EP4174285B1

EP4174285B1 - Scroll vacuum pump

Info

Publication number: EP4174285B1
Application number: EP22216217.4A
Authority: EP
Inventors: Jonas Becker; Jan Hofmann; Sebastian Latta; Heiko Schäfer; Maik Schäfer; Wolfgang Söhngen
Original assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Current assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2024-10-23
Anticipated expiration: 2042-12-22
Also published as: US12221961B2; EP4174285A1; US20240209855A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Scrollvakuumpumpe.The invention relates to a scroll vacuum pump.

Eine Scrollvakuumpumpe ist eine gegen Atmosphärendruck verdichtende Verdrängerpumpe, die sich unter anderem als Kompressor einsetzen lässt. Eine Scrollvakuumpumpe ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 3 153 706 B1 bekannt.A scroll vacuum pump is a positive displacement pump that compresses against atmospheric pressure and can be used as a compressor, among other things. A scroll vacuum pump is known, for example, from the publication EP 3 153 706 B1 known.

Scrollvakuumpumpen werden auch als Spiralvakuumpumpen oder Spiralfluidfördereinrichtungen bezeichnet und können zur Erzeugung eines Vakuums an einem einem an den Gaseinlass angeschlossenen Rezipienten verwendet werden. Das einer Scrollvakuumpumpe zugrunde liegende Pumpprinzip ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird nachstehend erläutert. Eine Pumpstufe einer Scrollvakuumpumpe weist zwei ineinander gesteckte, beispielsweise archimedische Spiralzylinder auf, welche nachstehend auch als Spiralelemente bezeichnet werden. Jedes Spiralelement besteht dabei aus einer Wand, die sich in einer axialen Richtung von einem Träger erstreckt und die eine dem Träger abgewandte freie Stirnseite aufweist. Die Spiralelemente sind so ineinandergesteckt, dass die Spiralelemente abschnittsweise halbmondförmige Volumina umschließen. Dabei steht eine Spirale fest, während die andere Spirale über einen Exzenterantrieb auf einer kreisförmigen Bahn bewegt werden kann. Die bewegbare Spirale führt somit eine sogenannte zentralsymmetrische Oszillation aus, was auch als "wobbeln" bezeichnet wird. Ein zwischen den Spiralzylindern eingeschlossenes halbmondförmiges Volumen wandert während des Wobbelns der beweglichen Spirale innerhalb der Spiralelemente weiter, wodurch mittels des wandernden Volumens Gas von einem radial außen liegenden Gaseinlass nach radial innen zu einem in der Spiralenmitte liegenden Gasauslass gefördert wird.Scroll vacuum pumps are also referred to as spiral vacuum pumps or spiral fluid conveying devices and can be used to generate a vacuum in a recipient connected to the gas inlet. The pumping principle underlying a scroll vacuum pump is known from the prior art and is explained below. A pumping stage of a scroll vacuum pump has two nested, for example Archimedean spiral cylinders, which are also referred to below as spiral elements. Each spiral element consists of a wall that extends in an axial direction from a carrier and has a free end face facing away from the carrier. The spiral elements are nested in such a way that the spiral elements enclose crescent-shaped volumes in sections. One spiral is fixed, while the other spiral can be moved on a circular path via an eccentric drive. The movable spiral thus carries out a so-called centrally symmetrical oscillation, which is also referred to as "wobbling". A crescent-shaped volume enclosed between the spiral cylinders migrates further within the spiral elements during the wobbling of the movable spiral, whereby gas is transported from a from a radially outer gas inlet to a radially inward gas outlet located in the center of the spiral.

Zur Abdichtung eines Förderraumes von Vakuumpumpen können generell Fluide wie Fette oder Öle herangezogen werden. Eine Kolbenpumpe beispielsweise weist grundsätzlich einen Spalt zwischen dem Förderraum und dem Kolben auf. Dieser Spalt wird bei einer fluidgedichteten bzw. -geschmierten Ausführung während des Betriebs der Pumpe von einem Fluid, meist Öl oder Fett, gefüllt, wobei das Fluid als Dichtung zwischen dem Kolben und dem Förderraum wirkt. Nachteilig bei derartigen Pumpen ist, dass die mit der Pumpe geförderten Medien wie Gase oder Dämpfe mit den als Dichtung eingesetzten Fluiden reagieren können, was insbesondere die Dichtwirkung herabsetzen kann.Fluids such as grease or oil can generally be used to seal the delivery chamber of vacuum pumps. A piston pump, for example, always has a gap between the delivery chamber and the piston. In a fluid-sealed or fluid-lubricated version, this gap is filled by a fluid, usually oil or grease, during operation of the pump, with the fluid acting as a seal between the piston and the delivery chamber. The disadvantage of such pumps is that the media delivered by the pump, such as gases or vapors, can react with the fluids used as a seal, which can in particular reduce the sealing effect.

Aus diesem Grund werden sogenannte trockene Lösungen bevorzugt, bei denen die geförderten Medien nicht mit Fluiden in Kontakt kommen. Hierbei werden grundsätzlich gleitende oder schleifende Dichtungen aus chemisch beständigen Materialien, üblicherweise Kunststoffe, eingesetzt.For this reason, so-called dry solutions are preferred, in which the media being pumped do not come into contact with fluids. Sliding or sliding seals made of chemically resistant materials, usually plastics, are generally used.

Zur Abdichtung der Förderräume von herkömmlichen Scrollvakuumpumpen sind an den Stirnseiten der Spiralwände jeweils Dichtungen vorgesehen. Die Druckschrift EP 3 153 706 B1 offenbart beispielsweise eine Dichtung, die auf einer freien Stirnseite einer Wand eines Spiralelements angeordnet ist. Nachteilig bei derartigen gleitenden oder schleifenden Dichtungen ist, dass diese in der Regel, bedingt durch die ständige Gleitreibung, einem Verschleiß unterliegen und oft nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen.To seal the pumping chambers of conventional scroll vacuum pumps, seals are provided on the front sides of the spiral walls. The publication EP 3 153 706 B1 discloses, for example, a seal that is arranged on a free end face of a wall of a spiral element. The disadvantage of such sliding or grinding seals is that they are usually subject to wear due to the constant sliding friction and often have only a limited service life.

Die Druckschrift JP H06 272679 A offenbart eine Vakuumpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Druckschriften US 2016/327042 , US 4 730 375 A und US 4 462 771 A offenbaren weitere beispielhafte Vakuumpumpen.The publication JP H06 272679 A discloses a vacuum pump according to the preamble of claim 1. The publications US 2016/327042 , US 4 730 375 A and US 4 462 771 A reveal further exemplary vacuum pumps.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scrollvakuumpumpe mit einer verbesserten Lebensdauer bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide a scroll vacuum pump with an improved service life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Scrollvakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Scrollvakuumpumpe ein erstes Spiralelement, das eine spiralförmig um eine erste Achse verlaufende erste Wand aufweist, die sich in einer axialen Richtung von einem ersten Träger erstreckt und die eine dem ersten Träger abgewandte erste freie Stirnseite aufweist und ein zweites Spiralelement, das eine spiralförmig um eine zweite Achse verlaufende zweite Wand aufweist, die sich in der axialen Richtung von einem zweiten Träger erstreckt und die eine dem zweiten Träger abgewandte zweite freie Stirnseite aufweist, umfasst, wobei das erste Spiralelement und das zweite Spiralelement relativ zueinander bewegbar sind und derart angeordnet sind, dass die erste Wand und die zweite Wand unter Ausbildung von Förderräumen dichtend ineinandergreifen, die freie Stirnseite zumindest einer der Wände eine sich in einer Längsrichtung der Wand erstreckende Ausnehmung, insbesondere Nut, aufweist, in der zumindest eine Dichtung, bevorzugt zumindest teilweise - insbesondere vollständig - aus einem elastischen Material gefertigt, beweglich angeordnet ist, und die Ausnehmung seitlich von zumindest einer Innenwand begrenzt ist, die zumindest abschnittsweise, bevorzugt durchgehend schräg zu der axialen Richtung verläuft und die dazu ausgebildet ist, mit einer zumindest abschnittsweise, bevorzugt durchgehend schräg zu der axialen Richtung verlaufenden Seitenwand der Dichtung zusammenzuwirken.This object is achieved according to the invention by a scroll vacuum pump with the features of claim 1 and in particular in that the scroll vacuum pump comprises a first spiral element which has a first wall which runs spirally around a first axis and extends in an axial direction from a first carrier and which has a first free end face facing away from the first carrier, and a second spiral element which has a second wall which runs spirally around a second axis and extends in the axial direction from a second carrier and which has a second free end face facing away from the second carrier, wherein the first spiral element and the second spiral element are movable relative to one another and are arranged in such a way that the first wall and the second wall engage in a sealing manner to form conveying spaces, the free end face of at least one of the walls has a recess, in particular a groove, which extends in a longitudinal direction of the wall and in which at least one seal, preferably at least partially - in particular completely - made of an elastic material, is movably arranged, and the recess is laterally delimited by at least one inner wall which, at least in sections, preferably runs continuously obliquely to the axial direction and which is designed to cooperate with a side wall of the seal which runs at least partially, preferably continuously obliquely to the axial direction.

