DE60314930T2

DE60314930T2 - Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE60314930T2
Application number: DE60314930T
Authority: DE
Inventors: Shinya Kariya-shi Yamamoto; Satoru Kariya-shi Kuramoto; Osamu Kariya-shi Uchiyama; Daisuke Kariya-shi Sato; Mika Kariya-shi Fujiwara; Masahiro Kariya-shi Kawaguchi; Mamoru Kariya-shi Kuwahara; Nobuaki Kariya-shi Hoshino; Ryosuke Kariya-shi Koshizaka
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: KR100485429B1; EP1347176B1; TW200306387A; EP1347176A2; TW585975B; CN1445459A; US7140846B2; CN100516532C; EP1347176A3; KR20030076257A; JP2003343469A; DE60314930D1; US20030180153A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, die einen Gas übertragenden Körper in einer Pumpkammer durch Rotation einer drehenden Welle antreibt, um so zur Erzeugung eines Vakuums ein Gas zu übertragen.
In einer Vakuumpumpe der Schraubenart, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nummer 10-184576 offenbart ist, ist eine Abgaseinheit, die ein kleineres Verstellvolumen als die Vakuumpumpe aufweist, mit einem Abgasbereich der Vakuumpumpe verbunden. Die Abgaseinheit senkt einen Druck in dem Abgasbereich der Vakuumpumpe. Die Abgaseinheit verhindert nämlich, dass Gas in dem Abgasbereich zurück in einen geschlossenen Raum in der Vakuumpumpe strömt. Diese Verhinderung reduziert einen Leistungsverlust der Vakuumpumpe, sodass ein Stromverbrauch der Vakuumpumpe reduziert ist.
Ein unerwünschtes Merkmal ist, dass die Abgaseinheit durch eine zusätzliche Antriebsquelle angetrieben ist, die unterschiedlich von einer Antriebsquelle der Vakuumpumpe ist. Da die zusätzliche Antriebsquelle zum Antreiben der Abgaseinheit bereitgestellt ist, wird die Größe der Vakuumpumpe relativ groß. Zusätzlich steigen die Herstellungskosten für die Vakuumpumpe. Deswegen besteht Bedarf für eine Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1, die einen Stromverbrauch ohne Erhöhung der Größe der Vakuumpumpe und der Herstellungskosten reduziert.
US 5040949 offenbart eine Vakuumpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vakuumpumpe gemäß dem Anspruch 1 eine die durch eine Antriebsquelle gedrehte drehende Welle, eine Hauptpumpe und eine Nebenpumpe auf. Die Hauptpumpe hat eine Pumpkammer und einen Gas übertragenden Körper, der in der Pumpkammer angeordnet ist. Die Hauptpumpe wird durch die Antriebsquelle durch die drehende Welle zum übertragen des Gases zu einem Abgasraum angetrieben. Die Nebenpumpe ist mit dem Abgasraum verbunden, um das Gas von dem Abgasraum teilweise abzugeben. Die Nebenpumpe wird durch die gleiche Antriebsquelle angetrieben. Das Verstellvolumen der Nebenpumpe ist kleiner als das der Hauptpumpe.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen gemacht ist, und beispielhaft die Grundlagen der Erfindung darstellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von denen geglaubt wird, dass sie neu sind, sind in den anhängenden Ansprüchen fortgesetzt. Die Erfindung kann zusammen mit Ihren Aufgaben und Vorteilen am Besten mit Verständnis der folgenden Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den anhängenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine Längs-Querschnittsansicht einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ist, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
2 eine Querschnittsdraufsicht der Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ist, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
3A eine Querschnittsendansicht entlang der Linie I-I in 2 ist;
3B eine Querschnittsendansicht entlang der Linie II-II in 2 ist;
4A eine Querschnittsendansicht entlang der Linie III-III in 2 ist;
4B eine Querschnittsendansicht entlang der Linie IV-IV in 2 ist;
5 ein Diagramm zum Darstellen von Strom als Funktion einer Strömungsrate von Gas zum Erläutern der Stromreduktion in der Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen mit einer Nebenpumpe ist;
6 ein Diagramm ist, das ein Volumen als Funktion eines Drucks in einer Hauptpumpenkammer zeigt, um eine Reduktion des Stroms in der Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe zu erläutern;
7A eine Längsquerschnittsansicht einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7B eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Nebenpumpe gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 ist eine Längsquerschnittsansicht einer Schraubenpumpe, die nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung ausbildet;
9 eine Querschnittsansicht der Schraubenpumpe ist, die nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung ausbildet;
10 eine Längsquerschnittsansicht einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Nebenpumpe in einem Zustand ist, bei dem eine Membran bei einem unteren Totpunkt positioniert ist, gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht der Nebenpumpe in einem Zustand ist, wenn die Membran bei einem oberen Punkt positioniert ist, gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine Längs-Querschnittsansicht einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
14 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Nebenpumpe, die nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung ausbildet ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Wälzkolbenpumpe wird nun in Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Die Vorderseite und Rückseite einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen beziehungsweise Vakuumpumpe 11 entsprechen der linken Seite und der rechten Seite der 1 und 2.
Mit Bezug auf 1 stellt eine Ansicht eine Längs-Querschnittsansicht einer Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen dar. Ein Gehäuse der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen hat ein Rotorgehäuse 12, ein vorderes Gehäuse 13 und ein rückwärtiges Gehäuse 14. Das vordere Gehäuse 13 ist mit dem vorderen Ende des Rotorgehäuses verbunden. Das rückwärtige Gehäuse 14 ist mit dem rückwärtigen Ende des Rotorgehäuses 14 verbunden.
Das Rotorgehäuse 12 hat einen Zylinderblock 15 und eine Vielzahl von Trennwänden 16, 16A. Eine Hauptpumpenkammer 51 ist zwischen dem vorderen Gehäuse 13 und der vordersten Trennwand 16 definiert. Hauptpumpenkammern 52, 53, 54 sind entsprechend zwischen den miteinander angrenzenden Trennwänden 16 definiert. Eine Hauptpumpenkammer 55 ist zwischen der hintersten Trennwand 16 und der Trennwand 16A definiert. Eine Nebenpumpenkammer 33 ist zwischen der Trennwand 16A und dem rückwärtigen Gehäuse 14 definiert. Ein Durchtritt 163 ist entsprechend in jeder Trennwand 16, 16A definiert.
