WO2019076684A1 - Schraubenrotor - Google Patents

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WO2019076684A1 PCT/EP2018/077471 EP2018077471W WO2019076684A1 WO 2019076684 A1 WO2019076684 A1 WO 2019076684A1 EP 2018077471 W EP2018077471 W EP 2018077471W WO 2019076684 A1 WO2019076684 A1 WO 2019076684A1
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displacement element
screw rotor
rotor according
screw
diameter
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PCT/EP2018/077471
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Thomas Dreifert
Stefan Wolter
Nils OLESEN
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Leybold Gmbh
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    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type

Definitions

  • the invention relates to a screw rotor for a screw vacuum pump.
  • Screw vacuum pumps have a pump chamber in a housing, in which two screw rotors are arranged. Each screw rotor has at least one displacement element with a helical recess. As a result, a plurality of turns is formed.
  • the internal volume ratio is the ratio of the volume at the inlet of the vacuum pump to the volume at the outlet of the vacuum pump.
  • Screw-type vacuum pumps of the first generation such as the pumps LEYBOLD Screwiine or BUSCH Cobra have an internal volume ratio of approximately 3 to 4. With vacuum pumps currently on the market, such as the screw vacuum pump LEYBOLD DRYVAC or Edwards GXS, the volume ratio is 5 to 7.
  • the object of the invention is to provide a screw rotor for screw vacuum pumps, with which the power consumption can be reduced.
  • the invention is based on the finding that a reduction in energy consumption, by increasing the internal volume ratio is possible.
  • the outlet stages of the pump must have a small delivery volume.
  • small outlet stages have an unfavorable ratio of transport stream to backflow, i. they are relatively leaky. This means that only a relatively small increase in pressure can be generated with each individual stage. Nevertheless, in order to realize the majority of the compression in the small outlet stages, a high number of outlet turns is required.
  • screw rotors Basically, two types of screw rotors are known. These are screw rotors with a cylindrical or a conical outer dimension.
  • the gap at the outlet must be small at high internal volume ratios.
  • the tooth height is relatively large compared to the tooth gap width, which can be realized in the production only with great effort and high costs.
  • this rotor concept it is easily possible to integrate a large number of small outlet stages into the rotor (provided that the ratio of tooth height to tooth gap allows economic production).
  • the geometrically incorporated volume ratio is also thermodynamically effective.
  • the screw rotor according to the invention has a rotor shaft which is connected to at least two displacement elements, wherein each displacement element in each case has at least one helical recess.
  • a suction-side that is arranged in the direction of the pump inlet in particular at the pump inlet displacement element is formed tapering in the conveying direction.
  • the displacement element is arranged such that it tapers in the conveying direction, ie in the direction of the pump outlet.
  • the suction-side displacement element has an outer contour which is formed continuously decreasing in the conveying direction.
  • the cone angle is in this case a range of 2 ° to 8 °.
  • a pressure-side that is provided in the direction of the pump outlet in particular at the pump outlet displacement element is substantially cylindrical.
  • the pressure-side displacement element can also be slightly conical or slightly steadily decreasing in the conveying direction his.
  • the substantially cylindrically shaped pressure-side displacement element has in particular a diameter ratio of the suction-side, pointing in the direction of the pump inlet diameter to the pressure-side, pointing in the direction of the pump outlet diameter of 1.1 to 1.0.
  • further cylindrical and / or conical displacement elements can be arranged on the rotor shaft.
  • Essential according to the invention is the combination of a suction-side tapering, in particular conical displacement element with a pressure-side, substantially cylindrical displacement element.
  • a suction-side tapering, in particular conical displacement element with a pressure-side, substantially cylindrical displacement element.
  • the tooth height is reduced so that a large number of outlet turns with small delivery volumes can be realized with a low ratio of tooth height to tooth width in the flow or conveying direction following, substantially cylindrical displacement element.
  • a conical suction-side arranged displacement element and a cylindrical pressure side arranged displacement element are provided in a particularly preferred embodiment.
  • the invention will be described with reference to this preferred embodiment, wherein in each case further displacement elements can be provided.
  • the adjacent displacement elements abut against each other at the end faces directed towards one another, in particular, or touch each other and have substantially the same diameter.
  • a substantially stepless transition is realized.
  • the provision of two displacement elements thus reduces starting from the pump peneinlass the diameter of the conical displacement element to a diameter corresponding to the diameter of the cylindrical displacement element.