Im Betrieb der Pumpe wird durch den Druckunterschied zwischen benachbarten Förderräumen eine Kraft erzeugt, die bewirkt, dass die bewegliche Dichtung in der Ausnehmung zur Seite und nach oben gegen eine Oberfläche des anderen Trägers gedrückt wird. Dabei wirken die schräge Innenwand der Ausnehmung und die schräge Seitenwand der Dichtung zusammen. Diese Geometrie ermöglicht einerseits, dass die Dichtung weiter aus der Ausnehmung heraustreten kann, wenn sie Abrieb erfährt, d.h. es erfolgt eine automatische Abriebkompensation. Andererseits wird die Dichtung in der Ausnehmung gesichert, beispielsweise in einem Vormontagezustand oder in einem Ruhezustand.When the pump is in operation, the pressure difference between adjacent pumping chambers generates a force that causes the movable seal in the recess to be pressed sideways and upwards against a surface of the other carrier. The slanted inner wall of the recess and the slanted side wall of the seal work together. This geometry allows the seal to protrude further from the recess when it Abrasion is experienced, ie automatic abrasion compensation takes place. On the other hand, the seal is secured in the recess, for example in a pre-assembly state or in a resting state.

Die Innenwand ist derart geneigt, dass die Innenwand in Richtung zu der freien Stirnseite der Wand konvergiert, sodass sich die Ausnehmung in Richtung ihrer Öffnung hin schmaler oder enger wird.The inner wall is inclined such that the inner wall converges towards the free front side of the wall, so that the recess becomes narrower or tighter towards its opening.

Ferner kann die Ausnehmung seitlich von einer ersten Innenwand und einer zweiten Innenwand begrenzt sein, die beide zumindest abschnittsweise, bevorzugt durchgehend schräg zu der axialen Richtung verlaufen. Insbesondere konvergieren beide Innenwände, oder in anderen Worten, die beiden Innenwände laufen aufeinander zu, sodass sich die Ausnehmung von ihrem Boden zu ihrer Öffnung hin immer mehr verengt. Die beiden Seitenwände der Dichtung können ebenfalls zumindest abschnittsweise, bevorzugt durchgehend schräg zu der axialen Richtung verlaufen. Insbesondere konvergieren die beiden Seitenwände, sodass sich die Dichtung in ihrer montierten Position nach oben hin verschlankt bzw. verjüngt.Furthermore, the recess can be laterally delimited by a first inner wall and a second inner wall, both of which run at least in sections, preferably continuously, obliquely to the axial direction. In particular, both inner walls converge, or in other words, the two inner walls run towards each other, so that the recess narrows more and more from its base to its opening. The two side walls of the seal can also run at least in sections, preferably continuously, obliquely to the axial direction. In particular, the two side walls converge, so that the seal becomes slimmer or narrower towards the top in its mounted position.

Bevorzugt weisen beide Spiralelemente eine Ausnehmung und Dichtung der vorstehend beschriebenen Art auf. D.h. es kann vorgesehen sein, dass die erste freie Stirnseite der ersten Wand und die zweite freie Stirnseite der zweiten Wand jeweils eine sich in Längsrichtung der Wand erstreckende Ausnehmung, insbesondere Nut, aufweisen, in der jeweils zumindest eine Dichtung beweglich angeordnet ist, wobei zumindest eine Innenwand der jeweiligen Ausnehmung schräg zu der entsprechenden axialen Richtung verläuft und die Innenwand dazu ausgebildet ist, mit einer schräg zu der axialen Richtung verlaufenden Seitenwand der entsprechenden Dichtung zusammenzuwirken.Preferably, both spiral elements have a recess and seal of the type described above. This means that the first free end face of the first wall and the second free end face of the second wall can each have a recess, in particular a groove, extending in the longitudinal direction of the wall, in which at least one seal is movably arranged, wherein at least one inner wall of the respective recess runs obliquely to the corresponding axial direction and the inner wall is designed to interact with a side wall of the corresponding seal running obliquely to the axial direction.

Durch das Bereitstellen einer Dichtung auf einer jeweiligen Stirnseite beider Wände kann eine optimale Abdichtung der Förderräume gewährleistet werden.By providing a seal on each end face of both walls, optimal sealing of the conveying chambers can be ensured.

Zudem kann bei Bedarf eine Neigung der Innenwand zu der axialen Richtung in der Längsrichtung variieren und/oder eine Neigung der Seitenwand zu der axialen Richtung in der Längsrichtung variieren.In addition, if necessary, an inclination of the inner wall to the axial direction may vary in the longitudinal direction and/or an inclination of the side wall to the axial direction may vary in the longitudinal direction.

Zudem kann eine Neigung der Innenwand zu der axialen Richtung in der axialen Richtung variieren und/oder eine Neigung der Seitenwand zu der axialen Richtung in der axialen Richtung variieren, wodurch die Kraftverteilung auf die Dichtung noch präziser eingestellt und an die Betriebsbedingungen angepasst werden kann.In addition, an inclination of the inner wall to the axial direction can vary in the axial direction and/or an inclination of the side wall to the axial direction can vary in the axial direction, whereby the force distribution on the seal can be adjusted even more precisely and adapted to the operating conditions.

Für eine optimale funktionale Abstimmung zwischen der Ausnehmung und der Dichtung kann dabei die Neigung der Innenwand der Ausnehmung im Wesentlichen der Neigung der Seitenwand der Dichtung entsprechen.For optimal functional coordination between the recess and the seal, the inclination of the inner wall of the recess can essentially correspond to the inclination of the side wall of the seal.

Um den Betrag der Dichtung, der im Betrieb der Pumpe aus der Ausnehmung ragt, kontrollieren zu können, kann eine maximale horizontale Ausdehnung der Dichtung größer als eine Breite der Öffnung der Ausnehmung sein und/oder eine maximale axiale Ausdehnung der Dichtung größer als eine Tiefe der Ausnehmung sein.In order to control the amount of the seal that protrudes from the recess during operation of the pump, a maximum horizontal extension of the seal may be greater than a width of the opening of the recess and/or a maximum axial extension of the seal may be greater than a depth of the recess.

Zudem kann zwischen einer Unterseite der Dichtung und einem Boden der Ausnehmung zumindest ein elastisches Vorspannmittel zum Vorspannen der Dichtung in einer Richtung von dem Boden der Ausnehmung zu der Öffnung der Ausnehmung angeordnet sein. Dies ermöglicht u.a. eine Verbesserung der Dichtwirkung und eine Beschleunigung eines Einlauf- bzw. Einschleifprozesses der Dichtung.In addition, at least one elastic prestressing means for prestressing the seal in a direction from the bottom of the recess to the opening of the recess can be arranged between a bottom of the seal and a bottom of the recess. This enables, among other things, an improvement in the sealing effect and an acceleration of a running-in or grinding-in process of the seal.

Ferner kann zumindest eine bei Betrieb der Scrollvakuumpumpe mit der Dichtung zusammenwirkende Innenwand der Ausnehmung zumindest abschnittsweise strukturiert sein. Insbesondere kann die Innenwand Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweisen. Durch die Strukturierung der Innenwand haftet die Dichtung besser an der Innenwand. Dies wiederum ermöglicht eine bessere Fixierung der Dichtung in ihrem exponierten Zustand, d.h. in einem Zustand, in dem die Oberseite der Dichtung gegen eine Oberfläche eines gegenüberliegenden Trägers gepresst wird und in dem ein Teil der Dichtung aus der Ausnehmung ragt. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtung strukturierte Seitenwände aufweisen.Furthermore, at least one inner wall of the recess, which interacts with the seal during operation of the scroll vacuum pump, can be structured at least in sections. In particular, the inner wall can have depressions and/or elevations. By structuring the inner wall, the seal adheres better to the inner wall. This in turn enables better fixation of the seal in its exposed state, i.e. in a state in which the top of the seal is pressed against a surface of an opposing support and in which a part of the seal protrudes from the recess. Alternatively or additionally, the seal can have structured side walls.

Für eine reduzierte Verschleißgeschwindigkeit weist die Dichtung einen trapezförmigen Querschnitt auf. Insbesondere kann die Dichtung einen Querschnitt in der Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweisen. Bei einer trapezförmigen Grundform vergrößert sich bei zunehmendem Abrieb die an dem Träger anliegende Fläche der Dichtung, während die auf die Dichtung wirkende Kraft aufgrund eines Druckunterschieds zwischen benachbarten Förderräumen im Wesentlichen konstant bleibt. Die daraus resultierende geringere Anpresskraft pro Flächeneinheit sorgt für einen verminderten Abrieb, während die Dichtwirkung aufgrund der vergrößerten Dichtfläche hinreichend gut bleibt.To reduce the rate of wear, the seal has a trapezoidal cross-section. In particular, the seal can have a cross-section in the form of an isosceles trapezoid. With a trapezoidal basic shape, the area of the seal in contact with the carrier increases with increasing abrasion, while the force acting on the seal remains essentially constant due to a pressure difference between adjacent conveying chambers. The resulting lower contact force per unit area ensures reduced abrasion, while the sealing effect remains sufficiently good due to the enlarged sealing surface.

