CN103256224A - 用于螺旋真空泵的螺旋转子 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是一种用于螺旋真空泵的优选用于抽吸能力低于50m³/h的螺旋真空泵的螺旋转子，其中转子（1、1′）由转子轴（2）、位于转子轴（2）上的转子芯（3）和位于转子芯（3）上的转子套（4）构成，该转子套至少部分地包绕转子芯（3）。根据本发明，其特征在于，转子芯（3）由一种材料构成，这种材料具有大于100W/m·K的导热率，优选具有大于200W/m·K的导热率。本发明的主题还是一种具有相应设计的转子的螺旋真空泵。

Description

用于螺旋真空泵的螺旋转子

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的用于螺旋真空泵的螺旋转子以及一种具有权利要求13的前序部分的特征的带有相应螺旋转子的螺旋真空泵。

背景技术

众多科研和工业过程需要10²Pa-10^-2Pa范围内的真空（高真空范围），往往还必须要输送冷凝的和/或腐蚀性的蒸汽或气体。为了产生该范围内的负压，常常使用液体密封的或液体润滑的真空泵，比如油密封的旋转气阀泵。这种泵的泵吸介质与油或其它液体接触，使用这种泵有很多缺点。因而泵吸介质会污染润滑物质或者与其反应，这降低了润滑和密封效果。那里的过程会敏感地干扰润滑物质的气态组分或分解产物回流到处理设备中。

出于这个原因，长久以来的工作研发出了所谓的“干式”真空泵，即这种泵的泵吸介质并不与液体接触。

在高压下，也就是在10⁵Pa-10²Pa范围内的压力下，最好采用膜片真空泵，这是因为汲取腔与驱动区域被气密地张紧的膜片密封地隔开。但利用有限的压缩比例和通常仅通过气体流操纵的阀很难达到50Pa以下的压力。

除了高真空泵比如活塞泵、涡旋泵、爪式泵和罗茨泵外，还已知有螺旋真空泵。

螺旋真空泵（简写为螺旋泵）的两个螺杆形转子在形状合适的螺旋泵定子中无接触地相互啮合，从而通过它们的反向转动把气体从入口输送至出口。这里的全部设计及下述设计均涉及无接触地压缩的、无油的螺旋泵。

螺旋泵的优点是，能实现高压缩度，这是因为螺旋泵自身可以为四级结构，其中每个螺距都用作一级。螺旋泵由此能仅用一对转子即可实现小于1Pa范围内的良好的极限真空度。

螺旋泵的这对转子可以所谓悬置地支撑。在悬置支撑情况下，仅从转子对的一侧进行支撑。而在转子对的另一侧没有支撑。由此可以把螺旋泵定子设计成无支撑单元。这允许例如为了维护和清洁目的而简便地拆下螺旋泵定子。

螺旋泵的一个普遍问题是，恰恰在大气侧的压缩区域中释放出大量热量。若抽吸压力低，就会有很少的气体从抽吸侧被输送至大气侧。因而在泵内部只进行少量气体交换。另外，直到最后一个大气侧的螺距中才在由啮合的螺距形成的汲取腔内产生负压。

若在转子旋转过程中在最后一个大气侧的螺距处打开汲取腔，就会有气体从出口流回到该汲取腔中。流入的气体与从抽吸接管输送的气体一起在转子旋转过程中又被挤压出去。气体在出口处的这种脉动引起驱动功率需求大，并在相对狭小的空间中释放出大量热量。

可以利用紧贴在螺旋转子上的端板来减少气体回流，这些端板在合适的位置带有开口。但由于这些端板同时妨碍气体喷出，所以采用这种设置方案几乎不会实现改善。

减少回流的另一方案是这种端板上的止回阀。但这些止回阀必须以转子的旋转频率打开和关闭。然而，通常6000-25000min^-1的频率对此来说往往太高，也就是说，足够大的止回阀反应太迟缓。

为了减小温度问题和功率问题，带有朝向出口减小的汲取腔容积的螺旋定子广为采用。例如可以朝向出口侧减小螺距或者减小螺杆半径，由此来实现此点。这引起通常2-10的内部压缩率。通过这种方式能减小泵的功率需求，以及使得在螺杆的大气侧的端部处释放的热量相对于泵的抽吸能力而言几乎减少该压缩倍率。

