DE2853742A1 - Turbo-molecular vacuum pump with two=part rotor spindle - has solid lubricant ejected from spindle interior towards top and bottom bearings - Google Patents
Turbo-molecular vacuum pump with two=part rotor spindle - has solid lubricant ejected from spindle interior towards top and bottom bearingsInfo
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Abstract
Description
] naohgerbohtI ] naohg prosciuttoI
78.03978.039
LEYBOLD-HERAEUS GMBH Köln-BayentalLEYBOLD-HERAEUS GMBH Cologne-Bayental
TurbomolekularvakuumpumpeTurbo molecular vacuum pump
Di'e Erfindung betrifft eine Turbomolekularvakuumpumpe mit einem vorzugsweise zweifach gelagerten Rotor, wobei mindestens eines der beiden Lager ein fettgeschmiertes Wälzlager ist.The invention relates to a turbomolecular vacuum pump with a preferably dual-bearing rotor, at least one of the two bearings being a grease-lubricated roller bearing.
Rotoren von Tpbomolekularvakuumpumpen erreichen Drehzahlen bis zu 60 000 Umdrehungen/Min. Wesentliche Voraussetzung dabei ist eine einwandfreie Schmierung der Lager.Rotors of Tpbomolecular vacuum pumps reach speeds of up to at 60,000 revolutions / min. An essential prerequisite for this is proper lubrication of the bearings.
Es sind Turbomolekularpumpen bekannt (DBGM 7 121 095 und US-PS 3 877 546) , bei denen die Wälzlager der Rotorwelle mit einer ölumlaufschmierung versehen sind. Dazu weist die Rotorwelle einen zentralen ölförderkanal auf, in dem das Ol von einem Sumpf zu den Wälzlagern geführt wird. Von dort aus tropft überschüssiges öl in den Sumpf zurück. Bei einer Schmierung dieser Art ist es schwierig, die den Lagern zugeführte ölmenge richtig zu dosieren. Darüberhinaus besteht der Nachteil, daß eine Pumpe dieser Art nur in einer Einbaulage, nämlich mit vertikal angeordneter Rotorwelle , betrieben werden kann.Turbomolecular pumps are known (DBGM 7 121 095 and US Pat. No. 3,877,546) in which the roller bearings of the rotor shaft are provided with circulating oil lubrication. For this purpose, the rotor shaft a central oil delivery channel, in which the oil from a Sump is led to the rolling bearings. From there, excess oil drips back into the sump. When lubricating this It is kind of difficult to get the amount of oil fed to the bearings correctly to dose. Furthermore, there is the disadvantage that a pump of this type can only be installed in one position, namely with a vertically arranged position Rotor shaft, can be operated.
Weiterhin ist eine fettgeschmierte Turbomolekularpumpe bekannt geworden. Bei dieser Turbomolekularpumpe mündet in jeden Wälzlagerraum, und zwar von unten etwa in Höhe des Käfigs, ein Schmier-Furthermore, a grease-lubricated turbo molecular pump is known become. With this turbo-molecular pump, a lubricant flows into each roller bearing space, from below approximately at the level of the cage.
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mittelkanal, der seitlich nach außen geführt ist und über den mittels eines spritzenartigen Werkzeugs Schmierfett in den Lagerraum eingebracht werden kann. Nachteilig bei dieser Lösung \ ist, daß bei einer Nachschmierung|äas in den Lagerraum eintretende Schmierfett nicht immer an die zu schmierenden Stellen - Wälzelemente, Berührungsbereiche zwischen Käfig und Laufringen gelangt. Ursache dafür ist, daß die Eintrittsstelle des Fettes in den Lagerraum relativ weit von dieserjzu. schmierenden Stellen entfernt ist. Eine sichere Schmierung dadurch zu erreichen, daß relativ viel Fett eingespritzt wird, ist nicht möglich, da eine Überschmierung der Lager deren Laufeigenschaften stark beeinträchtigt. Die Gefahr, daß ein Lager trotz durchgeführter Schmierung defekt geht, ist deshalb bei dieser Pumpe noch relativ groß'. central channel, which is led laterally to the outside and via which lubricating grease can be introduced into the storage room by means of a syringe-like tool. The disadvantage of this solution is that, during relubrication, the lubricating grease entering the bearing space does not always reach the points to be lubricated - rolling elements, contact areas between the cage and the races. The reason for this is that the entry point of the fat into the storage room is relatively far from this. lubricating points is removed. It is not possible to achieve reliable lubrication by injecting a relatively large amount of grease, since over-lubrication of the bearings greatly impairs their running properties. The risk of a bearing becoming defective in spite of having been lubricated is therefore still relatively high with this pump .