Ein Flansch 41, ein Krümmer 42, ein Führungsrohr 43 und ein Abgasrohr 44 bilden einen Hauptgasdurchtritt zum Aussenden des Gases, das von der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen zu einem Abgassteuerungsgerät abgegeben wird, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Flansch 41 ist mit dem Rotorgehäuse 15 verbunden. Der Innenraum des Flanschs 41 ist mit der Hauptpumpenkammer 55 durch eine Hauptabgabeöffnung 181 in Verbindung. Der Krümmer 42 ist mit dem Flansch 41 verbunden. Das Führungsrohr 43 ist mit dem Krümmer 42 verbunden. Das Abgasrohr 44 ist mit dem Führungsrohr 43 verbunden. Das Abgasrohr 44 ist mit dem Abgassteuerungsgerät verbunden.
Ein Sperrventil oder eine Einrichtung zum Verhindern, dass das Gas zurückströmt, ist zwischen dem Hauptgasdurchtritt eingefügt und hat das Führungsrohr 43, einen Ventilkörper 45 und eine Rückstellfeder 46. Der Ventilkörper 45 und die Rückstellfeder 46 sind in dem Führungsrohr 43 Angeordnet. Ein abgeschrägtes Ventilloch 431 ist in dem Führungsrohr 43 Ausgebildet, und der Ventilkörper 45 öffnet und schließt das Ventilloch 431. Die Rückstellfeder 46 zwingt den Ventilkörper 45 in eine Richtung, um das Ventilloch 431 zu schließen. Ein Abgasraum H1 der Hauptpumpe 49 hat eine Semi-Abgaskammer 551, die Hauptabgasöffnung 181, die inneren Räume des Flansches 41 und einen Krümmer 42.
Ein Flansch 47 und ein Nebenabgasrohr 48 bilden einen Nebengasdurchtritt zum teilweisen aussenden des Gases in der Hauptpumpenkammer 55 zu dem Abgassteuerungsgerät. Der Flansch 47 ist mit dem rückwärtigen Gehäuse 14 und dem Rotorgehäuse 15 verbunden. Der Innenraum des Flanschs 47 ist mit der Nebenpumpenkammer 33 durch eine Nebenabgasöffnung 182 in Verbindung. Das Nebenabgasrohr 48 ist mit dem Flansch 47 verbunden, und ist stromabwärts von dem Ventilkörper 45 mit dem Führungsrohr 43 verbunden.
Nun mit Bezug auf 2 stellt ein Diagramm eine Querschnittsdraufsicht der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen dar. Eine drehende Welle 19 ist durch das vordere Gehäuse 13 und das rückwärtige Gehäuse 14 durch Radiallager 21 beziehungsweise 36 gestützt. Eine drehende Welle 20 ist ebenfalls durch das vordere Gehäuse 13 und das rückwärtige Gehäuse 14 durch radiale Lager 22 beziehungsweise 37 gestützt. Die drehenden Wellen 19, 20 sind parallel miteinander angeordnet und erstrecken sich durch die Trennwände 16, 16A.
Eine Vielzahl von Hauptrotoren oder Gas übertragenden Körpern 23 bis 27 sind einstückig mit der drehenden Welle 19 ausgebildet. Die gleiche Anzahl von Hauptrotoren oder Gas übertragenden Körpern 28 bis 32 wie die Hauptrotoren 23 bis 27 sind ebenfalls einstückig mit der drehenden Welle 20 ausgebildet. Eine Hauptpumpe 49 hat die Hauptpumpenkammern 51 bis 55 und die Hauptrotoren 23 bis 32. Nebenrotoren 34, 35 sind einstückig mit den Rotorwellen 19, 20 ausgebildet. Eine Nebenpumpe 50 hat die Nebenpumpenkammer 33 und die Nebenrotoren 34, 35 und weist ein kleineres Verstellvolumen als die Hauptpumpe 49 auf. Die Hauptrotoren 23 bis 27 und der Nebenrotor 34 sind von gleicher Form, wenn sie in einer Richtung einer Achse 191 der drehenden Welle betrachtet werden. Ähnlich sind die Hauptrotoren 28 bis 32 und der Nebenrotor 35 von gleicher Form, wenn sie in einer Richtung einer Achse 201 der drehenden Welle 20 betrachtet werden. Die Hauptrotoren 23 bis 27 sind in der Reihenfolge von 23, 24, 25, 26 und 27 von reduzierter Dicke. Ähnlich sind die Hauptrotoren 28 bis 32 in der Reihenfolge von 28, 29, 30, 31 und 32 von reduzierter Dicke. Die Nebenrotoren 34, 35 sind in der Dicke entsprechend kleiner als die Hauptrotoren 27, 32.
Die Hauptrotoren 23, 28 sind in der Hauptpumpenkammer 51 auf eine solche Weise aufgenommen, dass sie mit einem kleinen Zwischenraum in Eingriff sind. Ähnlich sind die Hauptrotoren 24, 29 in der Hauptpumpenkammer 52 auf eine solche Weise aufgenommen, dass sie miteinander in Eingriff sind. Ähnlich sind die Hauptrotoren 25, 30 in der Hauptpumpenkammer 53 Aufgenommen, die Hauptrotoren 26, 31 sind in der Hauptpumpenkammer 54 aufgenommen und die Hauptrotoren 27, 32 sind in der Hauptpumpenkammer 55 aufgenommen. Die Nebenrotoren 34, 35 sind in der Nebenpumpenkammer 33 Auf eine derartige Weise aufgenommen, dass sie miteinander mit einem kleinen Zwischenraum in Eingriff sind. Die Hauptpumpenkammern 51 bis 55 sind in der Reihenfolge von 51, 52, 53, 54 und 55 von reduziertem Volumen. Die Nebenpumpenkammer 33 weist ein kleineres Volumen auf als die Hauptpumpenkammer 55.
Ein Getriebegehäuse 38 ist mit dem rückwärtigen Gehäuse 14 verbunden. Die drehenden Wellen 19, 20 springen durch das rückwärtige Gehäuse 14 in das Getriebegehäuse 38 vor. Zahnräder 39, 40 sind entsprechend mit den vorspringenden Enden der drehenden Wellen 19, 20 gesichert und miteinander im Eingriff. Ein Elektromotor oder eine Antriebsquelle M ist in dem Getriebegehäuse 38 angeordnet. Eine Antriebswelle M1 des Elektromotors M ist mit der drehenden Welle 19 durch eine Wellenkupplung 10 verbunden. Die Leistung des Elektromotors M wird durch die Wellenkupplung 10 zu der drehenden Welle 19 übertragen. Die drehende Welle 20 wird durch den Elektromotor zu der drehenden Welle 19 übertragen. Die drehende Welle 20 wird durch den Elektromotor M durch die in Eingriff befindlichen Zahnräder 39, 40 angetrieben. Eine Hauptantriebseinheit hat die Antriebswelle M1, die Wellenkupplung 10, die Zahnräder 39, 40 und die drehenden Wellen 19, 20 und überträgt Leistung von dem Elektromotor M zu der Hauptpumpe 49 durch die drehenden Wellen 19, 20.
