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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Schiebers.
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Stand der Technik
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Es
sind Drehschiebervakuumpumpen mit Ölabdichtung im Gebrauch,
bei denen das Absaugen durch Kompression mittels mehreren Schiebern
erfolgt. Öldichte bzw. ölabgedichtete Drehschiebervakuumpumpen
enthalten einen Rotor, der sich in einem Zylinder dreht, und einen
Schieber, der vom Rotor zum Zylinder hin absteht. Der Schieber der öldichten
Drehschiebervakuumpumpe hat die Aufgabe, einen Kompressionsraum
zu unterteilen, und ist aus einem Harzmaterial, beispielsweise einem
warmaushärtenden Harz, gefertigt (siehe beispielsweise
die ungeprüfte
japanische
Patentanmeldung, Erstveröffentlichung 2006-328215 ,
und die ungeprüfte
japanische
Patentanmeldung, Erstveröffentlichung 2005-272652 ).
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5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens
zum Herstellen des Schiebers nach dem Stand der Technik. Das Verfahren
zum Herstellen des Schiebers nach dem Stand der Technik beinhaltet
einen Schritt (a) der Ausgangsmaterialformung, bei dem ein Ausgangsmaterial 131 geformt
wird (5A); einen Rohlingsbearbeitungsschritt
(b), bei dem aus dem Ausgangsmaterial 131 ein Rohling 132 gebildet
wird (5B); einen Trocknungs- oder Heißtrocknungsschritt
(c), bei dem der Rohling 132 mit einer Heizeinrichtung 146 getrocknet
oder wärmebehandelt wird (5C); einen
Endbearbeitungsschritt (d), bei dem der Rohling 132 zum
fertigen Produkt 130 endbearbeitet wird (5D);
einen Lagerschritt (e), bei dem das Endprodukt 130 gelagert
wird, wobei eine Feuchtigkeitsaufnahme mittels eines Trockners 152 verhindert
wird (5E); und einen Ölimprägnierungsschritt
(f), bei dem das Endprodukt 130 in Öl 190 getaucht
wird, das für die öldichte Drehschiebervakuumpumpe
verwendet wird (5F).
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Die öldichte
Drehschiebervakuumpumpe erzeugt während ihres Betriebs
durch die Kompression Wärme. Dadurch kann ein nicht gehärteter
Teil des warmaushärtenden Harzes, aus dem der Schieber gebildet
ist, aushärten, wodurch der Schieber schrumpft. Wenn der
Schieber schrumpft und damit der Abstand zwischen Schieber und Zylinder
größer wird, erhöht sich der Enddruck,
so dass die Absauggeschwindigkeit sinkt und der Lärmpegel
steigt.
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Aus
diesem Grund wird der Wärmebehandlungsschritt (5C)
beim Verfahren zum Herstellen des Schiebers nach dem Stand der Technik
bei einer Temperatur ausgeführt, die höher ist
als die Temperatur des Schiebers während des Betriebs der öldichten
Drehschiebervakuumpumpe.
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Der
Druck im Bereich des Schiebers entspricht in etwa dem Vakuumzustand
bei Betrieb der öldichten Drehschiebervakuumpumpe. Jedoch
wird der Wärmebehandlungsschritt (5C) beim
Verfahren zum Herstellen des Schiebers nach dem Stand der Technik
unter Atmosphärendruck ausgeführt. Wird der Wärmebehandlungsschritt
unter Atmosphärendruck ausgeführt, können
nicht gehärtete Teile des warmaushärtenden Harzes
nicht vollständig aushärten, weil die Aushärtegeschwindigkeit
des warmaushärtenden Harzes geringer ist als bei Wärmebehandlung
im Vakuum. Daher setzt sich das Aushärten des Harzmaterials
während des Betriebs der öldichten Drehschiebervakuumpumpe
fort, wobei das Problem besteht, dass der Schieber sich durch Schrumpfen
verformt.
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Weil
die Wärmebehandlung (5C) bei
Atmosphärendruck erfolgt, ist es außerdem schwierig, eine
im Material des Schiebers enthaltene Komponente mit niedrigem Dampfdruck
vollständig abzutrennen. Aus diesem Grund wird die Komponente
mit niedrigem Dampfdruck beim Betrieb der öldichten Drehschiebervakuumpumpe
aus dem Schieber abgetrennt mit der Folge einer Verformung des Schiebers
durch Schrumpfen.