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Turbomolekularpumpe der eingangs genannten Art zu gestalten, daß eine sichere Schmierung in einfacher Weise möglich ist, so daß die Gefahr defekt gehender Lager wesentlich verringert und dadurch die Betriebssicherheit der Pumpe beträchtlich erhöht ist.The present invention is based on the object of a turbo molecular pump to make the type mentioned that safe lubrication is possible in a simple manner, so that the risk of defective bearings is significantly reduced and thereby the operational safety of the pump is considerably increased.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurchgelöst, daß dem oder den fettgeschmierten Wälzlagern der Turbomolekularpumpe ein zentralgelegener Fettzuführungsraum zugeordnet ist, der über mindestens je einen Kanal mit jedem Wälzlagerraum in Verbindung steht. Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Pumpe können die Fetteintrittsstellen wesentlich näher bei den Wälzelementen oder den anderen zu schmierenden Bereichenjangeordnet sein, so daß deren Schmierung immer dann, wenn Fett durch den Zuführungsraum und die Verbindungskanäle eingepreßt wird, mit Sicherheit gewährleistet ist. Die Gefahr, daß Lager mangels ausreichender Schmierung defekt gehen, ist also weitestgehend beseitigt.According to the invention this object is achieved in that the or the grease-lubricated rolling bearings of the turbo molecular pump are assigned a centrally located grease supply space, which over at least one channel is connected to each roller bearing room. With a pump designed in this way, the Grease entry points can be arranged much closer to the rolling elements or the other areas to be lubricated, so that their lubrication is always guaranteed with certainty when grease is pressed in through the supply space and the connecting channels is. The risk of bearings failing due to insufficient lubrication is thus largely eliminated.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:Further advantages and details of the invention will be based on FIG Exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 1 to 3 are explained. Show it:
Figur 1 eine Turbomolekularpumpe nach der Erfindung mitFigure 1 with a turbo molecular pump according to the invention
einem von einer zentralen Welle getragenen Rotor; Figur 2 eine Turbomolekularpumpe nach der Erfindung mit einem glockenförmigen, einenjzentralen Zapfena rotor carried by a central shaft; Figure 2 with a turbo molecular pump according to the invention a bell-shaped, central pin
übergreifenden Rotor und
Figur 3 nochmals das zentrale Element (Welle, Zapfen) mit einer besonderen Möglichkeit der Fettzuführung.overlapping rotor and
Figure 3 again the central element (shaft, pin) with a special possibility of grease supply.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind der Rotor mit 1, seine Schaufeln mit 2, die Rotorwelle mit 3 und ihre fettgeschmierten Wälzlager mit 4 und 5 bezeichnet. Gehäuseseitig sind die Lager 4 und 5 mit ihren Lagerringen 6 und 7 in einem Ständer (8).bzw. in der Bodenplatte 9 gehaltert. Wellenseitig sind keine besonderen Lagerringe vorgesehen. Die Laufnuten 10 bzw. 11 der kugelförmigen Wälzelemente 12 bzw. 13 in den Käfigen 14 bzw. 15 sind in die Welle 3 selbst eingefräst, d.h., der wellenseitige Lagerring und die Welle 3 sind einstückig ausgebildet. Die Bodenplatte 9 ist Bestandteil eines weiterhin nicht dargestellten Gehäuses der Turbomolekularvakuumpumpe, welches auch den ebenfalls nicht dargestellten Stator trägt. In Verlängerung der Welle 3 ist in der Bodenplatte 9 eine mit einem Deckel 16 verschließbare Öffnung 17 vorgesehen, so daß - nach dem Abnehmen des Deckels 16 - das Ende der Welle 3 mit einem Werkzeug erreichbar ist. Der Ständer 8 dient der Halterung des Rotors 18 des Antriebsmotors 19, dessen Rotor auf der Welle 3 befestigt ist.In the embodiment of Figure 1, the rotor with 1, his Blades with 2, the rotor shaft with 3 and their grease-lubricated roller bearings with 4 and 5. The bearings 4 are on the housing side and 5 with their bearing rings 6 and 7 in a stand (8) .bzw. held in the base plate 9. There are no special ones on the shaft side Bearing rings provided. The grooves 10 and 11 of the spherical rolling elements 12 and 13 in the cages 14 and 15 are in the Shaft 3 is milled in itself, i.e. the bearing ring on the shaft side and the shaft 3 are formed in one piece. The bottom plate 9 is Part of a housing of the turbomolecular vacuum pump, which is also not shown, and which is also not shown Stator wears. As an extension of the shaft 3, in the base plate 9 there is an opening 17 that can be closed by a cover 16 provided so that - after removing the cover 16 - the end of the shaft 3 can be reached with a tool. The stand 8 is used the mounting of the rotor 18 of the drive motor 19, the rotor of which is fastened on the shaft 3.