Um die Montage der Dichtung in die Ausnehmung zu vereinfachen, kann die Dichtung zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Dichtung in der Längsrichtung und/oder in einer radialen Richtung der Spiralelemente zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein.In order to simplify the installation of the seal in the recess, the seal can be designed in two or more parts. In particular, the seal can be designed in two or more parts in the longitudinal direction and/or in a radial direction of the spiral elements.

Dabei können die Teile der Dichtung Verbindungsmittel zum Verbinden der Teile aufweisen. Die Verbindungsmittel können formschlüssig wirken. Beispielsweise umfassen die Verbindungsmittel Nut und Feder.The parts of the seal can have connecting means for connecting the parts. The connecting means can have a positive locking effect. For example, the connecting means comprise a tongue and groove.

Gemäß einer Ausführungsform kann ein Teil der Wand, der die schräg verlaufende Innenwand aufweist, plastisch umgebogen sein, sodass die Dichtung optimal in der Ausnehmung sitzt und der Herstellungsprozess weiter vereinfacht werden kann. Folglich können auch die Herstellungskosten reduziert werden.According to one embodiment, a part of the wall that has the sloping inner wall can be plastically bent so that the seal sits optimally in the recess and the manufacturing process can be further simplified. Consequently, the manufacturing costs can also be reduced.

Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der ein die erste Innenwand aufweisender Teil der Wand länger als ein die zweite Innenwand aufweisender Teil der Wand ist. Dies ermöglicht ein einfaches Einkippen bzw. Eindrehen der Dichtung in die Ausnehmung bei deren Montage.However, a configuration is also possible in which a part of the wall having the first inner wall is longer than a part of the wall having the second inner wall. This allows the seal to be easily tilted or screwed into the recess during installation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Dichtung an ihrer Oberseite und/oder Unterseite und/oder an einer oder beiden Seitenwänden Schnitte aufweisen. Die Schnitte können entlang der Längsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sein und einen Neigungswinkel von kleiner als 90°, bevorzugt zwischen 10 und 70°, aufweisen. Durch die Schnitte werden Öffnungen gebildet, die zur Hochdruckseite hin, d.h. in Längsrichtung in Richtung des Pumpenauslasses, ausgerichtet sind.According to a further embodiment, the seal can have cuts on its top and/or bottom and/or on one or both side walls. The cuts can be arranged at a distance from one another along the longitudinal direction and have an angle of inclination of less than 90°, preferably between 10 and 70°. The cuts form openings which are aligned towards the high-pressure side, i.e. in the longitudinal direction in the direction of the pump outlet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Spiralelements für eine Scrollvakuumpumpe gemäß zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Das Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte:

Bereitstellen eines Spiralelements, das eine spiralförmig um eine zweite Achse verlaufende Wand aufweist, die sich in der axialen Richtung von einem Träger erstreckt und die eine dem Träger abgewandte freie Stirnseite aufweist,
wobei die freie Stirnseite eine sich in einer Längsrichtung der Wand erstreckende Ausnehmung, insbesondere Nut, aufweist, wobei die Ausnehmung seitlich von zumindest einer Innenwand begrenzt ist, die an einem der freien Stirnseite zugeordneten Abschnitt der Wand ausgebildet ist, der sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung erstreckt,
Einsetzen einer Dichtung in die Ausnehmung, und
zumindest abschnittsweises plastisches Umbiegen des Abschnitts der Wand, insbesondere mittels eines Bördelwerkzeugs, sodass die Innenwand zumindest abschnittsweise, bevorzugt durchgehend schräg zu der axialen Richtung verläuft.

The present invention further relates to a method for producing a spiral element for a scroll vacuum pump according to at least one of the embodiments described above. The method comprises at least the following steps:

Providing a spiral element having a wall extending spirally about a second axis, extending in the axial direction from a carrier and having a free end face facing away from the carrier,
wherein the free end face has a recess, in particular a groove, extending in a longitudinal direction of the wall, wherein the recess is laterally delimited by at least one inner wall which is formed on a section of the wall associated with the free end face, which section extends substantially parallel to the axial direction,
Inserting a seal into the recess, and
at least partially plastically bending the section of the wall, in particular by means of a flanging tool, so that the inner wall at least in sections, preferably continuously, obliquely to the axial direction.

Die erfindungsgemäße Scrollvakuumpumpe zeichnet sich durch eine erhöhte Lebensdauer aus.The scroll vacuum pump according to the invention is characterized by an increased service life.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Scrollvakuumpumpe gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 2: einen Querschnitt der Pumpstufe der Scrollvakuumpumpe von Fig. 1;
Fig. 3-8: Längsschnitte durch eine Wand eines Spiralelements gemäß verschiedener Ausführungsformen;
Fig. 9: eine Seitenansicht einer Dichtung gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 10, 11: beispielhafte Darstellungen eines Montageprozesses der Dichtung in die Ausnehmung gemäß verschiedener Ausführungsformen; und
Fig. 12: einen Längsschnitt durch einen Teil einer Pumpstufe einer Scrollvakuumpumpe gemäß einer Ausführungsform.

The invention is described below by way of example using advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. They show, schematically:

Fig. 1: a longitudinal section through a scroll vacuum pump according to an embodiment;
Fig. 2: a cross-section of the pumping stage of the scroll vacuum pump from Fig. 1 ;
Fig. 3-8: Longitudinal sections through a wall of a spiral element according to various embodiments;
Fig. 9: a side view of a seal according to an embodiment;
Fig. 10, 11: exemplary representations of an assembly process of the seal in the recess according to various embodiments; and
Fig. 12: a longitudinal section through part of a pumping stage of a scroll vacuum pump according to an embodiment.

Fig. 1 zeigt eine als Scrollvakuumpumpe 10 ausgebildete Vakuumpumpe. Diese umfasst ein Pumpengehäuse 40, in welchem ein Einlass 34 und ein Auslass 36 vorgesehen sind. An den Einlass 34 kann ein Auslass eines nicht gezeigten Rezipienten angeschlossen werden. Eine im Pumpengehäuse 40 vorgesehene Scrollpumpstufe 11 kann ein Pumpmedium (Gas oder Flüssigkeit) aus dem Rezipienten durch den Einlass 34 hindurch ansaugen und zu dem Auslass 36 fördern. Fig. 1 shows a vacuum pump designed as a scroll vacuum pump 10. This comprises a pump housing 40 in which an inlet 34 and an outlet 36 are provided. An outlet of a recipient (not shown) can be connected to the inlet 34. A Scroll pump stage 11 can suck a pumping medium (gas or liquid) from the recipient through the inlet 34 and convey it to the outlet 36.

Die Pumpstufe 11 umfasst ein erstes Spiralelement 12 und ein zweites Spiralelement 20. Das erste Spiralelement 12 weist eine spiralförmig um eine erste Achse verlaufende erste Wand 14 auf, die sich in einer axialen Richtung Z von einem ersten Träger 16 erstreckt und die eine dem ersten Träger 16 abgewandte erste freie Stirnseite 18 aufweist (siehe auch Fig. 2). Das zweite Spiralelement 20 weist ebenfalls eine spiralförmig um eine zweite Achse verlaufende zweite Wand 22 auf, die sich in der axialen Richtung Z von einem zweiten Träger 24 erstreckt und die eine dem zweiten Träger 24 abgewandte zweite freie Stirnseite 26 aufweist. Der zweite Träger 24 des zweiten Spiralelements 20 ist mit dem Gehäuse 40 verbunden und kann als ein Teil des Pumpengehäuses 40 ausgebildet sein. Der Auslass 36 der Pumpe 10 verläuft axial durch das feststehende Spiralelement 20. Die spiralförmigen Wände 14, 22 haben jeweils eine Stirnseite 18, 26, an der eine Dichtung 32 angeordnet ist. Die Dichtungen 32 berühren den jeweils gegenüberliegenden Träger 24 bzw. 16.The pump stage 11 comprises a first spiral element 12 and a second spiral element 20. The first spiral element 12 has a first wall 14 which extends spirally around a first axis and which extends in an axial direction Z from a first carrier 16 and which has a first free end face 18 facing away from the first carrier 16 (see also Fig. 2 ). The second spiral element 20 also has a second wall 22 which extends spirally around a second axis and which extends in the axial direction Z from a second carrier 24 and which has a second free end face 26 facing away from the second carrier 24. The second carrier 24 of the second spiral element 20 is connected to the housing 40 and can be formed as part of the pump housing 40. The outlet 36 of the pump 10 runs axially through the fixed spiral element 20. The spiral walls 14, 22 each have an end face 18, 26 on which a seal 32 is arranged. The seals 32 contact the respective opposite carrier 24 or 16.

