JP2024035041A - 真空ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】真空ポンプのロータに対する磁気軸受の組付け及び調整を簡単にする。【解決手段】磁気軸受ロータ19は、ロータ15に取り付けられていて、磁気軸受ステータ21は、ステータ11a、13aの保持体23に取り付けられていて、磁気軸受ステータに対して別個の磁石支持体25が設けられていて、磁石支持体に、保持体23から独立して、永久磁石リング21aが完全に組付け可能であり、磁石支持体は、完全に組み付けられた永久磁石リングと共に1つのユニットとして保持体に取付け可能であり、回転軸線14に関して、保持体における磁石支持体の軸方向位置が調整可能である。【選択図】図6a

Description

本発明は、真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプであって、少なくとも1つのポンプ段であって、ステータと、運転中にステータに対して相対的に回転軸線を中心に回転するロータとを有する、ポンプ段と、ロータに対する、特にロータの、吸気口に近い方の端部領域に対する少なくとも1つの磁気軸受であって、磁気軸受は、磁気軸受ロータと、磁気軸受ロータと相互作用する磁気軸受ステータとを有し、磁気軸受ロータと磁気軸受ステータとは、複数の永久磁石リングから構成されるスタックをそれぞれ有する、磁気軸受と、を備え、磁気軸受ロータは、ロータに取り付けられていて、磁気軸受ステータは、ステータの保持体に取り付けられている、真空ポンプに関する。
本発明は、さらに、そのような真空ポンプの磁気軸受を組み付ける、取り付ける及び調整する方法に関する。
この種の真空ポンプは、基本的に公知である。実際には、ターボ分子真空ポンプが特に重要である。この場合、ポンプ作用は、ステータに割り当てられた静翼とロータに結合された動翼とから構成されるユニットに基づいている。ターボ分子真空ポンプの典型的な構造では、ロータの回転軸線は、ポンピング方向に対して平行に延在する。ポンピング方向は、高真空側とも称される、ポンプの、ポンプ吸気口を有する吸込側から、ポンプの、補助真空側とも称される排気口側へ延在する。
静翼と動翼とから構成されるこのユニットは、ターボポンプ段とも称され、すなわちターボ分子真空ポンプは、1つ又は複数のこの種のターボポンプ段を有する。典型的には、ターボ分子真空ポンプは、1つ又は複数のホルベックポンプ段を付加的に有する。ホルベックポンプ段は、ポンピング方向に少なくとも1つのターボポンプ段に続く。ホルベックポンプ段は、円筒形の1つ又は複数のホルベックスリーブとホルベックステータとからなり、ホルベックスリーブは、運転中に回転するとともに、固有のロータに又はターボ分子ポンプ段とホルベックポンプ段との共通のロータに取り付けられている。
典型的なターボ分子真空ポンプでは、真空ポンプのステータ、すなわちターボポンプ段の静翼及びホルベックポンプ段のホルベックステータは、実際には、ポンプハウジング内に相対回動不能に配置された別個の構成部品であることが多い。基本的に、ステータの少なくとも幾つかをポンプハウジングと一体的に形成することも可能である。この点において、ポンプハウジングは、真空ポンプのステータの構成要素と見なしてもよい。
ターボ分子真空ポンプのロータの支持は、実際には、典型的にはいわゆるハイブリッド支持部によって行われる。高真空側で、すなわち吸気口側で、前述の磁気軸受がロータとステータとの間に位置する。予備真空側、すなわち排気口側では、ロータは、転がり軸受、特に玉軸受によって軸支されている。しかも、吸気口に近い方の端部と吸気口から遠い方の端部との両方が磁気軸受によってそれぞれ軸支された、専ら磁気式に支持されたロータも存在する。
本発明は、ターボ分子ポンプ段のロータの、吸気口に近い方の磁気軸受にとって特に有利である。しかし基本的に、本発明は、任意の真空ポンプに対して使用可能であり、そこでは、ポンプ作用を奏する任意の構成要素を支持するロータと、回転するポンプ作用を奏する構成要素と相互作用する、対応するポンプ作用を奏する構成要素を有するステータとの間に、磁気軸受が設けられていて、磁気軸受は、ステータ側とロータ側との両方で、複数の永久磁石リングから構成されるスタックを有する。
この種の磁気軸受の組付け及び調整は、実際には、基本的に、特に磁気軸受ステータに関係する課題を生じさせる。
磁気軸受ステータ及び磁気軸受ロータは、真空ポンプの組立てに際して、回転軸線に関して、正確な軸方向の相対位置にもたらさなければならない。その際、ロータが、吸気口から遠い方の端部での支持に基づいて、ある程度の軸方向の遊びを有し、すなわち軸方向に僅かに可動であることを考慮しなければならない。したがって、ポンプ組立ての範囲内で行われる、磁気軸受の調整時、幾つかの永久磁石リングがまずステータの構成部品に前組付けされる。この構成部品は、典型的には、ポンプハウジング内に突出するピンであり、ピンは、ポンプ吸気口の領域に配置されたステータ構成要素に形成されている。ステータ構成要素は、星形の構造を有し、したがってステータスターとも称される。磁気軸受ステータ用のピンは、円筒形に形成されていて、ロータの回転軸線に対して同心に配置されている。ピンの自由端には、皿ばねセットが位置し、この場合、永久磁石リングが、この皿ばねセットと、ピン上に螺着された調整リングとの間に配置されている。
調整リングの回動によって、永久磁石リングは、皿ばねセットの復元力に抗して押し合わされ、一緒に、軸方向位置を調整するためにピンに対して相対的に位置調整され、これにより、このようにしてステータにおける磁気軸受ステータの軸方向位置が調整される。言及された僅かな軸方向遊びを伴うロータが、軸方向に互いに対して調整するときにステータの永久磁石リングとロータの永久磁石リングとが相互作用することに基づいて、急激に軸方向に僅かなジャンプすると、正確な調整が達成される。この作用が生じるピンにおける磁気軸受ステータの回動位置は、傾倒角とも称される。磁気軸受のこの調整は、実際には、典型的には横置きのポンプで、すなわちロータの回転軸線が水平に延在する状態で行われる。
真空ポンプの磁気軸受を調整するこの方法は、当業者に基本的に公知であり、原則的に磁気軸受ステータの確実で正確な軸方向の位置決めを可能にする。しかし同時に、この調整コンセプトには、欠点がないわけではない。言及した皿ばねセットの組付けは、時間がかるものであり、狂いが生じやすい。さらに、皿ばねを組み付けるとき、幾つかの皿ばねのいわゆる「折り返し」が生じることがあり、これは、後加工を必要とし、したがって付加的な費用を意味する。さらに、調整リングを回動させるとき、調整リングと永久磁石リング又は場合によっては使用されるスペーサディスクとの間の摩擦に基づいて、切りくずが生じ得る。切りくずは、ポンプ内部に到達する可能性がある。さらに、構造に起因して、調整リングは、ポンプの吸気口側から円弧状の長孔を介してアクセスすることしかできず、これは、結果として、調整リングを回動させるために使用される調整工具を何度も新たに当て付けて装着しなければならない。というのも、長孔による制限に基づいてその都度比較的小さな角度でしか回動できないからである。これにより、実際には依然として手動で実行される調整工程の自動化が困難になる又は実際には不可能となる。さらに、皿ばねのばね特性曲線が線形ではないことが問題である。熱膨張に基づいて、幾つかの皿ばねが「折り曲げられる」ことがあり、これにより、永久磁石リングスタックにもはや十分に予荷重が掛けられない。
したがって、本発明の課題は、真空ポンプのロータに対する磁気軸受の組付け及び調整を簡単にすることである。
この課題は、独立請求項の特徴によってそれぞれ解決される。
本発明に係る装置では、磁気軸受ステータに対して別個の磁石支持体が設けられていて、磁石支持体に、保持体から独立して、永久磁石リングが完全に組付け可能であり、磁石支持体は、完全に組み付けられた永久磁石リングと共に1つのユニットとして保持体に取付け可能であり、回転軸線に関して、保持体における磁石支持体の軸方向位置が調整可能である。
上記関連で「完全に組み付けられた」とは、永久磁石リングが押し合わされていて、すなわち軸方向に完全なスタックとして運動できるが、しかしもはや互いに対して運動できないと解される。
