EP1422423A1 - Apparatus with evacuatable chamber - Google Patents
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- EP1422423A1 EP1422423A1 EP03029746A EP03029746A EP1422423A1 EP 1422423 A1 EP1422423 A1 EP 1422423A1 EP 03029746 A EP03029746 A EP 03029746A EP 03029746 A EP03029746 A EP 03029746A EP 1422423 A1 EP1422423 A1 EP 1422423A1
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- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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- F04D29/601—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/602—Mounting in cavities
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
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- 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
Definitions
- the invention relates to a device with a Housing in which there is at least one evacuable Chamber is located, as well as with a housing Friction vacuum pump, which with the to be evacuated Chamber is connected.
- the associated friction vacuum pump is equipped with several connection openings. These each have a different pressure level.
- Frictional vacuum pumps of this type are preferably used the evacuation of corpuscular beam devices (e.g. B. mass spectrometers) with by fading from each other separate chambers in which during the operation of the Corpuscular beam device generates different pressures and should be maintained.
- corpuscular beam devices e.g. B. mass spectrometers
- Such devices with the associated, to be evacuated chambers itself in an independent housing. With this housing are the connection openings of the friction vacuum pump a separate junction box with relatively long Connection lines (15, 26, 17) connected with the disadvantage relatively high conductance losses.
- the present invention is based on the object an establishment of the type concerned here with an essential improved connection geometry between the chamber (s) to be evacuated and the friction vacuum pump to accomplish.
- this object is achieved in that the housing of the device has a bore inside which is the friction vacuum pump.
- a particular advantage of the invention is that a friction pump can be used where the initially described functions of the usual, one-piece housing divided into two components are.
- An inner component ensures the assignment of Chassis, stator and rotor to each other. This creates a friction vacuum pump in the form of a slide-in, the already many functional tests, e.g. B. that of balancing, can be subjected.
- the outer case has the task of being functional even without an outer housing Friction vacuum pump to the application of the Adapt to customers. It is no longer necessary to have one Manufacture or keep ready a variety of friction pump types but just one or a few universal, compact and functional pump units (Slots, cartridges).
- FIG. 1 shows a friction vacuum pump 1 with a stator 3, Rotor 4 and chassis 5 shown.
- chassis 5 Located in chassis 5 the motor drive 6, 7, the armature 7 over supports the bearings 8 in the chassis 5. With the anchor 7 the shaft 9 led out of the chassis 5 is connected, which carries the rotor 4.
- the axis of rotation of the rotor system is designated 11.
- the friction vacuum pump 1 according to the figure 1 three pump stages 12, 13, 14, two of which (12, 13) as turbomolecular vacuum pump stages and one (14) as Molecular (Holweck) pump stage are formed. To the Molecular pump stage 14 closes the outlet of the Pump 17 on.
- the pump 1 has two housings 18, 19 equipped.
- the inner housing 18 is essentially cylindrical and surrounds the stator 3. On its high-vacuum side, it is with an inside equipped edge 20 of the stator 3rd rests and in this case the upper one Stator ring forms.
- the housing 18 is on the fore-vacuum side attached to the chassis 5, using the flange 21. Flange 21 and chassis 5 are vacuum tight connected with each other. For this purpose, between the flange 21 and the chassis 5 of the sealing ring 21 '.
- the outer housing 19 has an inner bore 22 with an inward gradation 23, the height corresponds to the width of the edge 20 on the first housing 18.
- a seal 24 which is expedient in the end face of the housing 18 is embedded. Also a radial one Sealing is possible.
- Has fore-vacuum side also the housing 19 a device, e.g. the flange 25, with which it is attached to the chassis 5 or to the housing 18 is. After loosening this attachment, the of the inner housing 18 and the components therein unit formed as a whole from the bore 22 be taken out. It forms one of the second housing 19 independent insert 27.
- the first pump stage 12 is located on the high vacuum side consisting of four pairs of rotor blade rows and stator blade rows. Your inlet, the effective gas passage area, is designated by 26. The edge 20 surrounds the gas passage surface 26 and forms a passage opening 28 for gases entering pump 1.
