DE2555902B2

DE2555902B2 - Oelschmierungseinrichtung fuer die waelzlager einer turbomolekularpumpe

Info

Publication number: DE2555902B2
Application number: DE19752555902
Authority: DE
Inventors: Willi Ing(grad) 6333 Braunfels Fabel Ludwig Ing(grad) 6331 Steindorf Holß Kurt 6331 Volpertshausen Becker
Original assignee: Arthur Pfeiffer-Vakuumtechnik Wetzlar GmbH, 6334 Aßlar
Priority date: 1975-12-12
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2555902A1

Description

Die Erfindung betrifft eine ölschmierungseinrichtung für die Wälzlager einer Turbomolekularpumpe, deren Ansaugöffnung axial angeordnet ist und die in allen Lagen betrieben werden kann.

Turbomolekularpumpen mit axial angeordneter Ansaugöffnung sind bekannt, jedoch haben alle Konstruktionen, die mit ölgeschmierten Wälzlagern betrieben werden, den Nachteil, daß sie beim Betrieb vertikal angeordnet werden müssen. Die Folge ist, daß zum Anschluß an einen z. B. für horizontalen Durchfluß orientierten Flansch ein teures Winkelstück verwendet werden muß, das einen erheblichen Saugvermögensverlust zur Folge hat und eine zusätzliche Dichtung notwendig macht.

Der Grund des Nachteils bei den bekannten Turbomolekularpumpen ist die Konzeption, der ölschmierung der Lager. Diese werden durch einen ölkreislauf geschmiert, der zugleich die Aufgabe hat, die Reibungswärme aus den Lagern abzuführen. An der tiefster· Stelle der Pumpe befindet sich ein ölsammelgefäß, aus welchem öl durch eine Pumpe zu den Lagern geführt wird. Das aus den Lagern zurückfließende öl so wird gesammelt und dem ölgefäß durch die Schwerkraft wieder zugeführt. Eine solche Anordnung bringt es mit sich, daß die Pumpe nur in senkrechter Lage betrieben werden kann, wie z. B. in der DT-AS 17 28 487 beschrieben.

Es sind Lageranordnungen bekannt, bei denen der ölvorrat in einem das Lager umgebenden mit einem saugfähigen Material gefüllten Gehäuse gehalten wird (US-Patentschrift 22 30 472 und französische Patentschrift Nr. 9 96 226). Diese Anordnungen beziehen sich jedoch auf Gleitlager, bei denen die Zuführung des Schmiermittels zu den Gleitflächen durch die Kapillarkräfte innerhalb des porösen Lagermaterials erfolgt. Solche Konstruktionen sind für Turbomolekuiarpumpen mit ihren hohen Drehzahlen (20.000 bis 50.000/min.) ⁽>5 nicht verwendbar. Es gibt weiterhin Konstruktionen, bei denen innerhalb des Lagers eine Spritzscheibe vorgesehen ist, die dazu dient, aus dem eigentlichen Lager austretendes überflüssiges öl zu dem den ölvorrat enthaltenden porösen saugfähigen Material zurückzuführen (DT-OS 22 01 399).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine ölschmierungseinrichtung für die Wälzlager siner Turbomolekularpumpe der eingangs geschilderten Art anzugeben, welche es gestattet, daß die Turbomolekularpumpe in allen Lagen betrieben wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes Wälzlager von einem Gehäuse umgeben ist. Der freie Raum innerhalb dieses Gehäuses ist mit einem porösen, saugfähigen Material ausgefüllt, welches in seinem Gefüge das zur Schmierung erforderliche öl aufnimmt. Durch die Kapillarwirkung wird das öl in jeder Lage der Pumpe festgehalten. Als poröses Materia! kann z. B. Sintermaterial, Dochtgewebe oder Filz Verwendung finden.