本発明は、磁気軸受ステータの永久磁石リングを個々に直接に真空ポンプのステータに配置し、その後で初めて押し合わせると同時に、その都度必要な軸方向位置を調整するために、ばねの復元力に抗して動かすという、これまで行われた実地からの逸脱を意味する。要するに、冒頭で述べた背景技術では、永久磁石リングの押し合わせと軸方向位置の調整とがほぼ同時に同時に行われ、すなわち押し合わせと調整との間の区別は基本的にできず、これは前述の問題を生じさせるが、本発明は、完全に別のものとなっている。
本発明によって提供される別個の磁石支持体は、真空ポンプのステータから独立して、永久磁石リングの前組付けを可能にする。この別個の磁石支持体に、永久磁石リングを簡単に、かつ特に機械式に完全に組み付けることができ、すなわち押し合わせることができる。これにより、自動化が可能になる。これにより、磁石支持体と永久磁石リングとから構成されるユニットを、多数製造し、組み付けることができる。
完全に組み付けられたユニットは、それぞれ真空ポンプの残りの部分から完全に独立して処理でき、特に追加部品として外部で製造できる。真空ポンプを最終的に組み立てるとき、このユニット全体をステータに取り付けることができる。永久磁石リングは既に完全に組み付けられているので、真空ポンプのステータに組み付けるとき、ステータの保持体において磁石支持体ひいては磁石支持体に完全に組み付けられた永久磁石スタックの軸方向位置が調整されることによって、軸方向位置の調整だけがさらに行われる。
有利には、さらに、真空ポンプの使用中に現場で磁気軸受又は磁気軸受ステータの交換が必要であるとき、もはや磁気軸受ステータの個々の永久磁石リング又はステータ若しくはハウジングを全体的に又は部分的に交換しなくてよく、全体として操作可能な、磁石支持体と永久磁石リングとから構成されるユニットだけを交換すればよい。
本発明に係る方法は、以下の、
ロータに磁気軸受ロータを組み付ける、ステップと、
磁気軸受ステータに対する別個の磁石支持体を用意する、ステップと、
真空ポンプのステータから独立して、磁石支持体に磁気軸受ステータの永久磁石リングを組み付ける、ステップと、
完全に組み付けられた永久磁石リングと共に、磁石支持体を、1つのユニットとして、ステータの保持体に取り付ける、ステップと、
保持体における磁石支持体の軸方向位置を調整することによって、回転軸線に関して磁気軸受を調整する、ステップ、
を特徴とする。
本発明の考えられる発展形は、従属請求項、図面及び以下の説明に記述されている。
幾つかの実施例では、保持体は、回転軸線に対して平行に延在する貫通孔を有し、貫通孔を通って、磁石支持体に、ポンプの吸気口から出発して、磁石支持体の軸方向位置を調整するために、手動で又は機械式に操作可能な調整工具がアクセス可能である、ことが想定され得る。この場合、特に、磁石支持体は、ポンプの吸気口側に向いた、貫通孔に整列された側で、調整工具に対する操作部分を有してよい。
調整工具は、特に手動で又は自動的に作動する機械によって作動可能な六角レンチであってよい。この場合、磁石支持体の操作部分は、この工具に対する、対応する六角成形部を有する。
本発明の幾つかの発展形によれば、保持体における磁石支持体の取付けと、保持体における磁石支持体の軸方向位置の調整とが、保持体と磁石支持体との螺合よって行われる。
この場合、本発明による、別個の磁石支持体の使用は、調整工具の完全な回動を可能にするので、背景技術との関連において冒頭で述べた複数回の差込み装着はもはや不要であり、これにより、真空ポンプの組立てが早くなる。
幾つかの実施形態によれば、保持体は、回転軸線に対して平行に延在する保持ピンを有し、保持ピンと磁石支持体とは、互いに軸方向に重畳して配置されている。
この場合、保持ピンは、磁気軸受ステータの、磁石支持体に組み付けられた永久磁石リングのスタック内に突出する、ことが想定され得る。
保持ピンにおける磁石支持体の取付けは、磁石支持体が、保持ピン内に形成された空所に、特に回転軸線に対して平行に延在する貫通孔に螺入されることによって行ってよい。代替的に、取付けは、磁石支持体が、保持ピンの外面上に螺着されることによって行ってよい。
磁石支持体が取付け可能である保持体は、特にポンプ吸気口の領域に配置されている。保持体は、星形に形成されてよく、ポンプハウジングに結合された、特に環状の外側部分と、保持ピンを有する中央部分と、周方向に分配された複数のウェブ部分とを有してよく、ウェブ部分を介して、中央部分は、外側部分に結合されている。
特に、保持体は、吸気口側でポンプハウジング内に挿入されるとともに相対回動不能に配置された、一体的に構成された別個の構成部品であってよい。特に、保持体は、冒頭で既に述べたように、いわゆるステータスターであってよい。
幾つかの実施例では、磁石支持体は、調心スリーブを有し、調心スリーブの半径方向外側に永久磁石リングが着座し、磁石支持体は、軸方向に互いに間隔を置いて位置する、永久磁石リングに対する2つの対向受けを有する。この場合、特に、調心スリーブと、保持体、特に保持体の保持ピンとは、互いに軸方向に重畳する、ことが想定され得る。
完全に組み付けられた状態では、永久磁石リングは、これらの対向受けの間に緊締されていて、つまり押し合わされている。
この場合、特に吸気口から遠い方の一方の対向受けは、調心スリーブと一体的に構成されていて、特に吸気口に近い方の他方の対向受けは、調心スリーブに固く結合された別個の構成部品である、ことが想定され得る。この別個の対向受けは、調心スリーブにプレス嵌め又は螺合されてよく、これにより、このようにして完全に組み付けられた状態が形成される。
さらに、幾つかの実施例では、磁石支持体は、調心スリーブに対して同心に配置された、調心スリーブに対して減径された中央部分を有する、ことが想定され得る。この中央部分は、特にピン状に構成されてよい。調心スリーブと中央部分とは、保持体の保持ピンの下方に置かれた結合部分によって、互いに結合されてよい。特に、中央部分と調心スリーブとは、一体的に互いに結合されてよい。磁石支持体の具体的な実施形態に応じて、中央部分は、様々に構成されてよく、様々機能を満たしてよい。
中央部分と調心スリーブとは、互いに軸方向に重畳して配置されてよい。代替的又は付加的に、中央部分は、調心スリーブの、吸気口から遠い方の端部を越えて突出してよい。
調心スリーブは、永久磁石リングに対する座として用いられるだけではない。付加的に、磁石支持体は、調心スリーブによって、保持体の、回転軸線に対して平行に延在する保持ピン上に螺着されてよい。したがってこの場合、調心スリーブは、真空ポンプのステータの保持体に磁石支持体を取り付けるために用いられる。代替的に、磁石支持体の取付けは、調心スリーブに結合された中央部分を用いて、中央部分が、保持体の、回転軸線に対して平行に延在する保持ピンと螺合されることによって行ってよい。この場合、特に、磁石支持体の中央部分は、保持ピンに形成された空所に螺入されてよい。この空所は、特に回転軸線に対して平行に延在する貫通孔であってよい。
したがって、具体的な一形態では、中央部分は、調整工具に対する操作部分を有するねじ山付きピンであってよく、ねじ山付きピンは、保持ピンの貫通孔に螺入されていて、そうして、吸気口側から出発して調整工具がアクセス可能である。
幾つかの実施例によれば、磁石支持体の、吸気口から遠い方の自由端部領域に、安全軸受又は非常用軸受の互いに対応付けられた2つの軸受部分のうちの1つの軸受部分を有するロータに対する別の1つの軸受部分が配置されてよい。真空ポンプの、磁気式に支持されるロータに対して安全軸受又は非常用軸受を設けることは、基本的に公知である。本発明のこの発展形では、磁石支持体を、同時にそのような安全軸受又は非常用軸受の構成要素として使用できる。この安全軸受又は非常用軸受用の適切な軸受部分は、特に、磁石支持体の、調心スリーブに結合された中央部分に配置されてよい。
