专利名称：螺杆式真空泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺杆真空泵，优选地用于相对于大气压缩典型地为气体的介质。
背景技术：
螺杆真空泵在泵壳体中具有吸入腔。两个螺杆转子布置在吸入腔中。在其外侧部， 每个螺杆转子均具有螺旋状螺纹，螺杆转子的两个螺纹啮合以传送和压缩介质。在吸入腔内，从吸入侧——即泵入口一一朝向压力侧——即泵出口——压缩被传送的介质。螺杆真空泵的典型的压缩比在1至IO6范围内。根据在泵入口处呈现的压力，在螺杆真空泵中可能造成过压缩。这种过压缩，即在相对于大气泵送大气压力以上的压力的情况下，导致螺杆真空泵的能量消耗大大地增加。由于执行了对待传送的介质的不必要的压缩，即过压缩，这导致能量损失。为了避免螺杆真空泵中的过压缩，例如，从DE 100 45 768已知，提供过压出口。 该过压出口在吸入腔的侧壁中具有过压开口。过压阀布置在该过压出口中。
发明内容
本发明的目的是设计过压出口，从而降低在螺杆真空泵中出现过压的风险并提高螺杆真空泵的泵送性能以及能量效率。根据具有权利要求1中的特征的本发明可实现该目的。根据本发明，提供优选地布置在同一压力水平上的多个过压开口。通过提供多个过压开口，能够以简单的方式增大整个过压开口的有效横截面，以确保快速的介质移除。根据第一实施方式，优选地将多个过压开口布置在同一压力水平上。这些过压开口因此布置在对应于螺杆转子的齿距的路径的线上。此外，还能够将可能被设计成长形孔的多个过压开口布置在不同的压力水平上，这些过压开口沿螺杆转子的纵向方向彼此间隔开。多个过压开口在同一压力水平上的布置和多个过压开口在不同压力水平上的布置当然能够组合。如果提供多个过压开口，则优选地多个过压开口至少部分地与同一过压出口连接。这简化了真空泵的结构，特别是真空泵壳体的结构。优选地，至少一个过压出口包括与螺杆真空泵的泵出口连接的一个通道，在泵出口处优选地具有大气压力。该通道优选地沿螺杆转子的纵向方向延伸。多个过压开口能够通向沿螺杆转子的纵向方向延伸的该通道内，这些开口然后将被布置在不同的压力水平上。过压开口可以通过横向孔与通道连接。此外，可在泵壳体中设置多个优选地纵向延伸的通道，其中，多个过压开口与单个通道连接，这些开口然后可至少部分地定位在同一压力水平上。再次，至少一个通道的设置代表不依赖于过压开口的宽度的独立的发明，但是优选地与本发明结合。在上述发明的另一个优选实施方式中，多个过压开口特别是经由单独的送进通道与共用的过压阀连接。由此，由于无须为每个过压开口提供单独的过压阀，因此当增大过压开口的有效横截面时，仍能够实现简单经济的结构。所选择的过压阀包括具有凸起的外侧的阀体。特别地，阀体是球。使用这种阀体的优点在于，当阀被操作时阀体能够在阀座上运动，特别是转动，由此影响阀座和球的自动清洗。阀座本身成形为与抵靠阀座的阀体的外侧相应地互补。具体地，阀座为截头锥形孔。为了设定过压阀打开的压力，可提供弹簧加载的阀体。为了结构的简化，优选地提供重量加载阀。优选地，这种阀布置在泵壳体内，使得阀体由于其重量接触阀座。用于阀体和阀座的适当的材料具体地是弹性体和金属的配合材料。例如，弹性体球可布置在由金属材料制成的阀座中，或者金属球可布置在由弹性体材料制成的阀座中。 还可提供布置在金属阀座中的弹性体涂层的金属球。而且，硬的和软的金属材料或陶瓷材料的组合是可能的。适当地选择的配合材料能够确保过压阀的关闭状态下的良好密封。此外，基于传送的处理介质、遍布的温度以及重量加载阀所需的重量完成材料的选择。在具有从50至1000m3/h的抽吸能力的典型的螺杆真空泵中，具有20至30mm之间的范围内的直径的球被用作阀体。在这种情况下，阀座的孔具有16至20mm之间的直径。在另一个优选的实施方式中，过压出口的通道由壳体盖封闭。可能地，所提供的特别地集成在泵壳体中的多个通道能够由共用的盖封闭。在此，壳体盖优选地设计成使其在通道的整个长度上延伸，使得壳体盖形成或封闭通道的纵向侧。由此，变得能够以简单的方式清洗和维护过压出口的通道以及优选地布置其中的阀。此外，在装配螺杆真空泵时，在拆除壳体盖的情况下，能够容易地在相应的泵所需的位置处设置相应的阀孔，这是由于通道通向一侧并因此易于接近。另外，因此便于安装用于阀体的保持元件和安装阀中的其它部件。更优选地以如下方式将过压出口的至少一个通道布置在泵壳体中即使泵壳体与延伸部，比如另一个泵，连接也能够易于接近该通道。在又一个优选的实施方式中，过压出口的至少一个通道在螺杆真空泵的整个长度上延伸，即从泵入口至泵出口。在此，过压阀还设置在入口区域中。其优点在于，如果所需压力已经遍及泵入口处，则能够通过通道将介质立即移走，由此，避免了螺杆真空泵的不必要的能量消耗。如果例如由两个串联连接的泵相对于大气泵送介质并且大气压力已经遍及第二泵的入口处，则相应的过压阀打开，使得介质在第二泵的泵入口处至少部分地直接流入过压出口的通道内。