EP4293232A1

EP4293232A1 - Pump

Info

Publication number: EP4293232A1
Application number: EP23204203.6A
Authority: EP
Inventors: Michael Schill; Jan Hofmann; Niklas Wirth; Peter Vorwerk; Michael Schweighöfer
Original assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Current assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority date: 2023-10-17
Filing date: 2023-10-17
Publication date: 2023-12-20

Abstract

Eine Pumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfasst einen Stator mit zumindest einem Statorelement und einen von einem Motor zu einer Drehung um eine Rotationsachse antreibbaren Rotor mit zumindest einem Rotorelement, die zusammen eine Pumpstufe bilden, die in einem Pumpengehäuse angeordnet ist, wobei die Rotationsachse eine axiale Richtung definiert und das Pumpengehäuse einen Pumpeneinlass und zumindest einen Pumpenauslass definiert, wobei der zumindest eine Pumpenauslass in der axialen Richtung gesehen seitlich versetzt in Bezug auf die Rotationsachse ausgebildet ist, wobei der Pumpeneinlass zumindest eine Einlassöffnung, insbesondere genau eine Einlassöffnung, aufweist, die eine Einlassebene definiert und der zumindest eine Pumpenauslass zumindest eine Auslassöffnung, insbesondere genau eine Auslassöffnung, aufweist, die eine Auslassebene definiert, wobei die Einlassebene und die Auslassebene die gleiche Ebene oder parallele Ebenen sind oder wobei die Einlassebene und die Auslassebene einen Winkel von größer als 90° bis kleiner als 180° einschließen.A pump, in particular a turbomolecular pump, comprises a stator with at least one stator element and a rotor which can be driven by a motor to rotate about an axis of rotation and has at least one rotor element, which together form a pump stage which is arranged in a pump housing, the axis of rotation having an axial direction and the pump housing defines a pump inlet and at least one pump outlet, wherein the at least one pump outlet is designed to be laterally offset in relation to the axis of rotation when viewed in the axial direction, wherein the pump inlet has at least one inlet opening, in particular exactly one inlet opening, which defines an inlet plane and the at least one pump outlet has at least one outlet opening, in particular exactly one outlet opening, which defines an outlet plane, wherein the inlet plane and the outlet plane are the same plane or parallel planes or wherein the inlet plane and the outlet plane have an angle of greater than 90° to smaller as 180°.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe.The invention relates to a pump, in particular a turbomolecular pump.

Vielen Typen von Pumpen, insbesondere Turbomolekularpumpen, umfassen einen Stator und einen von einem Elektromotor zu einer Drehung um eine Rotationsachse antreibbaren Rotor, die in einem Gehäuse der Pumpe angeordnet sind. Das Gehäuse definiert einen oder mehrere Einlässe und einen oder mehrere Auslässe.Many types of pumps, in particular turbomolecular pumps, include a stator and a rotor that can be driven by an electric motor to rotate about a rotation axis, which are arranged in a housing of the pump. The housing defines one or more inlets and one or more outlets.

Pumpen werden dazu verwendet, um ein Fluid vom Pumpeneinlass zum Pumpenauslass zu befördern, wodurch ein Fluidstrom durch ein Gehäuse der Pumpe erzeugt wird. Das Fluid kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Sie werden beispielsweise genutzt, um ein Vakuum in einem an dem Einlass angeschlossenen Rezipienten zu erzeugen. Es sind aber auch Anwendungen denkbar, bei denen der Einlassdruck der Pumpe quasi genauso groß ist wie der Auslassdruck. Das Fluid kann dadurch auch durch eine mit dem Einlass fluidtechnisch verbundene Komponente und/oder durch eine mit dem Auslass fluidtechnisch verbundene Komponente hindurch gefördert werden, die kundenseitig bereitgestellt wird.Pumps are used to move a fluid from the pump inlet to the pump outlet, thereby creating a flow of fluid through a housing of the pump. The fluid can be a gas or a liquid. They are used, for example, to create a vacuum in a recipient connected to the inlet. However, applications are also conceivable in which the inlet pressure of the pump is virtually the same as the outlet pressure. The fluid can thereby also be conveyed through a component fluidly connected to the inlet and/or through a component fluidly connected to the outlet, which is provided by the customer.

Die kundenseitige Komponente kann beispielsweise eine Kammer einer Messvorrichtung sein oder dergleichen. Der im Betrieb der Pumpe herrschende Druck am Ein- und/oder Auslass kann beispielsweise in einem Bereich zwischen einem oberen Bereich eines Grobvakuums und einem mittleren Bereich eines Feinvakuums liegen.The customer-side component can be, for example, a chamber of a measuring device or the like. The pressure prevailing at the inlet and/or outlet during operation of the pump can, for example, be in a range between an upper region of a rough vacuum and a middle region of a fine vacuum.

Abhängig von der Kundenapplikation sind an eine Pumpe verschiedene Anforderungen zu stellen. Beispielsweise ist es in vielen Fällen wünschenswert, dass die Pumpe möglichst kompakt und kostengünstig ist. Gleichzeitig soll die Pumpe aber auch leistungsstark und langlebig sein.Depending on the customer application, different requirements must be placed on a pump. For example, in many cases it is desirable that the Pump is as compact and cost-effective as possible. At the same time, the pump should also be powerful and durable.

Des Weiteren sollen der Ein- und Auslass der Pumpe in der Regel möglichst gut zugänglich sein, sodass die Pumpe auf unkomplizierte Art und Weise an Komponenten eines Kundenaufbaus angeschlossen werden kann.Furthermore, the inlet and outlet of the pump should generally be as accessible as possible so that the pump can be easily connected to components of a customer's body.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine wirtschaftlichere, kompaktere und vielseitigere Pumpe bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide a more economical, compact and versatile pump.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Pumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfassend einen Stator mit zumindest einem Statorelement und einen von einem Motor zu einer Drehung um eine Rotationsachse antreibbaren Rotor mit zumindest einem Rotorelement, die zusammen eine Pumpstufe bilden, die in einem Pumpengehäuse angeordnet ist. Die Rotationsachse definiert eine axiale Richtung und das Pumpengehäuse definiert einen Pumpeneinlass und zumindest einen Pumpenauslass.In particular, the object is achieved by a pump, in particular a turbomolecular pump, comprising a stator with at least one stator element and a rotor which can be driven by a motor to rotate about a rotation axis and has at least one rotor element, which together form a pump stage which is arranged in a pump housing. The axis of rotation defines an axial direction and the pump housing defines a pump inlet and at least one pump outlet.

Der zumindest eine Pumpenauslass ist in der axialen Richtung gesehen seitlich versetzt in Bezug auf die Rotationsachse ausgebildet. Mit anderen Worten liegen die Mitten der Ein- und Auslässe in axialer Richtung gesehen nicht übereinander, sondern nebeneinander, was die Integration der Pumpe in manche Aufbauten vereinfacht.The at least one pump outlet is designed to be laterally offset in relation to the axis of rotation when viewed in the axial direction. In other words, the centers of the inlets and outlets are not on top of each other when viewed in the axial direction, but rather next to each other, which simplifies the integration of the pump into some structures.

Der Pumpeneinlass weist zumindest eine Einlassöffnung, insbesondere genau eine Einlassöffnung, auf, die eine Einlassebene definiert und der zumindest eine Pumpenauslass weist zumindest eine Auslassöffnung, insbesondere genau eine Auslassöffnung, auf, die eine Auslassebene definiert. Der Pumpeneinlass kann aber auch zwei oder mehr Einlassöffnungen aufweisen, die jeweils eine Einlassebene definieren, und der zumindest eine Pumpenauslass kann zwei oder mehr Auslassöffnungen aufweisen, die jeweils eine Auslassebene definieren.The pump inlet has at least one inlet opening, in particular precisely one inlet opening, which defines an inlet plane and the at least one pump outlet has at least one outlet opening, in particular precisely one outlet opening, which defines an outlet plane. The pump inlet can but also have two or more inlet openings, each of which defines an inlet level, and the at least one pump outlet can have two or more outlet openings, each of which defines an outlet level.

Die Einlassebene und die Auslassebene liegen in der gleichen Ebene oder in parallele Ebenen. Mit anderen Worten haben die Einlassöffnung und die Auslassöffnung die gleiche Ausrichtung und/oder entgegengesetzte Ausrichtungen in Bezug auf die axiale Richtung.The inlet plane and the outlet plane lie in the same plane or in parallel planes. In other words, the inlet port and the outlet port have the same orientation and/or opposite orientations with respect to the axial direction.

Alternativ hierzu schließen die Einlassebene und die Auslassebene einen Winkel von größer als 90° bis kleiner als 180° ein, das heißt die Einlassöffnung und die Auslassöffnung weisen unterschiedliche Ausrichtungen in Bezug auf die axiale Richtung auf. Der Winkel kann insbesondere einen Wert von größer oder gleich 100° bis kleiner oder gleich 170°, insbesondere größer oder gleich 110° bis kleiner oder gleich 160°, insbesondere größer oder gleich 120° bis kleiner oder gleich 150°, annehmen. Der Winkel zwischen der Einlassebene und der Auslassebene ist als derjenige Gegenwinkel definiert, der größer als 90° ist.Alternatively, the inlet plane and the outlet plane enclose an angle of greater than 90° to less than 180°, that is to say the inlet opening and the outlet opening have different orientations with respect to the axial direction. The angle can in particular have a value of greater than or equal to 100° to less than or equal to 170°, in particular greater than or equal to 110° to less than or equal to 160°, in particular greater than or equal to 120° to less than or equal to 150°. The angle between the inlet plane and the outlet plane is defined as the opposite angle that is greater than 90°.

