EP2148094A2 - Vakuumpumpe - Google Patents

Vakuumpumpe Download PDF

Info

Publication number
EP2148094A2
EP2148094A2 EP09008726A EP09008726A EP2148094A2 EP 2148094 A2 EP2148094 A2 EP 2148094A2 EP 09008726 A EP09008726 A EP 09008726A EP 09008726 A EP09008726 A EP 09008726A EP 2148094 A2 EP2148094 A2 EP 2148094A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
vacuum pump
shaft
bearing
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.)
Granted
Application number
EP09008726A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2148094A3 (de
EP2148094B1 (de
Inventor
Armin Conrad
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.)
Pfeiffer Vacuum GmbH
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum GmbH
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 Pfeiffer Vacuum GmbH filed Critical Pfeiffer Vacuum GmbH
Publication of EP2148094A2 publication Critical patent/EP2148094A2/de
Publication of EP2148094A3 publication Critical patent/EP2148094A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2148094B1 publication Critical patent/EP2148094B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/057—Bearings hydrostatic; hydrodynamic

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump according to the preamble of the first claim.
  • the invention is therefore based on the object to present a vacuum pump, which bridges the entire pressure range from atmosphere to high vacuum of 10 -4 mbar and smaller. It should be as compact as possible and have a simple construction.
  • a simple construction is achieved by the use of gas bearings. These require no organic lubricant, so that a lubricant circuit with lubricant pump is eliminated. In addition, there can be no contamination of the recipient and the pumped gas.
  • the gas bearings are wear-resistant, so that one long life with very little maintenance is achieved.
  • the construction is also simplified by a favorable gas flow.
  • the gas guide is favorable, since the pumping system has pumping sections which respectively pump in the direction of the gas bearing. Further sealing means between gas bearing and pumping system can be dispensed with. Another advantage of the gas guide is that compensate for the axial forces that arise in each pump section by the pressure difference between the respective gas inlet and gas outlet. Therefore, the pumping system does not cause any axial forces on the shaft. Overall, results from waiving components and the favorable gas flow a very compact vacuum pump.
  • the gas guide is improved in a development by a portion of the gas flowing out of the gas bearing operating gas and the expelled gas from the pumping section are combined and then fed to the pump outlet. This gas guide contributes to the goal of a compact vacuum pump.
  • At least one of the pump sections comprises a Holweckpump process.
  • Holweckpumptreatmentn have spiral channels. These can be produced in one production step together with the structures required for the gas bearings.
  • a Holweckpumpcut requires only a few components, namely the channels on the shaft and a smooth cylindrical surface opposite this, so that the vacuum pump is not only inexpensive, but also compact.
  • these sections have in addition to the channels on the shaft still opposite channels on the stator. These increase the pumping speed, especially in the pressure range near the atmosphere. It is therefore less space for more pumping necessary, the vacuum pump is even more compact.
  • the pumping speed can be increased in another development that the vacuum pump has a further pumping system.
  • This advantageously has a Holweckpumpcut. This is designed as a hub connected to the shaft and a cylinder arranged on this hub.
  • emergency bearings at the ends of the shaft. These can include plain bearings.
  • the emergency bearings create a robust vacuum pump that can withstand axial forces acting on the shaft.
  • the majority component of the shaft is silicon carbide. This material combines suitability for the gas bearing with resistance in the applications of the vacuum pump.
