DE9014213U1

DE9014213U1 - Roots pump

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Publication number: DE9014213U1
Application number: DE9014213U
Authority: DE
Original assignee: Werner Rietschle Maschinen- und Apparatebau 7860 Schopfheim De GmbH
Current assignee: Werner Rietschle Maschinen- und Apparatebau 7860 Schopfheim De GmbH
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1991-05-02
Anticipated expiration: 2000-10-13

Description

PRINZ, LEISER, BüNKE & PARTNERPRINZ, LEISER, BÜNKE & PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys
Manzingerweg 7 · 8000 München 60Patent Attorneys · European Patent Attorneys
Manzingerweg 7 · 8000 Munich 60

12. Oktober 199012 October 1990

Werner Rietschle Maschinen-
und Apparatebau GmbH
Roggenbachstraße 58
7860 Schopfheim Werner Rietschle Machine-
and Apparatebau GmbH
Roggenbachstrasse 58
7860 Schopfheim

Unser Zeichen: R 1279 DE G Our reference: R 1279 DE G

WälzkolbenpumpeRoots pump

Die Erfindung betrifft eine Wälzkolbenpumpe mit zwei in einer Pumpenkammer gegensinnig um parallele, gegeneinander versetzte Achsen rotierenden Wälzkolben, die ohne Berührung miteinander und mit den Gehäusewänden aufeinander abrollen.The invention relates to a Roots pump with two roots rotating in opposite directions around parallel, mutually offset axes in a pump chamber, which roll against each other without contact with each other and with the housing walls.

Derartige Wälzkolbenpumpen können ein- oder mehrflügelig ausgebildet sein und sind sowohl als Vakuumpumpen als auch als Verdichter verwendbar. Der mit ihnen erzielbare Wirkungsgrad hängt ebenso wie die erreichbare Druckdifferenz in hohem Maße von der Bemessung der Dichtspalte zwischen den Außenflächen der Kolbenflügel einerseits sowie der Innenfläche der Pumpenkammer und den radialen Enden und Stirnflächen der Kolbenflügel andererseits ab. Da die Wälzkolben weder miteinander nochSuch Roots pumps can be designed with one or more vanes and can be used both as vacuum pumps and as compressors. The efficiency that can be achieved with them as well as the achievable pressure difference depends to a large extent on the dimensioning of the sealing gap between the outer surfaces of the piston vanes on the one hand and the inner surface of the pump chamber and the radial ends and front surfaces of the piston vanes on the other. Since the Roots neither connect with each other nor

HD/schaHD/sha

mit Gehäuseteilen in Berührung stehen, muß die im Betrieb anfallende Kompressionswärme überwiegend mit dem gepumpten Medium abgeführt werden. Je höher die erzielte Druckdifferenz ist, desto geringer sind aber die gleichzeitig auftretenden Massenströme, da das Fördermedium bei hoher Druckdifferenz und relativ großen Dichtspalten von der Seite höheren Drucks zur Seite niedrigeren Drucks zurückströmen kann. Besonders bei hohem Verdichtungsverhältnis tritt daher eine beträchtliche Erwärmung der Kolben auf. Ferner dehnen sich die Kolben unter diesen Bedingungen stärker aus als das Pumpengehäuse, da dieses mit der Außenumgebung im Wärmeaustausch steht und sich daher weniger stark erwärmt. Bei der unterschiedlichen Wärmedehnung von Kolben und Pumpengehäuse wird der Dichtspalt entsprechend kleiner. Da es zu keiner Berührung zwischen Kolben und Innenwandung des Pumpengehäuses kommen darf, muß der Dichtspalt im Kaltzustand relativ groß bemessen werden. In der Praxis sind aus diesen Gründen mit den herkömmlichen Wälzkolbenpumpen weder hohe Druckdifferenzen noch gute Wirkungsgrade bei hohem Verdichtungsverhältnis erzielbar.are in contact with housing parts, the compression heat generated during operation must be dissipated predominantly with the pumped medium. The higher the pressure difference achieved, the lower the mass flows that occur at the same time, since the pumped medium can flow back from the side with higher pressure to the side with lower pressure when the pressure difference is high and the sealing gap is relatively large. This causes the pistons to heat up considerably, particularly when the compression ratio is high. Furthermore, the pistons expand more under these conditions than the pump housing, since the latter is in heat exchange with the outside environment and therefore does not heat up as much. With the different thermal expansion of the piston and pump housing, the sealing gap becomes correspondingly smaller. Since there must be no contact between the piston and the inner wall of the pump housing, the sealing gap must be relatively large when cold. In practice, for these reasons, neither high pressure differences nor good efficiencies at a high compression ratio can be achieved with conventional Roots pumps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wälzkolbenpumpe der beschriebenen Art durch Minimierung des Dichtspaltes den Wirkungsgrad und die erzielbare Druckdifferenz wesentlich zu steigern.The invention is based on the object of significantly increasing the efficiency and the achievable pressure difference in a Roots pump of the type described by minimizing the sealing gap.

