EP0408791B1 - Reibungspumpe mit glockenförmigem Rotor - Google Patents

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EP0408791B1
EP0408791B1 EP89113317A EP89113317A EP0408791B1 EP 0408791 B1 EP0408791 B1 EP 0408791B1 EP 89113317 A EP89113317 A EP 89113317A EP 89113317 A EP89113317 A EP 89113317A EP 0408791 B1 EP0408791 B1 EP 0408791B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
housing part
pump according
cylindrical section
bell
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89113317A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0408791A1 (de
Inventor
Frank Fleischmann
Hans-Peter Dr. Kabelitz
Hans Kriechel
Martin Mühlhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leybold AG filed Critical Leybold AG
Priority to EP89113317A priority Critical patent/EP0408791B1/de
Priority to DE89113317T priority patent/DE58907244D1/de
Priority to US07/554,722 priority patent/US5165872A/en
Priority to JP2190868A priority patent/JP2877914B2/ja
Publication of EP0408791A1 publication Critical patent/EP0408791A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0408791B1 publication Critical patent/EP0408791B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
    • F04D29/644—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the invention relates to a friction pump with the features of the preamble of claim 1.
  • Friction pumps include molecular and turbomolecular pumps.
  • a moving rotor wall and a stationary stator wall are designed and spaced such that the pulses transmitted from the walls to gas molecules located between them have a preferred direction.
  • the rotor and / or stator wall are equipped with thread-like depressions or projections.
  • Turbomolecular pumps have interlocking rows of stator and rotor blades in the manner of a turbine. You need a backing pressure of about 10 ⁇ 2 mbar. In contrast, molecular pumps deliver pressures of up to 10 mbar and more, so that the effort required for generating the forevacuum is considerably less.
  • Friction pumps of the type mentioned at the outset are often used for evacuating chambers in which etching, coating or other vacuum treatment or manufacturing processes are carried out. These processes run the risk of solids getting into the pump. In some processes there is even the possibility that such solids only arise during the compression of the gases, that is, during the passage of the gases to be pumped through the vacuum chamber. Examples are the formation of aluminum chloride in aluminum etching, ammonium chloride in coating processes, etc.
  • the present invention is based on the object the task of designing a friction pump of the type mentioned in such a way that the assembly work required for cleaning the gas delivery channels can be carried out simply and quickly. On the other hand, the risk of contamination of the bearings should be largely eliminated. Finally, the construction of the friction pump should enable measures to prevent the formation of dusts within the gas delivery channels.
  • the pump-active surfaces inside of the stator or first housing part, outside of the rotor
  • the pump-active surfaces are freely accessible and can be cleaned in a simple manner, preferably on site.
  • this unit can only be replaced on site.
  • the vacuum pump is ready for operation again.
  • the defects found on the unit can be remedied by the manufacturer. Complex installation and commissioning measures, such as balancing processes, no longer have to be carried out at the customer's.
  • All of the friction pumps 1 shown in the figures have a first housing part 2.
  • Part of this first housing part 2 is the outer cylinder 3, which is equipped with the flange 4.
  • the friction pump 1 is connected to the recipient to be evacuated either directly or via an attachment flange 5 (only shown in FIG. 5).
  • the friction pumps according to FIGS. 1 to 5 have a second housing part 6, which serves to hold the rotor 7 and the stator of the drive motor 8.
  • the rotor 7 is bell-shaped. It comprises the hub part 9 and the cylindrical section 10.
  • the second housing part 6 projects into the space 11 formed by the bell-shaped rotor 7, in which the Drive motor 8 and at least the upper bearing of the two rotor bearings 12 is located.
  • the outside of the rotor 7, together with the inside of the outer cylinder 3, forms the pump-active surfaces or the annular gas delivery channel 20.
  • the gases to be pumped are conveyed from the inlet 13 to the outlet 14.
  • a forevacuum pump, not shown, is connected to the outlet 14 during operation.
  • the two housing parts 2 and 6 are designed such that they can be separated and joined together in a simple manner.