Nun mit Bezug auf 3A stellt eine Ansicht eine Querschnittsendansicht dar, die entlang der Linie I-I in 2 genommen ist. Der Zylinderblock 15 hat ein Paar von Blockstücken 17, 18. Die Trennwende 16, 16A haben ein Paar von Wandstücken 161, 162. Eine Einlassöffnung 171 ist in dem Blockstück 17 ausgebildet und mit der Hauptpumpenkammer 51 in Verbindung. Ein Einlass 164 ist in jedem Wandstück 162 ausgebildet und verbindet die Hauptpumpenkammer 51 und den Durchtritt 163.
Übrigens wird die drehende Welle 19 durch den Elektromotor M der 2 in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil R1 bezeichnet ist. Die drehende Welle 20 wird in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil R2 bezeichnet ist, nämlich relativ zu der Drehrichtung der drehenden Welle 19 in eine gegenüberliegende Richtung.
Nun mit Bezug auf 3B stellt ein Ansicht eine Querschnittsendansicht dar, die entlang der Linie II-II in 2 genommen ist. Der Durchtritt 163 ist in der Trennwand 16 ausgebildet. Ein Auslass 165 ist in dem Wandstück 161 ausgebildet und verbindet die Hauptpumpenkammer 52 und den Durchtritt 163. Entsprechend sind die miteinander angrenzenden Hauptpumpenkammern 51 bis 55 miteinander durch den Durchtritt 163 verbunden.
Nun mit Bezug auf 4A stellt eine Ansicht eine Querschnittsendansicht dar, die entlang der Linie III-III in 2 genommen ist. Die Hauptabgabeöffnung 181 ist in dem Blockstück 18 ausgebildet. Die Semi-Abgaskammer 551 ist durch die Hauptrotoren 27, 32 in der Hauptpumpenkammer 55 ausgebildet. Die Semi-Abgaskammer 551 ist mit dem inneren Raum des Flanschs 41 durch die Hauptabgabeöffnung 181 in Verbindung.
Mit Rückbezug auf 2 wird Gas durch die Einlassöffnung 171 in die Hauptpumpenkammer 51 eingebracht, und durch die Drehung der Hauptrotoren 23, 28 zu der nächsten Pumpkammer 52 durch den Einlass 164 in der Trennwand 16, den Durchtritt 163 und den Auslass 165 übertragen. Ähnlich wird das Gas in der Reihenfolge übertragen, bei der sich das Volumen der Hauptpumpenkammer reduziert, nämlich in der Reihenfolge der Hauptpumpenkammern 52, 53, 54 und 55. Das zu der Hauptpumpenkammer übertragene Gas wird außerhalb von dem Rotorgehäuse 12 durch die Hauptabgabeöffnung 181 abgegeben.
Nun mit Bezug auf 4B stellt ein Diagramm eine Querschnittsendansicht dar, die entlang der Linie IV-IV in 2 genommen ist. Eine Nebenabgabeöffnung 182 ist in dem Blockstück 18 zur Verbindung mit der Nebenpumpenkammer 33 Ausgebildet. Das Gas in der Hauptpumpenkammer 55 wird teilweise durch die Rotation der Nebenrotoren 34, 35 zu der nächsten Nebenpumpenkammer 33 durch den Einlass 164 der Trennwand 16A, dem Durchtritt 163 und dem Auslass 165 übertragen. Das zu der Nebenpumpenkammer 33 übertragene Gas wird außerhalb von dem Rotorgehäuse 12 durch die Nebenabgabekammer 182 abgegeben.
Mit Rückbezug auf 1, da der Elektromotor M mit Energie beaufschlagt ist, um die drehenden Wellen 19, 20 der 2 zu drehen, wird das Gas in dem vakuumisierten Raum durch die Einlassöffnung 171 in die Nebenpumpenkammer 51 der Hauptpumpe 49 eingebracht. Das in die Hauptpumpenkammer 51 eingebrachte Gas wird durch die Hauptpumpenkammer 52 bis 55 zu der Hauptpumpenkammer 55 übertragen, da es verdichtet wird. Wenn die Strömungsrate des Gases groß ist, wird nahezu das gesamte Gas, das zu der Hauptpumpenkammer 55 übertragen wird, zu dem Hauptgasdurchtritt durch die Hauptabgabeöffnung 181 abgegeben, und der Abschnitt von Gas wird zu dem Nebengasdurchtritt durch die Nebenabgabeöffnung 182 durch die Nebenpumpe 50 abgegeben.
Die folgenden vorteilhaften Wirkungen werden erreicht.

(1-1) Mit Bezug auf 5 zeigt ein Diagramm eine Funktion der Strömungsrate von Gas, um die Reduktion der Leistung in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe 50 zu erläutern. Eine Kurve D in dem Diagramm zeigt Leistung als Funktion der Strömungsrate von Gas in einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ohne eine Nebenpumpe. Eine Kurve E in dem Diagramm zeigt eine Leistung als Funktion der Strömungsrate von Gas in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe 50. Wenn die Strömungsrate des Gases niedriger als eine bestimmte Strömungsrate ist, wird L1 in dem Diagramm die Leistung der Vakuumpumpe ohne eine Nebenpumpe gleichförmig. Wenn jedoch die Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen die Nebenpumpe 50 aufweist, reduziert sich die Leistung der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen sogar, falls die Strömungsrate des Gases niedriger als die Strömungsrate L1 ist.

Nun mit Bezug auf 6, zeigt ein Diagramm ein Volumen als Funktion eines Drucks in einer Hauptpumpenkammer in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe 50. Ein Kurve F in dem Diagramm zeigt das Volumen als Funktion eines Drucks in den entsprechenden Hauptpumpenkammern 51 bis 55 in einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ohne Nebenpumpe. Eine Kurve G in dem Diagramm zeigt das Volumen als Funktion eines Drucks in den entsprechenden Hauptpumpenkammern 51 bis 55 in den Wälzkolbenpumpen 11 mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe 50. F1, F2, F3, F4 und F5 in der Kurve F entsprechen jeweils den Hauptpumpenkammern 51 bis 55. G1, G2, G3, G4 und G5 in der Kurve G entsprechen jeweils den Hauptpumpenkammern 51 bis 55. Die Fläche eines Bereichs, der durch die Kurve F, die seitliche Achse und die Längsachse in dem Diagramm definiert ist, stellt den Stromverbrauch in der Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ohne Nebenpumpe dar. Die Fläche eines Bereichs, der durch die Kurve G, die seitliche Achse und die Längsachse in dem Diagramm definiert ist, stellt den Stromverbrauch in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen mit der Nebenpumpe 50 dar.
