JP2023552328A - dry vacuum pump - Google Patents

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レイ リュカ
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Abstract

【課題】ドライ真空ポンプは、特定のポンプ用途では、少なくとも断続的に、大量のガス流を吸収する能力が必要である。これらの過渡段階において引き起こされる熱膨張と軸のたわみ動作の現象が蓄積すると、一対のロータ間またはロータとステータの間に半径方向の接触が発生する可能性がある。【解決手段】少なくとも1つのポンプステージ(3a~3e)と、少なくとも1つの前記ポンプステ-ジ内で回転するように構成された一対のロータ(7)を備え、前記一対のロータは、前記真空ポンプの少なくとも1つのモータ(9)によって回転するように構成されているドライ真空ポンプ(1)において、前記真空ポンプ(1)は、少なくとも一対の二重軸受(13a、13b)を有し、前記二重軸受(13a、13b)の各々は、それぞれ前記ロータを支持するための少なくとも1つの永久磁石磁気軸受(14a、14b)および少なくとも1つの滑り軸受(15a、15b)を有する。【選択図】図1Dry vacuum pumps require the ability to absorb large gas flows, at least intermittently, for certain pump applications. The cumulative effects of thermal expansion and shaft flexing motion caused during these transient steps can result in radial contact between a pair of rotors or between a rotor and a stator. The vacuum pump includes at least one pump stage (3a-3e) and a pair of rotors (7) configured to rotate within the at least one pump stage. A dry vacuum pump (1) configured to be rotated by at least one motor (9) of said vacuum pump (1) having at least one pair of double bearings (13a, 13b), Each of the heavy bearings (13a, 13b) has at least one permanent magnet magnetic bearing (14a, 14b) and at least one sliding bearing (15a, 15b) for supporting the rotor, respectively. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、ドライ真空ポンプに関する。 The present invention relates to dry vacuum pumps.

ドライ真空ポンプは、ポンプ搬送されるガスが吸気口と吐出口の間で循環する1つまたは複数の直列のポンプステージを備えている。既知の真空ポンプの中では、「ルーツ」という名前でも知られる回転ローブを備えたポンプと、「クロー」という名前でも知られる爪を備えたポンプとが区別される。これらの真空ポンプは「ドライ」と呼ばれる。その理由は、動作中に一対のロータがステータ内で回転し、ロータ同士が機械的に接触したり、ロータがステータと機械的に接触したりすることがないためである。これにより、ポンプステージでオイルを使用しなくても済む。
一対のロータは軸端にある潤滑軸受によって支持されている。取り付けと取り外しを容易にするために、特定のロータは片持ち梁形式で取り付けられ、軸はモータに配置された軸受のみによって支えられている。
Dry vacuum pumps include one or more pump stages in series between which the pumped gas circulates between an inlet and an outlet. Among the known vacuum pumps, a distinction is made between pumps with rotating lobes, also known by the name "roots", and pumps with claws, also known by the name "claws". These vacuum pumps are called "dry". This is because the pair of rotors rotates within the stator during operation, and the rotors do not come into mechanical contact with each other or the rotor with the stator. This eliminates the need for oil in the pump stage.
A pair of rotors is supported by lubricated bearings at the shaft ends. To facilitate installation and removal, certain rotors are mounted in a cantilevered manner, with the shaft supported only by bearings located on the motor.

特定のポンプ用途では、少なくとも断続的に、大量のガス流を吸収する能力が必要である。これらの過渡現象は、真空ポンプの室が大気圧で空になっているとき、またはガスが真空ポンプの室に突然入ってくるときに最も頻繁に発生する。これらの強力なガス流をポンプ搬送すると、真空ポンプが大幅に加熱され、ロータに大きな負荷がかかる。
これらのさまざまな過渡段階において引き起こされる熱膨張と軸のたわみ動作の現象が蓄積すると、一対のロータ間またはロータとステータの間に半径方向の接触が発生する可能性がある。その発生頻度は非常に低いが、これらの過渡段階は真空ポンプに大きなダメージを与える可能性がある。
Certain pump applications require the ability to absorb large gas flows, at least intermittently. These transients occur most often when the vacuum pump chamber is empty at atmospheric pressure or when gas suddenly enters the vacuum pump chamber. Pumping these powerful gas streams heats up the vacuum pump significantly and places heavy loads on the rotor.
The accumulation of the phenomena of thermal expansion and flexural movement of the shaft caused during these various transient stages can result in radial contact between a pair of rotors or between a rotor and a stator. Although they occur very infrequently, these transient stages can cause significant damage to the vacuum pump.

本発明の1つの目的は、上述の欠点の1つを少なくとも部分的に解決することである。 One aim of the invention is to at least partially solve one of the above-mentioned drawbacks.

この目的を達成するために、本発明の主題は、以下の特徴を備えたドライ真空ポンプに関するものである。
- 少なくとも1つのポンプステージと、
- 少なくとも1つの前記ポンプステ-ジ内で回転するように構成された一対のロータを備え、前記一対のロータは、前記真空ポンプの少なくとも1つのモータによって回転するように構成されているものにおいて、
前記真空ポンプは、前記一対のロータのそれぞれを支持するために、少なくとも1つの永久磁石磁気軸受と少なくとも1つの滑り軸受を有する、少なくとも一対の二重軸受を有することを特徴とする。
To achieve this objective, the subject of the invention relates to a dry vacuum pump with the following characteristics.
- at least one pump stage;
- a pair of rotors configured to rotate within at least one of the pump stages, the pair of rotors configured to rotate by at least one motor of the vacuum pump,
The vacuum pump is characterized in that it has at least one pair of double bearings, including at least one permanent magnet magnetic bearing and at least one sliding bearing, for supporting each of the pair of rotors.