本発明のさらなる実施例によれば、軸方向に磁石支持体と保持体との間に作用する緊締装置が設けられている、ことが想定され得る。これにより、磁石支持体と保持体との間の調整された軸方向の相対位置を固定できる。このことは、緊締装置がねじ山遊びを排除するので、磁石支持体と保持体とが互いに螺合されるとき、特に有利である。さらに、そのような緊締装置によって、ねじ山の十分なセルフロックを達成できる。これにより、緊締装置は、極めて高度な回動止め、ひいては磁石支持体の、その都度調整された軸方向位置の固定をもたらす。
緊締装置は、例えばばねであってよい。ばねには、例えば圧縮ばね又は波形ばねが含まれてよい。緊締装置として用いられるばねを配置するために、具体的な形態に応じて様々な可能性が与えられてよい。例えば、ばねは、磁石支持体の中央部分と調心スリーブとを互いに結合する結合部分と、保持体の、回転軸線に対して平行に延在する保持ピンの、吸気口から遠い方の端部領域との間に作用してよい。代替的又は付加的に、緊締装置として用いられるばねは、保持体の保持ピンを包囲するとともに、一方では保持ピンと保持体との間の移行部にある肩部領域と、他方では磁石支持体の、吸気口に近い方の端部領域との間に作用してよい。
代替的又は付加的に、緊締装置は、ねじを含んでよい。ねじは、例えば止めねじとして構成されてよい。緊締装置として用いられるねじは、保持体と螺合されてよく、磁石支持体に軸方向に荷重を掛ける。この場合、特に、緊締装置として用いられるねじが、保持体の、回転軸線に対して平行に延在する保持ピンに形成された貫通孔に螺入されている、ことが想定され得る。
さらに、幾つかの実施例によれば、保持体と磁石支持体との、磁石支持体を取り付ける及び調整するときに互いに対して運動する、互いに接触する2つの接触面のうちの少なくとも1つに、切りくず用ポケットとして作用する少なくとも1つの凹部が形成されてよい。凹部は、例えば環状の、回転軸線を中心に周回する溝であってよい。
切りくず用ポケットとして作用する1つ又は複数の凹部は、例えば調心スリーブの内面に形成されてよい。代替的又は付加的に、1つ又は複数の凹部は、保持体の保持ピンの外面に形成されてもよい。切りくず用ポケットとして作用する凹部のコンセプトは、ステータに磁石支持体を取り付ける方法に依存しない。特に、ステータに磁石支持体を取り付けるために、調心スリーブが保持ピンと螺合されるか又は磁石支持体の中央部分が保持ピンに形成された空所、特に貫通孔に螺入されるかにかかわらず、切りくず用ポケットとして作用する凹部のコンセプトが、調心スリーブと保持ピンとの間の接触面の少なくとも1つに設けられてよい。
本発明の考えられる前述の発展形も、図面の以下の説明から明らかである発展形も、本発明に係る真空ポンプ、特に本発明による磁石支持体の発展形のみならず本発明に係る方法の発展形をなしている。
互いに組合せ可能な発展形の説明との関連において、幾つかの構成部品が同一の符号を有するとき、これらの発展形を組み合わせた形で含む本発明の対象では、該当する構成部品は、説明される複数の発展形を有してよい。ゆえに、例えば本発明の幾つかの実施形態では、磁石支持体の中央部分は、雄ねじ山を有するピンとして構成されてよく、したがって、磁石支持体と保持体の保持ピン内に形成された貫通孔との螺合に用いられ、この場合、同時に中央部分は、吸気口から遠い方の端部領域で、安全軸受又は非常用軸受の軸受部分を有してよいが、これは必須ではない。同様のことが、様々な発展形との関連において説明された他の構成部品にも当てはまる。
以下、本発明を、例示的に、図面を参照して説明する。
公知のターボ分子ポンプの斜視図を示す。 図1のターボ分子ポンプの下面図を示す。 図2に示された切断線A-Aに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。 図2に示された切断線B-Bに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。 図2に示された切断線C-Cに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。 本発明に係るターボ分子真空ポンプの考えられる一実施例を示す。 磁気軸受を含む図6aの一部の拡大図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の考えられる別の一実施例の対応する図を示す。 本発明の別の一実施例による、磁石支持体が取り付けられた、真空ポンプの、保持体として用いられるステータスターを示す。
図1に示されたターボ分子ポンプ111は、吸気口フランジ113によって取り囲まれたポンプ吸気口115を有する。ポンプ吸気口115には、それ自体公知のように、図示されていないレシピエントを接続してよい。レシピエントから到来する気体は、ポンプ吸気口115を介してレシピエントから吸い込まれ、そしてポンプを通ってポンプ排気口117へと圧送できる。ポンプ排気口117には、例えばロータリベーンポンプ等の補助真空ポンプを接続してよい。
吸気口フランジ113は、図1による真空ポンプの向きでは、真空ポンプ111のハウジング119の上端部を形成する。ハウジング119は、下部分121を有する。下部分121には、側方にエレクトロニクスハウジング123が配置されている。エレクトロニクスハウジング123内には、例えば真空ポンプ内に配置された電動モータ125(図3も参照)を作動させるための、真空ポンプ111の電気的及び/又は電子的な構成要素が収容されている。エレクトロニクスハウジング123には、アクセサリに対する複数の接続部127が設けられている。さらに、データインタフェース129(例えばRS485規格に準拠するもの)及び電流供給接続部131が、エレクトロニクスハウジング123に配置されている。
取り付けられたこの種のエレクトロニクスハウジングを有さずに、外部の駆動エレクトロニクスに接続されるターボ分子ポンプも存在する。
ターボ分子ポンプ111のハウジング119には、通気用吸気口133が、特に通気弁の形態で設けられている。通気用吸気口133を介して、真空ポンプ111を通気してよい。下部分121の領域には、その上さらに、シール気体接続部135(パージ気体接続部とも称される)が配置されている。シール気体接続部135を介して、パージ気体を、ポンプによって圧送される気体に対して電動モータ125(例えば図3参照)を防護するために、モータ室137内に送り込んでよい。モータ室137内で、真空ポンプ111に、電動モータ125が収容されている。下部分121には、その上さらに2つの冷却剤接続部139が配置されている。この場合、一方の冷却剤接続部は、冷却剤用の吸気口として、そして他方の冷却剤接続部は、排気口として設けられている。冷却剤は、冷却目的で真空ポンプ内に導入可能である。存在する別のターボ分子真空ポンプ(図示されていない)は、専ら空冷式に運転される。
真空ポンプの下面141は、ベースとして使用できるので、真空ポンプ111は、下面141を基準に縦置きで運転してよい。しかも、真空ポンプ111は、吸気口フランジ113を介してレシピエントに固定し、したがって、いわば懸架した状態で運転してもよい。さらに、真空ポンプ111は、図1に示されたのとは別の向きで整向されているときでも運転できるように構成してもよい。下面141を下向きではなく、横向きに又は上向きに配置できる真空ポンプの形態も実現可能である。この場合、原則として、任意の角度が考えられる。
特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ(図示されていない)は、縦置きでは運転できない。
図2に示された下面141には、様々なねじ143がさらに配置されている。これらのねじ143によって、ここでは詳細には特定されない真空ポンプの構成部材が互いに固定されている。例えば、軸受カバー145が下面141に固定されている。
下面141には、固定孔147がさらに配置されている。固定孔147を介して、ポンプ111を、例えば設置面に固定できる。このことは、特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ(図示されていない)では、不可能である。
図2から図5には、冷却剤管路148が示されている。冷却剤管路148内で、冷却剤接続部139を介して導入及び導出される冷却剤が循環可能である。
