TW486545B - Screwed-vacuum pump with screw-pitch with variable slope - Google Patents

Description

486545 A7 B7__ 五、發明說明（/ ) 本發明僳關於一種具有二個轉子之螺旋式真空泵，其 螺紋在操作期間互相梳接且可互相不接觸地滾動以及至 少逐段地具有一種由入口至出口逐漸減小之斜度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在使用螺紋式機器作為真空泵時，每一個轉子設有許 多螺紋環繞區已為人所知。這些轉子之製造是昂貴的。 螺紋之由泵之入口至出口逐漸減小之斜度可使該輸送 介質被壓縮。相較於不具備内部壓縮作用之螺旋式真空 泵（其螺紋之斜度因此是固定的）而言，具備内部壓縮 作用之螺旋式真空泵之功率需求較小。 由DE-A-197 36017中已知一種具有本文開頭所逑待徼 之螺旋式真空泵（該文件中第6圖之實施形式）。有關此 螺紋之外型之構成之外型之構成方式之細節並未掲示。 由DE-U-297 20541中已知一種螺旋式心軸氣體泵，其 螺紋具有固定之斜度。螺紋外型之側面是依據擺線嚙合 之原理而構成。一種具有漸伸線區段之側面外型已為人 所知。此種方式之缺點是：螺紋外型具有一種後切面 (rear section)。此種具有固定斜度及後切面之螺紋之 製造是昂貴的；若具有後切面之螺紋亦須具有一種可改 變之斜度，則其製造費用會增加至一種很高之範圍中。 DE-A- 1 9 5 3 0 6 6 2之内容亦屬於先前之技術。 本發明之目的是在一種螺紋之斜度可變之螺旋式真空 泵中降低此種製造費用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，此目的是由各項申請專利範圍之恃歡來 達成。 依據本發明而構成之螺紋外型中不存在上逑之後切 面。因此不需特別高之製造費用。 本發明其它優點和細節將依據第1至第9圖中之實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486545 A7 B7 ___ 五、發明說明（> ) 例來詳述。圖式簡單說明如下： 第1圖螺旋式真空泵之二個螺紋之嚙合區之軸-部份切 面圖。 第2圖在已界定之軸切面中一種螺紋之外型曲線。 第3圖螺旋式真空泵之二個螺紋之嚙合區之前端切面 圖。 第4圖在已界定之前端切面中一種螺紋之外型曲線。 第5、6圖軸切面（第5圖）和前端切面（第6圖）中 依據本發明之外型曲線之例子。 第7圖本發明之不具有或具有側面收回區之外型曲線。 第8圖在螺紋之二種不同之斜度中一種在軸切面中之 實施例之外型曲線。 第9圖在螺紋之三種不同之斜度中一種在前端切面中 之實施例之外型曲線。 在第1圖所示之軸-部份切面中，螺旋式真空泵1之二 個轉子是以2和3表示，互相梳接且不接觸而互相滾動 之螺紋是以4和5來表示。互相接合之螺紋4和5在固 定之高度中具有相同之外型，這些外型以斜度來自我改 變，以下將再詳述。螺紋4和5之側面是以6、7或8、9 來表示。螺紋頭與外殼以及各別之另一轉子共同形成一 個頭部間隙1 1或1 2。 第2圖只顯示此螺紋5之側面9。此側面9之外型 (profile)是由二個側面部份所構成，即，由齒腳外型14 和齒頭外型1 5所構成。齒腳外型1 4開始於腳圓1 7而結 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） j-----------------„----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486545 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 束於側面外型轉折點（通常是在滾動圓1 8上）。齒頭外 型開始於齒腳外型1 4之結束處且結束於頭圓1 9處。 側面9在第2圖中是以區段方式表示。z -軸是與轉子2 之旋轉軸相一致。高度値z已標示在圖中。卜軸在徑向中 延伸；半徑値r標示在圖中。在此種方式之座標系統中只 顯示側面9已足以顯示此種在一指定之高度中此二個螺 紋4和5之側面之外型之特徵。與側面9相面對之側面 外型8 (未顯示在第2圖中）在一種定値之斜度中即爲側 面9之外型之鏡像。此外，如上所述，此二個螺紋4、5 之側面外型是相同的。在可改變之斜度中這些外型是以 如下所述之方式來改變。 在第2圖之實施形式中，齒腳外型1 4是由曲線形式之 在側面延伸之腳底2 1以及一種以直線方式延伸至滾動圓 1 8之區段22所構成。區段22平行於X-軸而延伸，即， 軸腳角α (其在z、r-座標系統中定義成直線區段22和 半徑之間的角度，請參閱第5圖）等於0。齒頭外型1 5 (其必須與（第二螺紋之）齒腳外型1 4 一起滿足一些滾 動條件）例如可藉由一般之嚙合原理來獲得：即，〃二 個齒側面之各別接觸點中之垂直線必須持續地經由滾動 點〃。就齒腳外型1 4而言’可測得外型斜度角，圓心角 以及切點法線且由此可測得頭部外型所屬之外形 (c ο n t 〇 u r )點之座標。 第3、4圖顯示此種依據第1、2圖之實施形式之前端 切面圖。轉子3之側面外型在第3圖中是以9'表示。前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） L----------------------訂---------線 ^一^ (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 486545 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（—） 端切面（第4圖）顯示在X，y-座標系統中。齒腳外型1 4 包含：彎曲形式之腳底23，其對應於軸切面中之腳底2 1 (第2圖广平行於X-軸而延伸之直線區段24，其對應於 軸切面中之直線區段22。齒腳外型1 4之直線區段24之 延長部份經過轉子中點。 外型已選擇完成之這些螺紋4、5在軸切面（第1、2 圖）中和前端切面（第3、4圖）中都不具有一種後切面， 因此這些螺紋4、5可較簡單地被製成。 第4圖中顯示一種頭部角/3，其是定義成此種經由滾 動點之直線與此種經由齒頭外型1 5之頭部圓形側末端之 半徑之間的角度。