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Selbst
wenn jedoch die Komponente mit niedrigem Dampfdruck durch Wärmebehandlung (5C)
bei hoher Temperatur vollständig entfernt wird, gelangt
Luftfeuchtigkeit in den durch die Entfernung gebildeten Raum (Feuchtigkeitsabsorption), wodurch
es zu einer Verformung des Schiebers durch Ausdehnung vor der Endbearbeitung
(5D) kommt. Aus diesem Grund wird die Feuchtigkeit
beim Betrieb der öldichten Drehschiebervakuumpumpe abgesondert,
wodurch das Problem einer Verformung des Schiebers durch Schrumpfung
entsteht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Somit
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
eines Schiebers zur Verfügung zu stellen, mit dem die Verformung
des Schiebers während des Betriebs der öldichten
Rotationsvakuumpumpe verhindert werden kann.
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Um
die genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem
Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Schiebers,
wie er für eine öldichte Drehschieber- bzw. Rotationsvakuumpumpe
verwendet wird und bei dem zumindest ein Teil aus einem Harzmaterial
gefertigt ist, offenbart, wobei das Verfahren beinhaltet: einen Ölimprägnierungsschritt,
bei dem der Schieber in drucklosem Zustand in Öl getaucht
wird, wie es für die öldichte Rotationsvakuumpumpe
verwendet wird, wobei der Ölimprägnierungsschritt
vor dem Endbearbeitungsschritt ausgeführt wird, bei dem
der Schieber in seine endgültige Form gebracht wird.
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Mit
dieser Konfiguration ist es möglich, die Komponente mit
niedrigem Dampfdruck aus dem Schieber zu entfernen, indem der Schieber
in den drucklosen Zustand versetzt wird. Weil der Schieber in Öl
getaucht wird, ist es außerdem möglich, den Schieber
bis ins Innere mit Öl zu imprägnieren. Dadurch
kann eine Verformung durch Ausdehnung verhindert werden, die entsteht,
wenn der Schie ber vor der Endbearbeitung Feuchtigkeit aufnimmt.
Somit ist es möglich, eine Verformung des Schiebers zu
verhindern, die entsteht, wenn während des Betriebs der öldichten
Rotationsvakuumpumpe die Feuchtigkeit aus dem Schieber entweicht.
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Bei
dem Verfahren mit der obengenannten Ausgestaltung kann der Schieber
im Ölimprägnierungsschritt durch das Öl
auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt werden.
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Weil
der Schieber bei dieser Ausgestaltung in drucklosem Zustand erwärmt
wird, kann die Komponente mit niedrigem Dampfdruck aus dem Inneren des
Schiebers wirksam entfernt werden. Weil der durch die Entfernung
gebildete Raum mit Öl imprägniert werden kann,
kann eine Verformung des Schiebers während des Betriebs
der öldichten Drehschiebervakuumpumpe verhindert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines
Schiebers, wie er für eine öldichte Rotationsvakuumpumpe
verwendet wird und bei dem wenigstens ein Teil aus einem Harzmaterial
besteht, offenbart, wobei das Verfahren beinhaltet: einen Erwärmungsschritt,
bei dem der Schieber in drucklosem Zustand auf eine vorgegebene
Temperatur erwärmt wird, wobei der Erwärmungsschritt
vor der Endbearbeitung des Schiebers, bei dem dieser in seine endgültige
Form gebracht wird, ausgeführt wird; und einen Ölimprägnierungsschritt,
bei dem der Schieber in Öl getaucht wird, das für
die öldichte Rotationsvakuumpumpe verwendet wird, und zwar
während der Schieber sich wie beim Erwärmungsschritt
in drucklosem Zustand befindet.
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Mit
dieser Vorgehensweise ist es möglich, die Komponente mit
niedrigem Dampfdruck während des Erwärmungsschritts
effizient aus dem Schieber zu entfernen. Weil der Schieber vom Erwärmungsschritt
bis zum Ölimprägnierungsschritt in drucklosem
Zustand gehalten wird, ist es außerdem möglich, in
den durch Entfernen der Komponente mit niedrigem Dampfdruck entstandenen
Raum Öl einzubringen, während eine Feuchtigkeitsaufnahme
des Schiebers verhindert wird. Damit kann eine Verformung des Schiebers
während des Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe
verhindert werden.
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Bei
dem Verfahren obiger Ausgestaltung kann die vorgegebene Temperatur
so hoch wie oder höher als die Maximaltemperatur des Schiebers
während des Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe
sein.
