JP2009121491A - Frictional vacuum pump with chassis, rotor and housing, and device fitted with such a frictional vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シャシ、ロータ及びケーシングを有する摩擦真空ポンプに関する。更に本発明は、排気すべき室及びこの形式の摩擦真空ポンプを備えている装置に関する。 The present invention relates to a friction vacuum pump having a chassis, a rotor, and a casing. The invention further relates to a device comprising a chamber to be evacuated and a friction vacuum pump of this type.
DE-A-43 14 419 から、現在普通の、市場で提供される構成形式を有する種々の摩擦真空ポンプ(ターボ分子ポンプ、ターボ分子ポンプ段を有するポンプその他の摩擦ポンプ段)が公知である。これらの摩擦真空ポンプはシャシを有しており、このシャシは駆動モータを備えており、かつこのシャシ上にロータが支えられている。更にポンプのケーシングがシャシ上に支えられている。ポンプのケーシングは、ロータ及びステータ及びまた程度の差こそあれシャシを取り囲んでいる。ケーシングはこれらの構成部分の相互配置を確保する。更にケーシングは、ステータ半リングディスクとスペーサリングとから成るステータを正確に定心し、これにより摩擦真空ポンプにおいて必要な小さなギャップを維持し得るようにするという役目を有している。ケーシングは真空ポンプを外部に向かってシールする。最後にケーシングは端面に配置された接続フランジを備えており、この接続フランジにより摩擦真空ポンプは、排気すべき室を有する装置に接続される。種々の形式及び大きさのフランジがあるので、種々の型の摩擦真空ポンプを製作して、準備し、顧客の種々の要望に応え得るようにすることが、摩擦真空ポンプのメーカにとって必要である。 From DE-A-43 14 419 various friction vacuum pumps (turbomolecular pumps, pumps with turbomolecular pump stages and other friction pump stages) having a common and commercially available configuration are known. These friction vacuum pumps have a chassis, which is equipped with a drive motor and on which a rotor is supported. In addition, the pump casing is supported on the chassis. The pump casing surrounds the rotor and stator and, to some extent, the chassis. The casing ensures the mutual arrangement of these components. In addition, the casing serves to accurately center the stator, which consists of the stator half-ring disk and the spacer ring, so that the small gap required in the friction vacuum pump can be maintained. The casing seals the vacuum pump to the outside. Finally, the casing is provided with a connection flange arranged on the end face, by means of which the friction vacuum pump is connected to a device having a chamber to be evacuated. Because there are different types and sizes of flanges, it is necessary for manufacturers of friction vacuum pumps to make, prepare and meet different customer demands for different types of friction vacuum pumps. .
更に、DE-A-43 31 589 から、摩擦真空ポンプに複数の接続開口を設けることが公知である。これらの接続開口は種々異なる圧力水準を有している。この形式の摩擦真空ポンプは有利には、絞りによって互いに隔てられた室を有し、これらの室内で運転中に種々の圧力を生ぜしめかつ維持する粒子線装置(例えば質量分析計)の排気に役立つ。この形式の用途は、可及的に多くの顧客の要望に適した摩擦真空ポンプを製作しかつ又は準備するための費用を著しく増大させる。 Furthermore, it is known from DE-A-43 31 589 to provide a plurality of connection openings in a friction vacuum pump. These connection openings have different pressure levels. This type of friction vacuum pump advantageously has chambers separated from one another by a restriction, and is used to exhaust the particle beam device (eg mass spectrometer) that generates and maintains various pressures during operation in these chambers. Useful. This type of application significantly increases the cost of producing and / or preparing a friction vacuum pump suitable for the needs of as many customers as possible.
本発明の根底をなす課題は、顧客によって要望される種々の用途に摩擦真空ポンプを簡単に適合させ得るようにすることである。 The problem underlying the present invention is to enable the friction vacuum pump to be easily adapted to various applications desired by customers.
