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DE202014007850U1 - vacuum pump - Google Patents

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Abstract

Vakuumpumpe mit mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10), mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14), einer Schmiermittelfördereinrichtung (28) zum Bereitstellen von Schmiermittel an zumindest einer Schmierstelle (16), einem Schmiermittelreservoir (20) zur Aufnahme von Schmiermittel (24), einer mit dem Schmiermittelreservoir (20) verbundenen Kammer (32), aus der die Schmiermittelfördereinrichtung (28) Schmiermittel entnimmt.Vacuum pump having at least one rotor element (10) arranged in a pump chamber (12), at least one rotor shaft (14) carrying the at least one rotor element (10), a lubricant delivery device (28) for supplying lubricant to at least one lubrication point (16), a lubricant reservoir (20) for receiving lubricant (24), connected to the lubricant reservoir (20) chamber (32) from which the lubricant delivery device (28) removes lubricant.

Description

Die Erfindung betrifft die Schmiermittelzuführung und/oder Schmiermittelfilterung bei einer Vakuumpumpe.The invention relates to the lubricant supply and / or lubricant filtering in a vacuum pump.

Vakuumpumpen, wie beispielsweise Schraubenpumpen, Rootspumpen, Klauenpumpen, Drehschieberpumpen und dergleichen weisen einen Schöpfraum auf, in dem mindestens ein Rotorelement zum Fördern bzw. Komprimieren eines Mediums angeordnet ist. Das mindestens eine Rotorelement ist hierbei auf mindestens einer Rotorwelle angeordnet. Beispielsweise sind bei einer Schraubenpumpe zwei Rotorwellen vorgesehen, die als Rotorelement jeweils ein schraubenförmiges Element tragen. Die mindestens eine Rotorwelle ist von mindestens einem Lager getragen, wobei es sich häufig um Wälzlager handelt. Die Wälzlager sind häufig ölgeschmiert. Insofern ist ein üblicherweise Öl enthaltendes Schmiermittelreservoir vorgesehen. Ferner ist eine Schmiermittelfördereinrichtung vorgesehen, um Schmiermittel wie Öl, zu dem zumindest ein Lager und/oder anderen Schmierstellen zu fördern. Schmiermittel muss beispielsweise auch zu Zahnrädern, Wellendichtungen und dergleichen gefördert werden. Hierbei muss stets sichergestellt sein, dass der Schmierfilm nicht abreißt. Gegebenenfalls weist das Öl ferner die Aufgabe auf, für ausreichende Kühlung zu sorgen. Insofern muss eine ausreichende Schmiermittelmenge der Schmierstelle zugeführt werden, so dass die geforderte Menge an Wärme abgeführt werden kann. Beispielsweise bestehen bei belasteten Wälzlagern aufgrund der geringen Auflagefläche zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen hohe Temperaturen. Aufgrund der gegebenenfalls geringen Ölviskosität ist der Schmiermittelfilm sehr dünn. Ferner muss jedoch auch gewährleistet sein, dass nicht zu viel Öl einem Lager oder einer anderen Schmierstelle zugeführt wird, um den Wirkungsgrad der Vakuumpumpe nicht zu beeinträchtigen.Vacuum pumps, such as screw pumps, Roots pumps, claw pumps, rotary vane pumps and the like have a suction chamber, in which at least one rotor element for conveying or compressing a medium is arranged. The at least one rotor element is in this case arranged on at least one rotor shaft. For example, two rotor shafts are provided in a screw pump, which each carry a helical element as the rotor element. The at least one rotor shaft is supported by at least one bearing, which are often rolling bearings. The rolling bearings are often oil lubricated. In this respect, a usually oil-containing lubricant reservoir is provided. Furthermore, a lubricant delivery device is provided to deliver lubricant, such as oil, to the at least one bearing and / or other lubrication points. Lubricant, for example, must be promoted to gears, shaft seals and the like. It must always be ensured that the lubricating film does not break off. Optionally, the oil also has the task of providing sufficient cooling. In this respect, a sufficient amount of lubricant must be supplied to the lubrication point, so that the required amount of heat can be dissipated. For example, there are high temperatures at loaded bearings due to the small contact surface between the rolling elements and the bearing rings. Due to the possibly low oil viscosity, the lubricant film is very thin. Furthermore, it must also be ensured that not too much oil is supplied to a bearing or another lubrication point in order not to impair the efficiency of the vacuum pump.