Diese Aufgabe wird bei einer Wälzkolbenpumpe der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälzkolben in jedem ihrer Kolbenflügel einen sich radial und axial erstreckenden, am Außenumfang des Kolbenflügels offenen Schlitz aufweisen und daß in jedem dieser Schlitze eine Dichtplatte aufgenommen ist, die aus einem Material von geringerer Wärmedehnung als das Material der Wälzkolben besteht und die in ihrem Schlitz axial beweglich geführt, aber radial fest gehalten ist. Durch diese Ausgestaltung der Wälzkolbenpumpe wird die Bemessung des Dichtspaltes nicht durch dieThis object is achieved according to the invention in a Roots pump of the type specified at the outset in that the Roots pistons have a radially and axially extending slot in each of their piston vanes, open on the outer circumference of the piston vane, and that a sealing plate is accommodated in each of these slots, which consists of a material with lower thermal expansion than the material of the Roots pistons and which is guided axially movably in its slot, but held radially fixed. Due to this design of the Roots pump, the dimensioning of the sealing gap is not determined by the

Außenflächen der Kolbenflügel, sondern durch die Außenkanten der Dichtplatten sowohl radial als auch axial bestimmt. Für die Dichtplatten kann ein Material gewählt werden, dessen Wärmedehnung erheblich geringer als die des Materials ist, aus dem die Kolbenflügel bestehen, im allgemeinen Grauguß. Bei geeigneter Werkstoffwahl wird erreicht, daß sich die Außenkanten der Dichtplatten in etwa gleichem Maße wie die Innenwandung des Pumpengehäuses ausdehnen, wenn sich die Kolben und Dichtplatten unter typischen Betriebsbedingungen weitaus stärker erwärmen als das Gehäuse. Der Dichtspalt bleibt daher innerhalb eines weiten Bereiches von Betriebsbedingungen nahezu unverändert und kann daher im Kaltzustand so klein bemessen werden, daß von einem drucklosen Gleitkontakt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten und der Außenfläche der Wälzkolben bzw. Innenwandung des Pumpengehäuses gesprochen werden kann. Insbesondere kann der Dichtspalt im Kaltzustand kleiner als etwa 0,02 mm bemessen werden. Durch die axiale Beweglichkeit der Dichtplatten in den sie aufnehmenden Schlitzen erfolgt ein selbsttätiger Ausgleich der Bemessung der Dichtspalte auf den beiden Stirnseiten der Wälzkolben. Da die Dichtplatten radial in den Schlitzen der Wälzkolbenflügel festgelegt sind, folgen sie der Wärmedehnung der Wälzkolben bis zu demjenigen, auf die Achse des Wälzkolbens bezogenen Radius, auf dem die radiale Festlegung erfolgt. Es ist daher prinzipiell günstig, diesen Radius möglichst klein zu wählen. Andererseits sind die Dichtplatten im Betrieb hohen Zentrifugalkräften ausgesetzt. Das innerhalb dieses Radius verbleibende Material der Dichtplatten muß diesen Zentrifugalkräften widerstehen. Werkstoffe, die aufgrund ihrer Wärmedehnung und Notlaufeigenschaften für die Dichtplatten besonders geeignet sind, insbesondere Hartkohle und Keramik, haben keine hohe mechanische Belastbarkeit. Es ist daher zweckmäßig, die radiale Festlegung der Dichtplatten auf einem Radius vorzunehmen, der etwa dem halben Radius der Wälzkolben entspricht oder etwas größer als dieser halbe Radius ist. Wenn dieThe sealing gap is not determined by the outer surfaces of the piston vanes, but by the outer edges of the sealing plates, both radially and axially. A