上記目的を達成するために、本発明に係るシャシ、ステータ、ロータ及びケーシングを有する摩擦真空ポンプによれば、シャシ(5)、ステータ(3)、ロータ(4)及びケーシングを有する摩擦真空ポンプ(1)において、ケーシングが2つのケーシング部分(18;19,55)から成っており、第1の内側のケーシング(18)は、大体において円筒状に構成されていて、ステータ(3)を取り囲み、かつポンプ内に入るガスのための貫通開口(28,35)を備えており、かつ第2のケーシング(19,55)は、第1のケーシングをその中にあるポンプ構成部分とともに収容する孔(22)並びに接続開口(36,37,44)を有していることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the friction vacuum pump having a chassis, a stator, a rotor and a casing according to the present invention, a friction vacuum pump having a chassis (5), a stator (3), a rotor (4) and a casing ( 1), the casing consists of two casing parts (18; 19, 55), the first inner casing (18) being generally cylindrically shaped and surrounding the stator (3), And a through opening (28, 35) for the gas entering the pump, and the second casing (19, 55) is a bore (19) that accommodates the first casing with the pump components therein. 22) and connection openings (36, 37, 44).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、第2のケーシング(19)が1つの接続フランジ(39,43)を備えていることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the second casing (19) includes one connection flange (39, 43).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、接続フランジ(39)が側方で第2のケーシング(19)に配置されていることを特徴とする。 In addition, the friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the connection flange (39) is arranged on the second casing (19) on the side.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、第2のケーシング(55)が、排気すべき室を有している装置(51)のケーシング又はケーシング部分の構成部分であることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the second casing (55) is a constituent part of the casing or casing portion of the device (51) having a chamber to be evacuated.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、ポンプの高真空側の範囲内で内側のケーシング(18)と外側のケーシング(19,55)との間にシール(24)があることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that a seal (24) is provided between the inner casing (18) and the outer casing (19, 55) within the range of the high vacuum side of the pump. .
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側及び外側のケーシング(18;19,55)がポンプの前真空側の範囲内で、シャシ(5)に解離可能に固定されているフランジを備えていることを特徴とする。 Further, the friction vacuum pump according to the present invention includes a flange in which inner and outer casings (18; 19, 55) are fixed to the chassis (5) so as to be disengageable within a range of the front vacuum side of the pump. It is characterized by being.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシング(18)が高真空側に、内側に向いた縁(20)を備えていることを特徴とする。 Further, the friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the inner casing (18) is provided with an edge (20) facing inward on the high vacuum side.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側に向いた縁(20)が、高真空側に配置された第1のステータリングを形成していることを特徴とする。 In addition, the friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the edge (20) facing inward forms a first stator ring disposed on the high vacuum side.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシングの高真空側の端面に、外側のケーシング(19,55)の孔(22)の段形の縮径部(23)が配属されていることを特徴とする。 Further, in the friction vacuum pump according to the present invention, the step-shaped reduced diameter portion (23) of the hole (22) of the outer casing (19, 55) is assigned to the end surface on the high vacuum side of the inner casing. It is characterized by that.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシング(18)の端面と、外側のケーシング(19,55)の、直径収縮により形成された段部(23)との間に、Oリング(24)があることを特徴とする。 Further, the friction vacuum pump according to the present invention includes an O-ring (between the end surface of the inner casing (18) and the step portion (23) formed by diameter shrinkage of the outer casing (19, 55)). 24).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシング(18)の高真空側の端部が、ポンプ内に入るガスのための貫通開口(28)を形成していることを特徴とする。 In addition, the friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the end portion on the high vacuum side of the inner casing (18) forms a through opening (28) for gas entering the pump.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシング(18)が、入るガスのための、少なくとも1つの別の下流側の貫通開口(35)を備えていることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the invention is also characterized in that the inner casing (18) is provided with at least one further downstream through opening (35) for the incoming gas.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、外側のケーシング(19,55)内に、単数又は複数の接続通路が構成されており、該接続通路は貫通開口(28,35)と排気すべき単数又は複数の室(52〜54)との間の接続を生ぜしめていることを特徴とする。 In the friction vacuum pump according to the present invention, one or a plurality of connecting passages are formed in the outer casing (19, 55), and the connecting passages are single openings to be exhausted with the through openings (28, 35). Alternatively, it is characterized in that a connection between a plurality of chambers (52 to 54) is generated.