这种方法的缺点是，由于螺杆型面连续地变化，或者也可能突然变化，明显增大了转子的制造难度。另一缺点是，在抽吸压力高的情况下，内部压缩会导致内部过压。这会使得驱动电机超载，对泵造成损坏。因此，在汲取腔定子中在内部压缩区域内往往需要昂贵的过压阀。在输送不可压缩的液体―其可能被抽入或者由于内部冷凝而产生―时，会产生流体静力的堵塞，结果是，泵由于超载而突然停机。这会对机组和驱动件造成昂贵的后续损坏。

另一解决方案是，串联地使用两个分开的螺旋泵，它们有不同的抽吸能力，它们中的任何一个本身都没有内部压缩性（参见EP 0 811 766 B1），其中可以在这些泵之间接有过压阀（参见WO 2007/088989 A1）。但这些方案也引起大的构造成本（两个泵机组）。

为了控制热流，已知的较大的螺旋泵往往利用对泵壳体的液体冷却。较大的泵还利用对转子的液体内部冷却，但较昂贵。

并不少见的是，还在最后的大气侧的螺距区域内把气体从外面引入到汲取腔中。吹洗气体将该区域冷却，并把变热的气体输送离开最后的螺距区域。不利的是，成本高昂以及泵的极限真空度不可避免地恶化。

紧凑的螺旋泵通常具有20-100mm的转子间距和小于50m³/h的抽吸能力，对于这种螺旋泵来说，出于位置和成本的原因，无法利用对转子的液体内部冷却。就这种设备而言，对壳体的液体冷却也是不利的，这是因为这些设备应灵活地例如安装在科研实验室中，而通常明显较大的泵出于重量原因往往已位置固定地安装在工业设备中。紧凑的螺旋真空泵因而需要采用新手段来控制在转子的大气侧的端部处的棘手的热状况。

紧凑的螺旋真空泵的另一方面是，选择转子的材料。螺旋转子往往与转子轴一体地设计，这种螺旋转子通常由铸铁合金或钢合金构成，这是因为这些合金具有高硬度（E-模量）和良好的加工性。这类材料的导热率很一般，但结合外部的水冷却和必要时的内部油冷却一般就足够了。这种材料的转子表面温度大于150℃也仍可接受。

传统的钢以及铸铁合金的缺点是，化学稳定性很有限。腐蚀性化学品必须从这种泵去掉，且伴有冷却等情况。此外，通常用吹洗气体进行处理，这是昂贵的。然而，这种泵在输送腐蚀性介质时却往往表现出很短的寿命。

化学稳定性高的钢合金比如哈司特镍合金通常只能困难地处理，这使得制作通常形状复杂且公差狭窄的螺杆型面繁琐且昂贵。

钢转子或铸铁转子的另一缺点是重量大，这对加速时所需要的驱动功率有不利影响以及引起转子失衡。借助于钢轴上的铝制转子来避免该问题的方案是已知的（DE 100 39 006 A1）。

对于有化学腐蚀性物质的应用来说，转子最好由耐化学性的塑料构成。由于塑料的硬度很有限（低E模量），往往需要转子内部的轴由较硬的材料构成。由塑料制转子及内部钢制转子轴构成的这种装置是已知的（WO 2010/061939 A1）。

前述装置的缺点是，几乎所有可实际应用的塑料都具有低导热率。即使有大量填充材料比如碳纤维也几乎无法实现大于1W/m·K的导热性。对于螺旋泵中的应用而言这意味着，在转子的大气侧的端部处释放出大量热量时将无法彻底排放热量，那里的塑料材料局部地迅速变热至高温。这会造成材料高度热膨胀或者甚至热致损坏（破裂、熔化）。高度热膨胀是不利的，因为这样一来就会使得间距较窄的（通常小于0.1mm）相向地高速转动的（通常大于6000min^-1）的转子发生接触，从而会造成严重的后续损坏。

螺旋真空泵的螺旋转子的前述问题在现有技术中已提到过（GB 2 243 189 A）。在此，为了结合以化学腐蚀性物质应用在螺旋真空泵中，设置有两个相互啮合的转子，这些转子由铸铁构成，但设有由保护性材料特别是塑料构成的薄层。释放大量热量和排放热量的问题在这里并未提及。事实上，由于转子的转子芯由铸铁构成，所以导热率的大小不足以实际保护塑料材料免于致损性发热。由于转子轴在此与转子芯分开，因而转子芯被楔到转子轴上，这里在构造上绝对未公开用于排放热量的优化方案。