図3から図5の断面図に示されているように、真空ポンプは、複数のプロセス気体ポンプ段を有する。プロセス気体ポンプ段は、ポンプ吸気口115に作用するプロセス気体をポンプ排気口117へ圧送するためのものである。
ハウジング119内には、ロータ149が配置されている。ロータ149は、回転軸線151を中心に回転可能なロータシャフト153を有する。
ターボ分子ポンプ111は、ポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続された複数のターボ分子ポンプ段を有する。ターボ分子ポンプ段は、ロータシャフト153に固定された半径方向の複数のロータディスク155と、ロータディスク155同士の間に配置され、そしてハウジング119内に固定された複数のステータディスク157とを有する。この場合、1枚のロータディスク155とこれに隣り合う1枚のステータディスク157とが、それぞれ1つのターボ分子ポンプ段を形成する。ステータディスク157は、スペーサリング159によって、互いに所望の軸方向の間隔を置いて保持されている。
真空ポンプは、半径方向で互いに内外に配置され、そしてポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続されたホルベックポンプ段をさらに有する。ホルベックポンプ段を有しない別のターボ分子真空ポンプ(図示されていない)が存在する。
ホルベックポンプ段のロータは、ロータシャフト153に配置されたロータハブ161と、ロータハブ161に固定され、そしてこのロータハブ161によって支持される円筒側面状の2つのホルベックロータスリーブ163、165とを有する。ホルベックロータスリーブ163、165は、回転軸線151に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で互いに内外に係合している。円筒側面状の2つのホルベックステータスリーブ167、169がさらに設けられている。ホルベックステータスリーブ167、169は、同様に、回転軸線151に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で見て互いに内外に係合している。
ホルベックポンプ段の、ポンピング作用を奏する表面は、側面によって、つまりホルベックロータスリーブ163、165及びホルベックステータスリーブ167、169の半径方向の内側面及び/又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータスリーブ167の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙171を形成しつつ、外側のホルベックロータスリーブ163の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、ターボ分子ポンプに後続する第1のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータスリーブ163の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙173を形成しつつ、内側のホルベックステータスリーブ169の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第2のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータスリーブ169の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙175を形成しつつ、内側のホルベックロータスリーブ165の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第3のホルベックポンプ段を形成する。
ホルベックロータスリーブ163の下端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられてよい。チャネルを介して、半径方向外側に位置するホルベック間隙171が、中央のホルベック間隙173に接続されている。内側のホルベックステータスリーブ169の上端部には、半径方向に延びるチャネルがさらに設けられてよい。チャネルを介して、中央のホルベック間隙173が、半径方向内側に位置するホルベック間隙175に接続されている。これにより、互いに内外に係合する複数のホルベックポンプ段が、互いに直列で接続される。半径方向内側に位置するホルベックロータスリーブ165の下端部には、排気口117に通じる接続チャネル179がさらに設けられてよい。
ホルベックステータスリーブ167、169の、前述のポンピング作用を奏する表面は、回転軸線151を中心に螺旋状に周回しつつ軸方向に延びる複数のホルベック溝をそれぞれ有する。その一方で、ホルベックロータスリーブ163、165の、これに対向する側面は、滑らかに形成されていて、そして真空ポンプ111の運転のための気体をホルベック溝内において前方へ送り出す。
ロータシャフト153の回転可能な軸支のために、ポンプ排気口117の領域に転がり軸受181が設けられていて、ポンプ吸気口115の領域に永久磁石式の磁気軸受183が設けられている。
転がり軸受181の領域には、ロータシャフト153に、円錐形のスプラッシュナット185が設けられている。スプラッシュナット185は、転がり軸受181の方へ増大する外径を有する。スプラッシュナット185は、作動媒体貯蔵部の少なくとも1つの掻落とし部材と滑り接触している。存在する別のターボ分子真空ポンプ(図示されていない)では、スプラッシュナットの代わりに、スプラッシュねじが設けられてよい。これにより、様々な構成が実現可能であるので、上記関係において、「スプラッシュ尖端」との用語も用いられる。
作動媒体貯蔵部は、上下にスタックされた吸収性の複数のディスク187を有する。これらのディスク187には、転がり軸受181用の作動媒体、例えば潤滑剤が含浸されている。
真空ポンプ111の運転時、作動媒体は、毛管現象によって、作動媒体貯蔵部から掻落とし部材を介して、回転するスプラッシュナット185へと伝達され、そして、遠心力に基づいて、スプラッシュナット185に沿って、スプラッシュナット185の、増大していく外径の方へと、転がり軸受181に向かって送られる。そこでは、例えば潤滑機能が満たされる。転がり軸受181及び作動媒体貯蔵部は、真空ポンプ内で槽状のインサート189と軸受カバー145とによって囲繞されている。
永久磁石式の磁気軸受183は、ロータ側の軸受半部191と、ステータ側の軸受半部193とを有する。これらは、それぞれ1つのリングスタックを有し、リングスタックは、軸方向に上下にスタックされた永久磁石の複数のリング195、197から構成される。リング磁石195、197は、互いに半径方向の軸受間隙199を形成しつつ、対向していて、この場合、ロータ側のリング磁石195は、半径方向外側に、そしてステータ側のリング磁石197は、半径方向内側に配置されている。軸受間隙199内に存在する磁界は、リング磁石195、197の間に磁気的反発力を引き起こす。その反発力は、ロータシャフト153の半径方向の軸支を実現する。ロータ側のリング磁石195は、ロータシャフト153の支持部分201によって支持されている。支持部分201は、リング磁石195を半径方向外側で取り囲む。ステータ側のリング磁石197は、ステータ側の支持部分203によって支持されている。支持部分203は、リング磁石197を通って延びていて、そしてハウジング119の半径方向の支材205に懸架されている。回転軸線151に対して平行に、ロータ側のリング磁石195が、支持部分203に連結されたカバー要素207によって固定されている。ステータ側のリング磁石197は、回転軸線151に対して平行に1つの方向で、支持部分203に結合された固定リング209と支持部分203に結合された固定リング211とによって固定されている。固定リング211とリング磁石197との間に、皿ばね213がさらに設けられてよい。