前記永久磁石磁気軸受は、定常状態体制において、芯出しによりロータをステータの中心に置く。これにより、弱いガス流や中程度のガス流をポンプ搬送するために、軸にごくわずかな負荷しか発生させないようにする。前記永久磁石磁気軸受は、通常動作中の前記ロータのたわみ現象を制限する。また、通常の動作中に、共振現象やバランス不良によって引き起こされるロータの振動も制限される。
前記滑り軸受は、過渡モードにおいて、前記ロータの停止を形成する。すなわち、前記永久磁石磁気軸受による芯出しが不十分な場合にのみ、滑りによる回転の案内を提供することにより、大量のガス流を、間欠的にポンプ搬送するようにする。したがって、滑り軸受は永久磁石磁気軸受のバックアップとなる。この装置の利点は、これらの軸受が非接触であるため、摩擦や磨耗が発生しないことである。それは、ポンプ搬送されるガスの流れを制限せず、ガスを保護するための潤滑や希釈ガスも必要ないため、ポンプ性能に影響はない。さらに、これらの軸受は腐食環境にも対応できる。
この解決策は同様に、「垂直」、つまり垂直軸方向に設置された真空ポンプの配置を容易にする。これは、潤滑剤が存在しないということは、オイルやグリースが軸受から重力によってドライポンプステージに向かって移動するリスクがないことを意味する。
The permanent magnet magnetic bearing centers the rotor on the stator in a steady state regime by centering. This ensures that only slight loads are generated on the shaft for pumping weak or medium gas flows. The permanent magnet magnetic bearing limits deflection phenomena of the rotor during normal operation. Also, vibrations of the rotor caused by resonance phenomena or imbalance during normal operation are also limited.
The plain bearing forms a stop for the rotor in transient mode. That is, a large gas flow is intermittently pumped by providing rotational guidance by sliding only when centering by the permanent magnet magnetic bearing is insufficient. Therefore, plain bearings serve as a backup for permanent magnet magnetic bearings. The advantage of this device is that these bearings are non-contact, so no friction or wear occurs. It does not restrict the flow of the pumped gas and does not require lubrication or diluent gas to protect the gas, so pump performance is not affected. Additionally, these bearings can withstand corrosive environments.
This solution also facilitates the arrangement of vacuum pumps installed "vertically", ie in the direction of the vertical axis. This means that the absence of lubricant means there is no risk of oil or grease migrating from the bearing towards the dry pump stage by gravity.

真空ポンプは、以下に説明する特徴の1つ以上を単独で、または組み合わせて備えることもできる。
永久磁石式磁気軸受は、ステータに固定されるステータ部分と、ロータと一体回転するロータ部分とを有していてもよい。
少なくとも一対の前記二重軸受の滑り軸受は、前記ロータと前記ステータとの間のそれぞれのクリアランスを、少なくとも一対の前記二重軸受の永久磁石磁気軸受の前記ロータ部分と前記ステータ部分との間のクリアランスよりも小さくして設置することができる。これにより、ロータとステータの間の接触は、永久磁石磁気軸受のステータ部分とロータ部分の間ではなく、最初に、滑り軸受内で発生することが保証される。
The vacuum pump may also include one or more of the features described below alone or in combination.
The permanent magnet magnetic bearing may include a stator portion that is fixed to the stator and a rotor portion that rotates integrally with the rotor.
The at least one pair of double-bearing plain bearings is configured to provide a respective clearance between the rotor and the stator between the rotor portion and the stator portion of the at least one double-bearing permanent magnet magnetic bearing. It can be installed with less clearance. This ensures that the contact between rotor and stator occurs first within the plain bearing and not between the stator and rotor parts of the permanent magnet magnetic bearing.

滑り軸受はそれぞれ、ステータまたはロータの穴にクランプされて取り付けられるリング、および/またはステータおよび/またはロータの軸にクランプされて取り付けられるリングを有してもよい。したがって、滑り軸受はそれぞれ、例えば、穴内にクランプされて取り付けられる単一のリング、または軸上にクランプされて取り付けられる単一のリング、または2つのリングを備えている。後者の場合、1つは穴内にクランプされて取り付けられ、もう1つは軸にクランプされて取り付けられる。
滑り軸受は、ステータまたはロータの穴、および/またはステータまたはロータの軸、および/または穴内および/または軸に、表面処理される場合があり、さらに、穴および/または軸にクランプされて取り付けられているリングに、コーティングまたは表面処理がなされる場合がある。例えば、各滑り軸受は、穴のみでコーティングまたは表面処理されるか、または軸のみでコーティングまたは表面処理されるか、または穴および軸でコーティングまたは表面処理されるか、または、穴内および/または軸にクランプされて取り付けられるリングにコーティングまたは表面処理がなされる。
The plain bearings may each have a ring that is clamped and mounted in a bore of the stator or rotor and/or a ring that is clamped and mounted on the shaft of the stator and/or rotor. Each plain bearing thus comprises, for example, a single ring clamped and mounted in a bore, or a single ring clamped and mounted on a shaft, or two rings. In the latter case, one is clamped and mounted in the hole and the other is clamped and mounted on the shaft.
Plain bearings may be surface-treated in the bore of the stator or rotor, and/or on the shaft of the stator or rotor, and/or in the bore and/or on the shaft, and may be clamped and mounted on the bore and/or shaft. The ring may have a coating or surface treatment. For example, each plain bearing may be coated or surface treated in the bore only, or coated or surface treated in the shaft only, or coated or surface treated in the bore and the shaft, or in the bore and/or the shaft. A coating or surface treatment is applied to the ring which is clamped and attached to the ring.

真空ポンプは、直列に配置された少なくとも2つのポンプステージを有し、一対の二重軸受の永久磁石磁気軸受が、2つの連続するポンプステージ間の軸通路に配置されていてもよい。
真空ポンプは、直列に配置された少なくとも2つのポンプステージを有し、一対の二重軸受の滑り軸受が、2つの連続するポンプステージ間の軸通路に配置されてもよい。
一対の二重軸受の永久磁石磁気軸受は軸端に配置され、ポンプステージはモータと軸端との間に介在してもよい。一対の二重軸受の滑り軸受は軸端に配置され、少なくとも1つのポンプステージがモータと軸端との間に介在してもよい。
The vacuum pump may have at least two pump stages arranged in series, with a pair of double bearing permanent magnet magnetic bearings disposed in the axial passage between two successive pump stages.
The vacuum pump may have at least two pump stages arranged in series, and a pair of double bearing plain bearings may be arranged in the axial passage between two successive pump stages.
A pair of dual bearing permanent magnet magnetic bearings may be disposed at the shaft end, and the pump stage may be interposed between the motor and the shaft end. A pair of double-bearing plain bearings may be arranged at the shaft end, and at least one pump stage may be interposed between the motor and the shaft end.

二重軸受の永久磁石磁気軸受は、ロータに沿って滑り軸受から離間して配置されてもよいし、隣接して配置されてもよい。例えば、軸端に永久磁石磁気軸受が設けられ、第1軸通路などの軸通路、すなわち第1ポンプステージと第2ポンプステージとの間に配置された滑り軸受が設けられる、構成でもよい。これにより、真空ポンプのコンパクト化を図ることができる。 The dual-bearing permanent magnet magnetic bearings may be spaced apart from the plain bearings along the rotor, or may be located adjacent to them. For example, a permanent magnet magnetic bearing may be provided at the shaft end, and a sliding bearing may be provided between the shaft passage such as the first shaft passage, that is, the first pump stage and the second pump stage. Thereby, the vacuum pump can be made more compact.