  • a further development proposes designing the motor rotor and motor stator in such a way that an axial centering and at the same time a rapid rotation of the shaft are effected. This eliminates the need for a thrust bearing, so that the vacuum pump is even cheaper and more compact.
  • FIG. 1 shows a vacuum pump with a housing 1. This has a gas inlet 7 and a gas outlet 8. Inside the housing is a cylinder 5 arranged in which a shaft 2 is rotatably mounted. The storage takes place by two gas bearings.
  • the first gas bearing 30 includes a gas supply 31, a shaft-side bearing structure 32 and a bearing gas outlet 34.
  • the shaft-side bearing structure forms an axially extending bearing portion 33.
  • the second gas bearing 40 includes a gas supply 41, a shaft-side bearing structure 42 and a bearing gas outlet 44.
  • the shaft-side bearing structure forms an axially extending bearing portion 43.
  • the shaft-side bearing structures 32 and 42 include recesses formed in the shaft surface.
  • Each of the Lagergasauslässe 34 and 44 is provided in the example shown with two openings, one of which is located at one end of each bearing portion.
  • a respective gas supply 31 and 41 usually a plurality of such feeds is distributed in each of the gas bearings over the shaft circumference.
  • the cylinder 5 forms the stator of both gas bearings, so that in each case between the bearing-side bearing structures 32 and 42 and the cylinder forms a gas film through which the shaft is supported.
  • the necessary storage gas can be generated by a compressor 11, or - if the storage load allows it - can be taken directly from the atmosphere. In the latter case, the gas feeds 31 and 41 are directly connected to the atmosphere.
  • compressed air can be used from a compressed air line present at the place of installation.
  • the shaft has at its end a shaft journal 29, on which permanent magnets 9 are mounted. These permanent magnets form the motor rotor and cooperate with electric coils 10 to a fast Rotation of the shaft around its longitudinal axis to produce.
  • the electric coils form the motor stator.
  • Motor and motor stator are designed so that they stabilize the shaft in the direction of its longitudinal axis. This is achieved for example by the attractions of the stator iron package on the permanent magnets.
  • At the end of the shaft emergency camps are planned. In the example shown, these are designed as slide bearings 14, which comprise a spherical surface on the shaft side and a tribologically suitable counter surface on the housing side. If large axial forces are to be expected, permanent magnet rings can be provided for additional stabilization in this direction, specifically a shaft-side bearing ring 26 and stator-side bearing ring 27. Both together form an axial permanent magnet bearing 25.
  • the electronics 20 is housed. This energizes the electric coils. Should a compressor 11 be used to generate the storage gas, it is connected to and controlled by the electronics 20 by a compressor control line 22, in particular its parameters of switch on, switch off, pressure level and delivery rate.
  • the pumping system 6 On the shaft between the bearing portions 33 and 43, the pumping system 6 is arranged. It has a double-flow design and therefore has a first pump section 61 and a second pump section 62. Each of the pumping sections begins in the region of the gas inlet 7 and compresses gas in the direction of the adjacent gas bearing; this is represented by the straight arrows. From the bearing sections, at least part of the storage gas exits in the direction of the pumping system. This is combined at the point 13 between the first gas bearing and the first pump section 61 or 13 'between the second gas bearing and the second pump section 62 and together fed to the pump outlet. As a result, a very compact structure is achieved by a simple gas guide.
  • Both pump sections achieve the same pressure ratio between their inlet and outlet. It is advantageous to create Holweck Modellen in the pump sections.
