Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehschiebervakuumpumpe mit einer Hochvakuumstufe, mit einer Vorvakuumstufe, mit einem im wesentlichen zylindrischen Rotor, der Lager- und Ankerabschnitte aufweist, wobei sich ein Lagerabschnitt zwischen zwei Ankerabschnitten befindet und die Anker¬ abschnitte mit Schieberschlitzen ausgerüstet sind, und mit einem etwa topfförmigen Gehäuse, das die Schöpfräume um¬ schließt und dessen Bodenteil als Lagerstück mit einem Durchtritt für einen Rotorantrieb ausgebildet ist.

Hochvakuumpumpen erfordern eine äußerst präzise Fertigung der einzelnen, die Gasförderung bewirkenden Bauteile. Sind beispielsweise bei einer Drehschiebervakuumpumpe die Spalte zwischen den Schiebern und den zugehörigen Schieberschlitzen im Rotor, die Spalte im Bereich der Ankeranlagen oder - bei einer zweistufigen Drehschiebervakuumpumpe - die Spalte im Abdichtungsbereich zwischen der Hochvakuumstufe und der Vorvakuumstufe zu groß, dann treten der gewünschten Förder¬ richtung entgegengerichtete Strömungen (Rückströmungen) auf, die die Pumpeigenschaften - Saugvermögen, Kompression, Enddruckverhalten usw. - maßgeblich beeinträchtigen.

Aus der DE-A-2354039 (Figur 3) ist eine zweistufige Dreh¬ schiebervakuumpumpe der eingangs erwähnten Art bekannt. Neben dem zwischen den Ankerabschnitten befindlichen Lager¬ abschnitt weist der Rotor auf einer seiner beiden Stirn¬ seiten - auf der Seite der Vorvakuumstufe - noch einen weiteren Lagerabschnitt auf. Beide Schieberschlitze müssen

deshalb von der anderen Stirnseite her - der Hochvakuumseite - in den Rotor gefräst werden. Nachteilig daran ist, daß dazu eine Frässcheibe mit einem relativ großen Radius - größer als die Summe aus den Längen beider Schieber und der Länge des mittleren Lagerabschnittes - verwendet werden muß. Außerdem muß nach dem Fräsen der Schieberschlitze zum Zwecke der Herstellung eines betriebsfähigen Rotors in Höhe des mittleren Lagerabschnittes wieder ein Füllstück eingesetzt werden, damit die dichte gegenseitige Trennung der beiden Stufen der Vakuumpumpe sichergestellt ist. Die Herstellung eines Rotors dieser Art ist aufwendig. Das Einfräsen der Schieberschlitze ist wegen der Notwendigkeit, eine Fräs¬ scheibe mit relativ großem Durchmesser verwenden zu müssen, nur mit begrenzter Toleranz möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zweistufige Drehschiebervakuumpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfacher und mit größerer Präzision hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst. Dadurch, daß es nicht mehr nötig ist, einen zweiten Lagerabschnitt auf einer der beiden Stirnseiten des Rotors vorzusehen, kann jeder Schie¬ berschlitz von seiner zugehörigen Stirnseite her in den Rotorzylinder gefräst werden. Die Herstellung eines Schlitz¬ abschnittes, der nachträglich wieder verfüllt werden muß, ist nicht mehr erforderlich. Frässcheiben mit wesentlich kleineren Radien können eingesetzt und damit wesentlich kleinere Toleranzen der Schlitzabmessungen erzielt werden. Dadurch werden nicht nur die Pumpeigenschaften verbessert; auch die Schiebermontage ist einfacher, da beide Schlitze von ihrer jeweiligen Stirnseite her zugänglich sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 5 erläutert werden. Es zeigen:

- Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel für eine Drehschiebervakuumpumpe nach der Erfindung,

- Figur 2 einen Rotor nach der Erfindung,

- Figur 3 die hochvakuumseitige Stirnseite des Rotors mit

VorSprüngen,

- Figur 4 die vorvakuumseitige Stirnseite des Rotors mit

Vorsprüngen,

- Figur 5 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs- beispiel für eine Pumpe nach der Erfindung und

- Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Rotor nach der Erfindung.

Die dargestellte Pumpe 1 umfaßt im wesentlichen die Bau¬ gruppen Gehäuse 2, Rotor 3 und Antriebsmotor 4.

