotor unit from the housing. The same goes for that Synchronization gear or with the rotor assembly non-rotatable encoder disk, which is part of a facility for measuring the angle of rotation of the rotor.

Die Erfindung ermöglicht es, den Aufwand für die Lagerhaltung dadurch beträchtlich zu reduzieren, daß Pumpen unterschiedli cher Förderdaten, die derselben Baureihe angehören, sich im wesentlichen nur durch die Länge der Rotoren, der Schöpfraum gehäuse und ggf. der rohrförmigen Teile der Lagerkörper unter scheiden. Statt dessen oder zusätzlich kann der Unterschied auch in der Ausführung der Verdrängervorsprünge am Umfang der Rotoren liegen.The invention enables the cost of warehousing to reduce considerably that pumps differ Funding data belonging to the same series can be found in the essentially only by the length of the rotors, the scoop housing and possibly the tubular parts of the bearing body under divorce. Instead, or in addition, the difference can also in the execution of the displacement projections on the circumference of the Rotors lie.

Die Rotoren der erfindungsgemäßen Pumpen können saugseits durch Rotoren anderer Bauart ergänzt werden. Beispielsweise kann auf denjenigen Teil der Rotoren, der mit schraubenförmig ineinandergreifenden Verdrängervorsprüngen versehen ist, je ein Rotationskolben einer Rootspumpe aufgesetzt sein. Zwischen dem Schöpfraum der vorgeschalteten Pumpe und dem der Schrau benrotoren befindet sich in einem solchen Fall zweckmäßiger weise eine Trennscheibe, die die ggf. erforderlichen Steuer öffnungen für die vorgeschaltete Pumpe enthält.The rotors of the pumps according to the invention can be on the suction side can be supplemented by rotors of a different design. For example can on that part of the rotors that with helical interlocking displacement projections is provided, each a rotary piston of a root pump can be attached. Between the pumping chamber of the upstream pump and that of the screw In such a case, benrotoren is more appropriate wise a cutting disc, the necessary tax contains openings for the upstream pump.

Zweckmäßigerweise wird der Schöpfraum der vorgeschalteten Pum pe nicht von dem Schöpfraumgehäuse der Schraubenpumpe gebil det, damit nicht unterschiedliche Schöpfraumgehäuse vorrätig gehalten werden müssen. Vielmehr kann der Schöpfraum für die vorgeschaltete Pumpe im Schöpfraumgehäusedeckel oder einem zwischengeschalteten Schöpfraumgehäuseteil angeordnet sein.The scoop space is expediently the upstream pump pe not from the pump chamber housing det, so that different scooping room housings are not in stock must be kept. Rather, the creative space for the upstream pump in the pump chamber housing cover or a interposed scoop housing part.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Darin zeigen:The invention will now be described in more detail with reference to the Drawing explains an advantageous embodiment of the invention. In it show:

Fig. 1 einen Längsschnitt in der Ebene beider Rotorachsen, Fig. 1 is a longitudinal section in the plane of both rotor axes,

Fig. 2 einen Längsschnitt quer dazu, Fig. 2 shows a longitudinal section transversely thereto,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1, Fig. 3 is a horizontal section according to line III-III of Fig. 1,

Fig. 4 eine teilweise gemäß Linie IV der Fig. 2 geschnittene Draufsicht und Fig. 4 is a partially sectional view taken along line IV of Fig. 2 and

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine abgewandelte Bauart mit vorgeschalteter Rootspumpe. Fig. 5 shows a partial longitudinal section through a modified design with an upstream root pump.

Auf dem Fußteil 1 ruht das Motorgehäuse 2, das oben mit der flanschartigen Grundplatte 3 ggf. einstückig verbunden ist, auf der das Schöpfraumgehäuse 4 aufgebaut ist. Dieses wird oben durch einen Deckel 5 abgeschlossen, der eine Saugöffnung 6 enthält.The motor housing 2 rests on the foot part 1 , which is possibly integrally connected at the top to the flange-like base plate 3 on which the pump chamber housing 4 is built. This is closed at the top by a cover 5 which contains a suction opening 6 .

An der Grundplatte 3 sind in später zu erläuternder Weise die Flanschplatten 50 der Lagerkörper 7 befestigt, die je zur La gerung eines Rotors 8 dienen, dessen Umfang vorzugsweise zweigängig schraubenförmig angeordnete Verdrängervorsprünge 9 trägt, die in der Art eines Zahneingriffs in die Förderhohl räume 10 zwischen den Verdrängervorsprüngen 9 des benachbarten Rotors eingreifen. Außerdem wirken die Verdrängervorsprünge 9 am Umfang mit der Innenfläche des Schöpfraumgehäuseteils 4 zusammen. Die Rotoren 8 stehen oben mit dem Saugraum 11 und unten mit dem Druckraum 12 in Verbindung.On the base plate 3 , the flange plates 50 of the bearing body 7 are fastened in a manner to be explained later, each of which serves for storage of a rotor 8 , the circumference of which preferably carries two-helically arranged displacer projections 9 which, in the manner of a toothed engagement in the production hollow spaces 10 between engage the displacer projections 9 of the adjacent rotor. In addition, the displacement projections 9 cooperate on the circumference with the inner surface of the pump chamber housing part 4 . The rotors 8 are connected to the suction chamber 11 at the top and to the pressure chamber 12 at the bottom.

