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EP4506537A1 - Scroll vacuum pump and scroll vacuum pump system - Google Patents

Scroll vacuum pump and scroll vacuum pump system Download PDF

Info

Publication number
EP4506537A1
EP4506537A1 EP24197627.3A EP24197627A EP4506537A1 EP 4506537 A1 EP4506537 A1 EP 4506537A1 EP 24197627 A EP24197627 A EP 24197627A EP 4506537 A1 EP4506537 A1 EP 4506537A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spiral
drive shaft
scroll vacuum
vacuum pump
balancing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24197627.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gernot Bernhardt
Maik Schäfer
Heiko Schäfer
Jörn TÖNNISSEN
Jan Hofmann
Sebastian Latta
Jonas Becker
Wolfgang Söhngen
Jannik GERMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfeiffer Vacuum Technology AG
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum Technology AG filed Critical Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority to EP24197627.3A priority Critical patent/EP4506537A1/en
Publication of EP4506537A1 publication Critical patent/EP4506537A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
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    • F04C2240/808Electronic circuits (e.g. inverters) installed inside the machine
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    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
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    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation

Definitions

  • the present disclosure relates to the improvement of scroll vacuum pumps and scroll vacuum pump systems with multiple scroll vacuum pumps of different designs.
  • the scroll vacuum pumps each comprise a pumping system which comprises a fixed spiral component and a movable spiral component which cooperates with the latter to pump, a drive shaft which rotates about an axis of rotation during operation and has an eccentric section for driving the movable spiral component, and an electric drive motor for the drive shaft.
  • Scroll vacuum pumps are generally known, e.g. from EP 3 153 708 A2 , EP 3 617 511 A2 and EP 3 647 599 A2 .
  • a scroll pump is a positive displacement pump that compresses against atmospheric pressure and can be used as a compressor, among other things.
  • a scroll vacuum pump can be used to create a vacuum in a recipient that is connected to a gas inlet of the scroll vacuum pump.
  • Scroll vacuum pumps are also known as spiral vacuum pumps or spiral conveying devices.
  • the pumping principle underlying a scroll vacuum pump is basically known from the state of the art and is therefore only briefly explained below.
  • the pumping system of a scroll vacuum pump has two nested or interlocked, for example Archimedean, spiral cylinders, which can also be referred to simply as spirals.
  • Each spiral cylinder comprises at least one equidistant spiral wall with a support, in particular a plate-shaped support, provided on one end face of the spiral wall, wherein the outer turns of the spiral cylinder, for example the two or three outermost turns of the spiral cylinder, can be formed by wall sections which are each at a constant distance from the center of the spirals in the circumferential direction. Even if these wall sections do not strictly speaking form spiral sections but circular sections, in the context of the present disclosure they are attributed to the spiral and referred to as turns of the spiral.
  • spiral cylinders are inserted into one another in such a way that the two spiral cylinders enclose crescent-shaped or sickle-shaped volumes in sections.
  • One of the two spirals is immobile or fixed in the housing of the pump, whereas the other spiral, together with its carrier, can be moved on a circular path via the eccentric section of the drive shaft, which is why this spiral together with its carrier is also referred to as an orbiter.
  • This movable spiral component thus carries out a so-called centrally symmetrical oscillation, which is also referred to as "orbiting" or "wobbling".
  • a crescent-shaped volume enclosed between the spiral cylinders migrates increasingly inwards within the spirals as the movable spiral component orbits, whereby the process gas to be pumped is conveyed by means of the migrat-ing volume from a radially outer gas inlet of the pump system radially inwards to a gas outlet of the pump system, which is located in the middle of the spiral.
  • the eccentric drive i.e. the drive shaft with the eccentric section
  • the eccentric drive is located inside the housing of the scroll vacuum pump on the side of the carrier facing away from the spiral of the orbiter and is in practice usually surrounded by a deformable sleeve, for example a bellows, which on the one hand serves to Seals the drive against the intake area and on the other hand serves as an anti-rotation device for the orbiter, since otherwise, i.e. without an anti-rotation device, it could rotate on itself.
  • the deformable sleeve can be connected to the carrier at a first end, whereas the second end of the deformable sleeve opposite the first end can be screwed to the housing base by means of several fastening means inside the housing.
  • the assembly comprising the orbiter and the deformable sleeve (e.g. bellows) can be pre-assembled during pump assembly so that this assembly can then be inserted into the pump housing as a unit, whereupon the aforementioned second end of the deformable sleeve can be screwed to the housing base using the fastening means.
  • the deformable sleeve e.g. bellows
  • At least two bearing points spaced apart along the axis of rotation are provided for the rotary mounting of the drive shaft, wherein all bearing points are located on the side of the drive motor facing the eccentric section and/or between a front balancing weight and a rear balancing weight of the drive shaft.
  • the drive motor is located behind the bearings, i.e. there is no longer a bearing behind the drive motor.
  • This concept represents a departure from a conventional arrangement in which a drive motor designed as an asynchronous motor is arranged between two bearing points spaced apart along the axis of rotation.
  • the eccentric section is connected to the front end of the drive shaft and the drive motor is located on the rear end of the drive shaft.
  • the drive motor is arranged at least partially, preferably completely, within the pump housing.
  • the drive motor is surrounded by the pump housing in the circumferential direction at least over more than half of its axial length, preferably over its entire axial length.
  • the pump housing is closed at its rear end by means of a separate motor cover. If the drive motor is not arranged completely within the pump housing, the motor cover can have a receiving space with an axial depth that is dimensioned such that this receiving space can accommodate a rear end of the drive motor that projects axially backwards out of the pump housing.
  • the electric drive motor of the scroll vacuum pump may be an asynchronous motor.
  • the electric drive motor can be a synchronous motor.
  • the drive motor is a synchronous reluctance motor.
  • a balancing weight is placed on the front side of the rear end of the drive shaft.
  • balancing weight can take on one or more additional functions in addition to balancing the rotating system.
  • the balancing weight attached to the front can be used to clamp the rotor of the drive motor.
  • the balancing weight rotating during operation creates air turbulence in the engine compartment and can thereby have a cooling effect and at least contribute to cooling the drive motor.
  • the arrangement of cooling fins on the motor rotor can be dispensed with, so that the space freed up in the engine compartment can be used for the balancing weight.
  • balancing weight touches the drive shaft.
  • the balancing weight is located behind the drive shaft and is connected to the drive shaft in such a way that it rotates together with the drive shaft during operation.
  • the balancing weight can, for example, be screwed to the drive shaft.
  • a central screw can be provided, the shaft of which coincides with the axis of rotation.
  • the positioning of the balancing weight in the circumferential direction relative to the drive shaft is predetermined by a positioning aid.
  • the positioning aid can comprise a positioning element arranged at a radial distance from the axis of rotation and a positioning receptacle for a part of the positioning element, wherein the positioning element is arranged on the drive shaft and the positioning receptacle is formed on the balancing weight, or vice versa.
  • the positioning element can, for example, be pin-shaped and extend parallel to the axis of rotation.
  • the positioning element can be inserted into a recess in the axial direction.
  • the recess can be formed in the drive shaft.
  • the recess can be formed jointly by the drive shaft on the one hand and a motor rotor of the drive motor or a radially inner sleeve element that is connected in a rotationally fixed manner to the motor rotor of the drive motor on the other hand.
  • the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor is clamped between an abutment and the balancing weight placed on the rear end of the drive shaft.
  • the drive motor comprises a radially inner motor rotor, which is pushed onto the drive shaft directly or by means of a radially inner sleeve element that is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner, in particular with a clearance fit, wherein a form-fitting connection effective in the circumferential direction is provided between the motor rotor and the sleeve element on the one hand and the drive shaft on the other hand.
  • the positive connection can be formed by a positioning element of a positioning aid, by which the positioning of the balancing weight in the circumferential direction relative to the drive shaft is predetermined.
  • the positioning element and/or the positioning aid can be the positioning element or the positioning aid described above.
  • the motor rotor of the drive motor is provided with a radially inner sleeve element which is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner and with which the motor rotor is pushed onto the drive shaft, in particular with a clearance fit.
  • the sleeve element can be the sleeve element described above.
  • the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor is provided with a radially inner sleeve element which is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner and with which the motor rotor is pushed onto the drive shaft, in particular with a clearance fit.
  • the sleeve element is in particular the sleeve element described above.
  • the inner diameter of the motor rotor can be adapted to the outer diameter of the relevant section of the drive shaft. This can be advantageous, for example, in a system with several scroll vacuum pumps of different designs that differ from one another in terms of the inner diameter of the motor rotor. In particular, this makes it possible to use one drive shaft for different motor rotors.
  • the sleeve element can be designed in one piece or in several parts.
  • the motor rotor and the sleeve element can be pressed together.
  • the sleeve element is provided with a circumferential shoulder against which the motor rotor rests.
  • This shoulder can form an abutment for the motor rotor, which can be clamped between this abutment and a clamping element.
  • the clamping element can, for example, be placed on the front side of the rear end of the drive shaft.
  • the clamping element can be a balancing weight, in particular the balancing weight described above.
  • the drive shaft is provided with a circumferential shoulder against which the sleeve element rests.
  • the shoulder of the drive shaft can form an abutment for the sleeve element when it is clamped during assembly.
  • the sleeve element can be clamped between this abutment and a clamping element placed on the front side of the rear end of the drive shaft.
  • the clamping element can be, for example, a balancing weight, in particular the balancing weight described above.
  • the drive shafts of the different scroll vacuum pumps are identical in construction.
  • the scroll vacuum pumps can differ from one another with regard to the inner diameter of a radially inner motor rotor of the drive motor, whereby sleeve elements with different wall thicknesses are provided to adapt the drive shafts to the different inner diameters, each of which is arranged between the drive shaft and the motor rotor.
  • the motor rotors are each connected to the sleeve element in a rotationally fixed manner and are pushed onto the drive shaft with the sleeve element, in particular with a clearance fit.
  • the drive shaft is provided with a front balancing weight and with a rear balancing weight, wherein the front balancing weight and the rear balancing weight differ from each other with regard to the material from which they are made.
  • the concept of using different materials for the balancing weights creates an additional parameter that can be varied to adapt the balancing weights to the respective conditions.
  • the space available for a balancing weight can vary in size due to pump systems of different sizes, for example, but this does not necessarily mean that a smaller balancing mass is required for a smaller installation space, since the required balancing mass depends on the properties of the entire rotating system.
  • a scroll vacuum pump system it may be necessary to accommodate a comparatively large balancing mass in a comparatively small installation space. in order to meet the respective balancing requirements, while avoiding or at least minimizing structural adjustments.
  • the material of one balancing weight has a greater density than the material of the other balancing weight.
  • it can be provided that it is the front balancing weight whose material has a greater density. This allows pump systems of different sizes to be compensated for by balancing weights of different densities while the remaining rotating system has the same dimensions.
  • the front balancing weight is made of brass and the rear balancing weight is made of steel.
  • the scroll vacuum pumps differ with regard to the pumping system, wherein the drive shaft is provided with a front balancing weight and with a rear balancing weight, and wherein the scroll vacuum pumps differ from one another with regard to the front balancing weight and/or the rear balancing weight.
  • the drive shaft is provided with at least one balancing weight
  • the balancing weight comprises a plurality of balancing sections which are arranged along a longitudinal axis, which in the installed state runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft, and each of which has a partial ring shape and enclose the drive shaft with their opening facing the drive shaft, and wherein the balancing sections differ from one another with regard to the width of their openings.
  • the available installation space can be optimally utilized.
  • the balancing weight having the different balancing sections can be the front balancing weight of the drive shaft, which also has a rear balancing weight.
  • the opening widths of the balancing sections increase in the direction of the pump system.
  • a balancing section is arranged relative to the axis of rotation of the drive shaft at the level of the eccentric section of the drive shaft.
  • each balancing section can be defined in a plane perpendicular to the longitudinal axis by a pitch circle with a radius constant along the longitudinal axis, wherein the openings of the balancing sections differ from one another with regard to the size of the radii.
  • the pitch circles are not arranged concentrically.
  • the partial circles can each cover an angle in the range of 120° to 180°, in particular in the range of 150° and 170°.
  • the balancing weight can be made in one piece. This makes it possible to manufacture the balancing weight from a single workpiece by machining.
  • the centers of all partial circles of at least two point sections, in particular of all point sections lie in a plane in which the bisectors of the angles encompassed by the partial circles also lie.
  • the drive shaft is provided with at least one balancing weight which comprises at least one balancing section which widens conically radially outwards in a plane perpendicular to a longitudinal axis which, in the installed state, runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft.
  • the conical shape of the balancing weight enables material and cost optimization.
  • the conical shape enables an imaginary rosette-like arrangement of several balancing sections around a central axis, which means that the circular surface and thus the material of a circular disk-shaped starting workpiece can be used optimally, so to speak, a high packing density of balancing weights can be achieved in the workpiece. The proportion of material unused for the production of the balancing weights can thus be minimized.
  • the longitudinal axis can coincide with the axis of rotation. It can be provided that the balancing section widens in a V-shape and thus defines an opening angle in the range of 10° to 30°, in particular in the range of 15° to 25°.
  • the outline of the balancing section can be delimited by two straight lines diverging radially outwards in a V-shape, a radially inner circular section and a radially outer circular section.
  • the radially inner circular section can have a smaller radius than the radially outer circular section.
  • An imaginary circle on which the radially inner circular section lies and whose center preferably lies on the longitudinal axis can lie completely within the outline of the balancing section.
  • an imaginary circle on which the radially outer circular section lies can completely contain the outline of the balancing section.
  • Such designs of the balancing section can further increase the material yield.
  • the balancing weight comprises a plurality of balancing sections that follow one another along a longitudinal axis that runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft when installed, wherein in a projection along the longitudinal axis the outline of the entire balancing weight is formed by the outline of the balancing section that widens conically radially outwards. This can ensure that the further balancing section(s) do not impair the material yield.
  • At least one further balancing section can be provided which is shortened in the radial direction compared to the balancing section which widens conically outwards and is otherwise designed to be congruent with the latter and aligned to overlap it.
  • the manufacture of the balancing weight can be further simplified as a result.
  • the balancing weight may have a circular cylinder section which forms the front end of the balancing weight along the longitudinal axis and whose central axis coincides with the longitudinal axis.
  • the thickness of the circular cylinder section measured along the longitudinal axis is smaller than the thickness of each balancing section.
  • the circular cylinder section can be used, for example, to center the balancing weight during assembly.
  • the balancing weight can be inserted into a sleeve element with the circular cylinder section, particularly in those embodiments in which the balancing weight is placed on the front side of the rear end of the drive shaft, with a motor rotor being connected to the sleeve element in a rotationally fixed manner and pushed onto the drive shaft with the sleeve element.
  • the balancing weight can be placed with the circular cylinder section on the front side of the rear end of the drive shaft.
  • the balancing weight may have its greatest thickness measured along the longitudinal axis in the extension of the drive shaft.
  • the balancing weight is made in one piece.
  • the one-piece design can further simplify the manufacture of the balancing weight.
  • each vacuum pump comprises a pump housing and an electronics housing, wherein the pump system, the drive shaft and the drive motor are accommodated in the pump housing and the electronics housing is a separate component from the pump housing, which is connected to the pump housing, in particular detachably, wherein the electronics housing comprises a housing part and electronics equipment, wherein the scroll vacuum pumps differ from one another with regard to the electronics equipment, and the housing parts of the different scroll vacuum pumps are identical.
  • Different electronic equipment can, for example, result from the fact that the scroll vacuum pumps are equipped with different drive motors.
  • Different drive motors can require different electronic, electrical and/or electromechanical components and/or a different number of such components.
  • the housing parts can each be designed as a cast part.
  • the fact that the housing parts of the different scroll vacuum pumps are identical in construction does not exclude the possibility that, according to advantageous developments, the housing parts of the different scroll vacuum pumps differ from one another in terms of post-processing to adapt them to the respective electronic equipment.
  • the post-processing can, for example, consist of adapting one or more openings to the geometry of plugs or cables of the electronic equipment that are to be accommodated on the housing part or led through a wall of the housing part.
  • Post-processing can, for example, also consist of completely or partially removing walls within the housing part by milling in order to adapt the available installation space to the respective space requirements of the electronic equipment.
  • the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor has a front end face and a rear end face, and wherein only one of the two end faces is provided with cooling projections projecting in the axial direction.
  • cooling projections are present on both end faces of the motor rotor.
  • the cooling projections are only present on one end face, which advantageously saves axial installation space. It was surprisingly found that cooling projections provided only on one side can ensure a sufficient cooling effect.
  • the cooling projections are designed and arranged in such a way that they each act as a balancing weight.
  • These balancing weights can together form an effective balancing mass with respect to the axis of rotation. It was surprisingly found that with only one-sided arrangement of these projections, both a sufficient cooling effect and a sufficient balancing effect can be achieved.
  • the front end face of the motor rotor which is not provided with such projections, can thus be arranged further inward than in a motor rotor that is provided with such projections on its front end face.
  • the cooling projections can be rib-shaped or plate-shaped.
  • the cooling projections have at least two different sides which differ from one another in terms of their width, wherein the cooling projections are arranged such that the wider side in each case has at least essentially in the circumferential direction and the narrower side at least essentially in the radial direction.
  • This allows the cooling projections to generate comparatively strong air movements in the manner of blades, i.e. to ensure a comparatively large "whirling or stirring effect", which promotes heat dissipation and thus the cooling effect.
  • the cooling projections can be curved in such a way that they point with a concave side at least essentially in the circumferential direction, namely in the direction of rotation of the motor rotor. This allows a blade effect of the cooling projections to be further increased.
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein in addition to the outlet channel, at least two bypass channels are formed in the carrier, each of which leads from a bypass opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier and in each of which at least one pressure relief valve is arranged.
  • bypass channels each lead to the outlet channel.
  • One or more additional outlets for the bypass channels are then not required.
  • bypass channels are provided. It has been found that two bypass channels are sufficient to achieve a particularly favorable ratio of power consumption to suction capacity.
  • each pressure relief valve is arranged in each bypass channel. It has been found that one pressure relief valve per bypass channel is sufficient to achieve a particularly favorable ratio of power consumption and suction capacity.
  • the fixed spiral component is formed in one piece, wherein the side of the carrier facing the movable spiral component forms the spiral base of the spiral arrangement.
  • the two bypass openings are arranged offset from one another in the circumferential direction, in particular by an angle of less than 180°, preferably by an angle between 90° and 180°.
  • the two bypass openings are arranged at different radial positions or at least substantially the same radial position with respect to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft.
  • the inlet opening of the outlet channel is arranged radially further inward than both bypass openings with respect to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft.
  • the inlet opening of the outlet channel can be arranged at least substantially on the central axis.
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein in addition to the outlet channel, at least two bypass channels are formed in the carrier, each of which leads from a bypass opening formed in the spiral base to the outlet channel.
  • bypass channels lead to the outlet channel it is not necessary to provide one or more additional outlets for the bypass channels in the carrier.
  • the outlet of the carrier comprises a radial outlet opening and the outlet channel comprises a radially extending channel section leading to the radial outlet opening.
  • both bypass channels lead to the radial channel section.
  • one bypass channel leads to the radial channel section and the other bypass channel leads to a further channel section of the outlet channel, which leads from the inlet opening to the radial channel section.
  • the further channel section of the outlet channel runs parallel to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft and in particular lies on the central axis.
  • At least one pressure relief valve is arranged in each of the bypass channels.
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein the outlet of the carrier comprises an axial outlet opening.
  • the axial outlet opening is particularly advantageous if the outlet is to be used for another function that requires additional installation space.
  • an additional device such as a leak detector
  • this additional function would require additional radial installation space, which is often not available.
  • an axial installation space can be implemented in many cases without any disadvantages.
  • An additional device, such as a leak detector can therefore be connected to the axial outlet opening of the carrier without requiring additional radial installation space.
  • the scroll vacuum pump can therefore be built more slenderly.
  • a vacuum device can be or is connected to the axial outlet opening, wherein the vacuum device can in particular be a leak detection device.
  • the outlet channel may comprise a radially extending channel section and at least one further channel section leading from the radially extending channel section to the axial outlet opening.
  • the further channel section can run parallel to a central axis of the fixed spiral component that runs parallel to the axis of rotation.
  • the outlet of the carrier comprises a radial outlet opening in addition to the axial outlet opening, wherein the two outlet openings can be selectively closed so that the carrier can be operated with only a single outlet opening.
  • the outlet opening that is not required in each case can be closed by means of a plug, for example.
  • an opening can be formed in surrounding components, for example a hood, through which the respective outlet opening or a plug that is currently closing it is accessible.
  • the outlet channel can comprise a radially extending channel section that leads to the radial outlet opening, with a further channel section leading from a branch point of the radial channel section located between the inlet opening and the radial outlet opening to the axial outlet opening. It can be provided that a channel section that starts from a bypass opening formed in the spiral base leads to a junction point, in particular located between the inlet opening and the branch point leading to the axial outlet opening.
  • the axial outlet opening can be formed on a radially outer region of the carrier.
  • the radial position Ra of the axial outlet opening Ra > 0.5 * r, in particular Ra > 0.7 * r, in particular Ra > 0.8 * r apply when r is the radius of the beam.
  • the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement which interacts with the eccentric section of the drive shaft
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement, wherein the spiral grooves have a groove depth which is measured from the tip of the spiral walls to the spiral base along a central axis of the movable spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft, and a groove width measured perpendicular to the central axis
  • the ratio of groove depth to groove width is in a range from 3.7 to 4.2, in particular from 3.8 to 4.1, particularly preferably from 3.85 to 4.0 and/or wherein the ratio of groove depth to groove width is greater than 3.8, in
  • the pump system can achieve a comparatively high suction capacity.
  • the ratio of groove depth to groove width is constant over the entire spiral arrangement.
  • the groove depth can be 50 mm, for example.
  • the groove depth can be 52 mm. This results in even higher ratios of groove depth to groove width, for example in the range of 4.0 and 4.2, with the same groove width.
  • the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by them and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement cooperating with the eccentric section of the drive shaft
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base, as well as a carrier for the spiral arrangement, wherein in the movable spiral component and/or in the fixed spiral component one or more radially outer spiral walls have a thickness which is greater than the thickness of radially further inner spiral walls.
  • the greater thickness makes the radially outer spiral wall or walls more stable. This is particularly advantageous if the spiral wall in question is interrupted in the circumferential direction.
  • the carrier is provided with a gas inlet in a radially outer region, in the region of which the spiral wall or the spiral walls are interrupted in the circumferential direction, wherein at least one, preferably each, of the spiral walls interrupted in the circumferential direction is provided with the greater thickness.
  • the gas inlet can comprise a recess starting from the outer edge of the carrier, preferably extending radially inwards in a V-shape, or can be formed by such a recess.
  • the or each spiral wall of greater thickness lies on a circle.
  • the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the base thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement which interacts with the eccentric section of the drive shaft
  • the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base, as well as a carrier for the spiral arrangement
  • the spiral walls of the movable spiral component and/or the spiral walls of the fixed spiral component are provided with a sealing element at their end facing away from the spiral base, and wherein at least in one spiral wall the sealing element is guided up to the end of the spiral wall which reaches a gas inlet of the pump system.
  • the sealing element may be elongated in shape and extend continuously from a radially outer end to a radially inner end.
  • the sealing element has a length of more than 150 cm, in particular of approximately 160 cm.
  • the sealing element can consist of a thermoplastic material, in particular PTFE (polytetrafluoroethylene), or comprise such a material.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the sealing element is received in a groove of the respective spiral wall.
  • the gas inlet of the pump system can comprise a recess formed on the carrier of the movable spiral component.
  • the recess starts from the outer edge of the carrier and preferably extends radially inwards in a V-shape.
  • the scroll vacuum pumps according to the invention shown belong to a scroll vacuum pump system with several scroll vacuum pumps of different designs.
  • the scroll vacuum pumps of this system differ from one another in several respects, but have the same basic structure, which is described below.
  • Each scroll vacuum pump comprises a pumping system with a fixed spiral component 11 and a movable spiral component 13, which cooperate to pump during operation. Furthermore, each scroll vacuum pump comprises a drive shaft 16 which rotates about an axis of rotation 15 during operation and has an eccentric section 19 for driving the movable spiral component 13. Furthermore, each scroll vacuum pump is provided with an electric drive motor 21, 23, which serves to set the drive shaft 17 in rotation about the axis of rotation 15.
  • the electric drive motor comprises a radially inner motor rotor 21 and a radially outer motor stator 23.
  • the drive shaft 17 of each scroll vacuum pump is rotatably mounted on the pump housing 41 at two axially spaced bearing points 25, 27.
  • the The front rolling bearing 25 is designed as a fixed bearing, while the rear rolling bearing 27 is designed as a floating bearing.
  • a special feature of all scroll vacuum pumps in the system is that an arrangement is provided, also known as the cantilever concept, according to which the two bearing points 25, 27 are located on the side of the drive motor 21, 23 facing the eccentric section 19 of the drive shaft 17. All bearing points 25, 27 are thus located inside the pump housing 41 in front of the drive motor 21, 23.
  • the eccentric section 19 is integrally connected to the front end of the drive shaft 17 and the drive motor 21, 23 sits on the rear end of the drive shaft 17.
  • the drive motor 21, 23 can be pushed onto the rear end of the drive shaft 17, which simplifies the assembly and replacement of the drive motor or parts of the drive motor.
  • the balancing concept for balancing the rotating system comprising, among other things, the drive shaft 17 and the movable spiral component 13 comprises, in each scroll vacuum pump disclosed here, a front balancing weight 29 attached to the drive shaft 17 by means of a screw 38 and a rear balancing weight 31.
  • the front balancing weight 29 is arranged in the area of the front end of the drive shaft 17 and the eccentric section 19.
  • the rear balance weight 31 is located in front of the rear bearing 27 and thus in front of the drive motor.
  • Fig. 2a and 2b as well as Fig.
  • the rear balancing weight 31 is formed by a pressure element which is placed on the rear end of the drive shaft 17. Also in the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b is a front-mounted on the rear end of the drive shaft 17 Pressure element 87 ( Fig. 1b ), which is rotationally symmetrical and therefore does not serve as a balancing weight.
  • the pressure elements 87 and 31 are each connected to the drive shaft 17 by a central screw 83.
  • the motor rotor 21 is clamped between the rotationally symmetrical pressure element 87 or the pressure element 31, which is also designed as a balancing weight, on the one hand, and an abutment, wherein this abutment is formed by a shoulder 17a formed on the drive shaft 17.
  • the drive shafts 17 of the different scroll vacuum pumps are of identical construction. Despite different motor sizes within the system, only one drive shaft 17 is required for the system.
  • the drive motors of the scroll vacuum pumps of different designs differ, among other things, in terms of the inner diameter of the radially inner motor rotor 21. This is shown, for example, by the comparison of Fig. 2b and Fig. 3b .
  • sleeve elements 33 with different wall thicknesses are provided, which are arranged between the drive shaft 17 and the motor rotor 21.
  • a wave spring is arranged between the sleeve element 33 and the floating bearing 27.
  • a pin-shaped positioning element 85 serves as a positioning aid for the respective pressure element 87 or 31, as an anti-twisting device when tightening the central screw 83, and as a positive connection effective in the circumferential direction between the motor rotor 21 or the sleeve element 33 on the one hand and the drive shaft 17 on the other.
  • This positioning pin 85 extends parallel to the axis of rotation 15 of the drive shaft 17 and is arranged at a radial distance from the axis of rotation 15.
  • the positioning pin 85 can be pushed in the axial direction into a recess which is formed jointly by the drive shaft 17 on the one hand and the motor rotor 21 or the sleeve element 33 which is connected to the motor rotor 21 in a rotationally fixed manner.
  • the positioning pin 85 projects axially rearward and is received with its rear end in a positioning receptacle which is designed as a blind hole on the side of the pressure element 87 or 31 facing the rear end of the drive shaft 17.
  • the mentioned clamping of the motor rotor 21 by means of the pressure element 87 or 31 is carried out by the pressure element 87 or 31 being connected to the axially rear end of the sleeve element 33 (cf. Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b ) or with the motor rotor 21 (cf. Fig. 3a and 3b ) interacts.
  • a radial recess 101 is provided at the front end of the motor rotor 21 in the assembled state, which serves as a marking for the fitter and thus indicates the installation orientation of the motor rotor 21.
  • the drive motor is completely arranged within the pump housing 41, ie the The drive motor is surrounded by the pump housing 41 in the circumferential direction over its entire axial length. At its rear end, the pump housing 41 is closed by means of a separate motor cover 103.
  • a special feature of the scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b is that the motor covers 103 are identical despite different motor sizes.
  • the drive motor is smaller than in the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b .
  • the pump housing 41 accordingly has a greater radial wall thickness in this area.
  • the identical motor cover 103 can be screwed onto the rear end of the motor housing 41.
  • engine cover 103 is provided with a laser engraving (not shown). This facilitates variable design compared to printing.
  • the motor cover 103 has a receiving space which has an axial depth which is dimensioned such that the rear end of the drive motor which projects axially rearwardly out of the pump housing 41 is accommodated in this receiving space.
  • the motor rotor 21 is provided with cooling projections 47 that protrude in the axial direction on its rear end face.
  • cooling projections 47 are only arranged on this rear end face of the motor rotor 21 and the front end face of the motor rotor 21 does not have any such cooling projections. This advantageously saves axial installation space.
  • the cooling projections 47 are designed in such a way that they each act as a balancing weight.
  • the fixed spiral component 11 also referred to as the spiral housing, is screwed onto the front end of the pump housing 41 and is surrounded by a hood 105, which is also attached to the pump housing 41 and in which a fan 95 is also housed.
  • a special feature of the scroll vacuum pump system is that a set of fans 95 with different performance levels is provided, but which have the same dimensions. Not only fans 95 with a supply voltage of 24V are provided, but also those with a supply voltage of, for example, 48V or 230V. This increases the variability of the system.
  • the movable spiral component 13 is connected to the eccentric section 19 via a flange bearing 91 designed as a rolling bearing.
  • a thrust washer 93 is located axially between the movable spiral component 13 and the eccentric section 19.
  • a shim 94 is located between a circumferential shoulder of the drive shaft 17 at the transition to the eccentric section 19 and the flange bearing 91. The correct alignment in the circumferential direction between the fixed spiral component 11 and the pump housing 41 is ensured by a positioning pin 97.
  • the pump housing 41 is supported on a base formed by an electronics housing 43.
  • the electronics housing 43 comprises a housing part 43a which is provided on its underside with feet 107 made of rubber which are received in recesses formed on the underside and are arranged countersunk therein.
  • the electronics housings 43 of the various scroll vacuum pumps differ, among other things, with regard to a housing cover 43b that forms the lower cover of the housing part 43a. This will be discussed in more detail elsewhere.
  • Each electronic housing 43 houses an electronics unit 45 which includes electronic, electrical and electromechanical components which, among other things, serve to supply power to and control the respective scroll vacuum pump.
  • the scroll vacuum pumps of the scroll vacuum pump system according to the invention also differ from one another with regard to the electronics unit 45.
  • a special feature of the scroll vacuum pump system according to the invention is that the housing parts 43a of the different scroll vacuum pumps are identical in construction.
  • the housing parts 43a are each designed as a cast part. Despite different electronic equipment 45 for the individual scroll vacuum pumps, only one housing part 43a is therefore required.
  • the housing parts 43a differ slightly in terms of post-processing to adapt them to the respective electronic equipment 45.
  • post-processing is used, for example, to adapt openings to the geometry of plugs or cables of the electronic equipment 45, which must be accommodated on the housing part or passed through a wall of the housing part.
  • Post-processing can also consist of partially or completely removing the inner walls of a respective housing part 43a by milling in order to adapt the installation space available in the housing part 43a to the respective space requirements of the electronic equipment 45.
  • the pump housing 41 is screwed to the electronics housing 43.
  • the section BB at the bottom in the middle shows the area of the scroll vacuum pump where a gas ballast valve is arranged.
  • the gas ballast valves 79 are designed differently for the individual scroll vacuum pumps.
  • the gas ballast valve 79 is provided with a cover 81.
  • the gas ballast valve 79 each has a rotary knob 82 for making adjustments.
  • the gas to be pumped enters the pump system comprising the two spiral components 11, 13 via the inlet flange 77 and is expelled via the outlet flange 78.
  • the two scroll vacuum pumps according to Fig. 1a and 1b and 2a and 2b are each provided with a three-phase asynchronous motor 21, 23 for driving the drive shaft 17.
  • the two scroll vacuum pumps differ, among other things, in terms of their size.
  • the pump system with the two spiral components 11, 13 and the asynchronous motor with rotor 21 and stator 23 have Fig. 1a and 1b a smaller diameter than the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b , whereby - as already mentioned - the two drive shafts 17 are identical in construction and thus have the same size.
  • the diameter of the drive shaft 17 in the area of the sleeve element 33 is 24 mm in this embodiment.
  • the appropriately dimensioned sleeve element 33 which is pressed onto the motor rotor 21, serves to adapt the shaft 17 in this area to the respective inner diameter of the motor rotor 21.
  • the pump system also has a diameter that is larger than the pump system of the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b
  • the scroll vacuum pump system according to the invention is not limited to these electric drive motors.
  • a synchronous reluctance motor can also be provided as a rotary drive for the drive shaft 17.
  • the modular principle provided by the invention is particularly advantageous with regard to this variability desired in practice due to its diverse adaptability.
  • the balancing system for balancing the rotating system comprising in particular the drive shaft 17 and the movable spiral component 13 of the pump system comprises a front balancing weight 29 and a rear balancing weight 31.
  • the rear balancing weight 31 is located in front of the rear bearing point 27.
  • the pressure element 87 for clamping the motor rotor 21 is designed to be rotationally symmetrical.
  • the pressure element placed on the rear end of the drive shaft 17 at the same time forms the rear balancing weight 31.
  • the front balancing weight 29 is made of a material that has a higher density than the material of the rear balancing weight 31 due to the comparatively limited installation space available in the area of the eccentric section 19 of the drive shaft 17.
  • the front balancing weight 29 is made of brass and the rear balancing weight 31 is made of steel.
  • the two balancing weights 29, 31 are made of the same material, namely steel.
  • the eccentric drive formed by the drive shaft 17 with the eccentric section 19 is located inside the pump housing 41 and is surrounded by a deformable sleeve in the form of a bellows 89.
  • the bellows 89 serves on the one hand to seal the eccentric drive from the suction area of the scroll vacuum pump and on the other hand as a rotation lock for the movable spiral component 13.
  • the bellows 89 is attached to the side of the movable spiral component 13 facing the drive.
  • the rear end of the bellows 89 is attached to a housing base inside the pump housing 41 by means of screws.
  • Fig. 3c shows in sections perpendicular to the rotation axis 15 of the scroll vacuum pump Fig. 3a and 3b in the left illustration (section BB in Fig. 3b ) a view of the rear balancing weight 31 and in the right illustration (section AA in Fig. 3b ) the arrangement of a balancing section of the front balancing weight 39 in relation to the bellows 89, the flange bearing 91 and the eccentric section 19 of the drive shaft 17.
  • FIG. 3c shows that the rear balancing weight, which is screwed to the drive shaft 17 by means of the central screw 83 and clamps the motor rotor 21 in the manner explained above, widens conically radially outwards. While maintaining the basic geometry of this rear balancing weight 31, it can be comparatively easily optimally adapted to different drive motors during its manufacture.
  • the balancing section of the front balancing weight 29 shown in section is partially ring-shaped in such a way that the inner radius is adapted to the outer radius of the flange bearing 91.
  • the available installation space is thus optimally utilized.
  • the left illustration below shows the rear balancing weight 31 in a side view. Among other things, the holes 39a for the central screw 83 and the blind hole 39b for receiving the positioning pin 85 are shown.
  • Fig. 3d shows in the two illustrations on the left the structure of the front balancing weight 39, which is formed in one piece and - as mentioned above - can be made of different materials, in particular from materials of different densities such as brass on the one hand and steel on the other.
  • FIG. 3d shows an enlarged section of the Fig. 3b the arrangement of the front balancing weight 29 in the area of the eccentric section 19 of the drive shaft 17 and the flange bearing 91.
  • the balancing weight 29 comprises three balancing sections 35 which, when installed, follow one another along the rotational axis 15 of the drive shaft 17.
  • Each balancing section 35 has a partial ring shape, wherein, when installed, each balancing section points with its opening 37 towards the drive shaft 17 and encloses it.
  • balancing sections 35 differ from each other in terms of the width of their openings 37. This is evident from the perspective view at the top left in Fig. 3d as well as the top view at the bottom left in Fig. 3d to be taken.
  • each balancing section 35 is defined in a plane E perpendicular to the axis of rotation 15 (in the installed state) by a pitch circle with a constant radius along the central axis.
  • a balancing section 35 with a radius R1 comprises, in the installed state, a section 17b of the drive shaft 17 which is located immediately behind the eccentric section 19.
  • the adjacent balancing section 35 with the radius R2 comprises the flange bearing 91.
  • the third balancing section 35 is located in an axial region on which heads of fastening screws for attaching the flange bearing 91 to the movable spiral component 13 are arranged.
  • the radius of this balancing section 35 is therefore significantly larger than the radii R1, R2 of the other two balancing sections.
  • a special feature is that the two radii R1, R2 are not the same size and the two pitch circles are not arranged concentrically, as is particularly evident the illustration below left in Fig. 3d can be taken.
  • the center of the rear balancing section 35 in the installed state lies on the axis of rotation 15, since this balancing section includes the central section 17b of the drive shaft 17.
  • the other center of the pitch circle with the larger radius R2 lies accordingly outside the openings 37 of the balancing sections 35.
  • This design of the balancing weight 29 has the advantage that, without increasing the outer diameter, the center of mass of the middle balancing section 35 comprising the flange bearing 91 can be placed further radially outward than would be the case if the two centers coincided. In other words, a higher eccentric mass can be realized for this middle balancing section 35 without increasing the outer dimensions of the balancing weight 29.
  • Fig. 3e shows three views of the rear balancing weight 31 on the left, which illustrate its construction.
  • the balancing weight 31 is made in one piece.
  • the balancing weight 31 comprises two balancing sections 39 which widen conically radially outwards.
  • the balancing sections 39 each widen in a V-shape, defining an opening angle of approximately 20°.
  • the balancing weight 31 comprises a circular cylinder section 40, the central axis of which, when installed, coincides with the axis of rotation 15 of the drive shaft 17.
  • the thickness of this circular cylinder section 40 measured along the axis of rotation 15 is significantly smaller than the thickness of each balancing section 39.
  • Fig. 3b can be removed, the balancing weight 31 with its circular cylinder section 40 faces the rear end of the drive shaft 17 when installed.
  • the example of the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b It can be seen that the balancing weight 31 with its circular cylinder section 40 is inserted into the sleeve element 33.
  • the balancing section 39 located between the circular cylinder section 40 and the outer balancing section 39 is shortened in the radial direction compared to the outer balancing section 39, but apart from that it is congruent with it and aligned so as to overlap. Both balancing sections 39 therefore widen in a V-shape, i.e. in a projection along the axis of rotation 15, the outlines of the two balancing sections 39 are delimited by two straight lines that diverge radially outwards in a V-shape. In addition, the two outlines of the balancing sections 39 are delimited by a radially inner circular section that has a smaller radius than a respective radially outer circular section that forms the radially outer boundary of the respective outline.
  • the rear balancing weight 31 enables simple and cost-effective production as well as easy adaptation to the respective drive motor. However, adaptation is not absolutely necessary in every case.
  • the rear balancing weight 31 can be designed in such a way that it can be used with the asynchronous motor of a scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b , in particular with the sleeve element 33, as well as with the IPM motor of a scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b can work together.
  • a manufacturing arrangement 109 is shown in which a plurality of balancing weights 31 are arranged in a rosette-like manner on a circle. This illustrates that a plurality of balancing weights 31 can be manufactured by cutting from a flat material disk and then machining them individually.
  • Fig. 4 shows a view of the rear end of a scroll vacuum pump after Fig. 1a and 1b with the motor cover 103 removed. This shows the rear end face of the motor rotor 21, which is surrounded by a part of the motor stator 23.
  • the motor rotor 21 is provided with cooling projections 47 protruding in the axial direction only on this rear end face.
  • These cooling projections 47 are designed and arranged in such a way that they act as balancing weights.
  • the balancing concept of the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b therefore includes not only the front balancing weight 91 and the rear balancing weight 31 arranged in front of the second bearing point 27, but also the balancing weights 47 arranged on the rear end face of the motor rotor 21, which also serve for cooling.
  • These balancing weights or cooling projections 47 are plate-shaped and arranged in such a way that their wider side points in the circumferential direction. As a result, the cooling projections 47 can generate comparatively strong air movements during operation in the manner of blades in order to promote heat dissipation.
  • the Fig. 5a shows the electronic housing 43 of the scroll vacuum pump Fig. 3a and 3b , whose drive motor is a single-phase IPM motor with an operating voltage of 24V/DC.
  • the electronic equipment 45 includes a Sub-D connector, a standby switch, an on/off switch and USB ports.
  • Fig. 5b shows the electronic housing 43 of the scroll vacuum pumps after Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b , each of which has a three-phase asynchronous motor as the drive motor.
  • These asynchronous motors can be operated with an operating voltage of up to 480V/AC.
  • the three-phase asynchronous motors require a higher protection class (particularly IP44) than the single-phase IPM motor, for which a lower protection class (particularly IP40) is sufficient.
  • a housing cover 43b made of aluminum, for example, without its own seal is sufficient as a cover.
  • a recessed arrangement is provided for the housing cover 43b in the housing part 43a, with surfaces set back inwards relative to the underside of a surrounding outer wall serving as a support for the housing cover 43b and each being provided with a sealing material. Due to its recessed arrangement, the housing cover 43b cannot be seen from the side.
  • the housing cover 43b made of aluminum, for example, is placed on the underside of the housing part 43a.
  • the underside is - like the recessed support surfaces in the housing part 43a according to Fig. 5a - provided with a sealing material, whereby additionally the inside of the housing cover 43b is completely covered with a sealing material consisting, for example, of cellular rubber.
  • This provides a particularly effective seal for the electronics housing 43 in order to meet the requirements of the higher protection class.
  • the electronic housings 43 also differ in terms of the respective electronic equipment 45.
  • the electronic housing 43 according to Fig. 5a with a connection for a cold appliance plug 44, to which a power pack for supplying power to the scroll vacuum pump can be connected.
  • the electronic housing 43 is Fig. 5b provided with a different mains plug 44, for example a mains plug of type Harting.
  • the electronics housing 43 differs according to Fig. 5b from the electronics housing 43 according to Fig. 5a by the absence of the Sub-D connector, the standby switch, the on/off switch and the USB ports.
  • the openings provided for this purpose in the housing component 43a are covered, for example with a film. This means that the electronic housing 43 can be designed in accordance with Fig. 5b an IP protection class can be made possible.
  • Fig. 6a shows an overview of various views of a fixed spiral component 11, also referred to as a spiral housing, of a scroll vacuum pump according to the invention.
  • the three upper views in Fig. 6a are enlarged in Fig. 6b shown, whereas the three lower representations of the Fig. 6a enlarged in Fig. 6c are shown.
  • FIG. 7a an overview with various representations of a movable spiral component 13, also referred to as orbiter, for the spiral casing 11 according to the Fig. 6a , 6b and 6c .
  • the fixed spiral component 11 comprises a spiral arrangement with spiral walls 49 and spiral base 51 as well as a carrier 53 for the spiral arrangement.
  • the two radially outer spiral walls 49 lie on concentric circles and are interrupted in the circumferential direction. This creates a parallel pumping structure of parallel pumping channels formed by the respective spiral grooves 50, which merge into a helical pumping channel formed by a helical spiral groove 50 and delimited by a helical spiral wall 49.
  • the second part-circular spiral wall 49 viewed from the radial outside, has a greater thickness WD2 than the spiral-shaped spiral wall 49, which has a wall thickness WD1 in its radially further inner course.
  • WD2 3.71 mm
  • WD1 3.47 mm.
  • the stability of the circular spiral wall 49 interrupted in the circumferential direction is increased by this increased thickness WD2.
  • the spiral walls 49 are each provided with an elongated sealing element 75, also referred to as a tip seal, at their end facing away from the spiral base 51.
  • the sealing element 75 for the spiral wall 49 located furthest radially outward has a comparatively large length, since it continues to the spiral wall 49 located further radially inward and extends to the radially inner end of this spiral wall 49 located in the area of the central axis of the spiral housing 11.
  • a special feature of this long sealing element 75 is that it is located radially outward at the part-circular Spiral wall 49 is guided to the end 76 of this spiral wall 49, which extends to a gas inlet 67 (cf. Fig. 7a and 7b ) of the pumping system.
  • the gas pumped along the spiral grooves 50 from radially outside to radially inside can exit the spiral grooves 50 via a central inlet opening 55 and via two bypass openings 61a, 63a into a channel system of the fixed spiral component 11, described in more detail below.
  • These openings 55, 61a, 63a are each formed in the spiral base 51.
  • the two bypass openings 61a, 63a are arranged offset from one another in the circumferential direction and are located on the same radius with respect to a central axis of the spiral housing 11.
  • openings 56a, 61c, 63c Aligned with these openings 55, 61a, 63a are openings 56a, 61c, 63c formed on the side of the carrier 53 facing away from the spiral arrangement. These openings 56a, 61c, 63c serve to accommodate valves, which will be discussed in more detail elsewhere.
  • an axial outlet opening 65 is formed radially further outward, which can optionally either be closed or form an axial gas outlet of the spiral housing 11 and thus of the pumping system of the scroll vacuum pump.
  • the mentioned openings communicate with a channel system of the spiral casing 11, which is shown on the left and right in the illustrations.
  • Fig. 6c shown.
  • the central inlet opening 55 leads to an outlet channel 59 designed as a straight bore, which opens at the radial outlet 57 of the spiral casing 11.
  • the one bypass opening 63a leads directly to this outlet channel 59.
  • the channel section leading from there to the radial outlet 57 is thus not only a section of the outlet channel 59, but also forms a bypass channel 63 for gas originating from the bypass opening 63a.
  • bypass channel 61 leads from the further bypass opening 61c to the outlet channel 59.
  • This bypass channel 61 is part of a straight bore 64 which is introduced to produce the bypass channel 61.
  • This bore 64 and the outlet channel 69 run at an angle to one another which corresponds to the angular offset of the two bypass openings 61c, 63c in the circumferential direction.
  • the groove depth NT is comparatively large.
  • the groove depth is 50 mm.
  • a groove depth of 52 mm can be provided as an alternative. This then results in even larger ratios of groove depth to groove width.
  • the movable spiral component 13 also comprises a spiral arrangement with spiral walls 69 and spiral base 71 as well as a plate-shaped support 73 for the spiral arrangement.
  • the two radially outer spiral walls 69 run on concentric circles and are interrupted in the circumferential direction in the area of a gas inlet 67.
  • a radially inner spiral wall 69 runs in a spiral shape.
  • the spiral walls 69 are in turn provided with a sealing element 75 (tip seal) at their end facing away from the spiral base 71.
  • these spiral walls 69 are provided with a thickness WD2, which is greater than the thickness WD1 of the spiral spiral wall 69.
  • WD2 3.71 mm
  • WD1 3.46 mm.
  • the radially outer spiral groove 70 between the two part-circular spiral walls 69 has a groove width NB2, while the spiral-shaped spiral groove 70 delimited by the spiral spiral wall 69 has a groove width NB1.
  • NB2 12.92 mm
  • NB1 12.58 mm.
  • NT 50 mm
  • a groove depth of 52 mm can be provided as an alternative. This then results in even larger ratios of groove depth to groove width.
  • Fig. 8a shows in an overview different views of the spiral casing of Fig. 6a , 6b and 6c and the orbiter of Fig. 7a and 7b comprehensive pumping system of the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b .
  • the pumping system of the scroll vacuum pumps according to Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b is trained accordingly.
  • Fig. 8b shows enlarged the top left image (section AA) of Fig. 8a .
  • Fig. 8c shows an enlarged view of the top right (section BB) of Fig. 8a .
  • Fig. 8d shows enlarged the illustration below right (section CC) of Fig. 8a .
  • Fig. 8b The interaction of the interlocking spiral walls 49, 69 can be seen, which partially enclose crescent-shaped or sickle-shaped volumes.
  • gas enters the chamber via the gas inlet 67, which is in Fig. 8b is only indicated with regard to its position (see, for example, Fig. 7b ), incoming gas to the center of the pump system and via the inlet opening 55 into the outlet channel 59 when the outlet valve 56 (see e.g. Fig. 8d ) opens at sufficiently high pressure.
  • the pumped gas passes through the outlet channel 59 to the radial outlet 57 and thus to the outlet flange 78, if - as in Fig. 8d shown - the axial outlet opening 65 is closed by means of a plug 66.
  • the radial outlet 57 can be closed and the plug 66 removed to create an axial outlet from the pumping system.
  • Fig. 9 shows a concept referred to as a tapered gap design which can be provided in the inventive scroll vacuum pumps according to the present disclosure, namely in the region where the spirally extending spiral wall 49 of the fixed scroll member interacts with the spirally extending spiral wall 69 of the movable scroll member.
  • the numerical values indicate the radial distance (in mm) between the facing wall surfaces, i.e. the size of the radial gap between the wall surfaces.
  • the scroll vacuum pump is not in operation, i.e. the drive shaft does not rotate and the orbiter and thus its spiral wall 69 are stationary.
  • the spiral casing and the orbiter are at ambient temperature.
  • the special feature described here is that in this initial state the movable spiral wall 69 is arranged such that the gaps between the movable spiral wall 69 and the fixed spiral walls 49 each have a conical shape in the pumping direction P.
  • the course of the movable spiral wall 69 is selected such that when the scroll vacuum pump is running, i.e. during operation, according to state II, the deformation of the movable spiral wall 69 reduces the conicity of the gap, as can be seen from the distance values. In state II, the movable spiral wall 69 therefore runs almost parallel to the two fixed spiral walls 49. The deformation of the movable spiral wall 69 results from the higher temperatures and the movement of the orbiter.
  • Fig. 10 shows various external views of a scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b .
  • the pump housing 41 sits on the electronics housing 43 and is closed on the motor side by the motor cover 103 and on the opposite side by the hood 105.
  • the outlet flange 78 and the inlet flange 77 are also shown.
  • this pump housing 41 The special feature of this pump housing 41 is that the inlet flange 77, also referred to as the suction flange, is set back in this axial position relative to the highest point of the pump housing 41. This saves construction height. This is particularly advantageous when an alternative flange (not shown) is used, which is formed by an angle flange.
  • Such a recessed arrangement of the inlet flange 77 is also possible in the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b intended.