  • the diameter of the cylindrical displacement element is smaller by 5 to 35%, preferably 10 to 25%, than the suction-side diameter of the conical displacement element, that is to say in particular the diameter of the conical displacement element provided at the inlet of the pump.
  • the lengths and diameters of the conical and the cylindrical displacement element are selected such that a large part of the compression takes place at low suction pressure through the cylindrical displacement element. In particular, more than 70 percent of the compaction performance is performed by the cylindrical displacement element.
  • the conical displacement element has an inner volume ratio of more than 4, in particular more than 8
  • the cylindrical displacement element has an inner volume ratio of more than 1, in particular more than 3.
  • the internal compression is preferably carried out by reducing the pitch.
  • the ratio of the tooth height to the tooth width in the outlet region of the vacuum pump is less than 3. It is a cheap production possible. In particular, the ratio is in the range of 1.8-2.2. In a further preferred embodiment of the invention, the length of the substantially cylindrical displacement element is 25-50% of the entire profile length of the screw rotor.
  • the ratio of the outer diameter of the displacement element at the pump outlet to the outer diameter of the displacement element at the pump inlet is less than 0.9, in particular less than 0.85.
  • the diameter of the tapered displacement element in the region of the pump inlet is 80-300 mm.
  • the diameter is preferably 65-180 mm.
  • the outer diameter of the substantially cylindrical displacement element is also 65-180 mm, wherein in the case of a possibly slightly tapering cylindrical displacement element, this diameter may also be slightly smaller than the diameter in the transition region.
  • the number of turns of the cylindrical displacement element is at least 6 or preferably at least 10 and more preferably at least 12. By a high number of turns of the cylindrical displacement element can be done by this much of the compression.
  • the particular conical suction-side displacement element has in a preferred embodiment 3 to 6 turns.
  • the individual displacement elements are preferably formed as separate components and connected, for example by pressing with the rotor shaft.
  • individual or all connecting elements are integrally formed with the rotor shaft.
  • the rotor shaft further preferably has at both ends cylindrical lugs, which serve as a bearing mounts.
  • cylindrical lugs which serve as a bearing mounts.
  • the screw rotor according to the invention can be produced from the known materials, such as steel, cast iron or aluminum, the advantages of the invention being able to be realized in particular with screw rotors made of steel or cast iron.
  • a further displacement element is provided on the suction side.
  • the further displacement element is thus preceded by the tapered in the conveying direction in particular conical displacement element.
  • the further displacement element is preferably a displacement element which is likewise essentially cylindrical. It is preferred here that the pitch of the turns of this further displacement element decrease in the conveying direction.
  • the invention relates to a screw vacuum pump having two screw rotors arranged in a pump chamber formed by a housing.
  • the two screw rotors are designed or developed according to the invention. The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
  • the FIGURE shows a schematic side view of an embodiment of a screw rotor according to the invention.
  • the illustrated screw rotor has a rotor shaft 10, which carries two displacement elements 12, 14.
  • the two cylindrical ends 16, 18 of the rotor shaft serve to receive bearings, for mounting the screw rotor in a pump housing. It is also possible to fly the rotor shaft, i. one-sided store.
  • the right-hand displacement element 12 in FIG. 1 is conical and tapers in the direction of a pump outlet 24 (not shown) on the right-hand side, starting from a pump inlet 20, not shown in FIG.
  • a helical recess 26 of the conical displacement element 12 is formed such that the volume decreases.
  • this is realized on account of the conical outer shape of the displacement element 12 and, on the other hand, it is realized on account of the inner region 28 of the displacement element 12 which widens in the conveying direction.
  • Individual chamber volumes which are formed by the two meshing screw rotors thus reduce their volume in the conveying direction 22.
  • the cylindrical displacement element 14 has a likewise helical recess 34. In the illustrated embodiment, this has a constant slope, wherein for further compression in the conveying direction 22 and a reduction of the slope is possible. Through the recess 34 8 turns are formed in the illustrated embodiment.

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Abstract

Ein Schraubenrotor für Schraubenvakuumpumpen weist eine Rotorwelle (10) auf, die mindestens zwei Verdrängungselemente (12, 14) trägt. In Förderrichtung (22) ist das Verlängerungselement (12) konisch und das sich daran anschließende Förderelement (14) zylindrisch ausgebildet.

Description

Schraubenrotor
Die Erfindung betrifft einen Schraubenrotor für eine Schraubenvakuumpumpe.
