Bei Verdrängermaschinen der hier betroffenen Art führt ein Orbiter innerhalb eines Gehäuses eine kreisende Be¬ wegung aus. Mindestens ein spiralförmiger Vorsprung und eine dem Vorsprung angepaßte Nut bilden einen Schöpf¬ raum, in dem abgeschlossene Volumina von innen nach außen (oder umgekehrt) wandern und die Förderung bewir¬ ken.

Insbesondere dann, wenn Verdrängermaschinen dieser Art als Vakuumpumpen eingesetzt werden, ist es schwierig, die theoretisch möglichen Verdichtungsverhältnisse zu erreichen. Der Grund dafür liegt darin, daß die für die Fördereigenschaften maßgebenden Dichtspalte zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen nur mit hohem Fertigungsaufwand ausreichend klein gestaltet werden können. Bei den in einer Verdrängermaschine der betrof¬ fenen Art den Schöpfraum abdichtenden Spalten handelt es sich um axiale Dichtspalte, die sich zwischen Flächenbe¬ reichen befinden, die sich senkrecht zur Achse des Orbi¬ ters bzw. der Maschine erstrecken, und um radiale Dicht¬ spalte, die sich zwischen Flächenbereichen befinden, die sich im wesentlichen senkrecht zu Radialen, also in axialer Richtung erstrecken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer ohne hohen Fertigungsaufwand hergestellten Ma¬ schine dennoch optimale Dichtspalt-Verhältnisse zu er¬ zielen.

Die vorliegende Erfindung geht von einer Verdrängerma¬ schine nach dem Spiralprinzip mit den folgenden Merkma¬ len aus: Sie umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse und einen axial geführten Orbiter. Mindestens eine spiralförmige Nut in einem der Bauteile (Gehäuse oder Orbiter) bildet einen Schöpfraum. Mindestens ein spiralförmiger Vor¬ sprung am anderen Bauteil (Orbiter bzw. Gehäuse) führt im Schöpfräum kreisende Bewegungen aus . Vorsprung und Nut weisen einander zugewandte, sich radial erstreckende Flächenbereiche auf, zwischen denen sich axiale Dicht¬ spalte befinden. Von den beiden Bauteilen mit den einan¬ der zugewandten Flächenbereichen ist mindestens einer mit geringer Fertigungsgenauigkeit hergestellt und zu¬ mindest in den Flächenbereichen, die die axialen Dicht¬ spalte bilden, mit einem verschleißenden Material be¬ schichtet. Die diesen Flächenbereichen zugewandten Flä¬ chenbereiche des korrespondierenden Bauteils weisen eine den Verschleiß der Beschichtung verursachende Oberfläche auf. Die Dimension der Beschichtung mit dem ver¬ schleißenden Material ist so gewählt, daß sich die ein¬ ander zugewandten Flächenbereiche nach der Montage zwar berühren, der Anlauf der Maschine jedoch nicht blockiert ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme der Verdrängermaschine wird in der Weise ausgeführt, daß die Maschine gestartet wird und daß das verschleißende Mate¬ rial so lange abgearbeitet wird, bis sich Dichtspalte einstellen. Vorzugsweise wird eine axiale Führung des Orbiters zur Bestimmung des Endes des Abarbeitungspro¬ zesses in axialer Richtung verwendet. Dadurch, daß die axiale Führung des Orbiters den Einarbeitungsprozeß kon-

trolliert, wird erreicht, daß der Abarbeitungsprozeß nur so lange stattfindet, wie es die Axiallagerung erlaubt. In dem Moment, in dem die axiale Führung des Orbiters ein weiteres Abtragen des verschleißenden Materials ver¬ hindert, sind die axialen Dichtverhältnisse zwischen den sich radial erstreckenden, einander zugewandten Flächen¬ bereichen optimal, und zwar unabhängig davon, ob das mit der Beschichtung versehene Bauteil mit hoher Fertigungs¬ genauigkeit hergestellt ist oder nicht. Zumindest beim beschichteten Bauteil kann deshalb auf ein aufwendiges Fertigungsverfahren verzichtet werden.

Vorteilhafterweise ist das beschichtete Bauteil auch in sich axial erstreckenden Flächenbereichen, die radiale Dichtspalte bilden, mit einer verschleißenden Beschich¬ tung versehen, die - wie die Beschichtung der sich ra¬ dial erstreckenden Flächenbereiche - ein geringes Über¬ maß hat. Unter den Voraussetzungen, daß die diesen be¬ schichteten Flächenbereichen gegenüberliegenden Flächen¬ bereiche des anderen Bauteiles eine einen Verschleiß verursachende Oberfläche haben und daß eine relativ spielfreie Radial-Lagerung für den Orbiter vorhanden ist, erlauben diese Maßnahmen während des erfindungsge¬ mäßen Inbetriebnahmeverfahrens das Generieren optimaler Dichtverhältnisse auch in Bezug auf radiale Dichtspalte.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 9 erläutert werden. Es zeigen

Figuren 1 und 2 jeweils schematisch einen Axial- Schnitt durch den Randbereich einer Verdrän¬ germaschine der hier betroffenen Art vor und nach der erfindungsgemäßen Inbetriebnahme und

Figuren 3 bis 9 zweckmäßige Ausführungen von Lagerungen bei einer für die Durchführung

des erfindungsgemäßen Inbetriebnahmever¬ fahrens geeigneten Verdrängermaschine.

In allen Figuren sind die beiden Gehäuseteile der erfin¬ dungsgemäß gestalteten Verdrängermaschinen 1 mit 2 (Gehäuse) und 3 (Deckel) bezeichnet. Sie sind relativ zueinander axial geführt. In beiden Gehäuseteilen 2, 3 befindet sich eine Nut 4 bzw. 5, die jeweils einen Schöpfraum 6 bzw. 7 bilden. In diesen Schöpfräumen 6, 7 führen auf beiden Seiten des scheibenförmigen Orbiters 8 angeordnete spiralförmige Vorsprünge 11 und 12 kreisende Bewegungen aus und bewirken in an sich bekannter Weise die gewünschte Gasförderung. Der Orbiter 8 weist eine axiale Führung auf. Sie umfaßt mehrere, vorzugsweise drei, gleichmäßig auf den Umfang von Orbiter 8 und Ge¬ häuse 2, 3 verteilt angeordneten Lagerungen 9. Die Trennlinie zwischen den beiden Gehäuseteilen 2, 3 liegt in Höhe des Orbiters 8. Mit Hilfe von mehreren, peripher angeordneten, durch die gestrichelte Linie 10 angedeute¬ ten Schrauben erfolgt die Montage der Maschine 1. Eben¬ falls nicht dargestellte Distanzscheiben bestimmen den Abstand 20 der beiden Gehäuseteile 2, 3 voneinander.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist der Orbiter 8 mit einer Kunststoff¬ schicht 13 beschichtet, und zwar sowohl in den Bereichen axialer Dichtspalte (z.B. Doppelpfeil 14) als auch ra¬ dialer Dichtspalte (z.B. Doppelpfeil 15) . Die Kunst¬ stoffschicht besteht beispielsweise aus Polytetrafluor- äthylen und ist vor dem Einarbeitungsprozeß 0, 1 bis 1 mm dick. Ihre Dimensionierung ist so gewählt, daß sich die Flächenbereiche, zwischen denen sich die Dichtspalte 14, 15 befinden, unmittelbar nach der Montage der Verdrän¬ germaschine 1 - sei sie vorläufig oder endgültig - zu¬ nächst zwar berühren, der Anlauf der Maschine jedoch nicht blockiert ist. Damit nach dem Anlaufen der Maschi¬ ne ein Einarbeitungsprozeß stattfindet, sind die Ober-

flächen der Gegenlaufflächen zumindest in den Bereichen, die axiale und radiale Dichtspalte bilden, derart ausge¬ bildet, daß sie einen feinkörnigen Abrieb erzeugen. Dazu können diese Gegenlaufflächen beispielsweise kugel- oder sandgestrahlt sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Beschichtung 13 eine Wabenstruktur hat, wie es in der EU-Bl-493 315 be¬ schrieben wird.