Zum Fördern von Schmiermittel ist es bekannt, Pumpen vorzusehen, die aus einem Sumpf bzw. Schmiermittelbereich Öl zu den Schmierstellen fördern. Anstatt der Verwendung von Ölpumpen als Schmiermittel-Fördereinrichtung können auch Schleuderscheiben vorgesehen werden. Bei Schleuderscheiben handelt es sich um beispielsweise unmittelbar mit einer Rotorwelle verbundene Scheiben, die in das Schmiermittel eintauchen und aufgrund der Drehung zu einem Verteilen des Schmiermittels führen. Aufgrund der Zentrifugalwirkung wird das Öl oder anderes Schmiermittel beispielsweise im gesamten Getrieberaum verteilt. Um das in beispielsweise in einem Getrieberaum mittels einer Schleuderscheibe verteilte Öl einer Schmierstelle wie einem Lager zuzuführen, ist es beispielsweise aus DE 11 2008 001 237 bekannt, in einem oberen Bereich der Getriebekammer einen Auffangbehälter für das verteilte Schmiermittel vorzusehen. Der Auffangbehälter ist über eine Leitung mit dem zu schmierenden Lager verbunden. Überschüssiges Öl wird in den Schmiermittelbereich zurückgeführt.To convey lubricant, it is known to provide pumps which deliver oil from a sump or lubricant area to the lubrication points. Instead of using oil pumps as a lubricant conveyor also slingers can be provided. Sliders are, for example, directly connected to a rotor shaft discs which dip into the lubricant and lead due to the rotation to a distribution of the lubricant. Due to the centrifugal action, the oil or other lubricant is distributed throughout the entire gear room, for example. In order to supply the oil distributed in, for example, a gear chamber by means of a centrifugal disc to a lubricating point such as a bearing, it is for example out DE 11 2008 001 237 It is known to provide a collecting container for the distributed lubricant in an upper region of the gear chamber. The collecting container is connected via a line with the bearing to be lubricated. Excess oil is returned to the lubricant area.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Schmiermittelbereitstellung zu einer Schmierstelle einer Vakuumpumpe bei vorzugsweise verringerter Leistungsaufnahme zu gewährleisten.The object of the invention is to ensure a reliable supply of lubricant to a lubrication point of a vacuum pump with preferably reduced power consumption.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a vacuum pump according to claim 1.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, bei der es sich z. B. um eine Schraubenpumpe, eine Roots-Pumpe oder dergleichen handelt, weist mindestens ein in einem Schöpfraum angeordnetes Rotorelement auf. Hierbei handelt es sich bei einer Schraubenpumpe um üblicherweise zwei Rotorelemente mit jeweils einer schraubenförmigen Ausnehmung zum Fördern bzw. Komprimieren von Fluid. Ferner weist die Vakuumpumpe eine Schmiermittelfördereinrichtung zum Bereitstellen von Schmiermittel wie Öl an zumindest einer Schmierstelle auf. Bei einer Schmierstelle handelt es sich beispielsweise um ein Wälzlager, eine Wellendichtung, Zahnräder und dergleichen. Die Schmiermittelfördereinrichtung ist mit einem Schmiermittelreservoir zur Aufnahme von Schmiermittel verbunden. In das Schmiermittelreservoir, wie beispielsweise einem Ölsumpf wird Schmiermittel wie Öl zurückgeführt, das zuvor zur Kühlung, Schmierung und dergleichen verwendet wurde. Das Schmiermittelreservoir ist somit insbesondere Teil eines Ölkreislaufs.The vacuum pump according to the invention, in which it is z. B. is a screw pump, a Roots pump or the like, has at least one arranged in a pump chamber rotor element. This is usually a screw pump to two rotor elements each having a helical recess for conveying or compressing fluid. Furthermore, the vacuum pump has a lubricant delivery device for providing lubricant such as oil at at least one lubrication point. A lubrication point is, for example, a rolling bearing, a shaft seal, gears and the like. The lubricant conveyor is connected to a lubricant reservoir for receiving lubricant. The lubricant reservoir, such as an oil sump, recirculates lubricants such as oil previously used for cooling, lubrication, and the like. The lubricant reservoir is thus in particular part of an oil circuit.