  • a locking ring 15 serves to lock each other in the assembled state.
  • the rotor 7 is each equipped with a central shaft 16 which is supported in the bearings 12.
  • the bearings 12 are in turn supported by ring disks in a cylindrical section 17 which is part of the second housing part 6.
  • the first housing part 2 has an inner cylindrical section 18 which directly surrounds the cylindrical section 17 of the second housing part 6.
  • the cylindrical section 17 is equipped with an edge 19 which rests on the upper end face of the cylindrical section 18.
  • the cylindrical section 17 protrudes downward from the cylindrical section 18 or the first housing part 2, so that there is the possibility of locking the two housing parts 2 and 6 against one another with the aid of the clamping ring 15. After loosening the clamping ring 15, the unit consisting of the rotor 7 and the second housing part 6 can be pulled up out of the first housing part 2.
  • the first housing part 2 consists of the cylindrical section 3, which is equipped with an outwardly directed step 21 in the lower region.
  • the second housing part 6 has a corresponding gradation 22.
  • the lower edge of the housing part 2 protrudes from the Housing part 6 slightly so that there is again the possibility of locking ring locking. After loosening the clamping ring 15, the unit comprising the housing part 6 and the rotor 7 can be pulled down out of the housing part 2.
  • the rotor 7 is supported via an inner cylindrical section 23 and the bearings 12 on a fixed pin 24, which is part of the second housing part 6.
  • a cylinder section 25 protrudes from below, which is also part of the second housing part 6. This creates a kind of labyrinth seal, with the help of which the goal of preventing dust particles from entering the storage space is particularly well achieved.
  • the drive motor 8 is designed as an external rotor motor. It can be arranged between the pin 24 and the cylinder section 23 (FIG. 3) or in the region of the lower edge of the bell-shaped rotor 7 (FIG. 4).
  • means are used which comprise the clamping ring 15 and corresponding gradations 21, 22 (FIG. 4), as described for FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 5 shows that a lubricating oil supply for the bearings 12 of the shaft 16 is provided within the largely outwardly sealed space 11, formed by the rotor 7 and the housing part 6.
  • the shaft 16 projects with a conical lower section 31 into an oil sump 32 and is equipped with a central oil channel 33.
  • the oil rising in the central channel 33 reaches the bearings 12 via lateral bores 34 and 35 as a result of the centrifugal forces. These are supported via the annular disks 36 and 37 in the cylindrical section 17 of the housing part 6.
  • the sealing of the space 11 to the rotor 7 serves a fitting 41 which is screwed to the upper area of the cylindrical section 17 (screws 42). Otherwise, this adapter 41 is adapted to the shape of the underside of the hub part 9 of the rotor 7 in such a way that a gap seal 43 results.
  • This gap seal opens above the bearing 12.
  • the upper bearing is equipped with an annular cover cap 44. This cap 44 is attached to the shaft 16 and covers the upper bearing 12.
  • the components of the housing part 6 (cylinder 17, fitting 41, bottom 45 of the oil sump 32) are equipped with bores 46, 47 and 48, respectively, through which a flushing gas (inert gases such as nitrogen, argon, etc.) can be let into the space 11 .
  • the purge gas passes through the gap seal 43 and through the gap (gap seal 48) formed between the inside of the cylindrical section 10 of the rotor 7 and the outside of the cylinder section 18 and reaches the outlet 14.
  • a purge gas flow prevents gases laden with dust particles from entering reach the engine and storage room 11.
  • a particular advantage is that the purge gas flow can also be maintained during the disassembly of the pump, so that the engine and storage space 11 is also protected from dust particles in this phase.
  • the cylindrical section 10 of the rotor 7 has a relatively thin wall, so that the rotating mass is small.
  • the threaded structures that produce the gases are part of the stator.
  • the two rings 52 and 53 are equipped on their inner sides with threaded structures 56 and 57. Together with the outer surface of the cylinder section 10 of the rotor 7, these cause the gases to be conveyed in the direction of the outlet 14.