本発明の一実施形態によれば、一対の二重軸受の永久磁石磁気軸受のステータ部分および/または一対の二重軸受の滑り軸受が、ロータを取り囲んでいる。
本発明の一実施形態によれば、一対の二重軸受の永久磁石磁気軸受および/または一対の二重軸受の滑り軸受は、それぞれのロータの内部に配置されている。
滑り軸受はそれぞれ、炭化ケイ素コーティングまたはニッケル/PTFEコーティングを有する場合がある。
永久磁石磁気軸受は、それぞれ、ニッケル/PTFEコーティングを施してもよい。
真空ポンプはまた、真空ポンプの駆動部分においてそれぞれのロータを支持するように構成された少なくとも2つのころ軸受装置を備えていてもよい。
According to an embodiment of the invention, a pair of double-bearing permanent magnet magnetic bearing stator parts and/or a pair of double-bearing sliding bearings surround the rotor.
According to an embodiment of the invention, a pair of double-bearing permanent magnet magnetic bearings and/or a pair of double-bearing sliding bearings are arranged inside the respective rotor.
Each plain bearing may have a silicon carbide coating or a nickel/PTFE coating.
The permanent magnet magnetic bearings may each have a nickel/PTFE coating.
The vacuum pump may also include at least two roller bearing arrangements configured to support respective rotors in the drive part of the vacuum pump.

本発明のドライ真空ポンプの第1実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of a first embodiment of a dry vacuum pump of the present invention; FIG. 図1のドライ真空ポンプの軸端の詳細を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of the shaft end of the dry vacuum pump of FIG. 1; 本発明の別のドライ真空ポンプの変形例の軸端の詳細を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing details of the shaft end of another modified example of the dry vacuum pump of the present invention. 本発明の、軸端におけるドライ真空ポンプの別の変形例の詳細を示す概略図である。3 is a schematic diagram showing details of another variant of the dry vacuum pump at the shaft end of the invention; FIG. 本発明のドライ真空ポンプの第2の実施形態についての、図1と同様の図である。2 is a view similar to FIG. 1 for a second embodiment of the dry vacuum pump of the invention; FIG. 本発明のドライ真空ポンプの第3の実施形態についての、図1と同様の図である。2 is a view similar to FIG. 1 for a third embodiment of the dry vacuum pump of the invention; FIG.

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、限定するものではなく例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
これらの図では、同一の要素には同一の参照番号が付されている。以下の実施形態は一例である。以下の説明は1つ以上の実施形態に言及しているが、これは必ずしも各参照が同じ実施形態に関連していること、または特徴が単一の実施形態にのみ適用されることを意味するものではない。様々な実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりして、他の実施形態を提供することもできる。
「上流」とは、ポンプ搬送されるガスの循環方向に関して、別の要素の前に位置する要素を意味すると理解される。 逆に、「下流」とは、ポンピングされるガスの循環方向に関して、別の要素の後に位置する要素を意味すると理解される。軸方向は、ロータの回転軸が延びる真空ポンプの長手方向として定義される。
Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description, given by way of example and not limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.
Identical elements are provided with the same reference numerals in these figures. The following embodiment is an example. The following description may refer to one or more embodiments, but this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment or that the features apply only to a single embodiment. It's not a thing. Individual features of the various embodiments may also be combined or exchanged to provide other embodiments.
"Upstream" is understood to mean an element located before another element with respect to the direction of circulation of the pumped gas. Conversely, "downstream" is understood to mean an element located after another element with respect to the direction of circulation of the pumped gas. Axial direction is defined as the longitudinal direction of the vacuum pump along which the axis of rotation of the rotor extends.

本発明は、少なくとも1つのポンプステージ3a~3eを有する任意のタイプのドライ真空ポンプ1に適用され、この真空ポンプは、例えば5段のポンプステージ3a~3eなど、1~10段のポンプステージを備えていても良い。この真空ポンプ1は、ポンプ搬送されたガスを大気圧で吐出するように構成された粗引き真空ポンプであってもよい。あるいは、1~3段のポンプステージを備え、使用中は粗引き真空ポンプの上流に接続され、動作中の吐出圧力は粗引き真空ポンプによって得られる圧力になるドライ真空ポンプであってもよい。
真空ポンプ1は、少なくとも1つのポンプステージ3a~3eの圧縮室内で回転するように構成された一対のロータ7を有しており、吸気オリフィス4から吐出オリフィス5に向けてガスを、図1の矢印で概略的に示したガスの循環方向に、ポンプ搬送する。
The invention applies to any type of dry vacuum pump 1 having at least one pump stage 3a to 3e, which vacuum pump has from 1 to 10 pump stages, such as for example 5 pump stages 3a to 3e. It's good to be prepared. The vacuum pump 1 may be a roughing vacuum pump configured to discharge pumped gas at atmospheric pressure. Alternatively, it may be a dry vacuum pump that has one to three pump stages, is connected upstream of the roughing vacuum pump during use, and the discharge pressure during operation is the pressure obtained by the roughing vacuum pump.
The vacuum pump 1 has a pair of rotors 7 configured to rotate within a compression chamber of at least one pump stage 3a to 3e, and directs gas from an intake orifice 4 to a discharge orifice 5 as shown in FIG. The gas is pumped in the direction of circulation indicated schematically by the arrow.

一対のロータ7は、軸6a、6b上に組み立てることができる、または、ロータ7の軸6a、6bと一体に作製することができる嵌合輪郭を有する(一体型ロータと呼ばれる)。ロータ7は、例えば、2つ以上のローブを有する「ルーツ」タイプ、または「クロー」タイプ、または別の同様の、容積式真空ポンプ原理に基づいている。 The pair of rotors 7 has a mating profile that can be assembled on the shafts 6a, 6b or made integrally with the shafts 6a, 6b of the rotor 7 (referred to as integral rotors). The rotor 7 is, for example, of the "roots" type with two or more lobes, or of the "claw" type, or another similar, based on a positive displacement vacuum pump principle.