Erfindungsgemäß ist das Schmiermittelreservoir mit einer Kammer verbunden. Somit gelangt Schmiermittel aus dem Schmiermittelreservoir in die Kammer. Aus dieser Kammer erfolgt sodann ein Verteilen des Schmiermittels, insbesondere zu den Schmierstellen mit Hilfe der Schmiermittelfördereinrichtung. Aufgrund des Vorsehens der Kammer ist es möglich, eine genau neu definierte Menge an Schmiermittel der Kammer zuzuführen, so dass stets eine definierte Menge an Schmiermittel mit Hilfe der Schmiermittelfördereinrichtung gefördert wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass den Schmierstellen einerseits eine ausreichende Menge an Öl zugeführt wird, andererseits jedoch nicht zu viel den Schmierstellen zugeführt wird. Hierdurch ist der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert. Beispielsweise erhöht sich das erforderliche Drehmoment in einem Wälzlager, wenn eine große Menge Öl in dem Wälzlager vorhanden ist. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Kammer ist die Menge des zugeführten Schmiermittels definiert, so dass eine derartige Drehmomenterhöhung vermieden oder zumindest deutlich verringert ist.According to the invention, the lubricant reservoir is connected to a chamber. Thus, lubricant from the lubricant reservoir enters the chamber. From this chamber then carried out a distribution of the lubricant, in particular to the lubrication points by means of the lubricant conveyor. Due to the provision of the chamber, it is possible to supply a precisely newly defined amount of lubricant to the chamber, so that always a defined amount of lubricant is conveyed by means of the lubricant conveyor. This ensures that the lubrication points on the one hand a sufficient amount of oil is supplied, on the other hand, however, not too much the lubrication points is supplied. As a result, the efficiency of the pump is improved. For example, the required torque in a rolling bearing increases when a large amount of oil is present in the rolling bearing. Due to the inventively provided chamber, the amount of the supplied lubricant is defined, so that such increase in torque is avoided or at least significantly reduced.