Schraubenvakuumpumpen weisen in einem Gehäuse einen Schöpfraum auf, in dem zwei Schraubenrotoren angeordnet sind. Jeder Schraubenrotor weist mindestens ein Verdrängungselement mit schraubenlinienförmiger Ausnehmung auf. Hierdurch ist eine Vielzahl von Windungen ausgebildet. Bei Schraubvakuumpumpen besteht stets das Ziel ein möglichst hohes inneres Volumenverhältnis zu erzielen. Das innere Volumenverhältnis ist das Verhältnis des Volumens am Einlass der Vakuumpumpe zum Volumen am Auslass der Vakuumpumpe. Schraubvakuumpumpen der ersten Generation wie beispielsweise der Pumpen LEYBOLD Screwiine oder BUSCH Cobra weisen ein inneres Volumenverhältnis vom ca. 3 bis 4 auf. Bei derzeit auf dem Markt befindlichen Vakuumpumpen wie beispielsweise den Schraubenvakuumpumpe LEYBOLD DRYVAC oder Edwards GXS beträgt das Volumenverhältnis 5 bis 7.
Zur Erzielung niedriger Drücke am Pumpeneinlass ist ein hoher Energieeinsatz erforderlich bzw. der Stromverbrauch entsprechender Vakuumpumpe ist sehr hoch. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schraubenrotor für Schraubenvakuumpumpen zu schaffen, mit dem der Energieverbrauch reduziert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Schraubenrotor für Schraubenvakuumpumpen gemäß Anspruch 1.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Reduzierung des Energieverbrauchs, durch Erhöhung des inneren Volumenverhältnisses möglich ist.
Für ein hohes inneres Volumenverhältnisses müssen die Auslassstufen der Pumpe ein kleines Fördervolumen aufweisen. Kleinen Auslassstufen weisen allerdings ein ungünstiges Verhältnis von Transportstrom zur Rückströmung auf, d.h. sie sind relativ undicht. Damit lässt sich mit jeder einzelnen Stufen nur ein relativ geringer Druckaufbau erzeugen. Um dennoch den Großteil der Verdichtung in den kleinen Auslasstufen realisieren zu können, wird eine hohe Anzahl an Auslasswindungen erforderlich.
Grundsätzlich sind zwei Bauformen von Schraubenrotoren bekannt. Hierbei handelt es sich um Schraubenrotoren mit einer zylindrischen oder einer konischen Außenabmessung.
Bei zylindrischen Rotoren muss bei hohen inneren Volumenverhältnissen die Zahnlückenweite am Auslass klein gewählt werden. Dadurch wird die Zahnhöhe im Vergleich zur Zahnlückenweite relativ groß, was in der Fertigung nur mit hohem Aufwand und hohen Kosten realisiert werden kann. Allerdings ist es bei diesem Rotorkonzept problemlos möglich eine hohe Anzahl an kleinen Auslassstufen in den Rotor zu integrieren (sofern das Verhältnis Zahnhöhe/Zahnlückenweite eine wirtschaftliche Fertigung zulässt). Damit wird das geometrisch eingebaute Volumenverhältnis auch thermodynamisch wirksam.
Bei konischen Rotoren hingegen nimmt das Kammervolumen durch die sich verjüngende Zahnhöhe in Richtung Auslass immer weiter ab, so dass geringe Auslassvolumina mit einem fertigungstechnisch günstigen Verhältnis von Zahnhöhe zu Zahnlückenweite herstellbar sind. Allerdings ist es hierbei schwierig mehrere Stufen mit dem geringen Fördervolumen herzustellen, da durch den Konus die Zahnhöhe immer weiter abnimmt. Hiermit sind zwar hohe geometrische Volumenverhältnisse denkbar, die aber kaum die gewünschte Wirkung zeigen, da infolge der Spaltrückströmungen die Verdichtung in den größeren Stufen stattfindet.
Ferner ist es bekannt gestufte Rotoren mit zwei zylindrischen Verdrängungselementen mit unterschiedlichem Durchmesser auszugestalten. Ein großer Nachteil dieser gestuften Rotoren besteht jedoch in dem unstetigen Übergang der in der Fertigung äußerst schwierig ist. Gestufte Rotoren sind im Markt daher nicht üblich.
