多级罗茨泵的制作方法

本发明涉及一种多级罗茨泵。

背景技术：

罗茨泵包括例如布置在泵室中的双齿旋转活塞。每一泵室提供的两个旋转活塞沿相反方向驱动，使得气体经由主入口通过单独的室进入并且经由主出口排出。在此，主入口以及主出口沿径向方向延伸并且彼此相对地布置。此外，已知多齿旋转活塞，特别是包括三个或四个齿的旋转活塞。在此，同样，气体实质上从径向布置的主入口径向泵送到径向布置的主出口。

此外，已知多级罗茨泵用于获得低压力。此类罗茨泵每一级包括一对旋转活塞。在此，待泵送的气体从泵级的出口输送到相邻泵级的入口。这借由连接管道实现。连接管道可以布置在罗茨泵的壳体中，如在us2010/0158728中所描述，其中连接管道环绕泵室，旋转活塞分别布置在泵室中或径向布置在泵室外部。这是将气体从布置在罗茨泵的下部区域中的泵级的出口输送到布置在罗茨泵的相对(例如上部)区域中的相邻泵级的入口所需的。此类罗茨泵的缺点在于，管道在壳体中的构造在技术上是复杂的。此外，壳体必须具有大容积以容纳连接管道。这不仅导致罗茨泵的大的外部尺寸，而且还特别涉及高成本。高成本不仅归因于复杂制造过程，而且还归因于所需的大量金属。

此外，根据wo2013/023954已知多级罗茨泵，其中旋转活塞包括三个或更多个齿。在此，相邻泵室之间的连接管道布置在使相邻泵室彼此分开的分隔壁中。由于提供每一旋转活塞三个或更多个齿，因此连接管道可以仅仅轴向布置在分隔壁中。由于连接管道的此轴向布置仅在三齿或多齿旋转活塞泵的情况下是可能的，因此这样的泵的缺点在于，抽吸能力小于具有双齿旋转活塞的罗茨泵的抽吸能力。

根据us2005/0089424已知具有三齿旋转活塞的另一罗茨泵。这是多级罗茨泵，其中单独的泵级通过分隔壁彼此分开。泵级之间的连接管道布置在分隔壁中。在此，连接管道具有z形构造。因此，连接管道包括入口区域、径向延伸的连接区域以及轴向延伸的出口区域。这导致高流量损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种借助于其可以获得高抽吸能力的多级罗茨泵。根据本发明，此目的通过根据技术方案1的多级罗茨泵实现。

根据本发明的多级罗茨泵包括限定在泵壳体中的多个泵室。用于限定泵级的两个双齿旋转活塞布置在泵室中的每一者中。相邻泵级通过分隔壁彼此分开。用于使相邻泵级彼此连接的连接管道布置在分隔壁中。根据本发明，连接管道被构造成使得至少一个连接管道、优选地所有连接管道与轴向流入室连接，通过该连接管道，所输送的介质从泵级的泵室经由流入开口流入到流入室中。根据本发明，流入开口被构造成使得流入开口的横截面大于连接管道的横截面。在根据本发明的具有双齿旋转活塞的多级罗茨泵的构造的帮助下，可以获得高抽吸能力。通过提供包括大流入开口的流入室，即使在连接管道布置在分隔壁中并且因此更短的情况下，也可以减小流动阻力。这减少泵的功率消耗，并且增加抽吸能力、并且因此增加泵的效率。

由于根据本发明，这是包括双齿旋转活塞的罗茨泵，因此优选的是，两个泵级之间的连接管道实质上特别地仅径向布置在分隔壁中并且完全在分隔壁中延伸。因此，连接管道特别地包括仅径向延伸的管道区段。特别优选的是，整个连接管道径向布置，其中连接管道特别优选地与在流动方向上看的上游轴向流入室直接连接。特别优选的是，附加地提供轴向流出室，其优选地还与径向延伸的连接管道直接连接。流出室然后经由流出开口与下一个泵级连接，其中连接管道的流出开口构成下一个泵级的入口。

优选地，流入室的流入开口具有比连接管道的径向管道区段大的截面，并且特别是比实质上仅径向延伸的连接管道大的横截面。特别优选的是，流入开口的横截面比连接管道的横截面大至少10％、特别是至少20％、并且更优选地至少30％。

为进一步减小出现的流动阻力，进一步优选的是，优选地，入口开口处的所有边缘，优选地还在流入室与连接管道之间的过渡处的所有边缘都按流动增强方式按照半径倒圆。优选地，经倒圆的部分的半径大于2毫米。

根据另一优选实施例，在流动方向上看，前室提供在流入室的上游。因此，待测试的所输送的介质至少部分首先行进到前室中，然后其被传递到流入室中。然而，如果必要的话，前室和流入室的布置可以使得所述介质还可以直接从泵室行进到流入室中。此构造进一步减小流动阻力。提供前室是独立于流入开口的横截面的独立发明。

根据特别优选方面，前室相所述一对旋转活塞径向布置。这提供如下优点：待输送的介质在流入到前室中时无需被重新定向。因此，特别优选的是，前室被构造为泵室的一部分，旋转活塞并不突出到该部分中。更优选地，前室跨泵室的整个宽度延伸，使得介质到前室中的无流动阻力流入是可能的。