In der Pumpe 10 befindet sich ferner ein Elektromotor 38, der einen Motor-Stator 39 (Wicklung) und einen Motor-Rotor 41 (Läufer) umfasst. Der Elektromotor 38 treibt eine Welle 37 an, die eine Wellenachse Aw definiert. Das umlaufende Spiralelement 12 ist mit einer Exzenterwelle 35, welche eine Exzenterachse Ae definiert, mit der Welle 37 gekoppelt. Die Achse Aw der Welle 37 und die Exzenterachse Ae verlaufen parallel zueinander. Beide Wellen 37, 35 sind mit Lagern (nicht gezeigt) abgestützt. Die Welle 37 umfasst zudem Ausgleichsgewichte (nicht gezeigt), um eine optimale Laufruhe der Pumpe 10 zu gewährleisten.The pump 10 also contains an electric motor 38, which comprises a motor stator 39 (winding) and a motor rotor 41 (rotor). The electric motor 38 drives a shaft 37, which defines a shaft axis Aw. The rotating spiral element 12 is coupled to the shaft 37 by an eccentric shaft 35, which defines an eccentric axis Ae. The axis Aw of the shaft 37 and the eccentric axis Ae run parallel to each other. Both shafts 37, 35 are supported by bearings (not shown). The shaft 37 also comprises balancing weights (not shown) to ensure that the pump 10 runs as smoothly as possible.

Als axiale Richtung Z wird eine Richtung bezeichnet, die parallel zu der Wellenachse Aw verläuft. Als radiale Richtung R wird eine Richtung bezeichnet, die senkrecht zu der axialen Richtung Z verläuft. Als Längsrichtung L wird eine Richtung bezeichnet, die entlang einer jeweiligen Wand 14, 22 eines Spiralelements 12, 22 verläuft, d.h. die Längsrichtung L verläuft in einer X-Y-Ebene der Pumpe 10 (vgl. Fig. 2).The axial direction Z is a direction that runs parallel to the shaft axis Aw. The radial direction R is a direction that runs perpendicular to the axial direction Z. The longitudinal direction L is a direction which runs along a respective wall 14, 22 of a spiral element 12, 22, ie the longitudinal direction L runs in an XY plane of the pump 10 (cf. Fig. 2 ).

Im Betrieb der Pumpe 10 dreht sich die Welle 37, und die mit dieser verbundene Exzenterwelle 35 führt eine Umlaufbewegung um die Wellenachse Aw der Welle 37 aus. Das Spiralelement 12 führt dementsprechend eine zentralsymmetrische Oszillationsbewegung auf einer kreisförmigen Bahn um die Wellenachse Aw aus. Dabei dreht sich das Spiralelement 12 nicht um die eigene Achse Ae, was durch dem Fachmann bekannte Drehverhinderungsmechanismen erreicht wird. Durch diese Bewegung entstehen zwischen den ineinandergreifenden Spiralelementen 12, 20 abgeschlossene, sichelförmige Förderräume 28, die ihr Volumen nach innen in Richtung Pumpenauslass 36 immer weiter verkleinern. Auf diese Weise kommt es zu einer Verdichtung eines über den Einlass 34 angesaugten Gases.When the pump 10 is in operation, the shaft 37 rotates and the eccentric shaft 35 connected to it performs a circular movement around the shaft axis Aw of the shaft 37. The spiral element 12 accordingly performs a centrally symmetrical oscillation movement on a circular path around the shaft axis Aw. The spiral element 12 does not rotate about its own axis Ae, which is achieved by anti-rotation mechanisms known to those skilled in the art. This movement creates closed, sickle-shaped conveying chambers 28 between the intermeshing spiral elements 12, 20, which continually reduce their volume inwards towards the pump outlet 36. In this way, a gas sucked in via the inlet 34 is compressed.

Die Form der Förderräume 28 lässt sich in Fig. 2 erkennen, die einen Ausschnitt eines Querschnitts senkrecht zur Welle 37 einer Spiralpumpe 10 zeigt. Die Querschnittsebene (X-Y-Ebene in der Zeichnung) verläuft dabei durch die ineinandergreifenden spiralförmigen Wände 14, 22 der Spiralelemente 12, 20.The shape of the conveying chambers 28 can be Fig. 2 which shows a section of a cross-section perpendicular to the shaft 37 of a spiral pump 10. The cross-sectional plane (XY plane in the drawing) runs through the interlocking spiral walls 14, 22 of the spiral elements 12, 20.

Da die Pumpe 10 gemäß Fig. 1 ein bewegliches Spiralelement 12 aufweist, dessen Träger 16 nur einseitig mit einer spiralförmigen Wand 14 versehen ist, handelt es sich um ein einseitiges Pumpsystem, das auch als Single-Wrap Pumpsystem bezeichnet wird. Die erfindungsgemäße Scrollvakuumpumpe 10 kann jedoch auch als ein doppelseitiges Pumpensystem ausgestaltet sein. Im Unterschied zu der einseitigen Ausführung gemäß Fig. 1 weist das umlaufende Spiralelement der doppelseitige Ausführungsform einen Träger auf, der beidseitig mit spiralförmig verlaufenden Wänden versehen ist. Ein solches doppelseitiges Pumpensystem ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 3 153 706 B1 bekannt.Since the pump 10 according to Fig. 1 a movable spiral element 12, the carrier 16 of which is provided with a spiral wall 14 on only one side, it is a one-sided pumping system, which is also referred to as a single-wrap pumping system. The scroll vacuum pump 10 according to the invention can, however, also be designed as a double-sided pumping system. In contrast to the one-sided design according to Fig. 1 The rotating spiral element of the double-sided embodiment has a carrier which is provided with spiral-shaped walls on both sides. Such a double-sided pump system is known, for example, from the publication EP 3 153 706 B1 known.

Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung der Scrollpumpe 10 aus Fig. 1, nämlich einen Schnitt durch die ersten Wand 14 in dem Bereich der ersten freien Stirnfläche 18. Die erste freie Stirnseite 18 weist eine sich in Längsrichtung L der Wand 14 erstreckende Ausnehmung 30 auf. Die Ausnehmung 30 ist als Nut oder Einkerbung ausgebildet, wird durch zwei seitliche Innenwände 42, 44 und einen Boden 64 begrenzt und weist nach oben hin eine Öffnung 58 mit einer Breite 56 auf. Der Boden 64 ist parallel zur radialen Richtung R ausgebildet. Fig. 3 shows a detailed view of the scroll pump 10 from Fig. 1 , namely a section through the first wall 14 in the region of the first free end face 18. The first free end face 18 has a recess 30 extending in the longitudinal direction L of the wall 14. The recess 30 is designed as a groove or notch, is delimited by two lateral inner walls 42, 44 and a base 64 and has an opening 58 with a width 56 towards the top. The base 64 is designed parallel to the radial direction R.

In der Ausnehmung 30 ist eine Dichtung 32 beweglich angeordnet, die auch als Tip-Seal bezeichnet wird. Die Dichtung 32 ist aus elastischem und chemisch beständigem Kunststoff gefertigt, beispielsweise aus einem Polytetrafluorethylen-Werkstoff (PTFE). Die Dichtung 32 weist eine erste Seitenwand 46, eine zweite Seitenwand 48, eine Oberseite 33 und eine Unterseite 31 auf.A seal 32, also referred to as a tip seal, is movably arranged in the recess 30. The seal 32 is made of elastic and chemically resistant plastic, for example a polytetrafluoroethylene material (PTFE). The seal 32 has a first side wall 46, a second side wall 48, an upper side 33 and a lower side 31.

Die Seitenwände 46, 48 der Dichtung 32 verlaufen schräg zu der axialen Richtung Z. Insbesondere weist die erste Seitenwand 46 eine erste Neigung 52a zu der axialen Richtung Z und die zweite Seitenwand 48 eine zweite Neigung 52b zu der axialen Richtung Z auf. Die Neigungen 52a, 52b weisen gleiche Beträge bzw. Winkel auf, d.h. die Dichtung 32 hat im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Beispielsweise weisen die erste und zweite Neigung 52a, 52b einen Winkel zwischen 10° und 60°, bevorzugt zwischen 25° und 45°, auf. Durch die Trapezform nimmt mit fortschreitendem Verschleiß der Dichtung 32 die Flächenpressung an der Oberseite 33 der Dichtung 32 sukzessive ab, wodurch eine Reduzierung der Verschleißgeschwindigkeit erzielt werden kann.The side walls 46, 48 of the seal 32 run obliquely to the axial direction Z. In particular, the first side wall 46 has a first inclination 52a to the axial direction Z and the second side wall 48 has a second inclination 52b to the axial direction Z. The inclinations 52a, 52b have equal amounts or angles, i.e. the seal 32 has the shape of an isosceles trapezoid in cross section. For example, the first and second inclinations 52a, 52b have an angle between 10° and 60°, preferably between 25° and 45°. Due to the trapezoidal shape, the surface pressure on the top side 33 of the seal 32 gradually decreases as the seal 32 wears, which can reduce the wear rate.

Die horizontale Ausdehnung der Unterseite 31 der Dichtung 32 definiert eine maximale horizontale Ausdehnung 54 der Dichtung 32, welche bevorzugt größer als die Breite 56 der Öffnung 58 der Ausnehmung 30 ist. Eine maximale axiale Ausdehnung 60 der Dichtung 32 kann größer als eine Tiefe 62 der Ausnehmung 30 sein. Durch die Wahl der vorgenannten Abmessungen kann der Teil der Dichtung 32, der im Betrieb der Pumpe 10 aus der Ausnehmung 30 ragt, eingestellt werden.The horizontal extension of the underside 31 of the seal 32 defines a maximum horizontal extension 54 of the seal 32, which is preferably greater than the width 56 of the opening 58 of the recess 30. A maximum axial extension 60 of the seal 32 can be greater than a depth 62 of the recess 30. By selecting the aforementioned dimensions, the part of the seal 32 which protrudes from the recess 30 during operation of the pump 10 can be adjusted.