发明内容

基于前述现有技术，本教导的问题在于，提出一种用于螺旋真空泵的螺旋转子，其中在任何情况下都能在构造上应用于处于化学腐蚀性条件下的实验室中，却能解决前述热问题。

前述问题在具有权利要求1的前序部分的特征的用于螺旋真空泵的螺旋转子上通过权利要求1的特征部分的特征得以解决。

权利要求2-12所述为本发明的转子的优选设计和改进。

螺旋真空泵在螺旋泵定子的适当成型的汲取腔中具有两个反向地无接触地相互啮合的螺杆形转子，就这种螺旋真空泵整体而言，按照权利要求13使用相应设计的转子来解决前述问题。就此而言，其它从属权利要求14和15所述为优选的设计和改进。

总之，得到了应用于特别是有化学腐蚀性物质的科研和工业中的紧凑的螺旋泵的转子的如下优点：

- 可以有效地冷却转子；

- 转子的热膨胀程度低；

- 转子轴具有足够高的强度（E模量）；

- 在为转子套使用合适的材料情况下，转子表面具有高化学稳定性，且有接触容差，也就是说，在反向的螺旋转子接触时不易卡住；

- 为了减小可能的失衡，转子可以很轻；

- 在为转子套使用合适的材料情况下，由于转子材料的良好的可加工性，便于制作通常应力很大的容差窄小的螺杆型面。

本发明的出发点在于如下认识：针对结构紧凑的螺旋泵，必须主要经由转子和转子轴把热量从汲取腔中排放出去，由此对螺旋转子进行冷却。为此根据本发明规定，转子的转子芯由高导热性的材料构成，该转子芯被优选由耐化学性的塑料构成的转子套包围。作为高导热性的材料，采用导热率大于100W/m·K优选大于200W/m·K的材料，即例如铝或铜或一些合金。塑料和铁合金（钢、铸铁）达不到这样的值，进而无法向内部或者经由转子轴彻底地排放热量以便有效地冷却转子。

按照一种优选的设计，转子轴也由高导热性的材料构成，从而转子的热量经由转子轴按照固体热传导的方式从汲取腔中输出。在此特别有益的是，转子轴与转子芯一体地设计，因为这样一来就在转子芯内部进行固体热传导，一直向外传导到转子轴上，而无干扰的界面。

根据一种替代的设计，代替高导热性材料的实心的转子轴而使用空心的轴，经由该空心轴输送冷却气体比如空气，冷却气体优选通过轴本身的转动被吸入，例如采用在轴自由端鼓风的方式吸入。冷却气体经由转子轴一直引到释放热量最多的区域中，并在那里从内部冷却高导热性的转子芯。变热的气体例如被排放到泵的出口，且可在那里用作吹洗气体，或者经由转子轴又引回去。因而在该设计中，转子也由高导热性的被转子套包围的转子芯构成，其中转子芯与空心的转子轴接触，或者直接与冷却气体接触。空心转子轴的材料也可以是高导热性的。

决定包套材料即转子套的厚度的原因一方面是，层是防扩散且机械稳固的，另一方面是，经由层朝向芯材料传导热量的能力大小还要足以避免表面过热。根据本发明这意味着，高导热性的芯材料按照优选的设计一直伸展到螺距中，而不是仅仅作为基本上柱形的部分存在。这意味着，螺杆型面至少在该区段中具有高导热性的材料（减小了包套壁厚），其中包套材料在这些区域中的优选厚度为0.1-10mm。

尽管转子套往往只有相当小的通常小于5W/m·K的特定导热率（典型地例如用于塑料），但由于转子套厚度小，能实现经由该层朝向转子芯充分地排放热量。由于这种应用，高导热性的转子芯优选在释放热量最多的区域中，即在转子的大气侧的端部处—在这里需要经由转子排放出大量热量—向外伸展到螺距中，

但根据一种优选的实施方式，本发明的转子具有一个或多个区段，在所述区段中，高导热性的转子芯并不或者不完全地向外伸展到螺距中。在介绍时将考察用于转子芯和转子套的可能的材料。

