专利摘要:
Eine Vakuumpumpe mit Schieber, die eine Antriebskraft verringern kann, wird vorgesehen. Die Vakuumpumpe mit Schieber enthält ein Gehäuse, in das Schmieröl zugeführt wird; einen Rotor, der in dem Gehäuse untergebracht ist und drehbar durch das Gehäuse abgestützt wird; und einen Schieber, der verschiebbar in einen Schieberschlitz eingesetzt ist, der in dem Rotor ausgebildet ist. Der Schieber gleitet auf inneren Oberflächen des Gehäuses. Es ist ein Zwischenraum oder Spalt zwischen jeweils den Endflächen des Rotors in der Schubrichtung und jeweils den inneren Seitenflächen des Gehäuses, auf dem der Schieber gleitet, in der Schubrichtung vorhanden. Die inneren Seitenflächen sind in der Umgebung der Kontaktbereiche, an denen die äußeren Ränder des Rotors mit den inneren Seitenflächen aufgrund der Schrägstellung des kreiselnden Rotors in Berührung gelangen, mit Ölausnehmungen versehen, die sich im wesentlichen in Tangentialrichtung relativ zum äußeren Umfang des Rotors erstrecken.
公开号:DE102004003567A1
申请号:DE200410003567
申请日:2004-01-23
公开日:2004-09-02
发明作者:Hiroyuki Obu Kato;Yutaka Obu Kawamori;Kimio Obu Nemoto
申请人:Aisan Industry Co Ltd;
IPC主号:F04C25-02
专利说明:
[0001] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf eine Vakuumpumpe mit Schieber und insbesondere auf eineVakuumpumpe, die die Antriebskraft verringern kann.
[0002] Eine herkömmliche Vakuumpumpe mit Schieber,die in 19 dargestelltist, enthältein Gehäuse 101,einen Rotor 104, der in dem Gehäuse 101 aufgenommenist, und einen Schieber 105. Das Gehäuse 101 ist aus einemKörper 102 undeinem Deckel 103 gebildet. Der Schieber 105 istverschiebbar in einem Schieberschlitz angeordnet, der in dem Rotor 104 gebildetist, und gleitet entlang einer inneren Oberfläche des Gehäuses 101.
[0003] Der Schieber 105 ist einsogenannter durchgängigerSchieber, der den Rotor 104 durch das Zentrum des Rotors 104 durchdringt,und gleitet in Durchmesserrichtung des Rotors 104. DerRotor 104 ist drehbar, wobei er durch das Gehäuse 101 aufnur einer Seite abgestütztwird. Insbesondere ist der Rotor 104 an seinem einen Endein Schubrichtung (oder Axialrichtung, die als die Links-Rechts-Richtungauf einer Ebene der Zeichnung in 19 dargestelltist) mit einer Rotorwelle 106 versehen, die vorspringt. DieRotorwelle 106 wird auf drehbare Weise in einem Lagerabschnitt 107,der in einer Seitenwand 112 des Gehäuses 101 ausgebildetist, in Schubrichtung abgestützt.
[0004] Die Rotorwelle 106 ist miteinem Ölzufuhrdurchlass 107 versehen,und Schmieröl,das wie durch einen Pfeil in 19 dargestelltzugeführtwird, wird in das Gehäuse 101 durchden Ölzufuhrdurchlass 107 undeinen Ölkanal 108 zugeführt, derin dem Lagerabschnitt 110 geformt ist. Dann verteilt sichdas Ölin Richtung auf den Rotor 104 und die Schaufel 105 zuund um den Rotor 104 und den Schieber 105, wennsich der Rotor 104 dreht.
[0005] Zwischen den beiden Endflächen 104a und 104b desRotors 104 in Schubrichtung und jeder der inneren Seitenflächen 101a und 101b desGehäuses 101,auf dem der Schieber 105 gleitet, ist in Schubrichtungein vorgegebener Zwischenraum vorgesehen, wobei eine thermischeExpansion von einzelnen Teilen berücksichtigt wird. Es ist fernerein vorgegebener Zwischenraum zwischen einem äußeren Umfang der Rotorwelle 106 undeinem inneren Umfang des Lagerabschnitts 110 geformt.
[0006] Ferner ist im Stand der Technik eineVakuumpumpe mit Schieber bekannt, die in Verbindung mit der vorliegendenErfindung steht und in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-47273offenbart ist, wenn sie auch keinen durchgängigen Schieber enthält. Beidieser Vakuumpumpe mit Schieber wird Öl zwischen einen Rotor undein Gehäusein der Schubrichtung geliefert, nachdem es zunächst in einer Vertiefung imZentrum des Rotors aufbewahrt worden ist und radial von Öffnungenin der Schubrichtung durch Zentrifugalkraft zugeführt wird.
[0007] Es ist ferner im Hinblick auf eineeinfache Verarbeitung bekannt, dass eine Auslassöffnung für Ablassöl und Gas in einer Pumpe inder inneren Seitenfläche 101b desGehäuses 101 geformtist, und nicht in einer Umfangswand 113.
[0008] Bei der herkömmlichen Vakuumpumpe mit Schieber,die in 19 dargestelltist, wird jedoch eine Expansionskammer 109 mit negativemDruck innerhalb des Gehäuses 101 gebildet,wenn sich der Rotor 104 dreht, und dann wird der Rotor 104 inRichtung auf die Expansionskammer 109 gezogen, wie es in 20 gezeigt ist. Aufgrunddes Zwischenraums zwischen der Rotorwelle 106 und dem Ladeabschnitt 110 wirdder Rotor wie es in 20 gezeigtist, geneigt, und die Kanten 111 am äußeren Umfang des Rotors 104 gelangenteilweise in Berührungmit den inneren Seitenflächen 101a und 101b,trotz der vorgegebenen Zwischenräume,die zwischen jeder der Endflächen 104a und 104b desRotors 104 und jeder der inneren Seitenflächen 101a und 101b desGehäuses 101 geformtsind. Andererseits ist es schwierig, ausreichend Öl an die äußeren Ränder 111 zuzuführen, sodass eine hohe Reibung in den Kontaktbereichen auftritt. Entsprechendist fürdie Pumpe eine hohe Antriebsleistung oder Drehmoment erforderlich.
[0009] Das Ausbilden einer Auslassöffnung inder inneren Seitenfläche 101b bewirktauch einen größeren Ablasswiderstandals das Ausbilden der Auslassöffnungin der Umfangswand 113, so dass für die Pumpe eine große MengeAntriebsleistung erforderlich ist.
[0010] Die vorliegende Erfindung strebtdanach, die beschriebenen Probleme zu lösen und besitzt daher die Aufgabe,eine Vakuumpumpe mit Schieber vorzusehen, die in der Lage ist, dieKraft zum Betreiben der Pumpe zu verringern.
