專利名稱：螺桿式真空泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及螺桿真空泵，優(yōu)選地用于相對于大氣壓縮典型地為氣體的介質(zhì)。
背景技術：
螺桿真空泵在泵殼體中具有吸入腔。兩個螺桿轉(zhuǎn)子布置在吸入腔中。在其外側(cè)部， 每個螺桿轉(zhuǎn)子均具有螺旋狀螺紋，螺桿轉(zhuǎn)子的兩個螺紋嚙合以傳送和壓縮介質(zhì)。在吸入腔內(nèi)，從吸入側(cè)——即泵入口一一朝向壓力側(cè)——即泵出口——壓縮被傳送的介質(zhì)。螺桿真空泵的典型的壓縮比在1至IO6范圍內(nèi)。根據(jù)在泵入口處呈現(xiàn)的壓力，在螺桿真空泵中可能造成過壓縮。這種過壓縮，即在相對于大氣泵送大氣壓力以上的壓力的情況下，導致螺桿真空泵的能量消耗大大地增加。由于執(zhí)行了對待傳送的介質(zhì)的不必要的壓縮，即過壓縮，這導致能量損失。為了避免螺桿真空泵中的過壓縮，例如，從DE 100 45 768已知，提供過壓出口。 該過壓出口在吸入腔的側(cè)壁中具有過壓開口。過壓閥布置在該過壓出口中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計過壓出口，從而降低在螺桿真空泵中出現(xiàn)過壓的風險并提高螺桿真空泵的泵送性能以及能量效率。根據(jù)具有權利要求1中的特征的本發(fā)明可實現(xiàn)該目的。根據(jù)本發(fā)明，提供優(yōu)選地布置在同一壓力水平上的多個過壓開口。通過提供多個過壓開口，能夠以簡單的方式增大整個過壓開口的有效橫截面，以確保快速的介質(zhì)移除。根據(jù)第一實施方式，優(yōu)選地將多個過壓開口布置在同一壓力水平上。這些過壓開口因此布置在對應于螺桿轉(zhuǎn)子的齒距的路徑的線上。此外，還能夠?qū)⒖赡鼙辉O計成長形孔的多個過壓開口布置在不同的壓力水平上，這些過壓開口沿螺桿轉(zhuǎn)子的縱向方向彼此間隔開。多個過壓開口在同一壓力水平上的布置和多個過壓開口在不同壓力水平上的布置當然能夠組合。如果提供多個過壓開口，則優(yōu)選地多個過壓開口至少部分地與同一過壓出口連接。這簡化了真空泵的結構，特別是真空泵殼體的結構。優(yōu)選地，至少一個過壓出口包括與螺桿真空泵的泵出口連接的一個通道，在泵出口處優(yōu)選地具有大氣壓力。該通道優(yōu)選地沿螺桿轉(zhuǎn)子的縱向方向延伸。多個過壓開口能夠通向沿螺桿轉(zhuǎn)子的縱向方向延伸的該通道內(nèi)，這些開口然后將被布置在不同的壓力水平上。過壓開口可以通過橫向孔與通道連接。此外，可在泵殼體中設置多個優(yōu)選地縱向延伸的通道，其中，多個過壓開口與單個通道連接，這些開口然后可至少部分地定位在同一壓力水平上。再次，至少一個通道的設置代表不依賴于過壓開口的寬度的獨立的發(fā)明，但是優(yōu)選地與本發(fā)明結合。在上述發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，多個過壓開口特別是經(jīng)由單獨的送進通道與共用的過壓閥連接。由此，由于無須為每個過壓開口提供單獨的過壓閥，因此當增大過壓開口的有效橫截面時，仍能夠?qū)崿F(xiàn)簡單經(jīng)濟的結構。所選擇的過壓閥包括具有凸起的外側(cè)的閥體。特別地，閥體是球。使用這種閥體的優(yōu)點在于，當閥被操作時閥體能夠在閥座上運動，特別是轉(zhuǎn)動，由此影響閥座和球的自動清洗。閥座本身成形為與抵靠閥座的閥體的外側(cè)相應地互補。具體地，閥座為截頭錐形孔。為了設定過壓閥打開的壓力，可提供彈簧加載的閥體。為了結構的簡化，優(yōu)選地提供重量加載閥。優(yōu)選地，這種閥布置在泵殼體內(nèi)，使得閥體由于其重量接觸閥座。用于閥體和閥座的適當?shù)牟牧暇唧w地是彈性體和金屬的配合材料。例如，彈性體球可布置在由金屬材料制成的閥座中，或者金屬球可布置在由彈性體材料制成的閥座中。 還可提供布置在金屬閥座中的彈性體涂層的金屬球。而且，硬的和軟的金屬材料或陶瓷材料的組合是可能的。適當?shù)剡x擇的配合材料能夠確保過壓閥的關閉狀態(tài)下的良好密封。此外，基于傳送的處理介質(zhì)、遍布的溫度以及重量加載閥所需的重量完成材料的選擇。