Der erfindungsgemäße Schraubenrotor weist eine Rotorwelle auf, die mit mindestens zwei Verdrängungselementen verbunden ist, wobei jedes Verdrängungselement jeweils zumindest eine schraubenlinienförmige Ausnehmung aufweist. Erfindungsgemäß ist ein saugseitiges, das heißt in Richtung des Pumpeneinlasses insbesondere am Pumpeneinlass angeordnetes Verdrängungselement sich in Förderrichtung verjüngend ausgebildet. Das Verdrängungselement ist derart angeordnet, dass es sich in Förderrichtung, das heißt in Richtung des Pumpenauslasses verjüngt. Besonders bevorzugt ist es, dass das saugseitige Verdrängungselement eine Außenkontur aufweist, die in Förderrichtung stetig abnehmend ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist eine konische, sich in Förderrichtung verjüngende Ausgestaltung des saugseitigen Verdrängungselements. Vorzugsweise liegt der Konuswinkel hierbei einem Bereich von 2° bis 8°.
Ferner ist ein druckseitiges, das heißt in Richtung des Pumpenauslasses insbesondere am Pumpenauslass vorgesehenes Verdrängungselement im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Das druckseitige Verdrängungselement kann auch leicht konisch oder in Förderrichtung leicht stetig abnehmend ausgebildet sein. Das im wesentlichen zylindrisch ausgebildete druckseitige Verdrängungselement weist insbesondere ein Durchmesserverhältnis des saugseitigen, in Richtung des Pumpeneinlass weisenden Durchmessers zum druckseitigen, in Richtung des Pumpenauslass weisenden Durchmessers von 1,1 bis 1,0 auf.
Gegebenenfalls können noch weitere zylindrische und/oder konische Verdrängungselemente auf der Rotorwelle angeordnet sein. Erfindungsgemäß wesentlich ist die Kombination eines saugseitig sich verjüngenden, insbesondere konischen Verdrängungselements mit einem druckseitig, im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselement. Hierdurch ist es möglich, die Vorteile beider Schraubenrotorbauformen zu vereinen. Durch das vorzugsweise konisch ausgebildete saugseitige Verdrängungselement wird die Zahnhöhe reduziert, sodass im sich in Strömungs- beziehungsweise Förderrichtung anschließenden, im wesentlichen zylindrischen Verdrängungselement eine große Anzahl an Auslasswindungen mit kleinen Fördervolumina bei einem geringen Verhältnis von Zahnhöhe zu Zahnweite realisiert werden kann. Hierdurch ist es in besonders bevorzugter Ausführungsform möglich, innere Volumenverhältnisse größer 6, insbesondere größer 8 und besonders bevorzugt größer 10 zu realisieren.
Wenngleich auch mehr als zwei Verdrängungselemente vorgesehen sein können, sind in besonders bevorzugter Ausführungsform ein konisches saugseitig angeordnetes Verdrängungselement und ein zylindrisches druckseitig angeordnetes Verdrängungselement vorgesehen. Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand dieser bevorzugten Ausführungsform beschrieben, wobei jeweils weitere Verdrängungselemente vorgesehen sein können.
Bevorzugt ist es, dass die benachbarte Verdrängungselemente an den aufeinander zu gerichteten Stirnseiten insbesondere aneinander anliegen bzw. sich berühren und im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweisen. Hierdurch ist ein im Wesentlichen stufenfreier Übergang realisiert. Beim Vorsehen von zwei Verdrängungselementen verringert sich somit ausgehend von dem Pum- peneinlass der Durchmesser des konischen Verdrängungselements bis auf einen Durchmesser, der dem Durchmesser des zylindrischen Verdrängungselements entspricht.
Bevorzugt ist es ferner, dass der Durchmesser des zylindrischen Verdrängungselements um 5 - 35 %, vorzugsweise 10 - 25 % kleiner ist, als der saugseitige Durchmesser des konischen Verdrängungselements, das heißt insbesondere der am Einlass der Pumpe vorgesehene Durchmesser des konischen Verdrängungselements.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Längen und Durchmesser des konischen sowie des zylindrischen Verdrängungselements derart gewählt, dass ein Großteil der Verdichtung bei niedrigem Ansaugdruck durch das zylindrische Verdrängungselement erfolgt. Insbesondere erfolgt mehr als 70 Prozent der Verdichtungsleistung durch das zylindrische Verdrängungselement.