真空ポンプ1は、例えば直列に配置された少なくとも2段のポンプステージ3a~3eを有する。ステータ2の各ポンプステージ3a~3eは、2つの嵌合ロータ7を受け入れる圧縮室によって形成され、これらの圧縮室はそれぞれの吸入口およびそれぞれの出口を備えている。回転中、吸入口から引き込まれたガスは、ロータ7とステータ2との間に生じる容積に閉じ込められ、ロータ7によって次のステージに向かって搬送される。連続するポンプステージ3a~3eは、次々に直列に接続され、それぞれの段間チャネルによって、前のポンプステージの出口を次のポンプステージの吸入口に接続する。 The vacuum pump 1 has, for example, at least two pump stages 3a to 3e arranged in series. Each pump stage 3a-3e of the stator 2 is formed by a compression chamber receiving two mating rotors 7, which compression chambers are provided with a respective inlet and a respective outlet. During rotation, gas drawn in from the suction port is trapped in the volume created between the rotor 7 and the stator 2, and is transported by the rotor 7 toward the next stage. Successive pump stages 3a-3e are connected in series one after the other, with respective interstage channels connecting the outlet of the previous pump stage to the inlet of the next pump stage.

第1ポンプステージ3aの吸入口は、真空ポンプ1の吸気オリフィス4と連通している。最終ポンプステージ3eの出口は、吐出オリフィス5と連通している。各ポンプステージの軸方向寸法は、例えば同じであるか、または、ポンプステージ3a~3eの配置順序に従って減少し、吸気オリフィス4の近くに位置するポンプステージ3aが最大の軸方向寸法を有する。
これらの真空ポンプは「ドライ」と呼ばれる。その理由は、動作中、ロータ7がステータ2内で相互に、またはステータ2と、機械的に接触せずに回転するので、これにより、ポンプステージ3a~3eでオイルを使用しないことが可能になるためである。
The suction port of the first pump stage 3a communicates with the suction orifice 4 of the vacuum pump 1. The outlet of the final pump stage 3e communicates with the discharge orifice 5. The axial dimensions of each pump stage are, for example, the same or decrease according to the order of arrangement of the pump stages 3a to 3e, with the pump stage 3a located close to the intake orifice 4 having the largest axial dimension.
These vacuum pumps are called "dry". The reason is that during operation, the rotors 7 rotate within the stator 2 without mechanical contact with each other or with the stator 2, which makes it possible to use no oil in the pump stages 3a-3e. This is to become.

ロータ7は、真空ポンプ1の駆動部8内の少なくとも1つのモータ9によって回転されるように構成されている。真空ポンプ1は、例えば、この真空ポンプ1の最後のポンプステージ3eなど、真空ポンプ1の一端において、ロータ7のうちの1つに取り付けられた単一のモータ9を有する。
モータ9に加えて、駆動部8は、同期歯車10と、駆動部8内のそれぞれのロータ7を支持するための少なくとも2つの転がり軸受装置11a、11bを有していてもよい。
The rotor 7 is configured to be rotated by at least one motor 9 in the drive 8 of the vacuum pump 1 . The vacuum pump 1 has a single motor 9 attached to one of the rotors 7 at one end of the vacuum pump 1, for example the last pump stage 3e of this vacuum pump 1.
In addition to the motor 9, the drive 8 may have a synchronous gear 10 and at least two rolling bearing arrangements 11a, 11b for supporting a respective rotor 7 in the drive 8.

駆動部8は、例えば複数対、例えば3対の転がり軸受装置11aを有し、これらは、駆動軸6aの転がり軸受装置11aとして、モータ9の両側に配置することができる。例えば、駆動部8の軸端に1つの転がり軸受装置11aがあり、モータ9とポンプステージ3a~3eとの間に介在する2つの転がり軸受装置11aがある。従動軸6bの転がり軸受装置11bは、駆動軸6aの転がり軸受装置11aと対称に配置されてもよい。転がり軸受装置11a、11bは、例えば玉軸受を有する。 The drive unit 8 has, for example, a plurality of pairs, for example, three pairs of rolling bearing devices 11a, which can be arranged on both sides of the motor 9 as the rolling bearing devices 11a of the drive shaft 6a. For example, there is one rolling bearing device 11a at the shaft end of the drive section 8, and there are two rolling bearing devices 11a interposed between the motor 9 and the pump stages 3a to 3e. The rolling bearing device 11b of the driven shaft 6b may be arranged symmetrically with the rolling bearing device 11a of the drive shaft 6a. The rolling bearing devices 11a and 11b include, for example, ball bearings.

転がり軸受装置11a、11bは、真空ポンプ1の駆動部8の油だめ12内の潤滑剤によって潤滑されてもよく、この油だめ12はモータ9とポンプステージ3a~3eとの間に設けられている。潤滑剤は、転がり軸受装置11a、11bの転がり軸受やロータ7の同期歯車10を潤滑する。
また、真空ポンプ1は、駆動部8とポンプステージ3a~3eのガスが循環するドライポンプ部との間に介在する、潤滑剤をシールする装置(図示せず)を備えている。このシール装置により、潤滑剤の移動を制限しながら、ドライポンプ部で軸6a、6bを回転させることができる。
The rolling bearing devices 11a, 11b may be lubricated by a lubricant in an oil sump 12 of the drive section 8 of the vacuum pump 1, and this oil sump 12 is provided between the motor 9 and the pump stages 3a to 3e. There is. The lubricant lubricates the rolling bearings of the rolling bearing devices 11a and 11b and the synchronous gear 10 of the rotor 7.
The vacuum pump 1 also includes a lubricant sealing device (not shown) interposed between the drive section 8 and the dry pump section through which the gas of the pump stages 3a to 3e circulates. This sealing device allows the dry pump section to rotate the shafts 6a and 6b while restricting movement of the lubricant.

真空ポンプ1はまた、一対のロータ7のそれぞれを支持するために、少なくとも1つの永久磁石磁気軸受14a、14bと少なくとも1つの滑り軸受15a、15bを有する、少なくとも一対の二重軸受13a、13bを有する。ロータは、ドライポンプ部分、すなわちポポンプステージ3a~3eに配置されたこれらの二重軸受13a、13bにおける「通常の」動作中に、非接触で回転することができる。 The vacuum pump 1 also includes at least one pair of double bearings 13a, 13b, with at least one permanent magnet magnetic bearing 14a, 14b and at least one sliding bearing 15a, 15b, for supporting each of the pair of rotors 7. have The rotor can rotate contact-free during "normal" operation in these double bearings 13a, 13b arranged in the dry pump part, ie popump stages 3a-3e.