In besonderes bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei der Schmiermittelfördereinrichtung nicht um eine Pumpe oder dergleichen, sondern um eine Schleuderscheibe. Diese ist derart angeordnet, dass sie in das in der Kammer vorhandene Schmiermittel eintaucht. Aufgrund der Rotation der Schleuderscheibe erfolgt ein Verteilen des Schmiermittels innerhalb des gesamten Schmiermittelreservoirs, einem Getrieberaum oder dergleichen. Hierdurch erfolgt ein gleichmäßiges Verteilen des Schmiermittels, das sodann zu den entsprechenden Schmierstellen geleitet wird. Die Schleuderscheibe ist hierbei vorzugsweise mit einer Rotorwelle verbunden, so dass kein gesonderter Antrieb für die Schleuderscheibe erforderlich ist. In a particularly preferred embodiment, the lubricant delivery device is not a pump or the like, but a centrifugal disc. This is arranged so that it dips into the lubricant present in the chamber. Due to the rotation of the centrifugal disc, a distribution of the lubricant takes place within the entire lubricant reservoir, a gear chamber or the like. This results in a uniform distribution of the lubricant, which is then passed to the corresponding lubrication points. The centrifugal disk is in this case preferably connected to a rotor shaft, so that no separate drive for the centrifugal disk is required.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Kammer mit dem Schmiermittelreservoir über einen Mengenbegrenzer verbunden ist. Insofern strömt stets nur eine begrenzte Menge an Schmiermittel in bevorzugter Ausführungsform in die Kammer. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere die Schleuderscheibe nur eine definierte Menge an Schmiermittel fördert. Die Schleuderscheibe taucht insbesondere nur in eine vorgegebene Tiefe in ein Schmiermittelbad ein. Dies hat den Vorteil, dass der durch das Eintauchen der Schleuderscheibe in das Schmiermittel hervorgerufene Widerstand gegenüber einem tieferen Eintauchen verringert ist. Durch die klar definierte Menge an verteiltem Schmiermittel ist sichergestellt, dass beispielsweise einem zu schmierenden Wälzlager einerseits eine ausreichende Menge an Schmiermittel, andererseits aber nicht zu viel Schmiermittel zugeführt wird. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Pumpe deutlich verbessert werden.Furthermore, it is preferred that the chamber is connected to the lubricant reservoir via a Mengenbegrenzer. In this respect, always flows only a limited amount of lubricant in a preferred embodiment in the chamber. This has the advantage that in particular the centrifugal disc promotes only a defined amount of lubricant. The centrifugal disc immersed in particular only in a predetermined depth in a lubricant bath. This has the advantage that the resistance to deeper immersion caused by immersion of the centrifugal disc in the lubricant is reduced. Due to the clearly defined amount of distributed lubricant ensures that, for example, a rolling bearing to be lubricated on the one hand, a sufficient amount of lubricant, on the other hand, not too much lubricant is supplied. As a result, the efficiency of the pump can be significantly improved.

Wie bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform, ist der Mengenbegrenzer als mindestens eine Öffnung in einer Kammerwand ausgebildet. Hierbei handelt es sich bei der Kammerwand insbesondere um eine Trennwand zwischen der Kammer und dem Schmiermittelreservoir. Die beispielsweise nur eine Öffnung reduziert insbesondere im Betrieb die Menge an Öl, die in die Kammer fließt.As in a first preferred embodiment, the flow restrictor is formed as at least one opening in a chamber wall. In particular, the chamber wall is a partition wall between the chamber and the lubricant reservoir. For example, the only one opening, especially during operation reduces the amount of oil flowing into the chamber.

Anstelle oder in Kombination mit einer Öffnung in einer Kammerwand kann die entsprechende Kammerwand zumindest teilweise als poröse Wand ausgestaltet sein. Die Porosität der Kammerwand hat denselben Effekt, so dass eine geringere Menge an Öl in die Kammer strömt. Gleichzeitig dient die poröse Kammerwand als Filter, so dass in die Kammer keine Partikel, wie Abrieb und dergleichen gelangen. Hierdurch ist die Beschädigung beispielsweise von Wälzlagern durch in das Wälzlager eindringende Partikel vermieden.Instead of or in combination with an opening in a chamber wall, the corresponding chamber wall may be at least partially configured as a porous wall. The porosity of the chamber wall has the same effect, so that a smaller amount of oil flows into the chamber. At the same time, the porous chamber wall serves as a filter, so that no particles, such as abrasion and the like, enter the chamber. As a result, the damage is avoided for example by rolling bearings by penetrating into the rolling bearing particles.

Unabhängig davon, ob die Kammerwand eine Öffnung und/oder einen zumindest teilweise poröse Ausgestaltung aufweist, ist es besonders bevorzugt, dass die Kammerwand gleichzeitig eine Seitenwand des Schmiermittelreservoirs ausbildet. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Kammer innerhalb des Schmiermittelreservoirs angeordnet ist.Regardless of whether the chamber wall has an opening and / or an at least partially porous configuration, it is particularly preferred that the chamber wall simultaneously forms a side wall of the lubricant reservoir. Furthermore, it is preferred that the chamber is disposed within the lubricant reservoir.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.