- the second is connected to the first pump stage 12 Pump stage 13, which consists of three pairs of one stator blade row each and a row of rotor blades. Your entry is marked 29.
- the second pump stage 13 is from the first pump stage 12 spaced.
- the selected distance (height) a secures the free access to the gas molecules to be pumped Gas inlet 29.
- the distance a is expediently greater than a quarter, preferably greater than a third, of Diameter of the rotor system 4.
- the subsequent Holweck pump includes one rotating cylinder section 30, the outside and inside in a known manner, each with a thread groove 31, 32 equipped stator elements 33, 34 face each other.
- Another opening formed by the inner housing 18 is arranged laterally and designated 35. she is used for the passage of gases that directly Inlet 29 of the second pump stage 13 are supplied.
- the outer housing 19 has the task of pump 1 or two pump stages (12, 13) of this pump with the device to connect the customer.
- the housing 19 is formed in the embodiment of Figure 1 such that the levels of all the connection openings 36, 37 are located on the side. This is special the distance of the opening 37 to the associated gas inlet 29 very small, so the pumping speed of the pump stage 13 impairing conductance losses negligible are. This would also apply to any other intermediate connection apply to the downstream of the intermediate connection 37/29. Otherwise the diameter exceeds the connection opening 37 the height a by about Double. This measure also serves the reduction the conductance losses between inlet 29 and connection opening 37.
- the side connection openings can be equipped with one flange each. In the embodiment according to Figure 1 is a common one Flange 39 provided.
- the pump 1 shown or its pump-effective elements are expediently designed such that a pressure of 10 -4 to 10 -7 , preferably 10 -5 to 10 -6 , and in the area of the connection opening 36 A pressure of approximately 10 -2 to 10 -4 mbar is generated in the area of the connection opening 37.
- the second pumping stage is intended to generate a high pumping speed (eg 200 l / s).
- the subsequent two-stage Holweck pump stage (29, 30; 29, 31) ensures high fore-vacuum resistance, so that the pumping speed of the second pump stage is usually independent of the fore-vacuum pressure.
- FIG. 2 shows a single-flow friction vacuum pump 1, their pump-active surfaces exclusively from stator blades 41 and rotor blades 42 are formed (Turbomolecular vacuum pump).
- the second, outer casing 19 carries on the face the flange 43, which is the face arranged connection opening 44 surrounds.
- FIG 3 shows a device 51 according to the invention with chambers 52, 53, 54 to be evacuated and an insert-shaped one Unit 27, as described for Figure 1 has been.
- the housing of the device - e.g. a corpuscular beam device - is essentially in one piece trained and designated 55.
- Close of the chambers 53, 54 to be evacuated is the housing equipped with the bore 22 in which the insert 27 is located.
- Via the passage openings 28, 35 in the housing 18 of the insert 27 and the connection openings 36, 37 are the chambers 53, 54 with the respective Inlets 26, 29 in connection.
- connection means are omitted.
- the distances between the chambers to be evacuated 53, 54 and Inlets 26, 29 are optimally small.
- the two components are made of two concentric ones Housings formed, of which the interior of the centering, Assignment and mounting of chassis 5, stator 3 and rotor 4, which thereby serves the already operational, form a rack that is independent of the outer housing.
- the outer housing 19, 55 seals the vacuum pump towards the outside and serves to connect with those to be evacuated Chambers, be it via connecting flanges or in that it is already part of the facility with the chambers to be evacuated.
- the inner slide-in replace the inner housing with a tie rod system.
- This enables a more compact design of the interior Slot.
- the tie rod system Components are easier to manufacture.
- the tie rods take over the centering of stator rings, so that these themselves no longer with Centering devices must be equipped.
- FIGS. 4 and 5 show exemplary embodiments (FIG 4: longitudinal section through an insert 27; Figure 5: Cross section through an insert 27 at the level of the opening 35) for an inner insert 27 with a tie rod system 61.