Im Vergleich mit einer Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ohne Nebenpumpe ist der Stromverbrauch der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen reduziert, wenn die Strömungsrate des Gases, das einen gewünschten Grad des Unterdrucks in dem vakuumisierten Raum entspricht, niedriger ist als die Strömungsrate L1. Da nämlich das Gas in dem Abgasraum H1 durch die Nebenpumpe 50 abgegeben wird, die ein kleineres Verstellvolumen als die Hauptpumpe 49 aufweist, wird der Druck in dem Abgasraum H1 im Vergleich zu der Wälzkolbenpumpe mit vielen Stufen ohne Nebenpumpe reduziert. Die Reduktion des Drucks in dem Abgasraum H1 führt den Druck in den Hauptpumpenkammern 51 bis 55 dazu, reduziert zu sein. Als Ergebnis wird der Stromverbrauch in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen reduziert.
Die Nebenpumpe 50 wird durch den Elektromotor M durch die drehenden Wellen 19, 20 wie auch die Hauptpumpe 49 angetrieben. Mit anderen Worten sind die Antriebsquellen der Nebenpumpe 50 und der Hauptpumpe 49 der gleiche Elektromotor M. Da eine ausschließliche Antriebsquelle zum Antreiben einer Nebenpumpe nicht eingesetzt ist, gibt es keinen beanspruchten Raum für die ausschließliche Antriebsquelle. Deswegen wird die Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen relativ kompakt und es entstehen keine Kosten für die ausschließliche Antriebsquelle.

(1-2) Da ein Gasdurchtritt zwischen dem Abgaberaum H1 und der Nebenpumpe 50 kurz ist, reduziert sich der Strömungswiderstand in dem Gasdurchtritt. Die Nebenpumpe 50 hat die Nebenpumpenkammer 33 und die Nebenrotoren 34, 35 in der Nebenpumpenkammer 33. Dann hat die Hauptpumpe 49 die Hauptpumpenkammern 41 bis 55 und die Hauptrotoren 23 bis 32, die in den entsprechenden Hauptpumpenkammern 51 bis 55 angeordnet sind. Die Struktur der Nebenpumpe 50 ist im Wesentlichen die gleiche wie die der Hauptpumpe 49. Die Nebenpumpenkammer 55 auf der letzten Stufe der Hauptpumpe 49 ist miteinander mit der Nebenpumpenkammer 33 Angrenzend. Die Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen nimmt in ihrem Inneren die Nebenpumpe 50 in ihrem Gehäuse auf, sodass der Abgaberaum H1 neben der Nebenpumpe 50 angeordnet ist, und der Gasdurchtritt zwischen dem Abgaberaum H1 und der Nebenpumpe 50 relativ kurz wird. Der Strömungswiderstand des Gasdurchtritts wird durch das Verkürzen des Gasdurchtritts zwischen dem Abgaberaum H1 und der Nebenpumpe 50 reduziert, sodass ein Stromverbrauch in der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen reduziert ist.
(1-3) Die Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen verwendet weniger Leistung als die Vakuumpumpe der Schraubenart, sodass die Grundlage geeignet auf die Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen angewendet ist.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 7A und 7B beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die im Wesentlichen gleichen Bauteile wie die in den vorangehenden Figuren.
Nun mit Bezug auf 7A stellt ein Diagramm eine Längs-Querschnittsansicht der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Eine Nebenpumpe 56 ist eine Membran-Pumpe, die eine Membran 57, ein Ansaugventil 58, um zu verhindern, dass das Gas zurückströmt, ein Abgabeventil 59, um zu verhindern, dass das Gas zurückströmt, und einen sich hin- und herbewegenden Antriebsmechanismus 60 hat. Der sich hin- und herbewegende Antriebsmechanismus 60 hat eine Kurbelwelle 601, ein Radiallager 602 und einen Ringnocken 603. Die Kurbelwelle 601 ist fest um die drehende Welle 90 herum befestigt. Der Ringnocken 603 ist durch die Kurbelwelle 601 durch das Radiallager 602 so gestützt, dass er relativ zu der Kurbelwelle 601 dreht. Die Membran 57 definiert teilweise eine Druckkammer 561. Der Ringnocken 603 läuft um die Achse 191 der drehenden Welle 119 gemäß der Drehung der drehenden Welle 19 um. Die Membran 57 bewegt sich durch die Umlaufbewegung des Ringnockens 603 hin- und her.
Nun mit Bezug auf 7B stellt eine Skizze eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Nebenpumpe 56 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Da sich die Membran 57 in der Zeichnung nach unten bewegt, wird das Gas in der Hauptpumpenkammer der 7A in die Druckkammer 561 eingebracht, indem sie das Ansaugventil 58 weg schiebt. Da sich die Membran 57 in der Zeichnung nach oben bewegt, wird das Gas in der Druckkammer 561 in den Flansch 47 und das Nebenabgaberohr 48 abgegeben, die beide in 7A gezeigt sind, indem sie das Abgabeventil 59 wegschiebt.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die vorteilhaften Wirkungen erhalten. Da zusätzlich die Nebenpumpe 56 wirkungsvoll das Gas blockiert, zurück zu strömen, ist die Nebenpumpe 56, die ein kleineres Verstellvolumen als die Hauptpumpe 50 in den ersten Figuren aufweist, optional eingesetzt. Die Nebenpumpe 56 kann nämlich von kleinerer Größe als die Hauptpumpe 50 sein.
Eine Schraubenpumpe wird nun mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die im Wesentlichen identischen Bauteile wie die in der ersten Ausführungsform.
Mit Bezug auf 8 stellt ein Diagramm eine Längs-Querschnittsansicht einer Vakuumpumpe der Schraubenart dar. Eine Hauptpumpenkammer 61 und eine Nebenpumpenkammer 62 sind in einem Rotorgehäuse 12A definiert. Eine Semi-Abgabekammer 611 ist in einem Abschnitt der Hauptpumpenkammer 61 definiert und mit der Hauptabgabeöffnung 601 in Verbindung. Ein Abgaberaum H2 der Hauptpumpe 67 hat die Semi-Abgabekammer 611, die Hauptabgabeöffnung 181 und die inneren Räume des Flanschs 41 und des Krümmers 42.