これらの永久磁石磁気軸受14a、14bは、回転するロータ7に非接触で磁気浮上によりロータ7を支持する軸受である。それらの軸受はそれぞれ、例えば、ステータ部分17b内で回転するように構成されたロータ部分17aを有する。このロータ部分17aは、ロータ7とともに回転し、磁石を支持しており、その回転により磁界が生成され、ステータ部分17bの芯出しを確実にする(図2参照)。
永久磁石磁気軸受14a、14bはそれぞれ、ニッケル/PTFEコーティング、特にキュリー点より低い温度で熱処理されたコーティングを有していてもよい。このコーティングは、ロータ部分17aおよび/またはステータ部分17bを覆っている。
滑り軸受15a、15bは、それぞれロータ7との間にクリアランスdを持って取り付けられている。このクリアランスは、ロータ7間の動作クリアランスよりも小さく、ロータ7とステータ2との間の動作クリアランスよりも小さい。この半径におけるクリアランスdは、例えば0.1mmより大きく、かつ/または0.5mmより小さい。永久磁石磁気軸受14a、14bのロータ部分17aとステータ部分17bとの間のクリアランスは、例えばクリアランスdよりも大きい。
These permanent magnet magnetic bearings 14a and 14b are bearings that support the rotating rotor 7 by magnetic levitation without contacting the rotor 7. Each of these bearings has, for example, a rotor part 17a configured to rotate within a stator part 17b. This rotor part 17a rotates with the rotor 7 and supports magnets, whose rotation generates a magnetic field that ensures the centering of the stator part 17b (see FIG. 2).
Each of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b may have a nickel/PTFE coating, in particular a coating heat treated at a temperature below the Curie point. This coating covers the rotor part 17a and/or the stator part 17b.
The sliding bearings 15a and 15b are each mounted with a clearance d between them and the rotor 7. This clearance is smaller than the operating clearance between rotor 7 and smaller than the operating clearance between rotor 7 and stator 2. The clearance d at this radius is, for example, greater than 0.1 mm and/or less than 0.5 mm. The clearance between the rotor portion 17a and the stator portion 17b of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b is, for example, larger than the clearance d.

滑り軸受15a、15bはそれぞれ、例えば、ステータ2またはロータ7の穴内にクランプされて設置されるリング、および/またはステータ2の軸23および/またはロータ7上にクランプされて設置されるリングを有する。滑り軸受15a、15bはまた、ステータ2またはロータ7の穴において、および/またはステータ2またはロータの軸23、18において、および/または穴内および/または軸にクランプされて取り付けられたリングにおいて、コーティングまたは表面処理されてもよい。
滑り軸受15a、15bはそれぞれ、炭化ケイ素(SiC)コーティング、またはニッケル/PTFEコーティングを有し、特に熱処理されたコーティングを有することができる。これらのコーティングは、以下に示すように、リング、穴、またはロータ7の軸6a、またはプラグシール19の軸18、23などの軸を覆っている。
The sliding bearings 15a, 15b each have, for example, a ring that is clamped and installed in a bore of the stator 2 or the rotor 7 and/or a ring that is clamped and installed on the shaft 23 of the stator 2 and/or the rotor 7. . The plain bearings 15a, 15b may also be provided with a coating in the bore of the stator 2 or rotor 7 and/or in the shaft 23, 18 of the stator 2 or rotor and/or in the bore and/or in a ring clamped and mounted on the shaft. Or it may be surface treated.
The plain bearings 15a, 15b each have a silicon carbide (SiC) coating or a nickel/PTFE coating, and can in particular have a heat-treated coating. These coatings cover rings, holes or axes such as the axle 6a of the rotor 7 or the axes 18, 23 of the plug seal 19, as shown below.

永久磁石磁気軸受14a、14bは、定常状態体制において、ロータ7の芯出しをする。これにより、弱く中程度のガス流をポンプ搬送するためにロータ7にごくわずかな負荷を生じる。この永久磁石磁気軸受14a、14bにより、通常動作中のロータ7のたわみ現象を制限することができる。これらはまた、共振現象または平衡欠陥によって引き起こされる通常動作中のロータ7の振動を制限する。
滑り軸受15a、15bは、過渡モードにおいて、ロータ7の停止状態を形成する。すなわち、永久磁石磁気軸受14a、14bによる芯出しが不十分な場合にのみ、滑りによる回転の案内を提供することにより、大量のガス流を断続的にポンプ搬送するようにする。したがって、滑り軸受15a、15bは、永久磁石磁気軸受14a、14bのバックアップを提供する。
この装置の利点は、これらの軸受13a、13bが非接触であるため、摩擦や摩耗がないことである。これらは、ポンプ搬送されるガスの流れを制限せず、ガスを保護するための潤滑や希釈ガスも必要ないため、ポンプ性能に影響はない。さらに、これらの軸受13a、13bは腐食環境にも適合できるようにすることができる。
この解決策は同様に、「垂直に」、すなわち垂直軸方向に設置される真空ポンプ1の配置を可能にする。なぜなら、潤滑剤が存在しないということは、オイルまたはグリースが軸受13a、13bから重力によってポンプステージ3a~3eに向かって移動する危険がないことを意味するからである。
Permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b center the rotor 7 in steady state regime. This creates a negligible load on the rotor 7 for pumping a weak and medium gas flow. These permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b can limit the deflection phenomenon of the rotor 7 during normal operation. They also limit vibrations of the rotor 7 during normal operation caused by resonance phenomena or balance defects.
The sliding bearings 15a, 15b form a stationary state of the rotor 7 in the transient mode. That is, a large flow of gas is intermittently pumped by providing rotational guidance by sliding only when centering by the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b is insufficient. The sliding bearings 15a, 15b thus provide backup for the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b.
The advantage of this device is that these bearings 13a, 13b are non-contact, so there is no friction or wear. They do not restrict the flow of the pumped gas and do not require lubrication or diluent gas to protect the gas, so pump performance is not affected. Furthermore, these bearings 13a, 13b can also be adapted to corrosive environments.
This solution also allows for an arrangement of the vacuum pump 1 that is installed "vertically", ie in the direction of a vertical axis. This is because the absence of lubricant means that there is no risk of oil or grease migrating by gravity from the bearings 13a, 13b towards the pump stages 3a-3e.