[0011] Diese Aufgabe wird durch eine Vakuumpumpemit Schieber gelöst,die die Merkmale der Ansprüche1 oder 4 enthält.Bevorzugte Ausführungsformen sinddurch die abhängigenAnsprüchedefiniert.
[0012] 1 isteine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vakuumpumpemit Schieber gemäß der vorliegendenErfindung, wobei der Deckel weggelassen ist;
[0013] 2 isteine vergrößerte schematische Teilansichtim Querschnitt entlang der Linie II-II aus 1;
[0014] 3 isteine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie III-IIIaus 1;
[0015] 4 isteine schematische Querschnittsdarstellung entlang der Linie III-IIIaus 1, die einen Rotorim schräggestellten Zustand zeigt;
[0016] 5 isteine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vakuumpumpemit Schieber gemäß der vorliegendenErfindung, betrachtet von der Seite des Deckels, wobei der Deckel weggelassenist;
[0017] 6 isteine schematische Darstellung der Vakuumpumpe mit Schieber aus 5, betrachtet von der Seitedes Körpers;
[0018] 7 isteine schematische Querschnittsansicht entlang einer Y-Achse in 5;
[0019] 8 isteine schematische Teilansicht im Querschnitt entlang der X-Achsein 5;
[0020] 9 isteine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsformder Vakuumpumpe mit Schieber;
[0021] 10 isteine schematische Teilansicht einer vierten Ausführungsform der Vakuumpumpe mit Schieber;
[0022] 11 isteine schematische Teilansicht einer fünften Ausführungsform der Vakuumpumpemit Schieber;
[0023] 12 istein schematischer Querschnitt der Vakuumpumpe mit Schieber aus 10;
[0024] 13 isteine schematische perspektivische Ansicht der Umgebung einer Auslassöffnung derVakuumpumpe mit Schieber aus 10;
[0025] 14 istein Diagramm, das das Drehmoment einer Pumpe in einem Vergleichsbeispielzeigt;
[0026] 15 istein Diagramm, das das Drehmoment der Pumpe aus 9 darstellt;
[0027] 16 istein Diagramm, das das Drehmoment der Pumpe aus 10 darstellt;
[0028] 17 istein Diagramm, das das Drehmoment der Pumpe aus 11 darstellt;
[0029] 18 istein Diagramm, das das Einfüllverhaltender Pumpen der Vergleichsbeispiele und der Pumpen aus 9 bis 11 zeigt;
[0030] 19 isteine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen Vakuumpumpe mit Schieber;und
[0031] 20 isteine schematische Querschnittsansicht der herkömmlichen Vakuumpumpe mit Schieberaus 19, wobei ein Rotorin einem geneigten Zustand dargestellt ist.
[0032] Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegendenErfindung werden nachfolgend unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungenbeschrieben.
[0033] 1 bis 4 stellen eine erste Ausführungsformder Vakuumpumpe mit Schieber dar, die ein Gehäuse 1 enthält. Bezugnehmendauf 3 ist das Gehäuse 1 auseinem Körper 11 undeinem Deckel 12 gebildet, und der Deckel 12 istan dem Körper 11 befestigt.Der Körper 11 istin einer im wesentlichen ovalen zylindrischen Gestalt geformt, diean einem Ende, außeran einer Position, an der ein späterzu beschreibender Lagerabschnitt 16 angeordnet ist, geschlossenist und am andere Ende offen ist. Der Deckel 12 schließt das letztereoffene Ende des Körpers 11.Der Lagerabschnitt 16 ist in der Gestalt einer im wesentlichenkreisförmigenBohrung in einer der Seitenwändedes Gehäuses 1,die durch eine Referenzziffer 18 bezeichnet ist, in Schubrichtung(oder in der gleichen Richtung wie der Axialrichtung eines später zu beschreibendenRotors 2, die als die Links-Rechts-Richtung auf einer Ebeneder Zeichnung von 3 dargestelltwird) gebildet. Die Seitenwand 18 ist eine Wand des Körpers 11,und eine Seitenwand 19 auf der gegenüberliegenden Seite zur Seitenwand 18 inSchubrichtung ist eine Wand des Deckels 12. Bezugnehmendauf 1 ist eine Umfangswand 17 desGehäuses 1 miteiner Einlassöffnung 6 undeiner Auslassöffnung 7 versehen,die jeweils den Innenraum 10 des Gehäuses 1 mit der Umgebungverbinden.
[0034] Im Innenraum 10 des Gehäuses 1 istein Rotor 2 aufgenommen, der eine im wesentlichen zylindrischeGestalt besitzt. Der Rotor 2 ist drehbar, wobei er durchdas Gehäuse 1 aufnur einer Seite abgestütztwird. Mit anderen Worten zeigt die vorhergehende Ausführungsformeine sogenannte einfach abgestützteVakuumpumpe mit Schieber. Insbesondere ist der Rotor 2 aneinem Ende in Schubrichtung (oder Axialrichtung, dargestellt alsLinks-Rechts-Richtung der Ebene der Zeichnung von 3) geschlossen, während er am anderen Ende offenist. Von einer Endfläche 25 ander geschlossenen Seite steht eine Rotorwelle 22 vor, unddie Rotorwelle 22 wird drehbar durch den Lagerabschnitt 16 abgestützt. DerLagerabschnitt 16 befindet sich in einer exzentrischenPosition relativ zum Zentrum des Innenraums 10 des Gehäuses 1,so dass der Rotor 2 in der exzentrischen Position relativzum Zentrum des Innenraums 10 abgestützt wird, und eine äußere Umfangsseite 27 desRotors 2 gelangt in einem Teil näherungsweise in Berührung mitder inneren Oberflächedes Gehäuses 1.
[0035] Die Rotorwelle 22 enthält einen Ölzufuhrdurchlass 21,der sich in einer Endfläche 22a derRotorwelle 22 in Richtung auf die Umgebung des Gehäuses 1 öffnet undsich in der äußeren Umfangsseite 22b derRotorwelle 22 öffnet.Schmierölwird an den Ölzufuhrdurchlass 21 zugeführt, wiees durch einen Pfeil B, der in 3 gezeigtist, angegeben ist, und das Ölwird in das Gehäuse 1 über den Ölzufuhrdurchlass 21 undden Ölkanal 13 zugeführt, diein dem Lagerabschnitt 16 des Körpers 11 geformt sind, undweiter an Zwischenräumenzwischen dem Rotor 2 und der inneren Oberfläche desGehäuses 1.