Nun mit Bezug auf 9 stellt eine Ansicht eine Querschnittsdraufsicht der Vakuumpumpe der Schraubenart dar. Die Hauptpumpe 67 hat die Hauptpumpenkammer 61 und Hauptschraubenrotoren 63, 64. Eine Nebenpumpe 68 hat die Nebenpumpenkammer 62 und Nebenschraubenrotoren 65, 66. Die Hauptschraubenrotoren 63, 64 sind in der Hauptpumpenkammer 61 aufgenommen. Die Nebenschraubenrotoren 65, 66 sind in der Nebenpumpenkammer 62 aufgenommen. Ein Schraubabstand P2 der Nebenschraubenrotoren 65, 66 ist kleiner als ein Schraubabstand P1 der Hauptschraubrotoren 63, 64. Nämlich ist das Einnahmevolumen in der Nebenpumpenkammer 62 kleiner als das in der Hauptpumpenkammer 61, und die Nebenpumpe 68 weist ein kleineres Verstellvolumen, als die Hauptpumpe 67 auf. Der Hauptschraubrotor 63 und der Nebenschraubmotor 65 rotieren einstückig mit der drehenden Welle 19. Der Hauptschraubrotor 64 und der Nebenschraubrotor 66 rotieren einstückig mit der drehenden Welle 20. Die Semi-Abgabekammer 611 ist durch die Hauptschraubrotoren 63, 64 in einem Abschnitt der Hauptpumpenkammer 61 definiert.
Mit Rückbezug auf 8 und 9 wird das Gas von der Einlassöffnung 171 zu der Hauptabgabeöffnung 181 übertragen, da sich die Schraubrotoren 63, 64 drehen. Da die Nebenschraubrotoren 65, 66 der 9 drehen, wird das Gas in der Semi-Abgabekammer 611 teilweise in die Nebenpumpenkammer 62 durch einen Durchtritt 691 in einer Trennwand 69 eingebracht, und in den Flansch 47 und das Nebenabgaberohr 48 eingebracht.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 10 bis 12 beschrieben. Die Vorderseite und die Rückseite der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen entsprechen jeweils der linken Seite und der rechten Seite der 10. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die im Wesentlichen gleichen Bauteile wie die in der ersten Ausführungsform.
Nun mit Bezug auf 10 stellt eine Skizze eine Längs-Querschnittsansicht der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Eine Nebenpumpe 56A hat ein Pumpengehäuse 70 und ist an das Getriebegehäuse 38 angebaut. Das Pumpengehäuse 70 hat einen zylindrischen Abschnitt 701 und einen Schließer 702. Die Antriebswelle M1 des Elektromotors M ragt in den zylindrischen Abschnitt 701. Die Nebenpumpe 56A ist eine Membran-Pumpe die eine Kreis-Membran 71, ein Ansaugventil 72, ein Abgabeventil 73 und einen Nockenmechanismus 81 hat. Der Umfangsabschnitt der Membran 71 ist teilweise durch den zylindrischen Abschnitt 701 und den Schließer 702 sandwichartig zwischengelagert. Das Ansaugventil 72 und das Abgabeventil 73 verhindert, dass das Gas zurückströmt, und sie sind zwischen einem Zurückhalter 74 der vorderen Endfläche des Schließers 702 gehalten. Der Zurückhalter 74 ist fest mit dem Schließer 702 verbunden. Die Membran 71 und der Zurückhalter 74 definieren die Druckkammer 561.
Der Nockenmechanismus 81 hat einen Nockenabschnitt 75, eine ringförmige Nut 76, einen Führungszylinder 78, eine Rolle 79 und ein Radiallager 80. Der Nockenmechanismus 81 bewegt die Membran 71 in einer Richtung einer Achse M11 der Antriebswelle M1 hin- und her. Der Nockenabschnitt 75 weist eine säulenartige Form auf und ist einstückig mit dem vorspringenden Ende der Antriebswelle M1 in dem Pumpengehäuse 70 ausgebildet. Die ringförmige Nut 76 ist in einer Umfangsfläche 751 des Nockenabschnitts 75 ausgespart, um so den Nockenabschnitt 75 zu umrunden. Eine hypothetische Ebene mit der ringförmigen Nut 76 ist relativ zu einer rechtwinkeligen Ebene mit Bezug auf die Achse M11 der Antriebswelle M1 geneigt. Ein Zylinderlager 77 ist gleitbar um den Nockenabschnitt 75 gepasst, und der Führungszylinder 78 ist um das Lager 77 gepasst. Der Führungszylinder 78 ist durch den säulenartigen Nockenabschnitt 75 durch das Lager 77 gestützt und ist in der Richtung der Achse M11 der Antriebswelle M1 entlang der Umfangsfläche 751 des Nockenabschnitts 75 gleitbar. Die Rolle 79 ist drehbar durch den äußeren zylindrischen Abschnitt des Führungszylinders 78 durch das Radiallager 80. Ein Ende der Rolle 79 ist in der ringförmigen Nut 76 gepasst. Der Führungszylinder 78 ist mit dem Mittelabschnitt der Membran 71 verbunden.
Ein Ansaugdurchtritt 82 und ein Abgabedurchtritt 83 sind sowohl in der Endplatte des Schließers 702 wie auch in dem Zurückhalter 74 ausgebildet. Der Ansaugdurchtritt 82 ist mit dem Innenraum des Flanschs 41 durch eine Ansaugführung 84 in Verbindung, und der Abgabedurchtritt 83 ist mit dem inneren Raum des Führungsraum 43 durch eine Abgabeführung 85 in Verbindung.
Wenn der Elektromotor M mit Energie beaufschlagt wird, dreht die Antriebswelle M1 so, dass die drehenden Wellen 19, 20 der 2 drehen. Das Gas in dem zu vakuumisierenden Bereich wird durch die Einlassöffnung 171 in die Hauptpumpenkammer 51 der Hauptpumpe 49 eingebracht. Der vakuumisierte Bereich ist in der Zeichnung nicht gezeigt. Das in die Hauptpumpenkammer 51 eingebrachte Gas wird durch die Hauptpumpenkammern 52 bis 55 in die Hauptpumpenkammer 55 übertragen, da es verdichtet wird. Das in die Hauptpumpenkammer 55 übertragene Gas wird durch die Hauptabgabeöffnung 181 in den Flansch 41 abgegeben.
