(57)【要約】【解決手段】本発明は、ロータ軸(10)に配置された少なくとも１つの移動要素(12, 14)を備えている真空ポンプロータに関する。ロータ軸(10)は、軸受要素を配置するための少なくとも１つの軸端部(16)を有している。ロータ軸(10)、少なくとも１つの移動要素(12, 14)及び少なくとも１つの軸端部(16)はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ軸(10)に配置された少なくとも１つの移動要素(12, 14)を備えており、
前記ロータ軸(10)は、軸受要素を配置するための少なくとも１つの軸端部(16)を有しており、
前記ロータ軸(10)、前記少なくとも１つの移動要素(12, 14)、及び前記少なくとも１つの軸端部(16)は、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする真空ポンプロータ。
【請求項２】
少なくとも２つの移動要素(12, 14)が前記ロータ軸(10)に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプロータ。
【請求項３】
前記ロータ軸(10)及び前記移動要素(12, 14)の少なくとも１つが一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプロータ。
【請求項４】
前記ロータ軸(10)及び全ての移動要素(12, 14)が一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプロータ。
【請求項５】
使用されるアルミニウム又はアルミニウム合金の熱膨脹係数が、21×10-6/K以下、好ましくは18×10-6/K以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の真空ポンプロータ。
【請求項６】
使用されるアルミニウム合金が、好ましくは少なくとも15％の高シリコン含有量を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の真空ポンプロータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの移動要素(12, 14)及び／又は前記ロータ軸(10)の表面(20, 22, 24, 26)に、摩耗低減被膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の真空ポンプロータ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの軸端部(16)は、より硬い材料、特に鋼又はセラミック材料から形成されたブッシュを有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の真空ポンプロータ。
【請求項９】
前記ブッシュは、前記少なくとも１つの軸端部(16)に押し付けられているか、又は前記少なくとも１つの軸端部(16)に成形されていることを特徴とする請求項８に記載の真空ポンプロータ。
【請求項１０】
前記移動要素(12, 14)の少なくとも１つ、特には全ての移動要素(12, 14)の表面(20, 22, 24, 26)に、緊急措置被膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の真空ポンプロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にスクリューポンプ、クローポンプ、ルーツポンプ及び多段式のクロー・ルーツポンプのための真空ポンプロータに関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
ロータは通常、鋼又は鋳鉄から形成されている。ここで、ロータは、一又は複数の移動要素を有するロータ軸を備えており、移動要素は、ポンプのタイプに応じて様々な構成を有する。ここで、ロータ軸及び移動要素は鋼又は鋳鉄から一体に形成されている。鋼及び鋳鉄の硬度により、例えばスクリューポンプのためのロータに螺旋状の溝を製造するための、対応する真空ポンプロータの加工が複雑になり高価になる。特に高い工具費を伴う。
【０００３】
更に、スクリューポンプのための真空ポンプロータが知られており、軸が鋼から形成され、アルミニウム製の移動要素を支持している。２つの部品を共に結合しなければならず、更に真空ポンプで生じる高温及び材料の異なる熱膨脹係数により、正確な冷却を保証しなければならないので、様々な材料から形成された真空ポンプロータは相当な製造努力を伴う。
【０００４】
本発明は、非常に信頼性が高く、製造コストが低い真空ポンプロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は請求項１に係る真空ポンプロータと共に達成される。
【０００６】
本発明に係る真空ポンプロータは、少なくとも２つの移動要素が配置されているロータ軸を備えている。移動要素は、ロータのタイプに応じて、特にスクリューポンプ、クローポンプ、ルーツポンプ又は多段式のクロー・ルーツポンプのための移動要素である。ロータ軸は、軸受要素を配置するための少なくとも１つの軸端部を有している。ロータ軸が１つの軸端部のみを有して構成されている場合、このようなロータは、片持ち型真空ポンプロータである。片持ち型真空ポンプロータの場合、少なくとも２つの軸受要素が設けられている。同様に、軸受要素が両側での取り付けのために夫々の軸端部に配置されているように、ロータ軸は２つの軸端部を有してもよい。
【０００７】
本発明によれば、ロータ軸、少なくとも１つの移動要素及びロータ軸の軸端部はアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されている。従って、本発明によれば、真空ポンプロータ全体が全く同一の材料から形成されている。そのため、アルミニウム及びアルミニウム合金の加工がより安価であるので、製造コストを大幅に下げることができる。特に、工具費がより低い。