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Weil
der Schieber bei dieser Vorgehensweise auf eine Temperatur erwärmt
wird, die gleich hoch oder höher als seine Maximaltemperatur
ist, so dass die Komponente mit niedrigem Dampfdruck vorab aus dem
Schieber entfernt wird, kann verhindert werden, dass die Abtrennung
der Komponente mit niedrigem Dampfdruck aus dem Schieber während
des Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe erfolgt
und dass der Schieber sich während des Betriebs der öldichten
Rotationsvakuumpumpe verformt.
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Bei
dem Verfahren obiger Ausgestaltung kann der normale Atmosphärendruck
gleich hoch wie oder niedriger als der Mindestdruck im Bereich des Schiebers
beim Betrieb der öldichten Rotationsvakuumpumpe sein.
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Weil
der Schieber bei dieser Ausgestaltung auf einem Druck gehalten wird,
der gleich hoch wie oder niedriger als der Mindestdruck ist, so
dass die Komponente mit niedrigem Dampfdruck vorab aus dem Schieber
entfernt wird, kann verhindert werden, dass die Komponente mit niedrigem
Dampfdruck beim Betrieb der öldichten Rotationsvakuumpumpe aus
dem Schieber abgesondert wird und dass der Schieber sich während
des Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe verformt.
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Bei
dem Verfahren obiger Ausgestaltung kann das Harzmaterial ein warmaushärtendes
Harz sein.
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Bei
dieser Ausgestaltung kann das Aushärten des Harzmaterials
bei Erwärmung des Schiebers in drucklosem Zustand weitergehen.
Somit ist es möglich, eine Verformung des Schiebers, wie
sie bei fortgesetztem Aushärten des Harzmaterials während des
Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe entsteht, zu
verhindern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein von vorn gesehenes Querschnittdarstellung, welche die Konfiguration
einer öldichten Rotationsvakuumpumpe schematisch zeigt.
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2 zeigt
einen Rotor in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung.
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3A bis 3D sind
Ablaufdiagramme eines Verfahrens zum Herstellen eines Schiebers
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer Ölimprägniervorrichtung
für den Ölimprägnierungsschritt gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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5A bis 5F sind
Ablaufdiagramme, die ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen
des Schiebers zeigen.
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Ausführliche Beschreibung
der Erfindung
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Im
Folgenden wird eine öldichte Rotationsvakuumpumpe anhand
von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügen Zeichnungen beschrieben.
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Ölabgedichtete Rotationsvakuumpumpe
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1 ist
ein von vorn gesehenes Querschnittdarstellung, welche eine öldichte
Rotationsvakuumpumpe schematisch darstellt. Eine öldichte
Rotationsvakuumpumpe 10 besitzt einen rohrförmigen Zylinder 12.
Im oberen Abschnitt des Zylinders 12 sind eine Ansaugöffnung 14 und
eine Auslassöffnung 16 vorgesehen. Im Inneren
des Zylinders 12 ist ein zylindrischer Rotor 20 angeordnet.
Die Drehachse des Rotors 20 ist versetzt an einer Position über
der Mittelachse des Zylinders 12 angeordnet.
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2 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Rotors.
Von der Umfangsoberfläche des Rotors 20 zur Rotorwelle
hin sind mehrere Schlitze 22 (beim dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Schlitze) parallel zur Rotorwelle ausgebildet. In jeden Schlitz 22 ist
ein Schieber 30 eingesetzt.
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Der
Schieber 30 wird in Form einer ebenen Platte ausgebildet,
indem auf ein plattenförmiges Element, in dem Fasern, beispielsweise
Chemiefasern oder Glasfasern, gitterartig verwebt sind, ein Harzüberzug
aufgebracht wird. Als Harz wird ein warmaushärtendes Harz
wie Phenolharz verwendet. Alternativ dazu kann der Schieber 30 auch
nur aus einem Harzmaterial hergestellt werden. Je nach der Betriebstemperatur
der Pumpe kann als Harz auch ein thermoplastisches Harz verwendet
werden.
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Wie
in 1 gezeigt, wird der Schieber 30 durch
Zentrifugalkraft in eine aus dem Schlitz ragende Richtung verschoben,
wenn sich der Rotor 20 dreht. Wenn sich der Rotor 20 dreht,
wird also der vordere Endabschnittt des Schiebers 30 mit
der Innenfläche des Zylinders 12 in Kontakt gebracht.