Die Innenwände 42, 44 der Ausnehmung 30 verlaufen ebenfalls schräg zu der axialen Richtung Z. Insbesondere weist die erste Innenwand 42 eine erste Neigung 50a zu der axialen Richtung Z und die zweite Innenwand 44 eine zweite Neigung 50b zu der axialen Richtung Z auf, wobei die Neigungen 50a, 50b gleiche Beträge aufweisen, d.h. die Ausnehmung 30 verjüngt sich gleichmäßig in Richtung ihrer Öffnung 58 (in Z-Richtung in Fig. 3). Insbesondere weisen die erste und zweite Neigung 50a, 50b einen Winkel zwischen 10° und 60°, bevorzugt zwischen 25° und 45°, auf.The inner walls 42, 44 of the recess 30 also extend obliquely to the axial direction Z. In particular, the first inner wall 42 has a first inclination 50a to the axial direction Z and the second inner wall 44 has a second inclination 50b to the axial direction Z, the inclinations 50a, 50b having equal amounts, ie the recess 30 tapers uniformly in the direction of its opening 58 (in the Z direction in Fig. 3 ). In particular, the first and second inclinations 50a, 50b have an angle between 10° and 60°, preferably between 25° and 45°.

Die Innenwände 42, 44 der Ausnehmung 30 sind jeweils dazu ausgebildet, mit den schräg zu der axialen Richtung Z verlaufenden Seitenwänden 46, 48 der Dichtung 32 zusammenzuwirken. Insbesondere wird das Pumpmedium zum Pumpenauslass 36 hin immer weiter verdichtet. Folglich ist der Druck in den Förderräume 28 desto höher, je näher sie am Pumpenauslass 36 liegen. Beispielsweise weist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, ein erster Förderraum 28a einen ersten Druck P1 auf, dessen Betrag größer als der Betrag eines zweiten Drucks P2 in einem benachbarten, zweiten Förderraum 28b ist, sofern der erste Förderraum 28a näher am Auslass 36 als der zweite Förderraum 28b liegt. Dieser Druckunterscheid (IP1-P21) bewirkt, dass auf die Dichtung 32 eine Kraft F wirkt (vgl. Pfeil im links unteren Bereich der Ausnehmung).The inner walls 42, 44 of the recess 30 are each designed to interact with the side walls 46, 48 of the seal 32, which extend obliquely to the axial direction Z. In particular, the pump medium is increasingly compressed towards the pump outlet 36. Consequently, the pressure in the delivery chambers 28 is higher the closer they are to the pump outlet 36. For example, as in Fig. 4 As shown, a first delivery chamber 28a has a first pressure P1, the amount of which is greater than the amount of a second pressure P2 in an adjacent, second delivery chamber 28b, provided that the first delivery chamber 28a is closer to the outlet 36 than the second delivery chamber 28b. This pressure difference (IP1-P21) causes a force F to act on the seal 32 (see arrow in the lower left area of the recess).

Die Kraft F weist eine axiale und eine radiale Komponente auf, sodass die Dichtung 32 gegen eine Oberfläche 25 des zweiten Trägers 24 und gegen die erste Innenwand 42 der Ausnehmung 30 gedrückt wird (Betriebszustand der Dichtung 32). Dabei gleitet die Oberseite 33 der Dichtung 32 an der Oberfläche 25 des zweiten Trägers 24, während die erste Seitenwand 46 der Dichtung 32 an die ersten Innenwand 42 der Ausnehmung 30 gepresst wird. Folglich wird ein Teil der axialen Komponente der Kraft F von einem Abschnitt der ersten Innenwand 42 der Ausnehmung 30 aufgenommen, der mit der ersten Seitenwand 46 der Dichtung 32 in Kontakt steht, während der restliche Teil der axialen Komponente der Kraft F von einem Abschnitt der Oberfläche 25 des zweiten Trägers 24 aufgenommen wird, der mit der Oberseite 33 der Dichtung 32 in Kontakt steht. Durch diese Kraftverteilung kann die Flächenpressung an der Oberseite 33 der Dichtung 32 verringert werden, wodurch ein reduzierter Verschleiß der Dichtung 32 erzielt werden kann. Gleichzeitig werden benachbarte Förderräume 28 optimal gegeneinander abgedichtet. Im Ergebnis kann somit eine Scollvakuumpumpe 10 bereitgestellt werden, die sich durch verringerte Wartungskosten und eine verbesserte Lebensdauer auszeichnet.The force F has an axial and a radial component, so that the seal 32 is pressed against a surface 25 of the second carrier 24 and against the first inner wall 42 of the recess 30 (operating state of the seal 32). The upper side 33 of the seal 32 slides on the surface 25 of the second carrier 24, while the first side wall 46 of the seal 32 is pressed against the first inner wall 42 of the recess 30. Consequently, part of the axial component of the force F is absorbed by a portion of the first inner wall 42 of the recess 30 that is in contact with the first side wall 46 of the seal 32, while the remaining part of the axial component of the force F is absorbed by a portion of the surface 25 of the second carrier 24 that is in contact with the top side 33 of the seal 32. This force distribution makes it possible to reduce the surface pressure on the top side 33 of the seal 32, thereby reducing wear on the seal 32. At the same time, adjacent conveying chambers 28 are optimally sealed against one another. As a result, a Scoll vacuum pump 10 can be provided that is characterized by reduced maintenance costs and an improved service life.

Die vorgenannten Vorteile können auch erzielt werden, wenn die Neigungen 50a, 50b der beiden Innenwände 42, 44 der Ausnehmung 30 unterschiedliche Beträge aufweisen. Beispielsweise verläuft bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform nur eine der Innenwände 42 schräg zu der axialen Richtung Z, während die gegenüberliegende Innenwand 44 parallel zu der axialen Richtung Z verläuft. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Seite 42 mit dem niedrigerem Druck schräg zu der axialen Richtung Z verläuft, sodass auch hier ein Teil der auf die Dichtung 32 wirkenden Kraft F auf die schräge Seitenwand 46 der Dichtung 32 übertragen wird. Dementsprechend weist hier die Dichtung 32 einen Querschnitt in der Form eines rechtwinkligen Trapezes auf.The aforementioned advantages can also be achieved if the inclinations 50a, 50b of the two inner walls 42, 44 of the recess 30 have different amounts. For example, in the Fig. 5 In the embodiment shown, only one of the inner walls 42 runs obliquely to the axial direction Z, while the opposite inner wall 44 runs parallel to the axial direction Z. It is advantageous if the side 42 with the lower pressure runs obliquely to the axial direction Z, so that here too a part of the force F acting on the seal 32 is transferred to the oblique side wall 46 of the seal 32. Accordingly, the seal 32 here has a cross-section in the form of a right-angled trapezoid.

Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform variiert die Neigung 50 der Innenwand 42, 44 in Längsrichtung L. Beispielsweise kann sich die Neigung 50 der Innenwand 42, 44 in der Längsrichtung L mit geringer werdendem Abstand zum Auslass 36 erhöhen. Ferner ist eine Gestaltung möglich, bei der nur ein Längsabschnitt der Ausnehmung 30 in Längsrichtung L eine schräge Innenwand 42, 44 aufweist.According to an embodiment not shown, the inclination 50 of the inner wall 42, 44 varies in the longitudinal direction L. For example, the inclination 50 of the inner wall 42, 44 in the longitudinal direction L can increase as the distance to the outlet 36 decreases. Furthermore, a design is possible in which only a longitudinal section of the recess 30 in the longitudinal direction L has an inclined inner wall 42, 44.

Zusätzlich oder alternativ hierzu können die Neigungen 50 der Innenwand 42, 44 auch in der axialen Richtung Z variieren. Insbesondere kann sich die Neigung 50 der Innenwand 42, 44 in der axialen Richtung Z mit geringer werdendem Abstand zur Öffnung 58 der Ausnehmung 30 erhöhen oder verringern. Beispielsweise kann ein Abschnitt der Innenwand 42, 44 nahe dem Boden 64 der Ausnehmung 30 eine kleinere oder größere Neigung 50 aufweisen als ein Abschnitt der Innenwand 42, 44 nahe der Öffnung 58 der Ausnehmung 30, oder umgekehrt. Entsprechend kann die Neigung 52 der Seitenwand 46, 48 der Dichtung 32 an die Neigung 50 der Innenwand 42, 44 der Ausnehmung 30 angepasst sein, d.h. auch die Neigung 52 der Seitenwand 46, 48 der Dichtung 32 kann zu der axialen Richtung Z in der axialen Richtung Z variieren. Insbesondere kann die Neigung 50 der Innenwand 42, 44 im Wesentlichen der Neigung 52 der Seitenwand 46, 48 entsprechen. Dadurch kann auf verschiedene Betriebsanforderungen eingegangen werden.Additionally or alternatively, the inclinations 50 of the inner wall 42, 44 can also vary in the axial direction Z. In particular, the inclination 50 of the inner wall 42, 44 in the axial direction Z can increase or decrease with decreasing distance to the opening 58 of the recess 30. For example, a section of the inner wall 42, 44 near the bottom 64 of the recess 30 can have a smaller or larger inclination 50 than a section of the inner wall 42, 44 near the opening 58 of the recess 30, or vice versa. Accordingly, the inclination 52 of the side wall 46, 48 of the seal 32 can be adapted to the inclination 50 of the inner wall 42, 44 of the recess 30, i.e. the inclination 52 of the side wall 46, 48 of the seal 32 can also vary in the axial direction Z relative to the axial direction Z. In particular, the inclination 50 of the inner wall 42, 44 can substantially correspond to the inclination 52 of the side wall 46, 48. This makes it possible to meet different operating requirements.