Durch die vorstehend beschriebenen Bauformen kann eine kundenseitige Komponente besonders einfach und platzsparend an die Pumpe angeschlossen werden. Beispielsweise kann es vorkommen, dass eine Komponente an derselben Seite der Pumpe angeschlossen werden soll, an der sich auch der Einlass der Pumpe befindet. Kommt bei einer solchen "Über-Eck-Anwendung" eine herkömmliche Pumpe zum Einsatz, bei der sich der Pumpeneinlass und der Pumpenauslass auf gegenüberliegenden Seiten der Pumpe befinden, muss kundenseitig erst eine entsprechende "Umleitung" installiert werden, welche eine Richtungsumkehrung des Fluidstroms bewirkt, um die Komponente anschließen zu können. Dies kann aufwendig und kostspielig sein und beansprucht zusätzlichen Bauraum. Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe, bei der die Einlassöffnung und die Auslassöffnung auf der gleichen Seite der Pumpe und seitlich versetzt zueinander angeordnet sind, entfällt eine solche "Umleitung".Thanks to the designs described above, a customer component can be connected to the pump particularly easily and in a space-saving manner. For example, you may want to connect a component to the same side of the pump as the pump inlet. If a conventional pump is used in such an "over-corner application" in which the pump inlet and the pump outlet are on opposite sides of the pump, the customer must first install a corresponding "diversion" which causes the direction of the fluid flow to be reversed. to be able to connect the component. This can be complex and expensive and takes up additional space. In an embodiment of the pump according to the invention, in which the inlet opening and the outlet opening are arranged on the same side of the pump and laterally offset from one another, such a "diversion" is eliminated.

Weitere Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further embodiments are given in the claims, the description and the accompanying drawings.

Die Einlassebene kann senkrecht zu der axialen Richtung stehen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann auch die Auslassebene senkrecht zu der axialen Richtung stehen. Die Einlassebene und/oder die Auslassebene kann jedoch auch schräg zu der axialen Richtung stehen.The inlet plane may be perpendicular to the axial direction. Additionally or alternatively, the outlet plane can also be perpendicular to the axial direction. However, the inlet plane and/or the outlet plane can also be oblique to the axial direction.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Pumpenauslass in einer Seitenansicht der Pumpe gesehen in Bezug auf eine Einströmrichtung eines Fluidstroms oberhalb oder im Bereich einer eingangsseitig ersten Pumpstufe angeordnet sein.According to one embodiment, the pump outlet can be arranged above or in the area of a first pump stage on the input side, viewed in a side view of the pump with respect to an inflow direction of a fluid flow.

Insbesondere weist die Pumpe genau eine Pumpstufe auf.In particular, the pump has exactly one pump stage.

Des Weiteren kann der zumindest eine Pumpenauslass genau eine Auslassöffnung, genau zwei Auslassöffnungen oder mehr Auslassöffnungen umfassen, sodass mehrere Komponenten an den Auslass angeschlossen werden können.Furthermore, the at least one pump outlet can include exactly one outlet opening, exactly two outlet openings or more outlet openings, so that several components can be connected to the outlet.

Die Pumpe kann in einem Druckbereich zwischen 0,01 mbar (1 Pa) und 100 mbar (10⁴ Pa), insbesondere zwischen 1 mbar (10² Pa) und 10 mbar (10³ Pa), betrieben werden oder arbeiten. Die im Betrieb der Pumpe herrschenden Drücke können in bestimmten Anwendungsfällen jedoch auch über 100 mbar (10⁴ Pa) liegen oder kleiner als 1 mbar (1 Pa) sein.The pump can be operated or work in a pressure range between 0.01 mbar (1 Pa) and 100 mbar (10 ⁴ Pa), in particular between 1 mbar (10 ² Pa) and 10 mbar (10 ³ Pa). However, in certain applications the pressures prevailing during operation of the pump can also be over 100 mbar (10 ⁴ Pa) or less than 1 mbar (1 Pa).

Der Rotor kann weniger als fünf Rotorelemente, insbesondere Rotorscheiben umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Stator weniger als fünf Statorelemente, insbesondere Statorscheiben, umfassen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Rotor, weniger als fünf, vorzugsweise drei, Rotorelemente und der Stator weniger als fünf, vorzugsweise drei, Statorelemente aufweist. Für bestimmte Anwendungen können aber auch andere Konfigurationen gewählt werden.The rotor can comprise fewer than five rotor elements, in particular rotor disks. Additionally or alternatively, the stator can comprise fewer than five stator elements, in particular stator disks. It has proven to be particularly advantageous if the rotor has fewer than five, preferably three, rotor elements and the stator has fewer than five, preferably three, stator elements. For However, other configurations can also be selected for certain applications.

Des Weiteren kann die Pumpe ausschließlich eine Luftkühlung aufweisen. Insbesondere kann das Pumpengehäuse Kühlelemente, z. B. Kühllamellen und/oder Kühlstifte aufweisen, die sich von dem Pumpengehäuse weg erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann die Pumpe auch eine aktive Kühlung aufweisen, die beispielsweise einen Ventilator umfasst, der einen das Gehäuse und/oder - falls vorhanden - die Kühlelemente anströmenden Luftstrom erzeugt. Die aktive Kühlung kann aber auch eine flüssigkeitsbasierte Kühlung sein. So kann die Pumpe beispielsweise eine oder mehrere Kühlleitungen und/oder -kanäle aufweisen, die um und/oder in dem Pumpengehäuse vorgesehen sind und durch die Kühlflüssigkeit wie beispielsweise Wasser fließt.Furthermore, the pump can only have air cooling. In particular, the pump housing can have cooling elements, e.g. B. have cooling fins and / or cooling pins that extend away from the pump housing. Additionally or alternatively, the pump can also have active cooling, which includes, for example, a fan that generates an air flow flowing towards the housing and/or - if present - the cooling elements. Active cooling can also be liquid-based cooling. For example, the pump can have one or more cooling lines and/or channels which are provided around and/or in the pump housing and through which cooling liquid, such as water, flows.

Die Pumpe kann eine einflutige Pumpe sein, das heißt die Pumpe weist keine funktionell parallel wirkenden Pumpstufen auf.The pump can be a single-flow pump, which means that the pump does not have any pump stages that function in parallel.

Die Pumpe kann des Weiteren zumindest einen Seitenkanal, zumindest eine Hohlweckstufe und/oder zumindest eine Siegbahnstufe umfassen.The pump can further comprise at least one side channel, at least one hollow wake stage and/or at least one victory track stage.

Der Pumpeneinlass kann eine Einlassfläche aufweisen und der zumindest eine Pumpenauslass kann eine Auslassfläche ausweisen, wobei die Auslassfläche größer oder gleich 100%, größer oder gleich 150 %, größer oder gleich 200%, größer oder gleich 250% oder größer oder gleich 300% der Einlassfläche sein kann. Insbesondere kann ein Verhältnis von Einlassfläche zu Auslassfläche 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:2.5, 1:3 oder weniger betragen.The pump inlet may have an inlet area and the at least one pump outlet may have an outlet area, wherein the outlet area is greater than or equal to 100%, greater than or equal to 150%, greater than or equal to 200%, greater than or equal to 250%, or greater than or equal to 300% of the inlet area can be. In particular, a ratio of inlet area to outlet area can be 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:2.5, 1:3 or less.

Alternativ hierzu kann die Einlassfläche größer oder gleich 100%, größer oder gleich 150 %, größer oder gleich 200%, größer oder gleich 250% oder größer oder gleich 300% der Auslassfläche sein. Insbesondere kann ein Verhältnis von Einlassfläche zu Auslassfläche 1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1 oder 3:1 größer betragen. Dadurch ist die Pumpe besonders variabel einsetzbar.Alternatively, the inlet area may be greater than or equal to 100%, greater than or equal to 150%, greater than or equal to 200%, greater than or equal to 250%, or greater than or equal to 300% of the outlet area. In particular, a ratio of Inlet area to outlet area can be 1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1 or 3:1 larger. This means that the pump can be used particularly variably.

Die Einlassfläche und die Auslassfläche können in etwa gleich groß sein. Unter "in etwa gleich groß" fallen Unterschiede der Größe der Flächen von bis zu 20%, bevorzugt von bis zu 10%, besonders bevorzugt von bis zu 5%.The inlet area and the outlet area can be approximately the same size. “Approximately the same size” includes differences in the size of the areas of up to 20%, preferably up to 10%, particularly preferably up to 5%.

Für eine besonders platzsparende Ausgestaltung kann der zumindest eine Pumpenauslass als ein Schlitz mit zumindest einer gekrümmten Seite ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Formgebung der gekrümmten Seite der Formgebung der Einlassöffnung nachgebildet sein. Bevorzugt ist der Schlitz zumindest abschnittsweise kreissegmentartig ausgestaltet, wobei die beiden kürzeren Querseiten des Schlitzes parallel zueinander verlaufen und die beiden Längsseiten des Schlitzes dieselbe Krümmung aufweisen und ebenfalls parallel zueinander verlaufen.For a particularly space-saving design, the at least one pump outlet can be designed as a slot with at least one curved side. In particular, a shape of the curved side can be modeled on the shape of the inlet opening. The slot is preferably designed, at least in sections, like a segment of a circle, with the two shorter transverse sides of the slot running parallel to one another and the two long sides of the slot having the same curvature and also running parallel to one another.