特别优选地，尤其是设置多个过压开口以及可能的多个过压阀，以将多个阀体基本上布置在共用的通道内。在此，优选地在通道壁中形成阀座。对于阀体的位置限定来说，特别是对于重量加载阀体来说，提供保持元件是有利的，在特别优选的实施方式中，上述保持元件布置在通道内。在本文中，优选地提供销形保持器，其中，球形阀体优选地由三个或四个相应地布置的销保持。其特别的优点在于，能够以简单的方式设计用于阀体的保持器。例如，可以为不同类型的泵和不同的应用提供具有一个或多个纵向延伸的通道的相同壳体。然后通过随后形成相应的孔限定过压开口的位置。同样地，也能够以简单的方式将保持元件设置在通道中。因此能够为不同类型的泵或不同的应用提供一个泵壳体，在该泵壳体中，能够以简单的方式实现过压开口和阀的所需的位置。在本发明的另一个优选实施方式中，沿螺杆真空泵的纵向方向或沿传送方向看，过压开口的宽度选择为使其小于或等于螺杆转子的齿宽度。优选地，因为螺杆真空转子的齿宽度沿纵向方向可以改变，因此这里考虑了过压开口的位置。如由本发明提供的过压开口沿纵向方向的最大宽度的减小，减少了过压开口的区域内的螺杆转子的齿上的溢流。因此，减少了回流的出现，即，减少了逆着传送方向的流动的出现，因此通过提供过压开口不降低或仅稍微地降低泵送性能。这特别地与如下操作模式相关在该操作模式中，过压阀关闭并将实现螺杆真空泵的最大泵送性能。在此，过压开口沿螺杆转子的纵向方向的宽度优选地小于或等于该区域中的齿宽度的90%，特别地小于或等于该区域中的齿宽度的80%。为了确保发生过压缩情况下的快速的介质移除，即使过压开口的宽度相对于齿宽度非常小，过压开口可形成为具有例如椭圆形或矩形横截面的长形孔。在此，长形孔布置成使得长形孔的纵向尺寸对应于螺杆转子的齿距的路径。此外，可以提供多个过压开口，可能也设计成长形孔，以便为了快速的介质移除而扩大过压开口的有效横截面。
下文是参考优选的实施方式以及附图的本发明的详细说明。在附图中图1是穿过第一实施方式的螺杆真空泵的示意性纵向截面，图2是穿过另一个优选实施方式的螺杆真空泵的示意性横向截面，图3是具有其中示出的多个过压开口的螺杆转子的示意性顶部平面视图，图4、5是其中布置有过压阀的过压出口通道的可能的实施方式的示意性图示，图6是根据本发明的与罗茨泵连接的螺杆真空泵的示意性侧视图。
具体实施例方式根据第一实施方式(图1)，吸入腔形成在泵壳体10中。两个螺杆转子14关于图 1 一前一后地布置在吸入腔中。螺杆转子中的每一个均在其外侧上设置有螺纹16，使得两个螺杆转子14沿相反方向的旋转通过入口 18吸入介质并沿箭头20的方向朝向出口 22输送介质。为了避免吸入腔内的过压缩，泵壳体10的侧壁M设置有过压出口 26。在所示实施方式中，过压出口沈具有与吸入腔12连通的两个过压开口 28。连接过压开口 28的连接通道30与沿纵向方向延伸的通道32连接。连接通道30由重量加载的过压阀34关闭，其中，每个过压阀包括球体形式的阀体36。在所示实施方式中，两个阀体中的每一个均接触阀座39。根据过压阀34的设计，即，特别是球形阀体36的重量，当连接通道30中超过阈值压力时阀体36被上推，使得介质流入通道32。在所示实施方式中，过压出口沈的通道32经由通道33与泵出口 22连接。优选地，大气压力遍布在泵出口 22处。过压开口 28沿流动方向20的宽度b (图3)小于螺杆转子14的螺旋齿38的相应的区域的齿宽度B。另一个连接通道41在泵入口 18的区域中连接到吸入腔12。该通道也由过压阀 34关闭。关闭连接通道41的阀34的目的是获得需要的最终压力，如果可能，上述最终压力为已经在特定的操作模式中遍布入口 18处的典型的大气压力。在该操作模式中，介质将由螺杆真空泵不必要地进一步压缩。根据本发明，由于过压阀34设置在泵入口的区域中，已被充分压缩的介质能够立即流入过压出口的通道32内，并通过泵的出口 22由此逸出。过压出口沈的通道32由壳体盖40封闭，壳体盖40比如通过螺栓42紧固到壳体 10上。这允许通过拆除壳体盖40简单地清洗通道32和阀34。在本发明的另外的优选实施方式中(图2)，相同或类似的部件由与以上相同的参考标记标识。在图2所示的实施方式中，为了清晰的目的，在吸入腔中未示出两个螺杆转子 14。多个连接通道30与吸入腔12连接。多个连接通道30接着通向通道32，通道32内分别布置有过压阀34。类似于第一实施方式(图1)，图2中示出的第二实施方式也设置有壳体盖40。在该实施方式中，示出的所有通道32由共用的壳体盖40封闭。过压开口观可布置成如图3所示。在这种情况下，在图3中左侧的两个过压开口观定位在一个压力水平上。因此，两个过压开口均位于由螺纹部分或齿38限定的区域内。 沿纵向方向20前后布置的壳体开口观定位在不同的压力水平上。在所示实施方式中，设置保持元件用于保持成形为球体的阀体36。