【発明の詳細な説明】
スパイラル原理の容積形機械の運転を開始する方法
及びこの方法を実施するのに適した容積形機械
ここで扱う形式の容積形機械においては，オービタがケーシングの内部で円運
動を行う。少なくとも１つのスパイラル形の突起及びこの突起に適合せしめられ
た溝が吸い込み室を形成し，この吸い込み室内で，閉じ込められた容積が内方か
ら外方に（あるいは逆に）移動し，搬送を行う。
特に，この形式の容積形機械が真空ポンプとして使用される場合，理論的に可
能な圧縮比を達成することは困難である。その理由は，搬送性能にとって重要な
，互いに相対的に動く部分の間のシール透き間が高価な制作費をかけないと，充
分に小さく形成できないからである。ここで扱う形式の容積形機械において吸い
込み室をシールする透き間は，オービタ若しくは機械の軸線に対して垂直に延び
る面範囲の間にある軸方向のシール透き間と，半径線に対してほぼ垂直に，つま
り軸方向に延びる面範囲の間にある半径方向のシール透き間とである。
本発明の根底をなす課題は，高価な制作費なしに製作された機械において，そ
れにもかかわらず最良のシール透き間比を達成することである。
本発明は次の特徴を有しているスパイラル原理の容積形機械から出発する：容
積形機械は２部分から成るケーシングと軸方向で案内されているオービタとを有
している。一方の構造部分（ケーシング又はオービタ）の少なくとも１つのスパ
イラル形の溝が吸い込み室を形成している。他方の構造部分（オービタ又はケー
シング）の少なくとも１つのスパイラル形の突起が吸い込み室内で円運動を行う
。突起及び溝は互いに向き合った半径方向に延びる面範囲を有しており，これら
の面範囲の間に軸方向のシール透き間がある。互いに向き合った面範囲を有する
これら両方の構造部分のうち，少なくとも一方はわずかな製作精度で製作されて
いて，少なくとも軸方向のシール透き間を形成する面範囲において，摩滅する材
料で被覆されている。これらの面範囲に向いた，対応する構造部分の面範囲は該
被覆の摩滅を惹起せしめる表面を有している。摩滅する材料から成る被覆の寸法
は，次のように，すなわち互いに向き合う面範囲が組み立て後に接触するけれど
も，機械の始動がブロックされていないように，選ばれている。
本発明による容積形機械の運転を開始する方法は次のようにして行われる。す
なわち，機械を始動させ，シール透き間が生ぜしめられるまで，摩滅する材料を
取り除いていく。有利にはオービタの軸方向の案内が，軸方向での取り除きプロ
セスの終わりを定めるため
に使用される。オービタの軸方向の案内がなじませプロセスをコントロールする
ことによって，取り除きプロセスは，スラスト軸受装置が許容するまで，行われ
るに過ぎない。オービタの軸方向の案内が摩滅する材料のそれ以上の除去を阻止
する瞬間において，半径方向に延びている互いに向き合った面範囲の間の軸方向
のシール比が最良であり，それも，被覆を備えた構造部分が大きな製作精度で製
作されているかどうかに無関係に最良である。
有利には被覆されている構造部分は，半径方向のシール透き間を形成する軸方
向に延びている面範囲においても，摩滅する被覆を備えており，この被覆は−半
径方向に延びる面範囲の被覆のように−わずかな過寸法を有している。これらの
被覆された面範囲に向き合っている他方の構造部分の面範囲が摩滅を惹起せしめ
る表面を有しており，かつ，オービタのために比較的に遊びのない半径方向軸受
装置が存在しているという前提のもとで，これらの手段は，本発明による運転開
始方法中に，半径方向のシール透き間に関しても最良のシール比を生ぜしめるこ
とを可能にする。
本発明の別の利点及び詳細は図１〜９を参照しながら説明する。
図１及び２はそれぞれ本発明による運転開始前及び運転開始後におけるここで
扱う形式の容積形機械の概略的軸方向断面図を示す。
図３〜９は本発明による運転開始方法を実施するのに適した容積形機械におけ
る軸受装置の合目的な構造を示す。
すべての図面において本発明によって構成された容積形機械１の両方のケーシ
ング部分は２（ケーシング）及び３（カバー）で示されている。これらのケーシ
ング部分は互いに相対的に軸方向に案内されている。両方のケーシング部分２，
３内には溝４若しくは５があり，これらの溝はそれぞれ吸い込み室６若しくは７
を形成している。これらの吸い込み室６，７内で円板形のオービタ８の両側に配