[0036] Der Rotor 2 ist mit einemSchieberschlitz 20 versehen und ein im wesentlichen plattenförmiger Schieber 3 istdarin eingesetzt. Der Schieber 3 ist ein sogenannter durchgängiger Schieber,der den Rotor 2 in seiner Durchmesserrichtung durch dieMitte des Rotors 2 durchdringt, und der in der Durchmesserrichtungdes Rotors 2 gleitet. Wenn sich der Rotor 2 dreht,wird der Schieber 3 durch Zentrifugalkraft vorgeschobenund dreht sich zusammen mit dem Rotor 2, wobei auf derinneren Oberflächedes Gehäuses 1 gleitet.Dabei ist der Schieber 3 an jedem seiner beiden Enden inLängenrichtung(oder in Durchmesserrichtung des Rotors 2) mit einem Gleitschuh 31 versehen,um das gleichmäßige Gleitendes Schiebers 3 zu unterstützen. Zwischen der Endfläche 32 des Schiebers 3 inRichtung auf die Rotorwelle 22 in Schubrichtung (oder Axialrichtungdes Rotors 2) und der Rotorwelle 22 ist ein Zwischenraum 4 ausgebildet.Schmieröl,das an das Gehäuse 1 wieoben beschrieben zugeführtwird, wird auch an den Zwischenraum 4 weitergegeben undunterstütztden Schieber 3 beim gleichmäßigen Gleiten im Schieberschlitz 20.
[0037] Bezugnehmend auf 3 sind ein vorgegebener Zwischenraum 51 zwischender Endfläche 25 desRotors 2 und der inneren Seitenfläche 8 des Gehäuses 1 undein vorgegebener Zwischenraum 52 zwischen der anderen Endfläche 26 undder anderen inneren Seitenfläche 9 gebildet,wobei die thermische Dehnung der einzelnen Bauteile berücksichtigt wird.Dabei stellt jede der inneren Seitenflächen 8 und 9 eineinnere Oberflächedes Gehäuses 1 dar, aufder der Schieber 3 in Schubrichtung gleitet. Die innereSeitenfläche 8 istdie innere Oberflächeder Seitenwand 18, und die innere Seitenfläche 9 istdie innere Oberflächeder Seitenwand 19. Jede der inneren Seitenflächen 8 und 9 besitzteine im wesentlichen ovale Form. Es sind ferner vorgegebene Zwischenräume zwischender äußeren Umfangsseite 22b derRotorwelle 22 und der inneren Umfangsseite der Seitenwanddes Lagerabschnitts 16 vorgesehen und zwar in einer Position,in der die äußere Umfangsseite 27 desRotors 2 fast in Berührungmit der inneren Oberflächedes Gehäuses 1 gelangt.
[0038] Die innere Seitenfläche 8 istmit einer Ausnehmung 14 für Öl versehen, während dieinnere Seitenfläche 9 miteiner Ausnehmung 15 für Öl versehen ist.Bezugnehmend auf 2 und 4 wird der Rotor aufgrunddes Unterdrucks schräggestellt, der währendder Rotation ausgeübtwird. Jede der Ausnehmungen 14 und 15 für Öl befindetsich in der Näheeiner Position, in der der äußere Rand 23, 24 des schräg gestelltenRotors 2 teilweise in Berührung mit jeder der innerenSeitenflächen 8 und 9 gelangt.Wie es in 1 dargestelltist, erstreckt sich jede der Ausnehmungen 14 und 15 für Öl, die einevorgegebene Längebesitzen, im wesentlichen in Tangentialrichtung relativ zum äußeren Umfangdes Rotors 2. Da der Deckel 12 in 1 weggelassen ist, ist die Ausnehmung 15 für Öl, die inder inneren Seitenfläche 9 gebildetist, durch eine Strich-Zweipunkt-Linie bezeichnet.
[0039] Bezugnehmend auf 2 und 4 sindferner die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl mit deninneren Seitenflächen 8 und 9 alsreitende Kontaktbereiche auf den äußeren Rändern des Rotors 23 und 24 gestaltet.Insbesondere ist die Ausnehmung 14 für Öl derart konfiguriert, dasssie den Kontaktbereich des äußeren Rands 23 zwischenden Enden 14a und 14b in ihrer Breitenrichtungumschließt,währenddie Ausnehmung 15 für Öl derartkonstruiert ist, dass sie den Kontaktbereich des äußeren Rands 24 zwischenden Enden 15a und 15b in ihrer Breitenrichtungumschließt.
[0040] Dabei sind die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl nur inder Umgebung der Kontaktbereiche zwischen den äußeren Rändern 22, 24 desRotors und den inneren Seitenflächen 8 und 9 gebildet,abgekürztausdrücktim Teilbereich ausgebildet. Dies dient dazu, die Dichteigenschaftenvon jeder der Kammern zu gewährleisten,die im Innenraum 10 des Gehäuses 1 gebildet werden.Wenn beispielsweise die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl entlangdes gesamten Umfangs der äußeren Ränder 23, 24 desRotors 2 in Form eines Polygons, in Ringform oder ähnlichem gebildetsind, geht die Dichteigenschaft in jeder der Kammern, die in demInnenraum 10 des Gehäuses gebildetsind, wie z.B. der Expansionskammer 5, beträchtlichverloren.
[0041] Die Arbeitsweise von derart gebildetenVakuumpumpen mit Schieber wird nun unten beschrieben. Wenn die Rotorwelle 22 durcheine nicht dargestellte Nockenwelle eines Motors oder ähnlichesangetrieben wird, dreht sich der Rotor 2 gegen den Uhrzeigersinnbetrachtet in 1 undder Schieber 3 dreht sich zusammen mit dem Rotor 2 ineiner Richtung des Pfeils A. Dabei verschiebt die Zentrifugalkraftden Schieber 3 in dem Schieberschlitz 20 entlangder Durchmessrichtung des Rotors 2 derart, dass ein Endedes Schiebers 3 aus dem Rotor 2 vorsteht und dasandere Ende sich in den Rotor 2 zurückzieht. Der Schieber 3 drehtsich, wobei die vorderen Enden der Gleitschuhe 31 auf derinneren Oberflächedes Gehäuses 1 gleiten,und seine Endflächen 32 und 33 inSchubrichtung auf den inneren Seitenflächen 8 und 9 gleiten.Entsprechend ändertsich das Volumen von jeder der Kammern, die durch den Schieber 3 undden Rotor 2 innerhalb des Innenraums 10 des Gehäuses abgetrenntwerden, so dass Fluid aus der Einlassöffnung 6 angesaugtwird, expandiert und dann komprimiert wird, und aus der Auslassöffnung 7 ausgegebenwird.
[0042] Wenn andererseits Schmieröl an den Ölzufuhrdurchlass 21 zugeführt wird,wie es durch einen Pfeil B in 3 angegebenist, wird das Ölin das Gehäuse 1 über den Ölzufuhrdurchlass 21 undden Ölkanal 13 eingespeistund verteilt sich in Richtung auf den Rotor 2 und den Schieber 3 undum den Rotor 2 und den Schieber 3 bei der Rotationdes Rotors 2 und des Schiebers 3. Schmieröl auf deninneren Seitenflächen 8 und 9 wirddurch das Kreiseln des Schiebers 3 angetrieben und strömt in imwesentlichen der gleichen Richtung wie der Längenrichtung der Ausnehmungen 14 und 15 für Öl. Entsprechendströmt dasSchmierölproblemlos in die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl, um inder Umgebung der Ausnehmungen 14 und 15 für Öl einenausreichenden Ölfilmzu bilden.