  • the rings 51, 52, 53 are held in their position in the assembled state. After loosening the attachment flange 5, the rotor 7 and the housing part can first be removed 6 existing unit and then the rings 51, 52, 53 are removed upwards from the housing part 3.
  • the ring 51 has a smooth inner surface.
  • the structures 58 which produce the gases are provided on the rotor itself. For example, they can be designed as described in European patent application 88116749.8, i. H. radially extending webs are provided, the width and pitch of which decrease from the suction side to the pressure side. This results in an effective filling stage 51, 58 with improved delivery performance.
  • the first housing part consists of the outer cylinder 3 and the inner cylinder 18. In the region of the outlet side 14, these cylinder sections 3, 18 have flange-like edges 61, 62 which are screwed together (screws 63).
  • the housing part 6 protrudes downward from the housing part 2 and is equipped with a groove 64 for the clamping ring 15.
  • a ring 65 surrounding the housing part 6 is provided, which is supported on the clamping ring 15. After assembly of the components, the ring 65 is pushed on and the clamping ring 15 is inserted into its groove 64. Securing the position of the components against one another is achieved with the aid of screws 66. These are guided in a thread in the ring 65. After complete assembly, the desired mutual position of the two components 2 and 6 is secured by turning the screws 66.
  • the cylinder section 17 of the housing part 6 is guided in the cylinder section 18 of the housing part 2.
  • two relatively narrow fitting guide areas 71, 72 are provided. In these areas there are the sealing rings 73 and 74, which are embedded in corresponding grooves. Otherwise, the two parts 17 and 18 are spaced apart from one another by the gap 75.
  • This embodiment makes it possible to maintain a temperature gradient between the two parts 17 and 18. Heating the stator parts to 80 ° C. to prevent dust formation does not lead to excessive thermal stress on the bearing and motor components located in the housing part 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungspumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Zu den Reibungspumpen gehören Molekular- und Turbomolekularpumpen. Bei Molekularpumpen sind eine sich bewegende Rotorwand und eine ruhende Statorwand so gestaltet und beabstandet, daß die von den Wandungen auf dazwischen befindliche Gasmoleküle übertragene Impulse eine bevorzugte Richtung haben. In der Regel sind Rotor- und/oder Statorwand mit gewindeförmigen Vertiefungen oder Vorsprüngen ausgerüstet. Turbomolekularpumpen weisen nach Art einer Turbine ineinandergreifende Stator- und Rotorschaufelreihen auf. Sie benötigen einen Vorvakuumdruck von etwa 10⁻² mbar. Demgegenüber fördern Molekularpumpen bis zu Drücken von 10 mbar und mehr, so daß der für die Vorvakuumerzeugung erforderliche Aufwand wesentlich geringer ist.
  • Reibungspumpen der eingangs erwähnten Art, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 37 05 912 bekannt sind, werden häufig zur Evakuierung von Kammern eingesetzt, in denen Ätz-, Beschichtungs- oder andere Vakuumbehandlungs- oder Herstellverfahren durchgeführt werden. Bei diesen Prozessen besteht die Gefahr, daß Feststoffe in die Pumpe gelangen. Bei einigen Prozessen besteht sogar die Möglichkeit, daß solche Feststoffe erst während der Verdichtung der Gase, also während des Durchtritts der abzupumpenden Gase durch die Vakuumkammer entstehen. Beispiele sind die Bildung von Aluminiumchlorid beim Aluminium-Ätzen, von Amoniumchlorid bei Beschichtungsverfahren usw..
  • Lagern sich Feststoffe dieser Art in den Gasförderkanälen der Vakuumpumpe ab, dann verringert sich der Durchmesser dieser Kanäle, was eine Reduzierung der Leistung der Vakuumpumpe zur Folge hat. Gerade bei den Reibungspumpen, die zumindest im auslaßseitigen Bereich als Molekularpumpe ausgebildet sind, hat sich herausgestellt, daß sich die unerwünschten Feststoffe in den auslaßnahen Gewindestrukturen ablagern.