Die Figur zeigt eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schrauben-Vakuumpumpe.The figure shows a schematic sectional view of a part of a screw vacuum pump.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Schmierung anhand einer Schrauben-Vakuumpumpe dargestellt. Diese weist ein Rotorelement 10 mit einer schraubenförmigen Vertiefung auf. Das Rotorelement 10 wirkt mit einem zweiten nicht dargestellten, entsprechend aufgebauten Rotorelement zusammen. Die Rotorelemente sind in einem Schöpfraum 12 angeordnet. Jedes der beiden Rotorelemente ist jeweils von einer Rotorwelle 14 getragen. Die Rotorwelle 14 ist über Wälzlager getragen, von denen in der Figur eines der Wälzlager 16 dargestellt ist. Das Wälzlager 16 ist in einer Zwischenwand 18 angeordnet. Hierdurch ist ein Schmiermittelreservoir 20 bzw. ein Getrieberaum 20 ausgebildet. Zwischen dem Getrieberaum 20 und dem Schöpfraum 12 ist eine Wellendichtung 22 vorgesehen.In the illustrated embodiment, the lubrication according to the invention is illustrated by means of a screw vacuum pump. This has a rotor element 10 with a helical recess. The rotor element 10 acts with a second, not shown, correspondingly constructed rotor element together. The rotor elements are in a pump chamber 12 arranged. Each of the two rotor elements is each of a rotor shaft 14 carried. The rotor shaft 14 is carried over rolling bearings, of which in the figure one of the rolling bearings 16 is shown. The rolling bearing 16 is in a curtain wall 18 arranged. This is a lubricant reservoir 20 or a gear compartment 20 educated. Between the gear compartment 20 and the scoop space 12 is a shaft seal 22 intended.

In dem Getrieberaum bzw. Schmiermittelreservoir 20 ist Schmiermittel 24 angeordnet. Ferner ist auf der Welle 14 ein Zahnrad 26 angeordnet, das mit einem auf der zweiten Welle 14 angeordneten Zahnrad 26 kämmt, so dass die beiden Rotorwellen 14 miteinander synchronisiert sind.In the gearbox or lubricant reservoir 20 is lubricant 24 arranged. Further, on the shaft 14 a gear 26 arranged with one on the second shaft 14 arranged gear 26 meshes so that the two rotor shafts 14 synchronized with each other.

Des Weiteren trägt die Rotorwelle 14 eine Schmiermittelfördereinrichtung in Form einer Schleuderscheibe 28. Die Schleuderscheibe 28 taucht in Schmiermittel 30 ein. Das Schmiermittel 30, in das die Schleuderscheibe 28 eintaucht, ist in einer Kammer 32 angeordnet. Die Kammer 32 enthält im Betrieb eine geringere Schmiermittelmenge als die Schmiermittelmenge 24 in dem übrigen Schmiermittelreservoir 20. Dies ist im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass zwischen dem Schmiermittelreservoir 20 und der Kammer 32 ein Mengenbegrenzer in Form einer Öffnung 34 vorgesehen ist. Die Öffnung 34 ist in einer Kammerwand 36 vorgesehen, so dass die Öffnung 34 das Schmiermittelreservoir 20 mit der Kammer 32 verbindet. Hierbei bildet die Kammerwand 36 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gleichzeitig eine Seitenwand 38 des Schmiermittelreservoirs 20 aus.Furthermore, the rotor shaft carries 14 a lubricant conveyor in the form of a centrifugal disc 28 , The slinger 28 dips in lubricant 30 one. The lubricant 30 into which the slinger 28 dips, is in a chamber 32 arranged. The chamber 32 contains less lubricant during operation than the lubricant 24 in the remaining lubricant reservoir 20 , This is realized in the illustrated embodiment in that between the lubricant reservoir 20 and the chamber 32 a Mengenbegrenzer in the form of an opening 34 is provided. The opening 34 is in a chamber wall 36 provided so that the opening 34 the lubricant reservoir 20 with the chamber 32 combines. Here, the chamber wall forms 36 in the illustrated embodiment, a side wall at the same time 38 the lubricant reservoir 20 out.