- This comprises three to six (or more) tie rods 62 as well as holes and threads in the components (chassis 5, stator 3), which from the tie rod system 61 to a Unit to be assembled.
- Figures 4 and 5 show that the opening 35 extends over the entire circumference of the insert 27 and is only interrupted by the tie rods 62. Access of the gas molecules to the inlet 29 of the pump stage 13 (shown in plan view in FIG. 5) is thereby almost freely.
- Figure 4 leaves the structure of a particularly advantageous design Recognize tie rods 62. They are formed in two parts.
- the fore-vacuum tie rod sections 63 with their heads 64 penetrate the stator rings of the pump stage 13 and the outer stator element 33 of the pump stage 14. Their threaded ends are in the Flange 21 of the chassis 5 screwed in.
- the length of the Heads 64 determine the axial extent of opening 35.
- High vacuum side Heads 64 each have an internal thread, in the respective high-vacuum-side tie rod sections 65 are screwable.
- Their heads 66 are on top Stator ring of pump stage 13. Assert in the rest they cause the stator rings of the pump stage 12 and thereby not only a connection when screwed in High vacuum level 12 with the other levels 13 and 14 but also a centering of the stator rings.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung mit einem Gehäuse, in dem sich mindestens eine evakuierbare Kammer befindet, sowie mit einer ein Gehäuse aufweisende Reibungsvakuumpumpe, welche mit der zu evakuierenden Kammer verbunden ist.The invention relates to a device with a Housing in which there is at least one evacuable Chamber is located, as well as with a housing Friction vacuum pump, which with the to be evacuated Chamber is connected.
Eine Einrichtung dieser Art ist aus der EP-A-0 603 694 (= DE 43 31 589) bekannt. Die zugehörige Reibungsvakuumpiunpe ist mit mehreren Anschlussöffnungen ausgerüstet. Diese haben jeweils ein unterschiedliches Druckniveau. Reibungsvakuumpumpen dieser Art dienen vorzugsweise der Evakuierung von Korpuskularstrahlgeräten (z. B. Massenspektrometern) mit durch Blenden voneinander getrennten Kammern, in denen während des Betriebs des Korpuskularstrahlgerätes unterschiedliche Drücke erzeugt und aufrecht erhalten werden soll. Solche Geräte mit den zugehörigen, zu evakuierbaren Kammern befinden sich in einem unabhängigen Gehäuse. Mit diesem Gehäuse sind die Anschlussöffnungen der Reibungsvakuumpumpe über ein separates Anschlussgehäuse mit relativ langen Anschlussleitungen (15, 26, 17) verbunden mit dem Nachteil relativ hoher Leitwertverluste.A device of this type is known from EP-A-0 603 694 (= DE 43 31 589) known. The associated friction vacuum pump is equipped with several connection openings. These each have a different pressure level. Frictional vacuum pumps of this type are preferably used the evacuation of corpuscular beam devices (e.g. B. mass spectrometers) with by fading from each other separate chambers in which during the operation of the Corpuscular beam device generates different pressures and should be maintained. Such devices with the associated, to be evacuated chambers itself in an independent housing. With this housing are the connection openings of the friction vacuum pump a separate junction box with relatively long Connection lines (15, 26, 17) connected with the disadvantage relatively high conductance losses.
Aus den Dokumenten 34 02 549 und DE-A-43 14 419 sind
weitere Reibungsvakuumpumpen (Turbomolekularpumpen,
Pumpen mit Turbomolekularpumpenstufen und anderen Reibungspumpenstufen)
mit einer Bauart bekannt, wie sie z.