上記目的を達成するために、本発明に係る排気すべき室、ケーシング、摩擦真空ポンプを有している装置によれば、排気すべき室(52〜54)、ケーシング(55)、排気すべき室に接続されていてやはりケーシングを有している摩擦真空ポンプを有している装置において、摩擦真空ポンプ(1)のケーシングが2つのケーシング部分(18;19,55)から成っており、第1の内側のケーシング(18)は、大体において円筒状に構成されていて、ステータ(3)を取り囲み、かつポンプ内に入るガスのための貫通孔(28,35)を備えており、かつ第2のケーシング(19,55)は、第1のケーシングをその中にあるポンプ構成部分とともに収容する孔(22)並びに接続開口(36,37,44)を有しており、第2のケーシング(19)は接続フランジ(39,43)を備えており、かつ装置は該フランジ(39,43)を介して摩擦真空ポンプと結合されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the apparatus having a chamber to be evacuated, a casing, and a friction vacuum pump according to the present invention, the chamber to be evacuated (52 to 54), the casing (55), and to be evacuated In a device having a friction vacuum pump connected to the chamber and also having a casing, the casing of the friction vacuum pump (1) consists of two casing parts (18; 19, 55), The inner casing (18) of 1 has a generally cylindrical shape, has through holes (28, 35) for gas surrounding the stator (3) and entering the pump, and The second casing (19, 55) has a hole (22) and a connection opening (36, 37, 44) for accommodating the first casing together with the pump components therein, and the second casing. Grayed (19) is provided with a connecting flange (39, 43), and apparatus is characterized in that it is coupled with the friction vacuum pump via the flange (39, 43).
上記目的を達成するために、本発明に係る排気すべき室、ケーシング、摩擦真空ポンプを有している装置によれば、排気すべき室(52〜54)、ケーシング(55)、排気すべき室に接続されていてやはりケーシングを有している摩擦真空ポンプを有している装置において、摩擦真空ポンプのケーシングが2つのケーシング部分(18;19,55)から成っており、第1の内側のケーシング(18)は、大体において円筒状に構成されていて、ステータ(3)を取り囲み、かつポンプ内に入るガスのための貫通孔(28,35)を備えており、かつ第2のケーシング(19,55)は、第1のケーシングをその中にあるポンプ構成部分とともに収容する孔(22)並びに接続開口(36,37,44)を有しており、第2のケーシング(19)は接続フランジ(39,43)を備えており、かつ摩擦真空ポンプの外側のケーシング(19)が装置自体のケーシング又はケーシング部分(55)の構成部分であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the apparatus having a chamber to be evacuated, a casing, and a friction vacuum pump according to the present invention, the chamber to be evacuated (52 to 54), the casing (55), and to be evacuated In a device having a friction vacuum pump connected to the chamber and also having a casing, the casing of the friction vacuum pump consists of two casing parts (18; 19, 55), the first inside The casing (18) is generally cylindrical, has a through hole (28, 35) for the gas surrounding the stator (3) and entering the pump, and the second casing. (19, 55) has a hole (22) and a connection opening (36, 37, 44) for accommodating the first casing with the pump components therein, and a second casing ( 9) characterized in that it is a component of a provided with a connecting flange (39, 43), and the outer casing (19) housing or housing part of the apparatus itself of the friction vacuum pump (55).
また、本発明に係る装置は、摩擦真空ポンプが多段に構成されており、室(52,53,54)が摩擦真空ポンプの側方に並んで配置されており、かつ室が、内側のケーシング(18)内の貫通開口(28,35)及び共通のケーシング(55)の接続開口(36,37)を介して、摩擦ポンプ段(12,13,14)の入口(26,29)と接続されていることを特徴とする。 In the apparatus according to the present invention, the friction vacuum pump is configured in multiple stages, the chambers (52, 53, 54) are arranged side by side on the side of the friction vacuum pump, and the chamber is an inner casing. Connected to the inlet (26, 29) of the friction pump stage (12, 13, 14) via the through opening (28, 35) in (18) and the connection opening (36, 37) of the common casing (55). It is characterized by being.