磁気軸受内に、非常用軸受又は安全軸受215が設けられている。非常軸受又は安全軸受215は、真空ポンプの通常運転時には、非接触で空転し、そしてロータ149がステータに対して相対的に半径方向に過剰に変位するとようやく係合し、これにより、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突が阻止されるように、ロータ149に対する半径方向のストッパが形成される。安全軸受215は、非潤滑式の転がり軸受として構成されていて、そしてロータ149及び/又はステータと共に半径方向の間隙を形成する。間隙によって、安全軸受215は、通常のポンプ運転時には係合しないようになる。半径方向の変位に際して安全軸受215が係合し、半径方向の変位は、十分に大きく寸法付けられているので、安全軸受215は、真空ポンプの通常運転時は係合せず、そして同時に十分に小さいので、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突があらゆる状況で阻止される。
真空ポンプ111は、ロータ149を回転駆動する電動モータ125を有する。電動モータ125の電機子は、ロータ149によって形成されている。ロータ149のロータシャフト153は、モータステータ217を通って延びる。ロータシャフト153の、モータステータ217を通って延びる部分には、半径方向外側に又は埋入して、永久磁石アセンブリが配置されてよい。モータステータ217と、ロータ149の、モータステータ217を通って延びる部分との間には、中間室219が配置されている。中間219は、半径方向のモータ間隙を有する。モータ間隙を介して、モータステータ217と永久磁石アセンブリとは、駆動トルクを伝達するために、磁気的に影響を及ぼしてよい。
モータステータ217は、ハウジング内で、電動モータ125に対して設けられたモータ室137内に固定されている。シール気体接続部135を介して、シール気体(パージ気体とも称され、これは例えば空気や窒素であってよい)が、モータ室137に到達し得る。シール気体を介して、電動モータ125を、プロセス気体、例えばプロセス気体の腐食性の部分に対して保護できる。モータ室137は、ポンプ排気口117を介して真空引きしてもよい。つまりモータ室137内に、少なくとも近似的に、ポンプ排気口117に接続された補助真空ポンプによって実現される真空圧が作用する。
ロータハブ161と、モータ室137を画成する壁部221との間には、それ自体公知のいわゆるラビリンスシール223がさらに設けられてよい。これにより、特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモータ室217のより良好なシールが達成される。
以下に記述される本発明に係るターボ分子真空ポンプの個々の細部については、図1から図5の前述の記載が参照される。すなわち、そこに記述された全ての形態は、本発明に係る真空ポンプで実現されてもよい。その逆に、以下に記述される本発明の実施形態は、図1から図5に基づいて説明された真空ポンプで実現されてもよい。
図6a、図7a、図8a及び図9aに示されたターボ分子真空ポンプは、ポンプハウジング33をそれぞれ有する。ポンプハウジング33内に、2つのポンプ段、すなわちポンプの吸気口の近くに位置するターボポンプ段11と、ポンピング方向にこれに続くホルベックポンプ段13とが存在する。個々の静翼11aは、ターボポンプ段11のステータを形成する。ホルベックポンプ段13は、ステータ13aを有する。ステータ13aは、半径方向に見て、2つのホルベックスリーブ13bの間に配置されている。ホルベックスリーブ13bは、ターボポンプ段11とホルベックポンプ段13との共通のロータ15に相対回動不能に取り付けられている。ターボポンプ段11の静翼11aは、動翼11bと相互作用する。動翼11bは、ホルベックスリーブ13bと同様に相対回動不能にロータ15に結合されている。
ターボ分子ポンプ段のこの構造は、基本的に公知である。磁気軸受17によってロータ15を吸気口側で支持することもまた基本的に公知である。磁気軸受17は、磁気軸受ロータ19と磁気軸受ステータ21とを有する(図6b、図7b、図8b及び図9b参照)。磁気軸受ロータ19と磁気軸受ステータ21とは、軸方向に上下に配置された永久磁石リング19a(磁気軸受ロータ)又は永久磁石リング21a(磁気軸受ステータ)から構成されるスタックをそれぞれ有する。軸方向とは、ここではロータ15の回転軸線14に関する。
磁気軸受ロータ19の永久磁石リング19aは、対向受け61、例えば圧入又は螺入されたリングによって押し合わされていて、ゆえに軸方向に所定の位置でロータ15に相対回動不能に取り付けられている。
磁気軸受ステータ21は、真空ポンプの残りの部分とは別個に全体として操作可能な、磁石支持体25を付加的に有する構造ユニットの構成要素である。詳しく後述されるように、磁石支持体25は、保持ピン31に取り付けられている。保持ピン31は、いわゆるステータスター23に一体的に形成されている。ステータスター23は、環状の外側部分35と、保持ピン31を具備する中央部分37と、中央部分37を外側部分35に結合する、周方向に分配された複数のウェブ部分39とを有する。このステータスターは、吸気口側でポンプハウジング33内に相対回動不能に挿入された一体的な別個の構成部品である。磁石支持体25は、例えば金属から製造されてよい一体的な構成部品である。
ここに図示された全ての実施例では、回転軸線14に対して同心に配置された円筒形の保持ピン31内に貫通孔27が形成されていて、貫通孔27は、吸気口から遠い方の端面で、保持ピン31の自由端部領域で開口する。保持ピン31及び保持ピン31の貫通孔27の機能については、以下に詳しく記述する。
磁石支持体25は、円筒形の調心スリーブ41を有し、調心スリーブ41上に半径方向外側で永久磁石リング21aが着座する。調心スリーブ41に、吸気口から遠い方の端部で、半径方向外向きに突出する肩部が設けられている。肩部は、永久磁石リングスタック21aに対する対向受け45として用いられる。さらに、調心スリーブ41は、環状の結合部分49を介して、ピン状の中央部分47に結合されている。吸気口に向いた側で、中央部分47に、六角穴(六角穴付き部材)の形態の操作部分29が設けられている。この操作部分29には、ポンプの吸気口側から出発して、保持ピン31内に形成された貫通孔27を通って、回転軸線14を中心に磁石支持体25を回動させるのに用いられる図示されていない調整工具がアクセス可能である。
吸気口から遠い方の自由端部領域で、中央部分37は、ロータ15に対する非常軸受又は安全軸受の一方の軸受部分51を支持し、この場合、他方の軸受部分53は、ロータ15に配置されている(それぞれ図6b、図7b、図8b及び図9b参照)。
磁気軸受ステータ21の永久磁石リング21aは、対向受け43によって押し合わされている。すなわち、永久磁石リング21aから構成されるスタックは、磁石支持体25上で2つの対向受け43、45の間に緊締されていて、ひいては磁石支持体25に完全に組み付けられている。対向受け43は、緊締リングとして構成されている。緊締リングは、磁石支持体25に磁気軸受ステータ21を組み付けるとき、具体的な形態に応じて、磁石支持体25の調心スリーブ41上に圧着又は螺着される。
磁石支持体25と、これに完全に組み付けられた磁気軸受ステータ21とからなるユニットは、全体として操作可能であるとともに真空ポンプの残りの部分から独立して製造及び組付け可能な別個の構造群である。
ここに記述される複数の実施例は、特にステータスター23の保持ピン31に磁石支持体25を取り付ける方法及びステータスター23と磁石支持体25との間の緊締装置の形態に関してそれぞれ異なる。
図6a及び図6bの実施例では、磁石支持体25は、完全に組み付けられた磁気軸受ステータ21と共に、調心スリーブ41でもって、保持ピン31上に螺着される。そのためにねじ山63が用いられる。すなわち、この領域で、調心スリーブ41の内面に雌ねじ山が設けられていて、保持ピン31の外面に雄ねじ山が設けられている。
螺合は、中央部分47に形成された操作部分29と相互作用する前述の調整工具を用いて磁石支持体25を回動させることによって行われる。
場合によっては生じる切りくずがポンプ内部に到達しないように、保持ピン31の外面に、切りくず用ポケットとして用いられる、周回する溝として構成された凹部59が設けられている。