【０００８】
移動要素を別々に製造してロータ軸と共に結合する場合であっても、２つの部品の膨脹係数が同一であるので、このような加工が製造工程中により簡単に行われる。従って、温度が変化した場合に連結部分が分離するという危険性がない。これは、個々の部品が異なるアルミニウム合金から形成されても、２つの膨脹係数が互いに僅かしか異ならないので有効である。
【０００９】
特に好ましい実施形態によれば、ロータ軸は、移動要素の少なくとも１つと一体に形成されている。更に全ての移動要素がロータ軸と一体に形成されていることが好ましい。このため、部品を共に結合する必要がないという利点がある。更に少なくとも１つの軸端部がロータ軸と一体に形成されていることが好ましい。
【００１０】
ロータ軸に関して、熱膨脹係数が21×10-6/K以下、好ましくは18×10-6/K以下である、少なくとも１つの移動要素及び少なくとも１つの軸端部のアルミニウム又はアルミニウム合金が使用されていることが好ましい。アルミニウム合金として、好ましくはAlSi9Mg 又はAlSi17Cu4Mg が使用されている。アルミニウム合金が、好ましくは少なくとも15％の高シリコン含有量を有することが特に好ましい。
【００１１】
別の好ましい実施形態によれば、特に少なくとも１つの移動要素及び／又はロータ軸及び／又は軸端部の摩耗に関連する表面に摩耗低減被膜が設けられている。摩耗低減被膜は、例えば陽極被膜であってもよい。被膜はクロム又は硫黄を含んでもよく、陽極酸化又はハードコーティングされてもよい。
【００１２】
別の好ましい実施形態によれば、より硬い材料、特に鋼又はセラミック材料製のブッシュが少なくとも１つの軸端部に配置されている。そのため、特に著しく摩耗しがちな領域における摩耗が低減する。
【００１３】
ブッシュは、少なくとも１つの軸端部に押し付けられるか、又は製造中に軸端部に成形されることが可能である。
【００１４】
別の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの移動要素の表面に緊急措置被膜が設けられている。ここで、移動要素のこれらの表面のみにこのような被膜が設けられていることが好ましく、このような被膜は動作中に別の移動要素に接する場合がある。このような緊急措置被膜を、例えばPTFE又はモリブデン亜硫酸塩に基づき設けることにより、２つの移動要素が互いに接する場合に被膜が縮み、従って真空ポンプロータの焼付きが防止されるという利点がある。更に、このような被膜を設けることにより、間隙高さが減少し、つまり、圧縮を引き起こす部品間の間隙、例えば２つのスクリューロータ間の間隙又はロータの外側と内側との間の間隙が減少する。間隙高さが減少するため、真空ポンプの吸込み能力及び到達可能な終圧が上昇する。温度及び電力消費量が低下する。
【００１５】
以下に、本発明を、添付図面を参照して好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】スクリューロータを示す側面略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を例示的なスクリューロータに基づき説明し、本発明は特に、クローポンプ、ルーツポンプ及び多段式のクロー・ルーツポンプのためのロータに更に適用可能である。
【００１８】
図示された例示的な実施形態では、スクリューポンプの真空ポンプロータは、２つの移動要素12, 14が配置されているロータ軸10を備えている。特にロータ軸10及び移動要素12, 14は一体に形成されている。図示された例示的な実施形態では、２つの移動要素12, 14は異なるピッチを有しており、より大きなピッチを有する移動要素14は、図面の左側で真空ポンプの入口に連結されており、より小さなピッチを有する移動要素12は、図面の右側で真空ポンプの出口に連結されている。
【００１９】
図示された例示的な実施形態では、本真空ポンプロータは図示された例示的な実施形態では両側で取り付けられた真空ポンプロータであるので、ロータ軸10は２つの軸端部16を有している。２つの軸端部16は軸受要素を収容する役目を果たす。２つの軸端部16には、特により硬い材料から形成された不図示のブッシュが更に設けられてもよい。ブッシュは軸端部に押し付けられてもよく、又は軸端部に成形されてもよい。
【００２０】
軸端部16及び２つの移動要素12, 14を有するロータ軸10が１つの材料、特にアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されているように、図示された真空ポンプロータは、好ましくは一体に形成されている。
【００２１】
更に、図示された真空ポンプロータは軸突起部18を備えている。軸突起部18は、例えば歯車を収容する役目を果たし、歯車を介して、ロータ軸10は駆動されるか、又は場合によっては第２のスクリューポンプロータと同期する。軸突起部18もロータ軸10と一体に形成され、同一の材料から形成されていることが好ましい。
【００２２】
移動要素14の表面20, 22に、摩耗低減被膜及び／又は緊急措置特性を与える被膜が設けられてもよい。このような被膜は更にロータ軸10の表面24で可能である。言うまでもなく、対応する被膜が移動要素12に更に設けられてもよい。
【００２３】
ブッシュが軸端部16に設けられていない場合、軸端部16の表面26に摩耗低減被膜が設けられていることが好ましい。
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【国際調査報告】
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