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Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem eine Scrollvakuumpumpe mit einem Pumpsystem, einer Antriebswelle, die einen Exzenterabschnitt zum Antreiben des Pumpsystems aufweist, und einem elektrischen Antriebsmotor für die Antriebswelle, wobei zumindest zwei entlang der Drehachse der Antriebswelle voneinander beabstandete Lagerstellen zur Drehlagerung der Antriebswelle vorgesehen sind, und wobei sich alle Lagerstellen auf der dem Exzenterabschnitt der Antriebswelle zugewandten Seite des Antriebsmotors und/oder zwischen einem vorderen Wuchtgewicht und einem hinteren Wuchtgewicht der Antriebswelle befinden.The invention relates, inter alia, to a scroll vacuum pump with a pump system, a drive shaft having an eccentric section for driving the pump system, and an electric drive motor for the drive shaft, wherein at least two bearing points spaced apart from one another along the axis of rotation of the drive shaft are provided for the rotary mounting of the drive shaft, and wherein all bearing points are located on the side of the drive motor facing the eccentric section of the drive shaft and/or between a front balancing weight and a rear balancing weight of the drive shaft.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft die Verbesserung von Scrollvakuumpumpen sowie von Scrollvakuumpumpen-Systemen mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart.The present disclosure relates to the improvement of scroll vacuum pumps and scroll vacuum pump systems with multiple scroll vacuum pumps of different designs.

Dabei umfassen die Scrollvakuumpumpen jeweils ein Pumpsystem, das ein feststehendes Spiralbauteil und ein mit diesem pumpwirksam zusammenwirkendes bewegliches Spiralbauteil umfasst, eine im Betrieb um eine Drehachse rotierende Antriebswelle mit einem Exzenterabschnitt zum Antreiben des beweglichen Spiralbauteils, und einen elektrischen Antriebsmotor für die Antriebswelle.The scroll vacuum pumps each comprise a pumping system which comprises a fixed spiral component and a movable spiral component which cooperates with the latter to pump, a drive shaft which rotates about an axis of rotation during operation and has an eccentric section for driving the movable spiral component, and an electric drive motor for the drive shaft.

Scrollvakuumpumpen sind grundsätzlich bekannt, z.B. aus EP 3 153 708 A2 , EP 3 617 511 A2 und EP 3 647 599 A2 .Scroll vacuum pumps are generally known, e.g. from EP 3 153 708 A2 , EP 3 617 511 A2 and EP 3 647 599 A2 .

Eine Scrollpumpe ist eine gegen Atmosphärendruck verdichtende Verdrängerpumpe, die sich unter anderem als Kompressor einsetzen lässt. Eine Scrollvakuumpumpe kann zur Erzeugung eines Vakuums in einem Rezipienten verwendet werden, der an einen Gaseinlass der Scrollvakuumpumpe angeschlossen ist.A scroll pump is a positive displacement pump that compresses against atmospheric pressure and can be used as a compressor, among other things. A scroll vacuum pump can be used to create a vacuum in a recipient that is connected to a gas inlet of the scroll vacuum pump.

Scrollvakuumpumpen werden auch als Spiralvakuumpumpen oder Spiralfördereinrichtungen bezeichnet. Das einer Scrollvakuumpumpe zugrundeliegende Pumpprinzip ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt und wird daher nachstehend nur kurz erläutert.Scroll vacuum pumps are also known as spiral vacuum pumps or spiral conveying devices. The pumping principle underlying a scroll vacuum pump is basically known from the state of the art and is therefore only briefly explained below.