言及される緊締装置は、ここでは圧縮ばね57を有する。圧縮ばね57は、保持ピン31の自由端部における、吸気口から遠い方の端面と、中央部分47の、吸気口に向いた面との間に配置されている。圧縮ばね57は、ねじ山63にある遊びを排除すると同時にこのねじ山63の十分に高度のセルフロックをもたらす。これにより、磁石支持体25は、不意に回動しないように確実に固定されている。
図7a及び図7bの実施例は、前述の実施例とは、緊締装置として止めねじ57が設けられていて、止めねじ57は、保持ピン31内にある、適切な雌ねじ山が設けられた貫通孔27に螺入されている点で異なる。この緊締ねじ57は、吸気口から遠い方の自由端部に形成された円錐部57aでもって、対応する円錐角を有する、操作部分29を包囲する対抗面57bで中央部分47に荷重を掛ける。緊締するために、止めねじ57は、図示されてない工具、例えば六角レンチを用いて回動できる。工具は、緊締ねじ57の、吸気口に向いた側に形成された対応する成形部(図示されていない)と相互作用する。
図8a及び図8bの実施例は、緊締装置に関して、一方では図6a及び図6bによる形態と他方では図7a及び図7bの形態との2つの形態を組み合わせたものである。ここでは、緊締ひいては回動止めは、図6a及び図6bによる圧縮ばね57と図7a及び図7bによる止めねじ57との両方によって行われる。これにより、磁石支持体25に対する特に高度な回動止めが達成される。
止めねじ57による緊締は、その都度、回動によって磁石支持体25が必要とされる軸方向位置に到達してから初めて行われる。
図9a及び図9bの実施例では、緊締装置として波形ばね57が設けられている。波形ばね57は、保持ピン31の脚部に配置されている。すなわち波形ばね57は、保持ピン31を包囲するとともに、吸気口に向いた側で、ステータスター23の保持ピン31と中央部分37との間の移行部に位置する肩部領域に支持されている。波形ばね57は、他方の端部でもって、磁石支持体25と磁気軸受ステータ21とからなる構造ユニットに荷重を掛ける。
図10の実施例では、保持ピン31における磁石支持体25の取付けは、磁石支持体25の調心スリーブ41を用いた螺合によって行われていない。その代わりに、磁石支持体25の中央部分47が、結合部分49から出発して、ポンプの吸気口側へ、つまり調心スリーブ41内に、ひいては保持ピン31の方へ延在する。中央部分47のこのピン状部分の長さは、中央部分47が保持ピン31の貫通孔27に螺入できるように寸法設定されている。そのために、ねじ山63が設けられていて、ねじ山63は、中央部分47に雄ねじ山と、保持ピン31の、貫通孔27に形成された雌ねじ山とを含む。
磁石支持体25と保持ピン31との螺合は、同様に、中央部分47の、保持ピン31に螺入されるピン状の部分に形成された操作部分29で中央部分47を操作することによって行われる。ねじ山73の遊びの排除及びセルフロック、ひいては磁石支持体25の回動止めのために、ここでは圧縮ばね57として、同様に、保持ピン31の端面側の端部と磁石支持体25の結合部分49との間に配置された緊締装置が用いられる。
保持部31と調心スリーブ41との間の接触面のうちの少なくとも1つに、他の実施例の場合と同様に切りくず用ポケットとして用いられる1つ又は複数の凹部が設けられてよい。
結合部分49には孔67が形成されていて、孔67によって、磁石支持体25が組み付けられた状態で、いわゆる死容積が調心スリーブ41内に存在することが回避される。孔67は、真空ポンプの運転中にこの空間の真空排気を可能にする。孔67のような1つ又は複数の相応の真空排気用開口が、他の実施例で設けられてもよい。
永久磁石リング21aと調心スリーブ41の外面との間の嵌合は、全ての実施例において、隙間嵌めである。このことは、保持ピン31と調心スリーブ41との間で螺合が行われない図10の実施例における保持ピン31の外面と調心スリーブ41の内面との間の嵌合にも当てはまる。
ここで記述される全ての実施例では、それぞれの真空ポンプの組立てに関係なく、まず磁石支持体25における磁気軸受ステータ21の前組付けを行ってよい。要するに、永久磁石リング21aが、真空ポンプの残りの部分から完全に独立して、特にステータスター23の保持ピン31から独立して、調心スリーブ41上に配置されてよく、最終的に対向受け43によって、例えば圧着又は螺着によって、他の対向受け45に押し付けられ、ひいては押し合わされ、これにより完全に組み付けられてよい。
次いで、前仕上げされたこの構造群が、前述の方法で保持ピン31と螺合され、この場合、場合によっては緊締装置として用いられる圧縮ばね又は波形ばね57が介在される。
磁石支持体と保持ピン31とが螺合されていると、これに続いて直ちに又は後の時点で、磁石支持体25の軸方向位置を冒頭に記述されたように回動によって調整することによって、磁気軸受ステータ21の正しい軸方向相対位置を調整できる。
緊締装置としてのばねに対して代替的又は付加的に、緊締装置として用いられる止めねじが同様に使用され(図7a、図7b及び図8a、図8b参照)、この場合、正しい軸方向位置の調整後、止めねじ57が緊締され、これにより、このようにして保持ピン31と調心スリーブ41との間のねじ山遊びが排除され、このねじ山のセルフロックが確保され、これにより高度の回動止めが保証される。
111 ターボ分子ポンプ
113 吸気口フランジ
115 ポンプ吸気口
117 ポンプ排気口
119 ハウジング
121 下部分
123 エレクトロニクスハウジング
125 電動モータ
127 アクセサリ接続部
129 データインタフェース
131 電流供給接続部
133 通気用吸気口
135 シール気体接続部
137 モータ室
139 冷却剤接続部
141 下面
143 ねじ
145 軸受カバー
147 固定孔
148 冷却剤管路
149 ロータ
151 回転軸線
153 ロータシャフト
155 ロータディスク
157 ステータディスク
159 スペーサリング
161 ロータハブ
163 ホルベックロータスリーブ
165 ホルベックロータスリーブ
167 ホルベックステータスリーブ
169 ホルベックステータスリーブ
171 ホルベック間隙
173 ホルベック間隙
175 ホルベック間隙
179 接続チャネル
181 転がり軸受
183 永久磁石式の磁気軸受
185 スプラッシュナット
187 ディスク
189 インサート
191 ロータ側の軸受半部
193 ステータ側の軸受半部
195 リング磁石
197 リング磁石
199 軸受間隙
201 支持部分
203 支持部分
205 半径方向の支柱
207 カバー要素
209 支持リング
211 固定リング
213 皿ばね
215 非常用軸受又は安全軸受
217 モータステータ
219 中間室
221 壁部
223 ラビリンスシール
11 ターボポンプ段
11a 静翼
11b 動翼
13 ホルベックポンプ段
13a ホルベックステータ
13b ホルベックスリーブ
14 回転軸線
15 ロータ
17 磁気軸受
19 磁気軸受ロータ
19a 永久磁石リング
21 磁気軸受ステータ
21a 永久磁石リング
23 保持体、ステータスター
25 磁石支持体
27 貫通孔
29 操作部分
31 保持ピン
33 ポンプハウジング
35 外側部分
37 中央部分
39 ウェブ部分
41 調心スリーブ
43 対向受け
45 対向受け
47 中央部分
49 結合部分
51 軸受部分
53 軸受部分
55 安全軸受又は非常用軸受
57 緊締装置
57a 円錐部
57b 対抗面
59 凹部、切りくず用ポケット
61 対向受け
63 ねじ山
65 ねじ山
67 孔
緊締装置としてのばねに対して代替的又は付加的に、緊締装置として用いられる止めねじが同様に使用され(図7a、図7b及び図8a、図8b参照)、この場合、正しい軸方向位置の調整後、止めねじ57が緊締され、これにより、このようにして保持ピン31と調心スリーブ41との間のねじ山遊びが排除され、このねじ山のセルフロックが確保され、これにより高度の回動止めが保証される。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
1.