上記目的を達成するために、本発明に係るシャシ、ステータ、ロータ及びケーシングを有している、摩擦真空ポンプによれば、シャシ(5)、ステータ(3)、ロータ(4)及びケーシングを有している摩擦真空ポンプにおいて、ポンプの構成部分が1つのユニット(27)にまとめられた挿入体であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the friction vacuum pump having the chassis, stator, rotor and casing according to the present invention, the chassis (5), stator (3), rotor (4) and casing are provided. In the friction vacuum pump, the component part of the pump is an insert united into one unit (27).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、内側のケーシング(18)あるいは他の構成部分(抗張ステー、クリップなど)などのポンプの機能エレメントが挿入体の形にまとめられることを特徴とする。 Further, the friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that functional elements of the pump such as an inner casing (18) or other components (tensile stay, clip, etc.) are combined into an insert.
上記目的を達成するために、本発明に係るシャシ、ステータ、ロータ及びケーシングを有している、摩擦真空ポンプによれば、シャシ(5)、ステータ(3)、ロータ(4)及びケーシングを有している摩擦真空ポンプにおいて、ケーシングの機能を果たすために、2つの構成エレメント(18;19,55;61)が設けられており、第1の内側の構成エレメント(18,61)は、シャシ(5)、ステータ(3)及びロータ(4)の相互配置、定心及び保持に役立って、これらの構成部分とともに1つのユニットを形成しており、かつ第2の構成エレメントはこのユニットを収容するケーシング(19,55)であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the friction vacuum pump having the chassis, stator, rotor and casing according to the present invention, the chassis (5), stator (3), rotor (4) and casing are provided. In order to perform the function of the casing in the friction vacuum pump, two component elements (18; 19, 55; 61) are provided, and the first inner component element (18, 61) is a chassis. (5), the stator (3) and the rotor (4) are used for mutual arrangement, centering and holding, forming a unit together with these components, and the second component houses this unit It is characterized by being a casing (19, 55) which carries out.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、第1の構成エレメントが抗張ステーシステム(61)により形成されることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the first constituent element is formed by a tensile stay system (61).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、抗張ステーシステム(61)が、ステータ(3)をシャシ(5)と結合する複数の抗張ステー(62)を有していることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the tensile stay system (61) has a plurality of tensile stays (62) for coupling the stator (3) to the chassis (5). .
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、抗張ステー(62)がステータ(3)を軸平行に貫通していることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the tensile stay (62) passes through the stator (3) in parallel with the axis.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、ステータ(3)が複数のステータリングを有していることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the stator (3) has a plurality of stator rings.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、抗張ステー(62)がステータリングを貫通していることを特徴とする。 The friction vacuum pump according to the present invention is characterized in that the tensile stay (62) penetrates the stator ring.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、抗張ステー(62)が2部分から構成されていて、それぞれ、頭部(64)を備えた前真空側の抗張ステー区分(63)と、頭部(66)を備えた高真空側の抗張ステー区分(65)とから成っていることを特徴とする。 In the friction vacuum pump according to the present invention, the tensile stay (62) is composed of two parts, each of which includes a front vacuum side tensile stay section (63) having a head (64) and a head. It comprises a high vacuum side tensile stay section (65) provided with a section (66).
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、前真空側の抗張ステー区分(63)の頭部(64)の長さが、高真空段(12)と前真空段(13若しくは13,14)との間の貫通開口(35)の軸方向の延びを決定していることを特徴とする。 In the friction vacuum pump according to the present invention, the length of the head (64) of the tensile stay section (63) on the front vacuum side is such that the high vacuum stage (12) and the front vacuum stage (13 or 13, 14). The axial extension of the through-opening (35) between them is determined.