  • Eine weitere Gefahr besteht darin, daß die staubförmigen Feststoffe in den Motorraum gelangen, in welchem sich auch die Lagerungen befinden. Üblicherweise handelt es sich um schmiermittelversorgte Wälzlagerungen, die bei Staubanfall einem erhöhten Verschleiß unterworfen sind.
  • Bei Reibungspumpen, die bei den erwähnten Pumpprozessen eingesetzt werden, ist aus den geschilderten Gründen ein erhöhter Wartungsaufwand erforderlich. Die Beseitigung von Verschmutzungen aus den Gasförderkanälen und aus dem Motorraum setzt eine Demontage der Pumpe voraus, welche aufwendig und deshalb kostspielig ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt zum einen die Aufgabe zugrunde, eine Reibungspumpe der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß die für die Reinigung der Gasförderkanäle notwendigen Montagearbeiten einfach und schnell durchgeführt werden können. Zum anderen soll die Gefahr der Verschmutzung der Lagerungen weitestgehend beseitigt werden. Schließlich soll der Aufbau der Reibungspumpe Maßnahmen ermöglichen, die die Bildung von Stäuben innerhalb der Gasförderkanäle verhindern.
  • Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche erreicht. Dadurch daß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 der Kontakt zwischen den beiden zylindrischen Abschnitten der beiden Gehäuseteile auf schmale Bereiche beschränkt ist, ist es möglich, einen relativ hohen Temperaturgradienten (beim Werkstoff Aluminium bis zu 60°C) zwischen beiden Gehäuseteilen aufrechtzuerhalten. Dadurch ist es beispielsweise möglich, das erste Gehäuseteil bzw. den Staotr auf eine Temperatur von 80°C aufzuheizen, ohne befürchten zu müssen, daß sich die Antriebsund Lagereinheit auf schädliche Temperaturen aufheizt. Weisen die strömungsführenden Bauteile einer Vakuumpumpe Temperaturen von etwa 80°C auf, dann tritt das geschilderte Phänomen der Staubbildung während des Durchtrittes von einem ursprünglich ausschließlich gasförmigen Medium durch die Pumpe nicht auf.
  • Nach dem Herausnehmen dieser Einheit aus dem ersten Gehäuseteil sind die pumpaktiven Flächen (Innenseite des Stators bzw. ersten Gehäuseteiles, Außenseite des Rotors) frei zugänglich und können in einfacher Weise - vorzugsweise vor Ort - gereinigt werden. Für den Fall eines Defektes an der aus Rotor und zweitem Gehäuseteil bestehenden Einheit kann vor Ort lediglich ein Austausch dieser Einheit vorgenommen werden. Nach kurzer Montagezeit ist die Vakuumpumpe wieder betriebsbereit. Die an der Einheit festgestellten Mängel können beim Hersteller behoben werden. Aufwendige Montage- und Inbetriebnahme-Maßnahmen, wie beispielsweise Wuchtvorgänge, müssen nicht mehr beim Kunden durchgeführt werden.
  • Aufgrund der Erfindung besteht die Möglichkeit, für die aus dem zweiten Gehäuseteil und dem Rotor bestehende Einheit einen besonderen Aufbau zu wählen, und zwar derart, daß der Rotor und das zweite Gehäuseteil den Raum, in welchem sich der Motor und die Lagerungen befinden, weitestgehend dicht umschließt. Ein derartiger Aufbau nach Art einer Kapsel verhindert den Eintritt von Feststoffpartikeln in den Motor- und Lagerraum und damit die Gefahr eines vorzeitigen Lagerschleißes.