置されたスパイラル形の突起１１及び１２が円形運動を行い，自体公知の形式で
所望のガス搬送を生ぜしめる。オービタ８は軸方向の案内を有している。この軸
方向の案内はオービタ８及びケーシング２，３の円周に一様に分配して配置され
た複数の，有利には３つの軸受装置９を有している。両方のケーシング部分２，
３の間の分離線はオービタ８のところに位置している。破線１０で示されていて
周辺部に配置されている複数のねじによって機械１の組み立てが行われる。やは
り図示していないスペーサプレートは両方のケーシング部分２，３相互の間隔２
０を定める。
図１及び２に示した実施例ではオービタ８はプラスチック層１３で被覆されて
おり，それも，軸方向のシール透き間（例えば二重矢印１４）の範囲並びに半径
方向のシール透き間（例えば二重矢印１５）の範囲において被覆されている。プ
ラスチック層は例えばポリテトラフルオルエチレンから成っていて，なじませプ
ロセスの前は０．１〜１mmの厚さである。プラスチック層の寸法は次のように選
ばれている。すなわち，それらの間にシール透き間１４，１５が存在するところ
の面範囲が容積形機械１の組み立ての直後に−それが暫定的であれ，あるいは最
終的であれ−最初は接触しているけれども，しかし機械の始動はブロックされて
いないように，選ばれている。機械の始動の後になじませプロセスが行われるよ
うにするために，対向走行面の表面は，少なくとも軸方向及び半径方向のシール
透き間を形成する範囲において，細粒の摩滅粒子を生ぜしめるように，形成され
ている。このためにこれらの対向走行面は例えばショットブラストあるいはサン
ドブラストすることができる。
被覆１３がＥＵ−Ｂ１−４９３ ３１５に記載されているような蜂巣構造を有
していると，特に有利である。
オービタ８は外方の縁部２１を有しており，この縁部は，両方のケーシング部
分２，３の間の，縁部２１に適合せしめられている切り欠き２２とともに，軸方
向の軸受装置９を形成する。
図１及び２の実施例では，軸方向の軸受装置９は滑り軸受装置として構成され
ている。これらの軸受装置
はそれぞれ２つの鋼板２３，２４を有しており，これらの鋼板はオービタ８の縁
部２１の側方でケーシング部分２，３に取り付けられている。対向走行面は，オ
ービタ８の外方の縁部２１に取り付けられたプラスチック（ポリテトラフルオル
エチレン）から成るプレート２５，２６が形成している。部材２３〜２６の大き
さ比はオービタ８の円運動を考慮している。滑り軸受装置の走行面はそれぞれ軸
受透き間（二重矢印２７）を形成しており，この軸受透き間の大きさはケーシン
グ部分２，３の軸方向の間隔に関連している。
図１及び２は，なじませプロセスの前（図１）及び後（図２）のシール透き間
比を示している。ケーシング部分２，３を組み立てた直後は，軸方向のシール透
き間１４を形成する面範囲は被覆１３の過寸法のために互いに接触している。滑
り軸受装置９は比較的に大きな空げき２７（図１）を形成している。機械１の運
転開始とともに，なじませプロセスが始まる。互いに向き合った面範囲は，摩滅
する面範囲が摩滅せしめられることによって互いに適合する。滑り軸受装置９内
の軸方向の透き間２７は小さくなる。滑り軸受装置９内に最良の軸受比が生ぜし
められると直ちに，軸方向のなじませプロセスが終了する。それ以上の摩滅はも
はや行われず，したがってこの瞬間に存在している極めて小さいシール透き間は
機械の後での運転の際に存続する。
このなじませプロセスは単数又は複数の段階で行うことができる。被覆１３の
過寸法が大きくて，直ちに最終組み立てされた機械が過度に大きな摩擦力のため
に始動しないような場合には，複数の段階が必要である。したがってまず，軸受
９内の最良のシール透き間の生成がまだ不可能であるように両方のケーシング部
分２，３の間隔２０を定めるスペーサプレートによって暫定的な組み立てが行わ
れる。第１のなじませ段階が終了すると，機械１が解体され，より薄いスペーサ
プレートで改めて組み立てられ，運転される。これによって第２の，有利には最
後のなじませプロセスの段階が始まる。スラスト軸受９内の最良の軸受透き間２
７が再びなじませプロセスの終わりを定める。
合目的に，大体において軸方向に延びて半径方向のシール透き間１５を形成す
る面範囲も，本発明によって形成されている。すなわち機械の運転開始の後に，