material can be selected for the sealing plates whose thermal expansion is considerably lower than that of the material from which the piston vanes are made, generally gray cast iron. With a suitable choice of material, the outer edges of the sealing plates expand to approximately the same extent as the inner wall of the pump housing when the pistons and sealing plates heat up much more than the housing under typical operating conditions. The sealing gap therefore remains almost unchanged within a wide range of operating conditions and can therefore be dimensioned so small in the cold state that there can be talk of a pressure-free sliding contact between the outer edges of the sealing plates and the outer surface of the roots pistons or the inner wall of the pump housing. In particular, the sealing gap in the cold state can be dimensioned to be smaller than approximately 0.02 mm. The axial mobility of the sealing plates in the slots that accommodate them automatically compensates for the dimensions of the sealing gaps on the two front sides of the rolling pistons. Since the sealing plates are fixed radially in the slots of the rolling piston wings, they follow the thermal expansion of the rolling pistons up to the radius related to the axis of the rolling piston on which the radial fixing takes place. It is therefore in principle advantageous to choose this radius as small as possible. On the other hand, the sealing plates are exposed to high centrifugal forces during operation. The material of the sealing plates that remains within this radius must withstand these centrifugal forces. Materials that are particularly suitable for the sealing plates due to their thermal expansion and emergency running properties, in particular hard carbon and ceramic, do not have a high mechanical load capacity. It is therefore advisable to fix the sealing plates radially on a radius that corresponds approximately to half the radius of the rolling pistons or is slightly larger than this half radius. If the

Dichtplatten sich radial nach innen bis nahe an die Welle erstrecken, auf welcher der betreffende Wälzkolben befestigt ist, so erfolgt die radiale Festlegung der Dichtplatten etwa im Bereich der Mitte ihrer radialen Erstreckung. Dies ergibt einen guten Kompromiß zwischen mechanischer Belastbarkeit, also hohen möglichen Drehzahlen, und einer Verkleinerung des Dichtspaltes unter der kombinierten Wärmedehnung von Wälzkolben und Dichtplatten in Radialrichtung.If the sealing plates extend radially inwards close to the shaft on which the relevant rolling piston is attached, the radial fixing of the sealing plates takes place approximately in the area of the middle of their radial extension. This results in a good compromise between mechanical load capacity, i.e. high possible speeds, and a reduction in the sealing gap under the combined thermal expansion of the rolling piston and sealing plates in the radial direction.

Die radiale Festlegung der Dichtplatten in bezug auf die Kolbenflügel erfolgt in konstruktiv einfacher Weise mittels zwei in je eine Stirnseite des betreffenden Kolbenflügels eingesetzter Bolzen, die sich in Axialrichtung erstrecken.The radial fixing of the sealing plates in relation to the piston wings is carried out in a structurally simple manner by means of two bolts inserted into each end face of the relevant piston wing, which extend in the axial direction.