Das Pumpsystem einer Scrollvakuumpumpe weist zwei ineinander verschachtelte bzw. ineinander gesteckte, beispielsweise archimedische, Spiralzylinder auf, die auch lediglich als Spiralen bezeichnet werden. Jeder Spiralzylinder umfasst dabei zumindest eine äquidistante Spiralwand mit einem an einer Stirnseite der Spiralwand vorgesehenen, insbesondere plattenförmigen, Träger, wobei die äußeren Windungen des Spiralzylinders, beispielsweise die zwei oder drei äußersten Windungen des Spiralzylinders, durch Wandabschnitte gebildet werden können, die vom Mittelpunkt der Spiralen jeweils einen in Umfangsrichtung konstanten Abstand aufweisen. Auch wenn diese Wandabschnitte streng genommen keine Spiralabschnitte, sondern Kreisabschnitte bilden, werden sie im Kontext der vorliegenden Offenbarung der Spirale zugerechnet und als Windungen der Spirale bezeichnet.The pumping system of a scroll vacuum pump has two nested or interlocked, for example Archimedean, spiral cylinders, which can also be referred to simply as spirals. Each spiral cylinder comprises at least one equidistant spiral wall with a support, in particular a plate-shaped support, provided on one end face of the spiral wall, wherein the outer turns of the spiral cylinder, for example the two or three outermost turns of the spiral cylinder, can be formed by wall sections which are each at a constant distance from the center of the spirals in the circumferential direction. Even if these wall sections do not strictly speaking form spiral sections but circular sections, in the context of the present disclosure they are attributed to the spiral and referred to as turns of the spiral.

Die Spiralzylinder sind dabei so ineinandergesteckt, dass die beiden Spiralzylinder abschnittsweise halbmond- bzw. sichelförmige Volumina umschließen. Eine der beiden Spiralen ist dabei unbeweglich bzw. feststehend im Gehäuse der Pumpe angeordnet, wohingegen die andere Spirale mitsamt ihres Trägers über den Exzenterabschnitt der Antriebswelle auf einer kreisförmigen Bahn bewegt werden kann, weshalb diese Spirale zusammen mit ihrem Träger auch als Orbiter bezeichnet wird. Dieses bewegliche Spiralbauteil führt somit eine sogenannte zentralsymmetrische Oszillation aus, was auch als "Orbitieren" oder "Wobbeln" bezeichnet wird. Ein zwischen den Spiralzylindern eingeschlossenes halbmondförmiges Volumen wandert während des Orbitierens des beweglichen Spiralbauteils innerhalb der Spiralen zunehmend nach innen, wodurch mittels des wandernden Volumens das zu pumpende Prozessgas von einem radial außenliegenden Gaseinlass des Pumpsystems nach radial innen zu einem insbesondere in der Spiralmitte befindlichen Gasauslass des Pumpsystems gefördert wird.The spiral cylinders are inserted into one another in such a way that the two spiral cylinders enclose crescent-shaped or sickle-shaped volumes in sections. One of the two spirals is immobile or fixed in the housing of the pump, whereas the other spiral, together with its carrier, can be moved on a circular path via the eccentric section of the drive shaft, which is why this spiral together with its carrier is also referred to as an orbiter. This movable spiral component thus carries out a so-called centrally symmetrical oscillation, which is also referred to as "orbiting" or "wobbling". A crescent-shaped volume enclosed between the spiral cylinders migrates increasingly inwards within the spirals as the movable spiral component orbits, whereby the process gas to be pumped is conveyed by means of the migrat-ing volume from a radially outer gas inlet of the pump system radially inwards to a gas outlet of the pump system, which is located in the middle of the spiral.

Der Exzenterantrieb, also die Antriebswelle mit dem Exzenterabschnitt, befindet sich innerhalb des Gehäuses der Scrollvakuumpumpe auf der der Spirale des Orbiters abgewandten Seite des Trägers und ist in der Praxis meistens von einer verformbaren Hülse, beispielsweise einem Wellbalg, umgeben, der einerseits zur Abdichtung des Antriebs gegenüber dem Ansaugbereich und andererseits als Drehsicherung für den Orbiter dient, da sich diese anderenfalls, also ohne eine Drehsicherung, um sich selbst drehen könnte. Um diese Drehsicherung zu gewährleisten, kann beispielsweise die verformbare Hülse an einem ersten Ende mit dem Träger verbunden sein, wohingegen das dem ersten Ende gegenüberliegende zweite Ende der verformbaren Hülse mittels mehrerer Befestigungsmittel im Inneren des Gehäuses am Gehäusegrund verschraubt sein kann.The eccentric drive, i.e. the drive shaft with the eccentric section, is located inside the housing of the scroll vacuum pump on the side of the carrier facing away from the spiral of the orbiter and is in practice usually surrounded by a deformable sleeve, for example a bellows, which on the one hand serves to Seals the drive against the intake area and on the other hand serves as an anti-rotation device for the orbiter, since otherwise, i.e. without an anti-rotation device, it could rotate on itself. To ensure this anti-rotation device, for example, the deformable sleeve can be connected to the carrier at a first end, whereas the second end of the deformable sleeve opposite the first end can be screwed to the housing base by means of several fastening means inside the housing.

Die Baugruppe umfassend den Orbiter und die verformbare Hülse (z.B. Wellbalg) kann im Rahmen der Pumpenmontage vormontiert werden, so dass diese Baugruppe anschließend als eine Einheit in das Pumpengehäuse eingesetzt werden kann, woraufhin das erwähnte zweite Ende der verformbaren Hülse am Gehäusegrund mit den Befestigungsmitteln verschraubt werden kann.The assembly comprising the orbiter and the deformable sleeve (e.g. bellows) can be pre-assembled during pump assembly so that this assembly can then be inserted into the pump housing as a unit, whereupon the aforementioned second end of the deformable sleeve can be screwed to the housing base using the fastening means.

Die nachfolgenden Aspekte der Erfindung können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, sofern sie einander nicht widersprechen. Bei diesen Aspekten handelt es sich um die in den Ansprüchen definierten Aspekte sowie um deren in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der Figurenbeschreibung, angegebenen Weiterbildungen, auch als Ausführungsformen oder Ausführungsbeispiele bezeichnet.The following aspects of the invention can be combined with one another in any way, provided they do not contradict one another. These aspects are the aspects defined in the claims and the further developments thereof specified in the following description, including the description of the figures, also referred to as embodiments or exemplary embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung sind zumindest zwei entlang der Drehachse voneinander beabstandete Lagerstellen zur Drehlagerung der Antriebswelle vorgesehen, wobei sich alle Lagerstellen auf der dem Exzenterabschnitt zugewandten Seite des Antriebsmotors und/oder zwischen einem vorderen Wuchtgewicht und einem hinteren Wuchtgewicht der Antriebswelle befinden.According to a first aspect of the invention, at least two bearing points spaced apart along the axis of rotation are provided for the rotary mounting of the drive shaft, wherein all bearing points are located on the side of the drive motor facing the eccentric section and/or between a front balancing weight and a rear balancing weight of the drive shaft.

Mit anderen Worten befindet sich der Antriebsmotor hinter den Lagerstellen, d.h. hinter dem Antriebsmotor befindet sich keine Lagerstelle mehr. Dies vereinfacht die Montage und das Austauschen des Antriebsmotors oder von Teilen des Antriebsmotors, insbesondere des Motorrotors oder einer den Motorrotor umfassenden Einheit. Dieses Konzept bedeutet eine Abkehr von einer herkömmlichen Anordnung, bei welcher ein als Asynchronmotor ausgebildeter Antriebsmotor zwischen zwei längs der Drehachse beabstandeten Lagerstellen angeordnet ist.In other words, the drive motor is located behind the bearings, i.e. there is no longer a bearing behind the drive motor. This simplifies the assembly and replacement of the drive motor or parts of the drive motor, in particular the motor rotor or a unit comprising the motor rotor. This concept represents a departure from a conventional arrangement in which a drive motor designed as an asynchronous motor is arranged between two bearing points spaced apart along the axis of rotation.

Gemäß einigen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass der Exzenterabschnitt mit dem vorderen Ende der Antriebswelle verbunden ist und der Antriebsmotor auf dem hinteren Ende der Antriebswelle sitzt.According to some further developments, it can be provided that the eccentric section is connected to the front end of the drive shaft and the drive motor is located on the rear end of the drive shaft.

In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist. Insbesondere ist dabei der Antriebsmotor zumindest über mehr als die Hälfte seiner axialen Länge, bevorzugt über seine gesamte axiale Länge, von dem Pumpengehäuse in Umfangsrichtung umgeben.In some embodiments, it can be provided that the drive motor is arranged at least partially, preferably completely, within the pump housing. In particular, the drive motor is surrounded by the pump housing in the circumferential direction at least over more than half of its axial length, preferably over its entire axial length.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse an seinem hinteren Ende mittels eines separaten Motordeckels verschlossen ist. Wenn der Antriebsmotor nicht vollständig innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist, kann der Motordeckel einen Aufnahmeraum mit einer axialen Tiefe aufweisen, die so bemessen ist, dass dieser Aufnahmeraum ein axial nach hinten aus dem Pumpengehäuse heraus vorstehendes hinteres Ende des Antriebsmotors aufnehmen kann.It can be provided that the pump housing is closed at its rear end by means of a separate motor cover. If the drive motor is not arranged completely within the pump housing, the motor cover can have a receiving space with an axial depth that is dimensioned such that this receiving space can accommodate a rear end of the drive motor that projects axially backwards out of the pump housing.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen dieses Aspektes der Erfindung kann es sich bei dem elektrischen Antriebsmotor der Scrollvakuumpumpe um einen Asynchronmotor handeln.According to preferred embodiments of this aspect of the invention, the electric drive motor of the scroll vacuum pump may be an asynchronous motor.

Alternativ kann der elektrische Antriebsmotor ein Synchronmotor sein.Alternatively, the electric drive motor can be a synchronous motor.

Insbesondere kann der elektrische Antriebsmotor als ein IPM-Motor ausgebildet sein (IPM = Internal Permanent Magnet).In particular, the electric drive motor can be designed as an IPM motor (IPM = Internal Permanent Magnet).

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor ein Synchron-Reluktanzmotor ist.It can also be provided that the drive motor is a synchronous reluctance motor.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist auf das hintere Ende der Antriebswelle stirnseitig ein Wuchtgewicht aufgesetzt.According to a second aspect of the invention, a balancing weight is placed on the front side of the rear end of the drive shaft.

Ein Vorteil dieser Anordnung des Wuchtgewichts besteht darin, dass nicht an anderer Stelle Bauraum für das Wuchtgewicht bereitgestellt werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Wuchtgewicht zusätzlich zum Auswuchten des rotierenden Systems eine oder mehrere Zusatzfunktionen übernehmen kann. Insbesondere kann das stirnseitig aufgesetzte Wuchtgewicht dazu dienen, den Rotor des Antriebsmotors einzuspannen.One advantage of this arrangement of the balancing weight is that no installation space has to be provided elsewhere for the balancing weight. Another advantage is that the balancing weight can take on one or more additional functions in addition to balancing the rotating system. In particular, the balancing weight attached to the front can be used to clamp the rotor of the drive motor.

Das während des Betriebs rotierende Wuchtgewicht erzeugt Luftverwirbelungen im Motorraum und kann hierdurch einen Kühleffekt bewirken und zur Kühlung des Antriebsmotors zumindest beitragen. Auf die Anordnung von Kühlrippen am Motorrotor kann auf diese Weise verzichtet werden, so dass der hierdurch frei gewordene Bauraum im Motorraum für das Wuchtgewicht genutzt werden kann.The balancing weight rotating during operation creates air turbulence in the engine compartment and can thereby have a cooling effect and at least contribute to cooling the drive motor. In this way, the arrangement of cooling fins on the motor rotor can be dispensed with, so that the space freed up in the engine compartment can be used for the balancing weight.

Hierbei bedeutet "aufgesetzt" nicht zwangsläufig, dass das Wuchtgewicht die Antriebswelle berührt. Das Wuchtgewicht befindet sich hinter der Antriebswelle und ist mit der Antriebswelle derart verbunden, dass es während des Betriebs gemeinsam mit der Antriebswelle rotiert.In this case, "mounted" does not necessarily mean that the balancing weight touches the drive shaft. The balancing weight is located behind the drive shaft and is connected to the drive shaft in such a way that it rotates together with the drive shaft during operation.

Das Wuchtgewicht kann beispielsweise mit der Antriebswelle verschraubt sein.The balancing weight can, for example, be screwed to the drive shaft.

Zum Verschrauben des Wuchtgewichts mit der Antriebswelle kann eine zentrale Schraube vorgesehen sein, deren Schaft mit der Drehachse zusammenfällt.To screw the balancing weight to the drive shaft, a central screw can be provided, the shaft of which coincides with the axis of rotation.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Positionierung des Wuchtgewichts in Umfangsrichtung relativ zur Antriebswelle durch eine Positionierhilfe vorgegeben ist.According to some embodiments, it can be provided that the positioning of the balancing weight in the circumferential direction relative to the drive shaft is predetermined by a positioning aid.

Die Positionierhilfe kann ein mit radialem Abstand von der Drehachse angeordnetes Positionierelement sowie eine Positionieraufnahme für einen Teil des Positionierelements umfassen, wobei das Positionierelement an der Antriebswelle angeordnet und die Positionieraufnahme am Wuchtgewicht ausgebildet ist, oder umgekehrt. Das Positionierelement kann beispielsweise stiftförmig ausgebildet sein und sich parallel zur Drehachse erstrecken.The positioning aid can comprise a positioning element arranged at a radial distance from the axis of rotation and a positioning receptacle for a part of the positioning element, wherein the positioning element is arranged on the drive shaft and the positioning receptacle is formed on the balancing weight, or vice versa. The positioning element can, for example, be pin-shaped and extend parallel to the axis of rotation.

Das Positionierelement kann bei der Montage in axialer Richtung in eine Aussparung einschiebbar sein. Die Aussparung kann in der Antriebswelle ausgebildet sein. Alternativ kann die Aussparung gemeinsam von der Antriebswelle einerseits und einem Motorrotor des Antriebsmotors oder einem mit dem Motorrotor des Antriebsmotors drehfest verbundenen, radial inneren Hülsenelement andererseits gebildet sein.During assembly, the positioning element can be inserted into a recess in the axial direction. The recess can be formed in the drive shaft. Alternatively, the recess can be formed jointly by the drive shaft on the one hand and a motor rotor of the drive motor or a radially inner sleeve element that is connected in a rotationally fixed manner to the motor rotor of the drive motor on the other hand.

Gemäß einigen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor einen radial inneren Motorrotor und einen radial äußeren Motorstator umfasst, wobei der Motorrotor zwischen einem Widerlager und dem auf das hintere Ende der Antriebswelle aufgesetzten Wuchtgewicht eingespannt ist.According to some further developments, it can be provided that the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor is clamped between an abutment and the balancing weight placed on the rear end of the drive shaft.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor einen radial inneren Motorrotor umfasst, der direkt oder mittels eines mit dem Motorrotor drehfest verbundenen, radial inneren Hülsenelement auf die Antriebswelle aufgeschoben ist, insbesondere mit einer Spielpassung, wobei zwischen dem Motorrotor und dem Hülsenelement einerseits und der Antriebswelle andererseits eine in Umfangsrichtung wirksame Formschlussverbindung vorgesehen ist.According to some embodiments, it can be provided that the drive motor comprises a radially inner motor rotor, which is pushed onto the drive shaft directly or by means of a radially inner sleeve element that is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner, in particular with a clearance fit, wherein a form-fitting connection effective in the circumferential direction is provided between the motor rotor and the sleeve element on the one hand and the drive shaft on the other hand.

Die Formschlussverbindung kann durch ein Positionierelement einer Positionierhilfe gebildet sein, durch welche die Positionierung des Wuchtgewichts in Umfangsrichtung relativ zur Antriebswelle vorgegeben ist. Bei dem Positionierelement und/oder der Positionierhilfe kann es sich um das vorstehend beschriebene Positionierelement bzw. die vorstehend beschriebene Positionierhilfe handeln.The positive connection can be formed by a positioning element of a positioning aid, by which the positioning of the balancing weight in the circumferential direction relative to the drive shaft is predetermined. The positioning element and/or the positioning aid can be the positioning element or the positioning aid described above.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Motorrotor des Antriebsmotors mit einem radial inneren Hülsenelement versehen ist, das mit dem Motorrotor drehfest verbunden und mit dem der Motorrotor auf die Antriebswelle aufgeschoben ist, insbesondere mit einer Spielpassung. Bei dem Hülsenelement kann es sich um das vorstehend beschriebene Hülsenelement handeln.According to some embodiments, it can be provided that the motor rotor of the drive motor is provided with a radially inner sleeve element which is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner and with which the motor rotor is pushed onto the drive shaft, in particular with a clearance fit. The sleeve element can be the sleeve element described above.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst der Antriebsmotor einen radial inneren Motorrotor und einen radial äußeren Motorstator, wobei der Motorrotor mit einem radial inneren Hülsenelement versehen ist, das mit dem Motorrotor drehfest verbunden und mit dem der Motorrotor auf die Antriebswelle aufgeschoben ist, insbesondere mit einer Spielpassung.According to a third aspect of the invention, the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor is provided with a radially inner sleeve element which is connected to the motor rotor in a rotationally fixed manner and with which the motor rotor is pushed onto the drive shaft, in particular with a clearance fit.

Bei dem Hülsenelement handelt es sich insbesondere um das vorstehend beschriebene Hülsenelement.The sleeve element is in particular the sleeve element described above.

Mit einem derartigen Hülsenelement kann der Innendurchmesser des Motorrotors an den Außendurchmesser des betreffenden Abschnitts der Antriebswelle angepasst werden. Dies kann beispielsweise bei einem System mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart von Vorteil sein, die sich hinsichtlich des Innendurchmessers des Motorrotors voneinander unterscheiden. Insbesondere wird es hierdurch ermöglicht, eine Antriebswelle für unterschiedliche Motorrotoren zu verwenden.With such a sleeve element, the inner diameter of the motor rotor can be adapted to the outer diameter of the relevant section of the drive shaft. This can be advantageous, for example, in a system with several scroll vacuum pumps of different designs that differ from one another in terms of the inner diameter of the motor rotor. In particular, this makes it possible to use one drive shaft for different motor rotors.

Das Hülsenelement kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.The sleeve element can be designed in one piece or in several parts.

Der Motorrotor und das Hülsenelement können miteinander verpresst sein.The motor rotor and the sleeve element can be pressed together.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Hülsenelement mit einer umlaufenden Schulter versehen ist, an welcher der Motorrotor anliegt. Diese Schulter kann ein Widerlager für den Motorrotor bilden, der zwischen diesem Widerlager und einem Spannelement eingespannt werden kann. Das Spannelement kann beispielsweise auf das hintere Ende der Antriebswelle stirnseitig aufgesetzt sein. Insbesondere kann es sich bei dem Spannelement um ein Wuchtgewicht handeln, insbesondere das vorstehend beschriebene Wuchtgewicht.Furthermore, it can be provided that the sleeve element is provided with a circumferential shoulder against which the motor rotor rests. This shoulder can form an abutment for the motor rotor, which can be clamped between this abutment and a clamping element. The clamping element can, for example, be placed on the front side of the rear end of the drive shaft. In particular, the clamping element can be a balancing weight, in particular the balancing weight described above.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Antriebswelle mit einer umlaufenden Schulter versehen ist, an welcher das Hülsenelement anliegt. Die Schulter der Antriebswelle kann ein Widerlager für das Hülsenelement bilden, wenn dieses bei der Montage eingespannt wird. Beispielsweise kann das Hülsenelement zwischen diesem Widerlager und einem auf das hintere Ende der Antriebswelle stirnseitig aufgesetzten Spannelement eingespannt sein. Bei dem Spannelement kann es sich beispielsweise um ein Wuchtgewicht handeln, insbesondere um das vorstehend beschriebene Wuchtgewicht.Furthermore, it can be provided that the drive shaft is provided with a circumferential shoulder against which the sleeve element rests. The shoulder of the drive shaft can form an abutment for the sleeve element when it is clamped during assembly. For example, the sleeve element can be clamped between this abutment and a clamping element placed on the front side of the rear end of the drive shaft. The clamping element can be, for example, a balancing weight, in particular the balancing weight described above.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung, der ein Scrollvakuumpumpen-System mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart betrifft, sind die Antriebswellen der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen baugleich.According to a fourth aspect of the invention, which relates to a scroll vacuum pump system with several scroll vacuum pumps of different designs, the drive shafts of the different scroll vacuum pumps are identical in construction.

Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Reduzierung der Anzahl unterschiedlicher Bauteile, da die gleiche Antriebswelle für die unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen verwendet werden kann.This results in an advantageous reduction in the number of different components, since the same drive shaft can be used for the different scroll vacuum pumps.

Beispielsweise können sich die Scrollvakuumpumpen hinsichtlich des Innendurchmessers eines radial inneren Motorrotors des Antriebsmotors voneinander unterscheiden, wobei zur Anpassung der Antriebswellen an die unterschiedlichen Innendurchmesser Hülsenelemente mit unterschiedlichen Wandstärken vorgesehen sind, die jeweils zwischen Antriebswelle und Motorrotor angeordnet sind.For example, the scroll vacuum pumps can differ from one another with regard to the inner diameter of a radially inner motor rotor of the drive motor, whereby sleeve elements with different wall thicknesses are provided to adapt the drive shafts to the different inner diameters, each of which is arranged between the drive shaft and the motor rotor.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Motorrotoren jeweils drehfest mit dem Hülsenelement verbunden und mit dem Hülsenelement auf die Antriebswelle aufgeschoben sind, insbesondere mit einer Spielpassung.It can be provided that the motor rotors are each connected to the sleeve element in a rotationally fixed manner and are pushed onto the drive shaft with the sleeve element, in particular with a clearance fit.

Dabei kann vorgesehen sein, dass jeweils der Motorrotor und das Hülsenelement miteinander verpresst sind.It can be provided that the motor rotor and the sleeve element are pressed together.

Nach einem fünften Aspekt der Erfindung ist die Antriebswelle mit einem vorderen Wuchtgewicht und mit einem hinteren Wuchtgewicht versehen, wobei sich das vordere Wuchtgewicht und das hintere Wuchtgewicht hinsichtlich des Materials, aus dem sie gefertigt sind, voneinander unterscheiden.According to a fifth aspect of the invention, the drive shaft is provided with a front balancing weight and with a rear balancing weight, wherein the front balancing weight and the rear balancing weight differ from each other with regard to the material from which they are made.

Durch das Konzept, für die Wuchtgewichte unterschiedliche Materialien einzusetzen, wird ein zusätzlicher Parameter geschaffen, der variiert werden kann, um die Wuchtgewichte an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen.The concept of using different materials for the balancing weights creates an additional parameter that can be varied to adapt the balancing weights to the respective conditions.

Bei einem System von Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart kann beispielsweise aufgrund unterschiedlich großer Pumpsysteme der für ein Wuchtgewicht zur Verfügung stehende Bauraum unterschiedlich groß sein, was aber nicht zwangsläufig bedeuten muss, dass bei kleinerem Bauraum auch eine kleinere Wuchtmasse benötigt wird, da die benötigte Wuchtmasse von den Eigenschaften des gesamten rotierenden Systems abhängig ist. Mit anderen Worten kann es bei einem derartigen Scrollvakuumpumpen-System erforderlich sein, in einem vergleichsweise kleinen Bauraum eine vergleichsweise große Wuchtmasse unterzubringen, um den jeweiligen Erfordernissen des Wuchtens zu genügen, dabei konstruktive Anpassungen aber zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.In a system of scroll vacuum pumps of different designs, the space available for a balancing weight can vary in size due to pump systems of different sizes, for example, but this does not necessarily mean that a smaller balancing mass is required for a smaller installation space, since the required balancing mass depends on the properties of the entire rotating system. In other words, in such a scroll vacuum pump system it may be necessary to accommodate a comparatively large balancing mass in a comparatively small installation space. in order to meet the respective balancing requirements, while avoiding or at least minimizing structural adjustments.

Durch die Wahl eines Materials höherer Dichte für eines der Wuchtgewichte kann dessen Masse erhöht werden, ohne dass für dieses Wuchtgewicht ein größerer Bauraum benötigt wird.By choosing a higher density material for one of the balancing weights, its mass can be increased without requiring a larger installation space for this balancing weight.

Vorteilhafte Weiterbildungen können also vorsehen, dass das Material des einen Wuchtgewichts eine größere Dichte besitzt als das Material des anderen Wuchtgewichts. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es das vordere Wuchtgewicht ist, dessen Material eine größere Dichte besitzt. Hierdurch können unterschiedlich große Pumpsysteme bei gleichen Abmessungen des verbleibenden rotierenden Systems durch Wuchtgewichte unterschiedlicher Dichte kompensiert werden.Advantageous further developments can therefore provide that the material of one balancing weight has a greater density than the material of the other balancing weight. In particular, it can be provided that it is the front balancing weight whose material has a greater density. This allows pump systems of different sizes to be compensated for by balancing weights of different densities while the remaining rotating system has the same dimensions.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das vordere Wuchtgewicht aus Messing und das hintere Wuchtgewicht aus Stahl gefertigt ist.In particular, it can be provided that the front balancing weight is made of brass and the rear balancing weight is made of steel.

Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung, der ein Scrollvakuumpumpen-System mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart betrifft, unterscheiden sich die Scrollvakuumpumpen hinsichtlich des Pumpsystems, wobei die Antriebswelle mit einem vorderen Wuchtgewicht und mit einem hinteren Wuchtgewicht versehen ist, und wobei sich die Scrollvakuumpumpen hinsichtlich des vorderen Wuchtgewichts und/oder des hinteren Wuchtgewichts voneinander unterscheiden.According to a sixth aspect of the invention, which relates to a scroll vacuum pump system with several scroll vacuum pumps of different designs, the scroll vacuum pumps differ with regard to the pumping system, wherein the drive shaft is provided with a front balancing weight and with a rear balancing weight, and wherein the scroll vacuum pumps differ from one another with regard to the front balancing weight and/or the rear balancing weight.

Nach einem siebten Aspekt der Erfindung ist die Antriebswelle mit wenigstens einem Wuchtgewicht versehen, wobei das Wuchtgewicht mehrere entlang einer Längsachse, die im eingebauten Zustand parallel zur Drehachse der Antriebswelle verläuft, aufeinanderfolgende Wuchtabschnitte umfasst, die jeweils eine Teilringform aufweisen und mit ihrer Öffnung zur Antriebswelle hin weisend diese umfassen, und wobei sich die Wuchtabschnitte hinsichtlich der Weite ihrer Öffnungen voneinander unterscheiden.According to a seventh aspect of the invention, the drive shaft is provided with at least one balancing weight, wherein the balancing weight comprises a plurality of balancing sections which are arranged along a longitudinal axis, which in the installed state runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft, and each of which has a partial ring shape and enclose the drive shaft with their opening facing the drive shaft, and wherein the balancing sections differ from one another with regard to the width of their openings.