また、本発明に係る摩擦真空ポンプは、前真空側の抗張ステー区分(63)の頭部(64)がそれぞれ端面にねじ山を備えており、このねじ山内に高真空側の抗張ステー区分(65)がねじ込み可能であることを特徴とする。 Further, in the friction vacuum pump according to the present invention, the heads (64) of the front vacuum side tensile stay section (63) are each provided with a thread on the end face, and the high vacuum side tensile stay is located in the thread. The section (65) is screwable.
この課題は本発明によれば次のことによって解決される。すなわち、ケーシングが2つのケーシング部分から成っており、第1の内側のケーシングは、大体において円筒状に構成されていて、ステータを取り囲み、かつポンプ内に入るガスのための貫通孔を備えており、かつ第2のケーシングは、第1のケーシングをその中にあるポンプ構成部分とともに収容する孔を有しているようにするのである。この手段によって、従来普通の1部分から成るケーシングの最初に述べた機能を2つのケーシングに分配することが可能になる。内側のケーシングは摩擦真空ポンプの個々の構成部分の相互配置を確保する。これによって挿入体の形の摩擦真空ポンプが生じ、この挿入体自体は全体として多数の機能検査、例えばバランス検査を行うことができる。外側のケーシングは、外側のケーシングなしでも機能することのできる摩擦真空ポンプを顧客の要望に適合させるという役目を有している。もはや、種々の型の摩擦真空ポンプを製作又は準備することは必要でなく、単に、万能的でコンパクトなかつ確実に機能し得る単数又は若干のポンプユニット(挿入体、カートリッジ)並びに顧客のそれぞれの要望に適合した外側のケーシングを製作するだけでよい。 According to the present invention, this problem is solved by the following. That is, the casing is composed of two casing parts, and the first inner casing is generally cylindrical and has a through hole for gas surrounding the stator and entering the pump. And the second casing has a hole for receiving the first casing together with the pump components therein. This measure makes it possible to distribute the functions described at the outset of a conventional one-piece casing into two casings. The inner casing ensures the mutual arrangement of the individual components of the friction vacuum pump. This produces a frictional vacuum pump in the form of an insert, which itself can be subjected to a large number of functional tests, for example a balance test. The outer casing serves to adapt the customer's desire to a friction vacuum pump that can function without the outer casing. There is no longer any need to fabricate or prepare various types of friction vacuum pumps, just one or a few pump units (inserts, cartridges) that can function universally, compactly and reliably, as well as each customer's desire It is only necessary to produce an outer casing that conforms to
本発明の特別な利点は、顧客に第2の外側のケーシングの構成をまかせることも可能であることである。挿入体形の摩擦真空ポンプの外部寸法を顧客に知らせるだけでよい。顧客にとって特に簡単なのは、顧客がその装置(単数又は複数の排気すべき室を有している設備、装置など)のケーシング又はケーシング部分に、挿入体形の摩擦真空ポンプを挿入することのできる孔を形成することである。その場合顧客の装置のケーシング又はケーシング部分は、運転し得る状態において、本発明による摩擦真空ポンプの第2の外側のケーシングを形成する。これによって、別個の高価な接続ケーシングは不要になる。更に、摩擦真空ポンプの、室に近い接続部によるコンダクタンス損失が小さくされ、ひいてはプロセスに関連する低い室圧力が実現される。最適のコンダクタンス状態が達成される。 A particular advantage of the present invention is that it is possible to allow the customer to configure the second outer casing. It is only necessary to inform the customer of the external dimensions of the insert-type friction vacuum pump. Particularly simple for the customer is a hole through which the customer can insert an insert-type friction vacuum pump in the casing or casing part of the device (equipment, device, etc. having one or more chambers to be evacuated). Is to form. The casing or casing part of the customer's device then forms the second outer casing of the friction vacuum pump according to the invention in an operable state. This eliminates the need for a separate expensive connection casing. Furthermore, the conductance loss due to the connection of the friction vacuum pump close to the chamber is reduced, and thus the low chamber pressure associated with the process is realized. An optimal conductance state is achieved.