Insofern ist es des Weiteren bevorzugt, dass das konische Verdrängungselement ein inneres Volumenverhältnis von mehr als 4 insbesondere mehr als 8 aufweist
Das zylindrische Verdrängungselement weist in bevorzugter Ausführungsform ein inneres Volumenverhältnis von mehr als 1 insbesondere mehr als 3 auf. Die innere Verdichtung erfolgt vorzugsweise durch eine Verringerung der Steigung.
In dem Übergangsbereich zwischen dem insbesondere konischen Verdrängungselement und dem im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselement muss kein stetiger Übergang der Steigung der Windungen vorgesehen sein. Es ist auch ein Sprung in der Steigung der Windungen möglich, sodass hierdurch eine innere Verdichtung erzeugt wird. Die innere Verdichtung kann somit bereits im Übergang und/oder im zylindrischen Teil erzeugt werden. Zur weiteren Verbesserung ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Verhältnis der Zahnhöhe zur Zahnbreite im Auslassbereich der Vakuumpumpe kleiner als 3 ist. Es ist eine günstige Fertigung möglich. Insbesondere liegt das Verhältnis im Bereich von 1,8 - 2,2. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge des im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselements 25 - 50 % der gesamten Profillänge des Schraubenrotors.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis des Außendurchmessers des Verdrängungselements am Pumpenauslass zum Außendurchmesser des Verdrängungselements am Pumpeneinlass weniger als 0,9, insbesondere weniger als 0,85.
Desweiteren ist es besonders bevorzugt, dass der Durchmesser des sich verjüngenden Verdrängungselements im Bereich des Pumpeneinlasses 80 - 300 mm beträgt. Im Übergangsbereich zwischen dem sich verjüngenden Verdrängungselement und dem im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselement beträgt der Durchmesser vorzugsweise 65 - 180 mm . Entsprechend ist in bevorzugter Ausführungsform der Außendurchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselements ebenfalls 65 - 180 mm, wobei bei einem sich gegebenenfalls geringfügig verjüngenden zylindrischen Verdrängungselement dieser Durchmesser auch etwas kleiner als der Durchmesser im Übergangsbereich sein kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Windungsanzahl des zylindrischen Verdrängungselements mindestens 6 bzw. vorzugsweise mindestens 10 und besonders bevorzugt mindestens 12. Durch eine hohe Anzahl an Windungen des zylindrischen Verdrängungselements kann durch dieses ein Großteil der Verdichtung erfolgen. Das insbesondere konische saugseitige Verdrängungselement weist in bevorzugter Ausführungsform 3 - 6 Windungen auf.
Die einzelnen Verdrängungselemente sind vorzugsweise als gesonderte Bauteile ausgebildet und beispielsweise durch Aufpressen mit der Rotorwelle verbunden. Es ist jedoch auch möglich, dass einzelne oder alle Verbindungselemente einstückig mit der Rotorwelle ausgebildet sind.
Die Rotorwelle weist ferner vorzugsweise an beiden Enden zylindrische Ansätze auf, die als Lageraufnahmen dienen. Es ist jedoch auch möglich den Schraubenrotor fliegend, d.h. einseitig zu lagern.
Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Schraubenrotor aus den bekannten Materialien wie Stahl, Gusseisen oder Aluminium hergestellt sein, wobei die Vorteile der Erfindung insbesondere bei Schraubenrotoren aus Stahl oder Gusseisen realisierbar sind.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein weiteres Verdrängungselement saugseitig vorgesehen. Das weitere Verdrängungselement ist somit dem sich in Förderrichtung verjüngenden insbesondere konisch ausgebildeten Verdrängungselement vorgelagert. Bei dem weiteren Verdrängungselement handelt es sich um ein vorzugsweise ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetes Verdrängungselement. Bevorzugt ist es hierbei, dass die Steigung der Windungen dieses weiteren Verdrängungselements in Förderrichtung abnehmen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Schraubenvakuumpumpe mit zwei in einem durch ein Gehäuse ausgebildeten Schöpfraum angeordneten Schraubenrotoren. Die beiden Schraubenrotoren sind hierbei, wie vorstehend beschrieben, erfindungsgemäß ausgebildet bzw. weitergebildet. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. zeigt in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform eines Schraubenrotors gemäß der Erfindung.
Der dargestellte Schraubenrotor weist eine Rotorwelle 10 auf, die zwei Verdrängungselemente 12, 14 trägt. Die beiden zylindrischen Enden 16, 18 der Rotorwelle dienen zur Aufnahme von Lagern, zur Lagerung des Schraubenrotors in einem Pumpengehäuse. Ebenfalls ist es möglich die Rotorwelle fliegend, d.h. einseitig zu lagern.