Durch ein derart unterschiedliche Wuchtabschnitte aufweisendes Wuchtgewicht kann ein zur Verfügung stehender Bauraum optimal ausgenutzt werden.By using a balancing weight with such different balancing sections, the available installation space can be optimally utilized.

Bei dem die unterschiedlichen Wuchtabschnitte aufweisenden Wuchtgewicht kann es sich um das vordere Wuchtgewicht der Antriebswelle handeln, die zusätzlich ein hinteres Wuchtgewicht aufweist.The balancing weight having the different balancing sections can be the front balancing weight of the drive shaft, which also has a rear balancing weight.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass im eingebauten Zustand die Öffnungsweiten der Wuchtabschnitte in Richtung des Pumpsystems zunehmen.In some embodiments, it can be provided that in the installed state the opening widths of the balancing sections increase in the direction of the pump system.

Ferner kann vorgesehen sein, dass im eingebauten Zustand ein Wuchtabschnitt bezogen auf die Drehachse der Antriebswelle in Höhe des Exzenterabschnitts der Antriebswelle angeordnet ist.Furthermore, it can be provided that in the installed state a balancing section is arranged relative to the axis of rotation of the drive shaft at the level of the eccentric section of the drive shaft.

Die Öffnung jedes Wuchtabschnitts kann in einer Ebene senkrecht zur Längsachse durch einen Teilkreis mit einem entlang der Längsachse konstanten Radius definiert sein, wobei sich die Öffnungen der Wuchtabschnitte hinsichtlich der Grö-ße der Radien voneinander unterscheiden.The opening of each balancing section can be defined in a plane perpendicular to the longitudinal axis by a pitch circle with a radius constant along the longitudinal axis, wherein the openings of the balancing sections differ from one another with regard to the size of the radii.

Vorzugsweise sind die Teilkreise nicht konzentrisch angeordnet.Preferably, the pitch circles are not arranged concentrically.

Die Teilkreise können jeweils einen Winkel im Bereich von 120° bis 180° umfassen, insbesondere im Bereich von 150° und 170°.The partial circles can each cover an angle in the range of 120° to 180°, in particular in the range of 150° and 170°.

Das Wuchtgewicht kann einstückig ausgeführt sein. Hierdurch ist es möglich, das Wuchtgewicht durch spanende Bearbeitung aus einem einzigen Ausgangswerkstück zu fertigen.The balancing weight can be made in one piece. This makes it possible to manufacture the balancing weight from a single workpiece by machining.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Mittelpunkte aller Teilkreise von zumindest zwei Punktabschnitten, insbesondere von allen Punktabschnitten, in einer Ebene liegen, in der auch die Halbierenden der von den Teilkreisen umfassten Winkel liegen.Furthermore, it can be provided that the centers of all partial circles of at least two point sections, in particular of all point sections, lie in a plane in which the bisectors of the angles encompassed by the partial circles also lie.

Nach einem achten Aspekt der Erfindung ist die Antriebswelle mit wenigstens einem Wuchtgewicht versehen, das zumindest einen Wuchtabschnitt umfasst, der sich in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse, die im eingebauten Zustand parallel zur Drehachse der Antriebswelle verläuft, radial nach außen konisch erweitert.According to an eighth aspect of the invention, the drive shaft is provided with at least one balancing weight which comprises at least one balancing section which widens conically radially outwards in a plane perpendicular to a longitudinal axis which, in the installed state, runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft.

Im Hinblick auf eine Serienproduktion von Scrollvakuumpumpen und den daraus resultierenden Bedarf an einer entsprechend großen Anzahl von Wuchtgewichten ermöglicht die konische Gestalt des Wuchtgewichts eine Material- und Kostenoptimierung. Die Konusform ermöglicht eine gedachte rosettenartige Anordnung mehrerer Wuchtabschnitte um eine Mittelachse, was gleichbedeutend damit ist, dass die kreisförmige Fläche und damit das Material eines kreisscheibenförmigen Ausgangswerkstücks optimal genutzt, sozusagen also eine hohe Packungsdichte von Wuchtgewichten in dem Werkstück realisiert werden kann. Der Anteil des für die Herstellung der Wuchtgewichte ungenutzten Materials kann somit minimiert werden.With regard to the series production of scroll vacuum pumps and the resulting need for a correspondingly large number of balancing weights, the conical shape of the balancing weight enables material and cost optimization. The conical shape enables an imaginary rosette-like arrangement of several balancing sections around a central axis, which means that the circular surface and thus the material of a circular disk-shaped starting workpiece can be used optimally, so to speak, a high packing density of balancing weights can be achieved in the workpiece. The proportion of material unused for the production of the balancing weights can thus be minimized.

Die Längsachse kann mit der Drehachse zusammenfallen. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich der Wuchtabschnitt V-förmig erweitert und damit einen Öffnungswinkel im Bereich von 10° bis 30° definiert, insbesondere im Bereich von 15° bis 25°.The longitudinal axis can coincide with the axis of rotation. It can be provided that the balancing section widens in a V-shape and thus defines an opening angle in the range of 10° to 30°, in particular in the range of 15° to 25°.

In einer Projektion entlang der Drehachse kann der Umriss des Wuchtabschnitts von zwei V-förmig radial nach außen divergierenden Geraden, einem radial inneren Kreisabschnitt und einem radial äußeren Kreisabschnitt begrenzt sein. Der radial innere Kreisabschnitt kann einen kleineren Radius aufweisen als der radial äußere Kreisabschnitt. Ein gedachter Kreis, auf dem der radial innere Kreisabschnitt liegt und dessen Mittelpunkt vorzugsweise auf der Längsachse liegt, kann vollständig innerhalb des Umrisses des Wuchtabschnitts liegen. Alternativ oder zusätzlich kann ein gedachter Kreis, auf dem der radial äußere Kreisabschnitt liegt, den Umriss des Wuchtabschnitts vollständig enthalten.In a projection along the axis of rotation, the outline of the balancing section can be delimited by two straight lines diverging radially outwards in a V-shape, a radially inner circular section and a radially outer circular section. The radially inner circular section can have a smaller radius than the radially outer circular section. An imaginary circle on which the radially inner circular section lies and whose center preferably lies on the longitudinal axis can lie completely within the outline of the balancing section. Alternatively or additionally, an imaginary circle on which the radially outer circular section lies can completely contain the outline of the balancing section.

Derartige Ausgestaltungen des Wuchtabschnitts können die Materialausbeute weiter erhöhen.Such designs of the balancing section can further increase the material yield.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass das Wuchtgewicht mehrere entlang einer Längsachse, die im eingebauten Zustand parallel zur Drehachse der Antriebswelle verläuft, aufeinanderfolgende Wuchtabschnitte umfasst, wobei in einer Projektion entlang der Längsachse der Umriss des gesamten Wuchtgewichts von dem Umriss des sich radial nach außen konisch erweiternden Wuchtabschnitts gebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass das oder die weiteren Wuchtabschnitte die Materialausbeute nicht beeinträchtigen.According to some embodiments, it can be provided that the balancing weight comprises a plurality of balancing sections that follow one another along a longitudinal axis that runs parallel to the axis of rotation of the drive shaft when installed, wherein in a projection along the longitudinal axis the outline of the entire balancing weight is formed by the outline of the balancing section that widens conically radially outwards. This can ensure that the further balancing section(s) do not impair the material yield.

Es kann zumindest ein weiterer Wuchtabschnitt vorgesehen sein, der gegenüber dem sich radial nach außen konisch erweiternden Wuchtabschnitt in radialer Richtung verkürzt und abgesehen davon zu diesem kongruent ausgebildet und überdeckend ausgerichtet ist. Die Herstellung des Wuchtgewichts kann hierdurch weiter vereinfacht werden.At least one further balancing section can be provided which is shortened in the radial direction compared to the balancing section which widens conically outwards and is otherwise designed to be congruent with the latter and aligned to overlap it. The manufacture of the balancing weight can be further simplified as a result.

Das Wuchtgewicht kann einen Kreiszylinderabschnitt aufweisen, der entlang der Längsachse das stirnseitige Ende des Wuchtgewichts bildet und dessen Mittelachse mit der Längsachse zusammenfällt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die entlang der Längsachse gemessene Dicke des Kreiszylinderabschnitts kleiner ist als die Dicke jedes Wuchtabschnitts.The balancing weight may have a circular cylinder section which forms the front end of the balancing weight along the longitudinal axis and whose central axis coincides with the longitudinal axis. In particular, it can be provided that the thickness of the circular cylinder section measured along the longitudinal axis is smaller than the thickness of each balancing section.

Der Kreiszylinderabschnitt kann beispielsweise zur Zentrierung des Wuchtgewichts bei der Montage dienen. Insbesondere kann das Wuchtgewicht mit dem Kreiszylinderabschnitt in ein Hülsenelement eingesteckt werden, und zwar insbesondere in denjenigen Ausführungsbeispielen, bei denen das Wuchtgewicht auf das hintere Ende der Antriebswelle stirnseitig aufgesetzt ist, wobei ein Motorrotor drehfest mit dem Hülsenelement verbunden und mit dem Hülsenelement auf die Antriebswelle aufgeschoben ist.The circular cylinder section can be used, for example, to center the balancing weight during assembly. In particular, the balancing weight can be inserted into a sleeve element with the circular cylinder section, particularly in those embodiments in which the balancing weight is placed on the front side of the rear end of the drive shaft, with a motor rotor being connected to the sleeve element in a rotationally fixed manner and pushed onto the drive shaft with the sleeve element.

Das Wuchtgewicht kann mit dem Kreiszylinderabschnitt auf das hintere Ende der Antriebswelle stirnseitig aufgesetzt sein.The balancing weight can be placed with the circular cylinder section on the front side of the rear end of the drive shaft.

Das Wuchtgewicht kann seine größte entlang der Längsachse gemessene Dicke in Verlängerung der Antriebswelle aufweisen.The balancing weight may have its greatest thickness measured along the longitudinal axis in the extension of the drive shaft.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Wuchtgewicht einstückig ausgeführt ist. Durch die einstückige Ausgestaltung kann die Herstellung des Wuchtgewichts weiter vereinfacht werden.In particular, it can be provided that the balancing weight is made in one piece. The one-piece design can further simplify the manufacture of the balancing weight.

Nach einem neunten Aspekt der Erfindung, der ein System mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart betrifft, umfasst jede Vakuumpumpe ein Pumpengehäuse und ein Elektronikgehäuse, wobei das Pumpsystem, die Antriebswelle und der Antriebsmotor in dem Pumpengehäuse untergebracht sind und das Elektronikgehäuse ein von dem Pumpengehäuse separates Bauteil ist, das mit dem Pumpengehäuse, insbesondere lösbar, verbunden ist, wobei das Elektronikgehäuse ein Gehäuseteil und eine Elektronikausstattung umfasst, wobei sich die Scrollvakuumpumpen hinsichtlich der Elektronikausstattung voneinander unterscheiden, und wobei die Gehäuseteile der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen baugleich sind.According to a ninth aspect of the invention, which relates to a system with several scroll vacuum pumps of different designs, each vacuum pump comprises a pump housing and an electronics housing, wherein the pump system, the drive shaft and the drive motor are accommodated in the pump housing and the electronics housing is a separate component from the pump housing, which is connected to the pump housing, in particular detachably, wherein the electronics housing comprises a housing part and electronics equipment, wherein the scroll vacuum pumps differ from one another with regard to the electronics equipment, and the housing parts of the different scroll vacuum pumps are identical.

Eine unterschiedliche Elektronikausstattung kann beispielsweise daraus resultieren, dass die Scrollvakuumpumpen mit unterschiedlichen Antriebsmotoren ausgestattet sind. Unterschiedliche Antriebsmotoren können unterschiedliche elektronische, elektrische und/oder elektromechanische Komponenten und/oder eine unterschiedliche Anzahl derartiger Komponenten erfordern.Different electronic equipment can, for example, result from the fact that the scroll vacuum pumps are equipped with different drive motors. Different drive motors can require different electronic, electrical and/or electromechanical components and/or a different number of such components.

Die Verwendung eines Gehäuseteils für unterschiedliche Elektronikausstattungen ist gleichbedeutend mit einem Baukastensystem für die unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen, was die Herstellung vereinfacht und somit die Kosten reduziert.The use of one housing part for different electronic equipment is equivalent to a modular system for the different scroll vacuum pumps, which simplifies production and thus reduces costs.

Die Gehäuseteile können jeweils als Gussteil ausgebildet sein.The housing parts can each be designed as a cast part.

Dass die Gehäuseteile der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen baugleich sind, schließt nicht aus, dass gemäß vorteilhafter Weiterbildungen sich die Gehäuseteile der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen hinsichtlich einer Nachbearbeitung zur Anpassung an die jeweilige Elektronikausstattung voneinander unterscheiden. Die Nachbearbeitung kann beispielsweise in der Anpassung eines oder mehrerer Durchbrüche an die Geometrie von Steckern oder Leitungen der Elektronikausstattung bestehen, die am Gehäuseteil aufgenommen oder durch eine Wandung des Gehäuseteils hindurchgeführt werden sollen. Eine Nachbearbeitung kann zum Beispiel auch darin bestehen, dass innerhalb des Gehäuseteils vorhandene Wandungen durch eine Fräsbearbeitung vollständig oder teilweise entfernt werden, um so den zur Verfügung stehenden Bauraum an den jeweiligen Platzbedarf der Elektronikausstattung anzupassen.The fact that the housing parts of the different scroll vacuum pumps are identical in construction does not exclude the possibility that, according to advantageous developments, the housing parts of the different scroll vacuum pumps differ from one another in terms of post-processing to adapt them to the respective electronic equipment. The post-processing can, for example, consist of adapting one or more openings to the geometry of plugs or cables of the electronic equipment that are to be accommodated on the housing part or led through a wall of the housing part. Post-processing can, for example, also consist of completely or partially removing walls within the housing part by milling in order to adapt the available installation space to the respective space requirements of the electronic equipment.

Nach einem zehnten Aspekt der Erfindung umfasst der Antriebsmotor einen radial inneren Motorrotor und einen radial äußeren Motorstator, wobei der Motorrotor eine vordere Stirnseite und eine hintere Stirnseite aufweist, und wobei lediglich eine der beiden Stirnseiten mit in axialer Richtung vorstehenden Kühlvorsprüngen versehen ist.According to a tenth aspect of the invention, the drive motor comprises a radially inner motor rotor and a radially outer motor stator, wherein the motor rotor has a front end face and a rear end face, and wherein only one of the two end faces is provided with cooling projections projecting in the axial direction.

Dies bedeutet eine Abkehr von einer herkömmlichen Ausgestaltung, die sich dadurch auszeichnet, dass derartige Kühlvorsprünge auf beiden Stirnseiten des Motorrotors vorhanden sind. Indem gemäß diesem Aspekt der Erfindung die Kühlvorsprünge nur auf einer Stirnseite vorhanden sind, wird in vorteilhafter Weise axialer Bauraum eingespart. Es wurde überraschend gefunden, dass lediglich einseitig vorgesehene Kühlvorsprünge für eine ausreichende Kühlwirkung sorgen können.This means a departure from a conventional design, which is characterized by the fact that such cooling projections are present on both end faces of the motor rotor. According to this aspect of the invention, the cooling projections are only present on one end face, which advantageously saves axial installation space. It was surprisingly found that cooling projections provided only on one side can ensure a sufficient cooling effect.

In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass zumindest einige der Kühlvorsprünge derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie jeweils als Wuchtgewicht wirksam sind. Dabei können diese Wuchtgewichte gemeinsam eine wirksame Wuchtmasse bezüglich der Drehachse bilden. Es wurde überraschend gefunden, dass bei lediglich einseitiger Anordnung dieser Vorsprünge sowohl eine ausreichende Kühlwirkung als auch eine ausreichende Wuchtwirkung erzielt werden kann.In some embodiments, it can be provided that at least some of the cooling projections are designed and arranged in such a way that they each act as a balancing weight. These balancing weights can together form an effective balancing mass with respect to the axis of rotation. It was surprisingly found that with only one-sided arrangement of these projections, both a sufficient cooling effect and a sufficient balancing effect can be achieved.

Es kann vorgesehen sein, dass es die hintere Stirnseite des Motorrotors ist, die mit den Kühlvorsprüngen versehen ist. Die vordere Stirnseite des Motorrotors, die nicht mit derartigen Vorsprüngen versehen ist, kann somit weiter innen angeordnet sein als bei einem Motorrotor, der an seiner vorderen Stirnseite mit derartigen Vorsprüngen versehen ist.It can be provided that it is the rear end face of the motor rotor that is provided with the cooling projections. The front end face of the motor rotor, which is not provided with such projections, can thus be arranged further inward than in a motor rotor that is provided with such projections on its front end face.

Die Kühlvorsprünge können rippenförmig oder plättchenförmig ausgebildet sein.The cooling projections can be rib-shaped or plate-shaped.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlvorsprünge zumindest zwei verschiedene Seiten aufweisen, die sich hinsichtlich ihrer Breite voneinander unterscheiden, wobei die Kühlvorsprünge derart angeordnet sind, dass jeweils die breitere Seite zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung und die schmalere Seite zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung weist. Hierdurch können die Kühlvorsprünge nach Art von Schaufeln vergleichsweise starke Luftbewegungen erzeugen, d.h. für einen vergleichsweise großen "Quirl- oder Rühreffekt" sorgen, was die Wärmeabfuhr und somit den Kühleffekt begünstigt. Die Kühlvorsprünge können derart gekrümmt ausgeführt sein, dass sie mit einer konkav geformten Seite zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisen, und zwar in Drehrichtung des Motorrotors. Hierdurch kann ein Schaufeleffekt der Kühlvorsprünge weiter vergrößert werden.It can be provided that the cooling projections have at least two different sides which differ from one another in terms of their width, wherein the cooling projections are arranged such that the wider side in each case has at least essentially in the circumferential direction and the narrower side at least essentially in the radial direction. This allows the cooling projections to generate comparatively strong air movements in the manner of blades, i.e. to ensure a comparatively large "whirling or stirring effect", which promotes heat dissipation and thus the cooling effect. The cooling projections can be curved in such a way that they point with a concave side at least essentially in the circumferential direction, namely in the direction of rotation of the motor rotor. This allows a blade effect of the cooling projections to be further increased.

Nach einem elften Aspekt der Erfindung umfasst das feststehende Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden und Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung, wobei in dem Träger ein von einer im Spiralgrund ausgebildeten Eintrittsöffnung zu einem Auslass des Trägers führender Auslasskanal ausgebildet ist, und wobei in dem Träger zusätzlich zu dem Auslasskanal wenigstens zwei Bypass-Kanäle ausgebildet sind, die jeweils von einer im Spiralgrund ausgebildeten Bypass-Öffnung zu einem Auslass des Trägers führen und in denen jeweils wenigstens ein Überdruckventil angeordnet ist.According to an eleventh aspect of the invention, the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein in addition to the outlet channel, at least two bypass channels are formed in the carrier, each of which leads from a bypass opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier and in each of which at least one pressure relief valve is arranged.

Das Vorsehen eines Bypass-Kanals mit einem oder mehreren Überdruckventilen im Pumpsystem einer Scrollvakuumpumpe ist grundsätzlich bekannt. Ein in bestimmten Pumpanwendungen entstehender Überdruck, der zu einer besonders hohen Leistungsaufnahme der Pumpe führen würde, kann auf diese Weise vermieden werden.The provision of a bypass channel with one or more pressure relief valves in the pump system of a scroll vacuum pump is generally known. In this way, excess pressure that occurs in certain pump applications and would lead to a particularly high power consumption of the pump can be avoided.

Es wurde überraschend gefunden, dass mehrere Bypass-Kanäle mit jeweils einem oder mehreren Überdruckventilen eine weitere Verbesserung dahingehend ermöglichen, dass bei relativ geringer Leistungsaufnahme ein vergleichsweise hohes Saugvermögen erzielt wird.It was surprisingly found that several bypass channels, each with one or more pressure relief valves, enable a further improvement in that a comparatively high suction capacity is achieved with relatively low power consumption.

Bei einigen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass die Bypass-Kanäle jeweils zum Auslasskanal führen. Ein oder mehrere zusätzliche Auslässe für die Bypass-Kanäle sind dann nicht erforderlich.In some further developments, it can be provided that the bypass channels each lead to the outlet channel. One or more additional outlets for the bypass channels are then not required.

Bevorzugt sind genau zwei Bypass-Kanäle vorgesehen. Es wurde gefunden, dass bereits zwei Bypass-Kanäle genügen, um ein besonders günstiges Verhältnis aus Leistungsaufnahme und Saugvermögen zu erzielen.Preferably, exactly two bypass channels are provided. It has been found that two bypass channels are sufficient to achieve a particularly favorable ratio of power consumption to suction capacity.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass in jedem Bypass-Kanal genau ein Überdruckventil angeordnet ist. Es wurde gefunden, dass für die Erzielung eines besonders günstigen Verhältnisses aus Leistungsaufnahme und Saugvermögen ein Überdruckventil pro Bypass-Kanal genügt.According to further embodiments, it can be provided that exactly one pressure relief valve is arranged in each bypass channel. It has been found that one pressure relief valve per bypass channel is sufficient to achieve a particularly favorable ratio of power consumption and suction capacity.

Vorzugsweise ist das feststehende Spiralbauteil einstückig ausgebildet, wobei die dem beweglichen Spiralbauteil zugewandte Seite des Trägers den Spiralgrund der Spiralanordnung bildet.Preferably, the fixed spiral component is formed in one piece, wherein the side of the carrier facing the movable spiral component forms the spiral base of the spiral arrangement.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die beiden Bypass-Öffnungen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, insbesondere um einen Winkel von weniger als 180°, bevorzugt um einen Winkel zwischen 90° und 180°.In some embodiments, it can be provided that the two bypass openings are arranged offset from one another in the circumferential direction, in particular by an angle of less than 180°, preferably by an angle between 90° and 180°.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die beiden Bypass-Öffnungen an unterschiedlichen radialen Positionen oder zumindest im Wesentlichen der gleichen radialen Position bezüglich einer parallel zur Drehachse der Antriebswelle verlaufenden Mittelachse des feststehenden Spiralbauteils angeordnet sind.Furthermore, it can be provided that the two bypass openings are arranged at different radial positions or at least substantially the same radial position with respect to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Eintrittsöffnung des Auslasskanals bezüglich einer parallel zur Drehachse der Antriebswelle verlaufenden Mittelachse des feststehenden Spiralbauteils radial weiter innen angeordnet ist als beide Bypass-Öffnungen. Insbesondere kann die Eintrittsöffnung des Auslasskanals zumindest im Wesentlichen auf der Mittelachse angeordnet sein.Furthermore, it can be provided that the inlet opening of the outlet channel is arranged radially further inward than both bypass openings with respect to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft. In particular, the inlet opening of the outlet channel can be arranged at least substantially on the central axis.

Nach einem zwölften Aspekt der Erfindung umfasst das feststehende Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden und Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung, wobei in dem Träger ein von einer im Spiralgrund ausgebildeten Eintrittsöffnung zu einem Auslass des Trägers führender Auslasskanal ausgebildet ist, und wobei in dem Träger zusätzlich zu dem Auslasskanal wenigstens zwei Bypass-Kanäle ausgebildet sind, die jeweils von einer im Spiralgrund ausgebildeten Bypass-Öffnung zum Auslasskanal führen.According to a twelfth aspect of the invention, the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein in addition to the outlet channel, at least two bypass channels are formed in the carrier, each of which leads from a bypass opening formed in the spiral base to the outlet channel.

Indem die Bypass-Kanäle zum Auslasskanal führen, ist es nicht erforderlich, einen oder mehrere zusätzliche Auslässe für die Bypass-Kanäle im Träger vorzusehen.By having the bypass channels lead to the outlet channel, it is not necessary to provide one or more additional outlets for the bypass channels in the carrier.

Es kann vorgesehen sein, dass der Auslass des Trägers eine radiale Auslassöffnung umfasst und der Auslasskanal einen radial verlaufenden, zu der radialen Auslassöffnung führenden Kanalabschnitt umfasst.It can be provided that the outlet of the carrier comprises a radial outlet opening and the outlet channel comprises a radially extending channel section leading to the radial outlet opening.

Dabei kann vorgesehen sein, dass beide Bypass-Kanäle jeweils zu dem radialen Kanalabschnitt führen.It can be provided that both bypass channels lead to the radial channel section.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der eine Bypass-Kanal zu dem radialen Kanalabschnitt und der andere Bypass-Kanal zu einem weiteren Kanalabschnitt des Auslasskanals führt, der von der Eintrittsöffnung zum radialen Kanalabschnitt führt.Alternatively, it can be provided that one bypass channel leads to the radial channel section and the other bypass channel leads to a further channel section of the outlet channel, which leads from the inlet opening to the radial channel section.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der weitere Kanalabschnitt des Auslasskanals parallel zu einer parallel zur Drehachse der Antriebswelle verlaufenden Mittelachse des feststehenden Spiralbauteils verläuft und insbesondere auf der Mittelachse liegt.It can be provided that the further channel section of the outlet channel runs parallel to a central axis of the fixed spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft and in particular lies on the central axis.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass in den Bypass-Kanälen jeweils wenigstens ein Überdruckventil angeordnet ist.According to some embodiments, it can be provided that at least one pressure relief valve is arranged in each of the bypass channels.

Nach einem dreizehnten Aspekt der Erfindung umfasst das feststehende Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden und Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung, wobei in dem Träger ein von einer im Spiralgrund ausgebildeten Eintrittsöffnung zu einem Auslass des Trägers führender Auslasskanal ausgebildet ist, und wobei der Auslass des Trägers eine axiale Auslassöffnung umfasst.According to a thirteenth aspect of the invention, the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base and a carrier for the spiral arrangement, wherein an outlet channel leading from an inlet opening formed in the spiral base to an outlet of the carrier is formed in the carrier, and wherein the outlet of the carrier comprises an axial outlet opening.

Die axiale Auslassöffnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Auslass für eine weitere Funktion genutzt werden soll, die zusätzlichen Bauraum benötigt. Beispielsweise kann es gewünscht sein, in die Scrollvakuumpumpe eine zusätzliche Einrichtung, beispielsweise ein Lecksuchgerät, zu integrieren, die an den Auslass des Trägers angeschlossen sein muss. Bei einer herkömmlichen radialen Auslassöffnung würde diese Zusatzfunktion zusätzlichen radialen Bauraum erfordern, der häufig nicht zur Verfügung steht. Ein axialer Bauraum ist dagegen in vielen Fällen ohne Nachteile zu realisieren. An die axiale Auslassöffnung des Trägers kann folglich eine zusätzliche Einrichtung, beispielsweise ein Lecksuchgerät, angeschlossen werden, ohne dass zusätzlicher radialer Bauraum benötigt wird. Die Scrollvakuumpumpe kann dadurch schlanker gebaut werden.The axial outlet opening is particularly advantageous if the outlet is to be used for another function that requires additional installation space. For example, it may be desirable to integrate an additional device, such as a leak detector, into the scroll vacuum pump, which must be connected to the outlet of the carrier. With a conventional radial outlet opening, this additional function would require additional radial installation space, which is often not available. In contrast, an axial installation space can be implemented in many cases without any disadvantages. An additional device, such as a leak detector, can therefore be connected to the axial outlet opening of the carrier without requiring additional radial installation space. The scroll vacuum pump can therefore be built more slenderly.