図1に示す第1の実施形態によれば、永久磁石磁気軸受14a、14b及び一対の二重軸受13a、13bの滑り軸受は、軸端16a、16bに位置し、ポンプステージ3a~3eは、駆動部8のモータ9と軸端16a、16bとの間に配置される。この構造は、一対のロータ7と軸受13a、13bとの間に接触がないため、カンチレバー構造と呼ばれるものである。 According to the first embodiment shown in FIG. 1, the sliding bearings of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b and the pair of double bearings 13a, 13b are located at the shaft ends 16a, 16b, and the pump stages 3a-3e are It is arranged between the motor 9 of the drive unit 8 and the shaft ends 16a, 16b. This structure is called a cantilever structure because there is no contact between the pair of rotors 7 and the bearings 13a, 13b.

図2の非限定的な例からわかるように、永久磁石磁気軸受14a、14bのロータ部分17aは、例えば、ロータ7の中央ハウジング22に設置されたプラグシール19の軸18に固定された1つのリングを有する。ステータ部分17bは、例えばステータ2に固定される1つの環状部を有する。
プラグシール19は、例えば、ロータ7の中央ハウジング22と相補的な形状、例えば円筒形を有する基部を有する本体20を有し、その上にはロータの回転軸と同軸の軸18が取り付けられている。この本体20は、例えば鋼製である。また、プラグシール19は、本体20とロータ7との間にフッ素エラストマー等からなるトーリックシール21を介在させている。このプラグシール19は、例えば、ねじ止めによりロータ7に固定されている。
As can be seen from the non-limiting example of FIG. Has a ring. The stator portion 17b has, for example, one annular portion fixed to the stator 2.
The plug seal 19 has, for example, a body 20 with a base having a complementary shape, for example cylindrical, to the central housing 22 of the rotor 7, on which is mounted a shaft 18 coaxial with the axis of rotation of the rotor. There is. This main body 20 is made of steel, for example. Further, the plug seal 19 has a toric seal 21 made of fluorine elastomer or the like interposed between the main body 20 and the rotor 7. This plug seal 19 is fixed to the rotor 7 by screwing, for example.

プラグシール19は、ロータ7の腐食や損傷を引き起こす可能性のある腐食性ガス、粉末、または他の物質が中央ハウジング22に侵入するのを防ぐために、ロータ7の中央ハウジング22を密封して閉じている。
滑り軸受15a、15bは、ここでは、プラグシール19の軸18に対してクリアランスdを介してステータ2内に取り付けられている。
滑り軸受15a、15bはそれぞれ、例えば、ステータ2の穴内にクランプされて取り付けられるリングを有する。
ロータ7の軸端で突出する軸18は、ロータ7の本体と一体に作られてもよい。この変形例は、特にプラグシールのない一体型ロータ7の場合に適用される。
The plug seal 19 hermetically closes the central housing 22 of the rotor 7 to prevent corrosive gases, powders, or other substances from entering the central housing 22 that could cause corrosion or damage to the rotor 7. ing.
The sliding bearings 15a, 15b are here mounted in the stator 2 with a clearance d relative to the shaft 18 of the plug seal 19.
The sliding bearings 15a, 15b each have a ring that is mounted, for example, by being clamped into a hole in the stator 2.
The shaft 18 protruding at the axial end of the rotor 7 may be made integral with the main body of the rotor 7 . This variant applies in particular in the case of integral rotors 7 without plug seals.

図3は、真空ポンプ1の変形実施形態を示しており、一対の二重軸受13a、13bの、永久磁石磁気軸受14a、14bおよび/または滑り軸受15a、15bが、それぞれのロータ7の内部に配置されている。
より具体的には、ここでは、真空ポンプ1は、各ロータ7の内部に配置された永久磁石磁気軸受14a、14bと、各ロータ7の内部に配置された滑り軸受15a、15bを有する。
図3の例では、一対の二重軸受13a、13bが軸端16a、16bに配置されており、永久磁石磁気軸受14a、14bのロータ部分17aは、例えば、ステータ部分17bに面するプラグシール19のハウジング内に固定されたリングを有する。このリングは、ステータ2から突出する軸23に取り付けられ、プラグシール19のハウジングに挿入されている。この例では、プラグシール19は軸18を有さず、ロータの回転軸と同軸のハウジングを有する。
FIG. 3 shows a variant embodiment of the vacuum pump 1, in which a pair of double bearings 13a, 13b, a permanent magnet magnetic bearing 14a, 14b and/or a plain bearing 15a, 15b are located inside the respective rotor 7. It is located.
More specifically, here, the vacuum pump 1 has permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b arranged inside each rotor 7, and sliding bearings 15a, 15b arranged inside each rotor 7.
In the example of FIG. 3, a pair of double bearings 13a, 13b are arranged at the shaft ends 16a, 16b, and the rotor part 17a of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b has, for example, a plug seal 19 facing the stator part 17b. has a ring fixed within the housing. This ring is attached to a shaft 23 protruding from the stator 2 and inserted into the housing of the plug seal 19. In this example, the plug seal 19 does not have a shaft 18, but has a housing coaxial with the axis of rotation of the rotor.

滑り軸受15a、15bは、ここでは、ステータ2の軸23に対してクリアランスdを介して、それぞれのプラグシール19のハウジング内に取り付けられている。
永久磁石磁気軸受14a、14bのロータ部分17aおよび滑り軸受15a、15bを、ステータ2から突出する軸23に面するロータ7の軸方向空洞内に直接配置することも考えられる。このことは、プラグシールのない一体型ロータ7の場合に、特に当てはまる。
The sliding bearings 15a, 15b are here mounted in the housing of the respective plug seal 19 via a clearance d with respect to the shaft 23 of the stator 2.
It is also conceivable to arrange the rotor part 17a and the plain bearings 15a, 15b of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b directly in the axial cavity of the rotor 7 facing the shaft 23 projecting from the stator 2. This is particularly true in the case of integral rotors 7 without plug seals.

図4は、真空ポンプ1が、軸端16a、16bに位置する一対の二重軸受13a、13bと、ロータ7を取り囲む一対の二重軸受13a、13bを有する別の実施形態を示す。
この例では、例えば永久磁石磁気軸受14a、14bのロータ部分17aが、ロータ7に形成されている。永久磁石磁気軸受14a、14bのステータ部分17bと滑り軸受15a、15bのリングはステータ2に形成されており、これらはそれぞれロータ7のロータ部分17aを囲んでいる。
真空ポンプ1は、各ロータ7を取り囲む一対の二重軸受13a、13bのみを有してもよい。これらは、図4のように軸端16a、16bに、またはロータ7に沿った他の位置に配置されてもよい。
FIG. 4 shows another embodiment in which the vacuum pump 1 has a pair of double bearings 13a, 13b located at the shaft ends 16a, 16b and a pair of double bearings 13a, 13b surrounding the rotor 7.
In this example, the rotor portion 17a of the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b is formed on the rotor 7, for example. A stator section 17b of permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b and a ring of plain bearings 15a, 15b are formed on the stator 2, which each surround a rotor section 17a of the rotor 7.
The vacuum pump 1 may have only a pair of double bearings 13a, 13b surrounding each rotor 7. These may be located at the shaft ends 16a, 16b as in FIG. 4 or at other locations along the rotor 7.