  • Aus den Druckschriften FR-A-26 11 818, FR-A-887 499 und Patent Abstract of Japan, Band 12, Nr. 419 von November 1988 (JP-A-61 145 394) sind zwar Reibungspumpen der hier betroffenen Gattung bekannt; sie weisen jedoch die ineinander geführten zylindrischen Abschnitte 17, 18 der beiden Gehäuseteile 2, 6 nicht auf. Hinweise darauf, wie der Kontakt zwischen derartigen Gehäuseteilen zu gestalten sind, enthalten die genannten Druckschriften ebenfalls nicht.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:
    • Figuren 1 bis 4 stark schematisierte Ausführungsbeispiele für Reibungspumpen nach der Erfindung und
    • Figur 5 ein Ausführungsbeispiel nach Figur 1, das weitere Details erkennen läßt.
  • Sämtliche in den Figuren dargestellten Reibungspumpen 1 weisen ein erstes Gehäuseteil 2 auf. Bestandteil dieses ersten Gehäuseteils 2 ist der äußere Zylinder 3, der mit dem Flansch 4 ausgerüstet ist. Mit Hilfe des Flansches 4 wird die Reibungspumpe 1 entweder unmittelbar oder über einen Aufsatzflansch 5 (nur in Figur 5 dargestellt) an den zu evakuierenden Rezipienten angeschlossen.
  • Die Reibungspumpen nach den Figuren 1 bis 5 weisen einen zweiten Gehäuseteil 6 auf, der der Halterung des Rotors 7 und des Stators des Antriebsmotors 8 dient. Der Rotor 7 ist glokkenförmig ausgebildet. Er umfaßt den Nabenteil 9 und den zylindrischen Abschnitt 10. Das zweite Gehäuseteil 6 ragt in den vom glockenförmigen Rotor 7 gebildeten Raum 11 hinein, in welchem sich auch der Antriebsmotor 8 und zumindest das obere Lager der beiden Rotorlagerungen 12 befindet. Die Außenseite des Rotors 7 bildet zusammen mit der Innenseite des äußeren Zylinders 3 die pumpaktiven Flächen bzw. den ringförmigen Gasförderkanal 20. Die zu pumpende Gase werden vom Einlaß 13 zum Auslaß 14 gefördert. An den Auslaß 14 wird während des Betriebs eine nicht dargestellte Vorvakuumpumpe angeschlossen.
  • Die beiden Gehäuseteile 2 und 6 sind derart gestaltet, daß sie in einfacher Weise voneinander getrennt und zusammengefügt werden können. Der gegenseitigen Arretierung im montierten Zustand dient jeweils ein Klemmring 15.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1, 2 und 5 ist der Rotor 7 jeweils mit einer zentralen Welle 16 ausgerüstet, die sich in den Lagerungen 12 abstützt. Die Lagerungen 12 ihrerseits stützen sich über Ringscheiben in einem zylindrischen Abschnitt 17 ab, der Bestandteil des zweiten Gehäuseteils 6 ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 5 weist das erste Gehäuseteil 2 einen inneren zylindrischen Abschnitt 18 auf, der den zylindrischen Abschnitt 17 des zweiten Gehäuseteiles 6 unmittelbar umgibt. Der zylindrische Abschnitt 17 ist mit einem Rand 19 ausgerüstet, der der oberen Stirnseite des zylindrischen Abschnittes 18 aufliegt. Der zylindrische Abschnitt 17 ragt nach unten aus dem zylindrischen Abschnitt 18 bzw. dem ersten Gehäuseteil 2 hervor, so daß die Möglichkeit besteht, die beiden Gehäuseteile 2 und 6 mit Hilfe des Klemmringes 15 gegenseitig zu arretieren. Nach dem Lösen des Klemmringes 15 kann die aus dem Rotor 7 und dem zweiten Gehäuseteil 6 bestehende Einheit nach oben aus dem ersten Gehäuseteil 2 herausgezogen werden.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 besteht das erste Gehäuseteil 2 aus dem zylindrischen Abschnitt 3, der im unteren Bereich mit einer nach außen gerichteten Abstufung 21 ausgerüstet ist. Der zweite Gehäuseteil 6 weist eine entsprechende Abstufung 22 auf. Der untere Rand des Gehäuseteils 2 ragt gegenüber dem Gehäuseteil 6 etwas hervor, so daß wieder die Möglichkeit der Klemmring-Arretierung besteht. Nach dem Lösen des Klemmringes 15 kann die das Gehäuseteil 6 und den Rotor 7 umfassende Einheit nach unten aus dem Gehäuseteil 2 herausgezogen werden.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 stützt sich der Rotor 7 über einen inneren zylindrischen Abschnitt 23 und die Lagerungen 12 auf einem feststehenden Zapfen 24 ab, welcher Bestandteil des zweiten Gehäuseteiles 6 ist. In den vom inneren Zylinderabschnitt 23 und vom äußeren Zylinderabschnitt 10 des glockenförmigen Rotors 7 gebildeten Ringraum ragt von unten ein Zylinderabschnitt 25 hinein, der ebenfalls Bestandteil des zweiten Gehäuseteiles 6 ist. Dadurch entsteht quasi eine Labyrinthdichtung, mit deren Hilfe das Ziel, ein Eindringen von Staubteilchen in den Lagerraum zu verhindern, besonders gut erreicht wird.