Bei der erfindungsgemäßen Wälzkolbenpumpe wird die Rückströmung des Fördermediums von der Seite höheren Druckes zur Seite niedrigeren Duckes, wodurch eine stärkere Erwärmung des Fördergutes und eine entsprechende Verringerung des Volumenstromes eintritt, durch Aufrechterhaltung eines sehr kleinen Dichtspaltes auf ein Minimum reduziert. Es können daher hohe Druckdifferenzen bei gutem Wirkungsgrad erzielt werden. Der Einsatzbereich von Wälzkolbenpumpen kann daher erheblich ausgedehnt werden.In the Roots pump according to the invention, the backflow of the pumped medium from the side of higher pressure to the side of lower pressure, which causes the pumped material to heat up more and the volume flow to decrease accordingly, is reduced to a minimum by maintaining a very small sealing gap. High pressure differences can therefore be achieved with good efficiency. The application area of Roots pumps can therefore be expanded considerably.

Die Verwendung von Werkstofften wie Hartkohle oder Keramik für die Dichtplatten ist auch insofern von besonderem Vorteil, als im Falle einer Berührung der Außenkanten der Dichtplatten mit einer Gegenfläche eine Anpassung im Sinne eines Einlaufens der Pumpe erfolgt, bis der weitere Lauf berührungsfrei und bei kleinstem Dichtspalt erfolgt. Ein Festfressen oder Schmieren des Materials während einer solchen Einlaufphase wird vermieden, wenn derartige Werkstoffe für die Dichtplatten verwendet werden.The use of materials such as hard carbon or ceramic for the sealing plates is also particularly advantageous in that if the outer edges of the sealing plates come into contact with a counter surface, an adjustment is made in the sense of a running-in of the pump until further operation takes place without contact and with the smallest sealing gap. Seizure or smearing of the material during such a running-in phase is avoided if such materials are used for the sealing plates.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ausFurther features and advantages of the invention emerge from

der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:the following description of a preferred embodiment and from the drawing to which reference is made. In the drawing:

Fig. 1 einen radialen Schnitt einer Wälzkolbenpumpe; undFig. 1 shows a radial section of a Roots pump; and

Fig. 2 einen axialen Schnitt der in Fig. 1 gezeigten Wälzkolbenpumpe .Fig. 2 is an axial section of the Roots pump shown in Fig. 1.

Anhand der Figuren 1 und 2 wird eine Ausführungsform einer Wälzkolbenpumpe beschrieben, die als Vakuumpumpe oder Verdichter geeignet ist und auch zur Förderung relativ aggressiver Medien in Industrieanlagen verwendet werden kann.Das Gehäuse der Pumpe besteht aus einem äußeren Gehäusemantel 10 und zwei auf dessen Stirnseiten aufgesetzten Gehäusedeckeln 12, 14. Im Inneren des äußeren Gehäusemantels 10 ist eine Pumpenkammer 16 ausgebildet. In der Pumpenkammer 16 sind zwei lemniskatenförmige Wälzkolben 18, 20 aufgenommen, die jeweils auf einer Welle 22 bzw. 24 befestigt sind. Die Achsen der Wellen 22, 24 sind zueinander parallel und auf der Mittelebene des äußeren Gehäusemantels 10 im Abstand voneinander gelegen. Der Drehsinn der Wälzkolben 18, 20 ist durch Pfeile in der Fig. 1 angedeutet. Im Betrieb wird durch die Drehbewegung der Wälzkolben 18, 20 das Fördermedium von einer Einlaßöffnung 26 durch die Pumpenkammer 16 zu einer Auslaßöffnung 2 8 befördert. Bei ihrer synchronen Drehbewegung rollen die Wälzkolben 18, 20 aufeinander ab, ohne einander jedoch zu berühren. Der Dichtspalt zwischen den aufeinander abrollenden Kolben sowie zwischen den Außenflächen der Kolbenflügel und der Innenwandung des Gehäuses ist - wie eingangs erläutert - für den Wirkungsgrad und die erzielbare Druckdifferenz das entscheidende Kriterium.Figures 1 and 2 describe an embodiment of a Roots pump that is suitable as a vacuum pump or compressor and can also be used to pump relatively aggressive media in industrial plants. The housing of the pump consists of an outer housing shell 10 and two housing covers 12, 14 placed on its front sides. A pump chamber 16 is formed inside the outer housing shell 10. Two lemniscate-shaped roots 18, 20 are accommodated in the pump chamber 16, each of which is attached to a shaft 22 or 24. The axes of the shafts 22, 24 are parallel to one another and spaced apart from one another on the center plane of the outer housing shell 10. The direction of rotation of the roots 18, 20 is indicated by arrows in Fig. 1. During operation, the rotary movement of the roots 18, 20 transports the pumped medium from an inlet opening 26 through the pump chamber 16 to an outlet opening 28. During their synchronous rotary movement, the roots 18, 20 roll on each other without touching each other. The sealing gap between the pistons rolling on each other and between the outer surfaces of the piston vanes and the inner wall of the housing is - as explained at the beginning - the decisive criterion for the efficiency and the achievable pressure difference.