Für eine besonders robuste Ausgestaltung kann das Pumpengehäuse einstückig ausgebildet sein. Insbesondere können der Pumpeneinlass und der zumindest eine Pumpenauslass in einem gemeinsamen Flanschabschnitt der Pumpe ausgebildet sein, was ein Anschließen der Pumpe deutlich vereinfacht.For a particularly robust design, the pump housing can be designed in one piece. In particular, the pump inlet and the at least one pump outlet can be formed in a common flange section of the pump, which significantly simplifies connecting the pump.

Der Pumpeneinlass und der zumindest eine Pumpenauslass können jedoch auch an separaten Gehäuseteilen des Pumpengehäuses ausgebildet sein, beispielsweise an separaten Flanschabschnitten, wodurch die Pumpe variabler einsetzbar ist.However, the pump inlet and the at least one pump outlet can also be formed on separate housing parts of the pump housing, for example on separate flange sections, whereby the pump can be used more variably.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Turbomolekularpumpe,
Fig. 2: eine Ansicht der Unterseite der Turbomolekularpumpe von Fig. 1,
Fig. 3: einen Querschnitt der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie A-A,
Fig. 4: eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie B-B,
Fig. 5: eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie C-C,
Fig. 6-9: Querschnittsansichten von Pumpen gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, und
Fig. 10: eine Ansicht einer Oberseite einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

The invention is described below by way of example using advantageous embodiments with reference to the attached figures. Show it schematically:

Fig. 1: a perspective view of a turbomolecular pump,
Fig. 2: a view of the bottom of the turbomolecular pump of Fig. 1 ,
Fig. 3: a cross section of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line AA,
Fig. 4: a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown cutting line BB,
Fig. 5: a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown cutting line CC,
Fig. 6-9: Cross-sectional views of pumps according to various embodiments of the invention, and
Fig. 10: a view of a top of a pump according to an embodiment of the invention.

Die in Fig. 1 gezeigte Turbomolekularpumpe 111 umfasst einen von einem Einlassflansch 113 umgebenen Pumpeneinlass 115, an welchen in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Rezipient angeschlossen werden kann. Das Gas aus dem Rezipienten kann über den Pumpeneinlass 115 aus dem Rezipienten gesaugt und durch die Pumpe hindurch zu einem Pumpenauslass 117 gefördert werden, an den eine Vorvakuumpumpe, wie etwa eine Drehschieberpumpe, angeschlossen sein kann.In the Fig. 1 Turbomolecular pump 111 shown comprises a pump inlet 115 surrounded by an inlet flange 113, to which a recipient, not shown, can be connected in a manner known per se. The gas from the recipient can be sucked out of the recipient via the pump inlet 115 and conveyed through the pump to a pump outlet 117, to which a backing pump, such as a rotary vane pump, can be connected.

Der Einlassflansch 113 bildet bei der Ausrichtung der Vakuumpumpe gemäß Fig. 1 das obere Ende des Gehäuses 119 der Vakuumpumpe 111. Das Gehäuse 119 umfasst ein Unterteil 121, an welchem seitlich ein Elektronikgehäuse 123 angeordnet ist. In dem Elektronikgehäuse 123 sind elektrische und/oder elektronische Komponenten der Vakuumpumpe 111 untergebracht, z.B. zum Betreiben eines in der Vakuumpumpe angeordneten Elektromotors 125 (vgl. auch Fig. 3). Am Elektronikgehäuse 123 sind mehrere Anschlüsse 127 für Zubehör vorgesehen. Außerdem sind eine Datenschnittstelle 129, z.B. gemäß dem RS485-Standard, und ein Stromversorgungsanschluss 131 am Elektronikgehäuse 123 angeordnet.The inlet flange 113 forms the alignment of the vacuum pump according to Fig. 1 the upper end of the housing 119 of the vacuum pump 111. The housing 119 comprises a lower part 121, on which an electronics housing 123 is arranged laterally. Electrical and/or electronic components of the vacuum pump 111 are accommodated in the electronics housing 123, for example for operating an electric motor 125 arranged in the vacuum pump (see also Fig. 3 ). At the Electronics housing 123 has several connections 127 for accessories. In addition, a data interface 129, for example according to the RS485 standard, and a power supply connection 131 are arranged on the electronics housing 123.

Es existieren auch Turbomolekularpumpen, die kein derartiges angebrachtes Elektronikgehäuse aufweisen, sondern an eine externe Antriebselektronik angeschlossen werden.There are also turbomolecular pumps that do not have such an attached electronics housing, but are connected to external drive electronics.

Am Gehäuse 119 der Turbomolekularpumpe 111 ist ein Fluteinlass 133, insbesondere in Form eines Flutventils, vorgesehen, über den die Vakuumpumpe 111 geflutet werden kann. Im Bereich des Unterteils 121 ist ferner noch ein Sperrgasanschluss 135, der auch als Spülgasanschluss bezeichnet wird, angeordnet, über welchen Spülgas zum Schutz des Elektromotors 125 (siehe z.B. Fig. 3) vor dem von der Pumpe geförderten Gas in den Motorraum 137, in welchem der Elektromotor 125 in der Vakuumpumpe 111 untergebracht ist, eingelassen werden kann. Im Unterteil 121 sind ferner noch zwei Kühlmittelanschlüsse 139 angeordnet, wobei einer der Kühlmittelanschlüsse als Einlass und der andere Kühlmittelanschluss als Auslass für Kühlmittel vorgesehen ist, das zu Kühlzwecken in die Vakuumpumpe geleitet werden kann. Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) werden ausschließlich mit Luftkühlung betrieben.A flood inlet 133, in particular in the form of a flood valve, is provided on the housing 119 of the turbomolecular pump 111, via which the vacuum pump 111 can be flooded. In the area of the lower part 121 there is also a sealing gas connection 135, which is also referred to as a flushing gas connection, via which flushing gas is supplied to protect the electric motor 125 (see e.g Fig. 3 ) can be admitted into the engine compartment 137, in which the electric motor 125 is accommodated in the vacuum pump 111, in front of the gas delivered by the pump. Two coolant connections 139 are also arranged in the lower part 121, one of the coolant connections being provided as an inlet and the other coolant connection being provided as an outlet for coolant, which can be directed into the vacuum pump for cooling purposes. Other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown) operate exclusively with air cooling.

Die untere Seite 141 der Vakuumpumpe kann als Standfläche dienen, sodass die Vakuumpumpe 111 auf der Unterseite 141 stehend betrieben werden kann. Die Vakuumpumpe 111 kann aber auch über den Einlassflansch 113 an einem Rezipienten befestigt werden und somit gewissermaßen hängend betrieben werden. Außerdem kann die Vakuumpumpe 111 so gestaltet sein, dass sie auch in Betrieb genommen werden kann, wenn sie auf andere Weise ausgerichtet ist als in Fig. 1 gezeigt ist. Es lassen sich auch Ausführungsformen der Vakuumpumpe realisieren, bei der die Unterseite 141 nicht nach unten, sondern zur Seite gewandt oder nach oben gerichtet angeordnet werden kann. Grundsätzlich sind dabei beliebige Winkel möglich.The lower side 141 of the vacuum pump can serve as a standing surface, so that the vacuum pump 111 can be operated standing on the underside 141. The vacuum pump 111 can also be attached to a recipient via the inlet flange 113 and can therefore be operated hanging, so to speak. In addition, the vacuum pump 111 can be designed so that it can be put into operation even if it is oriented in a different way than in Fig. 1 is shown. Embodiments of the vacuum pump can also be implemented in which the underside 141 can be arranged not facing downwards, but facing to the side or facing upwards. In principle, any angle is possible.

Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, können nicht stehend betrieben werden.Other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), which are in particular larger than the pump shown here, cannot be operated standing.

An der Unterseite 141, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind noch diverse Schrauben 143 angeordnet, mittels denen hier nicht weiter spezifizierte Bauteile der Vakuumpumpe aneinander befestigt sind. Beispielsweise ist ein Lagerdeckel 145 an der Unterseite 141 befestigt.At the bottom 141, the in Fig. 2 is shown, various screws 143 are arranged, by means of which components of the vacuum pump that are not specified here are fastened to one another. For example, a bearing cover 145 is attached to the underside 141.

An der Unterseite 141 sind außerdem Befestigungsbohrungen 147 angeordnet, über welche die Pumpe 111 beispielsweise an einer Auflagefläche befestigt werden kann. Dies ist bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, nicht möglich.Fastening holes 147 are also arranged on the underside 141, via which the pump 111 can be fastened to a support surface, for example. This is not possible with other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), which are in particular larger than the pump shown here.

In den Figuren 2 bis 5 ist eine Kühlmittelleitung 148 dargestellt, in welcher das über die Kühlmittelanschlüsse 139 ein- und ausgeleitete Kühlmittel zirkulieren kann.In the Figures 2 to 5 a coolant line 148 is shown, in which the coolant introduced and discharged via the coolant connections 139 can circulate.