[0043] Bei einem Expansionsvorgang, beidem angesaugtes Fluid expandiert, wird ein negativer Druck ausgeübt und dernegative Druck zieht den Rotor 2 und bewirkt, dass derRotor 2 in Richtung auf die Expansionskammer 5 geneigtwird, wie es in 4 gezeigtist. Entsprechend gelangen die äußeren Ränder 23 und 24 desRotors 2 mit den inneren Seitenflächen 8 und 9 jeweilsin Berührung,trotz der Zwischenräume 51 und 52,die zwischen der Endfläche 25 desRotors 2 und der inneren Seitenfläche 8 und zwischender Endfläche 26 undder inneren Seitenfläche 9 geformtsind. Da jedoch ein ausreichender Ölfilm in der Umgebung der Kontaktbereichedurch Schmierölgebildet ist, das wie oben beschrieben, an die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl geliefertwird, gleiten die äußeren Ränder 23 und 24 über den Ölfilm. Daherwird die Reibung in den Kontaktbereichen verringert und es wirdverhindert, dass sich die Bereiche abnutzen, so dass die Vakuumpumpemit Schieber eine erhöhteLebensdauer besitzt. Zusätzlich wirddie Reibung verringert und somit die Kraft zum Betreiben der Pumpeverringert.
[0044] Da die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl als aufden Kontaktbereichen der äußeren Ränder 23 und 24 desRotors mit den inneren Seitenflächen 8 und 9 reitendgestaltet sind, gelangen die äußeren Ränder 23 und 24 inBerührungmit dem Schmieröl, dasin den Ausnehmungen 14 und 15 für Öl gespeichertist. Daher wird die Reibung weiter verringert und die Abnutzungder Pumpe weitergehend verhindert, im Vergleich zu einem Fall, indem die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl nichtals auf den Kontaktbereichen der äußeren Rändern 23 und 24 reitend gestaltetsind. Folglich wird die Kraft zum Betreiben der Pumpe verringert.
[0045] Da ferner die Ausnehmungen 14 und 15 für Öl teilweiseauf den inneren Seitenflächen 8 und 9 wieoben beschrieben geformt sind, werden die Dichteigenschaften nichtbeeinträchtigt.
[0046] Die vorliegende Erfindung wurde alsauf eine Vakuumpumpe mit Schieber angewendet beschrieben, derenRotor 2 an lediglich einem Ende abgestützt ist. Der Grund dafür liegtdarin, dass eine Schrägstellungmit größerer Wahrscheinlichkeitbei einem einfach abgestütztenRotor auftritt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine Vakuumpumpemit Schieber angewendet werden, die einen doppelt abgestützten Rotorenthält,wenn eine Schragstellung eines kreiselnden Rotors einen Kontaktmit der inneren Oberflächedes Gehäuseshervorruft.
[0047] Zwar zeigt die bevorzugte Ausführungsform dasGehäuse 1,das mit sowohl der Ausnehmung 14 als auch der Ausnehmung 15 für Öl ausgerüstet ist. Esist jedoch auch möglich,auch nur eine der Ausnehmungen 14 und 15 für Öl auszubilden.Insbesondere kann nur eine Ausnehmung für Öl in der Umgebung von einemder beiden Kontaktbereiche zwischen dem äußeren Rand 23 desRotors und der inneren Seitenfläche 8 oderzwischen dem äußeren Rand 24 desRotors und der inneren Seitenfläche 9 geformtsein.
[0048] Als nächstes wird eine zweite Ausführungsformder Vakuumpumpe mit Schieber gemäß der vorliegendenErfindung beschrieben, die als Vakuumpumpe P1 mit Schieber bezeichnetwird. Die Beschreibung derjenigen Bauteile, die funktionsgleich zudenen der ersten Ausführungsformsind, wird nach Bedarf weggelassen. Bezugnehmend auf 5 bis 8 enthält die Pumpe P1 ein Gehäuse 201,und das Gehäuse 201 enthält einenKörper 211 undeinen Deckel 212. Es ist ein Lagerabschnitt 216 gebildet,der die Gestalt einer im wesentlichen kreisförmigen Bohrung in einer Seitenwand 218 desGehäuses 201 in Richtungauf den Körper 211 besitzt.Eine Umfangswand 217 des Gehäuses 201 weist einenim wesentlichen ovalen Querschnitt auf. Bezugnehmend auf 5 ist die Umfangswand 217 miteiner Einlassöffnung 206 ineiner Position versehen, die mit einer später beschriebenen X-Achse überlappt.Die Einlassöffnung 206 enthält ein Rückschlagventil,und eine Ansaugleitung 230 ist daran angebracht.
[0049] In dem Innenraum 210 desGehäuses 201 ist einRotor 202 aufgenommen, der eine im wesentlichen zylindrischeGestalt besitzt. Der Rotor 202 ist an einem Ende in derSchubrichtung (oder Axialrichtung, dargestellt als Links-Rechts-Richtungin der Ebene der Zeichnung von 7)geschlossen, währender am andere Ende offen ist. Von einer Endfläche 225 an der geschlossenenSeite steht eine Rotorwelle 222 vor, und die Rotorwelle 222 wirddrehbar durch den Lagerabschnitt 216 abgestützt. DerRotor 202 wird in einer exzentrischen Position relativzum Zentrum des Innenraums 210 abgestützt, und eine äußere Umfangsseite 227 desRotors 202 und eine innere Oberfläche der Umfangswand 217 desGehäuses 201 kommenan einem Punkt G, der in 5 dargestelltist, am nächstenaneinander.
[0050] Bezugnehmend auf 8 ist die Rotorwelle 222 miteinem Ölzufuhrdurchlass 221 versehen. Schmieröl wird anden Ölzufuhrdurchlass 221 zugeführt undin das Gehäuse 201 über den Ölzufuhrdurchlass 221 undeinen Kanal 213 für Öl, der indem Lagerabschnitt 216 geformt ist, abgegeben.
[0051] Der Rotor 202 ist mit einemSchieberschlitz 220 versehen, und ein im wesentlichen plattenförmiger Schieber 203 istdarin eingesetzt. Der Schieber 203 ist ein sogenannterdurchgängigerSchieber und ist an jedem seiner beiden Enden in Längenrichtung miteinem Gleitschuh 231 versehen. Wie darauf in 7 eingegangen ist, ist zwischeneiner Endfläche 232 desSchiebers 203 und der Rotorwelle 222 ein Zwischenraum 204 gebildet.Schmierölwird auch an den Zwischenraum 204 geliefert.