在具有從50至1000m3/h的抽吸能力的典型的螺桿真空泵中，具有20至30mm之間的范圍內(nèi)的直徑的球被用作閥體。在這種情況下，閥座的孔具有16至20mm之間的直徑。在另一個優(yōu)選的實施方式中，過壓出口的通道由殼體蓋封閉?？赡艿兀峁┑奶貏e地集成在泵殼體中的多個通道能夠由共用的蓋封閉。在此，殼體蓋優(yōu)選地設計成使其在通道的整個長度上延伸，使得殼體蓋形成或封閉通道的縱向側(cè)。由此，變得能夠以簡單的方式清洗和維護過壓出口的通道以及優(yōu)選地布置其中的閥。此外，在裝配螺桿真空泵時，在拆除殼體蓋的情況下，能夠容易地在相應的泵所需的位置處設置相應的閥孔，這是由于通道通向一側(cè)并因此易于接近。另外，因此便于安裝用于閥體的保持元件和安裝閥中的其它部件。更優(yōu)選地以如下方式將過壓出口的至少一個通道布置在泵殼體中即使泵殼體與延伸部，比如另一個泵，連接也能夠易于接近該通道。在又一個優(yōu)選的實施方式中，過壓出口的至少一個通道在螺桿真空泵的整個長度上延伸，即從泵入口至泵出口。在此，過壓閥還設置在入口區(qū)域中。其優(yōu)點在于，如果所需壓力已經(jīng)遍及泵入口處，則能夠通過通道將介質(zhì)立即移走，由此，避免了螺桿真空泵的不必要的能量消耗。如果例如由兩個串聯(lián)連接的泵相對于大氣泵送介質(zhì)并且大氣壓力已經(jīng)遍及第二泵的入口處，則相應的過壓閥打開，使得介質(zhì)在第二泵的泵入口處至少部分地直接流入過壓出口的通道內(nèi)。特別優(yōu)選地，尤其是設置多個過壓開口以及可能的多個過壓閥，以將多個閥體基本上布置在共用的通道內(nèi)。在此，優(yōu)選地在通道壁中形成閥座。對于閥體的位置限定來說，特別是對于重量加載閥體來說，提供保持元件是有利的，在特別優(yōu)選的實施方式中，上述保持元件布置在通道內(nèi)。在本文中，優(yōu)選地提供銷形保持器，其中，球形閥體優(yōu)選地由三個或四個相應地布置的銷保持。其特別的優(yōu)點在于，能夠以簡單的方式設計用于閥體的保持器。例如，可以為不同類型的泵和不同的應用提供具有一個或多個縱向延伸的通道的相同殼體。然后通過隨后形成相應的孔限定過壓開口的位置。同樣地，也能夠以簡單的方式將保持元件設置在通道中。因此能夠為不同類型的泵或不同的應用提供一個泵殼體，在該泵殼體中，能夠以簡單的方式實現(xiàn)過壓開口和閥的所需的位置。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，沿螺桿真空泵的縱向方向或沿傳送方向看，過壓開口的寬度選擇為使其小于或等于螺桿轉(zhuǎn)子的齒寬度。優(yōu)選地，因為螺桿真空轉(zhuǎn)子的齒寬度沿縱向方向可以改變，因此這里考慮了過壓開口的位置。如由本發(fā)明提供的過壓開口沿縱向方向的最大寬度的減小，減少了過壓開口的區(qū)域內(nèi)的螺桿轉(zhuǎn)子的齒上的溢流。因此，減少了回流的出現(xiàn)，即，減少了逆著傳送方向的流動的出現(xiàn)，因此通過提供過壓開口不降低或僅稍微地降低泵送性能。這特別地與如下操作模式相關在該操作模式中，過壓閥關閉并將實現(xiàn)螺桿真空泵的最大泵送性能。在此，過壓開口沿螺桿轉(zhuǎn)子的縱向方向的寬度優(yōu)選地小于或等于該區(qū)域中的齒寬度的90%，特別地小于或等于該區(qū)域中的齒寬度的80%。為了確保發(fā)生過壓縮情況下的快速的介質(zhì)移除，即使過壓開口的寬度相對于齒寬度非常小，過壓開口可形成為具有例如橢圓形或矩形橫截面的長形孔。在此，長形孔布置成使得長形孔的縱向尺寸對應于螺桿轉(zhuǎn)子的齒距的路徑。此外，可以提供多個過壓開口，可能也設計成長形孔，以便為了快速的介質(zhì)移除而擴大過壓開口的有效橫截面。


下文是參考優(yōu)選的實施方式以及附圖的本發(fā)明的詳細說明。在附圖中圖1是穿過第一實施方式的螺桿真空泵的示意性縱向截面，圖2是穿過另一個優(yōu)選實施方式的螺桿真空泵的示意性橫向截面，圖3是具有其中示出的多個過壓開口的螺桿轉(zhuǎn)子的示意性頂部平面視圖，圖4、5是其中布置有過壓閥的過壓出口通道的可能的實施方式的示意性圖示，圖6是根據(jù)本發(fā)明的與羅茨泵連接的螺桿真空泵的示意性側(cè)視圖。