Wie die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 5 zeigen, umfasst die Vakuumpumpe mehrere Prozessgaspumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 115 anstehenden Prozessgases zu dem Pumpenauslass 117.Like the sectional views of the Figures 3 to 5 show, the vacuum pump comprises several process gas pumping stages for conveying the process gas present at the pump inlet 115 to the pump outlet 117.

In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse 151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.A rotor 149 is arranged in the housing 119 and has a rotor shaft 153 which can be rotated about a rotation axis 151.

Die Turbomolekularpumpe 111 umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren an der Rotorwelle 153 befestigten radialen Rotorscheiben 155 und zwischen den Rotorscheiben 155 angeordneten und in dem Gehäuse 119 festgelegten Statorscheiben 157. Dabei bilden eine Rotorscheibe 155 und eine benachbarte Statorscheibe 157 jeweils eine turbomolekulare Pumpstufe. Die Statorscheiben 157 sind durch Abstandsringe 159 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten.The turbomolecular pump 111 comprises a plurality of turbomolecular pump stages connected in series with one another and having a plurality of radial rotor disks 155 attached to the rotor shaft 153 and stator disks 157 arranged between the rotor disks 155 and fixed in the housing 119 A rotor disk 155 and an adjacent stator disk 157 each form a turbomolecular pump stage. The stator disks 157 are held at a desired axial distance from one another by spacer rings 159.

Die Vakuumpumpe umfasst außerdem in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Es existieren andere Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die keine Holweck-Pumpstufen aufweisen.The vacuum pump also includes Holweck pump stages that are arranged one inside the other in the radial direction and are effectively connected in series. There are other turbomolecular vacuum pumps (not shown) that do not have Holweck pump stages.

Der Rotor der Holweck-Pumpstufen umfasst eine an der Rotorwelle 153 angeordnete Rotornabe 161 und zwei an der Rotornabe 161 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 163, 165, die koaxial zur Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 167, 169 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung gesehen ineinander geschachtelt sind.The rotor of the Holweck pump stages includes a rotor hub 161 arranged on the rotor shaft 153 and two cylindrical jacket-shaped Holweck rotor sleeves 163, 165 which are fastened to the rotor hub 161 and supported by it, which are oriented coaxially to the axis of rotation 151 and nested in one another in the radial direction. Furthermore, two cylindrical jacket-shaped Holweck stator sleeves 167, 169 are provided, which are also oriented coaxially to the axis of rotation 151 and are nested within one another when viewed in the radial direction.

Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind durch die Mantelflächen, also durch die radialen Innen- und/oder Außenflächen, der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 und der Holweck-Statorhülsen 167, 169 gebildet. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Statorhülse 167 liegt der radialen Außenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 171 gegenüber und bildet mit dieser die der Turbomolekularpumpen nachfolgende erste Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 steht der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 173 gegenüber und bildet mit dieser eine zweite Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 liegt der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Rotorhülse 165 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 175 gegenüber und bildet mit dieser die dritte Holweck-Pumpstufe.The pump-active surfaces of the Holweck pump stages are formed by the lateral surfaces, i.e. by the radial inner and/or outer surfaces, of the Holweck rotor sleeves 163, 165 and the Holweck stator sleeves 167, 169. The radial inner surface of the outer Holweck stator sleeve 167 lies opposite the radial outer surface of the outer Holweck rotor sleeve 163, forming a radial Holweck gap 171 and with this forms the first Holweck pump stage following the turbomolecular pumps. The radial inner surface of the outer Holweck rotor sleeve 163 faces the radial outer surface of the inner Holweck stator sleeve 169 to form a radial Holweck gap 173 and forms a second Holweck pump stage with this. The radial inner surface of the inner Holweck stator sleeve 169 lies opposite the radial outer surface of the inner Holweck rotor sleeve 165, forming a radial Holweck gap 175 and with this forms the third Holweck pump stage.

Am unteren Ende der Holweck-Rotorhülse 163 kann ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der radial außenliegende Holweck-Spalt 171 mit dem mittleren Holweck-Spalt 173 verbunden ist. Außerdem kann am oberen Ende der inneren Holweck-Statorhülse 169 ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der mittlere Holweck-Spalt 173 mit dem radial innenliegenden Holweck-Spalt 175 verbunden ist. Dadurch werden die ineinander geschachtelten Holweck-Pumpstufen in Serie miteinander geschaltet. Am unteren Ende der radial innenliegenden Holweck-Rotorhülse 165 kann ferner ein Verbindungskanal 179 zum Auslass 117 vorgesehen sein.At the lower end of the Holweck rotor sleeve 163, a radially extending channel can be provided, via which the radially outer Holweck gap 171 is connected to the central Holweck gap 173. In addition, a radially extending channel can be provided at the upper end of the inner Holweck stator sleeve 169, via which the middle Holweck gap 173 is connected to the radially inner Holweck gap 175. This means that the nested Holweck pump stages are connected in series with one another. At the lower end of the radially inner Holweck rotor sleeve 165, a connecting channel 179 to the outlet 117 can also be provided.

Die vorstehend genannten pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Statorhülsen 167, 169 weisen jeweils mehrere spiralförmig um die Rotationsachse 151 herum in axialer Richtung verlaufende Holweck-Nuten auf, während die gegenüberliegenden Mantelflächen der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 glatt ausgebildet sind und das Gas zum Betrieb der Vakuumpumpe 111 in den Holweck-Nuten vorantreiben.The above-mentioned pump-active surfaces of the Holweck stator sleeves 167, 169 each have a plurality of Holweck grooves running spirally around the axis of rotation 151 in the axial direction, while the opposite lateral surfaces of the Holweck rotor sleeves 163, 165 are smooth and the gas is used to operate the Drive vacuum pump 111 into the Holweck grooves.

Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 153 sind ein Wälzlager 181 im Bereich des Pumpenauslasses 117 und ein Permanentmagnetlager 183 im Bereich des Pumpeneinlasses 115 vorgesehen.To rotatably support the rotor shaft 153, a rolling bearing 181 is provided in the area of the pump outlet 117 and a permanent magnet bearing 183 in the area of the pump inlet 115.

Im Bereich des Wälzlagers 181 ist an der Rotorwelle 153 eine konische Spritzmutter 185 mit einem zu dem Wälzlager 181 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen. Die Spritzmutter 185 steht mit mindestens einem Abstreifer eines Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt. Bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) kann anstelle einer Spritzmutter eine Spritzschraube vorgesehen sein. Da somit unterschiedliche Ausführungen möglich sind, wird in diesem Zusammenhang auch der Begriff "Spritzspitze" verwendet.In the area of the rolling bearing 181, a conical injection nut 185 with an outer diameter increasing towards the rolling bearing 181 is provided on the rotor shaft 153. The injection nut 185 is in sliding contact with at least one wiper of an operating medium storage. In other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), an injection screw may be provided instead of an injection nut. Since different designs are possible, the term “spray tip” is also used in this context.

Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben 187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel, getränkt sind.The operating medium storage comprises a plurality of absorbent disks 187 stacked on top of one another, which are soaked with an operating medium for the rolling bearing 181, for example with a lubricant.

Im Betrieb der Vakuumpumpe 111 wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 185 übertragen und in Folge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 185 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 185 zu dem Wälzlager 181 hin gefördert, wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt. Das Wälzlager 181 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen Einsatz 189 und den Lagerdeckel 145 in der Vakuumpumpe eingefasst.During operation of the vacuum pump 111, the operating fluid is transferred by capillary action from the operating fluid storage via the wiper to the rotating injection nut 185 and, as a result of the centrifugal force, is conveyed along the injection nut 185 in the direction of the increasing outer diameter of the injection nut 185 to the rolling bearing 181, where it e.g. fulfills a lubricating function. The rolling bearing 181 and the operating fluid storage are enclosed in the vacuum pump by a trough-shaped insert 189 and the bearing cover 145.

Das Permanentmagnetlager 183 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 191 und eine statorseitige Lagerhälfte 193, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander gestapelten permanentmagnetischen Ringen 195, 197 umfassen. Die Ringmagnete 195, 197 liegen einander unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 199 gegenüber, wobei die rotorseitigen Ringmagnete 195 radial außen und die statorseitigen Ringmagnete 197 radial innen angeordnet sind. Das in dem Lagerspalt 199 vorhandene magnetische Feld ruft magnetische Absto-ßungskräfte zwischen den Ringmagneten 195, 197 hervor, welche eine radiale Lagerung der Rotorwelle 153 bewirken. Die rotorseitigen Ringmagnete 195 sind von einem Trägerabschnitt 201 der Rotorwelle 153 getragen, welcher die Ringmagnete 195 radial außenseitig umgibt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind von einem statorseitigen Trägerabschnitt 203 getragen, welcher sich durch die Ringmagnete 197 hindurch erstreckt und an radialen Streben 205 des Gehäuses 119 aufgehängt ist. Parallel zu der Rotationsachse 151 sind die rotorseitigen Ringmagnete 195 durch ein mit dem Trägerabschnitt 201 gekoppeltes Deckelelement 207 festgelegt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind parallel zu der Rotationsachse 151 in der einen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 209 sowie einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 211 festgelegt. Zwischen dem Befestigungsring 211 und den Ringmagneten 197 kann außerdem eine Tellerfeder 213 vorgesehen sein.The permanent magnet bearing 183 comprises a rotor-side bearing half 191 and a stator-side bearing half 193, each of which comprises a ring stack made up of a plurality of permanent magnetic rings 195, 197 stacked on top of one another in the axial direction. The ring magnets 195, 197 lie opposite one another to form a radial bearing gap 199, with the rotor-side ring magnets 195 being arranged radially on the outside and the stator-side ring magnets 197 being arranged radially on the inside. The magnetic field present in the bearing gap 199 causes magnetic repulsion forces between the ring magnets 195, 197, which cause the rotor shaft 153 to be supported radially. The rotor-side ring magnets 195 are carried by a carrier section 201 of the rotor shaft 153, which surrounds the ring magnets 195 on the radial outside. The stator-side ring magnets 197 are supported by a stator-side support section 203, which extends through the ring magnets 197 and is suspended on radial struts 205 of the housing 119. The rotor-side ring magnets 195 are fixed parallel to the rotation axis 151 by a cover element 207 coupled to the carrier section 201. The stator-side ring magnets 197 are fixed parallel to the rotation axis 151 in one direction by a fastening ring 209 connected to the carrier section 203 and a fastening ring 211 connected to the carrier section 203. A disc spring 213 can also be provided between the fastening ring 211 and the ring magnets 197.

Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager 215 vorgesehen, welches im normalen Betrieb der Vakuumpumpe 111 ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors 149 relativ zu dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor 149 zu bilden, damit eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert wird. Das Fanglager 215 ist als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet und bildet mit dem Rotor 149 und/oder dem Stator einen radialen Spalt, welcher bewirkt, dass das Fanglager 215 im normalen Pumpbetrieb außer Eingriff ist. Die radiale Auslenkung, bei der das Fanglager 215 in Eingriff gelangt, ist groß genug bemessen, sodass das Fanglager 215 im normalen Betrieb der Vakuumpumpe nicht in Eingriff gelangt, und gleichzeitig klein genug, sodass eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen unter allen Umständen verhindert wird.An emergency or safety bearing 215 is provided within the magnetic bearing, which runs empty without contact during normal operation of the vacuum pump 111 and only comes into engagement when there is an excessive radial deflection of the rotor 149 relative to the stator to form a radial stop for the rotor 149 to form so that a collision of the rotor-side structures with the stator-side structures is prevented. The backup bearing 215 is designed as an unlubricated rolling bearing and forms a radial gap with the rotor 149 and/or the stator, which causes the backup bearing 215 to be disengaged during normal pumping operation. The radial deflection at which the backup bearing 215 comes into engagement is large enough so that the backup bearing 215 does not come into engagement during normal operation of the vacuum pump, and at the same time small enough so that a collision of the rotor-side structures with the stator-side structures occurs under all circumstances is prevented.

Die Vakuumpumpe 111 umfasst den Elektromotor 125 zum drehenden Antreiben des Rotors 149. Der Anker des Elektromotors 125 ist durch den Rotor 149 gebildet, dessen Rotorwelle 153 sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckt. Auf den sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt der Rotorwelle 153 kann radial außenseitig oder eingebettet eine Permanentmagnetanordnung angeordnet sein. Zwischen dem Motorstator 217 und dem sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt des Rotors 149 ist ein Zwischenraum 219 angeordnet, welcher einen radialen Motorspalt umfasst, über den sich der Motorstator 217 und die Permanentmagnetanordnung zur Übertragung des Antriebsmoments magnetisch beeinflussen können.The vacuum pump 111 includes the electric motor 125 for rotating the rotor 149. The armature of the electric motor 125 is formed by the rotor 149, the rotor shaft 153 of which extends through the motor stator 217. A permanent magnet arrangement can be arranged radially on the outside or embedded on the section of the rotor shaft 153 that extends through the motor stator 217. Between the motor stator 217 and the section of the rotor 149 that extends through the motor stator 217, a gap 219 is arranged, which comprises a radial motor gap, via which the motor stator 217 and the permanent magnet arrangement can magnetically influence each other for transmitting the drive torque.

Der Motorstator 217 ist in dem Gehäuse innerhalb des für den Elektromotor 125 vorgesehenen Motorraums 137 festgelegt. Über den Sperrgasanschluss 135 kann ein Sperrgas, das auch als Spülgas bezeichnet wird, und bei dem es sich beispielsweise um Luft oder um Stickstoff handeln kann, in den Motorraum 137 gelangen. Über das Sperrgas kann der Elektromotor 125 vor Prozessgas, z.B. vor korrosiv wirkenden Anteilen des Prozessgases, geschützt werden. Der Motorraum 137 kann auch über den Pumpenauslass 117 evakuiert werden, d.h. im Motorraum 137 herrscht zumindest annäherungsweise der von der am Pumpenauslass 117 angeschlossenen Vorvakuumpumpe bewirkte Vakuumdruck.The motor stator 217 is fixed in the housing within the engine compartment 137 provided for the electric motor 125. A sealing gas, which is also referred to as purging gas and which can be, for example, air or nitrogen, can reach the engine compartment 137 via the sealing gas connection 135. The barrier gas can be used to protect the electric motor 125 from process gas, for example from corrosive components of the process gas. The engine compartment 137 can also be evacuated via the pump outlet 117, ie in the engine compartment 137 there is at least approximately the vacuum pressure caused by the backing vacuum pump connected to the pump outlet 117.

Zwischen der Rotornabe 161 und einer den Motorraum 137 begrenzenden Wandung 221 kann außerdem eine sog. und an sich bekannte Labyrinthdichtung 223 vorgesehen sein, insbesondere um eine bessere Abdichtung des Motorraums 217 gegenüber den radial außerhalb liegenden Holweck-Pumpstufen zu erreichen.A so-called and known labyrinth seal 223 can also be provided between the rotor hub 161 and a wall 221 delimiting the engine compartment 137, in particular in order to achieve a better sealing of the engine compartment 217 compared to the Holweck pump stages located radially outside.

Die Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe 10. Die Pumpe 10 kann eine Turbomolekularpumpe sein, das Erfindungskonzept ist jedoch nicht auf diesen Pumpentyp beschränkt. Die Pumpe 10 umfasst ein Pumpengehäuse 14, in dem ein Stator und ein Rotor 149 angeordnet sind, die zusammen eine Pumpstufe 26 bilden. Der Rotor 149 ist mittels eines (Elektro-)Motors 125 zu einer Drehung um eine Rotationsachse 151 antreibbar, wobei die Rotationsachse 151 eine axiale Richtung definiert.The Fig. 6 shows an exemplary embodiment of a pump 10 according to the invention. The pump 10 can be a turbomolecular pump, but the inventive concept is not limited to this type of pump. The pump 10 includes a pump housing 14, in which a stator and a rotor 149 are arranged, which together form a pump stage 26. The rotor 149 can be driven to rotate about an axis of rotation 151 by means of an (electric) motor 125, the axis of rotation 151 defining an axial direction.

An dem Pumpengehäuse 14 sind ein Pumpeneinlass 115 und ein Pumpenauslass 117 ausgebildet. Der Pumpeneinlass 115 ist koaxial in Bezug auf die axiale Richtung angeordnet. Der Pumpeneinlass 115 kann aber auch in axialer Richtung gesehen seitlich versetzt, d.h. neben der Rotationsachse 151 ausgebildet sein. Der Pumpenauslass 117 liegt in axialer Richtung gesehen seitlich versetzt neben dem Pumpeneinlass 115, der Pumpstufe 26 und der Rotationsachse 151. Des Weiteren liegt der Pumpenauslass 117 in Bezug auf eine Einströmrichtung 24 eines Fluidstroms 22 oberhalb der Pumpstufe 26. Der Pumpenauslass 117 kann aber auch im Bereich neben der Pumpstufe 26 angeordnet sein, d.h. von der Seite gesehen im Bereich der Pumpstufe 26 angeordnet sein (siehe Fig. 7).A pump inlet 115 and a pump outlet 117 are formed on the pump housing 14. The pump inlet 115 is arranged coaxially with respect to the axial direction. However, the pump inlet 115 can also be laterally offset when viewed in the axial direction, that is, it can be formed next to the axis of rotation 151. The pump outlet 117 is laterally offset, viewed in the axial direction, next to the pump inlet 115, the pump stage 26 and the axis of rotation 151. Furthermore, the pump outlet 117 is above the pump stage 26 with respect to an inflow direction 24 of a fluid stream 22. The pump outlet 117 can also be in the Area next to the pump stage 26 be arranged, ie seen from the side in the area of the pump stage 26 be arranged (see Fig. 7 ).

Der Pumpeneinlass 115 weist eine Einlassöffnung 14 auf und der Pumpenauslass 117 weist eine Auslassöffnung 16 auf. Die Einlassöffnung 14 weist eine Einlassfläche 28 auf und definiert eine Einlassebene 18. Die Auslassöffnung 16 weist eine Auslassfläche 30 auf und definiert eine Auslassebene 20. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Einlassfläche 28 und die Auslassfläche 30 im Wesentlichen gleich groß. Es ist jedoch auch möglich, dass die Einlassfläche 28 größer ist als die Auslassfläche 30, oder umgekehrt.The pump inlet 115 has an inlet opening 14 and the pump outlet 117 has an outlet opening 16. The inlet opening 14 has an inlet surface 28 and defines an inlet plane 18. The outlet opening 16 has a Outlet surface 30 and defines an outlet plane 20. In the embodiment shown, the inlet surface 28 and the outlet surface 30 are essentially the same size. However, it is also possible for the inlet area 28 to be larger than the outlet area 30, or vice versa.