Zt. üblich ist und auf dem Markt angeboten wird. Sie
besitzen ein Chassis, das mit dem Antriebsmotor ausgerüstet
ist und auf dem sich der Rotor abstützt. Außerdem
stützt sich das Gehäuse der Pumpe auf dem Chassis
ab. Es umgibt den Rotor und den Stator und auch mehr
oder weniger das Chassis. Das Gehäuse sichert die Zuordnung
der genannten Bauteile zueinander. Weiterhin
hat es die Aufgabe, den aus Statorhalbring-Scheiben und
Distanzringen bestehenden Stator exakt zu zentrieren,
damit die bei Reibungsvakuumpumpen notwendigen kleinen
Spalte eingehalten werden können. Das Gehäuse dichtet
die Vakuumpumpe nach außen hin ab. Schließlich ist es
mit dem stirnseitig angeordneten Anschlussflansch ausgerüstet,
mit dem die Reibungsvakuumpumpen an Einrichtungen
mit zu evakuierenden Kammern angeschlossen werden.From
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der hier betroffenen Art mit einer wesentlich verbesserten Anschluss-Geometrie zwischen der/den zu evakuierenden Kammern und der Reibungsvakuumpumpe zu schaffen.The present invention is based on the object an establishment of the type concerned here with an essential improved connection geometry between the chamber (s) to be evacuated and the friction vacuum pump to accomplish.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Gehäuse der Einrichtung eine Bohrung aufweist, innerhalb der sich die Reibungsvakuumpumpe befindet.According to the invention, this object is achieved in that the housing of the device has a bore inside which is the friction vacuum pump.
Durch diese Maßnahmen wird es möglich, auf ein separates, aufwendiges Anschlussgehäuse verzichten zu können. Außerdem werden Leitwertverluste durch die kammernahe Anbindung der Reibungsvakuumpumpe klein gehalten und damit die prozessabhängigen niedrigen Kammerdrücke technisch günstig realisiert. Eine optimale Leitwert-Situation wird erreicht.These measures make it possible to use a separate to be able to do without complex connection housings. In addition, conductance losses due to the proximity of the chamber Connection of the friction vacuum pump kept small and thus the process-dependent low chamber pressures technically cheap. An optimal conductance situation is achieved.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Reibungspumpe eingesetzt werden kann, bei der die eingangs beschriebenen Funktionen des bisher üblichen, einteiligen Gehäuses auf zwei Bauteile verteilt sind. Ein inneres Bauteil sichert die Zuordnung von Chassis, Stator und Rotor zueinander. Dadurch entsteht eine Reibungsvakuumpumpe in Form eines Einschubs, die bereits vielen Funktionsprüfungen, z. B. der des Auswuchtens, unterworfen werden kann. Das äußere Gehäuse hat die Aufgabe, die auch ohne äußeres Gehäuse funktionstüchtige Reibungsvakuumpumpe an die Applikation des Kunden anzupassen. Es ist nicht mehr erforderlich, eine Vielfalt von Reibungspumpentypen herzustellen oder bereitzuhalten, sondern lediglich eine oder wenige universelle, kompakte und funktionsfähige Pumpeinheiten (Einschübe, Kartuschen). Es reicht aus, den Kunden über die äußeren Abmessungen der einschubförmigen Reibungsvakuumpumpe zu informieren. Eine besonders einfache Lösung für ihn besteht darin, dass er in dem Gehäuse oder Gehäuseteil seiner mit der Bohrung versehenden Einrichtung (Anlage, Gerät oder dergleichen mit einer oder mehreren zu evakuierenden Kammern) lediglich eine einschubförmige Reibungsvakuumpumpe einsetzen kann. Im betriebsfertigen Zustand bildet dann das Gehäuse oder Gehäuseteil der Einrichtung des Kunden das zweite äußere Gehäuse der erfindungsgemäßen Reibungsvakuumpumpe. A particular advantage of the invention is that that a friction pump can be used where the initially described functions of the usual, one-piece housing divided into two components are. An inner component ensures the assignment of Chassis, stator and rotor to each other. This creates a friction vacuum pump in the form of a slide-in, the already many functional tests, e.g. B. that of balancing, can be subjected. The outer case has the task of being functional even without an outer housing Friction vacuum pump to the application of the Adapt to customers. It is no longer necessary to have one Manufacture or keep ready a variety of friction pump types but just one or a few universal, compact and functional pump units (Slots, cartridges). It is enough to tell the customer the external dimensions of the insert-type friction vacuum pump to inform. A particularly simple solution for him is that he is in the housing or Housing part of his device provided with the bore (System, device or the like with one or several chambers to be evacuated) only one insert-shaped one Friction vacuum pump can use. Im ready to use Condition then forms the housing or housing part the customer's second exterior Housing of the friction vacuum pump according to the invention.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen
- Figur 1 eine mit drei Pumpstufen ausgerüstete Reibungsvakuumpumpe nach der Erfindung,
- Figur 2 eine Turbomolekularvakuumpumpe nach der Erfindung,
Figur 3 eine mit einer Reibungsvakuumpumpe nach der Erfindung ausgerüstete Einrichtung undFiguren 4 und 5 Schnitte durch eine Ausführung des Einschubs mit Zugankern.
