Die Erfindung betrifft einen Vakuumpumpen-Verdränger, insbesondere für Drehkolbenpumpen, wie beispielsweise Klauenpumpen, Rootspumpen, mehr- stufige Klauenpumpen oder mehrstufige Rootspumpen. Ferner betrifft die Erfin- dung einen Vakuumpumpen-Rotor sowie eine Vakuumpumpenvorrichtung, je- weils insbesondere für vorstehend genannte Pumpen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Verdrängers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Rotors, insbeson- dere ebenfalls für vorstehend genannte Pumpen.

Heutzutage werden Rotoren, insbesondere für Rootspumpen, Klauenpumpen, mehrstufige Rootspumpen oder mehrstufige Klauenpumpen, überwiegend aus Gusswerkstoff (G) hergestellt. Als Gusswerkstoff wird hierbei hauptsächlich Stahlguss (GS) oder Gusseisen (GJ), wie beispielsweise Grauguss (GG) oder Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) verwendet.

Einerseits werden hierbei die Rotoren, insbesondere Verdränger und Welle, ein- stückig hergestellt bzw. gegossen. Andererseits ist es möglich, Rotorenele- mente, insbesondere Verdränger und Welle, unabhängig voneinander umzufor- men. Verdränger bzw. Profilteile der Verdränger werden hierbei insbesondere aus vorstehend genannten Gusswerkstoffen hergestellt. Bei der Welle handelt es sich überwiegend um Stahlwellen. Anschließend erfolgt ein Verbinden von Verdränger, bzw. Verdränger-Profilteilen, und Welle beispielsweise mittels Pass- feder und/oder Verschrauben.

Bisherige Herstellungsverfahren führen zu zahlreichen Nachteilen. So kommt es aufgrund der Gussverfahren zu einer großen Masse des Rotors. Darüber hinaus ergeben sich hohe kinetische Energien, die beispielsweise aufgrund der Crash- sicherheit bei Rotor- Rotor- Kontakt zu hohen Anforderungen an das Gehäuse führen. Auch ergeben sich hohe Rohteilkosten sowie erhebliche Kosten für ma schinelle (Nach-)Bearbeitungen. Die hohen Kosten für die Bearbeitung ergeben sich unter anderem aufgrund eines niedrigen möglichen Werkzeugvorschubs so- wie eines hohen Werkzeugverschleißes, basierend auf den entsprechenden Ma- terialeigenschaften. Bei nicht einstückiger Ausführung kommt es weitergehend zu hohen Montagekosten sowie zu hohen Genauigkeitsanforderungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen optimierten Vakuumpumpen-Verdränger, einen optimierten Vakuumpumpen-Rotor sowie eine optimierte Vakuumpum- penvorrichtung zu schaffen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein kos- tenoptimiertes Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Verdrängers sowie ein kostenoptimiertes Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen- Rotors zu schaffen.

Die Lösung der Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß durch einen Vakuumpumpen- Verdränger mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Vakuumpumpen-Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 9, eine Vakuumpumpenvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 13, ein Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpum- pen-Verdrängers nach den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Rotors nach den Merkmalen des An- spruchs 19. Bei dem erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Verdränger handelt es sich ins- besondere um einen Vakuumpumpen-Drehkolbenverdränger. Der Drehkolben- verdränger wird häufig auch als Kolben der Vakuumpumpe bezeichnet. Beson- ders bevorzugt handelt es sich bei dem Drehkolbenverdränger um einen Klauen- pumpenverdränger, einen Rootspumpenverdränger, einen Verdränger einer mehrstufigen Klauenpumpe oder einen Verdränger einer mehrstufigen Rootspumpe, jeweils für eine Vakuumpumpe. Der Verdränger weist einen kon- stanten Querschnitt auf. Zumindest ursprünglich ist der Vakuumpumpen-Ver- dränger als Strangpressprofil oder als Stranggussprofil hergestellt. Folglich han- delt es sich bei dem Verdränger um ein Bauteil, welches mittels Strangpressen oder Stranggießen einstückig urgeformt ist. Nach dem Urformen sind Nachbe- arbeitungen, wie beispielsweise Umformen und/oder Trennen und/oder Fügen und/oder Beschichten und/oder Ändern der Stoffeigenschaften möglich. Auf- grund der Herstellung mittels Strangpressen oder Stranggießen ergeben sich Vorteile bezüglich der Herstellungskosten, insbesondere im Vergleich zur bishe- rigen Herstellung mittels konventionellen Gießverfahren. Darüber hinaus ist es aufgrund des verwendeten Stranggussverfahrens bzw. Strangpressverfahrens möglich, kontinuierliche Profile für den Verdränger herzustellen, wobei diese Profile dann entsprechend des herzustellenden Verdrängers abgelängt werden. Auch hierdurch ergeben sich Kostenvorteile.