Dementsprechend kann auch die Neigung 52 der Seitenwand 46, 48 der Dichtung 32 zu der axialen Richtung Z in der Längsrichtung L und/oder in der axialen Richtung Z variieren. Insbesondere entspricht die Neigung 50a, 50b der Innenwand 42, 44 bevorzugt im Wesentlichen der Neigung 52 der Seitenwand 46, 48, d.h. die Neigung 52 der Seitenwand 46, 48 der Dichtung 32 ist bevorzugt komplementär zu der Neigung 50 der Innenwand 42 bzw. 44 der Ausnehmung 30. Dies sorgt für eine optimale flächige Anlage der Dichtung 32 an der Innenwand 42, 44 während des Betriebs der Pumpe 10.Accordingly, the inclination 52 of the side wall 46, 48 of the seal 32 to the axial direction Z can also vary in the longitudinal direction L and/or in the axial direction Z. In particular, the inclination 50a, 50b of the inner wall 42, 44 preferably corresponds substantially to the inclination 52 of the side wall 46, 48, i.e. the inclination 52 of the side wall 46, 48 of the seal 32 is preferably complementary to the inclination 50 of the inner wall 42 or 44 of the recess 30. This ensures optimal surface contact of the seal 32 on the inner wall 42, 44 during operation of the pump 10.

Die in Fig. 6 gezeigte beispielhafte Ausführungsform einer Wand 14, 22 eines Spiralelements 12, 20 einer erfindungsgemäßen Scrollvakuumpumpe 10 unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten im Wesentlichen dadurch, dass zwischen der Unterseite 31 der Dichtung 32 und dem Boden 64 der Ausnehmung 30 zumindest ein elastisches Vorspannmittel 66 zum Vorspannen der Dichtung 32 in einer Richtung von dem Boden 64 der Ausnehmung 30 zu der Öffnung 58 der Ausnehmung 32 angeordnet ist (in Z-Richtung in Fig. 6). Das Vorspannmittel 66 ist als fünf in radialer Richtung R nebeneinander angeordnete Federn 68 ausgestaltet. Das Vorspannmittel 66 kann aber auch nur eine oder eine beliebige Mehrzahl an Federn 68 umfassen. Die Federn 68 stehen hier symbolisch für ein beliebiges ein- oder mehrstückiges elastisches Element oder eine Mehrzahl elastischer Elemente. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann das Vorspannmittel 66 einen porösen Schaum umfassen (nicht gezeigt). Die elastischen Eigenschaften des Vorspannmittels 66 können an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Die Eigenschaften können auch lokal variieren und/oder das Vorspannmittel 66 ist nicht durchgehend sondern nur abschnittsweise oder punktuell vorgesehen.The in Fig. 6 The exemplary embodiment of a wall 14, 22 of a spiral element 12, 20 of a scroll vacuum pump 10 according to the invention shown in FIG. 1 differs from that shown in FIG. Fig. 3 shown essentially in that between the underside 31 of the seal 32 and the bottom 64 of the recess 30 at least one elastic prestressing means 66 for prestressing the seal 32 in a direction from the bottom 64 of the recess 30 to the opening 58 of the recess 32 is arranged (in the Z direction in Fig. 6 ). The pre-tensioning means 66 is designed as five radial direction R. The prestressing means 66 can also comprise just one or any number of springs 68. The springs 68 here symbolically represent any single or multi-piece elastic element or a number of elastic elements. In addition or as an alternative to this, the prestressing means 66 can comprise a porous foam (not shown). The elastic properties of the prestressing means 66 can be adapted to the respective requirements. The properties can also vary locally and/or the prestressing means 66 is not provided continuously but only in sections or at certain points.

Das Vorspannmittel 66 bewirkt unter anderem, dass die Dichtung 32 auch in einem Ruhezustand der Pumpe 10 gegen die Oberfläche 25 des Trägers 24 gedrückt wird. Dies ermöglicht eine Beschleunigung des Einschleifprozesses der Dichtung 32 und somit des Einlaufprozesses der Pumpe 10.The pre-tensioning means 66 has the effect, among other things, that the seal 32 is pressed against the surface 25 of the carrier 24 even when the pump 10 is at rest. This enables an acceleration of the grinding process of the seal 32 and thus the running-in process of the pump 10.

Die Innenwände 42, 44 der Ausnehmung 30 können strukturiert sein. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform weisen die Innenwände 42, 44 Vertiefungen 70 oder Rillen auf, die äquidistant entlang der jeweiligen Innenwand 42, 44 ausgebildet sind und sich in der Längsrichtung L erstrecken. Zusätzlich oder alternativ hierzu können die Innenwände 42, 44 auch mit Erhebungen (nicht gezeigt) in der Form von Nuten und/oder sich in der Längsrichtung L erstreckenden Rippen und/oder Noppen strukturiert sein. Die Tiefe bzw. Höhe der Strukturierung ist an die jeweiligen Anforderungen angepasst, beispielsweise an eine Elastizität der Dichtung 32.The inner walls 42, 44 of the recess 30 can be structured. In the Fig. 7 In the embodiment shown, the inner walls 42, 44 have depressions 70 or grooves which are formed equidistantly along the respective inner wall 42, 44 and extend in the longitudinal direction L. In addition or alternatively, the inner walls 42, 44 can also be structured with elevations (not shown) in the form of grooves and/or ribs and/or knobs extending in the longitudinal direction L. The depth or height of the structuring is adapted to the respective requirements, for example to an elasticity of the seal 32.

Grundsätzlich kann die Strukturierung in axialer Richtung Z und/oder in Längsrichtung L der Ausnehmung 30 variieren und/oder nur abschnittsweise vorhanden sein. Beispielsweise ist eine Strukturierung denkbar, bei der die Dichte der Strukturierung zunimmt, je näher der jeweilige Abschnitt der Innenwand 42, 44 an der Öffnung 58 der Ausnehmung 30 liegt. Ebenso kann die Innenwand auch nur abschnittweise strukturiert sein, beispielsweise nur in einem oberen Drittel oder einer oberen Hälfte der Innenwand 42, 44 nahe der Öffnung 58. Zudem versteht es sich, dass auch nur eine der Innenwände 42, 44 strukturiert sein kann. Insbesondere kann nur die bei Betrieb der Pumpe von der Dichtung 32 beaufschlagte Innenwand 42 (siehe Fig. 4) strukturiert sein. Die Strukturierung der Innenwand 42, 44 ermöglich eine bessere Fixierung der Dichtung 32 in ihrem Betriebszustand.In principle, the structuring can vary in the axial direction Z and/or in the longitudinal direction L of the recess 30 and/or can only be present in sections. For example, a structuring is conceivable in which the density of the structuring increases the closer the respective section of the inner wall 42, 44 is to the opening 58 of the recess 30. Likewise, the inner wall can also only be structured in sections, for example only in an upper third or an upper half of the inner wall 42, 44 near the opening 58. In addition, it is understood that only one of the inner walls 42, 44 can be structured. In particular, only the inner wall 42 which is acted upon by the seal 32 during operation of the pump (see Fig. 4 ) structured. The structuring of the inner wall 42, 44 enables better fixation of the seal 32 in its operating state.

Auch unregelmäßige Strukturierungen (z.B. durch Aufrauen) sind denkbar. Des Weiteren kann die Dichtung 32 zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Dichtung in der Längsrichtung L und/oder in der radialen Richtung R zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Dabei können die beiden Teile jeweils einen Querschnitt in der Form eines rechtwinkligen Trapezes aufweisen.Irregular structuring (e.g. by roughening) is also conceivable. Furthermore, the seal 32 can be designed in two or more parts. In particular, the seal can be designed in two or more parts in the longitudinal direction L and/or in the radial direction R. The two parts can each have a cross-section in the shape of a right-angled trapezoid.

In den in Fig. 8A und 8B gezeigten Ausführungsformen besteht die Dichtung 32 aus zwei in radialer Richtung R nebeneinander angeordneten Teilen. Die Dichtung 32 kann aber auch aus zwei in axialer Richtung Z übereinander angeordneten Teilen bestehen (nicht gezeigt). Dies ermöglicht ein einfaches Einbringen bzw. Montieren der Dichtung 32 in die Ausnehmung 30, da die Teile der Dichtung 32 nacheinander in die Ausnehmung 30 gesteckt werden können.In the Fig. 8A and 8B In the embodiments shown, the seal 32 consists of two parts arranged next to one another in the radial direction R. The seal 32 can, however, also consist of two parts arranged one above the other in the axial direction Z (not shown). This enables the seal 32 to be easily inserted or mounted in the recess 30, since the parts of the seal 32 can be inserted into the recess 30 one after the other.

Damit die Teile der Dichtung 32 in montiertem Zustand nicht gegeneinander verrutschen oder sich ein Spalt zwischen den Teilen bildet, können die Teile der Dichtung 32 Verbindungsmittel 72 zum Verbinden der Teile aufweisen. In der in Fig. 8A gezeigten Ausführungsform wirkt das Verbindungsmittel formschlüssig. Insbesondere umfassen die Verbindungsmittel 72 Nut und Feder 74, sodass beim Montieren der Dichtung 32 die beiden Teile durch Ineinanderdrücken verbunden werden können. Die formschlüssig wirkenden Verbindungsmittel 72 sind jedoch nicht auf Nut und Feder 74 beschränkt, sondern können beispielsweise auch ineinandergreifende Rippen und Rillen umfassen (nicht gezeigt).In order to prevent the parts of the seal 32 from slipping against each other when assembled or to prevent a gap from forming between the parts, the parts of the seal 32 can have connecting means 72 for connecting the parts. In the Fig. 8A In the embodiment shown, the connecting means acts in a form-fitting manner. In particular, the connecting means 72 comprise a tongue and groove 74, so that when the seal 32 is mounted, the two parts can be connected by pressing them together. However, the form-fitting connecting means 72 are not limited to a tongue and groove 74, but can also comprise, for example, interlocking ribs and grooves (not shown).

In der in Fig. 8B gezeigten Ausführungsform sind die beiden Teile der Dichtung nebeneinander in radialer Richtung R angeordnet und weisen jeweils einen Querschnitt in der Form eines gleichschenkligen Trapezes auf. Zwischen den Teilen ist ein Verbindungsmittel 72 in der Form eines Haftmittels 76 eingebracht, beispielsweise ein Harz oder ein Kleber, das beim Montieren der Dichtung 32 auf eines oder beide der Teile aufgebracht wird. Auf das Haftmittel 76 kann jedoch auch verzichtet werden, sodass die Teile reibschlüssig zusammenwirken.In the Fig. 8B In the embodiment shown, the two parts of the seal are arranged next to each other in the radial direction R and each have a cross-section in the form of an isosceles trapezoid. A connecting means 72 in the form of an adhesive 76 is introduced between the parts, for example a resin or an adhesive, which is applied to one or both of the parts when the seal 32 is mounted. However, the adhesive 76 can also be dispensed with, so that the parts work together in a frictional manner.

In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform weist die Dichtung 32 an ihrer Unterseite 31 Einschnitte 78 auf, die sich von der Unterseite 31 schräg in die Dichtung 32 hinein erstrecken. Die Einschnitte 78 sind entlang der Längsrichtung L angeordnet und weisen einen Neigungswinkel 80 von kleiner als 90°, bevorzugt zwischen 10° und 70°, auf. Durch die Einschnitte oder Schnitte 78 werden Öffnungen und Lippen oder Laschen 82 gebildet, die in Richtung der Hochdruckseite, d.h. in Richtung des Auslasses 36 ausgerichtet oder offen sind. Die durch die Einschnitte 78 gebildeten Laschen 82 verhindern eine Rückströmung zwischen der Unterseite 31 der Dichtung und dem Boden 64 der Ausnehmung 30 in Längsrichtung L der Ausnehmung 30. Außerdem können die Laschen 82 bei geeigneter Ausgestaltung der Einschnitte 78 - zusätzlich oder alternativ zu dem Vorspannmittel 66 (siehe Fig. 6) - eine elastische Anpresskraft bereitstellen.In the Fig. 9 In the embodiment shown, the seal 32 has incisions 78 on its underside 31, which extend obliquely from the underside 31 into the seal 32. The incisions 78 are arranged along the longitudinal direction L and have an angle of inclination 80 of less than 90°, preferably between 10° and 70°. The incisions or cuts 78 form openings and lips or tabs 82, which are aligned or open in the direction of the high-pressure side, i.e. in the direction of the outlet 36. The tabs 82 formed by the incisions 78 prevent backflow between the underside 31 of the seal and the bottom 64 of the recess 30 in the longitudinal direction L of the recess 30. In addition, the tabs 82 can, with a suitable design of the incisions 78 - in addition to or as an alternative to the prestressing means 66 (see Fig. 6 ) - provide an elastic contact force.

Es versteht sich, dass die Schnitte 78 in beliebigen Seiten 31, 33, 46, 48 der Dichtung 32 eingebracht werden.It is understood that the cuts 78 are made in any sides 31, 33, 46, 48 of the seal 32.

In der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ist ein die erste Innenwand 42 aufweisender Teil der Wand 14 länger als ein die zweite Innenwand 44 aufweisender Teil der Wand 14. In anderen Worten unterscheidet sich die in Fig. 10 gezeigte Ausnehmung 30 von den in Fig. 3-8B gezeigten dadurch, dass sie eine größere Öffnung 58 aufweist. Dies ermöglicht ein einfaches Einkippen oder Eindrehen der Dichtung 32 in die Ausnehmung.In the Fig. 10 In the embodiment shown, a part of the wall 14 having the first inner wall 42 is longer than a part of the wall 14 having the second inner wall 44. In other words, the Fig. 10 shown recess 30 from the in Fig. 3-8B shown in that it has a larger opening 58. This allows the seal 32 to be easily tilted or screwed into the recess.

In der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sind die die Innenwände 42, 44 aufweisenden Abschnitte der Wand 14 plastisch verformbar ausgestaltet und bilden zunächst eine sich in der Längsrichtung L der Wände 14, 22 erstreckende Nut mit parallel zu der axialen Richtung Z verlaufenden Innenwänden 42, 44. Bei der Montage der Dichtung 32 wird zuerst die Dichtung 32 in die Nut eingesetzt (vgl. gestrichelter gerader Pfeil). Da die Öffnung der Nut breiter als die maximale horizontale Ausdehnung 54 der Dichtung 32 ist, kann die Dichtung 32 einfach in die Nut geschoben bzw. gesteckt werden (Montageschritt (a)). Danach werden die beiden Abschnitte der Wand 14 nach innen gebogen, sodass eine erfindungsgemäße Ausnehmung 30 gebildet wird, in der die Dichtung 32 eingefasst ist (vgl. gestrichelte und gebogene Pfeile, Montageschritt (b)). Das Umbiegen der Wandabschnitte erfolgt bevorzugt mittels eines Bördelwerkzeugs. Die Wandabschnitte können über die gesamte Länge des Spiralelements 12, 20 oder lediglich abschnittsweise in regel- oder unregelmäßigen Abständen umgebogen werden. Alternativ kann auch nur einer der Abschnitte der Wand 14 plastisch verformbar sein, während der gegenüberliegende Teil eine schräge Innenwand 44 oder gerade Innenwand 44 (siehe Fig. 5) aufweist, sodass bei der Montage der Dichtung 32 nur ein Abschnitt auf einer Seite der Wand 14 umgebogen werden muss.In the Fig. 11 In the embodiment shown, the sections of the wall 14 having the inner walls 42, 44 are designed to be plastically deformable and initially form a groove extending in the longitudinal direction L of the walls 14, 22 with inner walls 42, 44 running parallel to the axial direction Z. When assembling the seal 32, the seal 32 is first inserted into the groove (see dashed straight arrow). Since the opening of the groove is wider than the maximum horizontal extent 54 of the seal 32, the seal 32 can simply be pushed or inserted into the groove (assembly step (a)). The two sections of the wall 14 are then bent inwards so that a recess 30 according to the invention is formed in which the seal 32 is enclosed (see dashed and curved arrows, assembly step (b)). The bending of the wall sections is preferably carried out using a flanging tool. The wall sections can be bent over the entire length of the spiral element 12, 20 or only in sections at regular or irregular intervals. Alternatively, only one of the sections of the wall 14 can be plastically deformable, while the opposite part has an inclined inner wall 44 or straight inner wall 44 (see Fig. 5 ), so that when installing the seal 32 only a section on one side of the wall 14 needs to be bent.

Es versteht sich, dass sowohl das erste Spiralelement 12 als auch das zweite Spiralelement 20 der Pumpstufe 11 erfindungsgemäß ausgestaltet sein kann. Insbesondere können, wie in Fig. 12 gezeigt ist, die erste freie Stirnseite 18 der ersten Wand 14 und die zweite freie Stirnseite 26 der zweiten Wand 22 jeweils eine sich in Längsrichtung L der Wand erstreckende Ausnehmung 30a, 30b aufweisen, in der jeweils zumindest eine erfindungsgemäße Dichtung 32a, 32b beweglich angeordnet ist.It is understood that both the first spiral element 12 and the second spiral element 20 of the pump stage 11 can be designed according to the invention. In particular, as in Fig. 12 As shown, the first free end face 18 of the first wall 14 and the second free end face 26 of the second wall 22 each have a recess 30a, 30b extending in the longitudinal direction L of the wall, in each of which at least one seal 32a, 32b according to the invention is movably arranged.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Dichtung an ihrer Oberseite, die mit dem gegenüberliegenden Träger bei Betrieb der Pumpe zusammenwirkt, mit einem Material versehen oder bedeckt ist, das weicher ist, als das Material des Grundkörpers der Dichtung. Das weichere Material schleift sich bei dem Einlauf- oder Einschleifprozess der Dichtung schnell ein, so dass dieser Prozess beschleunigt wird. Beispielsweise ist das weichere Material pastös. Beide Materialien können elastisch sein.In principle, it is conceivable that the seal on its upper side, which interacts with the opposite carrier during operation of the pump, is provided with a material that is softer than the material of the seal's base body. The softer material quickly wears in during the running-in or grinding-in process of the seal, so that this process is accelerated. For example, the softer material is pasty. Both materials can be elastic.