Das Pumpengehäuse 14 umfasst einen Grundkörper 44 und einen Auslassabschnitt 46. Bei der gezeigten Ausführungsform sind der Grundkörper 44 und der Auslassabschnitt 46 einstückig ausgebildet, das heißt sie bilden das Pumpengehäuse 14 der Pumpe 10. Der Pumpeneinlass 115 und der Pumpenauslass 117 sind entsprechend in einem gemeinsamen Gehäuse 14 der Pumpe 14 ausgebildet, insbesondere sind sie in einem gemeinsamen Flanschabschnitt 36 der Pumpe 10 ausgebildet (siehe Fig. 10).The pump housing 14 includes a base body 44 and an outlet section 46. In the embodiment shown, the base body 44 and the outlet section 46 are formed in one piece, that is to say they form the pump housing 14 of the pump 10. The pump inlet 115 and the pump outlet 117 are correspondingly in one common Housing 14 of the pump 14 is formed, in particular they are formed in a common flange section 36 of the pump 10 (see Fig. 10 ).

Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der der Grundkörper 44 und der Auslassabschnitt 46 separate Gehäuseabschnitte der Pumpe 10 sind. Bei einer solchen Ausführungsform sind der Pumpeneinlass 115 und der Pumpenauslass 117 in separaten Gehäuseabschnitten der Pumpe 10 ausgebildet, beispielsweise in zwei oder mehr verschiedenen Flanschabschnitten, die sich an den Grundkörper 44 und/oder den Auslassabschnitt 46 des Pumpengehäuses 14 anschließen.However, a configuration is also possible in which the base body 44 and the outlet section 46 are separate housing sections of the pump 10. In such an embodiment, the pump inlet 115 and the pump outlet 117 are formed in separate housing sections of the pump 10, for example in two or more different flange sections that adjoin the base body 44 and/or the outlet section 46 of the pump housing 14.

Die beschriebene Konfiguration des Pumpengehäuses 14 gilt auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.The described configuration of the pump housing 14 also applies to the embodiments described below.

Die Einlassebene 18 und die Auslassebene 20 liegen in axialer Richtung gesehen auf gleicher Höhe, das heißt sie liegen in oder bilden dieselbe Ebene 18, 20. Zudem stehen die Einlassebene 18 und die Auslassebene 20 senkrecht zur axialen Richtung. Insbesondere haben die Einlassöffnung 14 und die Auslassöffnung 16 dieselbe Ausrichtung, das heißt sie weisen in dieselbe Richtung. Dadurch sind die Einlassöffnung 14 und die Auslassöffnung 16 von der selben Seite der Pumpe 10 aus zugänglich.The inlet plane 18 and the outlet plane 20 are at the same height as seen in the axial direction, that is, they lie in or form the same plane 18, 20. In addition, the inlet plane 18 and the outlet plane 20 are perpendicular to the axial direction. In particular, the inlet opening 14 and the outlet opening 16 have the same orientation, that is, they point in the same direction. As a result, the inlet opening 14 and the outlet opening 16 are accessible from the same side of the pump 10.

Im Betrieb der Pumpe 10 wird ein Fluidstrom 22 erzeugt, der beim Eintritt in die Einlassöffnung 14 und beim Durchflussdurch die Pumpstufe 26 eine Einströmrichtung 24 aufweist und beim Austritt aus der Auslassöffnung 16 eine Ausströmrichtung 38 aufweist. Die Einströmrichtung 24 und die Ausströmrichtung 38 verlaufen gegengleich (oder antiparallel in Bezug zueinander) und parallel zur axialen Richtung, das heißt der Fluidstrom 22 durchläuft vom Eintritt in die Pumpe 10 bis zum Austritt aus der Pumpe 10 eine Richtungsumkehrung von ca. 180°.During operation of the pump 10, a fluid flow 22 is generated which has an inflow direction 24 when entering the inlet opening 14 and flowing through the pump stage 26 and has an outflow direction 38 when exiting the outlet opening 16. The inflow direction 24 and the outflow direction 38 run in opposite directions (or anti-parallel with respect to one another) and parallel to the axial direction, that is to say the fluid flow 22 undergoes a direction reversal of approximately 180° from the entry into the pump 10 to the exit from the pump 10.

Eine Unterseite 48 des Grundkörpers 44 des Pumpengehäuses 14 ist axial versetzt zu einer Unterseite 50 des Auslassabschnitts 46 des Pumpengehäuses 14 ausgebildet. Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung möglich, bei der die beiden Unterseiten 48 und 50 fluchten.A bottom 48 of the base body 44 of the pump housing 14 is axially offset from a bottom 50 of the outlet section 46 of the pump housing 14. However, an embodiment is also possible in which the two undersides 48 and 50 are aligned.

Zudem weist die Pumpe 10 eine passive Kühlung auf. Die passive Kühlung kann direkt in dem Pumpengehäuse 14 integriert sein. Alternativ können die passive Kühlung und das Pumpengehäuse 14 aber auch als separate Bauteile ausgeführt sein. Beispielsweise kann die passive Kühlung an das Pumpengehäuse 14 angefügt sein. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst die passive Kühlung eine Mehrzahl von Kühllamellen 52, die sich von dem Pumpengehäuse 14 weg erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann die passive Kühlung auch eine Mehrzahl von Kühlstiften (nicht gezeigt) umfassen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Pumpe 10 auch eine aktive Kühlung aufweisen, z.B. ein Kühlgebläse und/oder eine Flüssigkeitskühlung, insbesondere Wasserkühlung.In addition, the pump 10 has passive cooling. The passive cooling can be integrated directly into the pump housing 14. Alternatively, the passive cooling and the pump housing 14 can also be designed as separate components. For example, the passive cooling can be attached to the pump housing 14. In the embodiment shown, the passive cooling includes a plurality of cooling fins 52 that extend away from the pump housing 14. Additionally or alternatively, the passive cooling can also include a plurality of cooling pins (not shown). Additionally or alternatively, the pump 10 can also have active cooling, for example a cooling fan and/or liquid cooling, in particular water cooling.

Die in der Fig. 7 gezeigte Pumpe 10 unterscheidet sich von der in der Fig. 6 gezeigten Pumpe 10 im Wesentlichen dadurch, dass die Einlassebene 18 und die Auslassebene 20 nicht in der gleichen Ebene liegen sondern parallele Ebenen sind. Das heißt die Einlassebene 18 liegt axial versetzt zur Auslassebene 20.The ones in the Fig. 7 Pump 10 shown differs from that in the Fig. 6 shown pump 10 essentially in that the inlet plane 18 and the outlet plane 20 do not lie in the same plane but are parallel planes. This means that the inlet plane 18 is axially offset from the outlet plane 20.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Einlassebene 18 in Einströmrichtung 24 gesehen über oder vor der Auslassebene 20. Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der die Einlassebene 18 unter der Auslassebene 20 liegt.In the exemplary embodiment shown, the inlet level 18 lies above or in front of the outlet level 20, viewed in the inflow direction 24. However, a configuration is also possible in which the inlet level 18 lies below the outlet level 20.

Die in der Fig. 8A gezeigte Pumpe 10 unterscheidet sich von den in den Fig. 6 und 7 gezeigten Pumpen 10 im Wesentlichen dadurch, dass die Einlassöffnung 14 und die Auslassöffnung 16 nicht dieselbe Ausrichtung aufweisen, das heißt die Flächennormalen der Öffnungen 14, 16 weisen nicht in dieselbe Richtung. Insbesondere schließen die Einlassebene 18 und die Auslassebene 20 einen Winkel 40 von größer als 90° bis kleiner als 180° ein. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt der Winkel 40 ca. 150°. Der Winkel 40 kann aber auch größer oder kleiner als 150° sein. Wie in der Fig. 8B näher gezeigt ist, ist unter dem Winkel 40 zwischen der Einlassebene 18 und der Auslassebene 20 derjenige Gegenwinkel zu verstehen, der größer als 90° ist.The ones in the Fig. 8A Pump 10 shown differs from those in the Fig. 6 and 7 pumps 10 shown essentially in that the inlet opening 14 and the outlet opening 16 do not have the same orientation, that is, the surface normals of the openings 14, 16 do not point in the same direction. In particular, the inlet plane 18 and the outlet plane 20 enclose an angle 40 of greater than 90° to less than 180°. In the embodiment shown, the angle 40 is approximately 150°. The angle 40 can also be larger or smaller than 150°. Like in the Fig. 8B is shown in more detail, the angle 40 between the inlet plane 18 and the outlet plane 20 is to be understood as the opposite angle that is greater than 90 °.

Der im Betrieb der Pumpe 10 erzeugte Fluidstrom 22 weist eine Ausströmrichtung 38 auf, die nicht entgegengesetzt zur Einströmrichtung 24 verläuft, und der Fluidstrom 22 erfährt eine Richtungsänderung von insgesamt mehr als 90° und weniger als 180°.The fluid flow 22 generated during operation of the pump 10 has an outflow direction 38 which is not opposite to the inflow direction 24, and the fluid flow 22 undergoes a change in direction of a total of more than 90° and less than 180°.