Bevorzugt ist es, dass der Verdränger mindestens eine längsverlaufende Kavität und/oder mindestens eine längsverlaufende Strebe aufweist. Längsverlaufend beschreibt hierbei die Axialrichtung des Verdrängers und somit die Richtung des Vorschubs während der Strangpress- oder Stranggussherstellung. Die mindes- tens eine Strebe lässt sich auch als Steg bzw. Rippe bezeichnen. Die Strebe dient insbesondere zur Verstärkung und/oder Versteifung des Verdrängers. Auf- grund der mindestens einen Kavität lässt sich die Masse des Verdrängers redu- zieren. Die Verwendung von Streben in Kombination mit Kavitäten führt zu Ge- Wichtseinsparungen bei gleichwohl hoher Festigkeit. Einerseits lassen sich hier- durch Kosten reduzieren. Andererseits kann die kinetische Energie während des Betriebs des Verdrängers im Rahmen einer Vakuumpumpe verringert werden.

Vorzugsweise ist der Verdränger aus Aluminium oder einer Aluminium-Legie- rung hergestellt. Insbesondere handelt es sich hierbei um Aluminium, welches für Strangpressverfahren geeignet ist, wobei es sich vorzugsweise um Alumi- nium gemäß der DIN EN 755-2 handelt. Wird der Verdränger mittels Strang- gussverfahren hergestellt, handelt es sich vorzugsweise bei dem Aluminium bzw. bei der Aluminium-Legierung um Aluminium, welches für Stranggussver- fahren geeignet ist. Auch ist es bevorzugt, dass Aluminium bzw. Aluminium- Legierung verwendet werden, die einen geringen thermischen Ausdehnungsko- effizienten aufweisen. Eine Aluminium-Legierung mit einem derartig geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist beispielsweise AISil7Cu4Mg mit Aus- dehnungskoeffizient 18 · 10 ⁶ K ¹ im Gegensatz zu 21 - 24 · 10 ⁶ K ¹ für andere standardmäßige Aluminium- Legierungen.

In der bevorzugten Ausführungsform weist der Vakuumpumpen-Verdränger eine axialverlaufende Bohrung auf. Die Bohrung ist insbesondere zentral, also durch den Mittelpunkt des Verdrängers gehend ausgeführt. Vorzugsweise ist die Bohrung derart ausgeführt, dass diese zur Aufnahme einer Welle für den Ver- dränger geeignet ist. Wird eine Welle in der Bohrung angeordnet, so ist es be- vorzugt, dass die Ausführung derart ist, dass Verdränger und Welle gemeinsam ein Vakuumpumpen-Rotor ausbilden. Bohrung meint hierbei die technische De- finition einer Bohrung als meist runde, seltener unrunde, Vertiefung oder Durch- bruch. Die Bohrung kann ebenfalls als Teil des Strangpress- bzw. Strang- gussprofils hergestellt werden.