真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプであって、
少なくとも1つのポンプ段(11、13)であって、ステータ(11a、13a)と、運転中にステータ(11a、13a)に対して相対的に回転軸線(14)を中心に回転するロータ(15)とを有する、ポンプ段(11、13)と、
ロータ(15)に対する、特にロータ(15)の、吸気口に近い方の端部領域に対する少なくとも1つの磁気軸受(17)であって、磁気軸受(17)は、磁気軸受ロータ(19)と、磁気軸受ロータ(19)と相互作用する磁気軸受ステータ(21)とを有し、磁気軸受ロータ(19)と磁気軸受ステータ(21)とは、複数の永久磁石リング(19a、21a)から構成されるスタックをそれぞれ有する、磁気軸受(17)と、
を備え、
磁気軸受ロータ(19)は、ロータ(15)に取り付けられていて、磁気軸受ステータ(21)は、ステータ(11a、13a)の保持体(23)に取り付けられていて、
磁気軸受ステータ(21)に対して別個の磁石支持体(25)が設けられていて、磁石支持体(25)に、保持体(23)から独立して、永久磁石リング(21a)が完全に組付け可能であり、磁石支持体(25)は、完全に組み付けられた永久磁石リング(21a)と共に1つのユニットとして保持体(23)に取付け可能であり、
前記回転軸線(14)に関して、保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置が調整可能である、真空ポンプ。
2.
保持体(23)は、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)を有し、貫通孔(27)を通って、磁石支持体(25)に、ポンプの吸気口から出発して、磁石支持体(25)の軸方向位置を調整するために、手動で又は自動で操作可能な調整工具がアクセス可能であり、
特に、磁石支持体(25)は、ポンプの吸気口側に向いた、貫通孔(27)に整列された側で、調整工具に対する操作部分(29)を有する、上記1の真空ポンプ。
3.
保持体(23)における磁石支持体(25)の取付けと、保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置の調整とが、保持体(23)と磁石支持体(25)との螺合よって行われる、上記1又は2の真空ポンプ。
4.
保持体(23)は、前記回転軸線に対して平行に延在する保持ピン(31)を有し、保持ピン(31)と磁石支持体(25)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、上記1から3のいずれか一つの真空ポンプ。
5.
保持ピン(31)は、磁気軸受ステータ(21)の、磁石支持体(25)に組み付けられた永久磁石リング(21a)のスタック内に突出する、及び/又は
磁石支持体(25)は、保持ピン(31)内に形成された空所に、特に前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)に螺入されている、又は磁石支持体(25)は、保持ピン(31)の外面に螺着されていることを特徴とする、上記4の真空ポンプ。
6.
特にポンプ吸気口の領域に配置された保持体(23)は、星形に形成されているとともに、ポンプハウジング(33)に結合された、特に環状の外側部分(35)と、保持ピン(31)を有する中央部分(37)と、周方向に分配された複数のウェブ部分(39)とを有し、ウェブ部分(39)を介して、中央部分(37)は、外側部分(35)に結合されている、上記4又は5の真空ポンプ。
7.
磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)と、軸方向に互いに間隔を置いて位置する、永久磁石リング(21a)に対する2つの対向受け(43、45)とを有し、調心スリーブ(41)の半径方向外側に永久磁石リング(21a)が着座し、特に調心スリーブ(41)と、保持体(23)、特に保持体(23)の保持ピン(31)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、上記1から6のいずれか一つの真空ポンプ。
8.
特に吸気口から遠い方の一方の対向受け(45)は、調心スリーブ(41)と一体的に構成されていて、特に吸気口に近い方の他方の対向受け(43)は、調心スリーブ(41)に結合された、特にプレス嵌め又は螺合された別個の構成部品である、上記7の真空ポンプ。
9.
磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)に対して同心に配置された、調心スリーブ(41)に対して減径された中央部分(47)を有し、調心スリーブ(41)と中央部分(47)とは、調心スリーブ(41)の、保持体(23)の保持ピン(31)の下方に置かれた結合部分(49)によって、特に一体的に互いに結合されていて、中央部分(47)と調心スリーブ(41)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、及び/又は中央部分(47)は、調心スリーブ(41)の、吸気口から遠い方の端部を越えて突出する、上記7又は8の真空ポンプ。
10.
磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)によって、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)上に螺着されている、又は磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)に結合された中央部分(47)によって、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)と螺合されていて、特に保持ピン(31)内に形成された空所に、特に前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)に螺入されている、上記7から9のいずれか一つの真空ポンプ。
11.
磁石支持体(25)の、吸気口から遠い方の自由端部領域に、特に磁石支持体(25)の、調心スリーブ(41)に結合された中央部分(47)の、吸気口から遠い方の自由端部領域に、安全軸受又は非常用軸受(55)の互いに対応付けられた2つの軸受部分(51、53)のうちの別の1つの軸受部分を有するロータ(15)に対する1つの軸受部分が配置されている、上記1から10のいずれか一つの真空ポンプ。
12.
軸方向に磁石支持体(25)と保持体(23)との間に作用する緊締装置(57)が設けられている、上記1から11のいずれか一つの真空ポンプ。
13.
緊締装置(57)は、ばね、好ましくは圧縮ばね又は波形ばねを有し、ばねは、磁石支持体(25)の中央部分(47)と調心スリーブ(41)とを互いに結合する結合部分(49)と、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)の、吸気口から遠い方の端部領域との間に作用する、又はばねは、保持体(23)の保持ピン(31)を包囲するとともに、保持ピン(31)と保持体(23)との間の移行部にある肩部領域と、磁石支持体(25)の、吸気口に近い方の端部領域との間に作用する、及び/又は
緊締装置(57)は、ねじ、好ましくは止めねじを有し、ねじは、保持体(23)と螺合されているとともに、磁石支持体(25)に軸方向に荷重を掛け、特に、ねじは、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)に形成された貫通孔(27)に螺入されている、上記12の真空ポンプ。
14.
保持体(23)と磁石支持体(25)との、磁石支持体(25)を取り付ける及び調整するときに互いに対して運動する、互いに接触する2つの接触面のうちの少なくとも1つに、切りくず用ポケットとして作用する少なくとも1つの凹部(59)、特に前記回転軸線(14)を中心に周回する溝が形成されている、上記1から13のいずれか一つの真空ポンプ。
15.