List of reference symbols:

1010: (Scroll-)Vakuumpumpe(scroll) vacuum pump
1111: Scrollpumpstufescroll pump stage
1212: erstes Spiralelementfirst spiral element
1414: erste Wandfirst wall
1616: erster Trägerfirst carrier
1717: Oberfläche des ersten Trägerssurface of the first carrier
1818: erste freie Stirnseitefirst free front side
2020: zweites Spiralelementsecond spiral element
2222: zweite Wandsecond wall
2424: zweiter Trägersecond carrier
2525: Oberfläche des zweiten Trägerssurface of the second carrier
2626: zweite freie Stirnseitesecond free front side
28, 28a, 28b28, 28a, 28b: Förderraumproduction area
3030: Ausnehmungrecess
30a30a: Ausnehmung der ersten Wandrecess of the first wall
30b30b: Ausnehmung der zweiten Wandrecess of the second wall
3131: Unterseite der Dichtungbottom of the seal
32, 32a, 32b32, 32a, 32b: Dichtungseal
33, 33a, 33b33, 33a, 33b: Oberseite der Dichtungtop of the seal
3434: Einlassinlet
3535: Exzenterwelleeccentric shaft
3636: Auslassoutlet
3737: WelleWave
3838: Elektromotorelectric motor
3939: Motor-Statormotor stator
4040: Pumpengehäusepump housing
4141: Motor-Rotormotor rotor
4242: erste Innenwand der Ausnehmungfirst inner wall of the recess
4444: zweite Innenwand der Ausnehmungsecond inner wall of the recess
4646: erste Seitenwand der Dichtungfirst side wall of the seal
4848: zweite Seitenwand der Dichtungsecond side wall of the seal
50, 50a, 50b50, 50a, 50b: Neigung der Innenwandinclination of the inner wall
52, 52a, 52b52, 52a, 52b: Neigung der Seitenwandinclination of the side wall
5454: maximale horizontale Ausdehnung der Dichtungmaximum horizontal extension of the seal
5656: Breite der Öffnung der Ausnehmungwidth of the opening of the recess
5858: Öffnung der Ausnehmungopening of the recess
6060: maximale axiale Ausdehnung der Dichtungmaximum axial expansion of the seal
6262: Tiefe der Ausnehmungdepth of the recess
6464: Boden der Ausnehmungbottom of the recess
6666: Vorspannmittelpreloading device
6868: Federnsprings
7070: Vertiefungendepressions
7272: Verbindungsmittelconnecting means
7474: Nut und Federtongue and groove
7676: Haftmitteladhesive
7878: Einschnitte in der Dichtungcuts in the seal
8080: Neigungswinkel der Schnitteangle of inclination of the cuts
8282: Lippe oder Laschelip or tab
P1, P2P1, P2: Druck im Förderraumpressure in the pumping chamber
FF: auf die Dichtung wirkende Kraft im Pumpbetriebforce acting on the seal during pumping operation
AwAw: Wellenachseshaft axis
AeAe: Exzenterachseeccentric axis
ZZ: axiale Richtungaxial direction
RR: radiale Richtungradial direction
LL: Längsrichtunglongitudinal direction

Claims

A scroll vacuum pump (10) comprising
a first spiral element (12) that has a first wall (14) which extends spirally about a first axis, which extends in an axial direction (Z) from a first support (16) and which has a first free end face (18) facing away from the first support (16), and

a second spiral element (20) that has a second wall (22) which extends spirally about a second axis, which extends in the axial direction (Z) from a second support (24) and which has a second free end face (26) facing away from the second support (24),

wherein the first spiral element (12) and the second spiral element (20) are movable relative to one another and are arranged such that the first wall (14) and the second wall (22) sealingly engage into one another while forming pumping spaces (28),

wherein the free end face (18, 26) of at least one of the walls (14, 22) has a recess (30), in particular a groove, which extends in a longitudinal direction (L) of the wall and in which at least one seal (32) is arranged,

wherein the recess (30) is laterally bounded by at least one inner wall (42, 44) which extends at least sectionally, preferably continuously, obliquely to the axial direction (Z) and which is configured to cooperate with a side wall (46, 48) of the seal (32) extending at least sectionally, preferably continuously, obliquely to the axial direction (Z), and

wherein the inner wall (42, 44) is inclined such that the inner wall (42, 44) converges in the direction of the free end face (18, 26) of the wall (14, 22) so that the recess (30) narrows or becomes narrower in the direction of its opening (58),

characterized in that

the seal (32) is movably arranged in the recess (30) and has a trapezoidal cross-section.
A scroll vacuum pump (10) according to claim 1,
wherein the recess (30) is laterally bounded by a first inner wall (42) and a second inner wall (44),

wherein the first inner wall (42) and the second inner wall (44) extend at least sectionally, preferably continuously, obliquely to the axial direction (Z), and/or wherein the seal (32) has a first and a second side wall (46, 48) which extend at least sectionally, preferably continuously, obliquely to the axial direction (Z).
A scroll vacuum pump (10) according to claim 1 or 2,
wherein the first free end face (18) of the first wall (14) and the second free end face (26) of the second wall (22) each have a recess (30a, 30b), in particular a groove, which extends in the longitudinal direction (L) of the wall and in which at least one seal (32a, 32b) is movably arranged in each case, wherein at least one inner wall of the respective recess extends obliquely to the corresponding axial direction and the inner wall is configured to cooperate with a side wall of the corresponding seal extending obliquely to the axial direction (Z).
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein an inclination (50) of the inner wall (42, 44) to the axial direction (Z) varies in the longitudinal direction (L) and/or wherein an inclination (52) of the side wall (46, 48) to the axial direction (Z) varies in the longitudinal direction (L).
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein an inclination (50) of the inner wall (42, 44) to the axial direction (Z) varies in the axial direction (Z) and/or wherein an inclination (52) of the side wall (46, 48) to the axial direction (Z) varies in the axial direction (Z).
A scroll vacuum pump (10) according to claim 4 or 5,
wherein the inclination (50) of the inner wall (42, 44) of the recess (30) substantially corresponds to the inclination (52) of the side wall (46, 48) of the seal (32).
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein a maximum horizontal extent (54) of the seal (32) is greater than a width (56) of the opening (58) of the recess (30) and/or a maximum axial extent (60) of the seal (32) is greater than a depth (62) of the recess.
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein at least one elastic preloading means (66) for preloading the seal (32) in a direction from the base (64) of the recess (30) to the opening (58) of the recess (32) is arranged between a lower side (31) of the seal (32) and a base (64) of the recess (30).
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein at least one inner wall (42) of the recess (30) cooperating with the seal (32) during operation of the scroll vacuum pump (10) is structured at least sectionally, in particular has depressions (70) and/or elevated portions.
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein the seal (32) has a cross-section in the form of an isosceles trapezoid.
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein the seal (32) is formed in two or more parts, in particular wherein the seal is formed in two or more parts in the longitudinal direction (L) and/or in a radial direction (R).
A scroll vacuum pump (10) according to claim 11,
wherein the parts of the seal (32) have connection means (72) for connecting the parts, in particular wherein the connection means (72) act in a form-fitting manner, preferably wherein the connection means (72) comprise a tongue and groove (74).
A scroll vacuum pump (10) according to claim 2,
wherein a part of the wall (14) having the first inner wall (42) is longer than a part of the wall (14) having the second inner wall (44).
A scroll vacuum pump (10) according to any one of the preceding claims,
wherein a part of the wall (14) having the obliquely extending inner wall (42, 44) is plastically bent over.
A method of manufacturing a spiral element for a scroll vacuum pump (10) according to claim 14, the method comprising:
- providing a spiral element (12, 20) that has a wall (14, 22) which extends spirally about a second axis, which extends in the axial direction (Z) from a support (16, 24) and which has a free end face (18, 26) facing away from the support (16, 24),
wherein the free end face (18, 26) has a recess (30), in particular a groove, which extends in a longitudinal direction (L) of the wall, wherein the recess (30) is laterally bounded by at least one inner wall (42, 44) that is formed at a section of the wall (14, 22) which is associated with the free end face (18, 26) and which extends substantially in parallel with the axial direction (Z),

- inserting (a) a seal (32) into the recess (30), and

- at least sectionally plastically bending over (b) the section of the wall (14, 22), in particular by means of a flanging tool, so that the inner wall (42, 44) extends at least sectionally, preferably continuously, obliquely to the axial direction (Z).