Weil die Drehachse des Rotors 20 gegenüber der
Mittenachse des Zylinders 12 versetzt angeordnet ist, ändert
sich die Größe des Raums, der vom Rotor 20, dem
Zylinder 12 und dem Schieber 30 umschlossen ist,
entsprechend der Drehung des Rotors 20. Durch diese Volumenänderung
erfolgt der Gastransport.
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Grundsätzlich
ist die ölabgedichtete Rotationsvakuumpumpe 10 so
gebaut, dass der Zutritt von Außenluft verhindert wird,
indem ein Abschnitt des Zylinders oder der Platte in Öl
in einem Ölbehälter (nicht eingezeichnet) getaucht
wird. Dann ist die Konstruktion so gestaltet, dass die zum Abdichten
durch Ölbeschichtung und Schmierung erforderliche Ölmenge
angesaugt wird.
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Verfahren zum Herstellen von
Schiebern
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Nachstehend
wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Herstellen von Schiebern beschrieben.
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3A bis 3D sind
Ablaufdiagramme, die das beschriebene Ausführungsbeispiel
des Verfahrens zum Herstellen von Schiebern zeigen. Das hier beschriebene
Verfahren zum Herstellen von Schiebern beinhaltet einen Materialformschritt
(a) (3A), einen Rohlingsbearbeitungsschritt (b) (3B),
einen Ölimprägnierungsschritt (c) (3C)
und einen Endbearbeitungsschritt (d) (3D).
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Im
Materialformschritt (a) wird das Ausgangsmaterial 31 geformt.
Im Einzelnen wird zunächst eine gitterartig verwobene Faserplatte
in ein Becken mit flüssigem warmaushärtendem Harz
getaucht. Wenn die Faserplatte das flüssige warmaushärtende
Harz aufgenommen hat, wird sie aus dem Becken gehoben. Die Faserplatte
wird erwärmt, indem sie in eine Presseinrichtung gegeben
wird, um das warmaushärtende Harz zu härten, wodurch
das Ausgangsmaterial 31 gebildet wird. Ein Bereich des Ausgangsmaterials 31 in
Draufsicht (im Folgenden ein ebener Bereich) wird auf eine Größe
gebracht, die es ermöglicht, mehrere Endprodukte zu gewinnen.
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Im
Rohlingsbearbeitungsschritt (b) werden bei dem Ausgangsmaterial 31 ein
Zuschnitt in der Breite und eine Dickenbearbeitung vorgenommen, womit
das Rohprodukt 32 gebildet wird. Die ebene Fläche
und die Dicke des Rohprodukts 32 sind etwas größer
als diejenigen des Endprodukts.
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Im Ölimprägnierungsschritt
(c) wird das Rohprodukt 32 in Öl 90 getaucht.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer für den Ölimprägnierungsschritt
verwendeten Ölimprägnierungsvorrichtung. Die Ölimprägnierungsvorrichtung 40 besitzt
eine Kammer 41. Die Kammer 41 ist mit einer Vakuumpumpe 42 verbunden,
um die Kammer 41 drucklos zu machen. In der Kammer 41 ist
ein Ölbehälter 44 untergebracht. Das
für die Ölabdichtung der Rotationsvakuumpumpe 10 verwendete Öl 90 wird
in dem Ölbehälter 44 aufbewahrt. Im unteren
Abschnitt des Ölbehälters 44 ist eine
Heizeinrichtung 46 vorgesehen, um das Öl 90 zu
erwärmen.
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In
der Ölimprägniervorrichtung 40 wird die Kammer 41 mit
der Vakuumpumpe 42 drucklos gemacht. Im einzelnen wird
der Druck in der Kammer 41 auf einen vorgegebenen Druck
herabgesetzt, der nicht höher ist als der Mindestdruck
(d. h. den Enddruck der Rotationsvakuumpumpe 10 mit Ölabdichtung)
im Bereich des Schiebers während des Betriebs der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10. Wünschenswert ist zum
Beispiel eine Druckminderung bis auf etwa 1.000 Pa.