[0052] Bezugnehmend auf die 7 sind jeweils vorgegebene Zwischenräume zwischenEndflächen 225 und 226 desRotors 202 in der Schubrichtung und inneren Seitenflächen 208 und 209 desGehäuses 201 geformt.Dabei stellt jede der inneren Seitenflächen 208 und 209 eineinnere Oberflächedes Gehäuses 201 dar,auf der der Schieber 203 in der Schubrichtung gleitet.Jede der inneren Seitenflächen 208 und 209 besitzteine im wesentlichen ovale Gestalt. Bei dieser Beschreibung beinhalteteine im wesentlichen ovale Gestalt eine Form, deren äußerer Umfangeine Kombination aus zwei Parabeln ist. Vorgegebene Zwischenräume werdenebenfalls zwischen einer äußeren Umfangsseiteder Rotorwelle 222 und einer inneren Oberfläche derSeitenwand des Lagerabschnitts 216 gebildet, und an einem PunktG, an dem sich die äußere Umfangsseite 227 desRotors 202 und die innere Oberfläche des Gehäuses 201 am nächsten aneinanderannähern.
[0053] Wie am besten in 5 und 6 zuerkennen ist, ist die innere Seitenfläche 208 mit einerAuslassöffnung 207 versehen,um Schmierölund Gas abzugeben. Die Auslassöffnung 207 befindetsich außerhalbdes Rotors 202, so dass sie sich entlang eines äußeren Rands 224 desRotors 202 krümmt,wenn man sie aus der Schubrichtung betrachtet. Dabei kann man sagen,dass sich die Auslassöffnung 207 entlangdes äußeren Rands 223 krümmt, dader äußere Rand 224 mitdem äußeren Rand 223 überlappt,betrachtet aus der Schubrichtung. Bezugnehmend auf 5 und unter der Annahme einer Linie, diedurch das Zentrum O des Rotors 2p2 und parallel zu einerlängerenAchse der im wesentlichen ovalen Gestalt der inneren Seitenfläche 208 läuft, alsX-Achse des Rotors 202, und einer Linie, die durch ZentrumO senkrecht zur X-Achseläuft,als Y-Achse des Rotors 202, befindet sich die Auslassöffnung 207 auf einergegenüberliegendenSeite der Einlassöffnung 206 relativzur Y-Achse und in Richtung auf den Punkt G von der X-Achse zu (ineiner unteren Seite in 5),betrachtet aus der Schubrichtung.
[0054] Eine Öffnungsebene 207A derAuslassöffnung 207 inder inneren Seitenfläche 208 setztsich aus einer Hauptöffnungsebene 207a,die sich entlang der Umfangsrichtung des Rotors 202 erstreckt,wobei sie eine im wesentlichen gleichmäßige Breite besitzt, und Seitenöffnungsebenen 207b und 207c zusammen,die jeweils an beiden Enden der Hauptöffnungsebene 207a inim wesentlichen halbrunden Formen gebildet sind. Dabei bedeutetdie Breite der Öffnungsebene 207A ihreLänge inder Durchmesserrichtung des Rotors 202. Bei der Pumpe P1reicht die Hauptöffnungsebene 207a vonder Linie L1, die aus der Y-Achse um das Zentrum O um 80° in der Richtungentgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Rotors 207 gedrehtist, zur Linie L2, die um 50° aus derY-Achse gedreht ist, betrachtet aus der Schubrichtung. Die Öffnungsfläche derAuslassöffnung 207 beträgt etwa68 mm2.
[0055] Bezugnehmend auf 6 ist die Auslassöffnung 207 eine Bohrungdurch den Körper 211 von derinneren Seitenfläche 208 inder Schubrichtung. Die Öffnungsebene 207B derAuslassöffnung 207, diesich nach außenzur Umgebung der Pumpe P1 öffnet,ist durch ein Blattventil 236 bedeckt. Das Blattventil 236 beinhalteteine dünneBlattfeder zum Bedecken der Öffnungsebene 207B,eine Führungsplatte 237,die die Blattfeder bedeckt, um das Öffnen der Blattfeder zu regulieren,und eine Schraube 238, um die Blattfeder und die Führungsplatte 237 andem Körper 211 zubefestigen.
[0056] Es ist eine Ölleitung 240 in dieRotorwelle 222 eingesetzt, und eine Kupplung 241 istdaran angebracht. Die Rotorwelle 222 ist mit einer nichtdargestellten Nockenwelle eines Motors durch die Kupplung 241 verbunden.
[0057] Anschließend wird die Arbeitsweiseder Vakuumpumpe P1 mit Schieber, die derart konstruiert ist, beschrieben.Wenn die Rotorwelle 222 durch die Nockenwelle angetriebenwird, kreiselt der Rotor 202 gegen den Uhrzeigersinn betrachtetin 5, und der Schieber 203 drehtsich zusammen mit dem Rotor 202. Dabei verschiebt die Zentrifugalkraftden Schieber 203 in dem Schieberschlitz 220. DerSchieber 203 kreiselt mit den auf der inneren Oberfläche desGehäuses 201 gleitendenvorderen Enden der Gleitschuhen 231 und seine Endflächen 232 und 233 gleitenin der Schubrichtung auf den inneren Seitenflächen 208 und 209.Dies verändertdas Volumen von jeder der Kammern, die durch den Schieber 203 undden Rotor 202 innerhalb des Innenraums 210 desGehäusesabgetrennt werden, so dass Gas in den Innenraum 210 ausder Einlassöffnung 206 angesaugtwird, expandiert und dann komprimiert wird, und aus der Auslassöffnung 207 abgegebenwird.
[0058] Wenn andererseits Schmieröl von derNockenwelle an den Ölzufuhrdurchlass 221 durchdie Ölleitung 240 zugeführt wird,wird das Ölin das Gehäuse 201 über den Ölzufuhrdurchlass 221 undden Ölkanal 213 geliefertund verteilt sich dann und bildet einen Ölfilm bei der Rotation desRotors 202 und des Schiebers 203. Der Zwischenraumzwischen dem Rotor 202 und der inneren Oberfläche desGehäuses 201,einschließlichdes Zwischenraums am Punkt G, und der Zwischenraum zwischen demSchieber 203 und der inneren Oberfläche des Gehäuses 201 werden mitSchmierölabgedichtet, so dass die Dichteigenschaft der einzelnen Kammernin dem Gehäuse 201 sichergestelltist.
