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Hochvakuummolekularpumpe Die Erfindung betrifft eine Ilochvakuummole=
kularpumpe. In der Technik werden derartige Pumpen für verschiedene Zwecke verwendet,
z. B. zum Aufrechterhalten eines Vakuums bei Elektronenmikroskopen oder bei Elektronenröhren.
Die bekannten Pumpen sind im allgemeinen entweder als Diffusionspumpen, beispielsweise
Quecksilber-oder Öldiffusionspumpen, oder als Pumpen ausgebildet, bei denen das
Vakuum durch gegenseitige Verdrängung zweier Körper, nämlich eines Läufers zum Ständer,
erzeugt wird. Auf diese Art der Hochvakuumpumpen nimmt die Erfindung Bezug.
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Derartige Pumpen weisen in bekannter Ausgestaltung einen Läufer und
einen Ständer auf, .die sich beide konzentrisch eng umschließen und deren Umschlieflungsfläche
kegelförmig gestaltet ist. In einem dieser Teile ist an der Umschließungsfläche
eine nach dieser Fläche hin sich öffnende wendellinienförmige Pumpennut vorgesehen,
die einen gegen die Saugseite hin sich vergrößernden Querschnitt aufweist.
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Erfindungsgemäß wird bei dieser Bauart der Hocbvakuummolekularpumpe
der Boden dieser wendellinienförmigen Pumpennut in der Weise ausgebildet, daß er
stets im gleichen Abstand von der Umdrehungsachse liegt. Diese Bauart ermöglicht
es, die Nut auf einfache Weise sehr genau anzubringen und dies mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln, indem die Nut nach Aufspannung des mit dieser Nut zu versehenden
Teils auf eine Dre'hban'k durch spanabhebende Bearbeitung erzeugt
und
dadurch erreicht wird, daß der Boden in der gewünschten Weise in stets gleichbleibendem
Abstand von der Umdreliungsac'hse verbleibt.
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Diese Ausführung der Nut ist gegenüber den bekannten Bauarten, bei
denen der Abstand des Nutbodens von der Umdrehungsachse einen sich ändernden Abstand
aufweist, neu. Bei der bekannten Bauart bedingt die Herstellung der Nut größere
Aufwendungen und Erschwerungen.
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Statt Läufer und Ständer sich einmal konzentrisch eng umschließen
zu lassen, kann es von Vorteil sein, den Läufer und/oder den Ständer in der Weise
auszubilden, daß der eine Teil an mehreren ineinanderliegenden Kegelmantelflächen
von dem anderen Teil umschlossen ist, wobei dann in jeder der kegelförmig verlaufenden
Umschließungsflächen eine wendellinienförmige Pumpennut vorgesehen ist, deren Boden
jeweils im gleichen Abstand von der Umdrehungsachse liegt. Dieses mehrseitige Umschließen
des einen Teils durch den anderen umfaßt auch eine Bauart, bei welcher beide Teile
mit mehreren sich in Richtung der Umdrehungsachse erstreckenden, sich umschließenden
Schenkeln versehen sind, die an kegelförmig verlaufenden Umschließungsflächen nahe
beieinander liegen und bei denen die Böden der wendellinienförmigen Pumpennuten
jeweils in gleichbleibendem Abstand von der Umdrehungsachse liegen. Durch eine solche
Bauart kann die Pumpenleistung verdoppelt oder z. B. vervierfacht werden, ohne daß
die Länge der Hochv akuummelokularpumpe vergrößert zu werden braucht und ohne daß
auch der Durchmesser dieser Pumpe übermäßig ansteigt.
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Die Figuren der Zeichnung stellen schematisch eine Ausführungsform
der Hochv akuummolekularpumpe nach der Erfindung dar.
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Fig. i ist ein Schnitt durch eine Hochvaküummolekularpumpe, die mit
einem Läufer i versehen ist. Dieser Läufer ist mit einer nach einer Seite zu geöffneten
Kammer 2 versehen. Die Mantelwand des Läufers i ist sowohl auf der Innen- als auch
auf der Außenseite kegelförmig gestaltet. Die Hochvakuummolekularpumpe ist mit zwei
Ständern 3 und 4. versehen. Diese Ständer haben je eine schraubenlinienförmige Pumpennut
5 bzw. 6. Diese Pumpennuten können auf einfache Weise in den Ständern angebracht
werden, da der Boden jeder Nut von der Achse I-1 des Läufers gleichen Abstand hat.