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Das Öl 90 wird
mit der Heizeinrichtung erwärmt. Im einzelnen wird die
Erwärmung so vorgenommen, dass die Temperatur des in das Öl 90 getauchten
Roh produkts 32 einen vorgegebenen Wert annimmt, der nicht
niedriger ist als die Maximaltemperatur des Schiebers beim Betrieb
der öldichten Rotationsvakuumpumpe 10. Außerdem
sollte die Erwärmung so erfolgen, dass die Temperatur des
Rohprodukts 32 nicht niedriger ist als die Aushärtetemperatur
des im Schieber enthaltenen warmaushärtenden Harzes. Außerdem
sollte die Erwärmung so erfolgen, dass die Temperatur des
Rohprodukts 32 nicht niedriger ist als die Temperatur,
bei der die im Material des Schiebers enthaltenen Komponenten mit
niedrigem Dampfdruck (d. h. Wasserdampf oder Kohlenwasserstoffe)
entfernt werden. Ferner sollte die Erwärmung so erfolgen,
dass die Temperatur des Rohprodukts 32 nicht höher
ist als die Temperatur, bei der die mechanische Festigkeit des Schiebermaterials erhalten
bleibt und bei der die Abbaugrenze des Schiebermaterials (d. h.
Glasübergang oder Wärmezersetzung) nicht überschritten
ist. Die Erwärmung kann beispielsweise bis auf eine Temperatur
zwischen 150 und 160°C erfolgen.
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Dann
wird das Rohprodukt 32 in das erwärmte Öl 90 getaucht.
Wenn der Vorgang wiederholt wird, nimmt bei einem Öl auf
Kohlenwasserstoffbasis wegen des oxidativen Abbaus außerdem
die Komponente mit niedrigem Dampfdruck zu. Daher muss das Öl
auf Kohlenwasserstoffbasis regelmäßig erneuert werden.
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Da
die Druckausübung und die Erwärmung der Pressvorrichtung
nicht gleichmäßig erfolgen, können Ablauf
und Ausmaß des Aushärtens des warmaushärtenden
Harzes im Materialformschritt (a) Schwankungen aufweisen. Wenn der
Schieber während des Betriebs der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10 eine hohe Temperatur erreicht,
kann das Aushärten des warmaushärtenden Harzes
ohne den Ölimprägnierungsschritt (c) sich stellenweise weiter
fortsetzen, wodurch das Problem entsteht, dass der Schieber sich
durch Schrumpfen verformt.
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Bei
dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel des Verfahrens
zum Herstellen von Schiebern dagegen kann das Aushärten
des warmaushärtenden Harzes unterstützt werden,
weil das Rohprodukt 32 im Ölimprägnierungsschritt
(c) in drucklosem Zustand erwärmt wird. Insbesondere weil
der Ölimprägnierungsschritt (c) unter strengeren
Bedingungen (hinsichtlich Druck und Temperatur o. ä.) ausgeführt
wird als der Betrieb der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe 10, kann
ein Fortschreiten des Aushärtens beim Betrieb der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe (10) verhindert werden. Weil das Rohprodukt
bis mindestens auf die Aushärtetemperatur des im Material
des Schiebers enthaltenen warmaushärtenden Harzes erwärmt
wird, kann das warmaushärtende Harz vollständig
aushärten. Damit kann eine Verformung des Schiebers während
des Betriebs der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe 10 verhindert
werden.
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Außerdem
wird bei dem bekannten Verfahren zum Herstellen von Schiebern der
Wärmebehandlungsschritt bei normalem Luftdruck ausgeführt. Selbst
wenn der Wärmebehandlungsschritt bei einer Temperatur erfolgt,
die nicht niedriger ist als die Maximaltemperatur des Schiebers
beim Betrieb der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe,
ist es daher schwierig, die im Material des Schiebers enthaltene Komponente
mit niedrigem Dampfdruck vollständig zu entfernen. Wenn
die Komponente mit niedrigem Dampfdruck während des Betriebs
der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe aus dem Schieber
entfernt wird, ergibt sich das Problem einer Verformung des Schiebers
durch Schrumpfen.