[0059] Wenn bezugnehmend auf 5 der Schieber 203 zur Überlappungmit der X-Achse gelangt, wird der Innenraum 210 des Gehäuses 201 ineine Kammer 228, in der die Expansion beginnt, eine Expansionskammer 205,und eine Kompressionskammer 229 geteilt. Durch den Schieber 203 überstrichenesund transportiertes Schmierölund in der Kompressionskammer 229 gesammeltes Schmieröl wird ausder Auslassöffnung 207 abgegeben.Da die Auslassöffnung 207 entlangdes äußeren Rands 223 gekrümmt ist,insbesondere entlang der Rotationsrichtung des Schiebers 203 oderder Strömungsrichtung desSchmieröls,gelangt Schmieröleinfach in die Auslassöffnung 207 undder Ablasswiderstand wird verringert. Entsprechend wird die Kraftzum Betreiben der Pumpe verringert. Da ferner die Auslassöffnung 207 außerhalbdes Rotors 202 angeordnet ist, wird die abgedichtete Ebenezwischen der Endfläche 225 desRotors 202 und der inneren Seitenfläche 208 (d.h. einerEbene, die durch den Ölfilmgedichtet ist) nicht verkleinert. Entsprechend bleibt die Abdichtung zwischender Endfläche 225 undder inneren Seitenfläche 208 erhalten.
[0060] Als nächstes werden dritte bis fünfte Ausführungsformengemäß der vorliegendenErfindung beschrieben, die als Pumpe P2, P3 bzw. P4 bezeichnet werden.Die Pumpen P2, P3 und P4 unterscheiden sich von der Pumpe P1 lediglichim Hinblick auf die Positionen der Auslassöffnung 207, und dahersind funktionsgleiche Bauteile und Elemente wie diejenigen der PumpeP1 mit denselben Referenzziffern bezeichnet und deren Beschreibungweggelassen.
[0061] Bezugnehmend auf 9 ist bei der dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung, oder der Vakuumpumpe P2 mit Schieber,eine Auslassöffnung 207 inRichtung auf einen Punkt G um 15° von derPosition der Auslassöffnung 207 inder Pumpe P1 versetzt. Mit anderen Worten reicht eine Hauptöffnungsebene 207a derAuslassöffnung 207 derPumpe P2 von der Linie L3, die aus der Y-Achse um das Zentrum Oum 65° inder Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Rotors 207 gedrehtist, zu einer Linie L4, die um 35° ausder Y-Achse gedreht ist, betrachtet aus der Schubrichtung. Die Öffnungsfläche derAuslassöffnung 207 beträgt etwa68 mm2.
[0062] Bezugnehmend auf 10 ist bei der vierten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung, oder der Vakuumpumpe P3 mit Schieber,eine Auslassöffnung 207 inRichtung auf einen Punkt G um 30° aus derPosition der Auslassöffnung 207 inder Pumpe P1 versetzt. Mit anderen Worten, reicht eine Hauptöffnungsebene 207a derAuslassöffnung 207 derPumpe P3 von einer Linie L5, die aus der Y-Achse um das ZentrumO um 50° inder Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Rotors 207 gedrehtist, zu einer Linie L6, die um 20° ausder Y-Achse gedreht ist, betrachtet aus der Schubrichtung. Die Öffnungsfläche derAuslassöffnung 207 beträgt etwa68 mm2.
[0063] Bezugnehmend auf 11 ist bei der fünften Ausführungsform der vorliegendenErfindung, oder der Vakuumpumpe P4 mit Schieber, ein Endbereich 207e derHauptöffnungsebene 207a weiterentfernt vom Punkt G in Richtung auf einen Punkt G um 15° im Vergleichzu einem Gegenstückder Pumpe P1 versetzt, und der andere Endbereich 207f derHauptöffnungsebene 207a näher am PunktG ist in Richtung auf den Punkt G um 30° im Vergleich zu einem entsprechendenBauteil der Pumpe P1 versetzt. Mit anderen Worten, weist eine Auslassöffnung 207 der PumpeP4 eine Hauptöffnungsebene 207a auf,die von einer Linie L3 reicht, die aus der Y-Achse um das ZentrumO um 65° inder Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Rotors 207 gedrehtist, zur Linie L6, die um 20° bezüglich derY-Achse gedreht ist, betrachtet aus der Schubrichtung. Entsprechend isteine Öffnungsfläche derAuslassöffnung 207 etwa 91mm2, was größer als diejenige der PumpenP1, P2 und P3 ist.
[0064] Bei den Pumpen P2, P3 und P4 erstreckt sichein Teil der Auslassöffnung 207 zurUmfangswand 217, so dass ein Bereich der Umfangswand 217,zu dem sich die Auslassöffnung 207 erstreckt, ausgehöhlt wird.Entsprechend ist ein Bereich 217a, der in 12 dargestellt ist, verdünnt. Wenndie Umfangswand 217 bis zur äußersten Grenze ausgehöhlt ist,die noch die Festigkeit des Bereichs 217a bieten kann,wird der Ablasswiderstand weiter verringert. Da der Körper 211 durchAluminiumdruckguss gebildet wird, wird die Auslassöffnung 207 ebenfalls druckgegossen.Referenzziffer 250 in 12 stellt einenEndbereich der Nockenwelle dar.
[0065] Es werden nun Testergebnisse derPumpen P2, P3 und P4, die derart angeordnet sind, beschrieben. 14 ist ein Diagramm, dasdas Drehmoment eines Vergleichsbeispiels zeigt, während 15, 16 und 17 Diagrammesind, die die Drehmomente der Pumpen P2, P3 bzw. P4 zeigen. Bezugnehmendauf 5 ist das Vergleichsbeispielein Fall, bei dem die Pumpe mit einer zweiten Auslassöffnung 235 inder Umfangswand 217 zusätzlichzur Auslassöffnung 207 versehenist. Die Pumpen P2, P3 und P4 sind nicht mit irgendwelchen anderenAuslassöffnungen alsder Auslassöffnung 207 versehen.Es ist ein Ziel der Untersuchung, ein Drehmoment von 0,76 Nm oderweniger bei einer Rotationsrate von 2000 rpm zu erreichen.
[0066] Wie aus 14 bis 17 zuerkennen ist, beträgtdas Drehmoment etwa 1,8 Nm bei einer Rotationsfrequenz von 2000rpm bei einer Pumpe des Vergleichsbeispiels, ist jedoch auf etwa1 Nm bei den Pumpen P2 und P4 verringert. Die Pumpe P3 senkt dasDrehmoment weiter auf etwa 0,8 Nm ab, was nahezu das Ziel der Untersuchungerreicht. Das bedeutet, dass es sich herausstellt, dass die Positionder Auslassöffnung 207 beider Pumpe P3 bezüglichder Verkleinerung des Drehmoments am meisten wünschenswert ist.
[0067] Der Grund, warum das Drehmoment des Vergleichsbeispielsgrößer alsdasjenige der anderen Pumpen ist, wird wie folgt vermutet: Die Auslassöffnung 207 liegtnahe an der X-Achse im Vergleichsbeispiel. Somit öffnet sichein Ende der Auslassöffnung 207 inRichtung auf die X-Achsein der Expansionskammer 205 und Druck leckt aus der Auslassöffnung 207 zurExpansionskammer 205 aus, ehe der Schieber 203 Schmieröl abgibt,das in der Kompressionskammer 229 gesammelt ist. Dies erhöht die Druckdifferenzzwischen der Expansionskammer 205 und der Kammer 228.