可以采用多种方式对转子芯进行包套。如果敷设很薄的层（小于0.1mm），则有时可以省去对层的后续机械加工。但这种层通常并不完全防扩散，从而层可以被泵吸的介质在下面透过，进而在真空下塌瘪。若层较厚，则必须破费地事后加工螺杆型面形状。较厚的层通常在敷设（例如采用静电粉末涂层方式）之后熔化。这经常造成边沿圆钝（Verrundung），从而在最终加工之后在外边沿上产生缺陷部位。

与这种涂层方法不同的是，用热塑性塑料注塑包覆转子芯。按照这种方法，层厚可以几乎任意选择（因而也可防扩散），且边沿可以精确地成型。同时，该方法还允许填充大量塑料。

比较不同材料的机械的和热的特征参数，就会知道，在具有很高的大于100W/m·K的导热率的材料中，铜和一些铜合金看来非常适宜。其原因是高的导热率、尚可接受的热膨胀和尚可接受的E模量。在所有这三个参数方面，铝及其合金表现出明显较差的值，但比较轻。由于E模量明显较小，铝很不适合作为转子轴材料，但可以用作转子芯材料，于是转子轴必定由另一种材料比如铜构成，或者由带气体内部冷却的空心轴构成。为了保护对腐蚀敏感的材料比如铜，可以给这些材料涂层，例如用Ni、Cr、Ag或Au进行涂层。

其它具有高导热性的金属比如金、银、碱性金属和碱土金属、锌、钼或钨及其合金，由于过高的材料成本、较差的可加工性、反应性或者低的E模量而予以排除。新型材料如CFK特别是在形成实体（Volumenkörper）时通常具有各向异性的难以控制的特性。而且制造往往昂贵且繁琐。专用陶瓷如AIN具有引人注意的材料特性，但难以加工。但它们将来会是引人注意的用于本发明的转子的转子芯或转子芯部分的材料。

铜的缺点是比重高且材料成本相当高。因此，本发明的第二方面是，高导热性的芯材料只有在热方面必需之处，即特别是在大气侧压缩的区域中，才特别有利地向外伸展，直至紧密地处于塑料表面下面。在转子的热负荷较小的其它区域中，芯材料无需变形到螺距中，在此，转子可以由相对小的柱形转子芯构成，该转子芯被作为转子套的塑料包围。

作为包套材料，优选采用非常耐化学性的塑料如PPS、PEEK或氟塑料，它们优选用填充材料如碳纤维或玻璃纤维予以增强。例如，用碳纤维增强的PEEK的密度仅约为铜的16%。由此可以采用本发明的布置方式明显减小螺旋转子的重量，进而明显减小可能的失衡，其中按照所述布置方式，高导热性的芯材料只有在热方面必需之处，即特别是在大气侧压缩的区域中，才向外伸展直至紧密地处于塑料表面下面。型面所致的失衡在转子芯上就已经可以在很大程度上予以消除，从而在整个转子上尚仅需对转子套稍作修整，由此可以省去较大的平衡圈（Wuchtring）或孔。

诸如PPS、PEEK或氟塑料的材料的其它优点是良好的可加工性和接触容差（Berührungstoleranz）即不易卡住。例如相比于非常耐腐蚀的不锈钢，对这种塑料的加工明显简便、快速，进而成本低廉。

本发明的布置方式因而得到了一种转子，其带有化学稳定性高的防扩散的表面，同时整个装置的导热性—至少在工作时释放出大量热量的区域中—很高，且制造成本令人意想不到地低廉。后者产生的原因是：仅在必需之处才采用诸如铜或铝的材料；应用了节省材料的制造方法如注塑；这些材料易于加工。

为了可靠地把转子套接合在转子芯上，需要尽可能利用用于啮合的侧凹（Hinterschnitt）来进行形状配合的连接，如果无法实现充分的材料附着（Materialhaftung）。为此可以在转子芯上例如开设出槽、孔或狭槽。例如采用喷砂方式形成转子芯的粗糙表面，这也是有所助益的。

按照优选的布置方式，螺旋泵的转子悬置地支撑，本发明的转子的优点由此特别明显。在转子悬置地支撑情况下，支撑和驱动区域优选处于外界空气压力下，且不与泵吸介质接触。为了不必利用轴密封圈等使得该支撑和驱动区域相对于汲取腔密封，通常把泵机组的压力侧布置在驱动侧。

该区域受到双重热负荷，其一为转子的热负荷，另一为在大气侧的螺旋转子端部处的压缩热负荷。但若使用高效的同步电机或传动件，且例如利用鼓风机对驱动区域进行有效冷却，则驱动区域就能非常简便地保持较低的运行温度。