Im Beispiel gemäß Fig. 5 ist zwischen die Rotoren 8 und den Saugraum 11 noch eine Rootspumpe zwischengeschaltet, deren Rotoren 13 drehfest mit den Schraubenrotoren 8 verbunden sind und deren Schöpfraum von dem Deckel 5 sowie oberen und unteren Steuerplatten 14, 15 begrenzt ist. Die erfindungsgemäße Pumpe kann meist ohne eine solche Vorstufe 13 auskommen. Der Deckel 5 ist dann entsprechend Fig. 1 und 2 ausgeführt.In the example of FIG. 5 is connected between the rotors 8 and the suction chamber 11 is still interposed a Roots pump, the rotors 13 rotationally fixed with the screws 8 are connected and the suction chamber of the lid 5 and upper and lower control plates 14, 15 is limited. The pump according to the invention can usually do without such a preliminary stage 13 . The lid 5 is then designed according to FIGS. 1 and 2.

Der Druckraum 12 steht durch den Kanal 16 in Verbindung mit dem Druckauslaß 17. Diese Teile sind am unteren Ende des vertikal aufgestellten Schöpfraumgehäuses vorgesehen.The pressure chamber 12 is connected to the pressure outlet 17 through the channel 16 . These parts are provided at the lower end of the vertically positioned scoop chamber.

Jeder Rotor 8 ist drehfest mit einer Welle 20 verbunden, die unten im Lagerkörper 7 durch ein dauergeschmiertes Wälzlager 21 gelagert ist. Ein zweites, gleichfalls dauergeschmiertes Wälzlager 22 befindet sich am oberen Ende eines rohrförmigen Teils 23 des Lagerkörpers 7, der in eine nach unten, also druckseitig, offene, konzentrische Bohrung 24 des Rotors 8 hineinragt. Dieses Lager 22 befindet sich vorzugsweise ober halb der Mitte des Rotors 8. Der rohrförmige Teil 23 des Lagerkörpers erstreckt sich vorzugsweise durch den größeren Teil der Länge des Rotors 8. Das Ende des rohrförmigen Teils 23 liegt bei vertikaler Anordnung der Pumpe wesentlich höher als der Druckauslaß 17. Dies ist hilfreich für den Schutz der Lager- und Antriebsregion vor dem Eindringen von Flüssigkeit oder anderen schweren Verunreinigungen vom Schöpfraum her.Each rotor 8 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 20 which is supported at the bottom in the bearing body 7 by a permanently lubricated roller bearing 21 . A second, also permanently lubricated rolling bearing 22 is located at the upper end of a tubular part 23 of the bearing body 7 , which projects into a concentric bore 24 of the rotor 8 which is open at the bottom, that is to say on the pressure side. This bearing 22 is preferably located at the top half of the center of the rotor 8 . The tubular part 23 of the bearing body preferably extends through the greater part of the length of the rotor 8 . The end of the tubular part 23 is substantially higher than the pressure outlet 17 when the pump is arranged vertically. This is helpful for protecting the bearing and drive region from the ingress of liquid or other heavy contaminants from the scooping area.