半径方向でもなじませプロセスが行われる。このなじませプロセスは，相互の接
触が弱まったときに終了し，半径方向でも最良の小さなシール透き間が生ぜしめ
られる。
図３はスラスト軸受９の別の構成を示す。ケーシング部分２，３に取り付けら
れたプレート２３，２４（図１，２）の代わりに，球ころ部材２８，２９が設け
られており，これらの球ころ部材はオービタ８のプレート２５，２６とともに，
スラスト軸受の機能を行い
，なじませプロセスの終わりを定めるために使用することができる。
図４〜６は，オービタ８及びケーシング２，３が関節的な若しくは可とう性の
部材を介して互いに結合されているスラスト軸受の実施形を示す。
図４の実施例では，オービタ８の両側に複ヒンジ３１若しくは３２が存在して
いる。複ヒンジ３１，３２をケーシング側で固定するために，ケーシング２，３
内に取り付けられたかん合片３３，３４が設けられている。これら両方のかん合
片の少なくとも一方は軸方向に調整可能かつ固定可能である（二重矢印３５を見
よ）。これによって，この形式のスラスト軸受も，なじませプロセス中にケーシ
ング部分２，３を軸方向に案内するために使用することが可能である。単数又は
複数の段階のなじませプロセス中に例えば機械１の性能（圧縮，最終圧力状態な
ど）を観察すれば，これらの性能の単数又は複数が最良であるときに，なじませ
プロセスが合目的に終了せしめられる。かん合片３４が軸方向に調整可能である
ことによって，なじませプロセス中のケーシング部分２，３の軸方向の運動が案
内されている。
図５の実施例では，複ヒンジ３１，３２の代わりに，曲げロッド３７が設けら
れている。この曲げロッドも，軸方向に調整可能かつ固定可能なかん合片３４に
よってケーシング部分３に固定されている。
図４及び５による例について付け加えると，オービタ８の単に片側にだけ複ヒ
ンジ若しくは曲げロッドがある場合にも，機能し得る構造が保証されている。
図６による実施例においては，オービタ８とケーシングとの間の結合部材は偏
心ピン４１から成っており，この偏心ピンはアンギュラ形玉軸受４２，４３を介
してケーシング部分２若しくはオービタ８に軸受されている。ケーシング側のア
ンギュラ形玉軸受４２はやはり軸方向に調整可能かつ固定可能なかん合片４４に
よってケーシング部分２に固定されている（二重矢印４５）。
図４〜６による構造の利点は，オービタ８のねじれを阻止するという作用を同
時に有していることである。
図７は，機械１の主軸５２の偏心的な軸受装置５１もケーシング部分２，３の
軸方向の案内に使用することができることを示す。重要なことは，所属の軸受５
３及び５４がアンギュラ形玉軸受として構成されていて，なじませプロセス中に
，例えば軸受５４をケーシング部分２に軸方向で固定する軸方向に調整可能かつ
固定可能な（二重矢印５５）かん合片５６によって，ケーシング部分２，３の軸
方向の相互に向かう運動を可能にすることである。
図８及び９に示した実施形（オービタ８の断面図）においては，ケーシング２
，３におけるオービタ８の
軸方向の固定が板ばね６１若しくは６２によって実現されており，これらの板ば
ねは例えばオービタ８の外方の縁部を両方のケーシング部分２，３の一方と結合
している。板ばね６１，６２は機械１の正常運転中にオービタ８の円運動は可能
にするが，軸方向の運動は行わせない。固定プレート６３及び６４によって板ば
ね６１，６２はオービタ８若しくはケーシング２，３に固定されている。なじま
せプロセス中にケーシング部分２，３の軸方向の運動を可能ならしめるために，
固定プレートのそれぞれ一方は軸方向に調整可能かつ固定可能に構成されている
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
How to get started on a spiral displacement positive displacement machine
And a positive displacement machine suitable for carrying out the method
In the positive displacement machine of the type dealt with here, the orbiter moves circularly inside the casing.