Es ist bevorzugt, dass die Außenfläche des Vakuumpumpen-Verdrängers und/o- der die Fläche der Bohrung mindestens ein Formelement zur drehmomentüber- tragenden Verbindung mit einer Welle aufweist. Das mindestens eine Formele- ment verläuft insbesondere axial bezüglich des Vakuumpumpen-Verdrängers. Weitergehend ist es bevorzugt, dass das mindestens eine Formelement radial bezüglich des Verdrängers, also nicht an den Stirnflächen, angeordnet ist. Ins- besondere ist das mindestens eine Formelement über die gesamte Länge des Verdrängers ausgeführt und somit vorzugsweise mittels des Strangpress- oder Stranggussverfahrens urgeformt. Mittels des mindestens ein Formelements ist es möglich, eine insbesondere formschlüssige, Verbindung zwischen Verdränger und einer Welle zu erzeugen. Wird das mindestens eine Formelement an der Außenfläche ausgeführt, so kann es sich hierbei beispielsweise um einen Steg oder eine Nut oder eine Abflachung handeln. Auch ist eine Profilkontur der Au- ßenfläche, beispielsweise mittels Zähnen oder dergleichen möglich. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Keilwellenprofils, einen Polygonprofils, eines Zahnwellenprofils, einer Kerbverzahnung oder Ausführungen für Mitnehmerele- mente. Auch die Kombination von Formelementen, insbesondere der vorstehend genannten, ist möglich. Wird das mindestens eine Formelement an der Fläche der Bohrung ausgeführt, so handelt es sich hierbei vorzugsweise um ein Keil- wellenprofil, ein Polygonprofil, ein Zahnwellenprofil, eine Kerbverzahnung, eine Abflachung der Bohrung, eine Ovalausführung der Bohrung oder der Ausführung als Mitnehmerelement insbesondere als Nut oder Steg. Auch hierbei sind Kom- binationen aus mehreren Formelementen, insbesondere der vorstehend ge- nannten, möglich.

In bevorzugter Ausführungsform ist ein Kolbenflügelprofil und/oder ein Kolben- grundprofil und/oder die Bohrung und/oder Stirnseiten jeweils des Vakuumpum- pen-Verdrängers mechanisch bearbeitet. Die mechanische Bearbeitung erfolgt insbesondere mittels Bohren und/oder Honen und/oder Fräsen und/oder Schlei- fen und/oder Drehen. Bei dem Kolbenflügelprofil handelt es sich beispielsweise um das Klauenprofil oder das Nockenprofil eines Drehkolbens. Bei dem Kolben- grundprofil handelt es sich folglich, vorzugsweise um diejenigen radialen Ab- schnitte des Drehkolbens, die nicht den Klauen oder Nocken entsprechen. Be- sonders bevorzugt ist es jedoch, dass das Flügelprofil unbearbeitet bleibt. Derart kann beispielsweise ein großes Flankenspiel erzeugt werden.

Insbesondere weist die Oberfläche des Vakuumpumpen-Verdrängers eine Be- schichtung auf. Die Beschichtung erfolgt vorzugsweise mittels Chromsäure und/oder Schwefelsäure und/oder Eloxieren und/oder Hartcoatieren. Die Be- schichtung ist in bevorzugter Ausführungsform derart ausgeführt, dass diese den Vakuumpumpen-Verdränger gegen Verschleiß und/oder Korrosion schützt. Möglich ist es, dass der gesamte Vakuumpumpen-Verdränger beschichtet ist, jedoch ist es auch möglich, dass lediglich einzelne Abschnitte, beispielsweise die radiale Außenfläche und/oder die Bohrung und/oder die Stirnseiten Beschich- tungen aufweisen.

Bevorzugt ist es, dass die Oberfläche des Vakuumpumpen-Verdrängers, insbe- sondere die radiale Außenfläche, eine Notlaufbeschichtung aufweist. Bei der Notlaufbeschichtung handelt es sich insbesondere um eine Lackierung auf Basis von Polytetrafluoräthylen (PTFE) und/oder Molybdändisulfid (Molybdän (IV)- sulfid).

Bei dem erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Rotor handelt es sich insbeson- dere um einen Vakuumpumpen-Drehkolbenrotor. Bevorzugt ist die Ausführung des Rotors als Klauenpumpenrotor, als Rotor für eine mehrstufige Klauenpumpe oder als Rotor für eine mehrstufige Rootspumpe. Der Rotor weist mindestens einen erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Verdränger gemäß der oben be- schriebenen Definition sowie eine Welle auf. Die Welle ist mit dem mindestens einen Vakuumpumpen-Verdränger, insbesondere drehmomentübertragend, verbunden. Bevorzugt ist es, dass die Welle aus Aluminium, GS oder GJ, wie beispielsweise GG oder GGG, hergestellt ist. Der Verdränger weist hierbei einen konstanten Querschnitt auf. Vorzugsweise weist auch die Welle einen Konstan- ten Querschnitt auf. Somit ist es bevorzugt, dass der Verdrängerabschnitt und der Wellenabschnitt des Rotors jeweils einen konstanten Querschnitt besitzen.