- FIG. 1 shows a friction vacuum pump according to the invention equipped with three pump stages,
- FIG. 2 shows a turbomolecular vacuum pump according to the invention,
- 3 shows a device equipped with a friction vacuum pump according to the invention and
- Figures 4 and 5 sections through a design of the insert with tie rods.
In Figur 1 ist eine Reibungsvakuumpumpe 1 mit Stator 3,
Rotor 4 und Chassis 5 dargestellt. Im Chassis 5 befindet
sich der Motorantrieb 6, 7, dessen Anker 7 sich über
die Lager 8 im Chassis 5 abstützt. Mit dem Anker 7
ist die aus dem Chassis 5 herausgeführte Welle 9 verbunden,
die den Rotor 4 trägt. Die Drehachse des Rotorsystems
ist mit 11 bezeichnet.1 shows a friction vacuum pump 1 with a
Insgesamt besitzt die Reibungsvakuumpumpe 1 nach Figur
1 drei Pumpstufen 12, 13, 14, von denen zwei (12, 13)
als Turbomolekularvakuumpumpstufen und eine (14) als
Molekular(Holweck)-Pumpstufe ausgebildet sind. An die
Molekularpumpstufe 14 schließt sich der Auslass der
Pumpe 17 an.Overall, the friction vacuum pump 1 according to the figure
1 three
Erfindungsgemäß ist die Pumpe 1 mit zwei Gehäusen 18,
19 ausgerüstet. Das innere Gehäuse 18 ist im wesentlichen
zylindrisch und umgibt den Stator 3. Auf seiner
hochvakuumseitigen Stirnseite ist es mit einem nach innen
gerichteten Rand 20 ausgerüstet, der dem Stator 3
aufliegt und in diesem Falle gleichzeitig den oberen
Statörring bildet. Vorvakuumseitig ist das Gehäuse 18
am Chassis 5 befestigt, und zwar mit Hilfe des Flansches
21. Flansch 21 und Chassis 5 sind vakuumdicht
miteinander verbunden. Dazu ist zwischen dem Flansch 21
und dem Chassis 5 der Dichtring 21' angeordnet.According to the invention, the pump 1 has two
Das äußere Gehäuse 19 besitzt eine innere Bohrung 22
mit einer einwärts gerichteten Stufung 23, deren Höhe
der Breite des Randes 20 am ersten Gehäuse 18 entspricht.
Zwecks Abdichtung des Spaltes zwischen den
beiden Gehäusen 18, 19 zur Hochvakuumseite der Pumpe 1
hin befindet sich zwischen deren Rand 20 und der Stufung
23 eine Dichtung 24, die zweckmäßig in die Stirnseite
des Gehäuses 18 eingelassen ist. Auch eine radiale
Abdichtung ist möglich. Vorvakuumseitig besitzt
auch das Gehäuse 19 eine Vorrichtung, z.B. den Flansch
25, mit dem es am Chassis 5 oder auch am Gehäuse 18 befestigt
ist. Nach dem Lösen dieser Befestigung kann die
vom inneren Gehäuse 18 und den darin befindlichen Bauteilen
gebildete Einheit als Ganzes aus der Bohrung 22
herausgenommen werden. Sie bildet einen vom zweiten Gehäuse
19 unabhängigen Einschub 27.The
Die erste, hochvakuumseitig gelegene Pumpstufe 12 besteht
aus vier Paaren von Rotorschaufelreihen und Statorschaufelreihen.
