JP6017278B2 - 真空ポンプ用の高速回転ロータ - Google Patents
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Description
しかしながら、スリーブはロータに支持されなければならず、この場合、支持構造部分内に、より大きな伸びを発生し、このように高い応力をスリーブ内に発生させる材料が使用されることに欠点が存在する。この欠点は、特に回転数限界および温度限界により、ロータの形態を困難にし且つ真空技術的性能を制限する。真空技術的性能には、例えば達成される圧縮および排気速度が付属する。
請求項1の特徴を有する形態により、支持構造とスリーブとの間の応力差の低減が達成される。より少ない応力差に基づいて真空技術的性能が改善され、その理由は、回転数および作業温度がより高く選択可能であるからである。
特に、第1のスリーブおよび第2のスリーブが、それから製造されている材料に関して、相互に異なるように設計されていてもよい。特に、材料は、熱および/または遠心力の作用による伸びに関して、異なっている。
本発明の他の一実施形態により、両方のスリーブが形成する複合材は、遠心力の作用により第2のスリーブによって第1のスリーブに与えられる力が、支持構造特に支持構造のハブの伸びによって第1のスリーブに作用する力とほぼ同じになるように設計されていてもよい。
図2に示すように、ハブ14は軸12と結合され、ハブ14に第1のスリーブ16が固定されている。第1のスリーブ16の内側に、第1のスリーブ16と複合材を形成して、第2のスリーブ18が設けられている。図1に示す例と同様にステータ40が設けられ、ステータ40は第1のスリーブ16の外側表面と協働し、これにより第1のステータ40および第1のスリーブ16は第1のポンプ段を形成する。このステータ40に追加して、第2のスリーブ18の内側表面と協働する第2のステータ44が存在し、これにより第2のスリーブ18および第2のステータ44は第2のポンプ段を形成する。
図4に示すロータは、永久磁気軸受80と、転がり軸受または能動的磁気軸受として形成されていてもよい第2の軸受36とにより、回転可能に支持されていてもよい。
4 フランジ
6 吸込開口
8 ガス出口
10 ロータ
12 軸
14 ハブ
16 第1のスリーブ
18 第2のスリーブ
20 第2のスリーブ内の溝
30 駆動コイル
32 駆動磁石
34 第1の軸受
36 第2の軸受
40 ステータ
42 溝
44 第2のステータ
50 結合部
52 通路
60 支持ディスク
62 羽根
64 支持リング
66 内輪
68 軸装着部
78 第3のスリーブ
80 永久磁気軸受
82 ロータ・ディスク
84 第1のディスク・セクション
86 第2のディスク・セクション
88 ガス入口
90 ステータ・ディスク
92 転がり軸受
100 矢印:直列ガス流れ
102 点線矢印:並列ガス流れ
104 吸込側
Claims (14)
- ホルベックポンプ・セクションのポンプ段を形成する第1のスリーブ(16)およびこの第1のスリーブ(16)を支持する支持構造(14;60)を含み、この支持構造(14;60)が、軸(12)に固定され、この軸(12)によって駆動される、真空ポンプ(2)用の高速回転ロータ(10)において、
第1のスリーブ(16)の内側に第2のスリーブ(18)が配置され、第1のスリーブ(16)および第2のスリーブ(18)が複合材を形成すること、第1のスリーブ(16)および第2のスリーブ(18)が、面で、相互に結合されていること、および、複合材が、少なくとも第2のスリーブの材料および/または形状に関して、遠心力の作用により第2のスリーブ(18)によって第1のスリーブ(16)に与えられる力が、支持構造(14;60)の伸びによって第1のスリーブ(16)に作用する力とほぼ同じになるように設計されていることを特徴とする真空ポンプ(2)用の高速回転ロータ(10)。 - 請求項1に記載のロータにおいて、
第1のスリーブ(16)および第2のスリーブ(18)が、それらを製造する材料に関して、熱および/または遠心力の作用による伸びに関して、相互に異なっていることを特徴とするロータ。 - 請求項1または2に記載のロータにおいて、
第1のスリーブ(16)が、炭素繊維強化材料を含むことを特徴とするロータ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロータにおいて、
第2のスリーブ(18)がメタル合金を含むことを特徴とするロータ。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロータにおいて、
第2のスリーブ(18)が、内側表面上に螺旋状溝(20)を有することを特徴とするロータ。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロータにおいて、
第1のスリーブ(16)および第2のスリーブ(18)が、接着結合を形成することを特徴とするロータ。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロータにおいて、
第2のスリーブ(18)と、支持構造(14;60)の少なくとも一部とが一体に形成されていることを特徴とするロータ。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロータにおいて、
第1のスリーブ(16)と、支持構造(14;60)の少なくとも一部とが接着部位を介して相互に結合されていること、を特徴とするロータ。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロータにおいて、
少なくとも1つのターボ分子ポンプ・セクションを形成するために、ロータがターボ分子構造タイプによるロータ・ディスク(82)を含むことを特徴とするロータ。 - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載のロータにおいて、
支持構造がハブ(14)を含むことを特徴とするロータ。 - 真空ポンプ(2)であって、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の高速回転ロータ(10)を含むことを特徴とする真空ポンプ(2)。
- 請求項11に記載の真空ポンプ(2)において、
真空ポンプ(2)が、螺旋状通路を有する第1のステータ(40)を含み、第1のステータ(40)が第1のスリーブ(16)の外側表面と協働し、これにより第1のステータ(40)および第1のスリーブ(16)が第1のポンプ段を形成することを特徴とする真空ポンプ(2)。 - 請求項11または12に記載の真空ポンプ(2)において、
真空ポンプ(2)が、第2のスリーブ(18)の内側表面と協働する第2のステータ(44)を有し、これにより第2のスリーブ(18)および第2のステータ(44)が第2のポンプ段を形成することを特徴とする真空ポンプ(2)。 - 請求項13に記載の真空ポンプ(2)において、
真空ポンプ(2)がガス入口(88)を有し、ガス入口(88)を介して、ガスが、第1のステータ(40)および第2のステータ(44)の間で、第2のステータ(44)を含む第2のポンプ段内に到達することを特徴とする真空ポンプ(2)。
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