In bevorzugter Ausführungsform ist der Vakuumpumpen-Verdränger form- schlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Welle verbunden. Hierbei ist es bevor- zugt, dass die Welle innerhalb der Bohrung des Vakuumpumpen-Verdränger an- geordnet ist. In dieser Ausführungsform ist die Welle vorzugsweise aus GS oder GJ, wie GG, GGG hergestellt.

Insbesondere ist der Vakuumpumpen-Verdränger, bei nicht einstückiger Aus- führung, axial mit einem Wellenende der Welle verbunden. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels Verschrauben. Hierbei ist es somit möglich, dass die Welle zweigeteilt ist und beispielsweise zwei Wellenzapfen zum Verbinden mit den beiden Stirnseiten des Verdrängers aufweist. Neben dem Verbinden mittels Verschrauben ist es auch möglich, die Welle beziehungsweise die Ele- mente einer mehrteiligen Welle, mittels Formschluss und/oder Stoffschluss und/oder andere Kraftschluss Verbindungstechniken mit dem Verdränger zu verbinden.

In bevorzugter Ausführungsform ist der Vakuumpumpen-Verdränger einstückig, auch als integral bezeichnet, mit der Welle ausgebildet. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Welle ebenfalls während des Urformschritts mittels Strangpressens o- der Stranggießens hergestellt wird. Die Welle besteht hierbei insbesondere aus demselben Material wie der Verdränger, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung. Bevorzugt ist es, dass der Rotorkern im Halbzeug für das Strangpressen vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist es folglich mög- lich, den gesamten Vakuumpumpen-Rotor mittels eines einzigen Urformschritts herzustellen. Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpenvorrichtung handelt es sich insbe- sondere um eine Vakuumpumpen-Drehkolbenvorrichtung. Die Drehkolbenvor- richtung ist hierbei insbesondere ausgeführt als Klauenpumpenvorrichtung, Rootspumpenvorrichtung, mehrstufige Klauenpumpenvorrichtung oder mehr- stufige Rootspumpenvorrichtung. Die Vakuumpumpenvorrichtung weist min- destens einen erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Rotor nach vorstehender Definition sowie ein Rotorgehäuse auf. Das Rotorgehäuse ist vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung insbesondere mittels Strangpressen hergestellt. Besonders bevorzugt ist die Ausführung des Rotorgehäuses gemäß DE 10 2016 211 260 Al. Insbesondere wird für den Rotor ein Material mit nied- rigem Ausdehnungskoeffizienten und für das Gehäuse ein Material mit hohem Ausdehnungskoeffizienten verwendet. Da sich während des Gebrauchs hohe Temperaturen des Rotors, jedoch vergleichsweise niedrigere Temperaturen des Gehäuses ergeben, lässt sich hierdurch die Funktionsweise optimieren.

In bevorzugter Ausführung wird für den Rotor Aluminium mit einem Ausdeh- nungskoeffizienten von a = 18 · 10 ⁶ K ¹ bis 23 · 10 ⁶ K ¹ und/oder für das Ge- häuse ein Eisen-Gusswerkstoff, z.B. GG25 oder GGG40, vorzugsweise mit einem Ausdehnungskoeffizienten von a « 13 · 10 ⁶ K ¹ verwendet.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Vakuumpum- pen-Verdrängers wird vorzugsweise ein erfindungsgemäßer Vakuumpumpen- Verdränger gemäß der vorstehenden Definition hergestellt. Besonders bevor- zugt handelt es sich bei dem herzustellenden Vakuumpumpen-Verdränger um einen Verdränger für eine Vakuumpumpe in Form einer Drehkolbenpumpe, wie beispielsweise einer Klauenpumpe, einer Rootspumpe, einer mehrstufigen Klau- enpumpe oder einer mehrstufigen Rootspumpe. Beim Verfahren zur Herstellung des Verdrängers erfolgt der Urformschritt der Herstellung des Verdrängers mit- tels Strangpressens oder Stranggießens. Die oben beschriebenen Merkmale, insbesondere die beschriebenen Verfahrens- schritte, des Vakuumpumpen-Verdränger lassen sich fakultativ ebenfalls auf das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Ver- drängers anwenden. Ebenso gelten die entsprechenden, im Rahmen der Defini- tion zum erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Verdränger beschriebenen Vor- teile gleichfalls als Vorteile für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Verdrängers.