Ihr Einlass, die wirksame Gasdurchtrittsfläche,
ist mit 26 bezeichnet. Der Rand 20 umgibt
die Gasdurchtrittsfläche 26 und bildet eine Durchtrittsöffnung
28 für in die Pumpe 1 eintretenden Gase.
An die erste Pumpstufe 12 schließt sich die zweite
Pumpstufe 13 an, die aus drei Paaren von je einer Statorschaufelreihe
und einer Rotorschaufelreihe besteht.
Ihr Einlass ist mit 29 bezeichnet.The
Die zweite Pumpstufe 13 ist von der ersten Pumpstufe 12
beabstandet. Der gewählte Abstand (Höhe) a sichert die
freie Zugänglichkeit der zu fördernden Gasmoleküle zum
Gaseinlass 29. Zweckmäßig ist der Abstand a größer als
ein Viertel, vorzugsweise größer als ein Drittel des
Durchmessers des Rotorsystems 4.The
Die sich daran anschließende Holweck-Pumpe umfasst einen
rotierenden Zylinderabschnitt 30, dem außen und innen
in bekannter Weise mit jeweils einer Gewindenut 31,
32 ausgerüstete Statorelemente 33, 34 gegenüberstehen.The subsequent Holweck pump includes one
rotating
Eine weitere, vom inneren Gehäuse 18 gebildete Öffnung
ist seitlich angeordnet und mit 35 bezeichnet. Sie
dient dem Durchtritt von Gasen, die unmittelbar dem
Einlass 29 der zweiten Pumpstufe 13 zugeführt werden.Another opening formed by the
Das äußere Gehäuse 19 hat die Aufgabe, die Pumpe 1 bzw.
zwei Pumpenstufen (12, 13) dieser Pumpe mit der Einrichtung
des Kunden zu verbinden. Das Gehäuse 19 ist
beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 derart ausgebildet,
dass sich die Ebenen sämtlicher Verbindungsöffnungen
36, 37 seitlich befinden. Dadurch ist insbesondere
der Abstand der Öffnung 37 zum zugehörigen Gaseinlass
29 sehr klein, so dass das Saugvermögen der Pumpstufe
13 beeinträchtigende Leitwertverluste vernachlässigbar
sind. Dieses würde auch für jeden weiteren Zwischenanschluss
gelten, der stromabwärts vom Zwischenanschluss
37/29 gelegen wäre. Im übrigen überschreitet der Durchmesser
der Anschlussöffnung 37 die Höhe a um etwa das
Doppelte. Auch diese Maßnahme dient der Verringerung
der Leitwertverluste zwischen Einlass 29 und Anschlussöffnung
37. Die seitlichen Verbindungsöffnungen
können mit je einem Flansch ausgerüstet sein. Beim Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 ist ein gemeinsamer
Flansch 39 vorgesehen.The
Die dargestellte Pumpe 1 bzw. ihre pumpwirksamen Elemente
(Stator-, Rotorschaufeln, Gewiridestufen) sind
zweckmäßig derart ausgebildet, dass im Bereich der Anschlussöffnung
36 ein Druck von 10-4 bis 10-7, vorzugsweise
10-5 bis 10-6, und im Bereich der Anschlussöffnung
37 ein Druck von etwa 10-2 bis 10-4 mbar erzeugt wird.