压缩废热可以为发动机废热的多倍。本发明的转子结构现在允许借助于由实心材料构成的高导热性的转子轴，朝向经受良好冷却的驱动区域，非常有效地把压缩废热从汲取腔排出。

根据一种优选的设计，用于把所述热量排放至外界空气的机构在驱动区域中位于转子轴上。该机构例如可以是比如由铜或铝构成的一同转动的通风机轮或轮盘。它们基于快速旋转把热量从转子轴非常有效地排放至空气。变热的空气可以被从外面引入的冷却空气流带走。由一同转动的通风机轮产生的空气流也可以用于冷却发动机。

恰恰对于转子的悬置式支撑来说重要的是，在转子的远离轴承的端部处有尽可能小的质量。远离轴承的大块运动质量在略微失衡的情况下就已经会导致严重偏移，进而造成转子碰撞。

在这里，本发明的第二方面尤为重要，据此，高导热性的转子芯（通常密度大）在转子的热负荷高的部分之外并未伸展至紧密地处于塑料表面下面，而是确切地说，尽可能远地缩减。这大大地减轻了恰恰在转子的远离轴承的端部处的运动质量。

为了尺寸精确地加工（在泵内部）悬置地支撑的转子，视制造方法而定，在背离轴承的一侧还需要把转子容置在加工机器中。如果转子套不适合于此，高导热性的转子芯在端侧也可以在背离轴承的一侧向外伸展。如果需要的话，以后必须保护该区域免受腐蚀，例如利用带有比如由PTFE构成的栓塞的盖件进行保护。替代地，端侧的容纳也可以借助于非常耐腐蚀的牢固地与芯材料连接的金属如哈司特镍合金来进行。

在本发明的转子的针对悬置支撑做出的替代设计中，导热性高的转子芯和/或转子轴并非在螺旋转子的整个长度范围内都有完整的横截面，而是要么中空，要么彻底没有。转子的背离轴承的部分于是可以由实心的包套材料构成，或者具有下凹。所有这些设计都导致在转子的远离轴承的区域中的运动质量明显减轻。

或者优选把空心螺杆固定在轴上，或者把实心螺杆与短轴连接起来，由此完全（aus dem Vollen）可以制造例如由铜或者铝或合金构成的高导热性的转子芯。这两者都减少了用于制造的材料耗费。按照一种使用材料更少的优选设计，转子芯被整体浇铸，或者空心螺杆被浇铸，或者后者由相应弯曲的金属板部分构成。

根据另一优选的实施方式，转子的其它功能部件内置到转子套中。这些功能部件例如可以是螺杆一侧或两侧的平衡重，或者也可以是吹洗气体通风机，如在DE 10 2010 055 798 A1中所公开的那样。

按照另一优选的实施方式，利用一种双轴同步驱动件对螺旋泵进行驱动，这种驱动件由位于两个转子轴中的每个转子轴上的磁化的柱体构成，这些柱体通过它们相互间的磁***互作用使得反向的转子同步。两个磁化的柱体被一个或多个线圈包围，这些线圈通过适当的通电而产生交变的磁场，从而两个磁化的柱体进而转子轴反向地同步转动。

附图说明

现在下面参照仅示出实施例的附图详述本发明。附图中：

图1为用于螺旋真空泵的本发明的螺旋转子的剖视图；和

图2为带有两个本发明的转子的螺旋真空泵的剖视图。

具体实施方式

图1所示为本发明的螺旋转子1的剖视图。该转子1指定用在螺旋真空泵中，优选用在抽吸能力低于50m³/h的螺旋真空泵中。

图1中示意性地以剖视图示出的转子1主要由转子轴2、位于转子轴2上的转子芯3和位于转子芯3上的转子套4构成。据所示，转子轴2与转子芯3分开。转子轴2与转子芯3原则上也可以彼此一体地构造。

转子套4至少部分地包绕转子芯3。在图1所示的实施例中，转子套4在所有外面上即在未贴靠转子轴2的所有面上包绕转子轴2上的转子芯3。

在所示的优选实施例中，转子芯3由具有大于100W/m·K的高导热率优选大于200W/m·K的导热率的材料构成。转子轴2优选也由具有高导热率这里也优选大于100W/m·K的导热率的材料构成。