Die Einlassebene 18 steht senkrecht zu der axialen Richtung und die Auslassebene 20 steht nicht senkrecht, d.h. schräg zu der axialen Richtung. Es ist aber auch eine Ausgestaltung möglich, bei der die Auslassebene 20 senkrecht zu der axialen Richtung steht und die Einlassebene 18 nicht senkrecht zu der axialen Richtung steht. Ferner können auch beide Ebenen 18, 20 schräg zu der axialen Richtung angeordnet sein.The inlet plane 18 is perpendicular to the axial direction and the outlet plane 20 is not perpendicular, i.e. oblique to the axial direction. However, an embodiment is also possible in which the outlet plane 20 is perpendicular to the axial direction and the inlet plane 18 is not perpendicular to the axial direction. Furthermore, both planes 18, 20 can also be arranged obliquely to the axial direction.

Die Auslassöffnung 16 liegt in einer Seitenansicht der Pumpe 10 gesehen in Bezug auf die Einströmrichtung 24 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, unter der Einlassöffnung 14. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Auslassöffnung 16 zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, über der Einlassöffnung 14 liegt.In a side view of the pump 10, the outlet opening 16 lies at least partially, in particular completely, below the inlet opening 14 in relation to the inflow direction 24. However, it is also conceivable that the Outlet opening 16 lies at least in sections, in particular completely, above the inlet opening 14.

Die in der Fig. 9 gezeigte Pumpe 10 unterscheidet sich von den in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Pumpen 10 im Wesentlichen dadurch, dass der Pumpenauslass 117 zwei Auslassöffnungen 16a und 16b aufweist.The ones in the Fig. 9 Pump 10 shown differs from those in the Fig. 6 to 8 shown pumps 10 essentially in that the pump outlet 117 has two outlet openings 16a and 16b.

Die Auslassöffnungen 16a, 16b weisen jeweils eine Auslassfläche auf, die kleiner ist als die Einlassfläche 28. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt ein Verhältnis von Einlassfläche 28 zu Auslassfläche beispielsweise ca. 5:1. Es versteht sich, dass das Verhältnis jedoch auch einen beliebigen Wert, insbesondere zwischen 1:1 und 10:1 oder zwischen 1:1 und 1:10, insbesondere zwischen 1:1 und 5:1 oder zwischen 1:1 und 1:5, insbesondere zwischen 1:1 und 3:1 oder zwischen 1:1 und 1:3, annehmen kann.The outlet openings 16a, 16b each have an outlet area that is smaller than the inlet area 28. In the embodiment shown, a ratio of inlet area 28 to outlet area is, for example, approximately 5:1. It goes without saying that the ratio can also be any value, in particular between 1:1 and 10:1 or between 1:1 and 1:10, in particular between 1:1 and 5:1 or between 1:1 and 1:5 , especially between 1:1 and 3:1 or between 1:1 and 1:3.

Die Auslassöffnung 16a definiert eine erste Auslassebene 20a, die in der gleichen Ebene wie die Einlassebene 18 liegt. Die Auslassöffnung 16b definiert eine zweite Auslassebene 20b, die parallel zu der ersten Auslassebene 20a und der Einlassebene 18 verläuft. Alle Ebenen 18, 20a, 20b stehen senkrecht zu der axialen Richtung, sodass die Normalen der Einlassöffnung 14 und der ersten Auslassöffnung 16a die gleiche Ausrichtung in Bezug auf die axiale Richtung aufweisen und Normale der zweite Auslassöffnung 16b in die entgegengesetzte Richtung weist. Insbesondere sind die Einlassöffnung 14 und die erste Auslassöffnung 16a von der Einlassseite der Pumpe 10 aus leicht zugänglich, und die zweite Auslassöffnung 16b ist von der der Einlassöffnung 14 gegenüberliegenden Seite der Pumpe 10 aus leicht zugänglich.The outlet opening 16a defines a first outlet plane 20a, which lies in the same plane as the inlet plane 18. The outlet opening 16b defines a second outlet plane 20b, which runs parallel to the first outlet plane 20a and the inlet plane 18. All planes 18, 20a, 20b are perpendicular to the axial direction, so that the normals of the inlet opening 14 and the first outlet opening 16a have the same orientation with respect to the axial direction and the normals of the second outlet opening 16b point in the opposite direction. In particular, the inlet port 14 and the first outlet port 16a are easily accessible from the inlet side of the pump 10, and the second outlet port 16b is easily accessible from the side of the pump 10 opposite the inlet port 14.

Es ist aber auch eine Konfiguration möglich, bei der die Einlassebene 14, die erste Auslassebene 20a und/oder die zweite Auslassebene 20b nicht senkrecht, d.h. schräg zu der axialen Richtung stehen.However, a configuration is also possible in which the inlet plane 14, the first outlet plane 20a and/or the second outlet plane 20b are not perpendicular, ie oblique, to the axial direction.

Der im Betrieb der Pumpe 10 erzeugte Fluidstrom 22 weist eine Einströmrichtung 24 und eine erste und eine zweite Ausströmrichtung 38a, 38b auf, die jeweils parallel zu der axialen Richtung verlaufen. Die Einströmrichtung 24 und die erste Ausströmrichtung 38a verlaufen antiparallel und die Einströmrichtung 24 und die zweite Ausströmrichtung 38b verlaufen parallel zueinander. Das Fluid tritt daher sowohl einlassseitig als auch auf der dem Einlass 115 gegenüberliegenden Seite der Pumpe 10 aus, das heißt der Fluidstrom teilt sich im Pumpenauslass 117.The fluid flow 22 generated during operation of the pump 10 has an inflow direction 24 and a first and a second outflow direction 38a, 38b, each of which runs parallel to the axial direction. The inflow direction 24 and the first outflow direction 38a run anti-parallel and the inflow direction 24 and the second outflow direction 38b run parallel to one another. The fluid therefore exits both on the inlet side and on the side of the pump 10 opposite the inlet 115, that is, the fluid flow divides in the pump outlet 117.

Die erste Auslassöffnung 16a und die Einlassöffnung 14 liegen in Bezug auf die axiale Richtung auf gleicher Höhe. Es ist jedoch auch denkbar, dass die erste Auslassöffnung 16a und die Einlassöffnung 14 axial versetzt zueinander liegen.The first outlet opening 16a and the inlet opening 14 are at the same height with respect to the axial direction. However, it is also conceivable that the first outlet opening 16a and the inlet opening 14 are axially offset from one another.

Die erste Auslassöffnung 16a und die zweite Auslassöffnung 16b sind koaxial angeordnet, d.h. ihre Mitten liegen in axialer Richtung gesehen übereinander. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Auslassöffnung 16a und die zweite Auslassöffnung 16b in der axialen Richtung gesehen seitlich versetzt zueinander ausgebildet sind. Die Öffnungen 16a, 16b können hinsichtlich Formgebung und Größe gleich ausgestaltet sein oder sich unterscheiden.The first outlet opening 16a and the second outlet opening 16b are arranged coaxially, i.e. their centers lie one above the other when viewed in the axial direction. However, it is also possible for the first outlet opening 16a and the second outlet opening 16b to be designed to be laterally offset from one another when viewed in the axial direction. The openings 16a, 16b can be designed the same or differ in terms of shape and size.

Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Pumpenauslass 117 zwei gegenüberliegende Auslassöffnungen 16a, 16b auf. Der Pumpenauslass 117 kann aber auch mehr als zwei, beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr Auslassöffnungen 16 aufweisen, die jeweils die gleiche oder parallele Auslassebenen 20 definieren oder die Auslassebenen 20 definieren, die einen Winkel 40 von größer als 90° bis kleiner als 180° einschließen.In the embodiment shown, the pump outlet 117 has two opposite outlet openings 16a, 16b. The pump outlet 117 can also have more than two, for example three, four, five or more outlet openings 16, each of which defines the same or parallel outlet planes 20 or defines the outlet planes 20 which have an angle 40 of greater than 90 ° to less than 180 ° include.

Die Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer Pumpe 10 mit einem Flanschabschnitt 36, in dem sowohl die Einlassöffnung 14 als auch die Auslassöffnung 16 ausgebildet sind. Der Flanschabschnitt 36 ist einstückig mit dem Pumpengehäuse 14 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 36 ist kann aber auch als ein separates Gehäusebauteil des Pumpengehäuses 14 ausgebildet sein, d.h. das Pumpengehäuse 14 kann zwei- oder mehrstückig ausgebildet sein.The Fig. 10 shows a top view of an exemplary embodiment of a pump 10 with a flange section 36 in which both the inlet opening 14 and the outlet opening 16 are formed. The flange section 36 is formed in one piece with the pump housing 14. The flange section 36 can also be used as a separate housing component of the pump housing 14 be designed, ie the pump housing 14 can be designed in two or more pieces.

Die Einlassöffnung 14 weist eine Kreisform auf und ist mittig über der Rotationsachse 151 angeordnet. Die Auslassöffnung 16 liegt seitlich versetzt neben der Einlassöffnung 14 und ist als ein Schlitz 32 mit zwei parallelen gekrümmten Seiten 34 und zwei parallelen geraden Seiten 42 ausgebildet. Die Krümmung der Längsseiten 34 ist der Kreisform des Einlasses 117 nachgebildet, was die Pumpe 10 besonders kompakt macht. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt das Verhältnis von Einlassfläche 28 zu Auslassfläche 30 ca. 3:1. Das Verhältnis kann jedoch bedarfsgerecht angepasst werden.The inlet opening 14 has a circular shape and is arranged centrally above the axis of rotation 151. The outlet opening 16 is laterally offset next to the inlet opening 14 and is designed as a slot 32 with two parallel curved sides 34 and two parallel straight sides 42. The curvature of the long sides 34 is modeled on the circular shape of the inlet 117, which makes the pump 10 particularly compact. In the embodiment shown, the ratio of inlet area 28 to outlet area 30 is approximately 3:1. However, the ratio can be adjusted as needed.