Im rohrförmigen Teil 23 des Lagerkörpers sind Kühlkanäle 25 vorgesehen, die über Kanäle 26 mit einer Kühlwasserquelle und über entsprechende Kanäle, die in der Zeichnung nicht erscheinen, mit einem Kühlwasserabfluß in Verbindung stehen. Die Kühlkanäle 25 sind vorzugsweise durch schraubenförmige Eindrehungen gebildet, die durch eine Hülse dicht abgedeckt sind. Die Kühlung der Rotorlager verlängert die Lebensdauer bzw. die Wartungsintervalle dieser Lager, wenn sie mit Fett dauergeschmiert sind. Ferner wird durch die Kühlung auch die Umfangsfläche des rohrförmigen Teils 23 des Lagerkörpers auf niedriger Temperatur gehalten. Diese Umfangsfläche steht der inneren Umfangsfläche des Hohlraums 24 des Rotors mit geringem Abstand gegenüber. Diese Flächen sind so ausgebildet, daß sie zu gutem Wärmeaustausch fähig sind und somit Wärme aus dem Rotor mittelbar über den rohrförmigen Teil 23 des Lagerkörpers und dessen Kühleinrichtungen 25 abgeführt werden kann. Zur Verbesserung des Wärmeaustauschs zwischen den einander gegen überstehenden Flächen des rohrförmigen Teils 23 des Lagerkör pers und des Rotorhohlraums 24 können diese in geeigneter Weise ausgebildet sein. Beispielsweise können sie so behandelt bzw. brüniert sein, daß der Strahlungsaustausch durch hohe Ab sorptionskoeffizienten begünstigt wird. Der konvektive Wärme austausch vermittelst der dazwischen befindlichen Gasschicht kann durch geringen Oberflächenabstand und geeignete Oberflä chenstruktur, die zur Erhöhung der Wärmeübergangszahl führt, verbessert werden. Eine Fläche oder beide können zu diesem Zweck rauh oder mit Wärmeaustauschrippen oder Gewinde oder dergleichen ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dem Rotor hohlraum 24 durch den Lagerkörper oder die Welle 20 ein Sperr gas zuzuführen, das mit dem Fördermedium vom Druckraum 12 abgeführt wird. Es kann neben der Absperrung der Lagerregion auch der zusätzlichen Kühlung des Lagers, des Lagerkörpers und des Rotors dienen, wobei es aber zweckmäßigerweise nicht durch das bzw. die Lager geführt wird, um diese nicht zu verschmut zen, sondern über einen eine Umgehung bildenden Kanal 28.In the tubular part 23 of the bearing body, cooling channels 25 are provided which are connected to a cooling water outlet via channels 26 with a cooling water source and via corresponding channels which do not appear in the drawing. The cooling channels 25 are preferably formed by helical screw-ins which are tightly covered by a sleeve. The cooling of the rotor bearings extends the lifespan or the maintenance intervals of these bearings if they are permanently lubricated with grease. Furthermore, the cooling also keeps the peripheral surface of the tubular part 23 of the bearing body at a low temperature. This circumferential surface faces the inner circumferential surface of the cavity 24 of the rotor with a small distance. These surfaces are designed so that they are capable of good heat exchange and thus heat can be dissipated from the rotor indirectly via the tubular part 23 of the bearing body and its cooling devices 25 . To improve the heat exchange between the opposing surfaces of the tubular part 23 of the Lagerkör pers and the rotor cavity 24 , these can be designed in a suitable manner. For example, they can be treated or burnished so that the radiation exchange is promoted by high absorption coefficients. The convective heat exchange by means of the gas layer located in between can be improved by a small surface distance and a suitable surface structure, which leads to an increase in the heat transfer coefficient. For this purpose, one surface or both can be rough or with heat exchange fins or threads or the like. It is also possible to supply a blocking gas to the rotor cavity 24 through the bearing body or the shaft 20 , which is discharged from the pressure chamber 12 with the pumped medium. In addition to shutting off the bearing region, it can also be used for additional cooling of the bearing, the bearing body and the rotor, but it is expedient not to pass through the bearing or bearings in order not to contaminate them, but via a channel 28 forming a bypass .

Zum Schutz des Lager- und Antriebsbereichs vor vom Schöpfraum her eindringenden Einflüssen sind geeignete Dicht- und/oder Sperreinrichtungen vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist die Ausrüstung der einander gegenüberstehenden Flächen des Lagerkörpers 23 und der Innenflächen des Rotorhohlraums 24 auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit einem nicht dargestell ten Fördergewinde, das einen Fördereffekt vom Rotorhohlraum 24 zum Druckraum 12 hin ausübt. Dieser Fördereffekt wirkt sich wegen deren höherer Dichte vornehmlich auf feste oder flüssige Teilchen aus und verhindert dadurch deren Eindringen in den Lager- und Antriebsbereich. Das Fördergewinde wird zweckmäßi gerweise so ausgebildete daß dieser Effekt auch bei erheblich abgesenkter Drehzahl noch wirksam ist.Suitable sealing and / or locking devices are provided to protect the bearing and drive area from influences penetrating from the suction chamber. It is particularly advantageous to equip the opposing surfaces of the bearing body 23 and the inner surfaces of the rotor cavity 24 on one side or on both sides with a delivery thread, not shown, which exerts a delivery effect from the rotor cavity 24 to the pressure chamber 12 . Because of their higher density, this conveying effect primarily affects solid or liquid particles and thereby prevents them from penetrating into the bearing and drive area. The feed thread is expediently designed so that this effect is still effective even at a significantly reduced speed.

Der Fördereffekt kann auch dadurch herbeigeführt werden, daß der Spalt zwischen Rotor und Lagerkörper sich konisch zum Druckraum hin erweitert. Die Spaltweite (Abstand der Oberflä che des Lagerkörpers von der Oberfläche des Rotors) bleibt dabei im wesentlichen konstant. Zusätzlich können auch in diesem Falle die einander gegenüberstehenden Flächen auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit Fördergewinde versehen sein; erforderlich ist dies aber nicht.The promotional effect can also be brought about by the fact that the gap between the rotor and the bearing body is conical Pressure room expanded. The gap width (distance of the surface of the bearing body from the surface of the rotor) remains thereby essentially constant. In addition, in in this case the opposing surfaces on one Be provided with a conveyor thread on one side or on both sides; However, this is not necessary.