[0068] Es wird vermutet, dass das Drehmomentder Pumpe P3 kleiner als diejenigen der anderen Pumpen ist, da dieAuslassöffnung 207 vonder X-Achse beabstandet ist und somit Druck nicht zur Expansionskammer 205 ausleckt,da das Ende der Auslassöffnung 207 sichnicht in die Expansionskammer 205 öffnet, bis Schmieröl vollständig abgegebenist.
[0069] Es wird vermutet, dass das Drehmomentder Pumpen P2 und P4 zwischen dem Vergleichsbeispiel und dem derPumpe P3 liegt, da das Ende der Auslassöffnung 207 in Richtungauf die X-Achse der Pumpen P2 und P4 zwischen denjenigen des Vergleichsbeispielsund der Pumpe P3 liegt.
[0070] 18 istein Diagramm, das das Füllverhaltender einzelnen Pumpen zeigt, wobei die Linie (1) das Füllverhaltendes Vergleichsbeispiels zeigt, Linie (2) das Füllverhaltender Pumpe P2 zeigt, Linie (3) das Füllverhalten der Pumpe P3 zeigtund Linie (4) das Füllverhaltender Pumpe P4 zeigt. Das Ziel ist es, eine Ziellinie zu übertreffen. 18 zeigt, dass alle Pumpendas Ziel erreichen.
[0071] Aus den vorher beschriebenen Ergebnissen istzu erkennen, dass das Drehmoment umso geringer ist, je näher dieAuslassöffnung 207 amPunkt G liegt. Wenn die Hauptöffnungsebene 207a jedochnäher anden Punkt G als die Linie L6 gebracht wird, verschlechtert sichdie Dichteigenschaft am Punkt G, Druck leckt in die Kammer 228 undsomit verringert sich die Pumpenleistung. Entsprechend ist das Gebietder Hauptöffnungsebene 207a wünschenswerter Weisebis zur Linie L6 begrenzt. Im Hinblick auf das Verhindern einesDrucklecks zur Expansionskammer 205 ist es wünschenswert,dass der Bereich der Hauptöffnungsebene 207a näher am PunktG als die Linie L3 liegt. Mit anderen Worten ist es wünschenswert,dass die Hauptöffnungsebene 207a ineinem Bereich von der Linie L3 zur Linie L6 liegt. Es ist weiterwünschenswert,dass die Hauptöffnungsebene 207a ineinem Bereich zwischen der Linie L5 und der Linie L6 liegt, wiebei der Pumpe P3.
[0072] Die Pumpen P1 bis P4 können Vakuumpumpenmit Schieber sein, die einen sogenannten doppelt abgestützten Rotorbesitzen.
[0073] Ferner sollte die Gestalt der Auslassöffnung 207 nichtauf die oben beschriebene Gestalt eingeschränkt sein. Insbesondere kanndie Auslassöffnung 207 ineine Gestalt gebildet sein, die sich nicht entlang des äußeren Rands 223 krümmt, oderin eine Gestalt, die sich überhauptnicht krümmt.
[0074] Das bedeutet, dass die Erfindungnicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist.Alle Modifikationen innerhalb der beigefügten Ansprüche und Äquivalente dazu sollen im Rahmender Ansprücheenthalten sein.
[0075] Bei der Vakuumpumpe mit Schieberder vorliegenden Erfindung sind die inneren Seitenflächen desGehäusesin der Schubrichtung in der Nähevon zumindest einem der Kontaktbereiche, wo äußere Ränder des Rotors mit den innerenSeitenflächen aufgrundder Neigung des kreiselnden Rotors in Berührung gelangen, mit einer Ausnehmungfür Öl versehen,die sich im wesentlichen in Tangentialrichtung relativ zum Umfangdes Rotors erstreckt. Schmieröl wirdeinfach an die Ausnehmung für Öl aufgrundder Drehbewegung des Schiebers geliefert, so dass ein ausreichender Ölfilm imKontaktbereich gebildet wird, der hohem Druck unterliegt. Durchdie verringerte Reibung im Kontaktbereich wird die Kraft zum Betreibender Pumpe verringert. Da zusätzlichverhindert wird, dass sich die Pumpe abnutzt, erhält die Pumpeeine verlängerteLebensdauer. Ferner sind die Zwischenräume zwischen den Endflächen des Rotorsund den inneren Seitenflächendes Gehäuses mitdem Ölfilmabgedichtet, der durch zugeführtes Schmieröl gebildetwird, so dass die Dichteigenschaft in den einzelnen Kammern innerhalbder Pumpe sichergestellt ist.
[0076] Wenn jeder der Kontaktbereiche inseiner Umgebung mit der Ausnehmung für Öl versehen ist, wird ein ausreichender Ölfilm injedem der Kontaktbereiche gebildet. Mit verringerter Reibung injedem der Kontaktbereiche wird die Kraft zum Antreiben der Pumpeweiter verringert. Da die Abnutzung verhindert wird, wird fernerdie Lebensdauer der Pumpe weiter erhöht.
[0077] Wenn jede der Ausnehmungen für Öl derart konstruiertist, dass sie auf dem Kontaktbereich des Außenrands des Rotors reitet,der mit der inneren Seitenflächedes Gehäusesin Berührungist, gelangt der Außenrandin Kontakt mit Schmieröl,das in der Ausnehmung für Öl gespeichertist. Folglich wird die Reibung weiter verringert und die Kraft zumBetreiben der Pumpe verringert. Ferner wird eine Abnutzung der Pumpeverhindert, so dass der Pumpe eine noch weiter erhöhte Lebensdauergegeben wird.
[0078] Ferner ist die Vakuumpumpe mit Schieber dervorliegenden Erfindung in einer ihrer inneren Seitenflächen miteiner Auslassöffnungversehen, um Schmierölund Gas abzugeben, und die Auslassöffnung befindet sich außerhalbdes Rotors betrachtet aus der Schubrichtung, und näher an einemPunkt G, an dem der Rotor und das Gehäuse sich am nächsten aneinanderannähern,als die X-Achse des Rotors. Diese Anordnung verkleinert die abgedichtete Ebenezwischen der Endflächedes Rotors und der inneren Seitenfläche des Gehäuses nicht, wodurch die Dichteigenschaftaufrechterhalten wird. Da sich die Auslassöffnung in Richtung auf denPunkt G befindet, wird die Kraft zum Betreiben der Pumpe verringert.Einer der möglichenFaktoren, welcher die Kraftverringerung unterstützt, ist eine Verringerung desDruckverlusts zur Expansionskammer.