Dementsprechend kann in einigen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass an die axiale Auslassöffnung ein Vakuumgerät anschließbar oder angeschlossen ist, wobei es sich bei dem Vakuumgerät insbesondere um ein Lecksuchgerät handeln kann.Accordingly, in some embodiments it can be provided that a vacuum device can be or is connected to the axial outlet opening, wherein the vacuum device can in particular be a leak detection device.

Der Auslasskanal kann einen radial verlaufenden Kanalabschnitt und zumindest einen weiteren Kanalabschnitt umfassen, der von dem radial verlaufenen Kanalabschnitt zu der axialen Auslassöffnung führt.The outlet channel may comprise a radially extending channel section and at least one further channel section leading from the radially extending channel section to the axial outlet opening.

Dabei kann der weitere Kanalabschnitt parallel zu einer parallel zur Drehachse verlaufenden Mittelachse des feststehenden Spiralbauteils verlaufen.The further channel section can run parallel to a central axis of the fixed spiral component that runs parallel to the axis of rotation.

In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Auslass des Trägers zusätzlich zu der axialen Auslassöffnung eine radiale Auslassöffnung umfasst, wobei die beiden Auslassöffnungen wahlweise verschließbar sind, so dass der Träger mit nur einer einzigen Auslassöffnung betreibbar ist. Hierdurch kann die Scrollvakuumpumpe flexibel betrieben werden. Die jeweils nicht benötigte Auslassöffnung kann beispielsweise mittels eines Stopfens verschlossen werden. Zum Einbringen und Entnehmen eines solchen Stopfens kann in umgebenden Bauteilen, beispielsweise eine Haube, ein Durchbruch ausgebildet sein, durch den hindurch die jeweilige Auslassöffnung bzw. ein diese momentan verschließender Stopfen zugänglich ist.In some embodiments, it can be provided that the outlet of the carrier comprises a radial outlet opening in addition to the axial outlet opening, wherein the two outlet openings can be selectively closed so that the carrier can be operated with only a single outlet opening. This allows the scroll vacuum pump to be operated flexibly. The outlet opening that is not required in each case can be closed by means of a plug, for example. In order to insert and remove such a plug, an opening can be formed in surrounding components, for example a hood, through which the respective outlet opening or a plug that is currently closing it is accessible.

Der Auslasskanal kann einen radial verlaufenden Kanalabschnitt umfassen, der zu der radialen Auslassöffnung führt, wobei von einer zwischen der Eintrittsöffnung und der radialen Auslassöffnung gelegenen Abzweigstelle des radialen Kanalabschnitts ein weiterer Kanalabschnitt zu der axialen Auslassöffnung führt. Dabei kann vorgesehen sein, dass zu einer, insbesondere zwischen der Eintrittsöffnung und der zur axialen Auslassöffnung führenden Abzweigstelle gelegenen, Einmündungsstelle ein Kanalabschnitt führt, der von einer im Spiralgrund ausgebildeten Bypass-Öffnung ausgeht.The outlet channel can comprise a radially extending channel section that leads to the radial outlet opening, with a further channel section leading from a branch point of the radial channel section located between the inlet opening and the radial outlet opening to the axial outlet opening. It can be provided that a channel section that starts from a bypass opening formed in the spiral base leads to a junction point, in particular located between the inlet opening and the branch point leading to the axial outlet opening.

Die axiale Auslassöffnung kann an einem radial äußeren Bereich des Trägers ausgebildet sein. Insbesondere kann für die radiale Position Ra der axialen Auslassöffnung Ra > 0,5 * r, insbesondere Ra > 0,7 * r, insbesondere Ra > 0,8 * r, gelten, wenn r der Radius des Trägers ist.The axial outlet opening can be formed on a radially outer region of the carrier. In particular, the radial position Ra of the axial outlet opening Ra > 0.5 * r, in particular Ra > 0.7 * r, in particular Ra > 0.8 * r, apply when r is the radius of the beam.

Nach einem vierzehnten Aspekt der Erfindung umfasst das bewegliche Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden, von diesen begrenzten Spiralnuten und deren Boden bildendem Spiralgrund sowie einen mit dem Exzenterabschnitt der Antriebswelle zusammenwirkenden Träger für die Spiralanordnung, und das feststehende Spiralbauteil umfasst eine Spiralanordnung mit Spiralwänden, von diesen begrenzten Spiralnuten und deren Boden bildendem Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung, wobei die Spiralnuten eine Nuttiefe, die von der Spitze der Spiralwände bis zum Spiralgrund längs einer parallel zur Drehachse der Antriebswelle verlaufenden Mittelachse des beweglichen Spiralbauteils gemessen wird, und eine senkrecht zur Mittelachse gemessene Nutbreite aufweisen, und wobei bei dem beweglichen Spiralbauteil und/oder bei dem feststehenden Spiralbauteil das Verhältnis von Nuttiefe zu Nutbreite in einem Bereich von 3,7 bis 4,2, insbesondere von 3,8 bis 4,1, insbesondere bevorzugt von 3,85 bis 4,0 liegt und/oder wobei das Verhältnis von Nuttiefe zu Nutbreite größer als 3,8, insbesondere größer als 3,85, oder kleiner als 4,0 ist.According to a fourteenth aspect of the invention, the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement which interacts with the eccentric section of the drive shaft, and the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement, wherein the spiral grooves have a groove depth which is measured from the tip of the spiral walls to the spiral base along a central axis of the movable spiral component running parallel to the axis of rotation of the drive shaft, and a groove width measured perpendicular to the central axis, and wherein in the movable spiral component and/or in the fixed spiral component the ratio of groove depth to groove width is in a range from 3.7 to 4.2, in particular from 3.8 to 4.1, particularly preferably from 3.85 to 4.0 and/or wherein the ratio of groove depth to groove width is greater than 3.8, in particular greater than 3.85, or less than 4.0.

Mit derartigen Abmessungen der Spiralnuten kann das Pumpsystem ein vergleichsweise hohes Saugvermögen erzielen.With such dimensions of the spiral grooves, the pump system can achieve a comparatively high suction capacity.

Vorzugsweise ist das Verhältnis von Nuttiefe zu Nutbreite über die gesamte Spiralanordnung konstant.Preferably, the ratio of groove depth to groove width is constant over the entire spiral arrangement.

Die Nuttiefe kann beispielsweise 50 mm betragen. Alternativ kann die Nuttiefe 52 mm betragen. Hierdurch ergeben sich - bei gleicher Nutbreite - noch höhere Verhältnisse von Nuttiefe zu Nutbreite, die beispielsweise im Bereich von 4,0 und 4,2 liegen.The groove depth can be 50 mm, for example. Alternatively, the groove depth can be 52 mm. This results in even higher ratios of groove depth to groove width, for example in the range of 4.0 and 4.2, with the same groove width.

Nach einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung umfasst das bewegliche Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden, von diesen begrenzten Spiralnuten und deren Boden bildendem Spiralgrund sowie einen mit dem Exzenterabschnitt der Antriebswelle zusammenwirkenden Träger für die Spiralanordnung, und das feststehende Spiralbauteil umfasst eine Spiralanordnung mit Spiralwänden und Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung, wobei bei dem beweglichen Spiralbauteil und/oder bei dem feststehenden Spiralbauteil eine oder mehrere radial außen liegende Spiralwände eine Dicke aufweisen, die größer ist als die Dicke von radial weiter innen liegenden Spiralwänden.According to a fifteenth aspect of the invention, the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by them and a spiral base forming the bottom thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement cooperating with the eccentric section of the drive shaft, and the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base, as well as a carrier for the spiral arrangement, wherein in the movable spiral component and/or in the fixed spiral component one or more radially outer spiral walls have a thickness which is greater than the thickness of radially further inner spiral walls.

Durch die größere Dicke kann der radial außen liegenden Spiralwand bzw. den radial außen liegenden Spiralwänden eine höhere Stabilität verliehen werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die betreffende Spiralwand in Umfangsrichtung unterbrochen ist.The greater thickness makes the radially outer spiral wall or walls more stable. This is particularly advantageous if the spiral wall in question is interrupted in the circumferential direction.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der Träger in einem radial außen liegenden Bereich mit einem Gaseinlass versehen ist, in dessen Bereich die Spiralwand oder die Spiralwände in Umfangsrichtung unterbrochen sind, wobei zumindest eine, bevorzugt jede, der in Umfangsrichtung unterbrochenen Spiralwände mit der größeren Dicke versehen ist.According to some embodiments, it can be provided that the carrier is provided with a gas inlet in a radially outer region, in the region of which the spiral wall or the spiral walls are interrupted in the circumferential direction, wherein at least one, preferably each, of the spiral walls interrupted in the circumferential direction is provided with the greater thickness.

Dabei kann der Gaseinlass eine vom Außenrand des Trägers ausgehende, bevorzugt sich V-förmig radial nach innen erstreckende, Aussparung umfassen oder von einer solchen Aussparung gebildet sein.The gas inlet can comprise a recess starting from the outer edge of the carrier, preferably extending radially inwards in a V-shape, or can be formed by such a recess.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die oder jede Spiralwand größerer Dicke auf einem Kreis liegt.According to some embodiments, it may be provided that the or each spiral wall of greater thickness lies on a circle.

Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere, insbesondere zwei, radial äußerste Spiralwände größerer Dicke auf konzentrischen Kreisen liegen, im Bereich eines im Träger ausgebildeten Gaseinlasses in Umfangsrichtung unterbrochen sind und eine Parallelpumpstruktur aus parallel pumpenden kreisförmigen oder kreisabschnittförmigen Kanälen begrenzen, die in einen schraubenförmigen Pumpkanal übergehen, der von zumindest einer schraubenförmig verlaufenden Spiralwand kleinerer Dicke begrenzt ist.Furthermore, it can be provided that several, in particular two, radially outermost spiral walls of greater thickness lie on concentric circles, in the region of a are interrupted in the circumferential direction by a gas inlet formed in the carrier and delimit a parallel pumping structure of parallel pumping circular or circular segment-shaped channels which merge into a helical pumping channel which is delimited by at least one helical spiral wall of smaller thickness.

Nach einem sechzehnten Aspekt der Erfindung umfasst das bewegliche Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden, von diesen begrenzten Spiralnuten und deren Boden bildendem Spiralgrund sowie einen mit dem Exzenterabschnitt der Antriebswelle zusammenwirkenden Träger für die Spiralanordnung, wobei das feststehende Spiralbauteil eine Spiralanordnung mit Spiralwänden und Spiralgrund sowie einen Träger für die Spiralanordnung umfasst, wobei die Spiralwände des beweglichen Spiralbauteils und/oder die Spiralwände des feststehenden Spiralbauteils an ihrem vom Spiralgrund abgewandten Ende mit einem Dichtungselement versehen sind, und wobei zumindest bei einer Spiralwand das Dichtungselement bis an das an einen Gaseinlass des Pumpsystems heranreichende Ende der Spiralwand geführt ist.According to a sixteenth aspect of the invention, the movable spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls, spiral grooves delimited by these and a spiral base forming the base thereof, as well as a carrier for the spiral arrangement which interacts with the eccentric section of the drive shaft, wherein the fixed spiral component comprises a spiral arrangement with spiral walls and spiral base, as well as a carrier for the spiral arrangement, wherein the spiral walls of the movable spiral component and/or the spiral walls of the fixed spiral component are provided with a sealing element at their end facing away from the spiral base, and wherein at least in one spiral wall the sealing element is guided up to the end of the spiral wall which reaches a gas inlet of the pump system.

Aus herstellungstechnischen Gründen wurde es bislang vermieden, derartige Dichtungselemente so lang auszuführen, dass sie bis an dieses Ende der Spiralwand geführt werden können. Beispielsweise verblieb bisher ein einen Winkelbereich von ungefähr 180° umfassender Endabschnitt der Spiralwand ohne Dichtungselement. Es wurde überraschend gefunden, dass sich eine relevante Verbesserung des Saugvermögens der Scrollvakuumpumpe ergibt, wenn das Dichtungselement bis an das Ende der Spiralwand geführt ist.For manufacturing reasons, it has been avoided to date to make such sealing elements long enough to be able to reach this end of the spiral wall. For example, an end section of the spiral wall covering an angle of approximately 180° has previously remained without a sealing element. It was surprisingly found that a significant improvement in the suction capacity of the scroll vacuum pump results when the sealing element is guided to the end of the spiral wall.

In einigen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement von langgestreckter Form ist und sich durchgehend von einem radial außen gelegenen Ende bis zu einem radial innen gelegenen Ende erstreckt.In some embodiments, the sealing element may be elongated in shape and extend continuously from a radially outer end to a radially inner end.

Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement eine Länge von mehr als 150 cm, insbesondere von ungefähr 160 cm, aufweist.It can be provided that the sealing element has a length of more than 150 cm, in particular of approximately 160 cm.

Das Dichtungselement kann aus einem Thermoplast-Material bestehen, insbesondere aus PTFE (Polytetrafluorethylen), oder ein solches Material umfassen.The sealing element can consist of a thermoplastic material, in particular PTFE (polytetrafluoroethylene), or comprise such a material.

Vorzugsweise ist das Dichtungselement in eine Nut der jeweiligen Spiralwand aufgenommen.Preferably, the sealing element is received in a groove of the respective spiral wall.

Der Gaseinlass des Pumpsystems kann eine am Träger des beweglichen Spiralbauteils ausgebildete Aussparung umfassen. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Aussparung vom Außenrand des Trägers ausgeht und bevorzugt sich V-förmig radial nach innen erstreckt.The gas inlet of the pump system can comprise a recess formed on the carrier of the movable spiral component. In particular, it can be provided that the recess starts from the outer edge of the carrier and preferably extends radially inwards in a V-shape.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe einer ersten Bauart mit einem dreiphasigen Asynchronmotor,
Fig. 2a und 2b
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe einer zweiten Bauart mit einem dreiphasigen Asynchronmotor,
Fig. 3a und 3b
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe einer dritten Bauart mit einem IPM-Motor,
Fig. 3c, 3d und 3e
verschiedene Ansichten zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Wuchtsystems in Verbindung mit der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b,
Fig. 4
einen das Auswuchten des Motorrotors betreffenden Aspekt der Erfindung am Beispiel der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b,
Fig. 5a und 5b
jeweils das Elektronikgehäuse einer erfindungsgemä-ßen Scrollvakuumpumpe, und zwar Fig. 5a das Elektronikgehäuse einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b, und Fig. 5b das Elektronikgehäuse einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b oder Fig. 2a und 2b,
Fig. 6a, 6b und 6c
verschiedene Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines feststehenden Spiralbauteils einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe,
Fig. 7a und 7b
ein Ausführungsbeispiel eines beweglichen Spiralbauteils für das feststehende Spiralbauteil der Fig. 6a, 6b und 6c,
Fig. 8a, 8b, 8c und 8d
verschiedene Ansichten zur Erläuterung des Pumpsystems mit dem feststehenden Spiralbauteil nach Fig. 6a, 6b und 6c und dem beweglichen Spiralbauteil nach Fig. 7a und 7b,
Fig. 9
eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Relativanordnung zwischen feststehendem Spiralbauteil und beweglichem Spiralbauteil in unterschiedlichen Zuständen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe, und
Fig. 10
verschiedene Außenansichten einer erfindungsgemä-ßen Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b oder Fig. 3a und 3b.
The invention is described below by way of example with reference to the drawing.
Fig. 1a and 1b
an embodiment of a scroll vacuum pump according to the invention of a first type with a three-phase asynchronous motor,
Fig. 2a and 2b
an embodiment of a scroll vacuum pump according to the invention of a second design with a three-phase asynchronous motor,
Fig. 3a and 3b
an embodiment of a scroll vacuum pump according to the invention of a third design with an IPM motor,
Fig. 3c, 3d and 3e
various views to explain embodiments of a balancing system according to the invention in connection with the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b ,
Fig. 4
an aspect of the invention relating to the balancing of the motor rotor using the example of the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b ,
Fig. 5a and 5b
each of the electronics housings of a scroll vacuum pump according to the invention, namely Fig. 5a the electronics housing of a scroll vacuum pump after Fig. 3a and 3b , and Fig. 5b the electronics housing of a scroll vacuum pump after Fig. 1a and 1b or Fig. 2a and 2b ,
Fig. 6a, 6b and 6c
various views of an embodiment of a fixed spiral component of a scroll vacuum pump according to the invention,
Fig. 7a and 7b
an embodiment of a movable spiral component for the fixed spiral component of the Fig. 6a , 6b and 6c ,
Fig. 8a, 8b, 8c and 8d
different views to explain the pump system with the fixed spiral component according to Fig. 6a , 6b and 6c and the movable spiral component Fig. 7a and 7b ,
Fig. 9
a schematic representation to explain the relative arrangement between the fixed spiral component and the movable spiral component in different states of an embodiment of a scroll vacuum pump according to the invention, and
Fig. 10
various external views of a scroll vacuum pump according to the invention Fig. 2a and 2b or Fig. 3a and 3b .

Die in Fig. 1a und 1b, Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3a und 3b dargestellten erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen gehören zu einem Scrollvakuumpumpen-System mit mehreren Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart. Die Scrollvakuumpumpen dieses Systems unterscheiden sich voneinander in mehrfacher Hinsicht, besitzen aber den gleichen Grundaufbau, der nachstehend beschrieben wird.The in Fig. 1a and 1b , Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b The scroll vacuum pumps according to the invention shown belong to a scroll vacuum pump system with several scroll vacuum pumps of different designs. The scroll vacuum pumps of this system differ from one another in several respects, but have the same basic structure, which is described below.

Jede Scrollvakuumpumpe umfasst ein Pumpsystem mit einem feststehenden Spiralbauteil 11 und einem beweglichen Spiralbauteil 13, die während des Betriebs pumpwirksam zusammenwirken. Ferner umfasst jede Scrollvakuumpumpe eine im Betrieb um eine Drehachse 15 rotierende Antriebswelle 16 mit einem Exzenterabschnitt 19 zum Antreiben des beweglichen Spiralbauteils 13. Ferner ist jede Scrollvakuumpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor 21, 23 versehen, der dazu dient, die Antriebswelle 17 in Rotation um die Drehachse 15 zu versetzen. Der elektrische Antriebsmotor umfasst einen radial inneren Motorrotor 21 und einen radial äußeren Motorstator 23.Each scroll vacuum pump comprises a pumping system with a fixed spiral component 11 and a movable spiral component 13, which cooperate to pump during operation. Furthermore, each scroll vacuum pump comprises a drive shaft 16 which rotates about an axis of rotation 15 during operation and has an eccentric section 19 for driving the movable spiral component 13. Furthermore, each scroll vacuum pump is provided with an electric drive motor 21, 23, which serves to set the drive shaft 17 in rotation about the axis of rotation 15. The electric drive motor comprises a radially inner motor rotor 21 and a radially outer motor stator 23.

Die Antriebswelle 17 ist bei jeder Scrollvakuumpumpe an zwei in axialer Richtung beabstandeten Lagerstellen 25, 27 drehbar am Pumpengehäuse 41 gelagert. Das vordere Wälzlager 25 ist als Festlager ausgebildet, während das hintere Wälzlager 27 als Loslager ausgebildet ist.The drive shaft 17 of each scroll vacuum pump is rotatably mounted on the pump housing 41 at two axially spaced bearing points 25, 27. The The front rolling bearing 25 is designed as a fixed bearing, while the rear rolling bearing 27 is designed as a floating bearing.

Eine bei allen Scrollvakuumpumpen des Systems vorgesehene Besonderheit besteht darin, dass eine auch als Cantilever-Konzept bezeichnete Anordnung vorgesehen ist, wonach sich die beiden Lagerstellen 25, 27 auf der dem Exzenterabschnitt 19 der Antriebswelle 17 zugewandten Seite des Antriebsmotors 21, 23 befinden. Alle Lagerstellen 25, 27 befinden sich somit innerhalb des Pumpengehäuses 41 vor dem Antriebsmotor 21, 23. Der Exzenterabschnitt 19 ist einstückig mit dem vorderen Ende der Antriebswelle 17 verbunden und der Antriebsmotor 21, 23 sitzt auf dem hinteren Ende der Antriebswelle 17.A special feature of all scroll vacuum pumps in the system is that an arrangement is provided, also known as the cantilever concept, according to which the two bearing points 25, 27 are located on the side of the drive motor 21, 23 facing the eccentric section 19 of the drive shaft 17. All bearing points 25, 27 are thus located inside the pump housing 41 in front of the drive motor 21, 23. The eccentric section 19 is integrally connected to the front end of the drive shaft 17 and the drive motor 21, 23 sits on the rear end of the drive shaft 17.

Der Antriebsmotor 21, 23 kann durch diesen Grundaufbau auf das hintere Ende der Antriebswelle 17 aufgeschoben werden, was die Montage und das Austauschen des Antriebsmotors oder von Teilen des Antriebsmotors vereinfacht.Due to this basic structure, the drive motor 21, 23 can be pushed onto the rear end of the drive shaft 17, which simplifies the assembly and replacement of the drive motor or parts of the drive motor.

Das Wuchtkonzept zum Auswuchten des unter anderem die Antriebswelle 17 und das bewegliche Spiralbauteil 13 umfassenden rotierenden Systems umfasst bei jeder hier offenbarten Scrollvakuumpumpe ein mittels einer Schraube 38 an der Antriebswelle 17 befestigtes vorderes Wuchtgewicht 29 und ein hinteres Wuchtgewicht 31. Das vordere Wuchtgewicht 29 ist dabei jeweils im Bereich des vorderen Endes der Antriebswelle 17 und des Exzenterabschnitts 19 angeordnet. Bei der Pumpe nach Fig. 1a und 1b befindet sich das hintere Wuchtgewicht 31 vor der hinteren Lagerstelle 27 und damit vor dem Antriebsmotor. Bei den Scrollvakuumpumpen nach Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3a und 3b ist gemäß einem Aspekt der Scrollvakuumpumpen dieser Bauart vorgesehen, dass das hintere Wuchtgewicht 31 von einem Druckelement gebildet ist, welches auf das hintere Ende der Antriebswelle 17 stirnseitig aufgesetzt ist. Auch bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b ist ein auf das hintere Ende der Antriebswelle 17 stirnseitig aufgesetztes Druckelement 87 (Fig. 1b) vorgesehen, welches aber rotationssymmetrisch ausgebildet ist und damit nicht als Wuchtgewicht dient.The balancing concept for balancing the rotating system comprising, among other things, the drive shaft 17 and the movable spiral component 13 comprises, in each scroll vacuum pump disclosed here, a front balancing weight 29 attached to the drive shaft 17 by means of a screw 38 and a rear balancing weight 31. The front balancing weight 29 is arranged in the area of the front end of the drive shaft 17 and the eccentric section 19. In the pump according to Fig. 1a and 1b The rear balance weight 31 is located in front of the rear bearing 27 and thus in front of the drive motor. In the scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b According to one aspect of the scroll vacuum pumps of this type, it is provided that the rear balancing weight 31 is formed by a pressure element which is placed on the rear end of the drive shaft 17. Also in the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b is a front-mounted on the rear end of the drive shaft 17 Pressure element 87 ( Fig. 1b ), which is rotationally symmetrical and therefore does not serve as a balancing weight.

Die Druckelemente 87 bzw. 31 sind jeweils mit einer zentralen Schraube 83 mit der Antriebswelle 17 verbunden. Hierdurch ist jeweils der Motorrotor 21 zwischen dem rotationssymmetrischen Druckelement 87 bzw. dem gleichzeitig als Wuchtgewicht ausgebildeten Druckelement 31 einerseits und einem Widerlager eingespannt, wobei dieses Widerlager von einer an der Antriebswelle 17 ausgebildeten Schulter 17a gebildet ist.The pressure elements 87 and 31 are each connected to the drive shaft 17 by a central screw 83. As a result, the motor rotor 21 is clamped between the rotationally symmetrical pressure element 87 or the pressure element 31, which is also designed as a balancing weight, on the one hand, and an abutment, wherein this abutment is formed by a shoulder 17a formed on the drive shaft 17.

Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen-Systems besteht darin, dass die Antriebswellen 17 der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen baugleich sind. Trotz unterschiedlicher Motorgrößen innerhalb des Systems wird folglich nur eine Antriebswelle 17 für das System benötigt. Die Antriebsmotoren der Scrollvakuumpumpen unterschiedlicher Bauart unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich des Innendurchmessers des radial inneren Motorrotors 21. Dies zeigt beispielsweise der Vergleich von Fig. 2b und Fig. 3b. Zur Anpassung der baugleichen Antriebswellen 17 an die unterschiedlichen Innendurchmesser der Motorrotoren 21 sind Hülsenelemente 33 mit unterschiedlichen Wandstärken vorgesehen, die jeweils zwischen Antriebswelle 17 und Motorrotor 21 angeordnet sind. Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2b ist ein derartiges Hülsenelement 33 vorgesehen, wohingegen die Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3b kein derartiges Hülsenelement aufweist. Bei denjenigen Scrollvakuumpumpen, die ein derartiges Hülsenelement 33 aufweisen, ist dieses jeweils drehfest mit dem betreffenden Motorrotor 21 verbunden, wobei diese Verbindung zwischen Motorrotor 21 und Hülsenelement 33 durch Verpressen hergestellt ist. Somit kann die miteinander verpresste Einheit aus Motorrotor 21 und Hülsenelement 33 bei der Montage auf das hintere Ende der Antriebswelle 17 aufgeschoben werden. Hierbei ist zwischen dem Hülsenelement 33 und der Antriebswelle 17 eine Spielpassung vorhanden.Another special feature of the scroll vacuum pump system according to the invention is that the drive shafts 17 of the different scroll vacuum pumps are of identical construction. Despite different motor sizes within the system, only one drive shaft 17 is required for the system. The drive motors of the scroll vacuum pumps of different designs differ, among other things, in terms of the inner diameter of the radially inner motor rotor 21. This is shown, for example, by the comparison of Fig. 2b and Fig. 3b . To adapt the identical drive shafts 17 to the different inner diameters of the motor rotors 21, sleeve elements 33 with different wall thicknesses are provided, which are arranged between the drive shaft 17 and the motor rotor 21. In the scroll vacuum pump according to Fig. 2b Such a sleeve element 33 is provided, whereas the scroll vacuum pump according to Fig. 3b does not have such a sleeve element. In those scroll vacuum pumps that have such a sleeve element 33, this is connected in a rotationally fixed manner to the relevant motor rotor 21, whereby this connection between motor rotor 21 and sleeve element 33 is made by pressing. The pressed-together unit of motor rotor 21 and sleeve element 33 can thus be pushed onto the rear end of the drive shaft 17 during assembly. There is a clearance fit between the sleeve element 33 and the drive shaft 17.

Im Bereich der erwähnten Schulter 17a ist zwischen dem Hülsenelement 33 und dem Loslager 27 eine Wellfeder angeordnet.In the area of the mentioned shoulder 17a, a wave spring is arranged between the sleeve element 33 and the floating bearing 27.