Bevorzugt ist es, dass im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung eines Vaku- umpumpen-Verdrängers, insbesondere nach dem Urformschritt, eine mechani- sche Bearbeitung eines Kolbenflügelprofils und/oder eines Kolbengrundprofils und/oder einer Bohrung des Kolbens und/oder einer Stirnseite des Kolbens er- folgt. Diese mechanische Bearbeitung erfolgt insbesondere mittels Bohren und/oder Honen und/oder Fräsen und/oder Schleifen und/oder Drehen. Insbe- sondere bleibt jedoch das Kolbenflügelprofil unbearbeitet, um derart beispiels- weise das Flankenspiel des Verdrängers zu optimieren.

Als weiterer Verfahrensschritt bei der Herstellung eines Vakuumpumpen-Ver- drängers erfolgt vorzugsweise eine Beschichtung der Oberfläche des Vakuum- pumpen-Verdrängers. Dieser Beschichtungsschritt erfolgt insbesondere nach dem Urformschritt oder nach der mechanischen Bearbeitung. Die Beschichtung erfolgt vorzugsweise mittels Chromsäure und/oder Schwefelsäure und/oder Eloxieren und/oder Hartcoatieren. Die aufgetragene Beschichtung schützt den Verdränger insbesondere vor Verschleiß und/oder Korrosion.

Als ein weiterer bevorzugter Verfahrensschritt, insbesondere im Anschluss an einen der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte, erfolgt eine Notlaufbe- schichtung der Oberfläche des Vakuumpumpen-Verdrängers. Hierbei wird in be- vorzugter Ausführungsform das Kolbenflügelprofil und/oder das Kolbengrund- profil und/oder die Bohrung und/oder die Stirnseiten des Verdrängers beschich- tet. Vorzugsweise erfolgt die Beschichtung mittels einer Lackierung auf Basis von PTFE und/oder Molybdänisulfid.

Einen weiteren besonders bevorzugten Verfahrensschritt stellt das Ablängen des urgeformten Vakuumpumpen-Verdrängers, insbesondere je nach zu erzeugen- dem Saugvermögen, dar. Dieser Verfahrensschritt kann direkt nach dem Urfor- men oder nach einem anderen vorstehend beschriebenen Verfahrensschritt er- folgen. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass aus einem, insbesondere kontinuier- lich hergestellten, Strangguss- oder Strangpressprofil mehrere Verdränger her- gestellt werden können. Vorzugsweise lassen sich mittels unterschiedlichen Ab- längungsmaßen unterschiedliche Verdränger hersteilen, die insbesondere vari- able Saugvermögen aufweisen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen- Rotors handelt es sich insbesondere um ein Verfahren zur Herstellung eines Va- kuumpumpenrotors für Drehkolbenpumpen, wie beispielsweise Klauenpumpen, Rootspumpen, mehrstufige Klauenpumpen oder mehrstufige Rootspumpen. Der herzustellende Rotor besteht aus einer Welle und mindestens einem Verdränger. Bei dem herzustellenden Verdränger handelt es sich vorzugsweise um einen er- findungsgemäßen Verdränger gemäß der obenstehenden Definition. Insbeson- dere wird der Verdränger des herzustellenden Rotors mittels des erfindungsge- mäßen Verfahrens zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Verdrängers gemäß der vorstehenden Definition hergestellt. Das Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Rotors weist zwei alternative Verfahrensschritte auf, wobei ei- nerseits ein Rotor hergestellt wird, bei dem die Welle und der mindestens ein Verdränger integral, also einstückig, ausgebildet sind. Andererseits, im Rahmen der zweiten Alternative, wird ein Rotor hergestellt, bei dem die Welle und der mindestens eine Verdränger mehrstückig, also nicht integral, hergestellt wer- den. Bei der ersten Alternative der Herstellung wird die Welle und der mindestens eine Verdränger einstückig mittels Strangpressen oder Stranggießen urgeformt.

Bei der zweiten Alternative wird die Welle und der mindestens eine Verdränger separat hergestellt und vorzugsweise mittels Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder Stoffschluss, verbunden. Beim formschlüssigen Verbinden ist es be- vorzugt, die Verbindung mittels Nut-Feder-Verbindung und/oder mittels Verzah- nung herzustellen. Vorzugsweise erfolgt ein Einpressen, im Rahmen einer Über- maßpassung, der Welle in eine Bohrung des mindestens einen Verdrängers. An- dererseits ist es auch möglich, bei einer mehrteiligen Welle, beispielsweise mit Wellenzapfen, ein stirnseitiges Verbinden des mindestens einen Verdrängers, vorzugsweise über Verschrauben, mit der Welle vorzunehmen.