Um diesen Dichtspalt sehr klein bemessen zu können, sind besondere Maßnahmen vorgesehen. Jeder Kolbenflügel der Wälzkol-In order to be able to dimension this sealing gap as small as possible, special measures are provided. Each piston wing of the rolling piston

ben 18, 20 ist mit einem sich radial und axial erstreckenden Schlitz 30 versehen, in den eine Dichtplatte 32 eingesetzt ist. Jede Dichtplatte 32 ist in dem zugehörigen Schlitz 3 0 axial verschiebbar, aber radial fest aufgenommen. Die radiale Sicherung erfolgt mittels zweier Bolzen 34, die in je eine Bohrung 36 auf den beiden Stirnseiten der Wälzkolbenflügel eingesetzt sind. Die Dichtplatten 32 sind mit einer in ihrer Form an die Bolzen 34 angepaßten Aussparung 38 versehen. Die Achse der Bohrungen 36 bzw. Bolzen 34 liegt in bezug auf die Achse der zugehörigen Welle 22 bzw. 24 auf einem Radius r, der etwas größer ist als der halbe Radius des Wälzkolbens 18 bzw. 20. Da die Dichtplatten 32 ein radiales Erstreckungsmaß bis nahe an die Welle 22 bzw. 24 heran besitzen, befindet sich die Aussparung 38 etwa auf der Mitte der kurzen Schmalseite jeder Dichtplatte 32, vorzugsweise etwas näher an der zugehörigen Welle 22 bzw. 24 als am Außenende des betreffenden Wälzkolbenflügels.ben 18, 20 is provided with a radially and axially extending slot 30 into which a sealing plate 32 is inserted. Each sealing plate 32 is axially displaceable in the associated slot 30, but is held firmly in place radially. The radial securing is carried out by means of two bolts 34, which are each inserted into a bore 36 on the two end faces of the root piston vanes. The sealing plates 32 are provided with a recess 38 whose shape is adapted to the bolts 34. The axis of the holes 36 or bolts 34 lies in relation to the axis of the associated shaft 22 or 24 on a radius r that is slightly larger than half the radius of the rolling piston 18 or 20. Since the sealing plates 32 have a radial extension up to close to the shaft 22 or 24, the recess 38 is located approximately in the middle of the short narrow side of each sealing plate 32, preferably somewhat closer to the associated shaft 22 or 24 than at the outer end of the relevant rolling piston wing.