  • Der Antriebsmotor 8 ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 als Außenläufer-Motor ausgebildet. Er kann zwischen Zapfen 24 und Zylinderabschnitt 23 (Figur 3) oder im Bereich der unteren Kante des glockenförmigen Rotors 7 (Figur 4) angeordnet sein. Zur Arretierung der beiden Gehäuseteile 2 und 6 sind Mittel verwendet, die den Klemmring 15 und entsprechende Abstufungen 21, 22 (Figur 4) umfassen, wie sie zu den Figuren 1 und 2 beschrieben sind.
  • Die in Figur 5 detailliert dargestellte Ausführungsform nach Figur 1 zeigt, daß sich innerhalb des weitgehend nach außen abgedichteten Raumes 11, gebildet vom Rotor 7 und dem Gehäuseteil 6, eine Schmierölversorgung für die Lager 12 der Welle 16 vorgesehen ist. Die Welle 16 ragt mit einem konischen unteren Abschnitt 31 in einen Ölsumpf 32 hinein und ist mit einem zentralen Ölkanal 33 ausgerüstet. Über seitliche Bohrungen 34 und 35 gelangt das im zentralen Kanal 33 aufsteigende Öl infolge der Fliehkräfte zu den Lagern 12. Diese stützen sich über die Ringscheiben 36 und 37 im zylindrischen Abschnitt 17 des Gehäuseteiles 6 ab.
  • Der Abdichtung des Raumes 11 zum Rotor 7 hin dient ein Paßstück 41, das mit dem oberen Bereich des zylindrischen Abschnittes 17 verschraubt ist (Schrauben 42). Im übrigen ist dieses Paßstück 41 der Form der Unterseite des Nabenteiles 9 des Rotors 7 derart angepaßt, daß sich eine Spaltdichtung 43 ergibt. Diese Spaltdichtung mündet oberhalb des Lagers 12. Um ein unmittelbares Eintreten von Öldämpfen in den Spalt 43 zu verhindern, ist das obere Lager mit einer ringförmigen Abdeckkappe 44 ausgerüstet. Diese Kappe 44 ist an der Welle 16 befestigt und überdeckt das obere Lager 12.
  • Die Bauteile des Gehäuseteils 6 (Zylinder 17, Paßstück 41, Boden 45 des Ölsumpfs 32) sind mit Bohrungen 46, 47 bzw. 48 ausgerüstet, über die ein Spülgas (inerte Gase wie Stickstoff, Argon usw.) in den Raum 11 eingelassen werden kann. Das Spülgas tritt durch die Spaltdichtung 43 und durch den zwischen der Innenseite des zylindrischen Abschnittes 10 des Rotors 7 und der Außenseite des Zylinderabschnittes 18 gebildeten Spalt (Spaltdichtung 48) hindurch und gelangt zum Auslaß 14. Ein derartiger Spülgasstrom verhindert, daß mit Staubteilchen beladene Gase in den Motor- und Lagerraum 11 gelangen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der Spülgasstrom auch während der Demontage der Pumpe aufrechterhalten werden kann, so daß auch in dieser Phase der Motor- und Lagerraum 11 vor Staubteilchen geschützt ist.