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In der Welle 3 ist der erfindungsgemäße Fettzuführungsraum 21 vorgesehen. Er wird von einer bis in den Bereich des Wälzlagers 4 reichenden Sackbohrung 22 gebildet, die über jeweils zwei Verbindungskanäle 23 bzw. 24 mit den Wälzlagerräumen 25 bzw. 26 in Verbindung steht. Mit Hilfe von nicht näher bezeichneten Abdeckscheiben jeweils oberhalb und unterhalb der Wälzlager 4,5 sind die Wälzlagerräume 25 und 26 gegenüber ihrer Umgebung weitgehend abgeschlossen.The grease supply space 21 according to the invention is provided in the shaft 3. It is formed by a blind hole 22 reaching into the area of the roller bearing 4, each of which has two connecting channels 23 and 24 with the roller bearing spaces 25 and 26 in Connection. With the help of unspecified cover disks Above and below the roller bearings 4, 5, the roller bearing spaces 25 and 26 are largely relative to their surroundings closed.
Im Bereich des Wälzlagers 5 weist die Sackbohrung 22 einen erweiterten Durchmesser auf. Zum Verschluß der Sackbohrung dient ein in diesen erweiterten Abschnitt einschraubbarer Gewindestift Die zugehörigen Gewinde sind mit 28 bezeichnet. Der Gewindestift 27 weist einen in den engeren Teil der Sackbohrung 22 bis in die Nähe des Wälzlagers 4 reichenden Stempel 29 auf. Dadurch entsteht im Bereich des Wälzlagers 5 ein ringzylinderförmiger Teilraum 30 und im Bereich des Wälzlagers 4ein zylinderförmiger Teilraum 31. Die Abmessungen der stufenförmigen Sackbohrung 22 und des Gewindestiftes 7 mit dem Stempel 29 sind so gewählt, daß die Höhe und die Volumina der Teilräume 30 und 31 bei jeder Stellung des Gewindestiftes 27 gleich sind.In the area of the roller bearing 5, the blind bore 22 has an enlarged one Diameter on. A threaded pin that can be screwed into this enlarged section is used to close the blind bore The associated threads are denoted by 28. The threaded pin 27 has one in the narrower part of the blind hole 22 to the Near the roller bearing 4 reaching punch 29. This creates In the area of the roller bearing 5, an annular cylinder-shaped sub-space 30 and in the area of the roller bearing 4 a cylindrical subspace 31. The dimensions of the step-shaped blind bore 22 and of the threaded pin 7 with the punch 29 are chosen so that the height and the volumes of the subspaces 30 and 31 for each position of the threaded pin 27 are the same.
Zur Schmierung der Wälzlager 4 und 5 der Turbomolekularpumpe wird in den Teilräumen 30 und 31 befindliches Fett durch Eindrehen des Gewindestiftes 27 in die Sackbohrung 22 durch die Verbindungs kanäle 23 bzw. 24 in die Wälzlager 4 bzw. 5 gepreßt. Von der Anzahl der durchgeführten Umdrehungen hängt es ab, wie groß die eingepeßteThe turbo molecular pump is used to lubricate the rolling bearings 4 and 5 in the sub-spaces 30 and 31 located fat by screwing the threaded pin 27 into the blind hole 22 through the connecting channels 23 and 24 pressed into the roller bearings 4 and 5, respectively. The number of revolutions carried out determines how large the number of revolutions is
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Fettmenge ist. Dadurch, daß die Teilräume 31 und 30 gleiches Volumen und gleiche Höhe haben, wird jeweils immer die gleiche · Menge Fett in die Lager 4 und 5 eingespritzt Pine genaue Dosierung ist deshalb möglich. Da die Verbindungskanäle 23 und in unmittelbarer Nähe der Wälzelemente 12 und 13 in die Wälzlagerräume 25 und 26 münden, ist ihre Schmierung auch beim Einspritzergeringer Fettmengen mit Sicherheit gewährleistet. Damit sich beim Drehen des Gewindestiftes 27 die Welle 3 mitdreht, weist das untere Wellenende noch einen Schlitz 32 für das Ansetzen eines angepaßten Werkzeuges auf.Amount of fat is. Because the subspaces 31 and 30 are the same Have the same volume and height, the same amount of fat is always injected into bearings 4 and 5 Pine exact Dosage is therefore possible. Since the connecting channels 23 and in the immediate vicinity of the rolling elements 12 and 13 in the rolling bearing spaces 25 and 26 open, their lubrication is guaranteed even when injecting small amounts of grease. In order to If the shaft 3 rotates when the threaded pin 27 is turned, the lower shaft end also has a slot 32 for attachment an adapted tool.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt eine Turbomolekularvakuumpumpe mit einem feststehenden Zapfen 40, der mittels der Wälzlager 4 und 5 den Rotor 1 trägt. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht also darin, daß die erfindungsgemäße Schmiervorrichtung in dem ruhenden Zapfen 40 untergebracht sind. Ihr Aufbau ist sonst identisch mit dem zu Figur 1 beschriebenen Aufbau. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.The exemplary embodiment according to FIG. 2 shows a turbomolecular vacuum pump with a stationary pin 40 which carries the rotor 1 by means of the roller bearings 4 and 5. The main difference compared to the embodiment of Figure 1 is that the lubricating device according to the invention in the resting Pin 40 are housed. Otherwise their structure is identical to the structure described for FIG. Same parts are with the same reference numerals.