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Bei
dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel des Verfahrens
zum Herstellen von Schiebern dagegen kann die Entfernung der im
Material des Schiebers enthaltenen Komponente mit niedrigem Dampfdruck
gefördert werden, weil das Rohprodukt 32 im Ölimprägnierungsschritt
(c) in drucklosem Zustand erwärmt wird. Selbst wenn das
Rohprodukt beispielsweise auf eine Temperatur erwärmt wird,
die niedriger ist als die Temperatur beim Wärmebehandlungsschritt
beim Stand der Technik, kann eine Entfernung der Komponente mit
niedrigem Dampfdruck im selben Umfang erreicht werden wie beim Stand der
Technik. Weil der Ölimprägnierungsschritt (c) beim
hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nach strengeren
Regeln (Druck und Temperatur), als sie beim Betrieb der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10 gegeben sind, ausgeführt
wird, kann eine Abtrennung der Komponente mit niedrigem Dampfdruck
während des Betriebs der öldichten Rotationsvakuumpumpe 10 verhindert
werden. Weil das Rohprodukt bis mindestens auf die Temperatur erwärmt wird,
bei der die im Material des Schiebers enthaltene Komponente mit
niedrigem Dampfdruck entweicht, ist es außerdem möglich,
die im Material des Schiebers enthaltene Komponente mit niedrigem
Dampfdruck vollständig zu entfernen. Folglich kann eine Verformung des
Schiebers während des Betriebs der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10 verhindert werden.
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Beim
Verfahren zum Herstellen von Schiebern nach dem Stand der Technik
kann der Schieber sich außerdem vor dem Endbearbeitungsschritt
immer noch ausdehnen und verformen, selbst wenn die Komponente mit
niedrigem Dampfdruck durch Ausführen des Wärmebehandlungsschritts
bei hoher Temperatur entfernt wurde, weil Wasserdampf in die Räume
gelangt, die sich beim Abtrennen bilden (Feuchtigkeitsaufnahme).
Daher entsteht das Problem einer Verformung des Schiebers durch Schrumpfen,
weil die Feuchtigkeit beim Betrieb der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe entweicht.
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Bei
dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel des Verfahrens
zum Herstellen von Schiebern dagegen ist es möglich, den
bei Abtrennung der Komponente mit niedrigem Dampfdruck entstehenden
Raum mit Öl zu imprägnieren, weil das Rohprodukt 32 im Ölimprägnierungsschritt
(c) unter Erwärmen in drucklosem Zustand in das Öl 90 getaucht wird.
Dadurch kann verhindert werden, dass Feuchtigkeit in den bei der
Abtrennung gebildeten Raum gelangt und dass sich der Schieber beim
Betrieb der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe 10 verformt.
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Außerdem
imprägniert das Öl nicht nur mikroskopisch kleine
Zwischenräume, die sich beim Abtrennen der Komponenten
mit niedrigem Dampfdruck gebildet haben, sondern auch Lücken
zwischen den miteinander verwebten Fasern, Zwischenräume,
die durch Volumenänderungen infolge des fortschreitenden
Warmaushärtens des Harzes gebildet wurden, und Räume,
die Gaskomponenten umschlossen haben, die während des Härtevorgangs unabsichtlich
aufgestiegen sind. Somit ist es möglich, eine Verformung
des Schiebers während des Betriebs der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10 zu verhindern. Ebenso ist die vorliegende
Erfindung in all jenen Fällen von Vorteil, in denen im
Material des Schiebers irgendwelche Lücken entstehen.
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Im
Endbearbeitungsschritt (d) (3D) wird das
Rohprodukt mit hoher Präzision zum fertigen Produkt 30 bearbeitet.
Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden das
warmaushärtende Harz, welches den Schieber bildet, vor
der Endbearbeitung vollständig ausgehärtet, die
Komponente mit niedrigem Dampfdruck aus dem Harz entfernt und die
bei seiner Entfernung entstandenen Zwischenräume mit Öl
imprägniert. Dadurch wird es möglich, die Ausdehnung
und das Schrumpfen des Endprodukts nach der Endbearbeitung zu verhindern.
Eine Verformung des Schiebers beim Betrieb der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe 10 kann somit verhindert werden.
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Außerdem
wird der Schieber beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
im Ölimprägnierungsschritt (c) in erwärmtes Öl
getaucht. Alternativ dazu kann der Ölimprägnierungsschritt
(c), wenn der Schieber aus einem Material besteht, das nicht auf Wärme
anspricht (d. h. aus lichthärtendem Harz), und auch keine
Komponente mit niedrigem Dampfdruck enthält, so ausgeführt
werden, dass der Schieber in nicht erwärmtes Öl
getaucht wird.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Es
folgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen
von Schiebern. Beim oben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel
wurde der Ölimprägnierungsschritt so ausgeführt,
dass ein Öl von hoher Temperatur in drucklosem Zustand
verwendet wurde. Beim zweiten Ausführungsbeispiel dagegen werden
der Schritt des Erwärmens des Schiebers in drucklosem Zustand
und der Ölimprägnierungsschritt, bei dem der Schieber
in drucklosem Zustand in das Öl getaucht wird, separat
ausgeführt. Auf eine ausführliche Beschreibung
von Komponenten, die gleich ausgestaltet sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel,
wird verzichtet.