Da die Ausrüstung des Spalts zwischen Rotor und Lagerkörper mit einem Fördergewinde oder einer fördernd wirkenden Ko nizität sehr wirksam gegen das Eindringen von Flüssigkeit oder Feststoffteilchen abdichtet, kann oft auf zusätzliche Dicht einrichtungen verzichtet werden; jedoch können sie vorgesehen sein, und zwar vorzugsweise in berührungsfreier oder berüh rungsarmer Bauart, z. B. Labyrinthdichtungen oder kolbenringar tige Dichtungen.Because the equipment of the gap between the rotor and bearing body with a conveyor thread or a promotional knockout nicity very effective against the ingress of liquid or Sealing solid particles can often result in additional sealing facilities are dispensed with; however, they can be provided be, preferably in a non-contact or touch low-effort design, e.g. B. labyrinth seals or piston ring term seals.

Aufgrund der Dichtwirkung des Fördergewindes bzw. der Spalt konizität ist die erfindungsgemäße Pumpe unempfindlich gegen das Vorhandensein von Flüssigkeit im Schöpfraum, solange sich die Rotoren in Drehung befinden. Diese Unempfindlichkeit besteht auch im stationären Zustand dank der hohen Lageranord nung im Rotor, solange die Flüssigkeit im Schöpfraum das Lagerniveau nicht erreicht. Sie ist nicht nur dann wichtig, wenn das Fördermedium einen Flüssigkeitsschwall mit sich führt, sondern kann auch für die Reinigung und/oder Kühlung der Pumpe durch Flüssigkeitseinspritzung genutzt werden. Beispielsweise kann durch Düsen, von denen eine bei 27 ange deutet ist, Reinigungs- oder Kühlflüssigkeit eingesprüht werden. Es können dieselben oder gesonderte Düsen 27 zum Einsprühen der Reinigungsflüssigkeit und der Kühlflüssigkeit verwendet werden.Due to the sealing effect of the delivery thread or the conical gap, the pump according to the invention is insensitive to the presence of liquid in the scooping chamber as long as the rotors are rotating. This insensitivity also exists in the stationary state thanks to the high bearing arrangement in the rotor, as long as the liquid in the scooping chamber does not reach the storage level. It is not only important when the pumped medium carries a surge of liquid with it, but can also be used for cleaning and / or cooling the pump by liquid injection. For example, cleaning or cooling liquid can be sprayed in through nozzles, one of which is indicated at 27 . The same or separate nozzles 27 can be used for spraying the cleaning liquid and the cooling liquid.

Wenn mit sehr starker Verschmutzung gerechnet werden muß, besteht die Möglichkeit, während des Betriebs ständig Reini gungsflüssigkeit einzusprühen. Beim Betrieb einer Vakuumpumpe sollte die Reinigungsflüssigkeit, soweit sie in den Saugraum gelangen kann, einen Dampfdruck unterhalb des Ansaugdrucks haben. Wenn die Pumpe mehrstufig ist und die Verschmutzung sich (beispielsweise druckabhängig) hauptsächlich in der zweiten und/oder folgenden Stufen niederschlägt, besteht die Möglichkeit, die Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit auf die zweite bzw. folgende Stufe zu begrenzen und dadurch von der Saugseite zu trennen.If very heavy pollution has to be expected, there is the possibility of constantly Reini during operation spray liquid. When operating a vacuum pump the cleaning liquid should, as far as it is in the suction chamber can reach a vapor pressure below the suction pressure to have. If the pump is multi-stage and the pollution mainly (depending on pressure) in the second and / or subsequent stages, there is Possibility to inject the cleaning liquid to limit the second or subsequent level and thereby of to separate the suction side.

In den meisten Fällen erfolgt der Reinigungsbetrieb jedoch nicht ständig, sondern periodisch wenn Reinigungsbedarf (beispielsweise infolge Anstiegs des Antriebsdrehmoments) festgestellt wird. Dank der Unempfindlichkeit der Pumpe gegenüber Flüssigkeiten können dann auch verhältnismäßig große Flüssigkeitsmengen verwendet werden. Wenn aufgrund der Menge oder Art der verwendeten Reinigungsflüssigkeit die Betriebs drehzahl nicht gehalten werden kann, kann die Drehzahl ent sprechend gesenkt werden. Dafür sind geeignete Steuerungsein richtungen vorgesehen. Beispielsweise kann die Drehzahl abhängig vom Antriebsdrehmoment gesteuert werden, was bei erhöhtem Leistungsbedarf selbsttätig zu einer entsprechenden Absenkung der Drehzahl gegenüber der Betriebsdrehzahl führt. Die fortdauernde Drehung der Rotoren auch während der Reini gungsphase dient nicht nur der Abdichtung der Rotorlagerung, sondern fördert auch die Einwirkung der Reinigungsflüssigkeit auf die verschmutzten Oberflächen. In most cases, however, the cleaning operation takes place not constantly, but periodically when cleaning is required (for example due to an increase in drive torque) is detected. Thanks to the insensitivity of the pump compared to liquids can also be relatively large Amounts of liquid are used. If due to the amount or type of cleaning fluid used the operating speed can not be maintained, the speed can ent be lowered speaking. There are suitable controls for this directions provided. For example, the speed can be controlled depending on the drive torque, which at increased power requirement automatically to a corresponding Lowering the speed compared to the operating speed leads. The continuous rotation of the rotors during the Reini phase not only serves to seal the rotor bearing, but also promotes the action of the cleaning liquid on the dirty surfaces.