Die Nuten weisen einen nach der Ansaugseite der Hochvakuummolekularpumpe zu größer
werdenden Querschnitt auf. Dieser kann sich durch den kegelförmigen Verlauf der
Umschließungsflächen ergeben. Das abzupumpende Mittel wird in Richtung der Achse
des Läufers den Nuten zugeführt. Die Zufuhr erfolgt durch einen Kanal
7; die Ableitung des abgepumpten Mittels erfolgt durch einen Kanal B. Die
Kammer 2 im Läufer i ist als Vorv akuumraum wirksam. Dieser Raum steht durch die
Öffnungen g mit dem Kanal 8 in Verbindung. Der Läufer ist mit einer Welle io verseben,
die sowohl am oberen Ende als auch am unteren Ende in einem Kugellager i i bzw.
12 gelagert ist. Das Kugellager 12 ruht- auf einer in axialer Richtung verschiebbaren
Buchse 13 auf, die von einer Feder i¢ gegen den Läufer gedrückt wird. Das Kugellager
i i wird am oberen Ende des Läufers unter Zuhilfenahme eines Stellbolzens 15
gehalten. Am unteren Ende des Läufers i ist der Anker 16 eines Elektromotors befestigt.
Um diesen Anker herum ist der Ständer 17 angebracht.
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Die Moleküle des im Hochväkuumraum am oberen Ende der Molekularpumpe
befindlichen Mittels werden infolge der Umdrehung des Läufers in die Nuten 5 und
6 befördert, wodurch am oberen Ende der Pumpe im Kanal 7 ein Vakuum entsteht. Der
Schlitzabstand zwischen der Mantelwand des Läufers i und den Ständern 3 und 4. kann
unter Zuhilfenahme des Stellbolzens. 15 beliebig eingestellt werden-.-- Wenn der
Druck auf der Hochv akuumseite plötzlich zunimmt, wird dies zur Folge haben, daß
der Läufer in axialer Richtung belastet wird. Infolge dieser Druckzunahme wird sich
der Läufer etwas in axialer - Richtung verschieben können, wodurch die Feder 14
etwas zusammengedrückt wird. Infolge dieser Verschiebung nimmt der Schlitzabstand
zwischen dem Läufer und den Ständern zu, so daß ein Druckaustausch zwischen der
Hochvakuumseite und der Niedervakuumseite stattfinden kann. Dadurch wird dann der
Läufer durch die Spannung der Feder 1q. wieder in seine ursprüngliche Lage zurückbewegt,
so daß die Pumpe unmittelbar danach im Hochvakuumraum wieder den erwünschten Unterdruck
erzeugen kann. Die Hochvakuummolekularpumpe hat bei der Bauart nach der Figur die
doppelte Leistung der bisher bekannten Molekularpumpen, obgleich die Länge dieser
Hochvakuummolekularpumpe der Länge einer Hochvakuummolekularpumpe der bisher bekannten
Art entspricht.
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Die Hochvakuummolekularpumpe nach diesen Figuren hat Ständer, die
nur mit einem einzigen Wendelelement versehen sind. Es ist ersichtlich, daß es bei
diesen Ausführungsformen oft erwünscht sein wird, die Ständer nicht mit einem, sondern
mit zwei oder mehreren Wendelelementen zu versehen; dies ermöglicht es, bei der
gleichen Baulänge eine größere Anzahl von Nuten, z. B. 3, .I oder mehr, vorzusehen.
Infolgedessen wird die Leistung der Pumpe verdrei-, vervier- oder vermehrfacht,
obgleich trotzdem die Bemessung der Pumpe nicht oder nahezu nicht geändert zu werden
braucht.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist mit
einer schraubenlinienförmigen Pumpennut versehen. Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform
einer wendellinienförmigen Pumpennut dar. Die wendellinienförmige Nut ist aus einer
Anzahl zur Achse II-II des Läufers senkrechter Nuten 2i zusammengesetzt. Diese Nuten
stellen durch die schrägen Kanäle 22 miteinander in Verbindung. Auf diese Weise
entsteht eine wendellinienförmige Pumpennut.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen sind die Pumpennuten im Ständer
angebracht; sie können jedoch auch im Läufer angebracht werden.