在第一实施方式(图4)中，这可以通过给予通道32基本为圆形横截面的凸出部44来实现。然而，本实施方式的缺点在于阀34的位置是预先确定的并且可能限制排放横截面。为了能够改变阀开口并且还能够提供大的流动截面，优选地，通道32在其长度上具有基本相同的宽度。用于阀体36的保持元件则可采用销形保持元件48的形状(图5)， 销形保持元件48紧固在通道壁46中，特别是布置成垂直于通道壁46。例如，当如图6所示地连接两个真空泵时，可以将比如罗茨泵的另一个真空泵52 布置在螺杆真空泵的壳体10的外侧顶部50上。在此，优选地，将过压出口的通道32布置成使其横向地靠近外侧50上的罗茨泵52的接触表面定位。在所示实施方式中，通道32再次由壳体盖40封闭。如图6所示，由于通道和壳体盖40的优选的布置，变得能够在不必拆除罗茨泵52的情况下拆除壳体盖40。因此，便于清洗通道32以及清洗和维护过压阀34。
权利要求
1.一种螺杆真空泵，特别是用于相对于大气压力进行压缩，所述螺杆真空泵包括泵壳体(10)，所述泵壳体(10)限定吸入腔(12)，两个啮合的螺杆转子(14)，所述螺杆转子(14)布置在所述吸入腔(12)中，至少一个过压开口( )，所述至少一个过压开口 08)布置在所述吸入腔(12)的侧壁 (24)中并与过压出口 06)连接，以及过压阀034)，所述过压阀(34)布置在所述过压出口 06)中，其特征在于提供有布置在大致同一压力水平上的多个过压开口 08)。
2.根据权利要求1所述的螺杆真空泵，其特征在于，提供有布置在不同的压力水平上的多个过压开口 08)。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述过压开口08)至少部分地与同一过压出口 06)连接。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述过压出口06) 包括与泵出口(2 连接的通道(32)，所述通道优选地沿所述螺杆转子(14)的纵向方向 (20)延伸。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，优选地同一压力水平的多个过压开口 08)与一个过压阀(34)连接。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，阀体(36)基本上布置在所述通道(3 内，阀座(39)优选地布置在通道壁04)内。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，阀体(36)优选地由销形保持元件G8)保持在所述通道(3 中。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，提供有壳体盖(40)， 所述壳体盖GO)至少部分地、优选完全地覆盖所述过压出口 06)的所述通道(32)。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述通道(32)集成在所述泵壳体(10)中。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述通道(3 沿所述螺杆转子(14)的纵向方向00)从泵入口(18)延伸至泵出口 02)。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述过压开口 (28)沿所述螺杆转子(14)的纵向方向00)的宽度(b)小于或等于所述螺杆转子(14)的齿宽度⑶。
12.根据权利要求11所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述宽度(b)小于或等于所述齿宽度(B)的90%，特别地小于或等于所述齿宽度(B)的80%。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述过压阀(34) 包括具有凸起的外侧的阀体(36)，所述阀体(36)优选为球体。
14.根据权利要求1-13中的任一项所述的螺杆真空泵，其特征在于，所述过压阀(34) 构造为重量加载阀。
全文摘要
一种螺杆式真空泵，特别地用于相对于大气压力进行压缩，该螺杆型真空泵包括布置在泵壳体(10)中的吸入腔(12)。相互啮合的两个螺杆型转子(14)布置在吸入腔(12)中。所述泵还包括卸压出口(26)，该卸压出口(26)包括布置在吸入腔(12)的侧壁(24)中的数个卸压开口(28)。
文档编号F04C18/16GK102395793SQ201080016680
公开日2012年3月28日 申请日期2010年4月13日 优先权日2009年4月17日
发明者彼得·比尔克, 沃尔夫冈·吉贝曼斯, 罗伯特·詹金斯, 罗兰德·米勒, 马格努斯·亚尼茨基 申请人:厄利孔莱博尔德真空技术有限责任公司