Für die Herstellung der Wälzkolben und der Gehäuseteile wird ein Material wie Grauguß bevorzugt. Die Dichtplatten 3 2 bestehen aus einem Werkstoff, der eine deutlich geringere Wärmedehnung als das Material aufweist, aus dem die Wälzkolben bestehen. Besonders geeignete Werkstoffe sind Hartkohle und Keramik. Die Bolzen 34 bestehen vorzugsweise aus demselben Material wie die Dichtplatten 32. Die für Wälzkolben, Gehäuse und Dichtplatten verwendeten Werkstoffe sind in ihren Wärmedehnungseigenschaften so aufeinander abgestimmt, daß unter Berücksichtigung des Radius r, auf dem die radiale Festlegung der Dichtplatten an den Wälzkolben erfolgt, bei unterschiedlich starker Erwärmung der Wälzkolben mit Dichtplatten und des Gehäuses der radiale Dichtspalt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten 32 und der Innenwandung des äußeren Gehäusemantels 10 annähernd gleich bleibt. Bei einer solchen Auslegung ist zugleich gewährleistet, daß auch der axiale Dichtspalt zwischen den Seitenkanten der Dichtplatten 32 und denA material such as gray cast iron is preferred for the manufacture of the rolling pistons and the housing parts. The sealing plates 32 are made of a material that has a significantly lower thermal expansion than the material from which the rolling pistons are made. Particularly suitable materials are hard carbon and ceramic. The bolts 34 are preferably made of the same material as the sealing plates 32. The materials used for the rolling pistons, housings and sealing plates are coordinated in their thermal expansion properties so that, taking into account the radius r on which the radial fixing of the sealing plates to the rolling pistons takes place, the radial sealing gap between the outer edges of the sealing plates 32 and the inner wall of the outer housing shell 10 remains approximately the same when the rolling pistons with sealing plates and the housing are heated to different degrees. With such a design, it is also guaranteed that the axial sealing gap between the side edges of the sealing plates 32 and the

Innenflächen der Gehäusedeckel 12, 14 annähernd gleich bleibt. Schließlich bleibt bei dieser Auslegung auch der Dichtspalt zwischen den Außenkanten der Dichtplatten 32 und der Fläche des jeweils anderen Wälzkolbens annähernd gleich. Diese Dichtspalte werden im Kaltzustand der Wälzkolbenpumpe so klein bemessen, daß von einem drucklosen Gleitkontakt gesprochen werden kann. Bei praktischen Ausführungen wird der Dichtspalt kleiner als 0,02 mm bemessen. Erreicht wird dies durch eine Einlaufphase, bei welcher durchaus Berührungen zwischen den Kanten der Dichtplatten 32 und der jeweiligen Gegenfläche stattfinden können. Aufgrund des für die Dichtplatten 32 verwendeten Werkstoffes wird bei einer solchen Berührung während der Einlaufphase eine selbsttätige Einstellung des Dichtspaltes auf den kleinstmöglichen Wert erreicht, wobei ein Festfressen oder Schmieren des Materials der Dichtplatten vermieden wird. Inner surfaces of the housing covers 12, 14 remain approximately the same. Finally, with this design, the sealing gap between the outer edges of the sealing plates 32 and the surface of the other respective roots piston remains approximately the same. When the roots pump is cold, these sealing gaps are so small that it can be described as a pressure-free sliding contact. In practical designs, the sealing gap is smaller than 0.02 mm. This is achieved by a running-in phase, during which contact can occur between the edges of the sealing plates 32 and the respective counter surface. Due to the material used for the sealing plates 32, such contact during the running-in phase results in the sealing gap being automatically adjusted to the smallest possible value, thereby preventing the material of the sealing plates from seizing or smearing.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, die den Kaltzustand der Wälzkolbenpumpe veranschaulichen, stehen die Außenkanten der Dichtplatten 32 in diesem Zustand sowohl radial als auch axial über die Außenfläche der Wälzkolben 18, 20 hinaus, wenngleich das Maß des Überstehens in der Zeichnung zur Veranschaulichung übertrieben groß gewählt ist. In diesem Kaltzustand bilden die Kolbenflügel mit dem Gehäuse den radialen Spalt dl (Fig.l) und den axialen Spalt d2 (Fig. 2) sowie miteinander den Spalt d3 (Fig. 1). Durch das Vorhandensein der Dichtplatten können diese Spalte dl, d2 und d3 ohne Beeinträchtigung der Dichtfunktion ausreichend groß bemessen werden, damit auch bei starker Erwärmung der Wälzkolben keine Berührung zwischen diesen und ihren Gegenflächen auftritt. Im Betrieb der Wälzkolbenpumpe erfolgt ein selbsttätiger Abgleich der axialen Dichtspalte auf den beiden Stirnflächen der Wälzkolben 18, 20 durch axiale Verlagerung der Dichtplatten 32 in den Schlitzen 30, wobei der radiale Dichtspalt unverändert bleibt.As can be seen from the figures that illustrate the cold state of the Roots pump, the outer edges of the sealing plates 32 in this state protrude both radially and axially beyond the outer surface of the Roots pistons 18, 20, even though the extent of the protrusion in the drawing is exaggerated for illustrative purposes. In this cold state, the piston vanes form the radial gap dl (Fig. 1) and the axial gap d2 (Fig. 2) with the housing and together form the gap d3 (Fig. 1). The presence of the sealing plates means that these gaps dl, d2 and d3 can be made sufficiently large without impairing the sealing function, so that even when the Roots pistons are heated up considerably, there is no contact between them and their counter surfaces. During operation of the Roots pump, an automatic adjustment of the axial sealing gaps on the two end faces of the Roots pistons 18, 20 takes place by axial displacement of the sealing plates 32 in the slots 30, whereby the radial sealing gap remains unchanged.