以下においては、図1〜5に示した実施例によって本発明の細部を詳細に説明する。 In the following, the details of the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS.
図1においては、ステータ3と、ロータ4と、シャシ5とを有する摩擦真空ポンプ1が示されている。シャシ5内にはモータ駆動装置6,7があり、そのアーマチュア7は軸受け8を介してシャシ5内で支えられている。アーマチュア7には、シャシ5から突出している軸9が結合されており、この軸はロータ4を支持している。ロータシステムの回転軸線は11で示されている。
In FIG. 1, a
図1に示した摩擦真空ポンプ1は全部で3つのポンプ段12,13,14を有しており、そのうちの2つ(12,13)はターボ分子真空ポンプ段として、かつ1つ(14)は分子ポンプ段(ホールベックポンプ段 )として構成されている。分子ポンプ段14にはポンプの出口17が接続している。
The
本発明によれば、ポンプ1は2つのケーシング18,19を備えている。内側のケーシング18は大体において円筒状であって、ステータ3を取り囲んでいる。内側のケーシングは、その高真空側の端面に、内方に向いた縁20を備えており、この縁はステータ3上に接していて、この場合同時に上側のステータリングを形成している。ケーシング18は前真空側においてシャシ5に固定されており、それもフランジ21によって固定されている。フランジ21及びシャシ5は互いに真空密に結合されている。このためにフランジ21とシャシ5との間にはシールリング21′が配置されている。
According to the invention, the
外側のケーシング19は、内方に向いた段部23を備えた内側の孔22を有しており、この段部の幅は第1のケーシング18の縁20の幅と等しい。両方のケーシング18,19の間のギャップをポンプ1の高真空側に向かってシールするために、縁20と段部23との間にはシール24があり、このシールは有利にはケーシング18の端面内に入れられている。半径方向のシールも可能である。ケーシング19も前真空側において、ケーシング19をシャシ5あるいはまたケーシング18に固定する装置、例えばフランジ25を有している。この固定を外せば、内側のケーシング18とその中にある構成部分とにより形成されているユニットを全体として孔22から取り出すことができる。このユニットは第2のケーシング19とは無関係な挿入体27を形成している。
The
高真空側の第1のポンプ段12は4対のロータ翼列とステータ翼列とから成っている。このポンプ段の有効なガス通過面である入口は26で示されている。縁20はガス通過面26を取り囲んでいて、ポンプ1内に入るガスのための貫通開口28を形成している。第1のポンプ段12には第2のポンプ段13が接続しており、この第2のポンプ段は3対のステータ翼列とロータ翼列とから成っている。第2のポンプ段の入口は29で示されている。
The
第2のポンプ段13は第1のポンプ段12から間隔をおいている。この選択された間隔(高さ)aは、搬送すべきガス分子のガス入口29への自由なアプローチ可能性を保証している。有利には間隔aはロータシステム4の直径の1/4よりも大きく、有利には1/3よりも大きい。
The
第2のポンプ段に続くホールベックポンプは回転する円筒区分30を有しており、この円筒区分の外側及び内側には、公知の形式で、それぞれねじ溝31,32を備えたステータエレメント33,34が向き合っている。
The Hallbeck pump following the second pump stage has a rotating
内側のケーシング18により形成されている別の開口は側方に配置されていて、35で示されている。この開口は、第2のポンプ段13の入口29に直接に供給されるガスの貫通のために役立つ。
Another opening formed by the
外側のケーシング19の役目は、ポンプ1若しくはこのポンプの2つのポンプ段(12,13)を顧客の装置と接続することである。ケーシング19は図1に示した実施例では、すべての接続開口36,37の平面が側方にあるように、構成されている。これによって、特に開口37から所属のガス入口29までの間隔が極めて小さく、これによりポンプ段13の吸い込み能力を阻害するコンダクタンス損失は無視することができる。このことは、中間接続部37/29の下流側に位置する別の中間接続部に対しても当てはまる。ところで、接続開口37の直径は高さaのほぼ2倍を越える。この手段も入口29と接続開口37との間のコンダクタンス損失を減少させるのに役立つ。側方の接続開口はそれぞれ1つのフランジを有することができる。図1に示した実施例では共通のフランジ39が設けられている。
The role of the
図示のポンプ1若しくはそのポンプ作用エレメント(ステータ翼、ロータ翼、ねじ溝段)は有利には次のように構成されている。すなわち、接続開口36の範囲内に10−4〜10−7mbar、有利には10−5〜10−6mbarの圧力が生ぜしめられ、接続開口37の範囲内にほぼ10−2〜10−4mbarの圧力が生ぜしめられるように、構成されている。これによって第1のポンプ段12のために、102〜104の圧縮比、有利には100よりも大きい圧縮比を生ぜしめる必要が生じる。第2のポンプ段によっては、大きな吸い込み能力(例えば200l/s)を生ぜしめるようにする。これに続く2段のホールベックポンプ段(29,31;29,32)は大きな前真空耐性を保証し、これにより普通の形式で第2のポンプ段の吸い込み能力は前真空圧力とは無関係である。
