Molelzularluftpumpe. Vorliegende Erfindung betrifft eine Mole kularluftpumpe. Solche Pumpen sind von Gaede eingeführt und dienen zur Erzeugung eines sehr hohen Vakuums.
Gaede schlug vor (siehe: Annalen der Physik, Band 41, Seite 337), ein in ein stillstehendes zylindrisches Ge häuse eingebautes Laufrad zu verwenden, wobei das Gehäuse an seiner innern Ober fläche mit einer spiralförmigen Nut versehen und die Drehrichtung des Laufrades eine derartige ist, dass das ausgepumpte Gas ge zwungen wird, in der Längsrichtung der Pumpe; der vorerwähnten Nut entlang, der mit einer Hilfsluftpumpe in Verbindung stehenden Austrittsöffnung zuzuströmen.
Zweck vorliegender Erfindung ist, eine verbesserte Molekularluftpumpe zu schaffen, welche einen besseren Nutzeffekt besitzt und mit welcher das erforderliche Vakuum be deutend schneller erzeugt werden kann.
Gemäss der Erfindung ist die vorliegende Molekularluftpumpe, welche auf einer der einander gegenüberliegenden Flächen eines Laufradgehäuses und eines Laufrades mit einer spiralförmigen, von einer Eintritts- bis zu einer Austrittsöffnung sich erstreckenden Nut versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der genannten Nut in ihrem Verlaufe von der Eintritts- bis zur Austrittsöffnung sich allmählich verjüngt.
In der beigefügten Zeichnung, welche einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mehr oder weniger schematisch darstellt, ist: Fig. 1 ein Achsialschnitt durch eine zy lindrische Pumpe, und Fig. 2 ein vertikaler Querschnitt der Pumpe nach Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Achsialschnitt durch eine Pumpe von flacher Scheibenform, und Fig. 4 ist eine Innenansicht des nach der Linie 4-4 der Fig. 3 . geteilten Lauft adge- häuses.
Gemäss den -Fig. 1 und 2, auf welche zuerst Bezug genommen wird, besitzt die Pumpe ein feststehendes, zylindrisches Lauf radgehäuse 10, welches an seinen Enden mittelst der Deckel 11 geschlossen ist. Ein in der halben Länge des Laufradgehäuses angeordnetes Rohr 12 mündet in das Innere des Gehäuses und bildet die Verbindung eines zu entleerenden Behälters mit der Pumpe, d. h. das Bohr 12 bildet die Zulei tung zu der Pumpe.
Die gekrümmte innere Oberfläche des Laufradgehäuses ist mit zwei auf derselben spiralförmig verlaufenden Nuten 13 versehen, welche entgegengesetzte Steigungen haben und sich vom Zuleitungsrohr 12 bis zu den Enden des Gehäuses erstrecken. Diese Nuten haben, wie veranschaulicht, einen im wesent lichen rechteckigen Querschnitt, und zeichnen sich dadurch aus, dass die Querschnittsfläche einer jeden Nut sich vom Eintritts- bis Aus trittsende der Nut allmählich verjüngt.
Diese Verjüngung des Querschnittes kann in ver schiedener Weise erreicht werden, so zum Beispiel durch eine Verminderung der Breite oder der Tiefe oder dieser beiden Dicnerisio- nen. Es ist klar, dah die Nuten nicht von rechteckiger Querschnittsform sein müssen, sondern auch einen gekrümmten, halbkreis förmigen, ovalen oder irgend einen andern für die Herstellung geeigneten Querschnitt haben köcinen. Die Stirnfläche der spiral förmig verlaufenden Rippen 14,
welche die Scheidewand zwischen zwei benachbarten Windungen bilden, liegt dein Laufrad gegen über und ist so angeordnet, dass die Pumpe in der bekannten Weise arbeitet; dabei ist nur ein kleiner Spielraum zwischen der Stirnfläche der Rippen und deni Laufrad, beispielsweise ein solcher von 0,01. bis 1,05 mm, vorhanden. Die beiden Enden des Laufradgebäuses stehen finit der in Fig. 2 mit 15 bezeichneten Ableitung von der Pumpe in Verbindung, wobei das Rohr 15 in einen in der Längsrichtung des Gehäuses sich erstreckenden und an den beiden Enden mit dem Innern des Gehäuses in Verbindung stehenden Kanal 16 mündet.
