DE3725164A1 - Molekularpumpe - Google Patents
MolekularpumpeInfo
- Publication number
- DE3725164A1 DE3725164A1 DE19873725164 DE3725164A DE3725164A1 DE 3725164 A1 DE3725164 A1 DE 3725164A1 DE 19873725164 DE19873725164 DE 19873725164 DE 3725164 A DE3725164 A DE 3725164A DE 3725164 A1 DE3725164 A1 DE 3725164A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- molecular pump
- slope
- pump according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/044—Holweck-type pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Molekularpumpe mit einem
eine Pumpenkammer mit einer Einlaß- und einer Auslaß
öffnung enthaltenden Stator und einem in der Pumpenkam
mer drehantreibbar angeordneten Rotor und mit Prallflä
chen an Rotor und Stator, die geeignet sind, durch wie
derholte Reflexion aufprallender Moleküle diesen Mole
külen eine von der Einlaß- zur Auslaßöffnung führende
Bewegung aufzuzwingen.
Molekularpumpen sind Vakuumpumpen, die bei Drücken von
10-3 mbar und kleiner eingesetzt werden können. Bei die
sen Drücken sind die verbliebenen Gasmoleküle voneinander
unabhängig. Sie schwirren aufgrund ihrer Wärmebewegung
nach allen Richtungen im Vakuumraum herum und werden beim
Auftreffen auf feste Wände wie Billardbälle reflektiert.
Diese Eigenschaften machen sich Molekularpumpen mit an
getriebenen Rotoren zunutze, die so beschaffen sind, daß
durch die Umfangsbewegung des Rotors und durch die Nei
gung entsprechend eingestellter Prallflächen die zufällig
in die Pumpenkammer eintretenden Moleküle durch wieder
holten Kontakt mit Rotor und Stator in die Förderrichtung
der Pumpe gezwungen werden und so aus dem zu evakuieren
den Raum entfernt werden.
Bekanntgewordene Molekularpumpen mit Rotor, auch Turbo-
Molekularpumpen genannt, sind aus Gründen der Effizienz
vielstufig aufgebaut, besitzen sehr enge Fertigungstole
ranzen und sind sehr teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige,
einfach aufgebaute und trotzdem zuverlässige Molekular
pumpe mit Rotor zu schaffen, mit der beliebig große För
derhöhen erzielbar sind.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin,
daß Einlaß- und Auslaßöffnung in Richtung der Rotorachse
einen Abstand voneinander aufweisen und daß durch die Sei
tenflächen mindestens eines die Rotorachse schraubenför
mig umlaufenden Steges an mindestens einer der einander
zugewandten Oberflächen von Rotor und Stator Prallflächen
ausgebildet sind.
Eine derartige Molekularpumpe weist einen besonders ein
fachen und damit kostengünstigen Aufbau auf, wobei durch
ein hohes Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Rotors
eine beliebig große Förderhöhe erzielbar ist.
Der Rotor dient dabei in erster Linie dazu, die in den
Bereich zwischen Rotor und Stator eindringenden Moleküle
zu beschleunigen, während die Prallflächen an Rotor und/
oder Stator die Aufgabe besitzen, durch mehrfache Refle
xion den Molekülen eine allgemeine Bewegungsrichtung auf
zuzwingen, die geeignet ist, sie von der Einlaßöffnung
zur Auslaßöffnung zu befördern. Die dieser Aufgabe die
nenden Stege besitzen deshalb in Drehrichtung des Rotors
eine von der Einlaß- zur Auslaßöffnung führende Steigung.
Ist sowohl der Rotor als auch der Stator mit einem schrau
benförmig angeordneten Steg versehen, so besteht eine
zweckmäßige Ausbildung darin, daß der am Rotor angeordne
te Steg in Drehrichtung des Rotors eine von der Einlaß
zur Auslaßöffnung führende Steigung aufweist, während
die Steigung des Steges am Stator gegenläufig zur Stei
gung des am Rotor angeordneten Steges ausgebildet ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß der
Rotor mehrgängig mit mehreren Förderstegen versehen ist.