Die Förderwirkung im Spalt zwischen Rotor und Lagerkörper kann auch zur Förderung von Sperrgas unabhängig von einer externen Druckgasquelle genutzt werden. Im allgemeinen wird man aber zur Förderung des Sperrgases die Wirkung einer solchen Druck gasquelle bevorzugen, um in der Sperrgaszufuhr unabhängig von der Rotordrehzahl zu sein.The conveying effect in the gap between the rotor and bearing body can also for the production of sealing gas independent of an external one Pressurized gas source can be used. In general you will to promote the barrier gas the effect of such pressure gas source prefer to be independent in the sealing gas supply the rotor speed.

Das Schöpfraumgehäuse 4 kann eine Kammer 30 enthalten (Fig. 2 und 4), die ganz oder über einen großen Teil des Umfangs umläuft und durch die Kühlwasser zirkuliert, um das Gehäuse auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten. Kühlung des Gehäusemantels ist nicht in allen Fällen erforderlich. Sie ist jedoch im erfindungsgemäßen Zusammenhang vorteilhafterweise möglich, weil auch die Rotoren 8 gekühlt sind und deren Wärmedehnung daher begrenzt ist. Es braucht nicht befürchtet zu werden, daß die Rotoren nur deshalb am Gehäuse anlaufen, weil sie sich dehnen, während das Gehäuse auf geringerer Temperatur gehalten wird.The scoop housing 4 may include a chamber 30 ( FIGS. 2 and 4) which rotates all or a large part of the circumference and circulates through the cooling water in order to keep the housing at a predetermined temperature. Cooling of the housing jacket is not necessary in all cases. However, it is advantageously possible in the context of the invention because the rotors 8 are also cooled and their thermal expansion is therefore limited. There is no need to fear that the rotors only start against the housing because they expand while the housing is kept at a lower temperature.

Die erfindungsgemäße Pumpe kann mit Voreinlaß ausgerüstet wer den. Das bedeutet, daß in den Bereichen hoher, ggf. auch schon mittlere Kompression im Gehäuse Kanäle 31 vorgesehen sind, durch die in den Schöpfraum Gas von höherem Druck als es dem Kompressionsstadium in diesem Bereich des Schöpfraums ent spricht, eingelassen wird, um nach bekannten Grundsätzen eine Kühlung und/oder Geräuschminderung zu bewirken. Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann das Voreinlaßgas un mittelbar der Druckseite der Pumpe entnommen werden, indem es in den Kühltaschen 30 des Schöpfraummantels 4 gekühlt wird. Zu diesem Zweck kann es durch Wärmetauscherrohre 32 geleitet werden.The pump according to the invention can be equipped with pre-inlet who. This means that in the areas of high, possibly even medium compression in the housing channels 31 are provided, through which gas of higher pressure than it speaks to the compression stage in this area of the scooping chamber is admitted, according to known principles to effect cooling and / or noise reduction. According to an advantageous feature of the invention, the pre-inlet gas can be removed directly from the pressure side of the pump by being cooled in the cooling pockets 30 of the pump chamber jacket 4 . For this purpose, it can be passed through heat exchanger tubes 32 .

Bei den Wälzlagern 21, 22 handelt es sich im dargestellten Beispiel um Schrägkugellager, die durch eine Feder 29 gegen einander angestellt sind. Jede Welle 20 trägt unterhalb des Lagers 21 vorzugsweise unmittelbar, d. h. ohne zwischenge schaltete Kupplung, den Läufer 35 des Antriebsmotors, dessen Stator 36 in dem Motorgehäuse 2 angeordnet ist. Das Motorge häuse kann mit Kühlkanälen 38 ausgerüstet sein.The rolling bearings 21 , 22 in the example shown are angular contact ball bearings which are set against one another by a spring 29 . Each shaft 20 bears below the bearing 21, preferably directly, ie without an interposed clutch, the rotor 35 of the drive motor, the stator 36 of which is arranged in the motor housing 2 . The Motorge housing can be equipped with cooling channels 38 .