Das in der Fig. rechte Verdrängungselement 12 ist konisch ausgebildet und verjüngt sich ausgehend von einem in der Fig. auf der rechen Seite angeordneten nicht dargestellten Pumpeneinlass 20 in Förderrichtung 22 in Richtung eines in der Fig. auf der rechten Seite befindlichen nicht dargestellten Pumpenauslasses 24. Eine schraubenlinienförmige Ausnehmung 26 des konischen Verdrängungselements 12 ist derart ausgebildet, dass sich das Volumen verringert. Dies ist einerseits aufgrund der konischen Außenform des Verdrängungselements 12 realisiert und andererseits aufgrund des sich in Förderrichtung erweiternden inneren Bereichs 28 des Verdrängungselements 12 realisiert. Einzelne Kammervolumen, die durch die beiden miteinander kämmenden Schraubenrotoren ausgebildet sind verringern somit ihre Volumen in Förderrichtung 22.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem nur zwei Verdrängungselemente 12, 14 vorgesehen sind, liegt eine Stirnseite 30 des Verdrängungselements 12, die in Richtung des Pumpenauslasses 24 bzw. in Richtung der Druckseite der Pumpe weist an einer Stirnseite 32 des zylindrischen Verdrängungselements 14 an. Die Stirnseite 32 weist in Richtung des Pumpeneinlasses bzw. in saugseitige Richtung der Vakuumpumpe. Die Durchmesser der beiden Verdrängungselemente 12, 14 weisen im Bereich der Stirnseiten 30, 32 im Wesentlichen denselben Durchmesser auf.
Das zylindrische Verdrängungselement 14 weist eine ebenfalls schraubenlini- enförmige Ausnehmung 34 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist diese eine konstante Steigung auf, wobei zur weiteren Kompression in Förderrichtung 22 auch eine Verringerung der Steigung möglich ist. Durch die Ausnehmung 34 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 8 Windungen ausgebildet.

Claims

Ansprüche
1. Schraubenrotor für Schraubenvakuumpumpen, mit einer Rotorwelle (10) mindestens zwei mit der Rotorwelle (10) verbundenen Verdrängungselementen (12, 14) mit jeweils zumindest einer schraubenlinienförmigen Ausnehmung (26, 34), wobei ein saugseitiges Verdrängungselement (12) sich in Förderrichtung (22) verjüngend ausgebildet ist, wobei ein druckseitiges Verdrängungselement (14) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
2. Schraubenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das saugseitige Verdrängungselement (12) in Förderrichtung (22) stetig abnehmend, insbesondere konisch ausgebildet ist.
3. Schraubenrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Volumenverhältnis größer als 8 insbesondere größer als 10 und besonders bevorzugt größer als 12 ist.
4. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängungselemente (12, 14) an den aufeinander zu weisenden Stirnseiten (30, 32) im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweisen.
5. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselements (14) 5 -35 %, vorzugsweise 10 -25 % kleiner ist als der saugseitige Durchmesser des konischen Verdrängungselements (12).
6. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das sich verjüngende Verdrängungselement (12) ein Volumenverhältnis von mehr als 4 insbesondere mehr als 8 aufweist.
7. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen zylindrische Verdrängungselement (14) ein Volumenverhältnis von 1 bis 3 aufweist.
8. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des sich verjüngenden Verdrängungselements (12) im Bereich des Pumpeneinlasses (20) 80 bis 300mm beträgt.
9. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des verjüngenden Verdrängungselements im Übergangsbereich zu dem zylindrischen Verdrängungselement 65 bis 180 mm aufweist.
10. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dass der Durchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Verdrängungselements (14) im Bereich des Auslasses 65 bis 180 mm aufweist.
11. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungszahl des zylindrischen Verdrängungselements (14) größer als 6, insbesondere größer als 10 und besonders bevorzugt größer als 12 ist.
12. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungszahl des sich verjüngenden Verdrängungselements (12) 3 bis 6 beträgt.
13. Schraubenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Verdrängungselement vorgesehen ist, das dem sich verjüngenden Verdrängungselement (12) in Strömungsrichtung vorgelagert ist, wobei das weitere Verdrängungselement vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
14. Schraubenvakuumpumpe mit einem einen Schöpfraum ausbildenden Gehäuse und zwei in dem Schöpfraum angeordneten Schraubenrotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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