Neben der beschriebenen Ausführungsform mit zweiflügeligen Wälzkolben sind auch Ausführungen mit dreiflügeligen Kolben zweckmäßig, da das beschriebene Dichtprinzip auf ein- wie auf mehrflügelige Pumpen anwendbar ist.In addition to the described design with two-lobe roots, designs with three-lobe pistons are also useful, since the sealing principle described can be applied to both single-lobe and multi-lobe pumps.

Claims

PRINZ, LEISER, BUNKE & PARTNER Patent Attorneys · European Patent Attorneys Manzingerweg 7 · 8000 Munich 60 12 October 1990 Werner Rietschle Maschinen- und Apparatebau GmbH Roggenbachstraße 58 7860 Schopfheim Our reference: R 1279 DE G PROTECTION CLAIMS

1. Roots pump with two roots rotating in opposite directions around parallel, mutually offset axes in a pump chamber, which roll on one another without contact with one another and with the housing walls, characterized in that the roots (18, 20) have in each of their piston vanes a radially and axially extending slot (30) open on the outer circumference of the piston vane and that a sealing plate (32) is accommodated in each of these slots (30), which consists of a material with lower thermal expansion than the material of the roots (18, 20) and which is guided axially movably in its slot (30) but held radially fixed.

2. Roots pump according to claim 1, characterized in that the sealing plates (32) project axially beyond the end faces of the piston vanes in the cold state.

..- 2,&iacgr;&tgr;

3. Rolling piston pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing plates (32) project radially beyond the end surfaces of the piston vanes in the cold state.

4. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates (32) are dimensioned in their external dimensions such that in the cold state a sealing gap of at most about 0.02 mm remains to the inner wall of the housing.

5. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates (32) on the end faces of the piston vanes have a radial extension up to close to the shaft (22, 24) of the relevant roots piston (18, 20).

6. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates (32) are held radially in their slots (30) by two bolts (34) inserted into each end face of the relevant piston vane.

7. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing plates (32) consist of a material such as hard carbon or ceramic.

8. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the roots pistons (18, 20) consist of a material such as gray cast iron.

9. Roots pump according to one of claims 6 to 8, characterized in that the bolts (34) and the sealing plates (32) are made of the same material.

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10. Roots pump according to one of the preceding claims, characterized in that the radius (r) related to the roots axis, on which the radial fixing of the sealing plates (32) takes place, is approximately equal to half the radius of the roots (18, 20) or slightly larger than this.