Nun mit Bezug auf 11 stellt eine Skizze eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Nebenpumpe 56A in einem Zustand dar, bei dem die Membran 71 bei einem unteren Totpunkt gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung positioniert ist. Wenn der Nockenabschnitt 75 dreht, ist die Rolle 79 in der ringförmigen Nut 76 relativ entlang der ringförmigen Nut 76 geführt. Die Rolle 79, die drehbar durch das Radiallager 80 gelagert ist, rollt relativ auf einer Seitenfläche 761 der ringförmigen Nut 76 oder auf einer Seitenfläche 762 der ringförmigen Nut 76. Die Rolle 79 und der Führungszylinder 78 bewegen sich einstückig in der Richtung der Achse M11, da diese relativ durch die ringförmige Nut 76 geführt sind. Wenn die Rolle 79 und der Führungszylinder 78 am Weitesten von dem Zurückhalter 76 weg positioniert sind, nämlich, bei dem unteren Totpunkt, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist das Volumen in der Druckkammer 561 maximal.
Nun mit Bezug auf 12 stellt eine Skizze eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Nebenpumpe 56A in einem Zustand dar, bei dem die Membran 71 bei einem oberen Totpunkt positioniert ist, gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da die Antriebswelle M1 fort fährt aus einem Zustand zu drehen, der aus 11 ersichtlich ist, bewegen sich die Rolle 79 und der Führungszylinder 78 zu dem Zurückhalter 74. Da die Antriebswelle M1 in einem Halbkreis von einem in 11 gezeigten Zustand dreht, sind die Rolle 79 und der Führungszylinder 78 am nächsten bei dem Zurückhalter 74 positioniert, nämlich bei dem oberen Totpunkt. Dann wird das Volumen in der Druckkammer 561 minimal. Da die Antriebswelle M1 in einem Halbkreis von einem Zustand dreht, der aus 12 ersichtlich ist, sind die Rolle 79 und der Führungszylinder 78 bei dem unteren Totpunkt positioniert, wie aus 11 ersichtlich ist. Da nämlich die Antriebswelle M1 in einem vollständigen Kreis dreht, vollenden die Rollen 79 und der Führungszylinder 78 eine Hin- und Herbewegung in der Richtung der Achse M11.
Da sich der Führungszylinder 78 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt, verlässt die Membran 71 den Zurückhalter 74, sodass das Volumen der Druckkammer 561 steigt. Wegen des Ansteigens des Volumens wird das Gas in dem Abgaberaum H1 in die Druckkammer 561 eingebraucht, in dem das Ansaugventil 72 weg geschoben wird. Da der Führungszylinder 78 sich von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, nähert sich die Membran 71 dem Zurückhalter 74, sodass das Volumen der Druckkammer 561 reduziert wird. Wegen der Reduktion des Volumens wird das Gas in der Druckkammer 561 zu dem Führungsrohr 43 Abgegeben, in dem Abgabeventil 73 weg geschoben wird.
Mit Rückbezug auf 10 koppelt eine Hauptantriebseinheit den Elektromotor M mit der Hauptpumpe 49 und hat die Antriebswelle M1, die Wellenkopplung 10, die Zahnräder 39, 40 und die drehenden Wellen 19, 20, wie in 2 beschrieben ist. Eine Nebenantriebseinheit koppelt den Elektromotor M mit der Nebenpumpe 56A und hat den Nockenabschnitt 75. Jedoch hat die Nebenantriebseinheit nicht den Abschnitt der Hauptantriebseinheit.
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden zusätzlich zu den in dem Absatz (1-1) in der ersten bevorzugten Ausführungsform erwähnten Vorteilen die folgenden vorteilhaften Auswirkungen erreicht.

(4-1) Da sich die Abstände zwischen den Radiallagern 21, 36 auf der drehenden Welle 19 und zwischen den Radiallagern 22, 37 auf der drehenden Welle 20 verlängern, treten die folgenden Probleme auf.

Wenn die Wälzkolbenpumpe 11 horizontal eingesetzt wird, wie aus 1 ersichtlich ist, da sich ein Abstand zwischen den Radiallagern 21, 36 auf der drehenden Welle 19 verlängert, tendiert die drehende Welle 19 zwischen den Radiallagern 21, 36 dazu, sich wegen des Gewichts der Hauptrotoren 23 bis 27 und der drehenden Welle 19 zu verformen. Dann werden Zwischenräume zwischen den vorderen und rückwärtigen Endflächen der Hauptrotoren 23 bis 27 und gegenüberliegende Flächen, die zu diesen Endflächen in den Pumpkammern 51 bis 55 gerichtet sind, groß. Zum Beispiel entspricht bei dem Hauptrotor 23 die rückwärtige Endfläche des vorderen Gehäuses 13 und die vordere Endfläche der Trennwand 16 den obigen zueinander gerichteten Flächen. Wenn der Zwischenraum sich vergrößert, verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Gasübertragung. Ähnlich tritt das obige Problem ebenfalls bei der drehenden Welle 20 auf.
Da die Temperatur in dem Rotorgehäuse 12 wegen der Anwendung des Gasdrucks steigt, dehnt sich die drehende Welle 19 wegen des Anstiegs der Temperatur aus. Da die drehende Welle 19 sich ausdehnt, werden die Hauptrotoren 23 bis 27 in der Richtung der Achse 191 der drehenden Welle 19 verschoben. Wenn die Verschiebung der Hauptrotoren 23 bis 27 relativ groß ist, können die Hauptrotoren 23 bis 27 mit den gegenüberliegenden Flächen zusammenstoßen, die den vorderen und rückseitigen Endflächen der Hauptrotoren 23 bis 27 gegenüberliegen. Dann, wenn die Verschiebung der Hauptrotoren 23 bis 27 relativ groß ist, benötigt der Zwischenraum zwischen den vorderen und rückwärtigen Endflächen der Hauptrotoren 23 bis 27 und die gegenüberliegenden Flächen einen relativ großen Abstand. Wenn jedoch der Zwischenraum steigt, verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Gasübertragung. Ähnlich tritt das obige Problem ebenfalls auf der drehenden Welle 20 auf.
Wenn die Nebenpumpe 56A durch den Nockenabschnitt 75 angetrieben wird, der auf der Antriebswelle M1 bereit gestellt ist, werden die Abstände zwischen den Radiallagern 21, 36 auf der drehenden Welle 19 zwischen den Radiallagern 22, 37 auf der drehenden Welle 20 bei notwendigen und minimalen Werten bestimmt. Als Ergebnis werden die Zwischenräume zwischen den vorderen und rückwärtigen Endflächen der Hauptrotoren 23 bis 32 und der gegenüberliegenden Flächen relativ klein, sodass der Wirkungsgrad der Gasübertragung nicht verschlechtert ist.