The illustrated
接続開口36の範囲内で、特に大きな吸い込み能力が要求されない場合には、この目的は、第1のポンプ段12の翼を相応して構成することによって達成することができる。別の可能性は、第1のポンプ段の入口26の前方に絞り38を配置し、この絞りの内径が所望の吸い込み能力を決定するようにすることに、存する。
This object can be achieved by correspondingly configuring the blades of the
図2は単流の摩擦真空ポンプ1を示し、この摩擦真空ポンプのポンプ作用面は専らステータ翼41とロータ翼42とによって形成される(ターボ分子真空ポンプ)。第2の外側のケーシング19は端面にフランジ43を支持しており、このフランジは端面に配置された接続開口44を取り囲んでいる。この形式のポンプ1に、別の形式及び又は大きさのフランジを設けるには、外側のケーシング19を取り外して、所望のフランジを備えたケーシングを代わりに設けるだけでよい。
FIG. 2 shows a single-flow
図3は、排気すべき室52,53,54と、図1において説明したような挿入体形のユニット27とを備えた本発明による装置51を示す。装置−例えば粒子線装置−のケーシングは大体において一体に構成されていて、55で示されている。排気すべき室53,54の直ぐ近くにおいて、ケーシングは孔22を備えており、この孔内に挿入体27がある。挿入体27のケーシング18内の貫通開口28,35及び接続開口36,37を介して、室53,54はそれぞれの入口26,29に接続されている。装置のケーシング51内に挿入体27を内蔵することによって、特別な接続手段が省略される。排気すべき室53,54と入口26,29との間の間隔は申し分なく短い。
FIG. 3 shows a
本発明の思想の核心は、摩擦真空ポンプの充分に機能し得るユニット(挿入体、カートリッジ)が用途に適合せしめられたケーシング内に解離可能に保持されていることに存する。以上述べてきた内側のケーシング18の役目は、摩擦真空ポンプの機能エレメントを所望のユニットにまとめることである。ケーシングの代わりに、この役目を行う別の構成部分−例えば抗張ステー、クリップなど−も使用することができる。重要なことは、普通のケーシングの機能を行うために、本発明の対象においては2つの構成エレメント18若しくは19,55が設けられていることである。図1〜3に示した実施例においては、両方の構成エレメントは2つの同心的なケーシングによって形成され、その内側のケーシングはシャシ5,ステータ3及びロータ4の定心、相互配置及び保持に役立ち、これによって単独で運転可能な、外側のケーシングとは無関係な挿入体を形成する。外側のケーシング19,55は真空ポンプを外方に向かってシールし、接続フランジを介してであれ、あるいはそれ自体が、排気すべき室を備えた装置の構成部分であることによってであれ、排気すべき室との接続に役立つ。
The core of the idea of the present invention lies in that a fully functional unit (insert, cartridge) of the friction vacuum pump is releasably held in a casing adapted for the application. The role of the
特に有利には、内側の挿入体において、内側のケーシングの代わりに抗張ステーシステムを使用することである。この抗張ステーシステムは内側の挿入体をよりコンパクトに構成することを可能にする。更に、抗張ステーシステムによりまとめられた構成部分はより簡単に製作することができる。例えば抗張ステーはステータリングの定心を行い、これによりステータリング自体はもはや定心手段を備えている必要はない。 It is particularly advantageous to use a tensile stay system instead of the inner casing in the inner insert. This tensile stay system allows the inner insert to be configured more compactly. Furthermore, the components assembled by the tensile stay system can be manufactured more easily. For example, the tensile stay performs the centering of the stator ring, so that the stator ring itself no longer has to have a centering means.