[0079] Wenn sich die Auslassöffnung außerhalb desRotors in gekrümmterWeise entlang des äußeren Randsdes Rotors betrachtet aus der Schubrichtung befindet, strömt Schmieröl einfachin die Auslassöffnung,da die Auslassöffnungentlang der Strömungsrichtungdes Schmierölsgekrümmtist. Folglich wird der Ablasswiderstand verringert und die Kraftzum Betreiben der Pumpe verringert.
[0080] Durch Anordnen der Hauptöffnungsebene derAuslassöffnunginnerhalb eines Bereich zwischen einer Linie, die bezüglich derY-Achse um 65° ineiner Richtung entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Rotorsgedreht ist, und einer Linie, die um 20° gedreht ist, wird der Druckverlustzur Expansionskammer aus der Auslassöffnung verringert und somitdie Kraft zum Betreiben der Pumpe verringert. Ferner wird die Dichteigenschaftam Punkt G beibehalten, da die Auslassöffnung in einem gewissen Ausmaß vom PunktG beabstandet ist, an dem der Rotor und das Gehäuse sich am weitesten aneinanderannähern.
[0081] Durch Positionieren der Hauptöffnungsebenederart, dass sie von einer Linie, die um 50° aus der Y-Achse in der Richtungentgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Motors gedreht ist, zueiner Linie, die um 20° ausder Y-Achse gedreht ist, reicht, wird ferner die Kraft zum Betreibender Pumpe weiter verringert, währenddie Dichteigenschaften am Punkt G beibehalten werden.
[0082] Die Ausführungsbeispiele sind nichtals Einschränkungder Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegendenOffenbarung zahlreiche Abänderungenund Modifikationen möglich, insbesonderesolche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien,die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen inVerbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformensowie den Ansprüchen beschriebenenund in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oderVerfahrensschritten fürden Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbarsind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstandoder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auchsoweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.
权利要求:
Claims (7)
[1] Vakuumpumpe mit Schieber, enthaltend: einGehäuse(1), in das Schmierölzugeführtwird; einen Rotor (2), der in dem Gehäuse (1)untergebracht ist und drehbar durch das Gehäuse (1) abgestützt ist; einenSchieber (3), der verschiebbar in einen Schieberschlitz(20) eingesetzt ist, der in dem Rotor (2) ausgebildetist, wobei der Schieber (3) auf inneren Oberflächen (8, 9)des Gehäuses(1) gleitet, wobei ein Zwischenraum (51, 52)zwischen jeder der Endflächen(25, 26) des Rotors (2) in Schubrichtung undjeder der inneren Seitenflächen(8, 9) des Gehäuses(1), auf dem der Schieber (3) gleitet, in Schubrichtunggebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: die innerenSeitenflächen(8, 9) in der Umgebung von zumindest einem derKontaktbereiche, an dem die äußeren Ränder (23, 24)des Rotors (2) mit den inneren Seitenflächen (8, 9)aufgrund der Neigung des kreiselnden Rotors (2) in Berührung gelangen,mit einer Ölausnehmung(14, 15) versehen sind, die sich im wesentlichenin Tangentialrichtung relativ zum äußeren Umfang des Rotors (2)erstreckt.
[2] Vakuumpumpe mit Schieber nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass jeder der Kontaktbereiche in seiner Umgebungmit einer Ölausnehmung (14, 15)versehen ist.
[3] Vakuumpumpe mit Schieber nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Ölausnehmung (14, 15)als reitender Kontaktbereich auf den äußeren Rändern (23, 24)des Rotors (2), der in Berührung mit der inneren Seitenfläche (8, 9)des Gehäuses(1) ist, gebildet ist.
[4] Vakuumpumpe mit Schieber, enthaltend: ein Gehäuse (201),in das Schmierölzugeführtwird; einen Rotor (202), der in dem Gehäuse (201)untergebracht ist und drehbar durch das Gehäuse (201) abgestützt ist; einenSchieber (203), der verschiebbar in einen Schieberschlitz(220) eingesetzt ist, der in dem Rotor (202) gebildetist, wobei der Schieber (203) auf inneren Oberflächen (208, 209)des Gehäuses(201) gleitet, wobei ein Zwischenraum zwischen jederder Endflächen(225, 226) des Rotors (202) in der Schubrichtungund jeder der inneren Seitenflächen(208, 209) des Gehäuses (201), auf demder Schieber (203) gleitet, in der Schubrichtung geformtist, dadurch gekennzeichnet, dass: zumindest eine derinneren Seitenflächen(208, 209) des Gehäuses (201) eine Auslassöffnung (207)enthält,die durch die innere Seitenfläche(208) gebohrt ist, um Schmieröl und Gas abzulassen; und dieAuslassöffnung(207) sich außerhalbdes Rotors (202) betrachtet aus der Schubrichtung befindet,und näheran einem Punkt G, an dem sich der Rotor (202) und das Gehäuse (201)am nächstenaneinander annähern,als die X-Achse, wobei die X-Achse durch ein Zentrum O des Rotors(202) läuftund parallel zu einer längerenAchse der im wesentlichen ovalen Gestalt der inneren Seitenfläche (208)läuft.
[5] Vakuumpumpe mit Schieber nach Anspruch 4, dadurchgekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (207)entlang des äußeren Randsdes Rotors (202) betrachtet aus der Schubrichtung gekrümmt ist.
[6] Vakuumpumpe mit Schieber nach Anspruch 4 oder 5,dadurch gekennzeichnet, dass: von einer Öffnungsebene (207A)der Auslassöffnung (207)in der inneren Seitenfläche(208) eine Hauptöffnungsebene(207a), die eine im wesentlichen gleichmäßige Breitebesitzt, betrachtet in der Schubrichtung, innerhalb eines Bereichseiner Linie (L1), die aus der Y-Achseum das Zentrum O des Rotors (202) um 65° in einer Richtung entgegengesetztzur Rotationsrichtung des Rotors (202) gedreht ist, zueiner Linie (L2), die aus der Y-Achse um 20° in der Richtung entgegengesetztzur Rotationsrichtung des Rotors (202) gedreht ist, positioniertist, wobei die Y-Achse durch das Zentrum O des Rotors (202)läuft undsenkrecht die X-Achse schneidet.
[7] Vakuumpumpe mit Schieber nach Anspruch 6, dadurchgekennzeichnet, dass die Hauptöffnungsebene(207A) von einer Linie (L1), die aus der Y-Achse um dasZentrum O des Rotors (202) um 50° in der Richtung entgegengesetztzur Rotationsrichtung des Rotors (202) gedreht ist, zueiner Linie (L2), die aus der Y-Achse um 20° in der Richtung entgegengesetzt zurRotationsrichtung des Rotors (202) gedreht ist, reicht.
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2004-09-02| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2007-02-08| 8131| Rejection|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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