真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプ、特に上記1から14のいずれか一つの真空ポンプの磁気軸受(17)を組み付ける、取り付ける及び調整する方法において、
真空ポンプは、少なくとも1つのポンプ段(11、13)を有し、ポンプ段(11、13)は、ステータ(11a、13a)と、運転中にステータ(11a、13a)に対して相対的に回転軸線(14)を中心に回転するロータ(15)とを有し、ロータ(15)に対して、特にロータ(15)の、吸気口に近い方の端部領域に対して設けられた磁気軸受(17)が、磁気軸受ロータ(19)と磁気軸受ステータ(21)とを有し、磁気軸受ロータ(19)及び磁気軸受ステータ(21)は、複数の永久磁石リング(19a、21a)から構成されるスタックをそれぞれ有し、
方法は、
ロータ(15)に磁気軸受ロータ(19)を組み付ける、ステップと、
磁気軸受ステータ(21)に対する別個の磁石支持体(25)を用意する、ステップと、
真空ポンプのステータ(11a、13a)から独立して、磁石支持体(25)に磁気軸受ステータ(21)の永久磁石リング(21a)を組み付ける、ステップと、
完全に組み付けられた永久磁石リング(21a)と共に、磁石支持体(25)を、1つのユニットとして、ステータ(11a、13a)の保持体(23)に取り付ける、ステップと、
保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置を調整することによって、前記回転軸線(14)に関して磁気軸受(17)を調整する、ステップと、
を有する、方法。

Claims (15)

  1. 真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプであって、
    少なくとも1つのポンプ段(11、13)であって、ステータ(11a、13a)と、運転中にステータ(11a、13a)に対して相対的に回転軸線(14)を中心に回転するロータ(15)とを有する、ポンプ段(11、13)と、
    ロータ(15)に対する、特にロータ(15)の、吸気口に近い方の端部領域に対する少なくとも1つの磁気軸受(17)であって、磁気軸受(17)は、磁気軸受ロータ(19)と、磁気軸受ロータ(19)と相互作用する磁気軸受ステータ(21)とを有し、磁気軸受ロータ(19)と磁気軸受ステータ(21)とは、複数の永久磁石リング(19a、21a)から構成されるスタックをそれぞれ有する、磁気軸受(17)と、
    を備え、
    磁気軸受ロータ(19)は、ロータ(15)に取り付けられていて、磁気軸受ステータ(21)は、ステータ(11a、13a)の保持体(23)に取り付けられていて、
    磁気軸受ステータ(21)に対して別個の磁石支持体(25)が設けられていて、磁石支持体(25)に、保持体(23)から独立して、永久磁石リング(21a)が完全に組付け可能であり、磁石支持体(25)は、完全に組み付けられた永久磁石リング(21a)と共に1つのユニットとして保持体(23)に取付け可能であり、
    前記回転軸線(14)に関して、保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置が調整可能である、真空ポンプ。
  2. 保持体(23)は、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)を有し、貫通孔(27)を通って、磁石支持体(25)に、ポンプの吸気口から出発して、磁石支持体(25)の軸方向位置を調整するために、手動で又は自動で操作可能な調整工具がアクセス可能であり、
    特に、磁石支持体(25)は、ポンプの吸気口側に向いた、貫通孔(27)に整列された側で、調整工具に対する操作部分(29)を有する、請求項1に記載の真空ポンプ。
  3. 保持体(23)における磁石支持体(25)の取付けと、保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置の調整とが、保持体(23)と磁石支持体(25)との螺合よって行われる、請求項1又は2に記載の真空ポンプ。
  4. 保持体(23)は、前記回転軸線に対して平行に延在する保持ピン(31)を有し、保持ピン(31)と磁石支持体(25)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  5. 保持ピン(31)は、磁気軸受ステータ(21)の、磁石支持体(25)に組み付けられた永久磁石リング(21a)のスタック内に突出する、及び/又は
    磁石支持体(25)は、保持ピン(31)内に形成された空所に、特に前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)に螺入されている、又は磁石支持体(25)は、保持ピン(31)の外面に螺着されていることを特徴とする、請求項4に記載の真空ポンプ。
  6. 特にポンプ吸気口の領域に配置された保持体(23)は、星形に形成されているとともに、ポンプハウジング(33)に結合された、特に環状の外側部分(35)と、保持ピン(31)を有する中央部分(37)と、周方向に分配された複数のウェブ部分(39)とを有し、ウェブ部分(39)を介して、中央部分(37)は、外側部分(35)に結合されている、請求項4又は5に記載の真空ポンプ。
  7. 磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)と、軸方向に互いに間隔を置いて位置する、永久磁石リング(21a)に対する2つの対向受け(43、45)とを有し、調心スリーブ(41)の半径方向外側に永久磁石リング(21a)が着座し、特に調心スリーブ(41)と、保持体(23)、特に保持体(23)の保持ピン(31)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  8. 特に吸気口から遠い方の一方の対向受け(45)は、調心スリーブ(41)と一体的に構成されていて、特に吸気口に近い方の他方の対向受け(43)は、調心スリーブ(41)に結合された、特にプレス嵌め又は螺合された別個の構成部品である、請求項7に記載の真空ポンプ。
  9. 磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)に対して同心に配置された、調心スリーブ(41)に対して減径された中央部分(47)を有し、調心スリーブ(41)と中央部分(47)とは、調心スリーブ(41)の、保持体(23)の保持ピン(31)の下方に置かれた結合部分(49)によって、特に一体的に互いに結合されていて、中央部分(47)と調心スリーブ(41)とは、互いに軸方向に重畳して配置されている、及び/又は中央部分(47)は、調心スリーブ(41)の、吸気口から遠い方の端部を越えて突出する、請求項7又は8に記載の真空ポンプ。
  10. 磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)によって、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)上に螺着されている、又は磁石支持体(25)は、調心スリーブ(41)に結合された中央部分(47)によって、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)と螺合されていて、特に保持ピン(31)内に形成された空所に、特に前記回転軸線(14)に対して平行に延在する貫通孔(27)に螺入されている、請求項7から9のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  11. 磁石支持体(25)の、吸気口から遠い方の自由端部領域に、特に磁石支持体(25)の、調心スリーブ(41)に結合された中央部分(47)の、吸気口から遠い方の自由端部領域に、安全軸受又は非常用軸受(55)の互いに対応付けられた2つの軸受部分(51、53)のうちの別の1つの軸受部分を有するロータ(15)に対する1つの軸受部分が配置されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  12. 軸方向に磁石支持体(25)と保持体(23)との間に作用する緊締装置(57)が設けられている、請求項1から11のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  13. 緊締装置(57)は、ばね、好ましくは圧縮ばね又は波形ばねを有し、ばねは、磁石支持体(25)の中央部分(47)と調心スリーブ(41)とを互いに結合する結合部分(49)と、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)の、吸気口から遠い方の端部領域との間に作用する、又はばねは、保持体(23)の保持ピン(31)を包囲するとともに、保持ピン(31)と保持体(23)との間の移行部にある肩部領域と、磁石支持体(25)の、吸気口に近い方の端部領域との間に作用する、及び/又は
    緊締装置(57)は、ねじ、好ましくは止めねじを有し、ねじは、保持体(23)と螺合されているとともに、磁石支持体(25)に軸方向に荷重を掛け、特に、ねじは、保持体(23)の、前記回転軸線(14)に対して平行に延在する保持ピン(31)に形成された貫通孔(27)に螺入されている、請求項12に記載の真空ポンプ。
  14. 保持体(23)と磁石支持体(25)との、磁石支持体(25)を取り付ける及び調整するときに互いに対して運動する、互いに接触する2つの接触面のうちの少なくとも1つに、切りくず用ポケットとして作用する少なくとも1つの凹部(59)、特に前記回転軸線(14)を中心に周回する溝が形成されている、請求項1から13のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  15. 真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプ、特に請求項1から14のいずれか一項に記載の真空ポンプの磁気軸受(17)を組み付ける、取り付ける及び調整する方法において、
    真空ポンプは、少なくとも1つのポンプ段(11、13)を有し、ポンプ段(11、13)は、ステータ(11a、13a)と、運転中にステータ(11a、13a)に対して相対的に回転軸線(14)を中心に回転するロータ(15)とを有し、ロータ(15)に対して、特にロータ(15)の、吸気口に近い方の端部領域に対して設けられた磁気軸受(17)が、磁気軸受ロータ(19)と磁気軸受ステータ(21)とを有し、磁気軸受ロータ(19)及び磁気軸受ステータ(21)は、複数の永久磁石リング(19a、21a)から構成されるスタックをそれぞれ有し、
    方法は、
    ロータ(15)に磁気軸受ロータ(19)を組み付ける、ステップと、
    磁気軸受ステータ(21)に対する別個の磁石支持体(25)を用意する、ステップと、
    真空ポンプのステータ(11a、13a)から独立して、磁石支持体(25)に磁気軸受ステータ(21)の永久磁石リング(21a)を組み付ける、ステップと、
    完全に組み付けられた永久磁石リング(21a)と共に、磁石支持体(25)を、1つのユニットとして、ステータ(11a、13a)の保持体(23)に取り付ける、ステップと、
    保持体(23)における磁石支持体(25)の軸方向位置を調整することによって、前記回転軸線(14)に関して磁気軸受(17)を調整する、ステップと、
    を有する、方法。
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