図4及び5は、抗張ステーシステム61を備えた内側の挿入体27のための実施例(図4:挿入体27の縦断面図;図5:開口35の高さにおける挿入体27の横断面図)を示す。この抗張ステーシステムは3〜6本(あるいはそれ以上)の抗張ステー62並びに抗張ステーシステム61により構成ユニットにまとめられる構成部分(シャシ5,ステータ3)内の孔及びねじ山を含んでいる。
4 and 5 show an embodiment for an
図4及び5から認識されるように、開口35は挿入体27の全周にわたって延びていて、単に抗張ステー62だけによって中断されている。これによって、ガス分子のポンプ段13の入口29(図5において平面図で示されている)へのアプローチはほとんど妨げられることなく、自由である。ポンプケーシングの別の機能を行う第2のケーシング18であれ、あるいは排気すべき室を備えた装置の構成部分であるケーシング55であれ、外側のケーシングの固定は、シャシ5のフランジ21において行われる。
As can be seen from FIGS. 4 and 5, the
図4は、特に有利に構成された抗張ステー62の構造を認識させる。抗張ステーは2部分から構成されている。前真空側の、頭部64を備えた抗張ステー区分63はポンプ段13のステータリング及びポンプ段14の外側のステータエレメント33を貫通している。この抗張ステー区分のねじ山を備えた端部はシャシ5のフランジ21内にねじ込まれている。頭部64の長さは開口35の軸方向の延びを決定する。この抗張ステー区分の高真空側の端面の範囲において、頭部64はそれぞれ1つの内ねじ山を備えており、この内ねじ山内にそれぞれ高真空側の抗張ステー区分65がねじ込み可能である。抗張ステー区分65の頭部66はポンプ段13の最も上方のステータリングに接触している。その他の点では、この抗張ステー区分65はポンプ段12のステータリングを貫通していて、これによって、ねじ込まれた状態では、単に高真空段12を残りの段13及び14に結合するだけでなしに、ステータリングの定心も行う。
FIG. 4 makes it possible to recognize the structure of the tension stay 62 which is particularly advantageous. The tensile stay is composed of two parts. A
1 摩擦真空ポンプ、 3 ステータ、 4 ロータ、 5 シャシ、 6 モータ駆動装置、 7 モータ駆動装置、アーマチュア、 8 軸受け、 9 軸、 11 回転軸線、 12 ポンプ段、 13 ポンプ段、 14 ポンプ段、 17 出口、 18 ケーシング、 19 ケーシング、 20 縁、 21 フランジ、 21′ シールリング、 22 内側の孔、 23 段部、 24 シール、 25 フランジ、 26 入口、ガス通過面、 27 挿入体、挿入体形のユニット、 28 貫通開口、 29 入口、 30 円筒区分、 31 ねじ溝、 32 ねじ溝、 33 ステータエレメント、 34 ステータエレメント、 35 開口、 36 接続開口、 37 接続開口、 38 絞り、 39 フランジ、 41 ステータ翼、 42 ロータ翼、 43 フランジ、 44 接続開口、 51 装置、 52 室、 53 室、 54室、 55 ケーシング、 61 抗張ステーシステム、 62 抗張ステー、 63 抗張ステー区分、 64 頭部、 65 抗張ステー区分、 66 頭部、 a 間隔(高さ)
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