Dadurch ergibt sich für die erste Pumpstufe 12 die Notwendigkeit,
für ein Kompressionsverhältnis von 102 bis
104, vorzugsweise größer 100, zu sorgen. Mit der zweiten
Pumpstufe soll ein hohes Saugvermögen erzeugt werden
(z.B. 200 l/s). Die sich anschließende, zweistufige
Holweck-Pumpstufe (29, 30; 29, 31) sichert eine hohe
Vorvakuumbeständigkeit, so dass üblicherweise das Saugvermögen
der zweiten Pumpstufe vom Vorvakuumdruck unabhängig
ist.The pump 1 shown or its pump-effective elements (stator, rotor blades, Gewiridestufen) are expediently designed such that a pressure of 10 -4 to 10 -7 , preferably 10 -5 to 10 -6 , and in the area of the connection opening 36 A pressure of approximately 10 -2 to 10 -4 mbar is generated in the area of the
Für den Fall, dass im Bereich der Anschlussöffnung 36
ein besonders hohes Saugvermögen nicht gefordert wird,
kann dieses Ziel durch entsprechende Gestaltung der
Schaufeln der ersten Pumpstufe 12 erreicht werden. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, vor dem Einlass 26
der ersten Pumpstufe eine Blende 38 anzuordnen, deren
Innendurchmesser das gewünschte Saugvermögen bestimmt.In the event that 36
a particularly high pumping speed is not required,
can achieve this goal by designing the
Buckets of the
Figur 2 zeigt eine einflutige Reibungsvakuumpumpe 1,
deren pumpaktive Flächen ausschließlich von Statorschaufeln
41 und Rotorschaufeln 42 gebildet werden
(Turbomolekularvakuumpumpe). Das zweite, äußere Gehäuse
19 trägt stirnseitig den Flansch 43, der die stirnseitig
angeordnete Verbindungsöffnung 44 umgibt. Um eine
Pumpe 1 dieser Art mit einer anderen Flanschart
und/oder Flanschgröße auszurüsten, ist es lediglich erforderlich,
das äußere Gehäuse 19 zu demontieren und
durch ein Gehäuse 19 mit dem gewünschten Flansch zu ersetzen.FIG. 2 shows a single-flow friction vacuum pump 1,
their pump-active surfaces exclusively from
Figur 3 zeigt eine Einrichtung 51 nach der Erfindung
mit zu evakuierenden Kammern 52, 53, 54 und einer einschubförmigen
Einheit 27, wie sie zu Figur 1 beschrieben
wurde. Das Gehäuse der Einrichtung - z.B. ein Korpuskularstrahlgerät
- ist im wesentlichen einstückig
ausgebildet und mit 55 bezeichnet. In unmittelbarer Nähe
der zu evakuierenden Kammern 53, 54 ist das Gehäuse
mit der Bohrung 22 ausgerüstet, in der sich der Einschub
27 befindet. Über die Durchtrittsöffnungen 28, 35
im Gehäuse 18 des Einschubs 27 und die Verbindungsöffnungen
36, 37 stehen die Kammern 53, 54 mit den jeweiligen
Einlässen 26, 29 in Verbindung. Durch die Integration
des Einschubs 27 im Gehäuse der Einrichtung
51 entfallen gesonderte Anschlussmittel. Die Abstände
zwischen den zu evakuierenden Kammern 53,54 und den
Einlässen 26, 29 sind optimal klein.Figure 3 shows a
Der Kern der vorliegenden Idee liegt darin, dass eine
weitgehend funktionsfähige Einheit (Einschub, Kartusche)
einer Reibungsvakuumpumpe in einem der Applikation
angepassten Gehäuse lösbar gehaltert ist. Das bisher
beschriebene innere Gehäuse 18 hat die Aufgabe, die
Funktionselemente der Reibungsvakuumpumpe zu der gewünschten
Einheit zusammenzufassen. Anstelle des Gehäuses
können auch andere Bauteile - z.B. Zuganker, Klammern
oder dgl. - vorhanden sein, die diese Aufgabe erfüllen.
Wesentlich ist, dass für die Erfüllung der
Funktionen des sonst üblichen Gehäuses beim Gegenstand
der Erfindung zwei Bauelemente 18 bzw. 19,55 vorgesehen
sind. Bei den Ausführungen nach den Figuren 1 bis 3
werden die beiden Bauelemente von zwei konzentrischen
Gehäusen gebildet, von denen das innere der Zentrierung,
Zuordnung und Halterung von Chassis 5, Stator 3
und Rotor 4 dient, welche dadurch den bereits betriebsfähigen,
vom äußeren Gehäuse unabhängigen Einschub bilden.