  • Der zylindrische Abschnitt 10 des Rotors 7 weist eine relativ dünne Wandung auf, so daß die rotierende Masse klein ist. Die die Förderung der Gase bewirkenden Gewindestrukturen sind Bestandteil des Stators. Im zylindrischen Gehäuse 3 befinden sich separate Ringe 51, 52 und 53, die sich auf den Stufen 54 und 55 im Gehäuse 3 abstützen. Die beiden Ringe 52 und 53 sind auf ihren Innenseiten mit Gewindestrukturen 56 und 57 ausgerüstet. Diese bewirken zusammen mit der äußeren Oberfläche des Zylinderabschnittes 10 des Rotors 7 die Förderung der Gase in Richtung Auslaß 14. Mit Hilfe des Aufsatzflansches 5 werden die Ringe 51, 52, 53 im montierten Zustand in ihrer Lage festgehalten. Nach dem Lösen des Aufsatzflansches 5 können zunächst die aus Rotor 7 und Gehäuseteil 6 bestehende Einheit und danach die Ringe 51, 52, 53 nach oben aus dem Gehäuseteil 3 herausgenommen werden.
  • Der Ring 51 hat eine glatte innere Oberfläche. Die die Förderung der Gase bewirkenden Strukturen 58 sind am Rotor selbst vorgesehen. Sie können beispielsweise so ausgebildet sein, wie es in der europäischen Patentanmeldung 88116749.8 beschrieben ist, d. h. es sind radial sich erstreckende Stege vorgesehen, deren Breite und Steigung von der Saugseite zur Druckseite abnehmen. Dadurch ergibt sich eine wirksame Einfüllstufe 51, 58 mit verbesserter Förderleistung.
  • Wie bereits erwähnt, besteht das erste Gehäuseteil aus dem äußeren Zylinder 3 und dem inneren Zylinder 18. Im Bereich der Auslaßseite 14 weisen diese Zylinderabschnitte 3, 18 flanschartige Ränder 61, 62 auf, die miteinander verschraubt sind (Schrauben 63). Aus dem Gehäuseteil 2 ragt das Gehäuseteil 6 nach unten hervor und ist mit einer Nut 64 für den Klemmring 15 ausgerüstet. Zusätzlich ist ein das Gehäuseteil 6 umgebender Ring 65 vorgesehen, der sich auf den Klemmring 15 abstützt. Nach der Montage der Bauteile wird der Ring 65 aufgeschoben und der Klemmring 15 in seine Nut 64 eingesetzt. Eine Sicherung der Position der Bauteile gegeneinander wird mit Hilfe von Schrauben 66 erreicht. Diese sind im Ring 65 in einem Gewinde geführt. Nach der vollständigen Montage wird durch Verdrehen der Schrauben 66 eine Sicherung der gewünschten gegenseitigen Lage der beiden Bauteile 2 und 6 erreicht.
  • Der Zylinderabschnitt 17 des Gehäuseteiles 6 ist im Zylinderabschnitt 18 des Gehäuseteiles 2 geführt. Dazu sind zwei relativ schmale Paßführungsbereiche 71, 72 vorgesehen. In diesen Bereichen befinden sich die Dichtringe 73 und 74, die in entsprechenden Nuten eingelassen sind. Im übrigen sind die beiden Teile 17 und 18 durch den Spalt 75 voneinander beabstandet. Diese Ausführung ermöglicht es, einen Temperaturgradienten zwischen den beiden Teilen 17 und 18 aufrechtzuerhalten. Eine Aufheizung der Statorteile auf 80° C zur Verhinderung von Staubbildungen führt nicht zu einer übermäßigen thermischen Belastung der im Gehäuseteil 6 befindlichen Lager- und Motorbauteile.