替代地或附加地，转子轴2可以具有一个或多个平行于其轴线伸展的通道，用于朝向转子芯3输送气体，从而转子1整体上从内部被冷却。

根据本发明，转子芯3在转子1的各个区段内伸展到其螺距中，如图1中的区域5所示。于是，转子芯3在此也在整体上几乎具有转子1的外尺寸，只是带有形成转子套4的一个薄层。在该区域中，可以为转子套4考虑采用介于0.1mm-10mm的厚度。尤其是在转子1的工作中在螺旋真空泵内在螺旋真空泵汲取腔出口附近出现明显的发热时，因而特别是在大气压力下进行压缩时实现这种设计。

在应力较小的区域中，转子芯3完全可以省去，转子套4因而形成转子轴2除外的完整的转子1。参见图1中上面的区域7。

根据本发明，凡涉及转子套4之处，它就优选由一种材料制成，这种材料具有相比于转子芯3和转子轴2的导热率较小的导热率，优选具有小于5W/m·K的导热率。这里尤其推荐的是，转子套4由塑料构成，特别是由热塑性塑料构成。若相应地应用于化学用途，则推荐选用化学稳定的塑料，例如PPS、PEEK或氟塑料。转子套4的塑料硬度可以利用填充物质比如玻璃纤维或碳纤维来提高。

优选转子套4采用注塑方法与转子芯3连接，即敷设到该转子芯上。作为转子芯3或者其部分和/或转子轴2的材料，推荐采用铜或铝或这些材料的合金。

图1示出，转子1的转子轴2的两端突伸出来，即相对于转子芯3和转子套4在轴向上明显地突伸出来。这是一种在两端都被支撑的转子1。

相比之下，图2示出的安装在螺旋真空泵中的转子1、1′被设计用于在一端进行单侧支撑。在这里，转子轴2仅在其用于支撑的端部相对于转子芯3和转子套4在轴向上明显地突伸出来，即伸入到支撑区域中。

在图2的转子1、1′上还可看出，转子轴2和/或转子芯3在转子1、1′的端部―该端部背离用于支撑的端部―的区域中，视相距用于支撑的端部的距离而定，具有减小的横截面，具有下凹或者完全没有，其中相对于转子1、1′的整个外尺寸不足的空间被转子套4填满。

图2所示为螺旋真空泵的示意性的剖视图，其带有安装于其中的根据本发明设计的螺杆形的转子1、1′，这些转子彼此无接触地相互啮合。图2的螺旋真空泵首先具有螺旋泵定子8，该定子实际上形成了螺旋真空泵的壳体。在螺旋泵定子8中有一个与转子1、1′形状适配的带至少一个入口10和出口11的汲取腔9。两个转子1、1′在形状合适的汲取腔9中无接触地反向滚动，由此把气态介质从入口10输送至出口11。转子1、1′配备有如上面结合图1所示的转子1详述过的转子轴2、转子芯3和转子套4。

图2的实施例中的转子1、1′与图1中的转子1的不同之处在于，转子1、1′在此是悬置的，也就是仅在一侧被支撑。在转子1、1′的相对端，即在图2的上面没有轴承。

在图2的螺旋泵定子8中的汲取腔9下方，有一个支撑和驱动区域，在该区域中支撑着转子1、1′的转子轴2。可以看出，汲取腔9的出口11布置在汲取腔9的端部上，该端部面向转子1、1′的被支撑的端部。

该支撑和驱动区域优选处于外界空气压力下。它有用于支撑转子1、1′的机构12、12′；13、13′以及用于转子1、1′的同步和/或驱动的机构。在此所示的实例中，后者机构由被适当地磁化的柱体14、14′构成，这些柱体通过它们相互间的磁***互作用使得反向的转子1、1′同步。这两个磁化的柱体14、14′被一个或多个线圈15、15′包围，所述线圈通过适当的通电而产生交变的磁场，从而两个磁化的柱体14、14′进而转子1、1′的转子轴2反向地同步转动。螺旋真空泵的驱动件因而在此是双轴同步驱动件14、14′；15、15′。这种设计本身在现有技术中是已知的。

在驱动区域中，在轴上有用于排放热量的热量排放机构16、16′，所述热量经由转子轴2传递至外界空气。所述热量排放机构例如可以是一同转动的通风机轮或轮盘。变热的空气可以被从外面引入的冷却空气流带走（未示出）。由一同转动的热量排放机构16、16′产生的空气流也可以用于冷却驱动件14、14′；15、15′。

在图2中还示出了其它功能部件17、17′，它们例如能用于平衡。或者，它们是吹洗气体通风机，以便从支撑区域抽吸吹洗气体并进而吹洗轴承。

在图2上面所示的端部区域18中，相应的转子1、1′的转子套4具有在轴向上嵌入的下凹。两个转子1、1′的转子套4在这些下凹的下方分别横向于转子1、1′的轴线延伸越过转子1、1′的整个横截面，这是因为相应的转子轴2已经在该区域下方不远处终止。

Claims (15)

1.一种用于螺旋真空泵的优选用于抽吸能力低于50m³/h的螺旋真空泵的螺旋转子，其中转子（1、1′）由转子轴（2）、位于转子轴（2）上的转子芯（3）和位于转子芯（3）上的转子套（4）构成，该转子套至少部分地包绕转子芯（3），

其特征在于，

转子芯（3）由一种材料构成，这种材料具有大于100W/m·K的导热率，优选具有大于200W/m·K的导热率。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，转子轴（2）由一种具有高导热率优选大于100W/m·K的导热率的材料构成。

3.如权利要求2所述的转子，其特征在于，转子轴（2）和转子芯（3）一体地设计。

4.如前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，转子轴（2）具有一个或多个平行于其轴线伸展的通道，用于朝向转子芯（3）输送气体。

5.如前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，转子芯（3）至少逐段地伸展到转子（1、1′）的螺距中，即在此在该区域中具有相对于螺杆形的转子（1、1′）的外形仅减小转子套（4）的厚度的尺寸，其中，优选转子套（4）在该区域中具有0.1mm-10mm的厚度。

6.如权利要求5所述的转子，其特征在于，仅在转子（1、1′）的当转子（1、1′）工作时在螺旋真空泵中出现明显发热的区域中，即优选在转子（1、1′）的当工作时面向汲取腔出口的区域中，转子芯（3）伸展到转子的螺距中。

7.如前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，转子套（4）由一种具有比转子芯（3）和转子轴（2）的导热率小的导热率优选小于5W/m·K的导热率的材料构成。

8.如权利要求7所述的转子，其特征在于，转子套（4）由塑料优选热塑性塑料构成，其中优选的是，所述塑料是耐化学性的塑料如PPS、PEEK或氟塑料，和/或优选的是，所述塑料用填充材料如碳纤维或玻璃纤维予以增强，其中，优选转子套（4）采用注塑方法敷设在转子芯（3）上。

9.如权利要求8所述的转子，其特征在于，转子芯（3）或其部分和/或转子轴（2）由铜或铝或所述材料的合金构成。

10.如前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，转子（1、1′）为了单侧支撑而仅在转子轴（2）的一个端部上经过设计。

11.如权利要求10所述的转子，其特征在于，转子轴（2）和/或转子芯（3）在转子（1、1′）的背离用于支撑的端部的端部的区域中，视相距用于支撑的端部的间距而定，具有减小的横截面、具有下凹或者完全没有，其中，相对于转子（1、1′）的整个外尺寸不足的空间被转子套（4）填满。

12.如前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，在转子轴（2）上，在转子芯（3）和必要时的转子套（4）及其用于支撑的端部之间，设置有用于把所述热量排放至外界大气的热量排放机构（16、16′）；和/或在转子套（4）中内置有功能部件（17、17′）。

13.一种优选具有低于50m³/h的抽吸能力的螺旋真空泵，包括：

带有至少一个入口（10）和出口（11）的螺旋泵定子（8）；和

两个反向地无接触地啮合的螺杆形的转子（1、1′），所述转子在螺旋泵定子（8）的与转子（1、1′）形状适配的汲取腔（9）中旋转，由此把气态介质从入口（10）输送至出口（11），

其特征在于根据权利要求1-12中的一项或多项的转子（1、1′）。

14.如权利要求13所述的螺旋真空泵，其特征在于，汲取腔（9）的出口（11）布置在汲取腔（9）的面向转子（1、1′）的被支撑的端部的端部上。

15.如权利要求13或14所述的螺旋真空泵，其特征在于，为了驱动转子（1、1′），设置有双轴同步驱动件（14、14′；15、15′）。

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