Das Gehäuse 2 hat im wesentlichen die Form eines Topfes mit einer äußeren Wandung 5, mit dem Deckel 6, mit einem Innen¬ teil 7 mit den Schöpfräumen 8,9 sowie der Lagerbohrung 11, mit der Endscheibe 12 und dem Lagerstück 13, welche die Schöpfräume 8, 9 stirnseitig abschließen. Die Achse der Lagerbohrung 11 ist mit 14 bezeichnet. Exzentrisch dazu liegen die Achsen 15 und 16 der Schöpfräume 8, 9. Zwischen äußerer Wandung 5 und Innenteil 7 befindet sich der ölraum 17, der während des Betriebs der Pumpe teilweise mit öl gefüllt ist. Zur Kontrolle des ölstandes sind im Deckel 6 zwei ölaugen 18, 19 (maximaler, minimaler Ölstand) vorgese¬ hen, öleinfüll- und ölablaßstutzen sind nicht dargestellt.

Innerhalb des Innenteils 7 befindet sich der Rotor 3, der in den Figuren 2 und 3 nochmals dargestellt ist. Er ist ein¬ teilig ausgebildet und weist zwei stirnseitig angeordnete

Ankerabschnitte 21, 22 und einen zwischen den Ankerab¬ schnitten 21, 22 befindlichen Lagerabschnitt 23 auf. Lager¬ abschnitt 23 und die Ankerabschnitte 21, 22 haben einen identischen Durchmesser. Die Ankerabschnitte 21, 22 sind mit Schlitzen 25, 26 für Schieber 27, 28 ausgerüstet. Diese sind jeweils von der zugehörigen Stirnseite des Rotors her eingefräst, so daß in einfacher Weise exakte Schlitzabmes¬ sungen erreicht werden können. Der Lagerabschnitt 23 liegt zwischen den Ankerabschnitten 21, 22. Lagerabschnitt 23 und Lagerbohrung 11 bilden die einzige Lagerung des Rotors. Diese Lagerung muß eine ausreichende axiale Länge haben, damit ein Taumeln des Rotors vermieden wird. Die Länge der Lagerung ist zweckmäßig so zu wählen, daß bei maximal möglicher Schrägstellung des Rotors 3 aufgrund des Lager¬ spiels in der Lagerbohrung 11 der Rotor 3 immer noch schwimmt, d.h., daß er nicht gleichzeitig an seinen beiden Stirnseiten anläuft.

Der Ankerabschnitt 22 und der zugehörige Schöpfräum 9 sind länger ausgebildet als der Ankerabschnitt 21 mit dem Schöpfräum 8. Ankerabschnitt 22 und Schöpfräum 9 bilden die Hochvakuumstufe. Während des Betriebs steht der Einlaß der Hochvakuumstufe 9, 22 mit dem Ansaugstutzen 30 in Verbin¬ dung. Der Auslaß der Hochvakuumstufe 9, 22 und der Einlaß der Vorvakuumstufe 8, 21 stehen über die Gehäusebohrung 31 mit ihrer Achse 32 in Verbindung, die sich parallel zu den Achsen 15, 16 der Schöpfräume 8,9 erstreckt. Der Auslaß der Vorvakuumstufe 8, 21 mündet in den ölraum 17, der den ölsumpf 20 umfaßt. Dort beruhigen sich die ölhaltigen Gase und verlassen die Pumpe 1 durch den Auslaßstutzen 33. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Einlaß- und Ausla߬ öffnungen der beiden Pumpenstufen in Fig. 1 nicht darge¬ stellt. Das Gehäuse 2 der Pumpe ist zweckmäßig ebenfalls aus möglichst wenig Teilen aufgebaut. Zumindest die die beiden Schöpfräume 8, 9 und den ölraum 17 umfassenden Wandungsab¬ schnitte 5, 7 sollten einstückig ausgebildet sein.

Koaxial mit der Achse 14 der Lagerbohrung 11 ist das Lager¬ stück 13 mit einer Bohrung 35 für einen Rotorantrieb ausge¬ rüstet. Dieses kann unmittelbar die Welle 36 des Antriebs¬ motors 4 sein. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist zwischen der freien Stirnseite der An¬ triebswelle 4 und dem Rotor 3 ein Kupplungsstück 37 vorge¬ sehen. Die Kupplung des Rotors 3 mit dem Kupplungsstück 37 sowie des KupplungsStückes 37 mit der Antriebswelle 36 erfolgt formschlüssig über Vorsprünge und korrespondierende Aussparungen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 3 auf seiner dem Kupplungsstück 37 zugewandten Stirn¬ seite mit einer länglichen Aussparung 38 ausgerüstet, die sich senkrecht zum Schieberschlitz 26 erstreckt (siehe auch Fig. 2). Mit einem länglichen Vorsprung 39 greift das Kupplungsstück 37 in die Aussparung 38 ein. Der Vorsprung 39 des KupplungsStückes 37 ist seinerseits mit der Aussparung 41 ausgerüstet, welche den Schieber 28 umgreift. Eine entsprechende Verbindung besteht zwischen der Antriebswelle

36 mit ihrer länglichen Aussparung 42 und dem Kupplungsstück

37 mit dem korrespondierenden Vorsprung 43.