図5および図6は、したがって、一対の二重軸受13a、13bの永久磁石磁気軸受14a、14bが、2つの連続するポンプステージ3a~3eの間の軸通路に配置される、および/または、一対の二重軸受13a、13bの滑り軸受15a、15bは、2つの連続するポンプステージ3a~3eの間の軸通路に配置されている、2つの例を示している。
一対の二重軸受13a、13bの永久磁石磁気軸受14a、14bは、滑り軸受15a、15bから離間して配置されてもよいし、滑り軸受15a、15bに隣接して配置されてもよい。
例えば、軸端に永久磁石磁気軸受14a、14bが設けられ、第1の軸通路、すなわち第1と第2のポンプステージ3a、3bの間に滑り軸受15a、15bが設けられる。これにより、真空ポンプ1のコンパクト性を向上させることができる。
5 and 6 thus show that the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b of the pair of double bearings 13a, 13b are arranged in the axial passage between two successive pump stages 3a-3e, and/or The sliding bearings 15a, 15b of the pair of double bearings 13a, 13b show two examples in which they are arranged in the axial passage between two successive pump stages 3a to 3e.
The permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b of the pair of double bearings 13a, 13b may be arranged apart from the sliding bearings 15a, 15b, or may be arranged adjacent to the sliding bearings 15a, 15b.
For example, permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b are provided at the shaft ends, and sliding bearings 15a, 15b are provided in the first shaft passage, that is, between the first and second pump stages 3a, 3b. Thereby, the compactness of the vacuum pump 1 can be improved.

図5および図6の例示的な例では、永久磁石磁気軸受14a、14bおよび一対の二重軸受13a、13bの滑り軸受15a、15bは、2つのそれぞれのポンプステージ3a~3eの間の軸通路に配置されており、特に、第1、第2のポンプステージ3a、3bの間の第1の軸通路(図5)や、第2、第3のポンプステージ3b、3cの間の第2の軸通路(図6)に配置されている。
軸受13a、13bが各ポンプステージ3a~3eのいずれか2つの間に配置される場合、軸端16a、16bは、カンチレバー構造の吸気オリフィス4(図5)によるいかなる案内手段もなしに、自由なままにしておくことができる。あるいは、真空ポンプ1が、ロータ軸端16a、16bにボール軸受24a、24b(図6)などの従来の軸受を備えていてもよい。ボール軸受24a、24bは、例えばグリースによって潤滑される。
In the illustrative example of Figures 5 and 6, the permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b and the sliding bearings 15a, 15b of the pair of double bearings 13a, 13b are arranged in the axial passage between the two respective pump stages 3a-3e. In particular, the first axial passage (Fig. 5) between the first and second pump stages 3a and 3b, and the second axial passage between the second and third pump stages 3b and 3c. It is located in the shaft passage (Fig. 6).
If the bearings 13a, 13b are arranged between any two of each pump stage 3a-3e, the shaft ends 16a, 16b are free, without any guiding means by the cantilevered intake orifice 4 (FIG. 5). You can leave it as is. Alternatively, the vacuum pump 1 may be equipped with conventional bearings such as ball bearings 24a, 24b (FIG. 6) at the rotor shaft ends 16a, 16b. The ball bearings 24a, 24b are lubricated with, for example, grease.

1 真空ポンプ
2 ステータ
3a~3e ポンプステージ
4 吸気オリフィス
5 吐出オリフィス
6a、6b 軸
7 ロータ
8 駆動部
9 モータ
10 同期歯車
11a、11b 転がり軸受装置
12 油だめ
13a、13b 二重軸受
14a、14b 永久磁石磁気軸受
15a、15b 滑り軸受
16a、16b ロータ軸端
17a、17b ロータ部分
18 軸
19 プラグシール
20 本体
22 中央ハウジング
d クリアランス
1 Vacuum pump 2 Stator 3a to 3e Pump stage 4 Intake orifice 5 Discharge orifice 6a, 6b Shaft 7 Rotor 8 Drive unit 9 Motor 10 Synchronous gears 11a, 11b Rolling bearing device 12 Oil sump 13a, 13b Double bearings 14a, 14b Permanent magnet Magnetic bearings 15a, 15b Slide bearings 16a, 16b Rotor shaft ends 17a, 17b Rotor portion 18 Shaft 19 Plug seal 20 Main body 22 Central housing d Clearance

Claims (12)