Um möglichst viele der in die Pumpenkammer eintretenden
Moleküle in den Förderprozeß zu zwingen, kann nach einer
vorteilhaften Ausgestaltung die Steigung der Förderstege
an dem der Einlaßöffnung zugewandten Ende des Rotors er
höht sein. Dabei kann die Anordnung auch derart getroffen
sein, daß die Steigung der Förderstege entgegen der För
derrichtung zunimmt. Eine besonders zweckmäßige Ausge
staltung ist es dabei noch, daß der stromauf gelegene
Rotorbereich mit größerer Steigung mehr Gänge aufweist
aus der stromab gelegenen Rotorbereich mit geringerer
Steigung.
Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung
wird diese näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch
eine erfindungsgemäß ausgebildete Mole
kularpumpe,
Fig. 2 einen schematischen Axialschnitt durch
eine zweite Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Molekularpumpe und
Fig. 3 einen schematischen Axialschnitt durch
eine dritte Ausführungsform.
Ein zu evakuierender Raum 10 ist mit einer Öffnung 12 ver
sehen, an die eine insgesamt mit 14 bezeichnete Molekular
pumpe mit einer Einlaßöffnung 16 angesetzt ist. Diese
Einlaßöffnung 16 ist stirnseitig an einem etwa rohrförmi
gen Stator 18 ausgebildet, der mit seiner anderen Stirn
seite mit einem Motor 20 verbunden ist, der zum Antrieb
eines Rotors 22 dient, der in einer den Stator 18 in
Längsrichtung durchquerenden Pumpenkammer 23 angeordnet
ist. Die gemeinsame Achse der Pumpenkammer 23 und des
Rotors 23 ist mit 21 bezeichnet. In der Nähe des dem Mo
tor zugewandten Endes des Stators 18 ist an dessen Um
fang eine Auslaßöffnung 24 ausgebildet.
Der Rotor besitzt bei der Ausführungsform nach Fig. 1
einen zylindrischen Kern 26, der von einem schraubenför
mig verlaufenden Fördersteg 28 umgeben ist, der sich von
dem der Einlaßöffnung 16 zugewandten Ende des Rotors 22
aus bis zur Auslaßöffnung 24 erstreckt. Beim dargestell
ten Beispiel nimmt die Steigung des Fördersteges 28 in
Förderrichtung allmählich ab. Die Anordnung kann aber
auch derart getroffen sein, daß lediglich in dem der Ein
laßöffnung 16 benachbarten Bereich des Rotors 22 der För
dersteg 28 eine vergrößerte Steigung aufweist.
Der Rotor kann auch mehrgängig mit mehreren Förderstegen
versehen sein, wobei auch die Möglichkeit besteht, den
Rotor 22 nur in dem Bereich mit größerer Steigung mehr
gängig auszubilden.
Im Raum 10 wurde vor dem Ansetzen der Molekularpumpe 14
der Druck bereits auf mindestens 10-3 mbar abgesenkt.
Die verbliebenen Gasmoleküle sind voneinander unabhängig
und bewegen sich frei in allen Richtungen im Raum 10,
was durch Richtungspfeile symbolisch dargestellt ist.
Beim Auftreffen auf in ihrer Bahn befindliche Wände wer
den sie reflektiert, was anhand der Bahn 30 eines ausge
wählten Moleküls näher dargestellt ist.
Im Laufe dieser ungeordneten Bewegungen gelangen Molekü
le in den Anfangsbereich der schraubenförmigen Windung
des Fördersteges 28, wo sie von dessen seitlichen Prall
flächen 32 und 34 bzw. von der lnnenwandung des Stators
18 bzw. der Oberfläche des Kerns 26 reflektiert werden.