Die Aussparungen 38, 42 und die Vorsprünge 39, 43 können auch vertauscht sein. Figur 3 zeigt eine weitere Lösung, bei der die antriebsseitige Stirnseite des Rotors 3 mit einem im Durchmesser reduzierten Ansatz 44 ausgerüstet ist. Dadurch entsteht neben dem vom Schieber eingenommenen Raum ein Schlitz, in den ein länglicher Vorsprung am Kupplungsstück 37 oder an der Welle 36 eingreifen kann.

Bei vielen, insbesondere größeren zweistufigen Vakuumpumpen soll die Hochvakuumstufe 9, 22 ein größeres Saugvermögen als die Vorvakuumstufe haben. Um dieses bei identischem Durch¬ messer der Ankerabschnitte erreichen zu können, ist muß die axiale Länge der Hochvakuumstufe größer als die Länge der Vorvakuumstufe sein, z.B. mindestens doppelt so groß. Durch die antriebsseitige Anordnung der Hochvakuumstufe ergibt sich der Vorteil, daß nur die kurze Vorvakuumstufe fliegend

gelagert ist, während sich die relativ lange Hochvakuumstufe im Kupplungsstück 37 bzw. - wenn dieses nicht vorhanden ist - in der Welle 36 abstützt.

Die Pumpe nach Figur 1 ist schließlich noch mit einer ölpvimpe ausgerüstet. Diese besteht aus dem in das Lagerstück 13 von der Motorseite her eingelassenen Schöpfraum 45 mit dem darin rotierenden Exzenter 46. Dem Exzenter liegt ein Sperrschieber 47 an, der unter dem Druck der Spiralfeder 48 steht.

Über eine Bohrung 51 steht der Einlaß der ölpumpe 45, 46 mit dem Ölsumpf 20 in Verbindung. Alle Stellen der Pumpe 1, die öl benötigen, stehen mit dem Auslaß der Ölpumpe 45, 46 in Verbindung. Als Beispiel ist eine Bohrung 51' dargestellt, die über eine Querbohrung 51'' in den Lagerabschnitt 11 im Innenteil 7 der Pumpe 1 mündet und die dort befindliche Lagerung mit Schmieröl versorgt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Exzenter 46 der ölpumpe Bestandteil des KupplungsStückes 37. Er ist entweder fest oder formschlüssig - axial verschieblich auf dem Vorsprung 42 angeordnet - mit dem Kupplungsstück 37 verbunden. Insgesamt bildet die beschriebene Lösung die Möglichkeit auf eine separate pumpenseitige Lagerung der Motorwelle 36 zu verzichten. Das Lagerstück 13 und - falls vorhanden - das Kupplungsstück 37 können diese Funktion übernehmen. Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, im Bereich der dargestellten Stirnseite der Welle 36 Lageran¬ stellkräfte für das im Bereich der nicht dargestellten Stirnseite der Welle 36 vorhandene Lager zu erzeugen. Dazu ist die dargestellte Stirnseite mit einer zentralen Sack¬ bohrung 49 versehen, in der sich die Druckfeder 50 befindet. Die Druckfeder 50 stützt sich auf dem Vorsprung 43 des Kupplungsstückes 37 sowie in der Sackbohrung 49 ab und erzeugt einander entgegengerichtete Kräfte auf die Welle 37 (Anstellkräfte für das nicht dargestellte Lager der Welle

36) und das Kupplungsstück 37. Insbesondere bei axial verschieblichem Exzenter 46 wirken sich diese Kräfte auch auf den Rotor 3 aus, dessen vorvakuumseitige Stirnseite damit gegen die Endscheibe 12 gedrückt wird. Diese Kraft reduziert den aufgrund des Spiels vorhandenen Spalt zwischen Rotorstirnseite und Endscheibe 12, so daß eine maßgebliche Verbesserung des KompressionsVermögens und damit ein bes¬ serer Enddruck erzielt werden können. Dieser Vorteil der Dichtheit im Bereich der Vorvakuumstufe ergibt sich unab¬ hängig von den vorhandenen Toleranzen und kann deshalb ohne besondere Erhöhung des Fertigungsaufwandes erzielt werden.