Als Positionierhilfe für das jeweilige Druckelement 87 bzw. 31, als Verdrehsicherung beim Anziehen der zentralen Schraube 83 sowie als in Umfangsrichtung wirksame Formschlussverbindung zwischen dem Motorrotor 21 bzw. dem Hülsenelement 33 einerseits und der Antriebswelle 17 andererseits dient ein stiftförmiges Positionierelement 85. Dieser Positionierstift 85 erstreckt sich parallel zur Drehachse 15 der Antriebswelle 17 und ist mit radialem Abstand von der Drehachse 15 angeordnet. Der Positionierstift 85 ist bei der Montage in axialer Richtung in eine Aussparung einschiebbar, die gemeinsam von der Antriebswelle 17 einerseits und dem Motorrotor 21 bzw. dem mit dem Motorrotor 21 drehfest verbundenen Hülsenelement 33 gebildet ist. Im montierten Zustand steht der Positionierstift 85 axial nach hinten vor und ist mit seinem hinteren Ende in eine Positionieraufnahme aufgenommen, die auf der dem hinteren Ende der Antriebswelle 17 zugewandten Seite des Druckelements 87 bzw. 31 als Sackloch ausgebildet ist.A pin-shaped positioning element 85 serves as a positioning aid for the respective pressure element 87 or 31, as an anti-twisting device when tightening the central screw 83, and as a positive connection effective in the circumferential direction between the motor rotor 21 or the sleeve element 33 on the one hand and the drive shaft 17 on the other. This positioning pin 85 extends parallel to the axis of rotation 15 of the drive shaft 17 and is arranged at a radial distance from the axis of rotation 15. During assembly, the positioning pin 85 can be pushed in the axial direction into a recess which is formed jointly by the drive shaft 17 on the one hand and the motor rotor 21 or the sleeve element 33 which is connected to the motor rotor 21 in a rotationally fixed manner. In the assembled state, the positioning pin 85 projects axially rearward and is received with its rear end in a positioning receptacle which is designed as a blind hole on the side of the pressure element 87 or 31 facing the rear end of the drive shaft 17.

Das erwähnte Einspannen des Motorrotors 21 mittels des Druckelementes 87 bzw. 31 erfolgt dadurch, dass das Druckelement 87 bzw. 31 mit dem axial hinteren Ende des Hülsenelementes 33 (vgl. Fig. 1a und 1b sowie Fig. 2a und 2b) bzw. mit dem Motorrotor 21 (vgl. Fig. 3a und 3b) zusammenwirkt.The mentioned clamping of the motor rotor 21 by means of the pressure element 87 or 31 is carried out by the pressure element 87 or 31 being connected to the axially rear end of the sleeve element 33 (cf. Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b ) or with the motor rotor 21 (cf. Fig. 3a and 3b ) interacts.

Als Montagehilfe beim Einpressen des Hülsenelementes 33 in den Motorrotor 21 ist am im montierten Zustand vorderen Ende des Motorrotors 21 ein radialer Einstich 101 vorgesehen, der als Markierung für die Monteurperson dient und dieser somit die Einbauorientierung des Motorrotors 21 anzeigt.As an assembly aid when pressing the sleeve element 33 into the motor rotor 21, a radial recess 101 is provided at the front end of the motor rotor 21 in the assembled state, which serves as a marking for the fitter and thus indicates the installation orientation of the motor rotor 21.

Bei den Scrollvakuumpumpen nach Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3a und 3b ist der Antriebsmotor vollständig innerhalb des Pumpengehäuses 41 angeordnet, d.h. der Antriebsmotor ist über seine gesamte axiale Länge von dem Pumpengehäuse 41 in Umfangsrichtung umgeben. An seinem hinteren Ende ist das Pumpengehäuse 41 mittels eines separaten Motordeckels 103 verschlossen. Eine Besonderheit bei den Scrollvakuumpumpen nach Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3a und 3b besteht darin, dass die Motordeckel 103 trotz unterschiedlicher Motorgrößen baugleich sind. Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b ist der Antriebsmotor kleiner als bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b. Das Pumpengehäuse 41 besitzt dementsprechend eine größere radiale Wandstärke in diesem Bereich. Für beide Pumpenbauarten kann der baugleiche Motordeckel 103 auf das hintere Ende des Motorgehäuses 41 stirnseitig aufgeschraubt werden.For scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b the drive motor is completely arranged within the pump housing 41, ie the The drive motor is surrounded by the pump housing 41 in the circumferential direction over its entire axial length. At its rear end, the pump housing 41 is closed by means of a separate motor cover 103. A special feature of the scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b is that the motor covers 103 are identical despite different motor sizes. In the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b The drive motor is smaller than in the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b . The pump housing 41 accordingly has a greater radial wall thickness in this area. For both pump types, the identical motor cover 103 can be screwed onto the rear end of the motor housing 41.

Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass der Motordeckel 103 mit einer Lasergravur (nicht gezeigt) versehen ist. Dies erleichtert eine variable Gestaltung gegenüber einer Bedruckung.Another special feature is that the engine cover 103 is provided with a laser engraving (not shown). This facilitates variable design compared to printing.

Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b ist der Antriebsmotor nicht vollständig innerhalb des Pumpengehäuses 41 angeordnet. Der Motordeckel 103 besitzt einen Aufnahmeraum, der eine axiale Tiefe aufweist, die derart bemessen ist, dass das axial nach hinten aus dem Pumpengehäuse 41 heraus vorstehende hintere Ende des Antriebsmotors in diesen Aufnahmeraum aufgenommen ist.With the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b the drive motor is not arranged completely within the pump housing 41. The motor cover 103 has a receiving space which has an axial depth which is dimensioned such that the rear end of the drive motor which projects axially rearwardly out of the pump housing 41 is accommodated in this receiving space.

Bei dieser Scrollvakuumpumpe ist zudem vorgesehen, dass der Motorrotor 21 an seiner hinteren Stirnseite mit in axialer Richtung vorstehenden Kühlvorsprüngen 47 versehen ist. Eine Besonderheit besteht hier darin, dass diese Kühlvorsprünge 47 nur an dieser hinteren Stirnseite des Motorrotors 21 angeordnet sind und die vordere Stirnseite des Motorrotors 21 keine derartigen Kühlvorsprünge aufweist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise axialer Bauraum eingespart werden. Die Kühlvorsprünge 47 sind derart ausgebildet, dass sie jeweils als Wuchtgewicht wirksam sind.In this scroll vacuum pump, it is also provided that the motor rotor 21 is provided with cooling projections 47 that protrude in the axial direction on its rear end face. A special feature here is that these cooling projections 47 are only arranged on this rear end face of the motor rotor 21 and the front end face of the motor rotor 21 does not have any such cooling projections. This advantageously saves axial installation space. The cooling projections 47 are designed in such a way that they each act as a balancing weight.

Auf diesen Aspekt der Erfindung wird an anderer Stelle noch einmal eingegangen.This aspect of the invention will be discussed again elsewhere.

Am vorderen Ende des Pumpengehäuses 41 befindet sich das Pumpsystem mit dem feststehenden Spiralbauteil 11 und dem beweglichen Spiralbauteil 13. Das auch als Spiralgehäuse bezeichnete feststehende Spiralbauteil 11 ist auf das vordere Ende des Pumpengehäuses 41 stirnseitig aufgeschraubt und von einer ebenfalls am Pumpengehäuse 41 angebrachten Haube 105 umgeben, in der außerdem ein Lüfter 95 untergebracht ist.At the front end of the pump housing 41 is the pump system with the fixed spiral component 11 and the movable spiral component 13. The fixed spiral component 11, also referred to as the spiral housing, is screwed onto the front end of the pump housing 41 and is surrounded by a hood 105, which is also attached to the pump housing 41 and in which a fan 95 is also housed.

Eine Besonderheit des Scrollvakuumpumpen-Systems besteht darin, dass ein Satz unterschiedlich leistungsfähiger Lüfter 95 vorgesehen ist, die jedoch die gleichen Abmessungen aufweisen. Dabei sind nicht nur Lüfter 95 mit einer Versorgungsspannung von 24V, sondern auch solche mit einer Versorgungsspannung von beispielsweise 48V oder 230V vorgesehen. Dies erhöht die Variabilität des Systems.A special feature of the scroll vacuum pump system is that a set of fans 95 with different performance levels is provided, but which have the same dimensions. Not only fans 95 with a supply voltage of 24V are provided, but also those with a supply voltage of, for example, 48V or 230V. This increases the variability of the system.

Das bewegliche Spiralbauteil 13 ist über ein als Wälzlager ausgebildetes Flanschlager 91 mit dem Exzenterabschnitt 19 verbunden. Axial zwischen dem beweglichen Spiralbauteil 13 und dem Exzenterabschnitt 19 befindet sich eine Druckscheibe 93. Zwischen einer umlaufenden Schulter der Antriebswelle 17 am Übergang in den Exzenterabschnitt 19 und dem Flanschlager 91 befindet sich eine Passscheibe 94. Die korrekte Ausrichtung in Umfangsrichtung zwischen dem feststehenden Spiralbauteil 11 und dem Pumpengehäuse 41 ist durch einen Positionierstift 97 gewährleistet.The movable spiral component 13 is connected to the eccentric section 19 via a flange bearing 91 designed as a rolling bearing. A thrust washer 93 is located axially between the movable spiral component 13 and the eccentric section 19. A shim 94 is located between a circumferential shoulder of the drive shaft 17 at the transition to the eccentric section 19 and the flange bearing 91. The correct alignment in the circumferential direction between the fixed spiral component 11 and the pump housing 41 is ensured by a positioning pin 97.

Bei jeder Scrollvakuumpumpe des Systems ist das Pumpengehäuse 41 auf einer Basis abgestützt, die von einem Elektronikgehäuse 43 gebildet ist. Das Elektronikgehäuse 43 umfasst ein Gehäuseteil 43a, das an seiner Unterseite mit Füßen 107 aus Gummi versehen ist, die in an der Unterseite ausgebildeten Vertiefungen aufgenommen und insofern versenkt angeordnet sind.In each scroll vacuum pump of the system, the pump housing 41 is supported on a base formed by an electronics housing 43. The electronics housing 43 comprises a housing part 43a which is provided on its underside with feet 107 made of rubber which are received in recesses formed on the underside and are arranged countersunk therein.

Die Elektronikgehäuse 43 der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich eines die untere Abdeckung des Gehäuseteils 43a bildenden Gehäusedeckels 43b. Hierauf wird an anderer Stelle näher eingegangen.The electronics housings 43 of the various scroll vacuum pumps differ, among other things, with regard to a housing cover 43b that forms the lower cover of the housing part 43a. This will be discussed in more detail elsewhere.

In den Elektronikgehäusen 43 ist jeweils eine Elektronikausstattung 45 untergebracht, die elektronische, elektrische und elektromechanische Komponenten umfasst, die unter anderem zur Stromversorgung und zur Steuerung der jeweiligen Scrollvakuumpumpe dienen. Auch hinsichtlich der Elektronikausstattung 45 unterscheiden sich die Scrollvakuumpumpen des erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen-Systems voneinander.Each electronic housing 43 houses an electronics unit 45 which includes electronic, electrical and electromechanical components which, among other things, serve to supply power to and control the respective scroll vacuum pump. The scroll vacuum pumps of the scroll vacuum pump system according to the invention also differ from one another with regard to the electronics unit 45.

Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen-Systems besteht darin, dass die Gehäuseteile 43a der unterschiedlichen Scrollvakuumpumpen baugleich sind. Die Gehäuseteile 43a sind jeweils als Gussteil ausgebildet. Trotz unterschiedlicher Elektronikausstattungen 45 für die einzelnen Scrollvakuumpumpen wird folglich nur ein Gehäuseteil 43a benötigt.A special feature of the scroll vacuum pump system according to the invention is that the housing parts 43a of the different scroll vacuum pumps are identical in construction. The housing parts 43a are each designed as a cast part. Despite different electronic equipment 45 for the individual scroll vacuum pumps, only one housing part 43a is therefore required.

Dieses Baukastenprinzip reduziert Aufwand und Kosten bei der Herstellung der Scrollvakuumpumpen. Geringfügig unterscheiden sich die Gehäuseteile 43a hinsichtlich einer Nachbearbeitung zur Anpassung an die jeweilige Elektronikausstattung 45. Eine solche Nachbearbeitung dient z.B. zur Anpassung von Durchbrüchen an die Geometrie von Steckern oder Leitungen der Elektronikausstattung 45, die am Gehäuseteil aufgenommen oder durch eine Wandung des Gehäuseteils hindurchgeführt werden müssen. Ferner kann eine Nachbearbeitung darin bestehen, dass innere Wandungen eines jeweiligen Gehäuseteils 43a durch eine Fräsbearbeitung teilweise oder vollständig entfernt werden, um auf diese Weise den im Gehäuseteil 43a zur Verfügung stehenden Bauraum an den jeweiligen Platzbedarf der Elektronikausstattung 45 anzupassen.This modular principle reduces the effort and costs involved in manufacturing the scroll vacuum pumps. The housing parts 43a differ slightly in terms of post-processing to adapt them to the respective electronic equipment 45. Such post-processing is used, for example, to adapt openings to the geometry of plugs or cables of the electronic equipment 45, which must be accommodated on the housing part or passed through a wall of the housing part. Post-processing can also consist of partially or completely removing the inner walls of a respective housing part 43a by milling in order to adapt the installation space available in the housing part 43a to the respective space requirements of the electronic equipment 45.

Das Pumpengehäuse 41 ist mit dem Elektronikgehäuse 43 verschraubt.The pump housing 41 is screwed to the electronics housing 43.

In den Fig. 1a, 2a und 3a ist jeweils in einem Schnitt B-B unten in der Mitte der Bereich der Scrollvakuumpumpe dargestellt, an dem ein Gasballast-Ventil angeordnet ist. Die Gasballast-Ventile 79 sind bei den einzelnen Scrollvakuumpumpen unterschiedlich ausgebildet. Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b ist das Gasballast-Ventil 79 mit einem Verschlussdeckel 81 versehen. Bei den Scrollvakuumpumpen nach Fig. 2a und 2b sowie 3a und 3b weist das Gasballast-Ventil 79 jeweils einen Drehknopf 82 zur Vornahme von Einstellungen auf.In the Fig. 1a , 2a and 3a In each case, the section BB at the bottom in the middle shows the area of the scroll vacuum pump where a gas ballast valve is arranged. The gas ballast valves 79 are designed differently for the individual scroll vacuum pumps. In the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b The gas ballast valve 79 is provided with a cover 81. In the scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b and 3a and 3b, the gas ballast valve 79 each has a rotary knob 82 for making adjustments.

Den Darstellungen oben rechts in den Fig. 1a, 2a und 3a, die jeweils eine Ansicht der Scrollvakuumpumpe auf die Haube 105 zeigen, ist jeweils die Anordnung eines Einlassflansches 77 und die Anordnung eines Auslassflansches 78 zu entnehmen.The images at the top right in the Fig. 1a , 2a and 3a , each of which shows a view of the scroll vacuum pump onto the hood 105, the arrangement of an inlet flange 77 and the arrangement of an outlet flange 78 can be seen.

Über den Einlassflansch 77 gelangt das zu pumpende Gas in das die beiden Spiralbauteile 11, 13 umfassende Pumpsystem und wird über den Auslassflansch 78 ausgestoßen.The gas to be pumped enters the pump system comprising the two spiral components 11, 13 via the inlet flange 77 and is expelled via the outlet flange 78.

Die beiden Scrollvakuumpumpen nach Fig. 1a und 1b sowie 2a und 2b sind jeweils mit einem dreiphasigen Asynchronmotor 21, 23 zum Antreiben der Antriebswelle 17 versehen. Die beiden Scrollvakuumpumpen unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich ihrer Baugröße. Das Pumpsystem mit den beiden Spiralbauteilen 11, 13 sowie der Asynchronmotor mit Rotor 21 und Stator 23 besitzen bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b einen kleineren Durchmesser als bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b, wobei - wie bereits erwähnt - die beiden Antriebswellen 17 baugleich sind und somit die gleiche Größe aufweisen. Der Durchmesser der Antriebswelle 17 im Bereich des Hülsenelementes 33 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 24 mm. Zur Anpassung des Durchmessers der Antriebswelle 17 in diesem Bereich an den jeweiligen Innendurchmesser des Motorrotors 21 dient - wie bereits erwähnt - das jeweils entsprechend bemessene, mit dem Motorrotor 21 verpresste Hülsenelement 33.The two scroll vacuum pumps according to Fig. 1a and 1b and 2a and 2b are each provided with a three-phase asynchronous motor 21, 23 for driving the drive shaft 17. The two scroll vacuum pumps differ, among other things, in terms of their size. The pump system with the two spiral components 11, 13 and the asynchronous motor with rotor 21 and stator 23 have Fig. 1a and 1b a smaller diameter than the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b , whereby - as already mentioned - the two drive shafts 17 are identical in construction and thus have the same size. The diameter of the drive shaft 17 in the area of the sleeve element 33 is 24 mm in this embodiment. To adjust the diameter of the drive shaft As already mentioned, the appropriately dimensioned sleeve element 33, which is pressed onto the motor rotor 21, serves to adapt the shaft 17 in this area to the respective inner diameter of the motor rotor 21.

Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b besitzt das Pumpsystem ebenfalls einen Durchmesser, der größer ist als beim Pumpsystem der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b. Als Drehantrieb für die Antriebswelle 17 dient allerdings kein Asynchronmotor, sondern ein einphasiger IPM-Motor (IPM = Internal Permanent Magnet).With the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b The pump system also has a diameter that is larger than the pump system of the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b However, the rotary drive for the drive shaft 17 is not an asynchronous motor, but a single-phase IPM motor (IPM = Internal Permanent Magnet).

Das erfindungsgemäße Scrollvakuumpumpen-System ist allerdings nicht auf diese elektrischen Antriebsmotoren beschränkt. Beispielsweise kann als Drehantrieb für die Antriebswelle 17 auch ein Synchron-Reluktanzmotor vorgesehen sein.However, the scroll vacuum pump system according to the invention is not limited to these electric drive motors. For example, a synchronous reluctance motor can also be provided as a rotary drive for the drive shaft 17.

Die Wahl eines jeweiligen Antriebsmotors erfolgt im Hinblick auf die gewünschte Leistungsfähigkeit, einen jeweils angestrebten Energieverbrauch sowie auf Kundenwünsche und Applikationsbedingungen.The choice of a particular drive motor is made with regard to the desired performance, the desired energy consumption as well as customer requirements and application conditions.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Baukastenprinzip ist im Hinblick auf diese in der Praxis gewünschte Variabilität aufgrund seiner vielfältigen Anpassbarkeit von besonderem Vorteil.The modular principle provided by the invention is particularly advantageous with regard to this variability desired in practice due to its diverse adaptability.

Wie bereits erwähnt, umfasst das Wuchtsystem zum Auswuchten des insbesondere die Antriebswelle 17 und das bewegliche Spiralbauteil 13 des Pumpsystems umfassenden rotierenden Systems jeweils ein vorderes Wuchtgewicht 29 und ein hinteres Wuchtgewicht 31. Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b befindet sich das hintere Wuchtgewicht 31 vor der hinteren Lagerstelle 27. Das Druckelement 87 zum Einspannen des Motorrotors 21 ist hier rotationssymmetrisch ausgeführt.As already mentioned, the balancing system for balancing the rotating system comprising in particular the drive shaft 17 and the movable spiral component 13 of the pump system comprises a front balancing weight 29 and a rear balancing weight 31. In the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b the rear balancing weight 31 is located in front of the rear bearing point 27. The pressure element 87 for clamping the motor rotor 21 is designed to be rotationally symmetrical.

Bei den Scrollvakuumpumpen nach Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3a und 3b bildet das auf das hintere Ende der Antriebswelle 17 stirnseitig aufgesetzte Druckelement gleichzeitig das hintere Wuchtgewicht 31. Da bei diesen beiden Scrollvakuumpumpen - wie erwähnt - das Pumpsystem einen größeren Durchmesser besitzt, ist aufgrund des im Bereich des Exzenterabschnitts 19 der Antriebswelle 17 vergleichsweise beschränkten zur Verfügung stehenden Bauraumes das vordere Wuchtgewicht 29 aus einem Material gefertigt, das eine größere Dichte besitzt als das Material des hinteren Wuchtgewichts 31. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist dementsprechend vorgesehen, dass das vordere Wuchtgewicht 29 aus Messing und das hintere Wuchtgewicht 31 aus Stahl gefertigt ist. Bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b bestehen dagegen die beiden Wuchtgewichte 29, 31 aus dem gleichen Material, nämlich aus Stahl.For scroll vacuum pumps according to Fig. 2a and 2b as well as Fig. 3a and 3b the pressure element placed on the rear end of the drive shaft 17 at the same time forms the rear balancing weight 31. Since in these two scroll vacuum pumps - as mentioned - the pump system has a larger diameter, the front balancing weight 29 is made of a material that has a higher density than the material of the rear balancing weight 31 due to the comparatively limited installation space available in the area of the eccentric section 19 of the drive shaft 17. According to one aspect of the invention, it is accordingly provided that the front balancing weight 29 is made of brass and the rear balancing weight 31 is made of steel. In the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b The two balancing weights 29, 31 are made of the same material, namely steel.

Wie bereits im Einleitungsteil erwähnt, befindet sich der von der Antriebswelle 17 mit dem Exzenterabschnitt 19 gebildete Exzenterantrieb innerhalb des Pumpengehäuses 41 und ist von einer verformbaren Hülse in Gestalt eines Wellbalgs 89 umgeben. Der Wellbalg 89 dient einerseits zur Abdichtung des Exzenterantriebs gegenüber dem Ansaugbereich der Scrollvakuumpumpe und andererseits als Drehsicherung für das bewegliche Spiralbauteil 13. Hierzu ist der Wellbalg 89 an der dem Antrieb zugewandten Seite des beweglichen Spiralbauteils 13 befestigt. Das hintere Ende des Wellbalgs 89 ist innerhalb des Pumpengehäuses 41 an einem Gehäusegrund mittels Schrauben angebracht.As already mentioned in the introduction, the eccentric drive formed by the drive shaft 17 with the eccentric section 19 is located inside the pump housing 41 and is surrounded by a deformable sleeve in the form of a bellows 89. The bellows 89 serves on the one hand to seal the eccentric drive from the suction area of the scroll vacuum pump and on the other hand as a rotation lock for the movable spiral component 13. For this purpose, the bellows 89 is attached to the side of the movable spiral component 13 facing the drive. The rear end of the bellows 89 is attached to a housing base inside the pump housing 41 by means of screws.

Das Wuchtkonzept der erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen wird nachstehend näher erläutert, und zwar am Beispiel der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b. Diese Erläuterungen gelten auch für die Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b sowie hinsichtlich des vorderen Wuchtgewichts 29 auch für die Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b.The balancing concept of the scroll vacuum pumps according to the invention is explained in more detail below, using the example of the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b . These explanations also apply to the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b and with regard to the front balancing weight 29 also for the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b .

Fig. 3c zeigt in Schnitten senkrecht zur Drehachse 15 der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b in der linken Darstellung (Schnitt B-B in Fig. 3b) eine Ansicht auf das hintere Wuchtgewicht 31 und in der rechten Darstellung (Schnitt A-A in Fig. 3b) die Anordnung eines Wuchtabschnitts des vorderen Wuchtgewichts 39 in Bezug auf den Wellbalg 89, das Flanschlager 91 sowie den Exzenterabschnitt 19 der Antriebswelle 17. Fig. 3c shows in sections perpendicular to the rotation axis 15 of the scroll vacuum pump Fig. 3a and 3b in the left illustration (section BB in Fig. 3b ) a view of the rear balancing weight 31 and in the right illustration (section AA in Fig. 3b ) the arrangement of a balancing section of the front balancing weight 39 in relation to the bellows 89, the flange bearing 91 and the eccentric section 19 of the drive shaft 17.

Auf die konkrete Ausgestaltung der Wuchtgewichte 31, 29 wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 3d und 3e näher eingegangen.The specific design of the balancing weights 31, 29 is described below in connection with the Fig. 3d and 3e discussed in more detail.

Die linke Darstellung in Fig. 3c zeigt, dass sich das hintere Wuchtgewicht, das mittels der zentralen Schraube 83 mit der Antriebswelle 17 verschraubt ist und den Motorrotor 21 in der vorstehend erläuterten Weise einspannt, radial nach außen konisch erweitert. Unter Beibehaltung der grundsätzlichen Geometrie dieses hinteren Wuchtgewichts 31 kann bei dessen Herstellung vergleichsweise einfach eine optimale Anpassung an unterschiedliche Antriebsmotoren erfolgen.The left representation in Fig. 3c shows that the rear balancing weight, which is screwed to the drive shaft 17 by means of the central screw 83 and clamps the motor rotor 21 in the manner explained above, widens conically radially outwards. While maintaining the basic geometry of this rear balancing weight 31, it can be comparatively easily optimally adapted to different drive motors during its manufacture.

Wie die rechte Darstellung zeigt, ist der im Schnitt dargestellte Wuchtabschnitt des vorderen Wuchtgewichts 29 teilringförmig derart ausgebildet, dass der Innenradius an den Außenradius des Flanschlagers 91 angepasst ist. Der zur Verfügung stehende Bauraum wird hierdurch optimal ausgenutzt.As the illustration on the right shows, the balancing section of the front balancing weight 29 shown in section is partially ring-shaped in such a way that the inner radius is adapted to the outer radius of the flange bearing 91. The available installation space is thus optimally utilized.

In der linken Darstellung unten ist das hintere Wuchtgewicht 31 in einer Seitenansicht dargestellt. Unter anderem sind die Bohrungen 39a für die zentrale Schraube 83 sowie das Sackloch 39b zur Aufnahme des Positionierstiftes 85 dargestellt.The left illustration below shows the rear balancing weight 31 in a side view. Among other things, the holes 39a for the central screw 83 and the blind hole 39b for receiving the positioning pin 85 are shown.

Fig. 3d zeigt in den beiden Darstellungen links den Aufbau des vorderen Wuchtgewichts 39, das einstückig ausgebildet ist und - wie vorstehend erwähnt - aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein kann, insbesondere aus Materialien unterschiedlicher Dichte wie Messing einerseits und Stahl andererseits. Fig. 3d shows in the two illustrations on the left the structure of the front balancing weight 39, which is formed in one piece and - as mentioned above - can be made of different materials, in particular from materials of different densities such as brass on the one hand and steel on the other.

Die Darstellung rechts in Fig. 3d zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt der Fig. 3b die Anordnung des vorderen Wuchtgewichts 29 im Bereich des Exzenterabschnitts 19 der Antriebswelle 17 und des Flanschlagers 91.The illustration on the right in Fig. 3d shows an enlarged section of the Fig. 3b the arrangement of the front balancing weight 29 in the area of the eccentric section 19 of the drive shaft 17 and the flange bearing 91.