ドライ真空ポンプ(1)であって、
- 少なくとも1つのポンプステージ(3a~3e)と、
- 少なくとも1つの前記ポンプステ-ジ(3a~3e)内で回転するように構成された一対のロータ(7)と、
- 少なくとも一対の二重軸受(13a、13b)を備え、
前記一対のロータは、前記真空ポンプ(1)の少なくとも1つのモータ(9)によって回転するように構成されており、
少なくとも一対の前記二重軸受(13a、13b)は、前記一対のロータ(7)のそれぞれを支持するための、少なくとも1つの永久磁石磁気軸受(14a、14b)および少なくとも1つの滑り軸受(15a、15b)をそれぞれ有しており、
前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)は、前記ステータ(2)に固定されるステータ部分(17b)と、前記ロータ(7)と一体回転するロータ部分(17a)とを有するものにおいて、
少なくとも一対の前記二重軸受(13a、13b)の前記滑り軸受(15a、15b)が、前記ロータ(7)と前記ステータ(2)との間にそれぞれのクリアランス(d)があるように形成されており、前記クリアランス(d)は、少なくとも一対の前記二重軸受(13a、13b)の前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)の前記ロータ部分(17a)と前記ステータ部分(17b)との間の隙間よりも小さいことを特徴とするドライ真空ポンプ。
A dry vacuum pump (1),
- at least one pump stage (3a to 3e);
- a pair of rotors (7) configured to rotate within at least one said pump stage (3a-3e);
- comprising at least one pair of double bearings (13a, 13b),
The pair of rotors are configured to be rotated by at least one motor (9) of the vacuum pump (1),
At least one pair of said double bearings (13a, 13b) includes at least one permanent magnet magnetic bearing (14a, 14b) and at least one sliding bearing (15a, 15b), respectively.
The permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) include a stator portion (17b) fixed to the stator (2) and a rotor portion (17a) that rotates integrally with the rotor (7),
The sliding bearings (15a, 15b) of at least one pair of the double bearings (13a, 13b) are formed such that there is a respective clearance (d) between the rotor (7) and the stator (2). The clearance (d) is between the rotor portion (17a) and the stator portion (17b) of the permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of at least one pair of the double bearings (13a, 13b). A dry vacuum pump characterized by a gap smaller than that of the
請求項1のドライ真空ポンプにおいて、
前記滑り軸受(15a、15b)のそれぞれが、前記ステータ(2)または前記ロータ(7)の穴にクランプされて取り付けられるリング、あるいは、前記ステータ(2)の軸(23)または前記ロータ(7)の軸(18)にクランプされて取り付けられるリングを有することを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump of claim 1,
Each of the sliding bearings (15a, 15b) is a ring that is clamped and attached to a hole in the stator (2) or the rotor (7), or a shaft (23) of the stator (2) or the rotor (7). ) Dry vacuum pump characterized in that it has a ring which is clamped and mounted on the shaft (18) of the device.
請求項1又は2のドライ真空ポンプにおいて、
前記滑り軸受(15a、15b)は、前記ステータ(2)または前記ロータ(7)の穴、および/または前記ステータ(2)または前記ロータ(7)の軸(23、18)、および/または穴内にクランプされておよび/または軸に取り付けられたリング上にコーティングまたは表面処理がされていることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to claim 1 or 2,
The slide bearings (15a, 15b) are arranged in holes in the stator (2) or the rotor (7), and/or shafts (23, 18) in the stator (2) or the rotor (7), and/or in the holes. Dry vacuum pump characterized by a coating or surface treatment on the ring which is clamped to and/or mounted on the shaft.
請求項1~3のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
直列に配置された少なくとも2つの前記ポンプステージ(3a~3e)を有し、前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)が、2つの連続する前記ポンプステージ(3a~3e)間の軸通路に配置されていることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 3,
The permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of the pair of double bearings (13a, 13b) have at least two pump stages (3a to 3e) arranged in series, and the permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of the pair of double bearings (13a, 13b) A dry vacuum pump characterized in that it is disposed in an axial passage between stages (3a to 3e).
請求項1~3のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
直列に配置された少なくとも2つの前記ポンプステージ(3a~3e)を有し、前記一対の二重軸受(13a、13b)のすべり軸受(15a、15b)が、2つの連続する前記ポンプステージ(3a~3e)の間の軸通路に配置されていることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 3,
It has at least two of the pump stages (3a to 3e) arranged in series, and the sliding bearings (15a, 15b) of the pair of double bearings (13a, 13b) are arranged in series, and the sliding bearings (15a, 15b) of the pair of double bearings (13a, 13b) are arranged in series. ~3e) A dry vacuum pump characterized in that it is disposed in an axial passageway between 3e and 3e.
請求項1~5のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)が軸端(16a、16b)に位置し、少なくとも1つの前記ポンプステージ(3a~3e)が、前記モータ(9)と前記軸端(16a、16b)との間に介在していることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 5,
The permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of the pair of double bearings (13a, 13b) are located at the shaft ends (16a, 16b), and at least one of the pump stages (3a to 3e) is connected to the motor ( 9) and the shaft ends (16a, 16b).
請求項1~5のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記滑り軸受(15a、15b)が軸端(16a、16b)に位置し、少なくとも1つの前記ポンプステージ(3a~3e)が前記モータ(9)と前記軸端(16a、16b)との間に介在していることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 5,
The sliding bearings (15a, 15b) of the pair of double bearings (13a, 13b) are located at the shaft ends (16a, 16b), and at least one of the pump stages (3a to 3e) is connected to the motor (9). A dry vacuum pump, characterized in that it is interposed between the shaft ends (16a, 16b).
請求項1~7のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)の前記ステータ部分(17b)および/または前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記滑り軸受(15a、15b)が前記ロータ(7)を取り囲んでいることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 7,
The stator portion (17b) of the permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of the pair of double bearings (13a, 13b) and/or the sliding bearing (15a, 15b) surrounds said rotor (7).
請求項1~7のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)および/または前記一対の二重軸受(13a、13b)の前記滑り軸受(15a、15b)は、それぞれの前記ロータ(7)の内側に配置されていることを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 7,
The permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) of the pair of double bearings (13a, 13b) and/or the sliding bearings (15a, 15b) of the pair of double bearings (13a, 13b) are A dry vacuum pump characterized in that it is arranged inside a rotor (7).
請求項1~9のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記滑り軸受(15a、15b)のそれぞれが、炭化ケイ素コーティングまたはニッケル/PTFEコーティングを有することを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 9,
Dry vacuum pump, characterized in that each of said plain bearings (15a, 15b) has a silicon carbide coating or a nickel/PTFE coating.
請求項1~10のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記永久磁石磁気軸受(14a、14b)はそれぞれ、ニッケル/PTFEコーティングを有することを特徴とするドライ真空ポンプ(1)。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 10,
Dry vacuum pump (1), characterized in that said permanent magnet magnetic bearings (14a, 14b) each have a nickel/PTFE coating.
請求項1~11のいずれか1項のドライ真空ポンプにおいて、
前記真空ポンプ(1)の前記駆動部(8)内で前記ロータ(7)を支持するように構成された少なくとも2つの転がり軸受装置(11a)を有することを特徴とするドライ真空ポンプ。
The dry vacuum pump according to any one of claims 1 to 11,
Dry vacuum pump, characterized in that it has at least two rolling bearing devices (11a) configured to support the rotor (7) in the drive part (8) of the vacuum pump (1).
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JP3046533B2 (en) * 1995-10-11 2000-05-29 株式会社荏原製作所 Bearing unit
DE19820622A1 (en) * 1998-05-09 1999-11-11 Peter Frieden Demountable pump or compressor for chemical or food processing industry
US8104298B2 (en) * 2005-12-06 2012-01-31 Carrier Corporation Lubrication system for touchdown bearings of a magnetic bearing compressor
DE102008031994B4 (en) * 2008-04-29 2011-07-07 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Fluid energy machine
DE102008035891A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh vacuum pump
DE102009055888A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh vacuum pump

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