Der Orbiter 8 weist einen äußeren Rand 21 auf, der zu¬ sammen mit einer dem Rand 21 angepaßten Aussparung 22 zwischen den beiden Gehäuseteilen 2, 3 axiale Lagerungen 9 bildet.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 sind die axialen Lagerungen 9 als Gleitlagerungen ausgebil¬ det. Sie umfassen jeweils zwei Stahlplatten 23, 24, die seitlich des Randes 21 des Orbiters 8 in die Gehäuse¬ teile 2, 3 eingelassen sind. Die Gegenlaufflächen bilden in den äußeren Rand 21 des Orbiters 8 eingelassene, aus Kunststoff (z.B. Polytetrafluoräthylen) bestehende Scheiben 25, 26. Die Größenverhältnisse der Elemente 23 bis 26 berücksichtigen die kreisende Bewegung des Orbi¬ ters 8. Die Laufflächen der Gleitlagerungen bilden je¬ weils einen Lagerspalt (Doppelpfeil 27), dessen Größe vom axialen Abstand der Gehäuseteile 2, 3 abhängt.

Die Figuren 1 und 2 lassen die Dichtspaltverhältnisse vor (Figur 1) und nach (Figur 2) dem Einarbeitungsprozeß erkennen. Unmittelbar nach dem Zusammenfügen der Gehäu¬ seteile 2, 3 liegen die die axialen Dichtspalte 14 bil¬ denden Flächenbereiche wegen des Übermaßes der Beschich¬ tung 13 einander an. Die Gleitlagerungen 9 bilden einen relativ großen Luftspalt 27 (Figur 1) . Mit der Inbe¬ triebnahme der Maschine 1 beginnt der Einarbeitungspro¬ zeß. Die einander gegenüberliegenden Flächenbereiche

passen sich dadurch an, daß die verschleißenden Flächen¬ bereiche abgeschliffen werden. Die Größe des axialen Spalts 27 im Gleitlager 9 wird kleiner. Sobald sich in den Gleitlagerungen 9 optimale Lagerverhältnisse einge¬ stellt haben, ist der Einarbeitungsprozeß in axialer Richtung beendet. Ein weiterer Abrieb findet nicht mehr statt, so daß die in diesem Moment vorhandenen sehr kleinen Dichtspalte beim spateren Betrieb der Maschine bestehen bleiben.

Der Einarbeitungsprozeß kann in einem oder mehreren Schritten ausgeführt werden. Mehrere Schritte sind er¬ forderlich, wenn das Übermaß der Beschichtung 13 so groß ist, daß die Maschine nach einer sofortigen Endmontage wegen zu großer Reibungskräfte nicht anlaufen wurde. Es erfolgt deshalb zunächst eine vorlaufige Montage mit den Abstand 20 der beiden Gehauseteile 2, 3 bestimmenden Distanzscheiben, bei denen die Entstehung eines optima¬ len Dichtspaltes im Lager 9 noch nicht möglich ist. Ist der erste Einarbeitungsschritt beendet, wird die Maschi¬ ne 1 demontiert und mit dünneren Distanzscheiben erneut montiert und in Betrieb gesetzt. Damit beginnt die zwei¬ te, vorzugsweise letzte Phase des Einarbeitungsprozes¬ ses. Optimale Lagerspalte 27 im Axiallager 9 bestimmen wieder das Ende des Einarbeitungsprozesses.

Zweckmäßig sind auch diejenigen Flächenbereiche, die sich im wesentlichen axial erstrecken und radiale Dicht¬ spalte 15 bilden, erfindungsgemäß gestaltet. Nach der I ibetriebnahme der Maschine findet dann auch in radialer Lichtung ein Einarbeitungsprozeß statt. Dieser ist been¬ det, wenn berührende Kontakte nachlassen, so daß sich auch in radialer Richtung optimale kleine Dichtspalte einstellen.