(4-2) Ein Raum auf der Rückseite des Elektromotors, nämlich auf der der drehenden Welle 19 relativ zu dem Elektromotor M gegenüberliegenden Seite weist keinerlei Bauteile auf, die mit einer Baugruppe der Nebenpumpe 56A zusammenstoßen. Wenn die Nebenpumpe 56A an der Rückseite des Elektromotors M angeordnet ist, bestehen nur wenige Konstruktionsanforderungen, sodass die Nebenpumpe 56A einfach zusammengebaut wird.
(4-3) Das Verstellvolumen der Nebenpumpe 56A ist durch den Durchmesser der Membran 71 und den Hubabstand der Mitte der Membran 71 in der Richtung der Achse Nil bestimmt. Wenn das Verstellvolumen der Nebenpumpe 56A bei einem bestimmten Volumen bestimmt werden muss, da de Durchmesser der Membran 71 ansteigt, reduziert sich der Hubabstand von der Membran 71.

Die Membran 71 ist quer zu einer hypothetisch ausgedehnten Linie der Achse M11 der Antriebswelle M1 angeordnet. Eine derartige Anordnung der Membran 71 ermöglicht es, dass der Durchmesser der Membran 71 gemäß des Durchmessers des zylindrischen Abschnitts 701 des Pumpgehäuses 70 steigt. Da nämlich der Hubabstand der Membran 71 reduziert wird, reduziert sich die Verformung der Membran 71 gemäß der Hin und Herbewegung der Membran 71. Die Verformung der Membran 71 gemäß der Hin- und Herbewegung der Membran 71 bedeutet ein Biegen der Membran 71, die die kreisförmige Endfläche des Führungszylinders 78 in der Nähe des Umfangs berührt, und ein Biegen des Umfangsabschnitts der Membran 71, die das Pumpengehäuse 70 berührt. Da die Verformung der Membran 71 sich reduziert, verbessert sich die Lebensdauer der Membran 71 so, dass die Zuverlässigkeit der Nebenpumpe 56A verbessert wird.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 13 beschrieben. Die Vorderseite und Rückseite der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen entsprechen jeweils der linken Seite und der rechten Seite der 13. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die im Wesentlichen identischen Bauteile wie die in den anderen Ausführungsformen.
Nun mit Bezug auf 13 stellt ein Diagramm eine Längs-Querschnittsansicht der Wälzkolbenpumpe 11 mit vielen Stufen gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Eine Nebenpumpe 56B hat ein Pumpengehäuse 86, das mit dem Getriebegehäuse 38 zusammen gebaut ist. Die Nebenpumpe 56B ist in der Nähe der Rückseite der drehenden Welle 20 angeordnet. Ein Abschnitt 202 kleinen Durchmessers ist einstückig mit dem rückwärtigen Ende der drehenden Welle 20 ausgebildet. Der Abschnitt 202 kleinen Durchmessers ragt in das Pumpengehäuse 86 durch die Endwand des Getriebegehäuses 38. Die gleichen Bauteile, wie die der Nebenpumpe 56 in der zweiten bevorzugten Ausführungsform, sind in den Pumpengehäuse 86 aufgenommen. Die gleichen Bezugszeichen der Nebenpumpe 56B bezeichnen die im Wesentlichen identischen Bauteile wie die der Nebenpumpe 56.
Ein Ansaugdurchtritt 861 und ein Abgabedurchtritt 862 sind in der Umfangswand des Pumpengehäuses 86 ausgebildet. Der Ansaugdurchtritt 861 ist mit dem inneren Raum des Flanschs 41 durch eine Ansaugführung 84 in Verbindung, und der Abgabedurchtritt 862 ist mit dem inneren Raum des Führungsrohrs 43 durch eine Abgabeführung 85 in Verbindung.
Der Ringnocken 603 läuft relativ zu dem Abschnitt 202 kleinen Durchmessers gemäß der Drehung des Abschnitts 202 kleinen Durchmessers um, der sich einstückig mit der drehenden Welle 20 dreht. Die Membran 57 bewegt sich hin und her, da der Ringnocken 603 relativ zu dem Abschnitt 202 kleinen Durchmessers umläuft. Da die Membran 57 sich nach unten bewegt, wird das Gas im dem Flansch 41 in die Druckkammer 561 eingebracht, indem das Ansaugventil 58 weg geschoben wird. Da die Membran 57 sich nach oben bewegt, wird das Gas in der Druckkammer 561 in den Flansch 47 abgegeben, indem das Abgabeventil 59 weg geschoben wird.
Die Hauptantriebseinheit koppelt den Elektromotor M mit der Hauptpumpe 49 und hat die Antriebswelle M1, die Wellenkupplung 10, die Zahnräder 39, 40 und die drehenden Wellen 19, 20, wie in 2 beschrieben wurde. Die Nebenantriebseinheit koppelt den Elektromotor M mit der Nebenpumpe 56B und hat den Abschnitt 202 kleinen Durchmessers, die Antriebswelle M1, die Wellenkupplung 10, den Abschnitt der drehenden Wellen 19, 20 und die Zahnräder 39, 40. Nämlich hat die Nebenantriebseinheit teilweise die Hauptantriebseinheit. Die Nebenpumpe 56B ist direkt mit dem Abschnitt der Nebenantriebseinheit verbunden, die nicht der Abschnitt der Hauptantriebseinheit sind, um so durch die Nebenantriebseinheit angetrieben zu werden.
Gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsformen werden die vorteilhaften Auswirkungen erreicht, die in dem Paragraphen (4-1) und (4-2) in der vierten bevorzugten Ausführungsform erwähnt sind.
Eine andere Vakuumpumpe wird nun mit Bezug auf 14 beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen die im Wesentlichen gleichen Bauteile wie die in den vorigen bevorzugten Ausführungsformen.
Nun mit Bezug auf 14 stellt eine Skizze eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Nebenpumpe 56C dar. Die Nebenpumpe 56C hat ein Pumpengehäuse 70C, das mit einem einzelnen Bauteil ausgebildet ist. Eine zylindrische Nabe 741 ist einstückig mit dem Zurückhalter 74 ausgebildet. Ein Nockenmechanismus 81C hat den Nockenabschnitt 75, die ringförmige Nut 76, die Rolle 79, das Radiallager 80 und einen Führungszylinder 78C. Der Nockenmechanismus 81C bewegt den Führungszylinder 78C in der Richtung der Achse M11 hin und her. Der Führungszylinder 78C ist gleitbar in der zylindrischen Nabe 741 gelagert, aber am Drehen blockiert. Der Führungszylinder 78C ist durch den Nockenabschnitt 75 durch ein Lager 77C gelagert. Der Führungszylinder 78C funktioniert als der Führungszylinder 78C in der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Da der Nockenabschnitt 75 dreht, bewegt sich der Führungszylinder 78C in der Richtung der Achse M11. Der Führungszylinder 78C und die zylindrische Nabe 741 definieren eine Druckkammer 742. Nämlich funktioniert der Führungszylinder 78C als Kolben zum Variieren des Verstellvolumens der Nebenpumpe 56C.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb alternativer Ausführungsformen abgeändert werden.