  • channels 63 which encircle the shaft in a spiral manner are introduced into the shaft surface, which interact with the inner surface of the cylinder 5 acting as a pump stator. If this inner surface is smooth, a pump with the working principle according to Holweck is created. This is not only vacuum technology favorable for the printing area, but can be advantageously produced in one operation with the shaft side bearing structures.
  • channels 64 are provided on the inside of the cylinder. These extend over a part of the axial length of the pump sections 33 and 43, preferably in the respective part adjacent to the gas bearing. The channels are designed in opposite directions to the channels 63 of the rotor. Through these stator-side channels, the pumping speed is increased.
  • the shaft 2 is designed in one piece, at least in the region of the bearing sections 33 and 43 and pump sections 61 and 62.
  • the cylinder extends at least in one piece over the aforementioned sections 33, 43, 61 and 62.
  • a safety valve 12 is advantageous. This is preferably arranged in the gas inlet of the vacuum pump and communicates with the electronics 20 via a valve control line 23 in connection. This then switches the opening state of the safety valve.
  • FIG. 2 shows the in FIG. 1 with the box K designated part of the vacuum pump in a development.
  • the pumping system 6 was preceded by a further pumping system 100.
  • a Holweckstator 103 is provided in the housing 1 of the vacuum pump. This wiest a thread-like on its cylindrical inner surface encircling channel whose passages are separated by a bridge 105. With this channel, a smooth cylinder 102 cooperates pump active, which is connected to a hub 101.
  • the cylinder is made of a lightweight material, in particular of fiber-reinforced carbon.
  • the hub is attached to one end of the shaft so that hub and cylinder take on the speed of the shaft.
  • the safety valve 12 is also advantageous in this development.
  • Gas enters the further pumping system 100 through the gas inlet along the first arrow and is compressed there by the cooperating parts of the Holweck stator and the cylinder. Subsequently, the gas enters the first pumping system (see further arrow) and is further compressed there.
  • the first pumping system is only partially visible in the form of the pumping section 62. Also visible is the shaft-side bearing structure 42 of the second gas bearing. From this occurs in the direction of hub bearing gas with atmospheric pressure. This must not pass along the inside of the cylinder 102 to the entrance of the first pumping system. Therefore, a sealing portion 106 is provided between the bearing structure 42 and the hub.
  • the pump-active structures of the sealing portion are designed such that the pressure ratio between the side facing the bearing structure 42 side and the hub 101 side corresponds to the pressure ratio that the pump portion 62 generates.
  • the suction capacity may be much smaller, since less storage gas is obtained as entering through the gas inlet 7.
  • the further pumping system 100 can be configured in two columns.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einer Welle (2), einem ersten und einem zweiten Radiallager und einem Pumpsystem (6). Um einen kompakten Aufbau zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Radiallager dynamische Gaslager (30,40) umfassen, und dass das Pumpsystem (6) zwischen den Radiallagern angeordnet ist und zwei Pumpabschnitte (61,62) aufweist, die so gestaltet sind, dass sie jeweils in Richtung eines der Gaslager fördern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
  • Die Erzeugung von Hochvakuum mit Drücken kleiner als 10-4 mbar ist heute in vielen Bereichen der Technik von hoher Bedeutung. Zunehmend besteht der Bedarf an kompakten Vakuumpumpen, die solche Drücke erzeugen können. Im Stand der Technik werden jedoch oftmals Pumpstände benutzt. In ihnen sind mehrere einzelne, jeweils an einen Druckbereich angepasste Vakuumpumpen kombiniert. In neuerer Zeit wurden gegen Atmosphäre ausstoßende Vakuumpumpen entwickelt, die mehrere Pumpprinzipien in einer Pumpe vereinen. Beispielsweise schlägt die DE 199 30 952 A1 vor, Pumpstufen nach Bauart von Holweck mit Seitenkanalstufen zu kombinieren. Allerdings ist die vorgeschlagene Bauweise aufgrund der notwendigerweise aufwändigen Konstruktion nur für die Saugvermögensklasse jenseits der 20 m3/h attraktiv.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe vorzustellen, die den gesamten Druckbereich von Atmosphäre bis zu Hochvakuum von 10-4 mbar und kleiner überbrückt. Dabei soll sie möglichst kompakt sein und eine einfache Konstruktion aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst von einer Vakuumpumpe mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs. Die Ansprüche 2 bis 10 geben vorteilhafte Weiterbildungen an.
  • Eine einfache Konstruktion wird durch den Einsatz von Gaslagern erzielt. Diese benötigen keine organischen Schmiermittel, so dass ein Schmiermittelkreislauf mit Schmiermittelpumpe entfällt. Zudem kann es keine Kontamination des Rezipienten und des gepumpten Gases geben. Die Gaslager sind verschleißarm, so dass eine lange Lebensdauer mit sehr geringem Wartungsaufwand erreicht wird. Die Konstruktion wird außerdem durch eine günstige Gasführung vereinfacht. Die Gasführung ist günstig, da das Pumpsystem Pumpabschnitte aufweist, die jeweils in Richtung Gaslager pumpen. Auf weitergehende Dichtmittel zwischen Gaslager und Pumpsystem kann verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil der Gasführung ist, dass sich die axialen Kräfte kompensieren, die in jedem Pumpabschnitt durch die Druckdifferenz zwischen jeweiligem Gaseinlass und Gasauslass entstehen. Daher entstehen in der Summe durch das Pumpsystem keine axialen Kräfte auf die Welle. Insgesamt ergibt sich durch Verzicht auf Bauteile und die günstige Gasführung eine sehr kompakt Vakuumpumpe.
  • Die Gasführung wird in einer Weiterbildung verbessert, indem ein Teil des aus dem Gaslager ausströmenden Betriebsgases und das vom Pumpabschnitt ausgestoßene Gas zusammengeführt und dann dem Pumpenauslass zugeführt werden. Diese Gasführung trägt zum Ziel einer kompakten Vakuumpumpe bei.
  • In einer anderen Weiterbildung umfasst wenigstens einer der Pumpabschnitte eine Holweckpumpstufe. Holweckpumpstufen weisen spiralförmige Kanäle auf. Diese können in einem Fertigungsschritt gemeinsam mit den für die Gaslager notwendigen Strukturen hergestellt werden. Zudem benötigt eine Holweckpumpstufe nur wenige Bauteile, nämlich die Kanäle auf der Welle und eine diesen gegenüberstehende glatte Zylinderfläche, so dass die Vakuumpumpe nicht nur kostengünstig, sondern auch kompakt ist.
  • In einer Weiterbildung der Holweckstufe weist diese abschnittsweise zusätzlich zu den Kanälen auf der Welle noch gegenläufige Kanäle am Stator auf. Diese erhöhen das Saugvermögen, insbesondere im Druckbereich nahe Atmosphäre. Es ist dadurch weniger Bauraum für mehr Saugvermögen notwendig, die Vakuumpumpe ist noch kompakter.
  • Das Saugvermögen kann in einer anderen Weiterbildung dadurch erhöht werden, dass die Vakuumpumpe ein weiteres Pumpsystem aufweist. Vorteilhaft weist dieses eine Holweckpumpstufe auf. Diese ist als eine mit der Welle verbundene Nabe und einem an dieser Nabe angeordneten Zylinder gestaltet.
  • In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, an den Enden der Welle Notlager anzuordnen. Diese können Gleitlager umfassen. Durch die Notlager wird eine robuste Vakuumpumpe geschaffen, die auch auf die Welle einwirkenden axialen Kräften widerstehen kann.
  • In einer anderen Weiterbildung ist der Mehrheitsbestandteil der Welle Siliziumcarbid. Dieses Material verbindet Tauglichkeit für die Gaslager mit Beständigkeit in den Anwendungen der Vakuumpumpe.
  • Eine Weiterbildung schlägt vor, Motorrotor und Motorstator derart zu gestalten, dass eine axiale Zentrierung und gleichzeitig eine schnelle Drehnung der Welle bewirkt werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Axiallagers, so dass die Vakuumpumpe noch kostengünstiger und kompakter wird.
  • Anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Weiterbildung desselben soll die Erfindung näher erläutert und weitere Vorteile aufgezeigt werden. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    Schnitt durch eine Vakuumpumpe.
    Fig. 2:
    Schnitt durch einen Teil der Vakuumpumpe in einer Weiterbildung mit einem weiteren Pumpsystem.
  • Figur 1 zeigt eine Vakuumpumpe mit einem Gehäuse 1. Dieses weist einen Gaseinlass 7 und einen Gasauslass 8 auf. Innerhalb des Gehäuses ist ein Zylinder 5 angeordnet, in welchem eine Welle 2 drehbar gelagert ist. Die Lagerung erfolgt durch zwei Gaslager.
  • Das erste Gaslager 30 umfasst eine Gaszufuhr 31, eine wellenseitige Lagerstruktur 32 und einen Lagergasauslass 34. Die wellenseitige Lagerstruktur bildet einen sich in axialer Richtung erstreckenden Lagerabschnitt 33.
  • Das zweite Gaslager 40 umfasst eine Gaszufuhr 41, eine wellenseitige Lagerstruktur 42 und einen Lagergasauslass 44. Die wellenseitige Lagerstruktur bildet einen sich in axialer Richtung erstreckenden Lagerabschnitt 43.
  • Die wellenseitigen Lagerstrukturen 32 und 42 umfassen in die Wellenoberfläche eingearbeitete Vertiefungen.
  • Jeder der Lagergasauslässe 34 und 44 ist im gezeigten Beispiel mit zwei Öffnungen versehen, von sich denen jeweils eine an einem Ende des jeweiligen Lagerabschnitts befindet. Es ist jeweils eine Gaszufuhr 31 und 41 gezeigt, in der Regel ist eine Mehrzahl solcher Zufuhren in jedem der Gaslager über den Wellenumfang verteilt. Der Zylinder 5 bildet den Stator beider Gaslager, so dass sich jeweils zwischen den lagerseitigen Lagerstrukturen 32 und 42 und dem Zylinder ein Gasfilm ausbildet, durch den die Welle getragen wird. Das notwendige Lagergas kann von einem Kompressor 11 erzeugt werden, oder - wenn es die Lagerbelastung zulässt - direkt von der Atmopshäre genommen werden. In letzterem Fall sind die Gaszuführungen 31 und 41 direkt mit der Atmosphäre verbunden. Weiterhin alternativ kann Druckluft aus einer am Aufstellort vorhanden Druckluftleitung benutzt werden.
  • Die Welle weist an ihrem Ende einen Wellenzapfen 29 auf, auf welchem Permanentmagnete 9 angebracht sind. Diese Permanentmagnete bilden den Motorrotor und wirken mit elektrischen Spulen 10 zusammen, um eine schnelle Drehung der Welle um ihre Längsachse zu erzeugen. Die elektrischen Spulen bilden den Motorstator. Motorotor und Motorstator sind derart gestaltet, dass sie eine Stabilisierung der Welle in Richtung ihrer Längsachse bewirken. Dies gelingt beispielsweise durch die Anziehungskräfte des Statoreisenpakets auf die Permanentmagnete. Am Wellenende sind Notlager vorgesehen. Im gezeigten Beispiel sind diese als Gleitlager 14 ausgebildet, welche wellenseitig eine ballige Fläche und gehäuseseitig eine tribologisch geeignete Gegenfläche umfassen. Sollten große axiale Kräfte zu erwarten sein, können zur zusätzlichen Stabilisierung in dieser Richtung Permanentmagnetringe vorgesehen sein, und zwar ein wellenseitiger Lagerring 26 und statorseitiger Lagerring 27. Beide zusammen bilden ein axiales Permanentmagnetlager 25.
  • In einem Elektronikgehäuse 21 ist die Elektronik 20 untergebracht. Diese bestromt die elektrischen Spulen. Sollte ein Kompressor 11 zur Erzeugung des Lagergases verwendet werden, ist er durch eine Kompressorsteuerleitung 22 mit der Elektronik 20 verbunden und wird durch diese gesteuert, insbesondere seine Parameter Einschalten, Ausschalten, Druckniveau und Fördermenge.
  • Auf der Welle ist zwischen den Lagerabschnitten 33 und 43 das Pumpsystem 6 angeordnet. Es ist zweiflutig gestaltet und weist daher einen ersten Pumpabschnitt 61 und einen zweiten Pumpabschnitt 62 auf. Jeder der Pumpabschnitte beginnt im Bereich des Gaseinlasses 7 und verdichtet Gas in Richtung des ihm benachbarten Gaslagers; dies ist durch die geraden Pfeile dargestellt. Aus den Lagerabschnitten tritt wenigstens ein Teil des Lagergas in Richtung Pumpsystem aus. Dieses wird an der Stelle 13 zwischen erstem Gaslager und erstem Pumpabschnitt 61 bzw. 13' zwischen zweitem Gaslager und zweitem Pumpabschnitt 62 zusammengeführt und gemeinsam dem Pumpauslass zugeführt. Dadurch wird ein sehr kompakter Aufbau durch eine einfach Gasführung erreicht.
  • Beide Pumpabschnitte erreichen das gleiche Druckverhältnis zwischen ihrem Einlass und ihrem Auslass. Vorteilhaft ist es, in den Pumpabschnitten Holweckstrukturen zu schaffen. Hierzu sind spiralförmig um die Welle umlaufende Kanäle 63 in die Wellenoberfläche eingebracht, die mit der als Pumpstator wirkenden Innenfläche des Zylinders 5 zusammenwirken. Ist diese Innenfläche glatt, entsteht eine Pumpe mit dem Wirkprinzip nach Holweck. Diese ist nicht nur vakuumtechnisch für den Druckbereich günstig, sondern lässt sich vorteilhaft in einem Arbeitsgang mit den wellenseitigen Lagerstrukturen herstellen. In einer Weiterbildung sind auf der Innenseite des Zylinders 5 Kanäle 64 vorgesehen. Diese erstrecken sich über einen Teil der axialen Länge der Pumpabschnitte 33 und 43, vorzugsweise im jeweils dem Gaslager benachbarten Teil. Die Kanäle sind gegenläufig zu den Kanälen 63 des Rotors gestaltet. Durch diese statorseitigen Kanäle wird das Saugvermögen erhöht.
  • Die Welle 2 ist zumindest im Bereich der Lagerabschnitte 33 und 43 und Pumpabschnitte 61 und 62 einteilig ausgeführt. Der Zylinder erstreckt sich mindestens einteilig über die vorgenannten Abschnitte 33, 43, 61 und 62. Hierdurch fluchten die Lagerpunkte, so dass äußerst geringe Spalte in den Lagern und im Pumpsystem erreicht werden können. Dies verbessert die Leistungsdaten dieser Komponenten, so dass die notwendige Baulänge verringert wird, die Vakuumpumpe wird somit nochmals kompakter.
  • Da diese Vakuumpumpe nur dynamisch dicht ist, im augeschalteten Zustand jedoch Gas hindurchlassen kann, ist der Einsatz eines Sicherheitsventils 12 vorteilhaft. Dieses ist vorzugsweise im Gaseinlass der Vakuumpumpe angeordnet und steht mit der Elektronik 20 über eine Ventilsteuerleitung 23 in Verbindung. Diese schaltet dann den Öffnungszustand des Sicherheitsventils.
  • Figur 2 zeigt den in Figur 1 mit dem Kasten K bezeichneten Teil der Vakuumpumpe in einer Weiterbildung. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wurde dem Pumpsystem 6 ein weiteres Pumpsystem 100 vorgeschaltet. Im Gehäuse 1 der Vakuumpumpe ist daher ein Holweckstator 103 vorgesehen. Dieser wiest einen gewindeartig auf seiner zylinderischen Innenfläche umlaufenden Kanal, dessen Gänge durch einen Steg 105 voneinander getrennt sind. Mit diesem Kanal wirkt ein glatter Zylinder 102 pumpaktiv zusammen, welcher mit einer Nabe 101 verbunden ist. Vorteilhaft ist der Zylinder aus einem leichten Material hergestellt, insbesondere aus faserverstärktem Kohlenstoff. Die Nabe ist an einem Ende der Welle befestigt, so dass Nabe und Zylinder die Drehzahl der Welle annehmen. Weiterhin benötigt werden das Gleitlager 14 und der Gaseinlass 7. Von Vorteil ist auch in dieser Weiterbildung das Sicherheitsventil 12. Gas tritt durch den Gaseinlass entlang des ersten Pfeiles in das weitere Pumpsystem 100 ein und wird dort von den zusammenwirkenden Teilen Holweckstator und Zylinder verdichtet. Anschließend gelangt das Gas in das erste Pumpsystem (siehe weiteren Pfeil) und wird dort weiterverdichtet. Das erste Pumpsystem ist nur ausschnittsweise in Form des Pumpabschnittes 62 zu sehen. Ebenfalls zu sehen ist die wellenseitige Lagerstruktur 42 des zweiten Gaslagers. Aus diesem tritt in Richtung Nabe Lagergas mit Atmosphärendruck aus. Dieses darf nicht an der Innenseite des Zylinders 102 entlang zum Eingang des ersten Pumpsystem gelangen. Daher ist zwischen Lagerstruktur 42 und Nabe ein Dichtungsabschnitt 106 vorgesehen. Dieser ist vorteilhaft so gestaltet, dass auf der Welle eine Pumpstruktur wie im ersten Pumpsystem angeordnet ist, welche mit dem Zylinder 5 zusammenwirkt und einen Druckunterschied erzeugt. Die pumpaktiven Strukturen des Dichtungsabschnitts sind so gestaltet, dass das Druckverhältnis zwischen der der Lagerstruktur 42 Seite und der der Nabe 101 zugewandten Seite dem Druckverhältnis entspricht, dass der Pumpabschnitt 62 erzeugt. Das Saugvermögen kann jedoch wesentlich kleiner sein, da weniger Lagergas anfällt als durch den Gaseinlass 7 eintritt. Das weitere Pumpsystem 100 kann zweiflutig gestaltet sein.

Claims (10)

  1. Vakuumpumpe mit einer Welle (2), einem ersten und einem zweiten Radiallager und einem Pumpsystem (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Radiallager dynamische Gaslager (30, 40) umfassen, und dass das Pumpsystem (6) zwischen den Gaslagern (30, 40) angeordnet ist und zwei Pumpabschnitte (61, 62) aufweist, die so gestaltet sind, dass sie jeweils in Richtung eines der Gaslager fördern.
  2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Pumpabschnitt (61, 62) und ein Gaslager (30, 40) derart angeordnet sind, dass wenigstens ein Teil des Betriebsgases des Gaslagers und das vom Pumpabschnitt ausgestoßene Gas an einer Stelle zusammengeführt (13, 13') und einem Pumpenauslass (8) zugeführt werden.
  3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Pumpabschnitte (61, 62) eine Holweckpumpstufe umfasst.
  4. Vakuumpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens abschnittweise Rotor und Stator der Holweckstufe gegenläufige Kanäle (63, 64) aufweisen.
  5. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein weiteres Pumpsystem (100) aufweist.
  6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Pumpsystem eine mit einem der Wellenenden verbundende Nabe (101) und einen mit dieser Nabe verbundenen Zylinder (102) umfasst.
  7. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Wellenende ein Notlager angeordnet ist.
  8. Vakuumpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Notlager ein Gleitlager (14) umfasst.
  9. Vakuumpumpe nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Welle (2) mehrheitlich aus Siliziumcarbid besteht.
  10. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Motorstator (10) und Motorrotor (9) derart gestaltet sind, dass eine axiale Zentrierung und gleichzeitig eine schnelle Drehung der Welle (2) bewirkt werden.
EP09008726.3A 2008-07-26 2009-07-03 Vakuumpumpe Active EP2148094B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008034948A DE102008034948A1 (de) 2008-07-26 2008-07-26 Vakuumpumpe

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP2148094A2 true EP2148094A2 (de) 2010-01-27
EP2148094A3 EP2148094A3 (de) 2016-04-13
EP2148094B1 EP2148094B1 (de) 2018-09-19

Family

ID=41221612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09008726.3A Active EP2148094B1 (de) 2008-07-26 2009-07-03 Vakuumpumpe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100021324A1 (de)
EP (1) EP2148094B1 (de)
JP (1) JP5566636B2 (de)
DE (1) DE102008034948A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103912510A (zh) * 2012-12-28 2014-07-09 三星电机株式会社 电动风机

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9222478B2 (en) * 2012-02-22 2015-12-29 Asia Vital Components Co., Ltd. Bladeless fan structure
EP2956674B1 (de) * 2013-02-15 2019-05-01 Edwards Limited Vakuumpumpe
CN104019043A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 李晨 鼠笼螺杆式复合分子泵

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930952A1 (de) 1999-07-05 2001-01-11 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3150822A (en) * 1961-02-09 1964-09-29 Commissariat Energie Atomique Sealing and centering device for rotary shaft
JPS6255498A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Asahi Glass Co Ltd セラミツクス製翼車
DE3705912A1 (de) * 1987-02-24 1988-09-01 Alcatel Hochvakuumtechnik Gmbh Hochvakuumpumpe mit einem glockenfoermigen rotor
JPS63255592A (ja) * 1987-04-13 1988-10-21 Ebara Corp タ−ボ分子ポンプ
JPH0198316U (de) * 1987-12-21 1989-06-30
JPH0216396A (ja) * 1988-06-30 1990-01-19 Shimadzu Corp ターボ分子ポンプ
US5017022A (en) * 1988-11-09 1991-05-21 Allied-Signal, Inc. High temperature bearing
US5273368A (en) * 1990-11-13 1993-12-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hydrodynamic gas bearing
JPH0510289A (ja) * 1991-07-05 1993-01-19 Hitachi Koki Co Ltd 複合形ドライ真空ポンプ
US5793561A (en) * 1994-10-14 1998-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Rotary drum assembly having dynamic-pressure generating mechanism between rotary shaft and bearing
DE19756837C2 (de) * 1997-12-19 1999-09-30 K Busch Gmbh Druck & Vakuum Dr Molekular- und Viskositätspumpe
JP3252792B2 (ja) * 1998-04-27 2002-02-04 株式会社島津製作所 ターボ形真空排気装置
FR2783883B1 (fr) * 1998-09-10 2000-11-10 Cit Alcatel Procede et dispositif pour eviter les depots dans une pompe turbomoleculaire a palier magnetique ou gazeux
JP2000249093A (ja) * 1999-02-26 2000-09-12 Daikin Ind Ltd 軸流式真空ポンプ
DE19915983A1 (de) * 1999-04-09 2000-10-12 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe mit Gaslagerung
DE102006020710A1 (de) * 2006-05-04 2007-11-08 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe mit Gehäuse

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930952A1 (de) 1999-07-05 2001-01-11 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103912510A (zh) * 2012-12-28 2014-07-09 三星电机株式会社 电动风机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010031857A (ja) 2010-02-12
EP2148094A3 (de) 2016-04-13
DE102008034948A1 (de) 2010-01-28
JP5566636B2 (ja) 2014-08-06
US20100021324A1 (en) 2010-01-28
EP2148094B1 (de) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2730782B1 (de) Vorrichtung zur kinetischen Energiespeicherung
EP2295812B1 (de) Vakuumpumpe
EP2271827B1 (de) Turbomaschine mit schubausgleichskolben
EP2060794B1 (de) Vakuumpumpe mit Schmiermittelpumpe
DE10022062A1 (de) Maschine, vorzugsweise Vakuumpumpe, mit Magnetlagern
DE29516599U1 (de) Reibungsvakuumpumpe mit Zwischeneinlaß
EP1067290B1 (de) Vakuumpumpe
DE102012003680A1 (de) Vakuumpumpe
EP2148094B1 (de) Vakuumpumpe
DE4327506C2 (de) Turbovakuumpumpe
DE102009011082A1 (de) Multi-Inlet-Vakuumpumpe
DE60319585T2 (de) Vakuumpumpe
EP2039941B1 (de) Vakuumpumpe
EP2253851A2 (de) Vakuumpumpe
EP1243796B1 (de) Vakuumpumpe
DE102011118661A1 (de) Reibungsvakuumpumpe
DE102011112689B4 (de) Vakuumpumpe
DE102012012540A1 (de) Turboverdichter
EP1559914B1 (de) Gasreibungspumpe
WO2003031823A1 (de) Axial fördernde reibungsvakuumpumpe
DE102016214696A1 (de) Elektrischer Scheibenmotor mit Medientrennung im Motorspalt
EP3196471A1 (de) Monolithischer permanentmagnet, pemanentmagnetlager, vakuumpumpe und verfahren zur herstellung eines monolithischen permanentmagnets
DE102007014466A1 (de) Doppelgebläse auf einer Motorwelle
EP3267040B1 (de) Turbomolekularpumpe
DE102018219995A1 (de) Seitenkanalverdichter für ein Brennstoffzellensystem zur Förderung und/oder Verdichtung von einem gasförmigen Medium

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F04D 29/057 20060101ALI20160304BHEP

Ipc: F04D 19/04 20060101AFI20160304BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20161013

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180404

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1043579

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20181015

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502009015290

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181220

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181219

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181219

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190119

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190119

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502009015290

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

26N No opposition filed

Effective date: 20190620

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20190731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190731

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190731

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190731

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190703

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1043579

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20190703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20090703

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180919

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Payment date: 20230623

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20230724

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20230720

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20230927

Year of fee payment: 15