Das erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Vakuumpumpen-Ro- tors weist fakultativ die gleichen Merkmale, insbesondere die gleichen Verfah- rensmerkmale, wie der oben beschriebene erfindungsgemäßen Vakuumpum- pen-Rotor auf. Ebenfalls ergeben sich insbesondere die gleichen Vorteile wie für den erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Rotor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsform unter Be- zugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen :

Fign. 1 - 5 schematische Schnittansichten verschiedener Ausführungsfor- men erfindungsgemäßer Vakuumpumpen-Verdränger,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Va- kuumpumpen-Rotors, und

Fign. 7 - 9 schematische, perspektivische Ansichten verschiedener Ausfüh- rungsformen erfindungsgemäßer Vakuumpumpen-Rotoren. In den Figuren sind identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen ge- zeigt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind identische Elemente nicht in allen Fi guren mit Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Verdränger 10, wobei es sich in dargestellter Form um einen Rootspumpenverdränger 10 handelt. Der Verdrängerkörper wird als Drehkolben bzw. Kolben 12 bezeichnet. Der Kolben 12 ist mittels Strangpressens oder Stranggießens urgeformt. Dargestellt weist der Kolben 12 zwei Kolbenflügel 20 auf. Zwischen den beiden Kolbenflügeln 20 weist der Kolben 12 das Kolbengrundprofil 22 auf, welches dargestellt wie eine Einschnürung aussieht. In der dargestellten Form des Verdrängers 10 mit zwei Kolbenflügeln 20 sind ebenfalls Verdränger mit anderen Anzahlen an Kolbenflü- gel 20, beispielsweise Rootspumpenverdränger mit drei Kolbenflügeln möglich. Auch sind Klauenverdränger mit unterschiedlichen Anzahlen an Klauen, insbe- sondere zwei Klauen, möglich.

Die Oberfläche 26 des Verdrängers 10 bzw. des Kolbens 12 kann eine Beschich- tung, beispielsweise mit Chromsäure und/oder Schwefelsäure und/oder Eloxie- ren und/oder Hartcoatieren gegen Verschleiß und/oder Korrosion aufweisen. Auch ist es möglich, dass die Oberfläche eine Notlaufbeschichtung, zum Beispiel auf Basis einer PTFE- und/oder Molybdanisulfid-Lackierung aufweist.

Das dargestellte Koordinatensystem zeigt in Z-Richtung die Axialrichtung an. Die radiale Ausdehnung des Verdrängers 10 liegt somit in der XY-Ebene.

In axialer Richtung (Z-Richtung) verfügt der Verdränger 10 über einen konstan- ten Querschnitt.

Dargestellt handelt es sich bei dem Verdränger 10 um einen massiven Ver- dränger 10. Somit sind an den Stirnseiten 24 keinerlei Öffnungen bzw. Bohrun- gen oder dergleichen zu sehen. Auch weist die Ausführungsform aus Fig. 1 keine Welle auf. Es ist somit möglich, eine zweiteilige Welle 40 an den beiden Stirn- seiten 24 des Kolbens 12 anzubringen, z. B. anzuschrauben (wie beispielsweise in Fig. 9 dargestellt).

Figur 2 zeigt eine ähnliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ver- drängers 10, wie in Fig. 1 dargestellt. Jedoch handelt es sich in dieser Ausfüh- rungsform nicht um einen massiven Kolben 12, sondern um einen Kolben 12, der zwei Kavitäten 16 aufweist. An der Stirnseite 24 verbleibt mittig eine Stirn- seitenfläche 25, beispielsweise zum Verbinden mit einer Welle. Die dargestellte Ausgestaltung, die besonders gut mittels Strangpressens urgeformt werden kann, verfügt über eine wesentlich reduzierte Verdrängermasse.