具體實施例方式根據(jù)第一實施方式(圖1)，吸入腔形成在泵殼體10中。兩個螺桿轉(zhuǎn)子14關于圖 1 一前一后地布置在吸入腔中。螺桿轉(zhuǎn)子中的每一個均在其外側(cè)上設置有螺紋16，使得兩個螺桿轉(zhuǎn)子14沿相反方向的旋轉(zhuǎn)通過入口 18吸入介質(zhì)并沿箭頭20的方向朝向出口 22輸送介質(zhì)。為了避免吸入腔內(nèi)的過壓縮，泵殼體10的側(cè)壁M設置有過壓出口 26。在所示實施方式中，過壓出口沈具有與吸入腔12連通的兩個過壓開口 28。連接過壓開口 28的連接通道30與沿縱向方向延伸的通道32連接。連接通道30由重量加載的過壓閥34關閉，其中，每個過壓閥包括球體形式的閥體36。在所示實施方式中，兩個閥體中的每一個均接觸閥座39。根據(jù)過壓閥34的設計，即，特別是球形閥體36的重量，當連接通道30中超過閾值壓力時閥體36被上推，使得介質(zhì)流入通道32。在所示實施方式中，過壓出口沈的通道32經(jīng)由通道33與泵出口 22連接。優(yōu)選地，大氣壓力遍布在泵出口 22處。過壓開口 28沿流動方向20的寬度b (圖3)小于螺桿轉(zhuǎn)子14的螺旋齒38的相應的區(qū)域的齒寬度B。另一個連接通道41在泵入口 18的區(qū)域中連接到吸入腔12。該通道也由過壓閥 34關閉。關閉連接通道41的閥34的目的是獲得需要的最終壓力，如果可能，上述最終壓力為已經(jīng)在特定的操作模式中遍布入口 18處的典型的大氣壓力。在該操作模式中，介質(zhì)將由螺桿真空泵不必要地進一步壓縮。根據(jù)本發(fā)明，由于過壓閥34設置在泵入口的區(qū)域中，已被充分壓縮的介質(zhì)能夠立即流入過壓出口的通道32內(nèi)，并通過泵的出口 22由此逸出。過壓出口沈的通道32由殼體蓋40封閉，殼體蓋40比如通過螺栓42緊固到殼體 10上。這允許通過拆除殼體蓋40簡單地清洗通道32和閥34。在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實施方式中(圖2)，相同或類似的部件由與以上相同的參考標記標識。在圖2所示的實施方式中，為了清晰的目的，在吸入腔中未示出兩個螺桿轉(zhuǎn)子 14。多個連接通道30與吸入腔12連接。多個連接通道30接著通向通道32，通道32內(nèi)分別布置有過壓閥34。類似于第一實施方式(圖1)，圖2中示出的第二實施方式也設置有殼體蓋40。在該實施方式中，示出的所有通道32由共用的殼體蓋40封閉。過壓開口觀可布置成如圖3所示。在這種情況下，在圖3中左側(cè)的兩個過壓開口觀定位在一個壓力水平上。因此，兩個過壓開口均位于由螺紋部分或齒38限定的區(qū)域內(nèi)。 沿縱向方向20前后布置的殼體開口觀定位在不同的壓力水平上。在所示實施方式中，設置保持元件用于保持成形為球體的閥體36。在第一實施方式(圖4)中，這可以通過給予通道32基本為圓形橫截面的凸出部44來實現(xiàn)。然而，本實施方式的缺點在于閥34的位置是預先確定的并且可能限制排放橫截面。為了能夠改變閥開口并且還能夠提供大的流動截面，優(yōu)選地，通道32在其長度上具有基本相同的寬度。用于閥體36的保持元件則可采用銷形保持元件48的形狀(圖5)， 銷形保持元件48緊固在通道壁46中，特別是布置成垂直于通道壁46。例如，當如圖6所示地連接兩個真空泵時，可以將比如羅茨泵的另一個真空泵52 布置在螺桿真空泵的殼體10的外側(cè)頂部50上。在此，優(yōu)選地，將過壓出口的通道32布置成使其橫向地靠近外側(cè)50上的羅茨泵52的接觸表面定位。在所示實施方式中，通道32再次由殼體蓋40封閉。如圖6所示，由于通道和殼體蓋40的優(yōu)選的布置，變得能夠在不必拆除羅茨泵52的情況下拆除殼體蓋40。因此，便于清洗通道32以及清洗和維護過壓閥34。
權利要求
1.一種螺桿真空泵，特別是用于相對于大氣壓力進行壓縮，所述螺桿真空泵包括泵殼體(10)，所述泵殼體(10)限定吸入腔(12)，兩個嚙合的螺桿轉(zhuǎn)子(14)，所述螺桿轉(zhuǎn)子(14)布置在所述吸入腔(12)中，至少一個過壓開口( )，所述至少一個過壓開口 08)布置在所述吸入腔(12)的側(cè)壁 (24)中并與過壓出口 06)連接，以及過壓閥034)，所述過壓閥(34)布置在所述過壓出口 06)中，其特征在于提供有布置在大致同一壓力水平上的多個過壓開口 08)。