Die Flanschplatten 50, die in dem dargestellten Beispiel mit den Lagerkörpern 7 aus einem Stück bestehen, sind mit ihren Außenrändern 51, die im wesentlichen dem Umfang des Schöpf raumgehäuses 4 folgen, und ihren aneinanderliegenden Innenrän dern 52 auf die Oberseite der Grundplatte 3 aufgesetzt. Die Flanschplatten 50 sind gegenüber der Grundplatte 3 gedichtet. Auch die im Radialschnitt einer Sekante folgenden Stirnflächen 53, an denen sie aneinander anliegen, sind mit einer Dich tungseinlage ausgerüstet.The flange plates 50 , which consist in the example shown with the bearing bodies 7 in one piece, are placed with their outer edges 51 , which essentially follow the circumference of the scoop housing 4 , and their abutting inner rims 52 on the top of the base plate 3 . The flange plates 50 are sealed with respect to the base plate 3 . The end faces 53 in radial section of a secant, on which they abut one another, are equipped with a sealing insert.

Unter den Flanschplatten 50, zwischen den Rändern 51, 52 ist eine Eindrehung vorgesehen, die mit der Oberseite der Grund platte 3 einen Raum 39 einschließt, der zur Aufnahme von Synchronisations-Zahnrädern 40 dient, die mit bekannten Mitteln drehfest auf den Wellen 20 zwischen den Lagern 21 und den Motorläufern angeordnet sind. Damit sie im Bereich der Innenränder 52 der Flanschplatten 50 miteinander kämmen können, weisen die Innenränder an entsprechender Stelle einen Ausschnitt auf, durch den die Zahnräder hindurchgreifen. Unterhalb dieses Ausschnitts bleibt auf jeder Seite ein Steg stehen, auf den in Fig. 1 die Bezugslinie der den Innenrand allgemein bezeichnenden Bezugsziffer 52 weist. Dieser Steg ist nicht nur aus Stabilitätsgründen vorteilhaft, sondern auch weil er eine umlaufende Abdichtung einerseits gegenüber der Grundplatte 3 und andererseits zwischen den abgeflachten Sekantenflächen der Flanschplatten 50 ermöglicht.Under the flange plates 50 , between the edges 51 , 52 , a recess is provided, which includes a space 39 with the top of the base plate 3 , which serves to accommodate synchronization gears 40 , which are rotatably fixed by known means on the shafts 20 between the Bearings 21 and the motor rotors are arranged. So that they can mesh with each other in the area of the inner edges 52 of the flange plates 50 , the inner edges have a cutout at a corresponding point through which the toothed wheels reach. Below this section, a web remains on each side, to which the reference line in FIG. 1 refers to the reference number 52 which generally designates the inner edge. This web is advantageous not only for reasons of stability, but also because it enables a circumferential seal on the one hand with respect to the base plate 3 and on the other hand between the flattened secant surfaces of the flange plates 50 .

Die Ausdrehungen 39 in den Flanschplatten 50 haben einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Synchro nisations-Zahnräder 40. Sie sind im Verhältnis zu den Innen rändern 52 ein wenig exzentrisch angeordnet, damit die Syn chronisations-Zahnräder 40 bei der Montage der Rotor-Bau einheiten trotz des Vorhandenseins des Dichtungsstegs bei 52 eingesetzt werden können. The recesses 39 in the flange plates 50 have a diameter that is larger than the diameter of the synchronization gears 40th They are arranged a little eccentrically in relation to the inner edges 52 so that the syn chronization gears 40 units can be used in the assembly of the rotor construction despite the presence of the sealing web at 52.

Da der die Synchronisations-Zahnräder 40 enthaltende Raum 39 von dem Schöpfraum vollständig getrennt ist, besteht für die Synchronisations-Zahnräder die Gefahr der Verschmutzung nicht. Sie dienen lediglich der Notsynchronisation der Rotoren. Ihre Zähne kommen normalerweise nicht miteinander in Berührung. Eine Schmierung ist deshalb in der Regel nicht erforderlich. Zwar ist sie gewünschtenfalls anwendbar, aber der Trockenlauf der Synchronisation-Zahnräder vereinfacht die Konstruktion, weil eine Abdichtung zwischen dem Raum 39 und den Antriebsmo toren nicht erforderlich ist.Since the space 39 containing the synchronization gears 40 is completely separated from the scooping space, there is no risk of contamination for the synchronization gears. They are only used for emergency synchronization of the rotors. Your teeth do not normally come into contact with each other. Lubrication is therefore generally not necessary. Although it is applicable if desired, the dry running of the synchronization gears simplifies the construction because a seal between the space 39 and the drive motors is not required.