Anstelle oder zusätzlich zu der mindestens einen Öffnung 34 kann die Kammerwand 36 ganz oder teilweise aus porösem Material hergestellt sein. Dies hat denselben Effekt einer verminderten Menge an Schmiermittelzufuhr zu der Kammer 32.Instead of or in addition to the at least one opening 34 can the chamber wall 36 be made wholly or partly of porous material. This has the same effect of a reduced amount of lubricant supply to the chamber 32 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 112008001237 [0003] DE 112008001237 [0003]

Claims (8)

Vakuumpumpe mit mindestens einem in einem Schöpfraum (12) angeordneten Rotorelement (10), mindestens einer das mindestens eine Rotorelement (10) tragenden Rotorwelle (14), einer Schmiermittelfördereinrichtung (28) zum Bereitstellen von Schmiermittel an zumindest einer Schmierstelle (16), einem Schmiermittelreservoir (20) zur Aufnahme von Schmiermittel (24), einer mit dem Schmiermittelreservoir (20) verbundenen Kammer (32), aus der die Schmiermittelfördereinrichtung (28) Schmiermittel entnimmt.Vacuum pump with at least one in a pump chamber ( 12 ) arranged rotor element ( 10 ), at least one of the at least one rotor element ( 10 ) supporting rotor shaft ( 14 ), a lubricant conveyor ( 28 ) for providing lubricant to at least one lubrication point ( 16 ), a lubricant reservoir ( 20 ) for receiving lubricant ( 24 ), one with the lubricant reservoir ( 20 ) connected chamber ( 32 ) from which the lubricant delivery device ( 28 ) Removes lubricant. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelfördereinrichtung eine Schleuderscheibe (28) aufweist, die in das in der Kammer (32) vorhandene Schmiermittel (30) eintaucht.Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the lubricant conveying device is a centrifugal disc ( 28 ), which is in the in the chamber ( 32 ) existing lubricants ( 30 immersed). Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (32) mit dem Schmiermittelreservoir (20) über einen Mengenbegrenzer (34) verbunden ist.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber ( 32 ) with the lubricant reservoir ( 20 ) via a quantity limiter ( 34 ) connected is. Vakuumpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenbegrenzer als mindestens eine Öffnung (34) in einer Kammerwand (36) ausgebildet ist.Vacuum pump according to claim 3, characterized in that the quantity limiter as at least one opening ( 34 ) in a chamber wall ( 36 ) is trained. Vakuumpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenbegrenzer als zumindest teilweise poröse Kammerwand ausgebildet ist.Vacuum pump according to claim 3 or 4, characterized in that the Mengenbegrenzer is designed as an at least partially porous chamber wall. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammerwand (36), insbesondere die Kammerwand, in der die Öffnung (34) vorgesehen ist und/oder die zumindest teilweise poröse Kammerwand gleichzeitig eine Seitenwand (38) des Schmiermittelreservoirs (20) ausbildet.Vacuum pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that a chamber wall ( 36 ), in particular the chamber wall in which the opening ( 34 ) is provided and / or the at least partially porous chamber wall at the same time a side wall ( 38 ) of the lubricant reservoir ( 20 ) trains. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (32) innerhalb des Schmiermittelreservoirs (20) angeordnet ist.Vacuum pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the chamber ( 32 ) within the lubricant reservoir ( 20 ) is arranged. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderscheibe (28) mit einer Rotorwelle (14) verbunden ist.Vacuum pump according to one of claims 2 to 7, characterized in that the centrifugal disc ( 28 ) with a rotor shaft ( 14 ) connected is.
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