Auch die Form der Einlassöffnung 14 ist nicht auf eine Kreisform beschränkt zu verstehen. Sie kann zum Beispiel auch die Form eines Rechtecks, insbesondere Quadrats, oder einer Ellipse aufweisen. Entsprechend ist auch die Form der Auslassöffnung 16 nicht auf die Schlitzform mit zwei parallelen gekrümmten Seiten 34 und zwei parallelen geraden Seiten 42 beschränkt. Bevorzugt aber nicht zwingend ist die Form der Auslassöffnung 16 komplementär zu der Form der Einlassöffnung 14 ausgestaltet. Vorstehend beschriebene Ausgestaltungen der Ein- und Auslassöffnung lassen sich grundsätzlich auch auf andere Ausführungsformen der Erfindung übertragen.The shape of the inlet opening 14 is also not to be understood as being limited to a circular shape. For example, it can also have the shape of a rectangle, in particular a square, or an ellipse. Accordingly, the shape of the outlet opening 16 is not limited to the slot shape with two parallel curved sides 34 and two parallel straight sides 42. Preferably, but not necessarily, the shape of the outlet opening 16 is designed to be complementary to the shape of the inlet opening 14. The configurations of the inlet and outlet openings described above can in principle also be transferred to other embodiments of the invention.

Es versteht sich, dass das Verhältnis von Einlass- zu Auslassfläche 28, 30, die Anzahl an Auslassöffnungen 16, die Ausrichtung der Öffnungen 14, 16 bzw. der Einlass- und Auslassebenen 18, 20 in Bezug auf die axiale Richtung, die relative Position der Öffnungen 14, 16 zueinander und in Bezug auf die Pumpstufe, die relative Position der Unterseiten 44, 46 zueinander, sowie die ein- oder mehrstückige Ausgestaltung des Pumpengehäuses 14 gemäß den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen beliebig kombiniert werden können.It is understood that the ratio of inlet to outlet surface 28, 30, the number of outlet openings 16, the orientation of the openings 14, 16 or the inlet and outlet planes 18, 20 with respect to the axial direction, the relative position of the Openings 14, 16 to each other and in relation to the pump stage, the relative position of the undersides 44, 46 to each other, as well as the one-piece or multi-piece design of the pump housing 14 can be combined in any way according to the various embodiments described.

BezugszeichenlisteReference symbol list

111111: TurbomolekularpumpeTurbomolecular pump
113113: Einlassflanschinlet flange
115115: PumpeneinlassPump inlet
117117: PumpenauslassPump outlet
119119: GehäuseHousing
121121: UnterteilBottom part
123123: ElektronikgehäuseElectronics housing
125125: ElektromotorElectric motor
127127: ZubehöranschlussAccessory connection
129129: DatenschnittstelleData interface
131131: StromversorgungsanschlussPower supply connection
133133: FluteinlassFlood inlet
135135: SperrgasanschlussSealing gas connection
137137: MotorraumEngine compartment
139139: KühlmittelanschlussCoolant connection
141141: Unterseitebottom
143143: Schraubescrew
145145: LagerdeckelBearing cap
147147: Befestigungsbohrungmounting hole
148148: KühlmittelleitungCoolant line
149149: Rotorrotor
151151: RotationsachseAxis of rotation
153153: RotorwelleRotor shaft
155155: RotorscheibeRotor disc
157157: Statorscheibestator disk
159159: AbstandsringSpacer ring
161161: RotornabeRotor hub
163163: Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
165165: Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
167167: Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
169169: Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
171171: Holweck-SpaltHolweck gap
173173: Holweck-SpaltHolweck gap
175175: Holweck-SpaltHolweck gap
179179: Verbindungskanalconnection channel
181181: Wälzlagerroller bearing
183183: PermanentmagnetlagerPermanent magnet bearings
185185: SpritzmutterInjection nut
187187: Scheibedisc
189189: EinsatzMission
191191: rotorseitige Lagerhälfterotor side bearing half
193193: statorseitige Lagerhälftestator side bearing half
195195: RingmagnetRing magnet
197197: RingmagnetRing magnet
199199: LagerspaltBearing gap
201201: TrägerabschnittSupport section
203203: TrägerabschnittSupport section
205205: radiale Streberadial strut
207207: DeckelelementLid element
209209: StützringSupport ring
211211: BefestigungsringFastening ring
213213: TellerfederDisc spring
215215: Not- bzw. FanglagerEmergency or detention camp
217217: MotorstatorMotor stator
219219: Zwischenraumspace
221221: Wandungwall
223223: LabyrinthdichtungLabyrinth seal
1010: Pumpepump
1212: RotorelementRotor element
1414: EinlassöffnungInlet opening
1616: AuslassöffnungExhaust opening
1818: EinlassebeneInlet level
2020: Auslassebeneoutlet level
2222: FluidstromFluid flow
2424: EinströmrichtungInflow direction
2626: Pumpstufepump stage
2828: EinlassflächeInlet area
3030: Auslassflächeoutlet area
3232: Schlitzslot
3434: gekrümmte Seiten des Schlitzescurved sides of the slot
3636: Flanschabschnittflange section
3838: AusströmrichtungOutflow direction
4040: Winkel zwischen Einlassebene und AuslassebeneAngle between inlet plane and outlet plane
4242: gerade Seiten des Schlitzesstraight sides of the slot
4444: GrundkörperBasic body
4646: Auslassabschnittoutlet section
4848: Unterseite des GrundkörpersUnderside of the base body
5050: Unterseite des AuslassabschnittsBottom of the outlet section
5252: KühllamellenCooling fins

Claims

Pump (10), in particular turbomolecular pump (111), comprising a stator with at least one stator element and a rotor (149) which can be driven by a motor (125) to rotate about a rotation axis (151) and has at least one rotor element (12), which together form a pump stage (26) which is arranged in a pump housing (14), wherein the axis of rotation (151) defines an axial direction and the pump housing (14) defines a pump inlet (115) and at least one pump outlet (117),

wherein the at least one pump outlet (117) is designed to be laterally offset in relation to the axis of rotation (151), viewed in the axial direction,

wherein the pump inlet (115) has at least one inlet opening (14), in particular exactly one inlet opening (14), which defines an inlet plane (18) and the at least one pump outlet (117) has at least one outlet opening (16), in particular exactly one outlet opening ( 16), which defines an outlet level (20),

wherein the inlet plane (18) and the outlet plane (20) are the same plane or parallel planes or wherein the inlet plane (18) and the outlet plane (20) enclose an angle (40) of greater than 90° to less than 180°.

Pump (10) according to at least one of the previous claims,
wherein the inlet plane (18) and/or the outlet plane (20) is perpendicular to the axial direction.

Pump (10) according to claim 1 or 2,
wherein the pump outlet (117), seen in a side view of the pump (10), is arranged above or in the area of a first pump stage (26) on the input side with respect to an inflow direction (24) of a fluid stream (22).

Pump (10) according to at least one of the previous claims,
wherein the at least one pump outlet (117) comprises exactly one outlet opening (16), exactly two outlet openings (16a, 16b), or more outlet openings (16).

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the pump (10) can be operated in a pressure range between 0.01 mbar and 100 mbar, in particular between 1 mbar and 10 mbar.

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the rotor (149) comprises fewer than five rotor elements (12), in particular rotor disks (155), and/or wherein the stator comprises fewer than five stator elements, in particular stator disks (157).

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the pump (10) exclusively has air cooling, in particular wherein the pump housing (14) has a plurality of cooling elements, in particular cooling fins (50) and/or cooling pins, which extend away from the pump housing, and/or wherein the pump (10) has active cooling.

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the pump (10) is a single-flow pump.

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the pump (10) comprises at least one side channel, at least one Hohlweck stage and/or at least one Siegbahn stage.

Pump (10) according to at least one of the preceding claims, wherein the pump inlet (115) has an inlet surface (28) and the at least one pump outlet (117) has an outlet surface (30),

wherein the outlet area (30) is greater than or equal to 100%, greater than or equal to 200%, greater than or equal to 300%, greater than or equal to 400% or greater than or equal to 500% of the inlet area (28).

Pump (10) according to at least one of claims 1 to 9, wherein the pump inlet (115) has an inlet surface (28) and the at least one pump outlet (117) has an outlet surface (30),

wherein the inlet area (28) is greater than or equal to 100%, greater than or equal to 200%, greater than or equal to 300%, greater than or equal to 400% or greater than or equal to 500% of the outlet area (30).

Pump (10) according to at least one of the preceding claims,
wherein the at least one pump outlet (117) is designed as a slot (32) with at least one curved side (34), in particular wherein a shape of the curved side (34) is modeled on the shape of the inlet opening (14).

Pump (10) according to at least one of the previous claims, wherein the pump housing (14) is formed in one piece, in particular

wherein the pump inlet (115) and the at least one pump outlet (117) are formed in a common flange section (36) of the pump (10).

Pump (10) according to at least one of claims 1 to 12,
wherein the pump inlet (115) and the at least one pump outlet (117) are formed on separate housing parts of the pump housing (14).