Zur Schmierung des Lagers wird innerhalb des Lagergehäuses ein ölkreislauf erreicht, indem von dem ölaufnehmenden Füllmaterial direkt oder mit Hilfe eines ähnlich geeigneten Materials Brücken zur Lagerwelle hergestellt werden. Die Welle ist an diesen Berührungsstellen konisch ausgebildet, so daß am größten Durchmesser, der sich dann in unmittelbarer Nähe des Lagers befindet, Spritzkanten gebildet werden.

Das über die Brücke an die Welle abgegebene Schmiermittel fließt an der konischen Oberfläche der Welle entlang und wird von der Spritzkante zerstäubt und zwischen Innen- und Außenring des Wälzlagers geschleudert.

Die Schmiermittelabgabe an das Wälzlager kann von einer Seite oder auch von beiden Seiten des Lagers her erfolgen.

Um ein Kriechen des im Gehäuseinneren festgehaltenen Schmiermittels nach außen über die Oberfläche zu unterbinden, ist es vorteilhaft, das Gehäuse aus ölabweisendem Kunststoff herzustellen. Auch eine Beschichtung mit entsprechendem Material erfüllt diesen Zweck. Diese Maßnahme ist vor allem geeignet, das Kriechen des Schmiermittels auf der Welle außerhalb des Lagergehäuses zu verhindern.

Im einzelnen wird die Erfindung anhand der Zeichnung, die eine erfindungsgemäße Turbomolekularpumpe im Längsschnitt darstellt, näher erläutert:

In einem Gehäuse 1 befindet sich der Rotor 2 mit seiner Rotorwelle 3, die durch den Motor 4 angetrieben wird. Die Welle ist durch die Wälzlager 5 und 6 gelagert. Es sei hier nur das Lager 5 näher betrachtet. Durch die Lagerdeckel 7 und 8 wird ein Lagergehäuse gebildet, welches beiderseits der das Lager tragenden Gehäusewand mit den Filzschichten 9 und 10 gefüllt ist. Die tragende Gehäusewand hat rund um das Lager herum Bohrungen 11, die auch mit Filz ausgefüllt sind und für die Verbindung zwischen der oberen und unteren Filzlage sorgen. Die Welle 3 hat Verstärkungen 12 und 13, weiche in der Nähe des Lagers in die Spritzkanten 14 und 15 auslaufen. An den Stellen 16 und 17 hat die Filzfüllung Berührung mit diesen konischen Verstärkungen und gibt dort das öl an die Welle ab, von wo aus es in das Lager 5 geschleudert wird. In diesem Beispiel hat die Filzfüllung direkt mit der Verstärkung auf der Welle Berührung. Die Übertragung des Öles kann auch insbesondere bei Verwendung von Sintermaterial durch Zwischenschaltung eines Dochtes erfolgen.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine solche Turbomolekularpumpe in jeder Lage im Raum an dem Rezipienten angeflanscht werden kann und daß ein Ölsammclgefäß und eine ölpumpe vermieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. ölschmierungseinrichtung für die Wälzlager einer Turbo-Molekularpumpe mit axial angeordneter Ansaugöffnung, bei welcher in einem Pumpengehäuse (1) ein Rotor (2) mit der Welle (3) durch die Wälzlager (5 und 6) im Gehäuse gelagert ist; dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lager (5 und 6) von einem Gehäuse (7 und 8) umgeben ist, dessen freier Innenraum mit einem saugfähigen, ölgetränkten Material (10) ausgefüllt ist, welches mit der Weile Berührung hat, so daß diese mit öl benetzt wird, wobei die Berührungsstellen (17) der Welle in der Weise konisch gestaltet sind, daß in unmittelbarer Nähe der Lager (5 und 6) eine Spriizkame (15) gebildet wird.
2. ölschmierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse aus einem ölabweisenden Kunststoff besteht oder mit einem ölabweisenden Kunststoff beschichtet ist.
3. ölschmierungseinrichtung nach den Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle in der Umgebung des Lagers mit ölabweisendem Kunststoff beschichtet ist.

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