Die Synchronisations-Zahnräder 40 können auch als Impulsgeber scheiben dienen, die von Sensoren 42 abgetastet werden, von denen in Fig. 1 einer dargestellt ist. Diese Sensoren 42 stehen mit einer Regeleinrichtung in Verbindung, die die jeweilige Drehstellung der Rotoren gegenüber einem Sollwert überwacht und über den Antrieb korrigiert. Es handelt sich dabei um eine Synchronisation der Rotoren auf elektronischem Wege, die als solche bekannt ist und daher hier keiner näheren Erläuterung bedarf. Das Spiel zwischen den Zähnen der Synchronisations zahnräder 40 ist etwas geringer als das Flankenspiel zwischen den Verdrängervorsprüngen 9 der Rotoren 8. Es ist jedoch größer als die Synchronisationstoleranz der elektronischen Synchronisationseinrichtung. Bei ordnungsgemäßem Funktionieren der letzteren kommen somit weder die Flanken der Verdränger vorsprünge 9 noch die Zähne der Synchronisationszahnräder 40 miteinander in Kontakt. Für den Fall, daß die letzteren doch einmal miteinander in Kontakt kommen sollten, sind sie mit einer verschleißfesten und ggf. gleitgünstigen Beschichtung versehen.The synchronization gears 40 can also serve as pulse disks, which are sensed by sensors 42 , one of which is shown in Fig. 1. These sensors 42 are connected to a control device which monitors the respective rotational position of the rotors with respect to a target value and corrects them via the drive. It is a matter of electronically synchronizing the rotors, which is known as such and therefore requires no further explanation here. The play between the teeth of the synchronization gears 40 is slightly less than the backlash between the displacement projections 9 of the rotors 8 . However, it is greater than the synchronization tolerance of the electronic synchronization device. If the latter function properly, neither the flanks of the displacer projections 9 nor the teeth of the synchronization gears 40 come into contact with one another. In the event that the latter should come into contact with one another, they are provided with a wear-resistant and possibly low-friction coating.

Die Leistungsdaten der Pumpe werden außer durch die Antriebs leistung und Drehzahl durch das an den Rotoren gebildete Ver dränger- bzw. Fördervolumen und somit durch die Länge der Rotoren bestimmt. Man kann daher die Förderdaten dadurch verändern, daß man die Länge des die Rotoren enthaltenden Pumpenteils ändert. Eine Baureihe von Pumpen mit unterschiedlichen Leistungsdaten zeichnet sich deshalb vor zugsweise dadurch aus, daß die einzelnen Pumpen dieser Baurei he sich durch Abstufung der Länge dieser Teile unterscheiden, zu denen das Schöpfraumgehäuse, die Rotoren sowie ggf. die rohrförmigen, in die Rotoren hineinragenden Teile der Lager körper gehören.The performance data of the pump are determined by the drive power and speed through the Ver formed on the rotors displacement or funding volume and thus by the length of the Rotors determined. One can therefore view the funding data change that the length of the containing the rotors Pump part changes. A range of pumps with different performance data is therefore apparent preferably characterized in that the individual pumps of this series he differ by grading the length of these parts, to which the pump chamber, the rotors and, if applicable, the tubular parts of the bearings protruding into the rotors body belong.

Man erkennt, daß jeder Rotor mit den zugehörigen Lager- und Antriebseinrichtungen eine selbständig montierbare Baueinheit bildet, die neben dem Rotor aus den Lagern 21, 22, dem Lager körper 7, dem darin vorgesehenen Kühleinrichtungen, der Welle 20, dem Synchronisationszahnrad 40, dem zugehörigen Sensor 42 und dem Motorläufer 35 besteht. Diese Einheiten werden kom plett vormontiert in die Pumpe eingesetzt. Sie können nach der Abnahme des Schöpfraumgehäuses leicht von der Grundplatte 3 abgenommen bzw. eingesetzt werden. Ihre Auswechslung kann daher dem Anwender überlassen bleiben, während der Hersteller die Wartung der empfindlichen Einheiten als solchen besorgt.It can be seen that each rotor with the associated bearing and drive devices forms an independently mountable unit, which in addition to the rotor from the bearings 21 , 22 , the bearing body 7 , the cooling devices provided therein, the shaft 20 , the synchronization gear 40 , the associated Sensor 42 and the motor rotor 35 there . These units are completely pre-assembled in the pump. They can be easily removed or inserted from the base plate 3 after the removal of the pumping chamber housing. Their replacement can therefore be left to the user, while the manufacturer takes care of the maintenance of the sensitive units as such.