Das Wuchtgewicht 29 umfasst drei Wuchtabschnitte 35, die im eingebauten Zustand entlang der Drehachse 15 der Antriebswelle 17 aufeinanderfolgen. Jeder Wuchtabschnitt 35 weist jeweils eine Teilringform auf, wobei im eingebauten Zustand jeder Wuchtabschnitt mit seiner Öffnung 37 zur Antriebswelle 17 hinweist und diese umfasst.The balancing weight 29 comprises three balancing sections 35 which, when installed, follow one another along the rotational axis 15 of the drive shaft 17. Each balancing section 35 has a partial ring shape, wherein, when installed, each balancing section points with its opening 37 towards the drive shaft 17 and encloses it.

Eine Besonderheit besteht darin, dass sich die Wuchtabschnitte 35 hinsichtlich der Weite ihrer Öffnungen 37 voneinander unterscheiden. Dies ist sowohl der perspektivischen Ansicht oben links in Fig. 3d als auch der Draufsicht unten links in Fig. 3d zu entnehmen.A special feature is that the balancing sections 35 differ from each other in terms of the width of their openings 37. This is evident from the perspective view at the top left in Fig. 3d as well as the top view at the bottom left in Fig. 3d to be taken.

Eine weitere Besonderheit dieses vorderen Wuchtgewichts 29 besteht darin, dass die Öffnung 37 jedes Wuchtabschnitts 35 in einer Ebene E senkrecht zur Drehachse 15 (im eingebauten Zustand) durch einen Teilkreis mit einem entlang der Mittelachse konstanten Radius definiert ist. Ein Wuchtabschnitt 35 mit einem Radius R1 umfasst im eingebauten Zustand einen Abschnitt 17b der Antriebswelle 17, der unmittelbar hinter dem Exzenterabschnitt 19 liegt. Der angrenzende Wuchtabschnitt 35 mit dem Radius R2 umfasst das Flanschlager 91. Der dritte Wuchtabschnitt 35 befindet sich in einem axialen Bereich, an dem Köpfe von Befestigungsschrauben zur Anbringung des Flanschlagers 91 am beweglichen Spiralbauteil 13 angeordnet sind. Der Radius dieses Wuchtabschnitts 35 ist daher deutlich größer als die Radien R1, R2 der beiden anderen Wuchtabschnitte.Another special feature of this front balancing weight 29 is that the opening 37 of each balancing section 35 is defined in a plane E perpendicular to the axis of rotation 15 (in the installed state) by a pitch circle with a constant radius along the central axis. A balancing section 35 with a radius R1 comprises, in the installed state, a section 17b of the drive shaft 17 which is located immediately behind the eccentric section 19. The adjacent balancing section 35 with the radius R2 comprises the flange bearing 91. The third balancing section 35 is located in an axial region on which heads of fastening screws for attaching the flange bearing 91 to the movable spiral component 13 are arranged. The radius of this balancing section 35 is therefore significantly larger than the radii R1, R2 of the other two balancing sections.

Eine Besonderheit besteht darin, dass die beiden Radien R1, R2 nicht gleich groß sind und zudem die beiden Teilkreise nicht konzentrisch angeordnet sind, wie insbesondere der Darstellung unten links in Fig. 3d entnommen werden kann. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel gilt R1 = 22 mm und R2 = 28,3 mm, wobei die Mittelpunkte der beiden Teilkreise gegeneinander versetzt sind, dabei jedoch in der Ebene E liegen, in der die Halbierenden der von den Teilkreisen umfassten Winkel liegen. Diese Winkel betragen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils 180°. Der Mittelpunkt des im eingebauten Zustand hinteren Wuchtabschnitts 35 liegt dabei auf der Drehachse 15, da dieser Wuchtabschnitt den zentrischen Abschnitt 17b der Antriebswelle 17 umfasst. Der andere Mittelpunkt des Teilkreises mit dem größeren Radius R2 liegt dementsprechend außerhalb der Öffnungen 37 der Wuchtabschnitte 35.A special feature is that the two radii R1, R2 are not the same size and the two pitch circles are not arranged concentrically, as is particularly evident the illustration below left in Fig. 3d can be taken. In the embodiment shown here, R1 = 22 mm and R2 = 28.3 mm, whereby the centers of the two pitch circles are offset from each other, but lie in the plane E in which the bisectors of the angles encompassed by the pitch circles lie. In the embodiment shown here, these angles are each 180°. The center of the rear balancing section 35 in the installed state lies on the axis of rotation 15, since this balancing section includes the central section 17b of the drive shaft 17. The other center of the pitch circle with the larger radius R2 lies accordingly outside the openings 37 of the balancing sections 35.

Dieser Aufbau des Wuchtgewichts 29 hat den Vorteil, dass ohne Vergrößerung des Außendurchmessers der Massenschwerpunkt des das Flanschlager 91 umfassenden mittleren Wuchtabschnitts 35 weiter nach radial außen gelegt werden kann, als dies der Fall wäre, wenn die beiden Mittelpunkte zusammenfallen würden. Anders ausgedrückt kann eine höhere exzentrische Masse für diesen mittleren Wuchtabschnitt 35 realisiert werden, ohne die Außenabmessungen des Wuchtgewichts 29 zu vergrößern.This design of the balancing weight 29 has the advantage that, without increasing the outer diameter, the center of mass of the middle balancing section 35 comprising the flange bearing 91 can be placed further radially outward than would be the case if the two centers coincided. In other words, a higher eccentric mass can be realized for this middle balancing section 35 without increasing the outer dimensions of the balancing weight 29.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt und eine ausreichend hohe Wuchtwirkung erzielt werden kann.This advantageously ensures that the available installation space is used optimally and a sufficiently high balancing effect can be achieved.

Fig. 3e zeigt links drei Ansichten des hinteren Wuchtgewichts 31, die dessen Aufbau veranschaulichen. Das Wuchtgewicht 31 ist einstückig ausgeführt. Fig. 3e shows three views of the rear balancing weight 31 on the left, which illustrate its construction. The balancing weight 31 is made in one piece.

Das Wuchtgewicht 31 umfasst zwei Wuchtabschnitte 39, die sich radial nach au-ßen konisch erweitern. Die Wuchtabschnitte 39 erweitern sich jeweils V-förmig, wobei sie einen Öffnungswinkel von etwa 20° definieren.The balancing weight 31 comprises two balancing sections 39 which widen conically radially outwards. The balancing sections 39 each widen in a V-shape, defining an opening angle of approximately 20°.

Des Weiteren umfasst das Wuchtgewicht 31 einen Kreiszylinderabschnitt 40, dessen Mittelachse im eingebauten Zustand mit der Drehachse 15 der Antriebswelle 17 zusammenfällt. Die entlang der Drehachse 15 gemessene Dicke dieses Kreiszylinderabschnitts 40 ist wesentlich kleiner als die Dicke jedes Wuchtabschnitts 39. Wie beispielsweise Fig. 3b entnommen werden kann, ist im eingebauten Zustand das Wuchtgewicht 31 mit seinem Kreiszylinderabschnitt 40 dem hinteren Ende der Antriebswelle 17 zugewandt. Dem Beispiel der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b ist zu entnehmen, dass das Wuchtgewicht 31 mit seinem Kreiszylinderabschnitt 40 in das Hülsenelement 33 eingeführt ist.Furthermore, the balancing weight 31 comprises a circular cylinder section 40, the central axis of which, when installed, coincides with the axis of rotation 15 of the drive shaft 17. The thickness of this circular cylinder section 40 measured along the axis of rotation 15 is significantly smaller than the thickness of each balancing section 39. For example, Fig. 3b can be removed, the balancing weight 31 with its circular cylinder section 40 faces the rear end of the drive shaft 17 when installed. The example of the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b It can be seen that the balancing weight 31 with its circular cylinder section 40 is inserted into the sleeve element 33.

Der zwischen dem Kreiszylinderabschnitt 40 und dem äußeren Wuchtabschnitt 39 gelegene Wuchtabschnitt 39 ist gegenüber dem äußeren Wuchtabschnitt 39 in radialer Richtung verkürzt, abgesehen davon aber zu diesem kongruent ausgebildet und überdeckend ausgerichtet. Beide Wuchtabschnitte 39 erweitern sich also V-förmig, d.h. in einer Projektion entlang der Drehachse 15 sind die Umrisse der beiden Wuchtabschnitte 39 von zwei V-förmig radial nach außen divergierenden Geraden begrenzt. Zudem sind die beiden Umrisse der Wuchtabschnitte 39 von einem radial inneren Kreisabschnitt begrenzt, der einen kleineren Radius aufweist als ein jeweiliger radial äußerer Kreisabschnitt, der die radial äußere Begrenzung des jeweiligen Umrisses bildet.The balancing section 39 located between the circular cylinder section 40 and the outer balancing section 39 is shortened in the radial direction compared to the outer balancing section 39, but apart from that it is congruent with it and aligned so as to overlap. Both balancing sections 39 therefore widen in a V-shape, i.e. in a projection along the axis of rotation 15, the outlines of the two balancing sections 39 are delimited by two straight lines that diverge radially outwards in a V-shape. In addition, the two outlines of the balancing sections 39 are delimited by a radially inner circular section that has a smaller radius than a respective radially outer circular section that forms the radially outer boundary of the respective outline.

Dieser Aufbau des hinteren Wuchtgewichts 31 ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung sowie eine einfache Anpassung an den jeweiligen Antriebsmotor. Eine Anpassung ist jedoch nicht in jedem Fall zwingend erforderlich. Das hintere Wuchtgewicht 31 kann derart ausgeführt werden, dass es sowohl mit dem Asynchronmotor einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b, insbesondere also mit dem Hülsenelement 33, als auch mit dem IPM-Motor einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b zusammenwirken kann.This design of the rear balancing weight 31 enables simple and cost-effective production as well as easy adaptation to the respective drive motor. However, adaptation is not absolutely necessary in every case. The rear balancing weight 31 can be designed in such a way that it can be used with the asynchronous motor of a scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b , in particular with the sleeve element 33, as well as with the IPM motor of a scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b can work together.

In den Darstellungen der Fig. 3e sind zudem die Bohrung 39a für die zentrale Schraube 83 sowie das Sackloch 39b für den Positionierstift 85 zu erkennen.In the depictions of the Fig. 3e The hole 39a for the central screw 83 and the blind hole 39b for the positioning pin 85 can also be seen.

Was die Herstellung des hinteren Wuchtgewichts 31 anbetrifft, so ermöglicht die Konusform eine Minimierung des Materialbedarfs. Rechts in Fig. 3e ist zur Veranschaulichung eine Herstellungsanordnung 109 gezeigt, bei der mehrere Wuchtgewichte 31 rosettenartig auf einem Kreis angeordnet sind. Hierdurch ist veranschaulicht, dass eine Mehrzahl von Wuchtgewichten 31 durch Trennen aus einer ebenen Materialscheibe und anschließende Einzelbearbeitung hergestellt werden können.As far as the production of the rear balancing weight 31 is concerned, the conical shape enables the material requirement to be minimized. On the right in Fig. 3e For illustration purposes, a manufacturing arrangement 109 is shown in which a plurality of balancing weights 31 are arranged in a rosette-like manner on a circle. This illustrates that a plurality of balancing weights 31 can be manufactured by cutting from a flat material disk and then machining them individually.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht auf das hintere Ende einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b bei abgenommenem Motordeckel 103. Hierdurch ist die hintere Stirnseite des Motorrotors 21 erkennbar, die von einem Teil des Motorstators 23 umgeben ist. Fig. 4 shows a view of the rear end of a scroll vacuum pump after Fig. 1a and 1b with the motor cover 103 removed. This shows the rear end face of the motor rotor 21, which is surrounded by a part of the motor stator 23.

Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, besteht eine Besonderheit hier darin, dass der Motorrotor 21 nur an dieser hinteren Stirnseite mit in axialer Richtung vorstehenden Kühlvorsprüngen 47 versehen ist. Diese Kühlvorsprünge 47 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sie als Wuchtgewichte wirksam sind. Das Wuchtkonzept der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 1a und 1b umfasst also nicht nur das vordere Wuchtgewicht 91 und das vor der zweiten Lagerstelle 27 angeordnete hintere Wuchtgewicht 31, sondern zusätzlich die an der hinteren Stirnseite des Motorrotors 21 angeordneten Wuchtgewichte 47, die gleichzeitig zur Kühlung dienen. Diese Wuchtgewichte bzw. Kühlvorsprünge 47 sind plättchenförmig ausgebildet und derart angeordnet, dass sie jeweils mit ihrer breiteren Seite in Umfangsrichtung weisen. Hierdurch können die Kühlvorsprünge 47 während des Betriebs nach Art von Schaufeln vergleichsweise starke Luftbewegungen erzeugen, um eine Wärmeabfuhr zu begünstigen.As already mentioned elsewhere, a special feature here is that the motor rotor 21 is provided with cooling projections 47 protruding in the axial direction only on this rear end face. These cooling projections 47 are designed and arranged in such a way that they act as balancing weights. The balancing concept of the scroll vacuum pump according to Fig. 1a and 1b therefore includes not only the front balancing weight 91 and the rear balancing weight 31 arranged in front of the second bearing point 27, but also the balancing weights 47 arranged on the rear end face of the motor rotor 21, which also serve for cooling. These balancing weights or cooling projections 47 are plate-shaped and arranged in such a way that their wider side points in the circumferential direction. As a result, the cooling projections 47 can generate comparatively strong air movements during operation in the manner of blades in order to promote heat dissipation.

Die Fig. 5a zeigt das Elektronikgehäuse 43 der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b, deren Antriebsmotor ein einphasiger IPM-Motor mit einer Betriebsspannung von 24V/DC ist. Die Elektronikausstattung 45 umfasst dabei einen Sub-D-Stecker, einen Stand-by-Schalter, einen Ein- und Ausschalter sowie USB-Ports.The Fig. 5a shows the electronic housing 43 of the scroll vacuum pump Fig. 3a and 3b , whose drive motor is a single-phase IPM motor with an operating voltage of 24V/DC. The electronic equipment 45 includes a Sub-D connector, a standby switch, an on/off switch and USB ports.

Fig. 5b zeigt das Elektronikgehäuse 43 der Scrollvakuumpumpen nach Fig. 1a und 1b sowie Fig. 2a und 2b, die jeweils einen dreiphasigen Asynchronmotor als Antriebsmotor aufweisen. Diese Asynchronmotoren können mit einer Betriebsspannung von bis zu 480V/AC betrieben werden. Fig. 5b shows the electronic housing 43 of the scroll vacuum pumps after Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b , each of which has a three-phase asynchronous motor as the drive motor. These asynchronous motors can be operated with an operating voltage of up to 480V/AC.

Die dreiphasigen Asynchronmotoren erfordern eine höhere Schutzklasse (insbesondere IP44) als der einphasige IPM-Motor, für den eine geringere Schutzklasse (insbesondere IP40) genügt. Aus diesen unterschiedlichen Schutzklassen resultieren unterschiedliche Konzepte zur Abdichtung des Elektronikgehäuses 43.The three-phase asynchronous motors require a higher protection class (particularly IP44) than the single-phase IPM motor, for which a lower protection class (particularly IP40) is sufficient. These different protection classes result in different concepts for sealing the electronics housing 43.

Bei dem Elektronikgehäuse 43 für die Scrollvakuumpumpe mit einphasigem IPM-Motor gemäß Fig. 5a genügt als Abdeckung ein beispielsweise aus Aluminium hergestellter Gehäusedeckel 43b ohne eigene Dichtung. Hier ist für den Gehäusedeckel 43b im Gehäuseteil 43a eine versenkte Anordnung vorgesehen, wobei gegenüber der Unterseite einer umlaufenden Außenwand nach innen zurückversetzte Flächen als Auflage für den Gehäusedeckel 43b dienen und jeweils mit einem Dichtungsmaterial versehen sind. Aufgrund seiner versenkten Anordnung ist der Gehäusedeckel 43b von der Seite nicht zu erkennen.In the electronic housing 43 for the scroll vacuum pump with single-phase IPM motor according to Fig. 5a a housing cover 43b made of aluminum, for example, without its own seal is sufficient as a cover. Here, a recessed arrangement is provided for the housing cover 43b in the housing part 43a, with surfaces set back inwards relative to the underside of a surrounding outer wall serving as a support for the housing cover 43b and each being provided with a sealing material. Due to its recessed arrangement, the housing cover 43b cannot be seen from the side.

Anders ist dies bei dem Elektronikgehäuse 43 für die Scrollvakuumpumpen mit den dreiphasigen Asynchronmotoren. Der beispielsweise aus Aluminium hergestellte Gehäusedeckel 43b ist hier auf die Unterseite des Gehäuseteils 43a aufgesetzt. Die Unterseite ist - wie die zurückversetzten Auflageflächen bei dem Gehäuseteil 43a gemäß Fig. 5a - mit einem Dichtungsmaterial versehen, wobei zusätzlich die Innenseite des Gehäusedeckels 43b vollflächig mit einem beispielsweise aus Zellkautschuk bestehenden Dichtungsmaterial bedeckt ist.This is different with the electronics housing 43 for the scroll vacuum pumps with the three-phase asynchronous motors. The housing cover 43b, made of aluminum, for example, is placed on the underside of the housing part 43a. The underside is - like the recessed support surfaces in the housing part 43a according to Fig. 5a - provided with a sealing material, whereby additionally the inside of the housing cover 43b is completely covered with a sealing material consisting, for example, of cellular rubber.

Hierdurch wird eine besonders wirksame Abdichtung des Elektronikgehäuses 43 bewirkt, um den Anforderungen der höheren Schutzklasse zu genügen.This provides a particularly effective seal for the electronics housing 43 in order to meet the requirements of the higher protection class.

Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, unterscheiden sich die Elektronikgehäuse 43 auch durch die jeweilige Elektronikausstattung 45. So ist beispielsweise das Elektronikgehäuse 43 gemäß Fig. 5a mit einem Anschluss für einen Kaltgerätestecker 44 versehen, an den ein Netzteil zur Spannungsversorgung der Scrollvakuumpumpe angeschlossen werden kann. Dagegen ist das Elektronikgehäuse 43 gemäß Fig. 5b mit einem anderen Netzstecker 44 versehen, beispielsweise einem Netzstecker von Typ Harting.As already mentioned elsewhere, the electronic housings 43 also differ in terms of the respective electronic equipment 45. For example, the electronic housing 43 according to Fig. 5a with a connection for a cold appliance plug 44, to which a power pack for supplying power to the scroll vacuum pump can be connected. In contrast, the electronic housing 43 is Fig. 5b provided with a different mains plug 44, for example a mains plug of type Harting.

Zusätzlich unterscheidet sich das Elektronikgehäuse 43 gemäß Fig. 5b von dem Elektronikgehäuse 43 gemäß Fig. 5a durch das Fehlen des Sub-D-Steckers, des Stand-by-Schalters, des Ein- und Ausschalters sowie der USB-Ports. Die im Gehäusebauteil 43a hierfür vorgesehenen Durchbrüche sind verdeckt, beispielsweise mit einer Folie. Hierdurch kann für das Elektronikgehäuse 43 gemäß Fig. 5b eine IP-Schutzklasse ermöglicht werden.In addition, the electronics housing 43 differs according to Fig. 5b from the electronics housing 43 according to Fig. 5a by the absence of the Sub-D connector, the standby switch, the on/off switch and the USB ports. The openings provided for this purpose in the housing component 43a are covered, for example with a film. This means that the electronic housing 43 can be designed in accordance with Fig. 5b an IP protection class can be made possible.

Fig. 6a zeigt in einer Übersicht verschiedene Ansichten eines auch als Spiralgehäuse bezeichneten feststehenden Spiralbauteils 11 einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe. Die drei oberen Darstellungen in Fig. 6a sind vergrößert in Fig. 6b gezeigt, wohingegen die drei unteren Darstellungen der Fig. 6a vergrößert in Fig. 6c gezeigt sind. Fig. 6a shows an overview of various views of a fixed spiral component 11, also referred to as a spiral housing, of a scroll vacuum pump according to the invention. The three upper views in Fig. 6a are enlarged in Fig. 6b shown, whereas the three lower representations of the Fig. 6a enlarged in Fig. 6c are shown.

Entsprechend zeigt Fig. 7a eine Übersicht mit verschiedenen Darstellungen eines auch als Orbiter bezeichneten beweglichen Spiralbauteils 13 für das Spiralgehäuse 11 gemäß den Fig. 6a, 6b und 6c.Accordingly, Fig. 7a an overview with various representations of a movable spiral component 13, also referred to as orbiter, for the spiral casing 11 according to the Fig. 6a , 6b and 6c .

Das Zusammenwirken von Spiralgehäuse 11 und Orbiter 13 im Pumpsystem einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe sowie die Anordnung der Gaskanäle im Pumpsystem zeigen die Fig. 8a, 8b, 8c und 8d.The interaction of spiral casing 11 and orbiter 13 in the pumping system of a scroll vacuum pump according to the invention as well as the arrangement of the gas channels in the pumping system show the Fig. 8a , 8b , 8c and 8d .

Das feststehende Spiralbauteil 11 umfasst eine Spiralanordnung mit Spiralwänden 49 und Spiralgrund 51 sowie einen Träger 53 für die Spiralanordnung. Die beiden radial äußeren Spiralwände 49 liegen auf konzentrischen Kreisen und sind in Umfangsrichtung unterbrochen. Hierdurch entsteht eine Parallelpumpstruktur aus parallel pumpenden, von den betreffenden Spiralnuten 50 gebildeten Kanälen, die in einen schraubenförmigen Pumpkanal übergehen, der von einer schraubenförmig verlaufenden Spiralnut 50 gebildet wird und von einer schraubenförmig verlaufenden Spiralwand 49 begrenzt ist.The fixed spiral component 11 comprises a spiral arrangement with spiral walls 49 and spiral base 51 as well as a carrier 53 for the spiral arrangement. The two radially outer spiral walls 49 lie on concentric circles and are interrupted in the circumferential direction. This creates a parallel pumping structure of parallel pumping channels formed by the respective spiral grooves 50, which merge into a helical pumping channel formed by a helical spiral groove 50 and delimited by a helical spiral wall 49.

Die von radial außen betrachtet zweite teilkreisförmige Spiralwand 49 besitzt eine größere Dicke WD2 als die spiralförmig verlaufende Spiralwand 49, die in ihrem radial weiter innen liegenden Verlauf eine Wanddicke WD1 besitzt. In diesem Ausführungsbeispiel gilt WD2 = 3,71 mm und WD1 = 3,47 mm. Die Stabilität der in Umfangsrichtung unterbrochenen kreisförmigen Spiralwand 49 wird durch diese vergrößerte Dicke WD2 erhöht.The second part-circular spiral wall 49, viewed from the radial outside, has a greater thickness WD2 than the spiral-shaped spiral wall 49, which has a wall thickness WD1 in its radially further inner course. In this embodiment, WD2 = 3.71 mm and WD1 = 3.47 mm. The stability of the circular spiral wall 49 interrupted in the circumferential direction is increased by this increased thickness WD2.

Die Spiralwände 49 sind jeweils an ihrem vom Spiralgrund 51 abgewandten Ende mit einem langgestreckten Dichtungselement 75 versehen, welches auch als Tip-Seal bezeichnet wird. Das Dichtungselement 75 für die am weitesten radial außen gelegene Spiralwand 49 besitzt eine vergleichsweise große Länge, da es zur weiter radial innen gelegenen, spiralförmig verlaufenden Spiralwand 49 weitergeführt wird und bis zum radial inneren, im Bereich der Mittelachse des Spiralgehäuses 11 gelegenen Ende dieser Spiralwand 49 reicht. Eine Besonderheit bei diesem langen Dichtelement 75 besteht darin, dass es radial außen bei der teilkreisförmigen Spiralwand 49 bis an das Ende 76 dieser Spiralwand 49 geführt ist, das bis an einem Gaseinlass 67 (vgl. Fig. 7a und 7b) des Pumpsystems heranreicht.The spiral walls 49 are each provided with an elongated sealing element 75, also referred to as a tip seal, at their end facing away from the spiral base 51. The sealing element 75 for the spiral wall 49 located furthest radially outward has a comparatively large length, since it continues to the spiral wall 49 located further radially inward and extends to the radially inner end of this spiral wall 49 located in the area of the central axis of the spiral housing 11. A special feature of this long sealing element 75 is that it is located radially outward at the part-circular Spiral wall 49 is guided to the end 76 of this spiral wall 49, which extends to a gas inlet 67 (cf. Fig. 7a and 7b ) of the pumping system.

Das entlang der Spiralnuten 50 von radial außen nach radial innen gepumpte Gas kann aus den Spiralnuten 50 über eine mittige Eintrittsöffnung 55 und über zwei Bypassöffnungen 61a, 63a in ein nachstehend näher beschriebenes Kanalsystem des feststehenden Spiralbauteils 11 gelangen. Diese Öffnungen 55, 61a, 63a sind jeweils im Spiralgrund 51 ausgebildet. Die beiden Bypassöffnungen 61a, 63a, sind in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet und befinden sich auf dem gleichen Radius bezüglich einer Mittelachse des Spiralgehäuses 11.The gas pumped along the spiral grooves 50 from radially outside to radially inside can exit the spiral grooves 50 via a central inlet opening 55 and via two bypass openings 61a, 63a into a channel system of the fixed spiral component 11, described in more detail below. These openings 55, 61a, 63a are each formed in the spiral base 51. The two bypass openings 61a, 63a are arranged offset from one another in the circumferential direction and are located on the same radius with respect to a central axis of the spiral housing 11.

Mit diesen Öffnungen 55, 61a, 63a ausgerichtet sind auf der von der Spiralanordnung abgewandten Seite des Trägers 53 ausgebildete Öffnungen 56a, 61c, 63c. Diese Öffnungen 56a, 61c, 63c dienen zur Aufnahme von Ventilen, worauf an anderer Stelle näher eingegangen wird.Aligned with these openings 55, 61a, 63a are openings 56a, 61c, 63c formed on the side of the carrier 53 facing away from the spiral arrangement. These openings 56a, 61c, 63c serve to accommodate valves, which will be discussed in more detail elsewhere.

Des Weiteren ist in dieser von der Spiralanordnung abgewandten Seite des Trägers 53 radial weiter außen eine axiale Auslassöffnung 65 ausgebildet, die wahlweise entweder verschlossen oder einen axialen Gasauslass des Spiralgehäuses 11 und damit des Pumpsystems der Scrollvakuumpumpe bilden kann.Furthermore, in this side of the carrier 53 facing away from the spiral arrangement, an axial outlet opening 65 is formed radially further outward, which can optionally either be closed or form an axial gas outlet of the spiral housing 11 and thus of the pumping system of the scroll vacuum pump.

Die erwähnten Öffnungen kommunizieren mit einem Kanalsystem des Spiralgehäuses 11, das in den Darstellungen links und rechts in Fig. 6c gezeigt ist.The mentioned openings communicate with a channel system of the spiral casing 11, which is shown on the left and right in the illustrations. Fig. 6c shown.