力求得到一種儘可能小之頭部角冷， 這是因爲在螺紋有預定之寬度且頭部角Θ很小時可製成 較大之齒頭寬度。齒頭越寬，則頭部間隙1 1、1 2越長（第 1圖），這對於由螺旋式真空泵入口至出口所需求之泵室 之緊密隔離有決定性之影響。 第5圖（軸切面）和第6圖（前端切面）顯示本發明 側面外型之其它實施情況a)、b)、c)、d)。所有之齒腳外 型14在軸切面中都具有直線區段22，其在a)、c)和d) 之實施情況中由腳圓1 7延伸至滾動圓1 8且在實施情況 b)中由曲線形式之腳底2 1延伸至滾動圓1 8。這些外型都 不具有後切面，這些外型因此滿足較低製作費用所需之 先決條件。 爲了達成第5和第6圖中所示之外型，則在軸切面中 或前端切面中須作一些預設（Vorgabe)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） L-------------------------------^ Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486545 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 1、發明說明（^) 外型a):齒腳外型1 4在前端切面中預設成直線2 4，其 軸腳角α =0。齒頭外型1 5是藉由使用一種嚙合原理來測 定。 外型b):齒腳外型14在前端切面中預設成直線24 (其 軸腳角α =0 )以及非直線之區段23。腳底可決定成齒頭 之在頭圓上之可滾動之外型點之包絡線（envelope)。齒頭 外型15就像外型a)—樣。 外型c):齒腳外型14在軸切面中預設：直線22具有 軸腳角α >0 ;藉由使用一種嚙合原理而獲得齒頭外型1 5。 外型d):就像外型c)中一樣來預設齒腳外型14 ;齒頭 外型1 5預設成直線26，其（爲了可靠地滿足各滾動條件） 須對著依據外型Ο之齒頭外型而向後移。一種軸頭角是 以r表示。 須選取上述各種預設情況，使其不具有後切面。由前 端切面或軸切面中之這些預設情況。可計算軸切面或前 端切面中之各種結果。若這些預設情況亦不具備後切 面，則外型可較簡易地製成。 在此種外型之上述測定中首先（在齒頭外型1 5之預設 情況中除了 d )外型以外）預設一種〃理想之〃滾動。但 實際上須考慮一些間隙和容許度，其需要一種側面收回 區，因此可確保無接觸之滾動。第7圖顯示前端切面中 之外型b)，其不具有側面收回區（粗黑之曲線所示）或 具有側面收回區（斷線之曲線所示）。在各別之外形 (contour)點上之法線（Normal)方向中數値是5之外型之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • l·--------------—„----訂---------線一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 486545 Α7 Β7 五、發明說明（b ) 一種收回區被定義成側面收回區。在計算所期望之外型 時須考慮此種數値。 第8和第9圖可辨認出：此種外型如何隨著螺紋之斜 度而改變。 第8圖是在*個不问之斜度m i和m 2 (m 2 > ιώ 1)時軸切面 中之外型b)。在前端切面中此外型之形式是與斜度無關 的。 第9圖是在三個不同之斜度mi、m2和rndmempiih) 時前端切面中之外型d)。在軸切面中此外型之形式是與 斜度無關的。 就以電腦來測定此螺紋外型而言，在軸切面中之各預 設情況（第5、6圖中之實施形式〇和d))中在對所有斜度 已選取軸頭角α時須就滿足各滾動條件來檢驗此前端切 面。在前端切面中之各預設情況中則情況相反。 符號說明 1…螺旋式真空泵 2、3…轉子 4、5…螺紋 6、7、8、9…側面 11、12…頭部間隙 14···齒腳外型 15…齒頭外型 17…腳圓 18…滾動圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l·---------------l·---訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486545 A7 B7 五、發明說明（ 2 3 2 2 2 4 2 底段腳區 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 486545 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 1 · 一種具有二個轉子（2，3)之螺旋式真空泵（1)，其螺紋 (4,5)在操作期間互相梳接且以互相不接觸之方式滾動 且至少以區段方式具有一種由入口至出口逐漸變小之 斜度，其特徵爲：齒腳之外型（I4)在軸切面中具有一種 直線區段（22)，其軸腳角α等於0或大於0。 2.如申請專利範圍第1項之螺旋式真空泵（〗），其中整個 齒腳之外型（1 4)在軸切面中是直線的。 3 .如申請專利範圍第1項之螺旋式真空泵，其中此齒腳 之外型（14)具有一個由腳底區段（23)延伸至滾動圓之直 線區段（2 2 )。 4 .如申請專利範圍第3項之螺旋式真空泵，其中腳底區 段之外型（21)即爲包絡線（envelope)，此包絡線產生齒 頭之一種位於頭圓（26)上之外形點，齒頭是在腳底之區 域中滾動。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之螺旋式真空 泵，其中須選取此齒頭之外型（1 5)，使此外型（1 5 )與齒 腳外型（14)一起滿足各滾動條件。 6 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之螺旋式真空 泵，其中齒頭之外型（15)是直線（26)，其相對於理想滾 餍Γ飞 動所需之外型而向接胃。 7 · —種螺旋式真空^ .螺紋外型之測定方法，其特徵 ,：r 是：這些外型（1 在軸切面或前端切面中都不預設 一種後切面且在萌_切面或軸切面中計算此外型。 8 .如申請專利範圍第7項之方法，其中在進行該計算時 須考慮一種側面外型收回區。 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）