Aufgrund der Rotation des Rotors 22 erfolgt die Reflexion
an stets neuen Abschnitten der Prallflächen 32 bzw. 34,
sowie des Stators 18 und des Kerns 26, welche in der Re
gel einen immer geringeren Abstand von der Auslaßöffnung
24 aufweisen, so daß die in den Gewindegang des Rotors
22 eingedrungenen Moleküle von der Einlaßöffnung 16 zur
Auslaßöffnung 24 befördert werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die dem Rotor 22
zugewandte Oberfläche des Stators 18 mit einem schrau
benförmig verlaufenden Steg 36 versehen, dessen Seiten
flächen 38 und 40 als Prallflächen zur Reflexion der Mo
leküle dienen. Zur Beschleunigung der Moleküle in Um
fangsrichtung dient der Rotor 22, dessen Umfangsfläche
mit in Achsrichtung verlaufenden Rillen oder Nuten 42
versehen ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Rotor 22 in
gleicher Weise ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1. Zusätzlich ist auch die dem Rotor 22 zuge
wandte Oberfläche des Stators 18 mit einem schraubenför
mig umlaufenden Steg 36′ versehen, wobei jedoch die
Steigung dieses Steges 36′ gegenläufig zur Steigung des
Steges 28 am Rotor 22 ausgebildet ist. Die von den
Prallflächen 32 und 34 des Rotors 22 reflektierten und
von den Prallflächen 32 zusätzlich beschleunigten Mole
küle werden von den Prallflächen 38′ bzw. 40′ des Sta
tors 18 ebenfalls reflektiert und auf den Rotor 22 zu
rückgeworfen, wobei sie insgesamt in der von der Einlaß
öffnung 16 zur Auslaßöffnung 24 verlaufenden Förderrich
tung bewegt werden.
Claims (8)
1. Molekularpumpe mit einem eine Pumpenkammer
(23) mit einer Einlaß- (16) und einer Auslaßöffnung (24)
enthaltenden Stator (18) und einem in der Pumpenkammer
drehantreibbar angeordneten Rotor (22) und mit Prallflä
chen an Rotor (22) und Stator (18), die geeignet sind,
durch wiederholte Reflexion aufprallender Moleküle diesen
Molekülen eine von der Einlaß- (16) zur Auslaßöffnung (24)
führende Bewegung aufzuzwingen, dadurch gekennzeichnet,
daß Einlaß- (16) und Auslaßöffnung (24) in Richtung der
Rotorachse (21) einen Abstand voneinander aufweisen und
daß durch die Seitenflächen (32, 34; 38, 40; 38′, 40′)
mindestens eines die Rotorachse (21) schraubenförmig um
laufenden Steges (28; 36; 36′) an zumindest einer der
einander zugewandten Oberflächen von Rotor (22) und Sta
tor (18) Prallflächen ausgebildet sind.
2. Molekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß am Rotor (22) ein Steg (28) angeordnet
ist, der in Drehrichtung des Rotors eine von der Einlaß
(16) zur Auslaßöffnung (24) führende Steigung aufweist.
3. Molekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß am Stator (18) ein Steg (36) angeordnet
ist, der in Drehrichtung des Rotors (22) eine von der Ein
laß- (16) zur Auslaßöffnung (24) führende Steigung auf
weist und daß die Umfangsfläche des Rotors (22) mit in
Achsrichtung verlaufenden Rillen (42) oder Nuten verse
hen ist.
4. Molekularpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß am Stator (18) ein Steg (36′) angeord
net ist, dessen Steigung gegenläufig zur Steigung des am
Rotor (22) angeordneten Steges (28) ausgebildet ist.
5. Molekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß Rotor (22) und/oder Stator (18) mehr
gängig mit mehreren Stegen (28; 36; 36′) versehen sind.
6. Molekularpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Ste
ge (28; 36; 36′) an dem der Einlaßöffnung (16) zugewand
ten Ende von Rotor (22) und/oder Stator (18) erhöht ist.
7. Molekularpumpe nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der För
derstege (28; 36; 36′) entgegen der Förderrichtung zu
nimmt.
8. Molekularpumpe nach einem der Ansprüche 6
oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stromauf gele
gene Bereich mit größerer Steigung mehr Gänge aufweist,
als der stromab gelegene Bereich mit geringerer Steigung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873725164 DE3725164A1 (de) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Molekularpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873725164 DE3725164A1 (de) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Molekularpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3725164A1 true DE3725164A1 (de) | 1989-02-16 |
Family
ID=6332650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873725164 Ceased DE3725164A1 (de) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Molekularpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3725164A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4129673A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Leybold Ag | Reibungsvakuumpumpe |
EP0779434A1 (de) * | 1995-12-12 | 1997-06-18 | The BOC Group plc | Verbesserungen in Vakuumpumpen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1010235B (de) * | 1955-04-22 | 1957-06-13 | Arthur Pfeiffer Fa | Molekularpumpe |
DE3526517A1 (de) * | 1984-07-25 | 1986-02-06 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Turbomolekularpumpe |
DE3627642A1 (de) * | 1985-08-14 | 1987-02-26 | Rikagaku Kenkyusho | Vakuumpumpe mit gewindekanal |
-
1987
- 1987-07-29 DE DE19873725164 patent/DE3725164A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1010235B (de) * | 1955-04-22 | 1957-06-13 | Arthur Pfeiffer Fa | Molekularpumpe |
DE3526517A1 (de) * | 1984-07-25 | 1986-02-06 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Turbomolekularpumpe |
DE3627642A1 (de) * | 1985-08-14 | 1987-02-26 | Rikagaku Kenkyusho | Vakuumpumpe mit gewindekanal |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4129673A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Leybold Ag | Reibungsvakuumpumpe |
EP0779434A1 (de) * | 1995-12-12 | 1997-06-18 | The BOC Group plc | Verbesserungen in Vakuumpumpen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0828080A2 (de) | Gasreibungspumpe | |
DE2744366A1 (de) | Laufrad fuer einen radialen turboverdichter | |
DE3822918A1 (de) | Roots-geblaese | |
DE1428277B2 (de) | Zweistufiger Schraubenverdichter der Tandembauart | |
EP1884660A1 (de) | Förderschnecke für Exzenterschneckenpumpe | |
EP0363503B1 (de) | Pumpenstufe für eine Hochvakuumpumpe | |
DE102009021620B4 (de) | Vakuumpumpe | |
EP0995879A1 (de) | Zwillings-Förderschraubenrotoren | |
EP2933497A2 (de) | Vakuumpumpe | |
EP1937980A1 (de) | Rotor für eine strömungsmaschine und eine strömungsmaschine | |
DE19632874A1 (de) | Reibungsvakuumpumpe | |
DE3526517C2 (de) | ||
DE3725164A1 (de) | Molekularpumpe | |
DE19846188A1 (de) | Reibungsvakuumpumpe mit Stator und Rotor | |
EP3032107B1 (de) | Turbomolekularpumpe | |
DE4305023C2 (de) | Flügelradpumpe | |
WO2003031823A1 (de) | Axial fördernde reibungsvakuumpumpe | |
DE2258737A1 (de) | Seitenkanalverdichter | |
DE10018348A1 (de) | Zahnradpumpe, insbesondere für eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe | |
DE10301877A1 (de) | Elektromotor | |
DE2411247A1 (de) | Hochvakuum-molekularpumpe mit zylindertrommel | |
DE2230773A1 (de) | Verdraengermaschine | |
DE10224604A1 (de) | Evakuierungseinrichtung | |
DE4121684C2 (de) | Pumpe | |
DE4325207A1 (de) | Flüssigkeits-Kompressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |