DE2949037A1

DE2949037A1 - Durchfuehrung zur uebertragung von bewegungen

Info

Publication number: DE2949037A1
Application number: DE19792949037
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Dr. Pierre 8755 Alzenau Flecher
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1979-12-06
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1981-06-11

Description

Durchführung zur Ubertragung von Bewegungen
Die Erfindung betrifft eine Durchführung zur Übertragung von Bewegungen durch eine Trennwand hindurch in einen von Dämpfen freizuhaltenden Raum mit Hilfe eines Stabes oder einer Welle und mit im Bereich der Durchtrittsöffnung liegenden, störende Dämpfe anlagernden Flächen.
In vielen Bereichen der Technik, insbesondere in der Vakuumtechnik, besteht die Notwendigkeit, Bewegungen -seien sie linear oder zirkular - in einen Behälter oder Rezipienten zu übertragen, in denen ein Vakuum und/oder besonders reine Bedingungen herrschen.
Aus der DE-OS 14 03 082 ist eine Achslagerung in Hochvakuum-Molekularpumpen bekannt. Bei dieser vorbekannten Durchführung sind zwischen den Wellenlagern in der Gehäusewand der Pumpe und dem unter Vakuum stehenden Arbeitsraum der Pumpe zur Welle hin offene Kammern mit hohlen Wandungen vorgesehen. Diese Wandungen sind von einem Kühlmittel derart durchströmt, daß ihre Temperatur niedriger ist als die niedrigste Temperatur sonst an der Pumpe. Dadurch wird erreicht, daß von den Lagern abdampfendes öl an den Kammerwandungen kondensiert, bevor es in den Arbeitsraum der Pumpe gelangen kann. Nachteilig an einer Achsendurchführung dieser Art ist die generelle Abhängigkeit von einer Kältemaschine sowie die relativ aufwendige Leitungsführung sowohl für die Verbindung der Kammerwandungen mit der Kältemaschine als auch für die Rückführung des kondensierenden Öls.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchführung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der diese Nachteile nicht mehr vorhanden sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die im Bereich der Durchtrittsöffnung liegenden, der Anlagerung störender Dämpfe dienenden Flächen von einem Adsorptionsmaterial gebildet werden. Als Adsorptionsmaterial kann z. B. Aktivkohle, Zeolith u. dgl. Verwendung finden. Der besondere Vorteil einer Durchführung dieser Art liegt darin, daß mit Hilfe des Adsorptionsmittels die in den Bereich der Durchführung gelangenden Dämpfe nahezu vollständig zurückgehalten werden können, d. h., die Leckrate einer erfindungsgemäßen Durchführung kann ohne den Einsatz einer Kältemaschine für praktisch alle störenden Dämpfe extrem klein gehalten werden. Leckraten in der GröBenordnung von 10 9 mbar 1/sec und kleiner können mit der Erfindung in einfacher Weise erreicht werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten, die auch Gegenstand der Unteransprüche sind, sollen anhand von in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Es zeigen: Figur 1 eine Drehdurchführung nach der Erfindung und Figur 2 einen Teilschnitt durch eine Turbomolekularpumpe, in der die Erfindung verwirklicht ist.
In der Figur 1 ist die Behälterwand oder Trennwand, durch die eine Drehbewegung hindurchgeführt werden soll, mit 1 bezeichnet. Der Ubertragung der Drehbewegung dient eine Welle 2, die in einem außerhalb des Behälters gelegenen, nur teilweise dargestellten Gehäuse 3 mittels Lagern 4 gehaltert ist. In dem Gehäuse 3 kann z. B. ein Antriebsmotor für die Welle 2 untergebracht sein.
Das Gehäuse 3 weist einen verjüngten Abschnitt 5 auf, der durch die Öffnung 6 in der Trennwand 1 hindurchtritt und mit einem Außengewinde 7 versehen ist. Die infolge der Verjüngung gebildete Stufe 8 ist mit einer Nut 9 für einen Dichtring 10 versehen. Die Stufe 8 mit dem Dichtring 10 dient der abdichtenden Auflage auf der Trennwand 1. Der Erzeugung der notwendigen Dichtkraft dient bei vorbekannten Drehdurchführungen eine Mutter, die auf den durch die Trennwand 1 hindurchgetretenen Abschnitt 5 des Gehäuses 3 aufschraubbar ist. Diese Aufgabe übernimmt beim Gegenstand des dargestellten Ausführungsbeispieles ein Ring 12, der gleichzeitig die Stirnwand eines zylinderringförmigen, die Welle 2 umgebenden Gehäuses 13 ist. Der Ring 12 ist dazu auf seiner Innenseite mit dem Gewinde 14 ausgerüstet.
Zwischen dem Ring 12 und der Trennwand 1 ist ein weiterer Dichtring 15 angeordnet.
Im Gehäuse 13 ist zwischen zwei vorzugsweise aus Filz bestehenden Ringscheiben 16 und 17 das Adsorptionsmaterial 18 untergebracht. Die zylindrische Außenwand 19 und die der Trennwand 1 abgewandte Stirnseite 20 des Gehäuses 13 sind geschlossen ausgebildet. Die der Welle 2 zugewandte Innenwand 21 des Gehäuses 13 ist zumindest im Bereich des Adsorptionsmaterials 18 sieb- oder netzartig ausgebildet, damit störende Dämpfe zum Adsorptionsmaterial 18 gelangen können.
Heim dargestellten Ausfü.hruncisbeispiel ist die Welle 2 im Bereich des Gehäuses 1 3 mit einem vorzugsweise aufgeschrumpften Schlauch 22 aus Polytetrafluoraethylen versehen.
Zwiscìlen dem Lager 4 un(ì dem Adsorptionsmaterial 18 ist ein bekannter Simmerring i angeordnet.
bei Drehdurchführungen der in Figur 1 dargestellten Art soll im wesentlichen verhindert werden, daß im Be@ @@@ @ sich häufig erwärmenden Lager 4 entstehende Öldämpfe nicht in das Innere eines von der Trennwand 1 gebildeten Behälters oder Rezipienten gelangen können. Diesen Zweck erfüllt - in bekannter Weise - zunächst der Simmerring 23. Sollen jedoch im Behälter oder Rezipienten hochreine Bedingungen oder ein Vakuum aufrechterhalten werden, dann erfüllt der Simmerring diese Aufgabe nur unvollkommen. Deshalb wird entsprechend der vorliegenden Erfindung auf der Innenseite des Rezipienten das Gehäuse 13 mit dem Adsorptionsmaterial 18 angeordnet. Die den Simmerring 23 noch passierenden bldämpfe lagern sich an dem Adsorptionsmaterial 18 an. Der Kunststoffschlauch 21 wirkt als Kriechbarriere. Außerdem ist seine Adsorptionsenergie geringer als die von Metallen, so daß darauf gelangendes Öl leichter verdampft. Die Filzscheiben 16 und 17 halten das Adsorptionsmittel zusammen, vergrößern die abdampfenden Oberflächen und fangen gelegentliche Tropfen, die beim Filmriß auftreten können (z. B. bei zu hohen Anfahrbeschleunigungen), auf.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt einen Teil einer Turbomolekularpumpe 29 mit einem Motorraum 30 und einem Arbeitsraum 31, in dem sich der Rotor 32 und der Stator 33 befinden. Die wieder mit 2 bezeichnete Welle ist mittels der Lager 34 und 35 in den Wandungen des Motorraumes 30 gehaltert. Zur Schmierung der Lager ist ein ölbehälter 36 vorgesehen, in den das untere Ende der Welle 2 hineinragt. Der Förderung des Öls zu den Lagern 34 und 35 dient eine zentrale Bohrung 37 in der Welle 2.
Um das Hindurchtreten voll Dämpfen durch die mit 1 bezeichnete Trennwand zwischen denl Motorraum 30 urid dem Arbeitsraum 31 zu verhindern, ist das Gehäuse 13 nlit dem A;ls(>ry)-tionsmateriaì 18 arbeitsraunlseitig auf der rrennwalld 1 lösbar befestilzt, z. 11. auf(leschraubt.
Das Gehäuse 13 kann - bezogen auf eine durch die Achse der Welle 2 hindurchgehenden Ebene - zweiteilig ausgebildet sein, so daß Montage und Demontage einfach sind. Einrichtungen dieser Art können als Wegwerfpackung ausgebildet sein, so daß ein langwieriges Regenerieren nicht erforderlich ist.
Leerseite

Claims

Durchführung zur Ubertragung von Bewegungen Ansprüche Durchführung zur Ubertragung von Bewegungen durch eine Trennwand hindurch in einen von Dämpfen freizuhaltenden Raum mit Hilfe eines Stabes oder einer Welle und mit im Bereich der Durchtrit£söffnung liegenden, störende Dämpfe anlagernden Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß die der Anlagerung störender Dämpfe dienenden Flächen von einem Adsorptionsmaterial (18) gebildet werden.
2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von Dämpfen freizuhaltenden Seite der Trennwand (1) eine die Welle (2) oder den Stab umgebende Schicht aus Adsorptionsmaterial (18) vorgesehen ist.
3. Durchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab oder die Welle (2) im Bereich des Adsorptionsmaterials (18) eine Kunststoffbeschichtung (22), vorzugsweise aus Polytetrafluoraethylen, aufweist.
4. Durchführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (18) innerhalb eines die Welle (2) oder den Stab etwa koaxial umgebenden, zylinderringförmigen Gehäuses (13) mit einer geschlossenen Außenwand (19) und einer sieb- oder netzartigen Innenwand (21) untergebracht ist.
5. Durchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (18) zwischen ringförmigen Scheiben (16, 17) aus Filz oder einem ähnlichen saugfähigen Material gehaltert ist.
6. Durchführung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Unterbringung des Adsorptionsmaterials (18) dienende Gehäuse (13) in einer etwa durch die Achse der Welle (2) oder des Stabes gehenden Ebene geteilt ist.
7. Durchführung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Aufnahme des Adsorptionsmaterials (18) dienende Gehäuse (13) lösbar an der Trennwand (1) befestigt ist.
8. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer im Bereich der Trennwand gelagerten, der Übertragung von Drehbewegungen dienende Welle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lager (4) und dem Adsorptionsaaterial (18) zusätzlich ein an sich bekannter Simmerring (23) vorgesehen ist.
9. Turbomolekularpumpe mit einem Arbeitsraum, einem notorraum und einer in der Trennwand zwischen dem Arbeitsraum und dem Motorraum gelagerten Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung der Welle (2) durch die Trennwand (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gestaltet ist.