Die Ausführungsform aus Fig. 3 des erfindungsgemäßen Verdrängers 10 ent- spricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus Fig. 2. Im Unterschied zu Fig. 2 weist die Ausführungsform aus Fig. 3 eine axialverlaufende Bohrung 14 durch den gesamten Kolbenkörper 12 auf. In dieser Bohrung 14 kann eine Welle 40, beispielsweise mittels Einpressen, angeordnet werden und derart ein Vakuum- pumpen-Rotor 100 erzeugt werden.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Verdrängers 10 aus Fig. 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus Fig. 3. Die Aus- führungsform weist hierbei ebenfalls eine axialverlaufende Bohrung 14 auf. Im Unterschied zu Fig. 3 sind die beiden Kavitäten 16 durch jeweils zwei Streben 18 unterbrochen. Die beiden Kavitäten 16 sind folglich in drei Subkavitäten 16', 16", 16"' unterteilt. Die Kombination aus Kavitäten 16 und Streben 18 ermög- licht einen Verdränger 10 mit geringer Verdrängermasse jedoch gleichzeitig ho- her Stabilität aufgrund der Versteifungsstreben 18.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumpum- pen-Verdrängers 10. Dieser entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus Fig. 3. Im Unterschied zu der Ausführungsform aus Fig. 3 weist die Ausfüh- rungsform aus Fig. 5 ein Formelement 30 in der Bohrung 14 auf. Bei diesem, sich radial vom Bohrungsdurchmesser nach außen erstreckenden, Formelement 30 handelt es sich um eine axialverlaufende Nut.

Durch diese Ausführung des Vakuumpumpen-Verdrängers 10 mit Nut ist es möglich, eine mit einer Feder versehene Welle 40 in der Bohrung 14 des Ver- drängers 10 anzuordnen und derart einer drehmomentübertragenden Verbin- dung zwischen Verdränger 10 und Welle 40 herzustellen. Anstelle einer Nut ist bspw. auch die Ausführung mit Steg möglich, wobei die zu verbindende Welle 40 eine Nut aufweist.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumpumpen- Rotors 100. Im Wesentlichen entspricht die Darstellung der Darstellung aus Fig. 2. Jedoch weist der Kolben 12 eine an den beiden Stirnseitenflächen 25 der Stirnseiten 24 verbundene Welle 40 auf. Diese Welle 40, die aus zwei Wellen- enden auf beiden Stirnseiten 24 des Kolbens besteht, ist einstückig mit den Kolben 12 ausgebildet. Folglich besteht der Vakuumpumpen-Rotor 100 aus ei- nem Vakuumpumpen-Verdrängers 10, der einstückig bzw. integral mit der Welle 40 verbunden bzw. ausgebildet ist. Diese integrale Ausgestaltung des Rotors 100 ist mittels Strangpressen oder Stranggießen urgeformt.

Fig. 7 zeigt im Wesentlichen eine schematisch perspektivische Ansicht der Aus- gestaltung der Vakuumpumpen-Rotors 100 aus Fig. 6. Die Welle 40 ist integral am Verbindungspunkt 41 mit dem Kolben 12 des Verdrängers 10 verbunden bzw. ausgebildet. Somit ragen die beiden Wellenenden 40', 40" auf beiden Stirnseiten 24 des Kolbens 12 über den Kolben 12 hinaus.

Fig. 8 zeigt im Gegensatz zur Ausführungsform aus Fig. 7 einen Vakuumpum- pen-Rotor, der aus mehreren Elementen besteht. Bei diesen Elementen handelt es sich um den Verdränger 10 mit Kolben 12 und die einstückige, durchgehende Welle 40. Diese Ausführung entspricht im Wesentlichen einem Verdränger 10 aus Fig. 3 mit eingeschobener bzw. eingepresster Welle 40 in der Bohrung 14 des Kolbens 12 des Verdrängers 10.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vakuumpum- pen-Rotors 100. Diese Ausführungsform besteht erneut aus einer mehrstücki- gen Zusammensetzung des Rotors 100. Der Kolben 12 des Verdrängers 10 weist hierbei in Anlehnung an die Ausführungsform aus Fig. 2 keine Bohrung 14 auf. Die Welle 40, die aus zwei Wellenenden 40', 40" besteht, ist an den beiden Stirnseiten 24 mit dem Kolben 12 verbunden. Hierzu verfügen die beiden Wel- lenenden 40', 40" über jeweils einen Verbindungsflansch 46, der über Schrau- ben 44 axial mit den Stirnseiten 24 des Kolbens 12 verschraubt wird.