2.根據(jù)權利要求1所述的螺桿真空泵，其特征在于，提供有布置在不同的壓力水平上的多個過壓開口 08)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述過壓開口08)至少部分地與同一過壓出口 06)連接。
4.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述過壓出口06) 包括與泵出口(2 連接的通道(32)，所述通道優(yōu)選地沿所述螺桿轉(zhuǎn)子(14)的縱向方向 (20)延伸。
5.根據(jù)權利要求1-4中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，優(yōu)選地同一壓力水平的多個過壓開口 08)與一個過壓閥(34)連接。
6.根據(jù)權利要求1-5中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，閥體(36)基本上布置在所述通道(3 內(nèi)，閥座(39)優(yōu)選地布置在通道壁04)內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1-6中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，閥體(36)優(yōu)選地由銷形保持元件G8)保持在所述通道(3 中。
8.根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，提供有殼體蓋(40)， 所述殼體蓋GO)至少部分地、優(yōu)選完全地覆蓋所述過壓出口 06)的所述通道(32)。
9.根據(jù)權利要求1-8中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述通道(32)集成在所述泵殼體(10)中。
10.根據(jù)權利要求1-9中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述通道(3 沿所述螺桿轉(zhuǎn)子(14)的縱向方向00)從泵入口(18)延伸至泵出口 02)。
11.根據(jù)權利要求1-10中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述過壓開口 (28)沿所述螺桿轉(zhuǎn)子(14)的縱向方向00)的寬度(b)小于或等于所述螺桿轉(zhuǎn)子(14)的齒寬度⑶。
12.根據(jù)權利要求11所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述寬度(b)小于或等于所述齒寬度(B)的90%，特別地小于或等于所述齒寬度(B)的80%。
13.根據(jù)權利要求1-12中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述過壓閥(34) 包括具有凸起的外側(cè)的閥體(36)，所述閥體(36)優(yōu)選為球體。
14.根據(jù)權利要求1-13中的任一項所述的螺桿真空泵，其特征在于，所述過壓閥(34) 構造為重量加載閥。
全文摘要
一種螺桿式真空泵，特別地用于相對于大氣壓力進行壓縮，該螺桿型真空泵包括布置在泵殼體(10)中的吸入腔(12)。相互嚙合的兩個螺桿型轉(zhuǎn)子(14)布置在吸入腔(12)中。所述泵還包括卸壓出口(26)，該卸壓出口(26)包括布置在吸入腔(12)的側(cè)壁(24)中的數(shù)個卸壓開口(28)。
文檔編號F04C18/16GK102395793SQ201080016680
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權日2009年4月17日
發(fā)明者彼得·比爾克, 沃爾夫?qū)ぜ惵? 羅伯特·詹金斯, 羅蘭德·米勒, 馬格努斯·亞尼茨基 申請人:厄利孔萊博爾德真空技術有限責任公司