Das Laufrad besteht aus einem einfachen zylindrischen Teil 17 und ist auf einer Welle 18 aufmontiert, welche in den in den Dek- keln 11 des Laufradgehäuses angeordneten Kugellagern 19 läuft. Das eine der beiden Lager 19 ist mit einem geschlossenen Deckel 20 versehen, welcher einen luftdichten Ab schluss bildet, während das andere Lager mit einer in geeigneter Weise abgedichteten Büchse 21 versehen ist, mittelst welcher das die Welle 18 und das Laufrad betätigende Antriebsorgan 22 luftdicht angeschlossen wird. Die Büchse 21 kann mittelst konsi stenten Fettes oder eines andern Materials abgedichtet werden, um eine dichte Verbin dung mit dein Organ 22 sicherzustellen.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten abgeänderten Konstruktion hat das Laufrad gehäuse 23 die Form eines platten Zylinders und ist auf einer seiner innern Oberflächen mit einer flachspiralförmig verlaufenden Nut 24 versehen. Das eine Ende der Nut steht mit der Zuleitung 25 und ihr anderes Ende finit der zur Hilfspumpe führenden Ablei tung 26 in Verbindung. Die Nut verjüngt sich in der Weise, dass sie von der Eintritts bis zur Austrittsöffnung allmählich kleiner wird; die Querschnittsform der Nut kann beliebig sein.
Das Laufrad. 27 besitzt die Form einer dünnen Scheibe und sitzt auf einer Welle 28, welche in den in einem Ansatze 30 des Laufradgebäuses angeordneten Kugellagern 29 läuft.
Die obengenannte, sich verjüngende Nut bezw. Nuten (Fig. 1-4) können nach Be lieben auf der einen oder der andern der beiden einander unmittelbar gegenüberlie genden Flächen des Laufradgehäuses und des Laufrades vorgesehen werden, und bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aus führungsform kann die Nut auf beiden in- nern Stirnseiten des Laufradgehäuses vorge sehen werden, so dass beide ebenen Flächen des Laufrades wirksam sind. Es könnten auch die Nuten auf beiden flachen Seiten des Laufrades vorgesehen werden.
Fig. 3 veranschaulicht auch einen An trieb des Laufrades, welcher selbstverständ- lieh auch bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform angewendet werden kann.
Gemäss Fig. 3 ist das Laufradgehäuse 23, I0 am offenen Ende des Teils 30 mit einer luftdichten Kapsel 31 versehen, in wel cher ein magnetischer Anker 32 eingebaut ist. Dieser Anker 32 ist an einer Verlänge rung der Laufradwelle 28 befestigt, um die selbe antreiben zu können. Das Gehäuse 31 ist aus unmagnetischem Material hergestellt. Ausserhalb dieses Gehäuses ist der mit dem Anker einen asynchroner, Motor bildende Stator 33 angeordnet, der mit dem Anker 32 zusammenarbeitet und diesen magnetisch betätigt.
Bei dieser Anordnung ist es nicht nötig, die Antriebswelle des Laufrades 27 durch das Laufi-adgehäuse hindurchzuführen, wodurch alle Schwierigkeiten, eine gute Ab dichtung zu erzielen, beseitigt werden, in dem das Laufradgebäuse, abgesehen von der Eintritts- und Austrittsöffnung 25, 26, voll ständig geschlossen ist.
Der Anker könnte auch anstatt in eine besondere Kapsel in das Laufradgehäuse selbst eingebaut werden.
Wie aus Obigem hervorgeht, ist das Laufrad bei den verschiedenen vorstehend beschriebenen Pumpenkonstruktionen in Ku gellagern gelagert, welche entweder im Innern des Laufradgehäuses angeordnet sind oder mit demselben in offener Verbindung stehen.
Mit Rücksicht darauf, dass Kugel oder Rollenlager vorgesehen werden können, welche entweder ohne Schmiermittel oder ohne eine fortwährende Zufuhr von Schmier mitteln laufen, kann die Anwendung von Stoffbüchsenbrillen vermieden werden, und hierdurch wird die luftdichte Konstruktion des Laufradgehäuses wesentlich erleichtert, und zwar ganz besonders, wenn man den .in Fig. 3 dargestellten magnetischen Antrieb anwendet.
Die beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Pumpe können, zum Unter schiede von bekannten, für das Laboratorium bestimmten Pumpen, als marktfähige Maschi- nen bezeichnet werden; die Pumpe kann auch dauernd mit einem beliebigen Behälter oder Apparat verbunden sein, in -welchem ein hohes Vakuum aufrechterhalten werden soll.