Perform the action. At least one spiral-shaped projection and adapted to be fitted to the projection;
Grooves form a suction chamber in which the enclosed volume is
Move outward (or vice versa) and transport.
In particular, if a positive displacement machine of this type is used as a vacuum pump, it is theoretically possible.
It is difficult to achieve a good compression ratio. The reason is important for transport performance.
If the gap between the parts moving relative to each other does not incur expensive production costs,
This is because it cannot be formed small enough. In this type of positive displacement machine,
The gap sealing the containment chamber extends perpendicular to the orbiter or machine axis.
Between the axial seal gap between the surface areas
A radial seal gap between the axially extending surface areas.
The problem underlying the present invention is that in machines made without expensive production costs.
Nevertheless, achieving the best seal clearance ratio.
The invention starts from a spiral principle positive displacement machine having the following features:
The stacking machine has a two-part casing and an orbiter guided in the axial direction.
are doing. At least one spa in one structural part (casing or orbiter)
An iral-shaped groove forms the suction chamber. The other structural part (orbiter or
At least one spiral projection performs a circular motion in the suction chamber
. The projections and grooves have radially extending surface areas facing each other,
There is an axial seal gap between the surface areas. Have surface areas facing each other
At least one of these two structural parts is manufactured with slight manufacturing accuracy.
Material that wears, at least in the area of the surface that forms the axial seal gap
Is coated with a coating. The surface areas of the corresponding structural parts facing these surface areas
It has a surface that causes abrasion of the coating. Dimensions of coatings made of attrition material
Is as follows, ie the areas of the facing surfaces that come into contact after assembly
Are also selected so that the starting of the machine is not blocked.
The method for starting the operation of the positive displacement machine according to the present invention is performed as follows. You
That is, start the machine and remove the material that wears out until a seal gap is created.
I will remove it. Advantageously, the orbiter's axial guidance is
To determine the end of the Seth
Used for Orbiter's axial guidance controls the break-in process
The removal process is then carried out until the thrust bearing device allows it.
It just does. Orbiter axial guidance prevents further removal of worn material
At the moment, the axial direction between the radially extending facing surface areas
Seal ratio is the best, because the structural part with coating is manufactured with great manufacturing accuracy.
The best, whether made or not.
Advantageously, the coated parts are axially defining a radial seal gap.
Even in the area of the surface extending in the direction of the
Like a coating of a radially extending surface area-has a slight overdimension. these
The surface area of the other structural part facing the coated area may cause wear.
Radial bearings with a smooth surface and relatively little play for the orbiter
Under the premise that the device is present, these measures will
During the start-up procedure, the best seal ratio can also be obtained for the radial seal gap.
And enable.
Further advantages and details of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2 respectively show before and after operation according to the invention.
FIG. 1 shows a schematic axial section through a positive displacement machine of the type to be handled.
3 to 9 show a positive displacement machine suitable for implementing the start-up method according to the invention.