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Beim
zweiten Ausführungsbeispiel wird die Erwärmung
des Rohprodukts in drucklosem Zustand ausgeführt, nachdem
das Rohprodukt im Grobbearbeitungsschritt gebildet worden ist. Weil
es schwierig ist, die Erwärmung durch Strahlungswärme
in drucklosem Zustand durchzuführen, erfolgt die Erwärmung mittels
Wärmeübertragung. Im Einzelnen wird eine Heizplatte
in der Kammer vorgesehen, und das Rohprodukt wird auf die Heizplatte
gegeben und durch Wärmeübertragung von der Heizplatte
erwärmt. Die Erwärmungstemperatur des Schiebers
und der Druck in der Kammer sind dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Damit
ist es möglich, das warmaushärtende Harz als Material
des Schiebers vollständig zu härten und die Komponente
mit niedrigem Dampfdruck aus dem Material des Schiebers zu treiben.
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Anschließend
wird der Ölimprägnierungsschritt, bei dem das
Rohprodukt in das Öl getaucht wird, ausgeführt,
während das Rohprodukt beim Erwärmen in drucklosem
Zustand gehalten wird. Damit ist es möglich, das Öl
in die durch Entfernung der Komponente mit niedrigem Dampfdruck
entstandenen Räume einzubringen. Infolgedessen kann verhindert
werden, dass der in der Luft enthaltene Wasserdampf in die durch
die Entfernung entstandenen Räume eindringt. Weil der Schieber
beim Erwärmen erwärmt wurde, ist es nicht unbedingt
erforderlich, das Öl im Ölimprägnierungsschritt
zu erwärmen.
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Anschließend
wird im Endbearbeitungsschritt das Endprodukt geschaffen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
wird das warmaushärtende Harz, das den Schieber bildet,
vollständig ausgehärtet und die Komponente mit
niedrigem Dampfdruck aus dem Harz entfernt, woraufhin vor dem Endbearbeitungsschritt
die durch die Entfernung gebildeten Räume mit Öl
imprägniert werden. Damit ist es möglich, eine
Verformung des Schiebers während des Betriebs der ölabgedichteten
Rotationsvakuumpumpe zu verhindern.
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Außerdem
beschränkt sich der technische Umfang der Erfindung nicht
auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele,
sondern es können bei den Ausführungsbeispielen
ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken verschiedene Abwandlungen
vorgenommen werden. So sind die vorstehend beschriebenen Materialien
und Konfigurationen ein Beispiel für die Erfindung, können
jedoch in geeigneter Weise geändert werden.
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Beispielsweise
kann die erfindungsgemäße ölabgedichtete
Rotationsvakuumpumpe mit einem, drei oder mehr Schiebern versehen
sein, auch wenn die vorstehend beschriebene ölabgedichtete
Rotationsvakuumpumpe 10 zwei Schieber hat.
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Außerdem
kann die Erfindung auch auf eine ölabgedichtete Rotationsvakuumpumpe
angewendet werden, bei der der Schieber mittels einer Schraubenfeder
oder dergleichen gegen die Innenwand des Zylinders gedrückt
wird, auch wenn der Schieber der öldichten Rotationsvakuumpumpe 10 bei
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen durch Zentrifugalkraft
gegen die Innenwand des Zylinders gedrückt wird.
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Erfindungsgemäß kann
die Komponente mit niedrigem Dampfdruck aus dem Schieber entfernt werden,
indem der Schieber in den drucklosen Zustand gebracht wird. Weil
der Schieber in Öl getaucht wird, ist es außerdem
möglich, das Öl ins Innere des Schiebers zu bringen.
Daher ist es möglich, eine Verformung durch Ausdehnung
zu verhindern, die dann entsteht, wenn der Schieber nach der Endbearbeitung
Feuchtigkeit aufnimmt. Folglich kann eine Verformung des Schiebers
verhindert werden, die entsteht, wenn während des Betriebs
der ölabgedichteten Rotationsvakuumpumpe die Feuchtigkeit
aus dem Schieber entweicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-328215 [0002]
- - JP 2005-272652 [0002]