Das äußere Gehäuse 19, 55 dichtet die Vakuumpumpe
nach außen ab und dient der Verbindung mit den zu evakuierenden
Kammern, sei es über Anschlussflansche oder
dadurch, dass es bereits Bestandteil der Einrichtung
mit den zu evakuierenden Kammern ist. The essence of the present idea is that a
largely functional unit (insert, cartridge)
a friction vacuum pump in one of the application
adapted housing is releasably supported. So far
Besonders zweckmäßig ist es, beim inneren Einschub das innere Gehäuse durch ein Zugankersystem zu ersetzen. Dieses ermöglicht eine kompaktere Gestaltung des inneren Einschubs. Außerdem können vom Zugankersystem zusammengehaltene Bauteile einfacher hergestellt werden. Beispielsweise übernehmen die Zuganker die Zentrierung von Statorringen, so dass diese selbst nicht mehr mit Zentriermitteln ausgerüstet sein müssen.It is particularly expedient for the inner slide-in replace the inner housing with a tie rod system. This enables a more compact design of the interior Slot. In addition, can be held together by the tie rod system Components are easier to manufacture. For example, the tie rods take over the centering of stator rings, so that these themselves no longer with Centering devices must be equipped.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele (Figur
4: Längsschnitt durch einen Einschub 27; Figur 5: Querschnitt
durch einen Einschub 27 in Höhe der Öffnung 35)
für einen inneren Einschub 27 mit einem Zugankersystem
61. Dieses umfasst drei bis sechs (oder mehr) Zuganker
62 sowie Bohrungen und Gewinde in den Bauteilen (Chassis
5, Stator 3), die vom Zugankersystem 61 zu einer
Baueinheit zusammengefügt werden sollen.FIGS. 4 and 5 show exemplary embodiments (FIG
4: longitudinal section through an
Die Figuren 4 und 5 lassen erkennen, dass sich die Öffnung
35 über den gesamten Umfang des Einschubs 27 erstreckt
und nur durch die Zuganker 62 unterbrochen ist.
Der Zugang der Gasmoleküle zum Einlass 29 der Pumpstufe
13 (in Figur 5 in Draufsicht dargestellt) ist dadurch
nahezu ungehindert frei. Die Befestigung des äußeren
Gehäuses - sei es das zweite Gehäuse 18, das weitere
Funktionen eines Pumpgehäuses erfüllt, oder ein Gehäuse
55, das Bestandteil eines Gerätes mit zu evakuierenden
Kammern ist - erfolgt am Flansch 21 des Chassis 5.Figures 4 and 5 show that the
Figur 4 lässt den Aufbau besonders vorteilhaft gestalteter
Zuganker 62 erkennen. Sie sind zweiteilig ausgebildet.
Die vorvakuumseitigen Zugankerabschnitte 63 mit
ihren Köpfen 64 durchsetzen die Statorringe der Pumpstufe
13 und das äußere Statorelement 33 der Pumpstufe
14. Ihre mit einem Gewinde versehenen Enden sind in den
Flansch 21 des Chassis 5 eingeschraubt. Die Länge der
Köpfe 64 bestimmt die axiale Ausdehnung der Öffnung 35. Figure 4 leaves the structure of a particularly advantageous design
Recognize
Im Bereich ihrer hochvakuumseitigen Stirnseite sind die
Köpfe 64 jeweils mit einem Innengewinde versehen, in
die jeweils hochvakuumseitige Zugankerabschnitte 65
einschraubbar sind. Ihre Köpfe 66 liegen dem obersten
Statorring der Pumpstufe 13 auf. In übrigen durchsetzen
sie die Statorringe der Pumpstufe 12 und bewirken dadurch
im eingeschraubten Zustand nicht nur eine Verbindungder
Hochvakuumstufe 12 mit den übrigen Stufen 13
und 14 sondern auch eine Zentrierung der Statorringe.They are in the area of their high vacuum side
Heads 64 each have an internal thread, in
the respective high-vacuum-side
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