2 shows a suitable structure of the bearing device.
In all figures, both cases of a positive displacement machine 1 constructed according to the invention are illustrated.
The bearing parts are indicated by 2 (casing) and 3 (cover). These cases
The bearing parts are guided axially relative to one another. Both casing parts 2,
3 have grooves 4 or 5 which are respectively connected to suction chambers 6 or 7
Is formed. Arranged on both sides of the disc-shaped orbiter 8 in these suction chambers 6 and 7
Spiral-shaped projections 11 and 12 placed in a circular motion, in a manner known per se
Produce the desired gas delivery. The orbiter 8 has an axial guide. This axis
The directional guides are uniformly distributed around the orbiter 8 and the circumference of the casings 2, 3.
It has a plurality of, preferably three, bearing devices 9. Both casing parts 2,
The separation line between 3 is located at the orbiter 8. Indicated by the dashed line 10
The assembly of the machine 1 is performed by a plurality of screws arranged at the periphery. Yaha
The spacer plate, which is not shown, has a spacing 2 between the two casing parts 2,3.
0 is defined.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the orbiter 8 is covered with a plastic layer 13.
The extent and radius of the axial seal gap (eg double arrow 14)
It is covered in the range of the seal gap in the direction (for example, double arrow 15). Step
The plastic layer is made of, for example, polytetrafluoroethylene,
Before the process, it is 0.1-1 mm thick. The dimensions of the plastic layer are selected as follows:
Have been broken. That is, where there are seal gaps 14 and 15 between them.
Immediately after assembly of the positive displacement machine 1-whether it is provisional or
Final-although initially in contact, but machine start-up is blocked
It is chosen not to be. The running-in process will take place after the machine has started
To ensure that the surface of the opposite running surface has at least an axial and radial seal
It is formed so as to produce fine abraded particles in the area where the gap is formed.
ing. For this purpose, these opposing running surfaces are, for example, shot blast or sun
Can be blasted.
The coating 13 has a honeycomb structure as described in EU-B1-493 315
This is particularly advantageous.
The orbiter 8 has an outer edge 21 which is connected to both casing parts.
Between the minutes 2 and 3 with the notch 22 adapted to the edge 21
Directional bearing device 9 is formed.
1 and 2, the axial bearing device 9 is configured as a plain bearing device.
ing. These bearing devices
Has two steel plates 23, 24 each, which are located on the edge of the orbiter 8.
Attached to the casing parts 2, 3 on the side of the part 21. The opposing running surface is
Plastic (polytetrafluoroethylene) attached to the outer edge 21 of the biter 8
Plates 25 and 26 made of ethylene) are formed. Size of members 23 to 26
The ratio takes into account the circular motion of the orbiter 8. The running surface of the sliding bearing device is
The gap between the bearings (double arrow 27) is formed.
In relation to the axial spacing of the bearing parts 2,3.
Figures 1 and 2 show the seal gap before (Figure 1) and after (Figure 2) the break-in process.
The ratio is shown. Immediately after assembling the casing parts 2 and 3, the axial seal
The surface areas forming the gap 14 are in contact with each other due to the oversize of the coating 13. Smooth
The bearing device 9 forms a relatively large cavity 27 (FIG. 1). Luck of machine 1
With the start of the transfer, the running-in process starts. Areas facing each other are worn
The surface areas to be fitted are adapted to each other by being worn away. Inside the sliding bearing device 9
Is smaller in the axial direction. The best bearing ratio occurs in the sliding bearing device 9
As soon as it is removed, the axial running-in process ends. Even more wear
Does not take place, so the very small seal gap that exists at this moment
Survives subsequent operation of the machine.