Claims (15)

  1. Reibungspumpe (1) mit einem Einlaß (13), einem Auslaß (14) und einem glockenförmigen Rotor (7), dessen Außenseite gemeinsam mit einem den Rotor umgebenden ersten Gehäuseteil (2) einen ringförmigen, sich vom Einlaß zum Auslaß erstreckenden Gasförderkanal (20) bildet, wobei die Außenseite des Rotors (7) oder die Innenseite des ersten Gehäuseteiles (2) zumindest im auslaßnahen Bereich mit einer Gewindestruktur (56, 57) ausgerüstet sind, sowie mit einem in dem vom glockenförmigen Rotor (7) gebildeten Raum (9) hineinragenden zweiten Gehäuseteil (6), das der Halterung des Rotors und des Antriebsmotors (8) dient, wobei der zweite Gehäuseteil (6) und der Rotor (7) eine separat montierbare Einheit bilden, welche als Ganzes aus dem ersten Gehäuseteil (2) herausnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gehäuseteil (2) einen inneren zylindrischen Abschnitt (18) aufweist, der einen zylindrischen Abschnitt (17) des zweiten Gehäuseteiles (6) umgibt und daß zwei relativ schmale Paßführungen (71, 72) die Kontakte zwischen den beiden zylindrischen Abschnitten (17, 18) bilden.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Paßführungen Nuten (71, 72) mit O-Ringen (73, 74) vorgesehen sind.
  3. Reibungspumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur gegenseitigen Arretierung der beiden Gehäuseteile (2, 6) im zusammengefügten Zustand eine Klemmringverbindung (15) vorgesehen ist.
  4. Pumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (7) und das zweite Gehäuseteil (6) einen den Motor (8) und die Rotorlagerungen (12) enthaltenden Raum (11) möglichst dicht umschließen.
  5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Begrenzungsfläche des Rotors (7) und die Außenseite des zweiten Gehäuseteiles (6) eine Spaltdichtung bilden.
  6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Abschnitt (17) des zweiten Gehäuseteiles (6) und der zylindrische Abschnitt (10) des glockenförmigen Rotors (7) die Spaltdichtung bilden.
  7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges, den Zylinderabschnitt (17) abschließendes Paßstück (41) vorgesehen ist, das mit dem Nabenteil (9) des Rotors (7) eine Spaltdichtung (43) bildet.
  8. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (6) einen zylindrischen Abschnitt (17) aufweist, auf das sich eine zentrale Welle (16) des Rotors (7) über die Lagerungen (12) und ringförmige Scheiben (36, 37) abstützt.
  9. Pumpe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltdichtung (43) zwischen dem Nabenteil (9) und dem Paßstück (41) oberhalb einer ringförmigen, das obere Lager (11) abdeckenden Kappe (44) endet.
  10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Rotor (7) mit einem inneren Rohrabschnitt (23) auf einem feststehenden Zapfen (24) gelagert ist.
  11. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den von den beiden Rohrabschnitten (10, 23) des Rotors (7) gebildeten Raum ein fester Rohrabschnitt (25) hineinragt, der Bestandteil des zweiten Gehäuseteiles (6) ist und der mit den Rohrabschnitten (10, 23) des Rotors (7) eine Labyrinthdichtung bildet.
  12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Rotor (7) und dem zweiten Gehäuseteil (6) umschlossene Lagerraum (11) mit einer Spülgas-Zuführung (46, 47, 48) ausgerüstet ist.
  13. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gasförderung bewirkenden Strukturen (56, 57) zumindest im auslaßnahen Bereich statorseitig angeordnet sind.
  14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß separate Ringe (52, 53) vorgesehen sind, welche die die Gasförderung bewirkenden Strukturen (56, 57) tragen.
  15. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einlaßseitig mit einer Füllstufe (51, 58) ausgerüstet ist, die auf dem Rotor (7) angeordnete, sich radial erstreckende Stege (58) umfaßt, deren Breite und deren Steigung von der Saugseite zur Druckseite hin abnehmen.
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