In alternativen Ausführungsformen zu den obigen bevorzugten Ausführungsformen ist eine Nebenpumpe in der Nähe des vorderen Gehäuses 13 angeordnet, und die Nebenpumpe wird durch das vordere Ende der drehenden Welle 19, 20 angetrieben, nämlich durch die vordere Gehäuseseite der drehenden Wellen 19, 20.
Wenn die Nebenpumpe 56A in der zweiten bevorzugten Ausführungsform durch das vordere Ende der drehenden Welle 19 angetrieben ist, ist der Nockenabschnitt 75 auf dem vorderen Ende der drehenden Welle 19 bereitgestellt. In diesem Zustand hat die Nebenantriebseinheit die Antriebswelle M1, die Wellenkopplung 10 und die drehende Welle 19. Die Nebenantriebseinheit überträgt Leistung von dem Elektromotor M zu der Nebenpumpe 56A. Die Nebenantriebseinheit hat teilweise die Hauptantriebseinheit, die Leistung durch die drehenden Welle 19, 20 zu der Hauptpumpe 49 überträgt.
Wenn die Nebenpumpe 56A in der zweiten bevorzugten Ausführungsform durch das vordere Ende der drehenden Welle 20 angetrieben wird, ist der Nockenabschnitt 75 auf dem vorderen Ende der drehenden Welle 20 bereitgestellt. In diesem Zustand hat die Nebenantriebseinheit die Antriebseinheit die Antriebswelle M1, die Wellenkupplung 10, die drehende Welle 19, 20, die Zahnräder 39, 40 und den Nockenabschnitt 75. Die Nebenantriebseinheit überträgt Leistung von dem Elektromotor M zu der Nebenpumpe 56A. Die Nebenantriebseinheit hat teilweise die Hauptantriebseinheit, die Leistung durch die drehenden Wellen 19, 20 zu der Hauptpumpe 49 überträgt.
In alternativen Ausführungsformen sind in den Nebenpumpen 56A, 56B, 56C die Klappen-Ansaugventile 58, 72 und die Klappenabgabeventile 59, 73 durch Kugelventilkörper ersetzt.
Deswegen sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als darstellend und nicht einschränkend zu berücksichtigen, und die Erfindung ist nicht auf die hierin gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereichs der anhängenden Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Vakuumpumpe (11) mit: einer Hauptpumpe (49) mit einer Pumpkammer und einem Gasübertragungskörper, der in der Pumpkammer angeordnet ist, und einem Abgasraum (H1), der mit der Pumpkammer in Verbindung ist, wobei die Hauptpumpe (49) durch eine Antriebsquelle (M) durch eine drehende Welle (19) angetrieben wird, um Gas zu dem Abgasraum (H1) zu übertragen; einem Sperrventil (43, 45, 46), das stromabwärts von dem Abgasraum (H1) angeordnet ist, um zu verhindern, dass das Gas zurück strömt; einer Nebenpumpe (56), die mit dem Abgasraum (H1) verbunden ist, um das Gas von dem Abgasraum (H1) teilweise abzugeben, wobei die Nebenpumpe (56) durch die gleiche Antriebsquelle (M) angetrieben ist, das Verstellvolumen der Nebenpumpe (56) kleiner ist als das der Hauptpumpe (49); und einem Abgasdurchtritt (47, 48) der Nebenpumpe (56), der mit einem Gasdurchtritt (44) stromabwärts von dem Sperrventil (43, 45, 46) in Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptpumpe (49) eine Wälzkolbenpumpe ist, und die Wälzkolbenpumpe umfasst: eine Vielzahl von drehenden Wellen (19, 20), die parallel zueinander angeordnet sind; eine Vielzahl der Hauptrotoren (23-32) als Gasübertragungskörper, die entsprechend mit den drehenden Wellen (19, 20) verbunden sind, wobei die Hauptrotoren (23-32) auf den jeweils benachbarten drehenden Wellen 19, 20) miteinander in Eingriff sind; und eine Vielzahl der Hauptpumpenkammern (51-55) als die Pumpkammer, die einen Satz der in Eingriff befindlichen Hauptrotoren (23-32) aufnimmt, von denen eine ein minimales Volumen aufweist und mit dem Abgasdurchtritt (H1) in Verbindung ist, und darin, dass die Nebenpumpe (56) eine Membranpumpe ist, die eine Membran (57), ein Ansaugventil (71) und ein Abgabeventil (73) hat, wobei die Membran (57) so angeordnet ist, dass sie eine hypothetische verlängerte Linie von einer Achse der drehenden Welle (19) kreuzt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei die Nebenpumpe (56) eine Nebenpumpenkammer (561) hat, deren Volumen kleiner ist als das der Hauptpumpenkammer (55), die das minimale Volumen aufweist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei die Nebenpumpe (56) innerhalb von einem Gehäuse (12, 13) der Vakuumpumpe (11) angeordnet ist.
Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Nebenantriebseinheit (38, 40), die die Antriebsquelle (M) zum Antreiben der Nebenpumpe (56) mit der Nebenpumpe (56) koppelt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 4, wobei die Nebenantriebseinheit (38, 40) teilweise eine Hauptantriebseinheit (39) hat, die Kraft von der Antriebsquelle (M) durch die drehende Welle (19) zu der Hauptpumpe (49) überträgt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 4, wobei die Nebenantriebseinheit (38, 14) getrennt von einer Hauptantriebseinheit (39) bereitgestellt ist, die eine Kraft von der Antriebsquelle (M) zu der Hauptpumpe (49) durch die drehende Welle (19) überträgt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 4, wobei die Nebenantriebseinheit (38, 14) mit der Antriebsquelle (M) verbunden ist, die Nebenpumpe (56) auf der gegenüberliegenden Seite zu der drehenden Welle (19) relativ zu der Antriebsquelle (M) angeordnet ist.
Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Nebenpumpe (56) in der Nähe des Abgasraums (H1) angeordnet ist.