Die mittige Eintrittsöffnung 55 führt zu einem als gerade Bohrung ausgeführten Auslasskanal 59, der am radialen Auslass 57 des Spiralgehäuses 11 mündet. Die eine Bypassöffnung 63a führt direkt zu diesem Auslasskanal 59. Der von dort zum radialen Auslass 57 führende Kanalabschnitt ist somit nicht nur ein Abschnitt des Auslasskanals 59, sondern bildet außerdem einen Bypass-Kanal 63 für von der Bypassöffnung 63a stammendes Gas.The central inlet opening 55 leads to an outlet channel 59 designed as a straight bore, which opens at the radial outlet 57 of the spiral casing 11. The one bypass opening 63a leads directly to this outlet channel 59. The channel section leading from there to the radial outlet 57 is thus not only a section of the outlet channel 59, but also forms a bypass channel 63 for gas originating from the bypass opening 63a.

Ein weiterer Bypasskanal 61 (vgl. die rechte Darstellung in Fig. 6c) führt von der weiteren Bypassöffnung 61c zum Auslasskanal 59. Dieser Bypasskanal 61 ist Teil einer geraden Bohrung 64, die zur Herstellung des Bypasskanals 61 eingebracht wird. Diese Bohrung 64 und der Auslasskanal 69 verlaufen unter einem Winkel zueinander, der dem Winkelversatz der beiden Bypassöffnungen 61c, 63c in Umfangsrichtung entspricht.Another bypass channel 61 (see the right illustration in Fig. 6c ) leads from the further bypass opening 61c to the outlet channel 59. This bypass channel 61 is part of a straight bore 64 which is introduced to produce the bypass channel 61. This bore 64 and the outlet channel 69 run at an angle to one another which corresponds to the angular offset of the two bypass openings 61c, 63c in the circumferential direction.

Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Pumpsystems, die sich sowohl beim Spiralgehäuse 11 als auch beim Orbiter 13 zeigt, besteht darin, dass die Nuttiefe NT vergleichsweise groß ist. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Nuttiefe 50 mm. Hieraus ergeben sich vergleichsweise große Werte für das Verhältnis aus Nuttiefe NT zu Nutbreite NB. Bei einer Nutbreite NB1 = 12,71 mm bei der spiralförmig verlaufenden Spiralnut 50 und bei einer Nutbreite NB2 = 12,92 mm bei einer radial weiter außen und kreisförmig verlaufenden Spiralnut 50 ergeben sich Verhältnisse von 3,93 bzw. 3,87. Eine Nuttiefe von 52 mm kann alternativ vorgesehen sein. Es ergeben sich dann noch größere Verhältnisse von Nuttiefe zu Nutbreite.Another special feature of the pump system according to the invention, which is evident in both the spiral housing 11 and the orbiter 13, is that the groove depth NT is comparatively large. In the embodiment shown here, the groove depth is 50 mm. This results in comparatively large values for the ratio of groove depth NT to groove width NB. With a groove width NB1 = 12.71 mm for the spiral-shaped spiral groove 50 and with a groove width NB2 = 12.92 mm for a spiral groove 50 that runs radially further out and in a circle, the ratios are 3.93 and 3.87 respectively. A groove depth of 52 mm can be provided as an alternative. This then results in even larger ratios of groove depth to groove width.

Das bewegliche Spiralbauteil 13 gemäß Fig. 7a und 7b umfasst ebenfalls eine Spiralanordnung mit Spiralwänden 69 und Spiralgrund 71 sowie einen plattenförmigen Träger 73 für die Spiralanordnung. Die beiden radial äußeren Spiralwände 69 verlaufen auf konzentrischen Kreisen und sind im Bereich eines Gaseinlasses 67 in Umfangsrichtung unterbrochen. Eine radial innenliegende Spiralwand 69 verläuft spiralförmig. Die Spiralwände 69 sind wiederum an ihrem vom Spiralgrund 71 abgewandten Ende mit einem Dichtungselement 75 (Tip-Seal) versehen.The movable spiral component 13 according to Fig. 7a and 7b also comprises a spiral arrangement with spiral walls 69 and spiral base 71 as well as a plate-shaped support 73 for the spiral arrangement. The two radially outer spiral walls 69 run on concentric circles and are interrupted in the circumferential direction in the area of a gas inlet 67. A radially inner spiral wall 69 runs in a spiral shape. The spiral walls 69 are in turn provided with a sealing element 75 (tip seal) at their end facing away from the spiral base 71.

Um die Stabilität der beiden radial außen gelegenen, in Umfangsrichtung unterbrochenen Spiralwände 69 zu erhöhen, sind diese Spiralwände 69 mit einer Dicke WD2 ausgeführt, die größer ist als die Dicke WD1 der spiralförmigen Spiralwand 69. In diesem Ausführungsbeispiel gilt WD2 = 3,71 mm und WD1 = 3,46 mm.In order to increase the stability of the two radially outer spiral walls 69 interrupted in the circumferential direction, these spiral walls 69 are provided with a thickness WD2, which is greater than the thickness WD1 of the spiral spiral wall 69. In this embodiment, WD2 = 3.71 mm and WD1 = 3.46 mm.

Wie der Darstellung rechts in Fig. 7b zu entnehmen ist, besitzt die radial äußere Spiralnut 70 zwischen den beiden teilkreisförmigen Spiralwänden 69 eine Nutbreite NB2, während die von der spiralförmigen Spiralwand 69 begrenzte, spiralförmig verlaufende Spiralnut 70 eine Nutbreite NB1 besitzt. In diesem Ausführungsbeispiel gilt NB2 = 12,92 mm und NB1 = 12,58 mm. Bei der vergleichsweise großen Nuttiefe NT = 50 mm ergeben sich hieraus vergleichsweise große Verhältnisse von Nuttiefe zu Nutbreite, nämlich 3,87 bzw. 3,97. Eine Nuttiefe von 52 mm kann alternativ vorgesehen sein. Es ergeben sich dann noch größere Verhältnisse von Nuttiefe zu Nutbreite.As shown on the right in Fig. 7b As can be seen, the radially outer spiral groove 70 between the two part-circular spiral walls 69 has a groove width NB2, while the spiral-shaped spiral groove 70 delimited by the spiral spiral wall 69 has a groove width NB1. In this exemplary embodiment, NB2 = 12.92 mm and NB1 = 12.58 mm. With the comparatively large groove depth NT = 50 mm, this results in comparatively large ratios of groove depth to groove width, namely 3.87 and 3.97 respectively. A groove depth of 52 mm can be provided as an alternative. This then results in even larger ratios of groove depth to groove width.

Fig. 8a zeigt in einer Übersicht verschiedene Ansichten des das Spiralgehäuse von Fig. 6a, 6b und 6c und den Orbiter von Fig. 7a und 7b umfassenden Pumpsystems der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b. Das Pumpsystem der Scrollvakuumpumpen nach Fig. 1a und 1b sowie Fig. 2a und 2b ist entsprechend ausgebildet. Fig. 8a shows in an overview different views of the spiral casing of Fig. 6a , 6b and 6c and the orbiter of Fig. 7a and 7b comprehensive pumping system of the scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b . The pumping system of the scroll vacuum pumps according to Fig. 1a and 1b as well as Fig. 2a and 2b is trained accordingly.

Fig. 8b zeigt vergrößert die Darstellung oben links (Schnitt A-A) von Fig. 8a. Fig. 8b shows enlarged the top left image (section AA) of Fig. 8a .

Fig. 8c zeigt vergrößert die Darstellung oben rechts (Schnitt B-B) von Fig. 8a. Fig. 8c shows an enlarged view of the top right (section BB) of Fig. 8a .

Fig. 8d zeigt vergrößert die Darstellung unten rechts (Schnitt C-C) von Fig. 8a. Fig. 8d shows enlarged the illustration below right (section CC) of Fig. 8a .

In Fig. 8b ist das Zusammenwirken der ineinandergesteckten Spiralwände 49, 69 zu erkennen, die abschnittsweise halbmond- bzw. sichelförmige Volumina umschließen. Während des Betriebs gelangt über den Gaseinlass 67, der in Fig. 8b nur hinsichtlich seiner Position angedeutet ist (vgl. beispielsweise Fig. 7b), einströmendes Gas zur Mitte des Pumpsystems und über die Eintrittsöffnung 55 in den Auslasskanal 59, wenn sich das Auslassventil 56 (vgl. z.B. Fig. 8d) bei ausreichend hohem Druck öffnet. Über den Auslasskanal 59 gelangt das gepumpte Gas zu dem radialen Auslass 57 und somit zum Auslassflansch 78, wenn - wie in Fig. 8d gezeigt - die axiale Auslassöffnung 65 mittels eines Stopfens 66 verschlossen ist.In Fig. 8b The interaction of the interlocking spiral walls 49, 69 can be seen, which partially enclose crescent-shaped or sickle-shaped volumes. During operation, gas enters the chamber via the gas inlet 67, which is in Fig. 8b is only indicated with regard to its position (see, for example, Fig. 7b ), incoming gas to the center of the pump system and via the inlet opening 55 into the outlet channel 59 when the outlet valve 56 (see e.g. Fig. 8d ) opens at sufficiently high pressure. The pumped gas passes through the outlet channel 59 to the radial outlet 57 and thus to the outlet flange 78, if - as in Fig. 8d shown - the axial outlet opening 65 is closed by means of a plug 66.

Wie im Einleitungsteil erwähnt, kann in einer alternativen Konfiguration der radiale Auslass 57 verschlossen und der Stopfen 66 entfernt werden, um auf diese Weise einen axialen Auslass aus dem Pumpsystem zu schaffen.As mentioned in the introduction, in an alternative configuration, the radial outlet 57 can be closed and the plug 66 removed to create an axial outlet from the pumping system.

Entsteht während des Betriebs im Pumpsystem ein Überdruck, kann dieser durch die Überdruckventile 61b, 63b abgebaut werden, um eine übermäßig hohe Leistungsaufnahme der Scrollvakuumpumpe zu vermeiden. Eine Besonderheit dieser Anordnung besteht darin, dass mehrere - hier zwei - Bypasskanäle 61, 63 mit jeweils genau einem Überdruckventil 61b bzw. 63b vorgesehen sind. Hierdurch wird erreicht, dass die erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen bei vergleichsweise geringer Leistungsaufnahme ein relativ hohes Saugvermögen besitzen.If excess pressure occurs in the pump system during operation, this can be reduced by the pressure relief valves 61b, 63b in order to avoid excessively high power consumption of the scroll vacuum pump. A special feature of this arrangement is that several - here two - bypass channels 61, 63 are provided, each with exactly one pressure relief valve 61b or 63b. This ensures that the scroll vacuum pumps according to the invention have a relatively high suction capacity with comparatively low power consumption.

Fig. 9 zeigt ein Konzept, das als konische Spaltauslegung bezeichnet wird und bei den erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpen gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sein kann, und zwar in dem Bereich, wo die spiralförmig verlaufende Spiralwand 49 des feststehenden Spiralbauteils mit der spiralförmig verlaufenden Spiralwand 69 des beweglichen Spiralbauteils zusammenwirkt. Fig. 9 shows a concept referred to as a tapered gap design which can be provided in the inventive scroll vacuum pumps according to the present disclosure, namely in the region where the spirally extending spiral wall 49 of the fixed scroll member interacts with the spirally extending spiral wall 69 of the movable scroll member.

Für jeden von drei Zuständen I, II und III der Scrollvakuumpumpe ist in einer Abwicklung der Verlauf der beweglichen Spiralwand 69 in Pumprichtung P relativ zu den feststehenden Spiralwänden 49 gezeigt. Dabei liegt jeweils die obere feststehende Spiralwand 49 radial weiter außen als die untere feststehende Spiralwand 49, was durch den Pfeil r (radiale Richtung) angedeutet ist.For each of three states I, II and III of the scroll vacuum pump, the course of the movable spiral wall 69 in the pumping direction P relative to the fixed spiral walls 49 is shown in a developed view. In each case, the upper fixed spiral wall 49 is located radially further outward than the lower fixed spiral wall 49, which is indicated by the arrow r (radial direction).

Die Zahlenwerte bezeichnen jeweils den radialen Abstand (in mm) zwischen den einander zugewandten Wandflächen, also die Größe der Radialspalte zwischen den Wandflächen.The numerical values indicate the radial distance (in mm) between the facing wall surfaces, i.e. the size of the radial gap between the wall surfaces.

Im Zustand I ist die Scrollvakuumpumpe nicht im Betrieb, d.h. die Antriebswelle rotiert nicht und der Orbiter und somit dessen Spiralwand 69 steht. Das Spiralgehäuse und der Orbiter befinden sich auf Umgebungstemperatur.In state I, the scroll vacuum pump is not in operation, i.e. the drive shaft does not rotate and the orbiter and thus its spiral wall 69 are stationary. The spiral casing and the orbiter are at ambient temperature.

Die hier beschriebene Besonderheit besteht darin, dass in diesem Ausgangszustand die bewegliche Spiralwand 69 derart angeordnet ist, dass die Spalte zwischen beweglicher Spiralwand 69 und feststehenden Spiralwänden 49 jeweils einen konischen Verlauf in Pumprichtung P aufweisen.The special feature described here is that in this initial state the movable spiral wall 69 is arranged such that the gaps between the movable spiral wall 69 and the fixed spiral walls 49 each have a conical shape in the pumping direction P.

Dabei ist der Verlauf der beweglichen Spiralwand 69 derart gewählt, dass bei laufender Scrollvakuumpumpe, also während des Betriebs, gemäß Zustand II die Verformung der beweglichen Spiralwand 69 die Konizität der Spalte verringert, wie den Abstandswerten zu entnehmen ist. Die bewegliche Spiralwand 69 verläuft im Zustand II also nahezu parallel zu den beiden feststehenden Spiralwänden 49. Die Verformung der beweglichen Spiralwand 69 resultiert aus den höheren Temperaturen und der Bewegung des Orbiters.The course of the movable spiral wall 69 is selected such that when the scroll vacuum pump is running, i.e. during operation, according to state II, the deformation of the movable spiral wall 69 reduces the conicity of the gap, as can be seen from the distance values. In state II, the movable spiral wall 69 therefore runs almost parallel to the two fixed spiral walls 49. The deformation of the movable spiral wall 69 results from the higher temperatures and the movement of the orbiter.

Bei noch höherer Drehzahl, beispielsweise bei einer Drehzahl der Antriebswelle von 1.800 Umdrehungen pro Minute, gemäß Zustand III bewirken die Zentrifugalkräfte, dass die bewegliche Spiralwand 69 sich der radial äußeren feststehenden Spiralwand 49 annähert, was dort zu einem sehr kleinen Radialspalt führt.At even higher speeds, for example at a drive shaft speed of 1,800 revolutions per minute, according to state III, the centrifugal forces cause the movable spiral wall 69 to approach the radially outer fixed spiral wall 49, which leads to a very small radial gap there.

Fig. 10 zeigt verschiedene Außenansichten einer Scrollvakuumpumpe nach Fig. 3a und 3b. Fig. 10 shows various external views of a scroll vacuum pump according to Fig. 3a and 3b .

Wie bereits erläutert, sitzt das Pumpengehäuse 41 auf dem Elektronikgehäuse 43 und ist motorseitig durch den Motordeckel 103 und auf der gegenüberliegenden Seite durch die Haube 105 verschlossen. Dargestellt sind zudem der Auslassflansch 78 sowie der Einlassflansch 77.As already explained, the pump housing 41 sits on the electronics housing 43 and is closed on the motor side by the motor cover 103 and on the opposite side by the hood 105. The outlet flange 78 and the inlet flange 77 are also shown.

Die Besonderheit dieses Pumpengehäuses 41 besteht darin, dass der auch als Ansaugflansch bezeichnete Einlassflansch 77 gegenüber dem höchsten Punkt des Pumpengehäuses 41 an dieser axialen Position zurückversetzt ist. Hierdurch wird Bauhöhe eingespart. Besonders vorteilhaft ist dies insbesondere dann, wenn ein alternativer, nicht dargestellter Flansch eingesetzt wird, der von einem Winkelflansch gebildet ist.The special feature of this pump housing 41 is that the inlet flange 77, also referred to as the suction flange, is set back in this axial position relative to the highest point of the pump housing 41. This saves construction height. This is particularly advantageous when an alternative flange (not shown) is used, which is formed by an angle flange.

Eine solche zurückversetzte Anordnung des Einlassflansches 77 ist auch bei der Scrollvakuumpumpe nach Fig. 2a und 2b vorgesehen.Such a recessed arrangement of the inlet flange 77 is also possible in the scroll vacuum pump according to Fig. 2a and 2b intended.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

1111
feststehendes Spiralbauteil, Spiralgehäusefixed spiral component, spiral casing
1313
bewegliches Spiralbauteil, Orbitermovable spiral component, orbiter
1515
Drehachseaxis of rotation
1717
Antriebswelledrive shaft
17a17a
Schultershoulder
1919
Exzenterabschnitteccentric section
2121
Motorrotorengine rotor
2323
Motorstatormotor stator
2525
vordere Lagerstelle (Festlager)front bearing (fixed bearing)
2727
hintere Lagerstelle (Loslager)rear bearing (loose bearing)
2929
vorderes Wuchtgewichtfront balancing weight
3131
hinteres Wuchtgewichtrear balancing weight
3333
Hülsenelementsleeve element
3535
Wuchtabschnitt des vorderen Wuchtgewichtsbalancing section of the front balancing weight
3636
Bohrungdrilling
3737
Öffnung des Wuchtabschnittsopening of the balancing section
3838
Schraubescrew
3939
Wuchtabschnitt des hinteren Wuchtgewichtsbalancing section of the rear balancing weight
39a39a
Bohrungdrilling
39b39b
Sacklochblind hole
4040
Kreiszylinderabschnittcircular cylinder section
4141
Pumpengehäusepump housing
4343
Elektronikgehäuseelectronics housing
43a43a
Gehäuseteilhousing part
43b43b
Gehäusedeckelhousing cover
4444
SteckerPlug
4545
Elektronikausstattungelectronic equipment
4747
Kühlvorsprungcooling headroom
4949
Spiralwand des feststehenden Spiralbauteilsspiral wall of the fixed spiral component
5050
Spiralnutspiral groove
5151
Spiralgrundspiral base
5353
Trägercarrier
5555
Eintrittsöffnungentrance opening
5656
Auslassventiloutlet valve
56a56a
Öffnungopening
5757
Auslassoutlet
5959
Auslasskanalexhaust port
6161
Bypasskanalbypass channel
61a61a
Bypassöffnungbypass opening
61b61b
Überdruckventilpressure relief valve
61c61c
Öffnungopening
6262
StopfenPlug
6363
Bypasskanalbypass channel
63a63a
Bypassöffnungbypass opening
63b63b
Überdruckventilpressure relief valve
63c63c
Öffnungopening
6464
Bohrungdrilling
6565
axiale Auslassöffnungaxial outlet opening
6666
StopfenPlug
6767
Gaseinlass des Pumpsystemsgas inlet of the pump system
6969
Spiralwand des beweglichen Spiralbauteilsspiral wall of the movable spiral component
7070
Spiralnutspiral groove
7171
Spiralgrundspiral base
7373
Trägercarrier
7575
Dichtungselementsealing element
7676
Ende der Spiralwandend of the spiral wall
7777
Einlassflanschinlet flange
7878
Auslassflanschoutlet flange
7979
Gasballast-Ventilgas ballast valve
8181
Verschlussdeckel des Gasballast-Ventilsgas ballast valve cover
8282
Drehknopfrotary knob
8383
zentrale Schraubecentral screw
8585
Positionierelement, Positionierstiftpositioning element, positioning pin
8787
Druckelementpressure element
8989
Wellbalgbellows
9191
Flanschlagerflange bearings
9393
Druckscheibepressure plate
9494
Passscheibeshim
9595
Lüfterfan
9797
Positionierstiftpositioning pin
9999
Wellfederwave spring
101101
radialer Einstich als Markierungradial puncture as a marking
103103
Motordeckelengine cover
105105
Haubehood
107107
FußFoot
109109
Herstellungsanordnungmanufacturing arrangement
NTNT
Nuttiefegroove depth
NB1NB1
Nutbreitegroove width
NB2NB2
Nutbreitegroove width
WD1WD1
Dicke der Spiralwandthickness of the spiral wall
WD2WD2
Dicke der Spiralwandthickness of the spiral wall
EE
Ebenelevel
PP
Pumprichtungpumping direction
rr
radiale Richtungradial direction

Claims (5)

Scrollvakuumpumpe mit - einem Pumpsystem (11, 13), das ein feststehendes Spiralbauteil (11) und ein mit diesem pumpwirksam zusammenwirkendes Spiralbauteil (13) umfasst, - einer im Betrieb um eine Drehachse (15) rotierenden Antriebswelle (17) mit einem Exzenterabschnitt (19) zum Antreiben des beweglichen Spiralbauteils (13), und - einem elektrischen Antriebsmotor (21, 23) für die Antriebswelle (17), wobei das bewegliche Spiralbauteil (13) eine Spiralanordnung mit Spiralwänden (69), von diesen begrenzten Spiralnuten (70) und deren Boden bildendem Spiralgrund (71) sowie einen mit dem Exzenterabschnitt (19) der Antriebswelle (17) zusammenwirkenden Träger (73) für die Spiralanordnung umfasst, wobei das feststehende Spiralbauteil (11) eine Spiralanordnung mit Spiralwänden (49), von diesen begrenzten Spiralnuten (50) und deren Boden bildendem Spiralgrund (51) sowie einen Träger (53) für die Spiralanordnung umfasst, wobei die Spiralnuten (70, 50) eine Nuttiefe (NT), die von der Spitze der Spiralwände (69, 49) bis zum Spiralgrund (71, 51) längs einer parallel zur Drehachse (15) der Antriebswelle (17) verlaufenden Mittelachse des Spiralbauteils (13, 11) gemessen wird, und eine senkrecht zur Mittelachse gemessene Nutbreite (NB) aufweisen, und wobei bei dem beweglichen Spiralbauteil (13) und/oder bei dem feststehenden Spiralbauteil (11) das Verhältnis von Nuttiefe (NT) zu Nutbreite (NB) in einem Bereich von 3,7 bis 4,2, insbesondere von 3,8 bis 4,1, insbesondere bevorzugt von 3,85 bis 4,0 liegt. Scroll vacuum pump with - a pump system (11, 13) comprising a fixed spiral component (11) and a spiral component (13) cooperating with the latter for pumping purposes, - a drive shaft (17) rotating about a rotation axis (15) during operation with an eccentric section (19) for driving the movable spiral component (13), and - an electric drive motor (21, 23) for the drive shaft (17), wherein the movable spiral component (13) comprises a spiral arrangement with spiral walls (69), spiral grooves (70) delimited by these and a spiral base (71) forming the bottom thereof, as well as a carrier (73) for the spiral arrangement which cooperates with the eccentric section (19) of the drive shaft (17), wherein the fixed spiral component (11) comprises a spiral arrangement with spiral walls (49), spiral grooves (50) delimited by these and a spiral base (51) forming the bottom thereof, as well as a support (53) for the spiral arrangement, wherein the spiral grooves (70, 50) have a groove depth (NT) which is measured from the tip of the spiral walls (69, 49) to the spiral base (71, 51) along a central axis of the spiral component (13, 11) running parallel to the axis of rotation (15) of the drive shaft (17), and a groove width (NB) measured perpendicular to the central axis, and wherein in the movable spiral component (13) and/or in the fixed spiral component (11) the ratio of groove depth (NT) to groove width (NB) is in a range from 3.7 to 4.2, in particular from 3.8 to 4.1, particularly preferably from 3.85 to 4.0. Scrollvakuumpumpe nach Anspruch 1,
wobei das Verhältnis von Nuttiefe (NT) zu Nutbreite (NB) größer als 3,8, insbesondere größer als 3,85, oder kleiner als 4,0 ist.
Scroll vacuum pump according to claim 1,
wherein the ratio of groove depth (NT) to groove width (NB) is greater than 3.8, in particular greater than 3.85, or less than 4.0.
Scrollvakuumpumpe mit - einem Pumpsystem (11, 13), das ein feststehendes Spiralbauteil (11) und ein mit diesem pumpwirksam zusammenwirkendes Spiralbauteil (13) umfasst, - einer im Betrieb um eine Drehachse (15) rotierenden Antriebswelle (17) mit einem Exzenterabschnitt (19) zum Antreiben des beweglichen Spiralbauteils (13), und - einem elektrischen Antriebsmotor (21, 23) für die Antriebswelle (17), wobei das bewegliche Spiralbauteil (13) eine Spiralanordnung mit Spiralwänden (69), von diesen begrenzten Spiralnuten (70) und deren Boden bildendem Spiralgrund (71) sowie einen mit dem Exzenterabschnitt (19) der Antriebswelle (17) zusammenwirkenden Träger (73) für die Spiralanordnung umfasst, wobei das feststehende Spiralbauteil (11) eine Spiralanordnung mit Spiralwänden (49), von diesen begrenzten Spiralnuten (50) und deren Boden bildendem Spiralgrund (51) sowie einen Träger (53) für die Spiralanordnung umfasst, wobei die Spiralnuten (70, 50) eine Nuttiefe (NT), die von der Spitze der Spiralwände (69, 49) bis zum Spiralgrund (71, 51) längs einer parallel zur Drehachse (15) der Antriebswelle (17) verlaufenden Mittelachse des Spiralbauteils (13, 11) gemessen wird, und eine senkrecht zur Mittelachse gemessene Nutbreite (NB) aufweisen, und wobei das Verhältnis von Nuttiefe (NT) zu Nutbreite (NB) größer als 3,8, insbesondere größer als 3,85, oder kleiner als 4,0 ist. Scroll vacuum pump with - a pump system (11, 13) comprising a fixed spiral component (11) and a spiral component (13) cooperating with the latter for pumping purposes, - a drive shaft (17) rotating about a rotation axis (15) during operation with an eccentric section (19) for driving the movable spiral component (13), and - an electric drive motor (21, 23) for the drive shaft (17), wherein the movable spiral component (13) comprises a spiral arrangement with spiral walls (69), spiral grooves (70) delimited by these and a spiral base (71) forming the bottom thereof, as well as a carrier (73) for the spiral arrangement which cooperates with the eccentric section (19) of the drive shaft (17), wherein the fixed spiral component (11) comprises a spiral arrangement with spiral walls (49), spiral grooves (50) delimited by these and a spiral base (51) forming the bottom thereof, as well as a support (53) for the spiral arrangement, wherein the spiral grooves (70, 50) have a groove depth (NT) which is measured from the tip of the spiral walls (69, 49) to the spiral base (71, 51) along a central axis of the spiral component (13, 11) running parallel to the axis of rotation (15) of the drive shaft (17), and a groove width (NB) measured perpendicular to the central axis, and wherein the ratio of groove depth (NT) to groove width (NB) is greater than 3.8, in particular greater than 3.85, or less than 4.0. Scrollvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei das Verhältnis von Nuttiefe (NT) zu Nutbreite (NB) über die gesamte Spiralanordnung konstant ist.
Scroll vacuum pump according to one of claims 1 to 3,
where the ratio of groove depth (NT) to groove width (NB) is constant over the entire spiral arrangement.
Scrollvakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Nuttiefe (NT) 50 mm oder 52 mm beträgt.
Scroll vacuum pump according to one of claims 1 to 4,
where the groove depth (NT) is 50 mm or 52 mm.
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