Das Kupplungsstück 37 bildet außerdem noch die Lauffläche für einen Dichtring 55, der sich in einer ringförmigen Aussparung 56 im Lagerstück 13 befindet, und zwar auf der dem Schöpfräum 9 zugewandten Seite des Lagerstücks 13. Ist der Rotor 3 unmittelbar mit der Antriebswelle 36 gekoppelt, dann kann das Lagerstück 13 mit einer weiteren - motorsei- tigen - Aussparung für einen Dichtring ausgerüstet sein. Schließlich hat das Lagerstück 13 noch die Funktion, die Pumpe 1 über den am Lagerstück 13 angeschraubten Fuß 57 abzustützen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit der ölpumpe 45, 46 ist das Lagerstück 13 auf seiner dem Motor 4 zugewandten Seite mit einer kreisförmigen Aussparung 58 ausgerüstet, in der sich eine Scheibe 59 befindet. Diese wird vom Gehäuse 61 des Antriebsmotors 4 in ihrer Position gehalten. Sie ist mit einer zentralen Bohrung 62 ausgerüstet, die von der Welle 36 des Antriebsmotors 4 durchsetzt ist. Die Welle 36 bildet die Lauffläche für einen zweiten Wellendichtring 63, der sich in einer motorseitigen Aussparung 64 der Scheibe 59 befindet. Außerdem hat die Scheibe 59 die Aufgabe, den Schöpfräum 45 der Ölpumpe 45, 46 zu begrenzen. Schließlich kann die Scheibe 59 - allein oder zusammen mit dem Lagerstück 13 - ebenfalls die einzige pumpenseitige Lagerung der Motorwelle 36 bilden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist die Welle 36 des Antriebsmotors 4 unmittelbar mit dem Rotor 3 gekoppelt. Im Lagerstück 13 befinden sich, da die Deckelscheibe 59 ent¬ fallen kann, zwei Aussparungen 56 mit Dichtungen 55. Ein wellenseitig angeordneter Nocken 40 greift in die Aussparung 38 des Rotors 3. Die ölpumpe 45, 46 befindet sich in der vorvakuu seitigen Endscheibe 12, die zur Unterbringung des Schöpfraumes 45 der ölpumpe mit einem Deckel 52 ausgerüstet ist. Mit Vorsprüngen oder Nocken 53 an der vorvakuumseitigen Stirnseite des Rotors 3 (siehe auch Fig. 4) erfolgt der Antrieb des Exzenters 46 der Ölpumpe. Über die Bohrung 51 steht die Ölpumpe 45, 46 mit dem ölsumpf 20 in Verbindung. Mit dem Auslaß der Ölpumpe 45, 46 verbundene, zu mit Öl zu versorgenden Stellen in der Pumpe 1 führende Kanäle sind nicht dargestellt.

Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Rotor 3. Lagerabschnitt 23 und Ankerabschnitt 21 der Vorvakuum¬ stufe 8, 21 haben einen gegenüber dem Ankerabschnitt 22 der Hochvakuumstufe 9, 22 verkleinerten Durchmesser, um die Reibungskräfte in diesen Bereichen klein zu halten. Bei einer (nicht dargestellten) Pumpe 1, in die ein Rotor 3 dieser Art eingesetzt wird, müssen die Durchmesser des Schöpfraumes 8 und der Lagerbohrung 11 ebenfalls reduziert sein.

Weitere Unterschiede des Rotors 3 nach Figur 6 gegenüber dem Rotor 3 nach Figur 2 sind:

Die Aussparungen 38 in der freien Stirnseite des Ankerabschnittes 22 der Hochvakuumstufe 9, 22 haben die Form von Sackbohrungen. Entsprechend müssen die Vor¬ sprünge 39 am Kupplungsstück 37 stiftförmig sein (nicht dargestellt) .

Der Lagerabschnitt 23 ist mit einer umlaufenden Nut 70 versehen, die sich etwa in Höhe der Mündung der

Querbohrung 11 (vgl. Figur 1) befindet. Eine ausrei¬ chende Schmiermittelversorgung der Lagerung ist dadurch sichergestellt.

Der Ankerabschnitt 21 der Vorvakuumstufe ist mit einer Längsbohrung 71 ausgerüstet, die von seiner Stirnseite ausgeht und mit einer Querbohrung 72 in Verbindung steht.- Die Mündung 73 der Querbohrung 72 befindet sich in Höhe der Nut 70 und damit auch im Bereich der Mündung der gehäuseεeitigen Querbohrung 51". Über die Bohrungen 71, 72 erfolgt die Schmierung des Spaltes zwischen der Stirnseite des Ankerabschnittes 21 und dem Lagerdeckel 12.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele bestehen aus einem Minimum an Einzelteilen. Dieses wird dadurch erreicht, daß einige Bauteile mehrere Funktionen haben. Die erfindungs¬ gemäße Pumpe wird dadurch einfacher herstellbar und somit kostengünstiger.