This running-in process can be performed in one or more stages. Coating 13
Due to over-dimensions, the final assembled machine is too fast due to excessive friction
If it does not start, multiple steps are required. Therefore, first, the bearing
9 so that the creation of the best seal gap in 9 is not yet possible
Provisional assembly is performed by the spacer plate that defines the interval 20 between minutes 2 and 3
It is. At the end of the first running-in phase, the machine 1 is dismantled and the thinner spacer
It is reassembled and operated with plates. This allows the second, and preferably the most,
The stage of the later running-in process begins. Best bearing clearance 2 in thrust bearing 9
7 again defines the end of the running-in process.
Suitably, it extends substantially axially to form a radial seal gap 15.
The surface area is also formed by the present invention. That is, after the machine is started,
A running-in process is also performed in the radial direction. This running-in process is
Ends when contact is weakened, producing the best small seal gap in the radial direction
Can be
FIG. 3 shows another configuration of the thrust bearing 9. Attached to casing parts 2 and 3
Ball rollers 28 and 29 are provided instead of the plates 23 and 24 (FIGS. 1 and 2).
These orbiting roller members, together with the plates 25 and 26 of the orbiter 8,
Perform thrust bearing function
， Can be used to determine the end of the running-in process.
4 to 6 show that the orbiter 8 and the casings 2 and 3 are articulated or flexible.
3 shows an embodiment of a thrust bearing connected to one another via members.
In the embodiment of FIG. 4, there are multiple hinges 31 or 32 on both sides of the orbiter 8.
I have. To fix the multiple hinges 31, 32 on the casing side, the casings 2, 3
There are provided mating pieces 33 and 34 mounted therein. Mating both of these
At least one of the pieces is axially adjustable and fixable (see double arrow 35).
Yo). This also ensures that this type of thrust bearing also has a case during the break-in process.
It can be used to guide the bearing parts 2, 3 in the axial direction. Singular or
During the multi-stage conforming process, for example, the performance of the machine 1 (compression, final pressure state, etc.)
And observe that when one or more of these performances is best,
The process is terminated on purpose. Mating piece 34 is axially adjustable
The axial movement of the casing parts 2, 3 during the running-in process is
Has been inside.
In the embodiment of FIG. 5, a bending rod 37 is provided instead of the double hinges 31 and 32.
Have been. This bending rod is also attached to the mating piece 34 which can be adjusted and fixed in the axial direction.
Therefore, it is fixed to the casing part 3.
In addition to the example according to FIGS. 4 and 5, multiple
A functioning structure is assured in the presence of flanges or bending rods.
In the embodiment according to FIG. 6, the connecting member between the orbiter 8 and the casing is biased.
The eccentric pin is provided with angular ball bearings 42 and 43.
And is carried by the casing portion 2 or the orbiter 8. A on the casing side
The angular ball bearing 42 is also fitted with a mating piece 44 which is also adjustable and fixable in the axial direction.
Therefore, it is fixed to the casing part 2 (double arrow 45).
The advantage of the structure according to FIGS. 4 to 6 is that the orbiter 8 is prevented from twisting.
Sometimes it is.
FIG. 7 shows that the eccentric bearing device 51 of the main shaft 52 of the machine 1
Indicates that it can be used for axial guidance. What is important is that your bearing 5
3 and 54 are designed as angular contact ball bearings, so that during the running-in process
For example, the bearing 54 is axially adjustable to axially secure the bearing 54 to the casing part 2 and
By means of a fixing piece 56 which can be fixed (double arrow 55), the axis of the casing parts 2, 3
The purpose of this is to allow the movement of the directions towards each other.
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9 (cross-sectional view of the orbiter 8), the casing 2
Of orbiter 8 in
Axial fixing is realized by leaf springs 61 or 62,
For example, the outer edge of the orbiter 8 is connected to one of the two casing parts 2, 3
are doing. The leaf springs 61 and 62 allow circular movement of the orbiter 8 during normal operation of the machine 1.
But do not move in the axial direction. Plates with fixed plates 63 and 64
The springs 61 and 62 are fixed to the orbiter 8 or the casings 2 and 3. Familiar
In order to allow the axial movement of the casing parts 2, 3 during the lancing process,
Each one of the fixing plates is configured to be axially adjustable and fixable
.