Figur 3 zeigt eine andere Ausfuhrung des Axiallagers 9. Anstelle der in die Gehauseteile 2, 3 eingelassenen

Platten 23, 24 (Fig. 1, 2) sind Kugelrollelemente 28, 29 vorgesehen, die zusammen mit den Scheiben 25, 26 im Or¬ biter 8 die Funktion eines Axiallagers haben und zur Be¬ stimmung des Endes des Einarbeitungsprozesses herangezo¬ gen werden können.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen Ausführungsformen für Axiallager, bei dem Orbiter 8 und Gehäuse 2, 3 über ge¬ lenkige bzw. flexible Elemente miteinander verbunden sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind auf beiden Seiten des Orbiters 8 Doppelgelenke 31 bzw. 32 vorhan¬ den. Zur gehauseseitigen Befestigung der Doppelgelenke 31, 32 sind in das Gehäuse 2, 3 eingelassene Paßstücke 33, 34 vorgesehen. Mindestens eines der beiden Paßstücke ist axial ein- und feststellbar (siehe Doppelpfeil 35) . Dadurch wird es möglich, auch Axiallager dieser Art zur axialen Führung der Gehäuseteile 2, 3 während des Einar¬ beitungsprozesses zu verwenden. Beobachtet man während eines ein- oder mehrstufigen Einarbeitungsprozesses z.B. die Eigenschaften der Maschine 1 (Kompression, Enddruck¬ verhalten usw.), so wird der Einarbeitungsprozeß zweck¬ mäßig dann beendet, wenn eine oder mehrere dieser Eigen¬ schaften optimal ist/sind. Dadurch, daß das Paßstück 34 axial einstellbar ist, ist die axiale Bewegung der Ge¬ häuseteile 2, 3 während des Einarbeitungsprozesses ge¬ führt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist anstelle der Doppelgelenke 31, 32 ein Biegestab 37 vorgesehen. Auch dieser ist mit Hilfe des axial ein- und feststellbaren Paßstückes 34 mit dem Gehäuseteil 3 befestigt.

Zu den Beispielen nach den Figuren 4 und 5 ist noch zu bemerken, daß funktionsfähige Ausführungen auch dann si-

chergestellt sind, wenn sich nur auf einer Seite des Or¬ biters 8 ein Doppelgelenk bzw. ein Biegestab befindet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 besteht die Ver¬ bindung zwischen dem Orbiter 8 und dem Gehäuse aus einem Exzenterbolzen 41, der über Schrägkugellager 42, 43 im Gehäuseteil 2 bzw. Orbiter 8 gelagert ist. Das gehäuse- seitige Schrägkugellager 42 ist wieder mit Hilfe eines axial ein- und feststellbaren Paßstückes 44 im Gehäuse¬ teil 2 befestigt (Doppelpfeil 45) .

Die Ausführung nach den Figuren 4 bis 6 haben den Vor¬ teil, daß sie gleichzeitig die Wirkung haben, ein Ver¬ drehen des Orbiters 8 zu verhindern.

Figur 7 zeigt, daß auch die exzentrische Lagerung 51 der Hauptwelle 52 der Maschine 1 zur axialen Führung der Ge¬ häuseteile 2, 3 verwendet werden kann. Wesentlich ist, daß die zugehörigen Lager 53 und 54 als Schrägkugellager ausgebildet sind und während des Einarbeitungsprozesses ein axiales Aufeinanderzubewegen der Gehäuseteile 2, 3 zulassen, z.B. mit Hilfe eines axial ein- und feststell¬ baren (Doppelpfeil 55) Paßstückes 56, mit dem das Lager 54 im Gehäuseteil 2 axial festgelegt wird.

Die Figuren 8 und 9 zeigen Ausführungsformen (Schnitte durch den Orbiter 8), bei denen eine axiale Festlegung des Orbiters 8 am Gehäuse 2, 3 durch Blattfedern 61 bzw. 62 realisiert ist, die z.B. den äußeren Rand des Orbi¬ ters 8 mit einem der beiden Gehäuseteile 2 oder 3 ver¬ binden. Die Blattfedern 61, 62 erlauben während des Nor¬ malbetriebes der Maschine 2 die kreisende Bewegung des Orbiters 8, nicht aber eine axiale Bewegung. Mittels Be¬ festigungsplatten 63 und 64 sind die Blattfedern 61, 62 am Orbiter 8 bzw. am Gehäuse 2, 3 befestigt. Um während des Einarbeitungsprozesses eine axiale Bewegung der Ge¬ häuseteile 2, 3 zuzulassen ist jeweils eine der Befesti-

gungsplatten in axialer Richtung ein- und feststellbar ausgebildet.