Beim Antriebsmotor 19 sind Stator und Rotor vertauscht, d.h. an dem Zapfen 40 ist der Stator 18 gehaltert, während der Rotor des Antriebsmotors 19 am Rotor 1 der Turbomolekularvakuumpumpe gehaltert ist. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß die Nachschmierung einer solchen Pumpe auch während des Betriebs möglich ist.In the case of the drive motor 19, the stator and rotor are interchanged, i.e. the stator 18 is held on the journal 40, while the rotor of the drive motor 19 is supported on the rotor 1 of the turbomolecular vacuum pump. There is a major advantage of this solution in that relubrication of such a pump is also possible during operation.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie durch die stufenförmige Sackbohrung 22 und die Verbindungskanäle 23 bzw. 24 den iiülzlagern 4 bzw. 5 Fett zugeführt werden kann. Das zentraleFigure 3 shows a further possibility, such as the step-shaped Blind bore 22 and the connecting channels 23 and 24 can be fed to the iiülzlagern 4 and 5 respectively. The central one
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Element mit der Sackbohrung 22 soll dabei entweder die Rotorwelle 3 nach Figur T oder der Zapfen 40 nach Figur 2 sein.Element with the blind hole 22 should either be the rotor shaft 3 according to FIG. T or the pin 40 according to FIG.
Der Zuführung des Fettes dient eine der stufenförmigen Sackbohrung 22 angepaßte Spritze 42. Die äußeren Abmessungen des Spritzengehäuses 43 entsprechen den inneren Abmessungen der Sackbohrung 22. In Höhe der Verbindungskanäle 23 und 24 weist das Spritzengehäuse 43 Fettaustrittsöffnungen 44 bzw. 45 auf. Der Kolben 4* ist - wie die Sackbohrung 22 und das Spritzengehäuse ebenfalls stufenförmig ausgebildet.Dadurch entstehen in Höhe des Wälzlagers 5 ein ringzylinderförmiger Fettvorratsraum 46 und in Höhe des Wälzlagers 4 ein zylinderförmiger Fettvorratsraum 47, aus dem durch Niederdrücken des Kolbens 44 Fett durch die Verbindungskanäle 23 und 24 ausgedrückt und dem Wälzlager 4 bzw. 5 zugeführt werden kann, Volumen und Höhe der Fettvorratsräume 46 und 47 sind wieder gleich, so daß die ausgedrückten Fettmengen ebenfalls- gleich sind. Um die angespritze Fettmenge dosieren zu können, weist die Spritze 42 zweckmäßig eine nicht dargestellte Maßeinteilung auf. Natürlich kann der Kolben 4| auch in der Art des Gewindestiftes 27 nach den Figuren 1 und 2 gestaltet sein.One of the stepped blind holes is used to feed the grease 22 adapted syringe 42. The outer dimensions of the syringe housing 43 correspond to the inner dimensions of Blind bore 22. At the level of the connecting channels 23 and 24, the syringe housing 43 has grease outlet openings 44 and 45, respectively. Of the Piston 4 * is - like the blind bore 22 and the syringe housing also stepped, creating a height of the roller bearing 5, an annular cylinder-shaped grease storage space 46 and, at the level of the roller bearing 4, a cylindrical grease storage space 47, from which fat is expressed through the connecting channels 23 and 24 by pressing down the piston 44 and the roller bearing 4 and 5 can be supplied, the volume and height of the fat storage spaces 46 and 47 are again the same, so that the expressed Amounts of fat are also the same. In order to be able to dose the injected amount of fat, the syringe 42 is expedient a graduation, not shown. Of course, the piston 4 | also in the manner of the threaded pin 27 according to the figures 1 and 2 be designed.
9-3-0OA 0/00 039-3-0OA 0/00 03
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |