EP2676043A1 - Lageranordnung für schnell drehende wellen von vakuumpumpen - Google Patents

Lageranordnung für schnell drehende wellen von vakuumpumpen

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Publication number
EP2676043A1
EP2676043A1 EP12704041.8A EP12704041A EP2676043A1 EP 2676043 A1 EP2676043 A1 EP 2676043A1 EP 12704041 A EP12704041 A EP 12704041A EP 2676043 A1 EP2676043 A1 EP 2676043A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
outer ring
arrangement according
pump housing
bearing arrangement
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.)
Withdrawn
Application number
EP12704041.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Wischott
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.)
Leybold GmbH
Original Assignee
Oerlikon Leybold 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 Oerlikon Leybold Vacuum GmbH filed Critical Oerlikon Leybold Vacuum GmbH
Publication of EP2676043A1 publication Critical patent/EP2676043A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/066—Ball or roller bearings
    • 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
    • F04D19/042—Turbomolecular vacuum 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
    • F04D29/059—Roller bearings
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F16C2360/45—Turbo-molecular pumps

Definitions

  • the invention relates to a bearing arrangement for fast-rotating shafts of vacuum pumps, in particular turbomolecular pumps. Furthermore, the invention relates to a vacuum pump, in particular a turbomolecular vacuum pump, with a corresponding bearing arrangement.
  • the object of the invention is to provide a pump storage in which the risk of bearing damage is reduced and / or the mountability is improved.
  • the object is achieved according to the invention by a bearing arrangement for rapidly rotating parts of vacuum pumps, in particular turbomolecular pumps, according to claim 1.
  • the bearing arrangement according to the invention for the storage of rapidly rotating shafts of vacuum pumps has two bearing elements bearing the shaft. At least one of the two bearing elements is designed as a rolling bearing and has a rolling element surrounding bearing outer ring.
  • the second bearing can also be designed as a rolling bearing, or for example as a magnetic bearing.
  • At least one damping element is arranged between a pump housing, in which the shaft of the pump is mounted and the outer ring of the bearing.
  • the damping element is annular and surrounds the bearing outer ring.
  • Particularly preferred is the arrangement of two or more arranged in the axial direction side by side, also ring-shaped damping elements, It is particularly preferred that at least one, preferably all damping elements have a rectangular, in particular square cross-section.
  • the fixing of the at least one damping element takes place via a holding element connected to the pump housing. This has the significant advantage according to the invention that the assembly is simplified.
  • the Haiteelement only after assembly of the bearing, wherein preferably by the mounting of the holding element, a radial deformation of the at least one damping element takes place. Due to the radial deformation of the At least one Dämpfungseiements a bearing outer ring holding radial force is applied to the bearing outer ring.
  • a Haiteeiements that can be mounted after assembly of the bearing, it is possible to dimension the at least one damping element such that the bearing outer ring can be used without much force in the pump housing. This has the advantage that act on the at least one damping element during assembly no or little axial forces.
  • the pump housing has a bearing surface.
  • the contact surface is arranged such that the at least one damping element, in particular in the axial direction of the shaft, is arranged between the retaining element and the contact surface.
  • the abutment surface is thus an axial abutment surface, i. an abutment surface, by means of which axial forces can be transmitted or absorbed relative to the longitudinal axis of the axis.
  • the Aniage Materials is formed by a particular annular recess in the pump housing.
  • the recess is in this case preferably open to the outside, so that can be inserted for mounting the at least one damping element in a simple manner from the outside into the recess.
  • the recess can then be closed by the Haiteeiement in the axial direction.
  • the holding element has a particular annular approach. This preferably extends substantially in the axial direction, so that it projects into the recess in the assembled state of the retaining element.
  • the at least one, in particular annular design damping element between the approach of the Haiteelements and the Aniage Chemistry the pump housing is arranged.
  • the particular annular projection of the retaining element can simultaneously serve to center the Haiteelements in the pump housing.
  • the fixing of the Haiteelements on the pump housing for example, in particular by axially arranged screws.
  • a cavity which is preferably filled with a heat transferring medium, in particular a heat transferring lubricant.
  • the retaining element additionally serves to fix the bearing outer ring.
  • the holding element preferably has a projection pointing radially in the direction of the shaft.
  • the holding element in particular the projection of the Haiteelements, has an axial contact surface on which the bearing outer ring in the assembled state rests directly or indirectly.
  • the bearing inner ring is pressed via a fixing element in the axial direction against a shaft shoulder.
  • the bearing inner ring can also be dispensed with, wherein the rolling surface of the rolling bodies, which is usually formed by the bearing inner ring, is formed directly by the outer side of the shaft.
  • the second bearing element supporting the shaft of the vacuum pump can be designed, for example, as a magnetic bearing. It is preferred that this rolling bearing also has a bearing outer ring, which is supported in a damping manner by at least one damping element arranged between the pump housing and the bearing outer ring. The at least one damping element is in turn fixed by a corresponding retaining element. Also, this bearing can be advantageously developed as explained above.
  • the invention relates to a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump with a rotor element carried by a shaft.
  • the rotor element has a plurality of individual disk-shaped rotor elements, each of which comprises a plurality of rotor blades. Between these individual disc-shaped rotor elements stator elements are arranged, which also have wings.
  • the shaft is mounted in a pump housing surrounding the rotor element, wherein the bearing arrangement according to the invention is designed as described above.
  • the figure shows a half-section of one of the two bearing arrangements.
  • a vacuum pump has a shaft 10 which carries a rotor element, not shown.
  • the shaft 10 is supported by two bearing elements, from in the drawing, a first bearing element 12 is shown schematically.
  • the bearing element which in particular supports the other end of the shaft 10 may preferably be designed in accordance with the bearing element 12.
  • the Lagereiement 12 has a bearing 16 with an inner ring 18, an outer ring 20 and disposed between the two bearing rings 18, 20 rolling elements 22.
  • the inner ring 18 is fixed on the shaft 10 by means of a fixing element 24, in which the inner ring 18 is pressed against a shoulder 26 of the period 10.
  • the fixing element 24 is indirectly or directly pressed against the bearing inner ring 18, for example, by a rotor attachment connected to the shaft.
  • damping elements 32 are annular in the illustrated embodiment and surround the bearing outer ring 20 completely.
  • the damping elements formed identically in the illustrated embodiment have a substantially square cross-section.
  • the pump housing has a contact surface 34.
  • the abutment surface 34 is formed by a recess 36 provided in the pump housing 14.
  • the contact surface 34 is annular and surrounds the shaft 10.
  • the contact surface 34 is oriented substantially radially.
  • the in the illustratedtientsbesspiel rotationally symmetric metric to the longitudinal axis 38 formed Haiteelement 28 has an annular projection 40 which projects into the recess 36. The projection 40 presses in the axial direction against the two damping elements 32 in the illustrated embodiment. The mounting of the retaining element 28 thus compresses the damping elements 32 in the axial direction.
  • the Haiteelement 28 has a projection 42 which, relative to the projection 40 radially inward, i. is arranged in the direction of the shaft 10.
  • the projection 42 is preferably also annular.
  • an axial abutment surface 44 is formed, which faces in the direction of the bearing outer ring 20.
  • an axial damping element 46 is arranged between an end face of the bearing outer ring 20 and the axial abutment surface 44 of the projection 42.
  • this preferred embodiment of the holding member 28 thus takes place not only a fixing and deformation of the two damping elements 32, but also a fixing of the bearing outer ring 20 in the axial direction. Possibly. This can also be done by an axial bias of the bearing.
  • a cavity 48 is provided between the bearing outer ring 20 and the projection 40 of the holding element 28. This is filled with a thermally conductive medium, such as a thermally conductive grease.

Landscapes

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Abstract

Lageranordnung für schnell drehende Wellen von Vakuumpumpen, insbesondere Turbomolekularpumpen, mit zwei die Welle (10) lagernden Lagerelementen (12). Zumindest eines der beiden Lagereiemente (12) weist ein Lager (16) mit einem die Wälzkörper (22) umgebenden Lageraußenring (20) auf. Zwischen einem Pumpengehäuse (14) und dem Lageraußenring (20) ist ein Dämpfungselement (32) angeordnet Ferner ist mit dem Pumpengehäuse (14) ein das mindestens eine Dämpfungselement (32) fixierenden Halteelement (28) verbunden.

Description

Lageranordnung für schnell drehende Wellen von Vakuumpumpen
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für schnell drehende Wellen von Vakuumpumpen, insbesondere von Turbomolekularpumpen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vakuumpumpe, insbesondere eine turbomolekulare Vakuumpumpe, mit einer entsprechenden Lageranordnung.
Die Lagerung von Pumpenwelien, wie Rotorwellen einer Turbomolekularpumpe, erfolgt häufig über Wälzlager, insbesondere Kugellager, in dem Pumpengehäuse. Zur radialen Dämpfung zumindest eines der beiden Pumpenlagerungen ist es bekannt, zwischen einem Lageraußenring und dem Pumpengehäuse ein Dämpfungselement vorzusehen. Als Dämpfungselemente werden übiicherweise ein oder zwei Dämpfungsringe mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen. Insbesondere aufgrund der schwankenden Härte und der schwankenden Toleranzen der Dämpfungsringe können Berührungen zwischen dem Pumpengehäuse und dem Außenring des Lagers erfolgen. Dies führt zu Lagerbeschädigungen. Da der Außenring des Lagers bei der Montage in axiale Richtung über den Dämpfungsring geschoben wird, können ferner Schrägstellungen des Außenrings hervorgerufen werden. Auch diese führen zu Beschädigungen des Lagers. Die Verwendung von Dämpfungsringen mit hoher Qualität hinsichtlich der Härte und der Toleranzen und/oder die Verwendung von Dämpfungsringen mit anderen beispielsweisen kissenförmigen Querschnitten wäre teuer. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpenlagerung zu schaffen, bei der das Risiko der Lagerbeschädigung verringert ist und/oder die Montierbarkeit verbessert ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung für schnell drehende Weilen von Vakuumpumpen, insbesondere Turbomolekularpumpen, nach Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung zur Lagerung schnell drehender Wellen von Vakuumpumpen weist zwei die Welle lagernde Lagerelemente auf. Zumindest eines der beiden Lagerelemente ist aSs Wälzlager ausgebildet und weist einen Wälzkörper umgebenden Lageraußenring auf. Das zweite Lager kann ebenfalls als Wälzlager, oder beispielsweise auch als Magnetlager ausgebildet sein.
Zwischen einem Pumpengehäuse, in dem die Welle der Pumpe gelagert ist und dem Außenring des Lagers ist mindestens ein Dämpfungselement angeordnet. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement ringförmig ausgebildet und umgibt den Lageraußenring. Besonders bevorzugt ist die Anordnung von zwei oder mehr in axiale Richtung nebeneinander angeordneten, ebenfalls ringförmig ausgebildeten Dämpfungseiementen, Besonders bevorzugt ist es, dass mindestens eine, vorzugsweise alle Dämpfungselemente einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen. Erfindungsgemäß erfolgt das Fixieren des mindestens einen Dämpfungselements über ein mit dem Pumpengehäuse verbundenes Halteelement. Dies hat den erfindungsgemäß wesentlichen Vorteil, dass die Montage vereinfacht ist.
Insbesondere ist es mögiich, das Haiteelement erst nach der Montage des Lagers vorzusehen, wobei vorzugsweise durch das Montieren des Halteelements ein radiales Verformen des mindestens einen Dämpfungselements erfolgt. Aufgrund der radialen Verformung des mindestens einen Dämpfungseiements wird eine den Lageraußenring haltende Radialkraft auf den Lageraußenring aufgebracht. Durch das Vorsehen eines Haiteeiements, das nach der Montage des Lagers montiert werden kann, ist es möglich, das mindestens eine Dämpfungselement derart zu dimensionieren, dass der Lageraußenring ohne große Kraftaufwendung in das Pumpengehäuse eingesetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass auf das mindestens eine Dämpfungselement bei der Montage keine oder nur geringe Axiaikräfte wirken. Hierdurch ist insbesondere auch die Gefahr einer Schiefstellung des Lageraußenrings gegenüber der Längsachse der Welle bzw, gegenüber der Längsachse eines ggf. vorgesehenen Lagerinnenrings verringert. Ferner ist es möglich, durch das Halteelement eine definierte Verformung des mindestens einen Dämpfungselements zu bewirken, so dass eine definierte Axialkraft auf den Lageraußenring wirkt. Hierdurch ist es insbesondere möglich, Toleranzen und/oder Schwankungen der Materialeägenschaften des mindestens Dämpfungselements auszugleichen und somit das Risiko einer Lagerbeschädigung zu verringern.
In einer bevorzugten Weiterbildung zumindest eines der beiden Lagereäemente der Lageranordnung weist das Pumpengehäuse eine Aniagefläche auf. Hierbei ist die Aniagefläche derart angeordnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement, insbesondere in axialer Richtung der Welle, zwischen dem Halteelement und der Aniagefläche angeordnet ist. In bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei der Anlagefläche somit um eine Axial- Anlageftäche, d.h. eine Anlagefläche, durch die bezogen auf die Weiienlängsachse Axialkräfte übertragen bzw. aufgenommen werden können.
Vorzugsweise ist die Aniagefläche durch eine insbesondere ringförmige Ausnehmung in dem Pumpengehäuse ausgebildet. Die Ausnehmung ist hierbei vorzugsweise nach außen offen, so dass zur Montage des mindestens einen Dämpfungselement auf einfache Weise von außen in die Ausnehmung eingesteckt werden kann. Die Ausnehmung kann sodann durch das Haiteeiement in axialer Richtung verschlossen werden. In einer wetteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Halteelement einen insbesondere ringförmigen Ansatz auf. Dieser erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in axiale Richtung, so dass er in montiertem Zustand des Halteelements in die Ausnehmung ragt. Hierbei ist in bevorzugter Weiterbildung das mindestens ein, insbesondere ringförmig ausgebildete Dämpfungselement zwischen dem Ansatz des Haiteelements und der Aniagefläche des Pumpengehäuses angeordnet. Der insbesondere ringförmige Ansatz des Halteelements kann gleichzeitig zur Zentrierung des Haiteelements im Pumpengehäuse dienen. Die Fixierung des Haiteelements an dem Pumpengehäuse erfolgt beispielsweise durch insbesondere axial angeordnete Schrauben.
Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Wälzlager ist vorzugsweise zwischen dem Lageraußenring und dem Halteelement, insbesondere dem Ansatz des Haiteelements ein Hohlraum vorgesehen, der vorzugsweise mit einem Wärme übertragenden Medium, insbesondere einem Wärme übertragenden Schmiermittel, gefüllt ist.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient das Halteelement zusätzlich zur Fixierung des Lageraußenrings. Hierzu weist das Halteeiement vorzugsweise einen radial in Richtung der Welle weisenden Vorsprung auf. Das Halteelement, insbesondere der Vorsprung des Haiteelements, weist eine Axial-Anlagefläche auf, an der der Lageraußenring in montiertem Zustand mittelbar oder unmittelbar anliegt. Bevorzugt ist hierbei zusätzlich zwischen dem Lageraußenring und dem Halteelement zur axialen Dämpfung ein Axiai-Dämpfungselement vorzusehen. Dieses liegt in besonders bevorzugter Ausführungsform an einer axialen Außenseite des Lageraußenrings sowie an der Axial-Anlagefiäche des Vorsprungs des Haiteelements an. Sofern das Wälzlager zusätzlich einen Lagerinnenring aufweist, ist dieser vorzugsweise auf der Welle fixiert. Dies kann dadurch erfolgen, dass der Lagerinnenring über ein Fixierelement in axiale Richtung gegen einen Wellenabsatz gedrückt wird. Ggf. kann der Lagerinnenring auch entfallen, wobei die üblicherweise durch den Lagerinnenring ausgebildete Laufiäche der Wälzkörper unmittelbar durch die Außenseite der Welle ausgebildet ist.
Das zweite die Welle der Vakuumpumpe lagernde Lagerelement kann beispielsweise als Magnetlager ausgebildet sein. Bevorzugt ist es, dass auch dieses Wälzlager einen Lageraußenring aufweist, der durch mindestens ein zwischen dem Pumpengehäuse und dem Lageraußenring angeordnetes Dämpfungselement dämpfend gelagert ist Das mindestens eine Dämpfungselement ist hierbei wiederum über ein entsprechendes Halteelement fixiert. Auch dieses Lager kann wie vorstehend erläutert vorteilhaft weitergebildet sein.
Femer betrifft die Erfindung eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe mit einem von einer Welle getragenen Rotorelement. Das Rotorelement weist bei einer Turbomolekularpumpe mehrere einzelne scheibenförmige Rotorelemente auf, die jeweils mehrere Rotorflügel umfassen. Zwischen diesen einzelnen scheibenförmigen Rotorelementen sind Statorelemente angeordnet, die ebenfalls Flügel aufweisen. Die Welle ist in einem das Rotorelement umgebenden Pumpengehäuse gelagert, wobei die Lageranordnung erfindungsgemäß wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Halbschnitt einer der beiden Lageranordnungen.
Eine Vakuumpumpe weist eine Welle 10 auf, die ein nicht dargestelltes Rotorelement trägt. Die Welle 10 ist durch zwei Lagerelemente gelagert, von dem in der Zeichnung ein erstes Lagerelement 12 schematisch dargestellt ist. Das insbesondere das andere Ende der Welle 10 lagernde Lagereiement kann vorzugsweise entsprechend dem Lagerelement 12 ausgebildet sein. Über die beiden Lagerelemente ist die Weile 10 in einem Pumpengehäuse 14 gelagert. Das Lagereiement 12 weist ein Lager 16 mit einem Innenring 18, einem Außenring 20 und zwischen den beiden Lagerringen 18, 20 angeordneten Wälzkörpern 22 auf. Der Innenring 18 ist auf der Welle 10 mittels eines Fixierelements 24 fixiert, in dem der Innenring 18 gegen einen Absatz 26 der Weile 10 gedrückt wird. Das Fixierelement 24 wird beispielsweise durch eine mit der Welle verbundene Rotorbefestigung mittelbar oder unmittelbar an den Lagerinnenring 18 angedrückt.
Die Fixierung des Lageraußenrings 20 erfolgt über ein Halteelement 28. Das insbesondere als ringförmiger Deckel ausgebildete Halteelement 28 ist über schematisch dargestellte Schrauben 30 mit dem Pumpengehäuse 14 verbunden.
Insbesondere zur radialen Dämpfung des Lageraußenrings 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispie! zwei Dämpfungselemente 32 angeordnet. Die beiden Dämpfungselemente 32 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet und umgeben den Lageraußenring 20 vollständig. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel identisch ausgebildeten Dämpfungselemente weisen einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt auf.
Zur axialen Fixierung der Dämpfungselemente 32 mit Hilfe des Halteelements 28 weist das Pumpengehäuse eine Anlagefläche 34 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anlagefläche 34 durch eine im Pumpengehäuse 14 vorgesehene Ausnehmung 36 ausgebildet. Die Anlagefläche 34 ist ringförmig ausgebildet und umgibt die Welle 10. Die Anlagefläche 34 ist im Wesentlichen radial ausgerichtet. Das im dargestellten Ausführungsbesspiel rotationssym metrisch zur Längsachse 38 ausgebildete Haiteelement 28 weist einen ringförmigen Ansatz 40 auf, der in die Ausnehmung 36 ragt. Der Ansatz 40 drückt in axiale Richtung gegen die im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Dämpfungselemente 32. Durch die Montage des Halteeiements 28 erfolgt somit ein Zusammendrücken der Dämpfungselemente 32 in axiaier Richtung, Dies führt zu einer Verformung der Dämpfungselemente in radialer Richtung, Hierdurch erfolgt ein radiales Fixieren des Lageraußenrings 20. Da die Verformung der Dämpfungselemente erst durch die Montage des Halteelements 28 hervorgerufen wird, ist die Montage des Lagers vereinfacht, da zwischen der Außenseite des Lageraußenrings 20 und der Innenseite der Dämpfungselemente 32 nur eine geringe Reibung herrscht.
Ferner weist das Haiteelement 28 einen Vorsprung 42 auf, der bezogen auf den Ansatz 40 radial weiter innen, d.h. in Richtung der Welle 10 angeordnet ist. Der Vorsprung 42 ist vorzugweise ebenfalls ringförmig ausgebildet. Durch den Vorsprung 42 ist eine Axial-Anlagefläche 44 ausgebildet, die in Richtung des Lageraußenrings 20 weist. Zwischen einer Stirnseite des Lageraußenrings 20 und der Axial-Anlagefläche 44 des Vorsprungs 42 ist ein Axiai- Dämpfungselement 46 angeordnet. Durch diese bevorzugte Ausführungsform des Halteelements 28 erfolgt somit nicht nur ein Fixieren und Verformen der beiden Dämpfungselemente 32, sondern auch ein Fixieren des Lageraußenrings 20 in axiale Richtung. Ggf. kann hierdurch auch eine axiale Vorspannung des Lagers erfolgen.
Zur Abfuhr der Wärme aus dem Lager 16 ist zwischen dem Lageraußenring 20 und dem Ansatz 40 des Halteelements 28 ein Hohlraum 48 vorgesehen. Dieser ist mit einem wärmeleitfähigen Medium, wie einem wärmeleitfähigen Fett gefüllt.

Claims

Patentansprüche
1. Lageranordnung für schnell drehende Wellen von Vakuumpumpen, insbesondere Turbomolekularpumpen, mit zwei die Welle (10) lagernden Lagerelementen (12), wobei zumindest eines der beiden Lagereiemente ( 12) aufweist: ein Lager ( 16) mit einem Wälzkörper (22) umgebenden Lageraußenring (20), mindestens einem zwischen einem Pumpengehäuse (14) und dem Lageraußenring (20) angeordneten Dämpfungselement (32) und einem mit dem Pumpengehäuse ( 14) verbundenen das mindestens eine Dämpfungselement (32) fixierenden Halteelement (28).
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (14) eine Aniagefläche (34) aufweist, so dass das mindestens eine Dämpfungselement (32) zwischen dem Halteelement (28) und der Anlagefläche (34) angeordnet ist.
3. Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aniagefläche (34) durch eine insbesondere ringförmige Ausnehmung (36) in dem Pumpengehäuse ( 14) ausgebildet ist,
4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28) einen insbesondere ringförmig ausgebildeten Ansatz (40) aufweist, der in montiertem Zustand in die Ausnehmung (36) ragt.
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine insbesondere ringförmig ausgebildete Dämpfungselement (32) zwischen dem Ansatz (40) des Halteelements (28) und der Anlagefläche (34) des Pumpengehäuses ( 14) angeordnet ist.
6. Lageranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lageraußenring (20) und dem Ansatz (40) ein vorzugsweise mit einem Wärme übertragenden Medium gefüllter, insbesondere ringförmig ausgebildeter Hohlraum (48) ausgebildet ist.
7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Haiteelement (28) zusätzlich den Lageraußenring (20) fixiert.
8. Lageranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das HaSteeSement (28) einen radial in Richtung der Weile ( 10) weisenden Vorsprung (42) zur Fixierung des Lageraußenrings (20) aufweist.
9. Lageranordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haiteelement (28) insbesondere der Vorsprung (42) eine Axia!- Anlagefläche (44) aufweist, an der der Lageraußenring (20) in montiertem Zustand mittelbar oder unmittelbar anliegt.
10. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lageraußenring (20) und dem Haiteelement (28) insbesondere dem Vorsprung (42) ein Axial- Dämpfungselement (46) angeordnet ist.
11. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (16) einen auf der Weile ( 10) fixierten Lagerinnenring (18) aufweist.
12. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement ein Lager (16) mit einem Wälzkörper (22) umgebenden Lageraußenring (20), mindestens einem zwischen einem Pumpengehäuse ( 14) und dem Lageraußenring (20) angeordneten Dämpfungseiement (32) und einem mit dem Pumpengehäuse (14) verbundenen das mindestens eine Dämpfungselement (32) fixierenden Halteelement (28) aufweist.
13. Lageranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement gemäß zumindest einem der Ansprüche 2 bis 11 weitergebildet ist.
14. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe mit einer ein Rotorelement tragenden Welle (10), einem das Rotorelement umgebenden Pumpengehäuse (14) und zwei Lageranordnungen (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
EP12704041.8A 2011-02-16 2012-02-09 Lageranordnung für schnell drehende wellen von vakuumpumpen Withdrawn EP2676043A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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