Fig. 2 und Fig. 4 veranschaulichen, daß der Saugraum 11 von dem Schöpfraum durch eine Deckplatte 14 getrennt ist, die einen unmittelbaren Durchtritt des angesaugten Mediums von der Saugöffnung 6 in den Schöpfraum verhindert. Statt dessen gelangt es zunächst durch die eine oder andere von zwei Öffnungen 61 in den Kopfraum 62 eines von zwei Absetzräumen 63, die als besondere Behälter 68 an die Breitseiten des Schöpfraumgehäuses 4 angesetzt sind. Der Kopfraum 62 ist nach unten zum Absetzraum 63 hin offen und seitlich durch Trennwän de 64 von zwei Seitenräumen 65 abgegrenzt, die gleichfalls zum Absetzraum 63 hin offen sind und durch je eine Öffnung 66, die beiderseits der Öffnung 61 angeordnet sind, mit dem Schöpfraum der Pumpe verbunden sind. Das angesaugte Medium gelangt von der Saugöffnung 6 durch den Saugraum 11 in einen mittleren Kopfraum 62, wird darin nach unten umgelenkt in den Absetzraum 63, wird darin umgelenkt nach oben zu einem der Seitenkopfräu me 65 und gelangt von hier aus durch die Öffnung 66 in den Schöpfraum. Die Öffnungen 61, 62, durch die das Medium in den Absetzraum 63 einströmt, sind somit räumlich versetzt gegen über den Öffnungen 65, 66, durch die es in den Schöpfraum wieder abfließt. Die dem Gasstrom dadurch aufgezwungene Umlenkung hat zur Folge, daß etwa von ihm mitgeführte flüssige oder feste Partikeln aufgrund der Trägheitswirkung nach unten in den Absetzraum 63 geschleudert werden. Insbesondere gilt dies auch für einen etwaigen Flüssigkeitsschwall. Falls des öfteren mit Flüssigkeitsschwall gerechnet werden muß, können die Absetzräume mit Ausschleuseinrichtungen für die darin enthaltene Flüssigkeit versehen sein. Unabhängig davon oder auch ggf. damit funktionell verbunden kann ein Füllstands messer 67 vorgesehen sein. Fig. 2 and Fig. 4 illustrate that the suction chamber 11 is separated from the scooping chamber by a cover plate 14 , which prevents direct passage of the sucked medium from the suction opening 6 into the scooping chamber. Instead, it first passes through one or the other of two openings 61 into the head space 62 of one of two settling spaces 63 , which are attached to the broad sides of the scoop chamber 4 as special containers 68 . The head space 62 is open at the bottom to the settling space 63 and laterally delimited by partitions 64 from two side spaces 65 , which are also open to the settling space 63 and through an opening 66 , which are arranged on both sides of the opening 61 , with the scooping area Pump are connected. The aspirated medium passes from the suction opening 6 through the suction chamber 11 into a central head space 62 , is deflected therein down into the settling chamber 63 , is deflected upwards therein to one of the side head spaces 65 and passes from here through the opening 66 into the Creative space. The openings 61 , 62 through which the medium flows into the settling space 63 are thus spatially offset from the openings 65 , 66 through which it flows back into the scooping space. The resultant deflection of the gas flow has the result that liquid or solid particles carried along by it are thrown downward into the settling chamber 63 due to the inertia effect. In particular, this also applies to any liquid surge. If liquid gushes are often to be expected, the settling rooms can be provided with discharge devices for the liquid contained therein. Regardless of this, or possibly also functionally connected to it, a fill level meter 67 can be provided.

Die Pumpe ist vorzugsweise von isochorer Bauart, um auch größere Flüssigkeitsmengen schadlos mitfördern zu können.The pump is preferably of an isochoric design, to also to be able to transport larger quantities of liquid without damage.

Claims

1.Vacuum pump with a pair within an axially circulating through the flow chamber, in particular screw-shaped interlocking displacement rotors ( 8 ), which are overhung by a pressure-side shaft ( 20 ), each of which with the rotor ( 35 ) one outside of the Creation chamber forming housing ( 4 ) is connected to the motor, characterized in that each rotor ( 8 ) with the associated shaft ( 20 ) and a special, fixed to the housing, stationary bearing body ( 7 ) a total deductible from the rest of the housing Unity.

2. Vacuum pump according to claim 1, characterized in that each rotor ( 8 ) is assigned a separate bearing body ( 7 ).

3. Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 4 ) forming the pressure chamber adjoins the pressure side on a base plate ( 3 ) on which the bearing body ( 7 ) can be fixed.

4. Vacuum pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that a flange plate ( 50 ) which is removable with the rotor assembly, a sealed from the scooping space limited space in which a synchronization gear ( 40 ) and / or one Pulse generator is provided.

5. Vacuum pump according to claim 3 or 4, characterized in that on the base plate ( 3 ) on the Schöpfraumge housing ( 4 ) remote side, a motor-receiving motor housing ( 37 ) is arranged.

6. Vacuum pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one rotor bearing ( 22 ) within the rotor ( 8 ) in an only to the pressure side ( 12 ) towards open space ( 24 ) of the rotor at one in the rotor ( 8 ) projecting into the tubular part ( 23 ) of the bearing body ( 7 ) is arranged.

7. Vacuum pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the motor rotor ( 35 ) belongs to the total removable rotor assemblies.

8. Vacuum pump according to one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the synchronization gear or the pulse generator disk of the removable rotor Unit heard.

9. Vacuum pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rotors ( 13 ) of an upstream pump of another type are connected to the screw rotors ( 8 ) on the suction side.

10. Series of vacuum pumps according to one of claims 1 to 9, characterized in that pumps different delivery data apart from the drive essentially only by the length of the rotors, the scoop chamber and possibly the tubular parts of the bearing body and possibly the execution of the displacement projections differentiate on the circumference of the rotors ( 8 ).