根据本发明的特别优选方面，布置在分隔壁中的连接管道附加地与流出室连接。在此，优选的是，该连接以直接方式实现，其中，优选地，连接管道仅径向布置在分隔壁中。优选地，流出室包括流出开口。在此，流出开口的横截面优选地被构造成使得其大于连接管道的横截面。流出开口的横截面优选地比连接管道的横截面大10％、特别是20％、并且更优选地30％。另外，在此区域中，同样，边缘优选地如在流入室的区域中那样被倒圆。

根据本发明的特别优选方面，优选地提供后室。在流动方向上看，其布置在流出室的下游。在此，后室可以被布置和构造成使得介质完全或仅部分地通过流出开口从流出室流入到后室中。因此，介质可以可能部分地直接从流出开口流入到下一个泵室中，或者可以完全或部分地首先流入到后室中以便然后从那里流入到下一个泵室中。优选地，后室被构造成使得其对应于前室。特别地，后室优选地相对于所述一对旋转活塞径向布置。在此，同样，优选的是，旋转活塞并不突出到前室中，并且前室特别地跨泵级的整个宽度延伸。

根据本发明的特别优选方面，壳体包括至少一个入口盖。所述至少一个入口盖特别地几乎完全构成流入室的侧壁。通过打开或移除所述至少一个入口盖，可例如容易出于清洁目的而进入流入室。此外，通过提供所述至少一个入口盖，几何形状被简化，这便于制造。

根据优选方面，提供额外入口盖，例如，其构成前室的侧壁。此侧盖同样优选地被构造成使得其完全构成该壁，使得例如可出于清洁目的容易地进入前室。从而，同样，几何形状被简化，并且因此更便宜制造是可能的。此外，经由前室的入口盖，可容易地进入泵室。

特别优选的是，侧盖构成流入室和前室的侧壁。根据特别优选方面，入口盖跨至少两个相邻泵级延伸，并且更优选地跨多级罗茨泵的所有泵级延伸。

根据优选方面，壳体包括至少一个出口盖，出口盖构成流出室的侧壁。在此，出口盖优选地被构造成使得其对应于入口盖，其中特别地，提供用于后室的出口盖，并且根据特别优选实施例，出口盖跨一个或多个泵级延伸，特别是跨所有泵级延伸。

【附图说明】

在下文中，参考附图，基于优选实施例详细解释本发明，在附图中：

图1显示根据本发明的两级罗茨泵在所述一对旋转活塞的不同旋转位置中的示意图的横截面，

图2显示根据本发明的多级罗茨泵的示意性透视纵向截面，并且

图3显示顶视图，其示意性地显示流入室的入口区域。

【具体实施方式】

根据本发明的多级罗茨泵的每一泵级包括一对滚动活塞。所述一对滚动活塞包括两个双齿旋转活塞10。其各自布置在轴12上并且沿相反方向旋转以输送介质。连续布置的泵级的单独的滚动活塞各自安置在共用轴上，使得罗茨泵包括两个轴12。相应的一对滚动活塞中的滚动活塞10布置在构成泵级的泵室14中。泵室由二分壳体16、18形成。在此，壳体的隔板20提供在两个轴12的中心中，使得简单组装是可能的。另外，壳体设置有入口盖22和出口盖24。

根据图2中示出的沿着图1的线ii-ii的示意性纵向截面可以看出，根据本发明的罗茨泵被构造为多级罗茨泵，其中，在轴向方向上，提供多个泵级26、28、30、32、34。单独的泵级的室容积从泵级26开始朝向泵级34减小。第一泵级26与主入口36连接。主入口36与待抽空的室或类似物连接。因此，待输送的介质通过主入口36径向流入到第一泵级26的泵室14中。

在径向方向上，与主入口36相对，形成前室38。前室38跨泵级26的整个轴向宽度延伸，并且因此具有与第一泵级26的滚动活塞10实质上相同的宽度。

另外，提供流入室40。在所示出的示例性实施例中，流入室40一方面相邻于前室38布置，并且进一步包括与泵室14直接连接的流入开口42。

布置在分隔壁44内部的连接管道48相邻于流入室40安置。在图2中，待输送的介质在连接管道48中从顶部流到底部。

被构造成使得其对应于流入室40的流出室50是相邻于在所示出示例性实施例中仅径向延伸的连接管道48而布置的，并且被构造成使得其对应于前室38的后室52是相邻于流入室40而布置的。流出室50包括流出开口54，在所示出示例性实施例中，流出开口54的轮廓和构造匹配流入开口42的轮廓和构造。

在所示出的示例性实施例中，所有泵级都被构造成使得其彼此对应，其中各泵级分别通过分隔壁44彼此分开，并且在所示出的示例性实施例中，径向延伸的连接管道48布置在每一分隔壁44中。每一连接管道48分别与流入室40和流出室50以及前室38和后室52连接。

特别是为了减小流动阻力，流入室40的入口开口42以及优选地还有流出室50的流出开口54被构造成使得其具有比连接管道48大的横截面。

此外，流入室40和前室38都与共用入口盖24连接。相应地，流出室50以及后室52与共用出口盖22连接。

最后泵级34进一步与未示出的主出口连接，待输送的介质通过主出口排出。

在图3中，示出入口室40的示意性顶视图，入口室40一方面与前室38连接，并且另一方面与连接管道48连接。在所示出示例性实施例中，入口开口42由弯曲边缘54形成。因此，入口开口具有由虚线56所示的横截面。

可以进一步看出，流入室40一方面与对应泵室14直接连接，并且另一方面与前室38直接连接。这同样适用于流出开口54。