DE2309665B2 - Turbomolekular-Vakuumpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbomolekular-Vakuumpumpe mit einem axial und radial gelagerten, vertikal angeordneten Rotor, wobei zwischen zwei Radiallagern ein Antriebsmotor vorgesehen ist

Turbomolekularpumpen sind für den Einsatz als Hochvakuumpumpen bekannt Sie arbeiten im molekularen Strömungsbereich und benötigen deshalb sehr hohe Drehzahlen, da die Förderwirkung durch Impulsübertragung der schnell rotierenden, am Rotor befestigten Schaufeln auf die Gasmoleküle zustandekommt und demnach die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufeln in der Größenordnung der mittleren thermischen Geschwindigkeit der Gasmoleküle liegen muß.

Die sich daraus ergebende hohe Drehzahl stellt im Vakuum ein ernsthaftes Lagerproblem dar, das bisher mit noch vertretbarem Aufwand nicht zufriedenstellend gelöst ist Es ist bekannt, zur Lagerung der Rotorwelle im Vakuum herkömmliche Kugellager zu verwenden (vgl. z. B. DE-OS 21 19 857). Kugellager sind aber im Vakuum besonders anfällig und besitzen nicht die übliche Lebensdauer. Insbesondere stellen die Schmierung und Kühlung ein Problem dar. Im Vakuum neigt das Lager dazu, auszutrocknen. Durch die fehlende Umgebung ist die Kühlung der Kugeln und des Käfigs schlecht Beide Umstände führen dazu, daB das Lager bei Überbeanspruchung sofort beschädigt wird. Durch die Verwendung von Magnetlagern wird zwar eine Verbesserung erreicht, die jedoch einen überdurchschnittlich hohen Aufwand fordert, so daß bisher beim Serienbau von Turbomolekularpumpen auf Magnetlager verzichtet wurde.

Weiterhin ist es aus der GB-PS 8 85 954 bekannt, bei einem horizontal angeordneten Rotor einer zweiflutigen Turbomolekularpumpe zwei radiale Gleitlager zu verwenden. Diese vorbekannte Gleitlagerung ist bei Turbomolekularpumpen mit vertikaler Welle nicht ohne weiteres verwendbar, weil die Sicherung der axialen Lage des Rotors, welche bei den extrem hochtourigen Turbomolekularpumpen besonders exakt sein muß, bei vertikaler Anordnung der Rotorwelle größere Schwierigkeiten macht als bei horizontaler Anordnung.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Turbomolekular-Vakuumpumpe mit einem axial und radial gelagerten, vertikal angeordneten Rotor mit Gleitlagern auszurüsten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die zwei Radiallager und ein Axiallager in an sich bekannter Weise als Gleitlager ausgebildet sind und daß das axiale Gleitlager ein vom unteren, halbkugelförmig ausgebildeten Ende der Welle und einer entsprechend geformten Lagerschale gebildetes Stützlager ist Es hat sich herausgestellt daß die Lagerung einer in dieser Weise ausgebildeten Turbomolekularpumpe eine wesentlich größere Lebensdauer hat. Gegenüber Magnetlagern sind die Gleitlager wesentlich preiswerter und raumsparender. Das besondere axiale Stützlager hält den Rotor stets exakt in einer bestimmten axialen Lage, was bei den extrem hochtourigen Turbomolekularpumpen von besonderer Bedeutung ist

Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. In der Figur ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Turbomolekular-Vakuumpumpe 1 teilweise im Schnitt dargestellt. Der mit 2 bezeichnete Rotor mit den Rotorschaufeln 3 ist am Konus 4 der Welle 5 angebracht Die Lagerung der Welle 5 besteht aus den Gleitlagern 6 und 7, deren zugehörige Lagerschalen mit 8 bzw. 9 bezeichnet sind. Außerdem ist ein axiales Gleitlager 10 (unteres Stützlager) vorgesehen, das vom unteren halbkugelförmig ausgebildeten Ende der Welle 5 und von einer entsprechend geformten Lagerschale 11 gebildet wird. Zur Sicherung der Welle 5 gegen ein Ausbrechen in axialer Richtung ist noch das Fanglager 12 vorgesehen, das aus einer kragenförmigen Erweiterung 16 an der Welle 5 besteht, welche mit der Lagerschale 9 des Gleitlagers 7 zusammenarbeitet. Der elektromotorische Antrieb 13 ist zwischen den beiden Gleitlagern 6 und 7 angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Turbomolekular-Vakuumpumpe mit einem axial und radial gelagerten, vertikal angeordneten Rotor, wobei zwischen zwei Radiallagern ein Antriebsmotor vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Radiallager (6, 7) und ein Axiallager (10) in an sich bekannter Weise als Gleitlager ausgebildet sind und daB das axiale Gleitlager (10) ein vom unteren, halbkugelförmig ausgebildeten Ende der Welle (5) und einer entsprechend geformten Lagerschale (11) gebildetes Stützlagerist