JPH03138484A - 鐘状ロータを備えた摩擦ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は入口、出口及び鐘状のロータを備えた摩擦ポン
プであって、ロータの外面が、ロータを取囲む第１のケ
ーシング部分と共に、入口から出口へ延びる環状のガス
搬送通路を形成しており、ロータの外面又は第１のケー
シング部分の内面が少なくとも出口近傍でねじ構造部を
有しており、鐘状のロータによって形成された室内に突
入した第２のケーシング部分が設けられており、このケ
ーシング部分がロータ及び駆動モータの保持部材として
役立っている形式のものに関する。

［従来の技術］ 摩擦ポンプには分子ポンプ又はターボ分子ポンプが含ま
れる。分子ポンプでは、運動するロタ壁ど静止している
ステータ壁は、両壁から両壁間に位置するガス分子へ伝
達されるパルスが有利な方向を有するように形成されか
つ間隔をおいて配置される。ロータ壁及び／又はステー
タ壁にはねじ状の凹所又は突起が設けられるのが一般で
ある。ターボ分子ポンプはタービンのように互いに内外
に入り組んだステータ羽根列とロータ羽根列とを備えて
いる。ターボ分子ポンプはほぼ１０−”ｍｂａｒの前真
空圧を必要とする。これに対して分子ポンプの吐出圧は
１０ｍｂ　ａ　ｒ以上であり、それゆえ、前真空圧を生
じるのに必要な経費は著しくわずかである。

例えばＤＥ−０５３７０５９１２号により公知の摩擦ポ
ンプはエッヂング方法、被覆方法又は他の真空処理方法
又は製造法を実施するための室内の空気排出のためにも
使用される。このプロセスでは固形物がポンプ内に侵入
するおそれがある。若干のプロセスではこの固形物がガ
スの圧縮中に、要するに、排出すべきガスが真空室内を
通過するさいにはじめて生じる可能性がある。例えば、
アルミニウムエツチング方法ではアルミニウムクロライ
ド、被覆方法ではアンモニウムクロライドが形成される
。

この種の固形物が真空ポンプのガス搬送通路内に堆積す
ると、この通路の直径が減少し、これにより、真空ポン
プの効率が低下する。少なくとも出口側のところで分子
ポンプとして形成されている形式の摩擦ポンプでは、不
所望な固形物が出口近傍のねじ構造部に堆積する。

さらに、ダスト状の固形物がモータ室内に侵入し、この
モータ室内に堆積するおそれも生じる。潤滑油供給式の
ころがり軸受ではダストによって摩耗が増大する。

前述のポンピングプロセスがおこなわれる摩擦ポンプで
は、すでに説明した理由で高い保守費用が必要である。

ガス搬送通路及びモータ室からの汚れの排除のためには
ポンプの分解が必要であり、これは高価につく。

［発明の課題］ 本発明の課題は、ガス搬送通路の掃除に必要な分解及び
組付は作業を簡単かつ迅速におこなうことができるよう
に、冒頭に述べた形式の摩擦ポンプを提供すると共に、
軸受の汚れを大幅に排除し、さらにガス搬送通路内での
ダストの形成を阻止することのできる手段が可能となる
構造を摩擦ポンプに与えることにある。

［課題を解決するための手段１ 上記課題を解決した本発明の要旨は第２のケーシング部
分及びロータが別個に取付は可能なユニットを形成して
おり、このユニットの全体が第１のケーシング部分から
取出し可能であることにある。

［発明の作用・効果］ 本発明によれば、第１のケーシング部分からこのユニッ
トを取出した後、ポンピング有効面一 （ステータ若しくは第１のケーシング部分の内面、ロー
タの外面）が自由にアクセス可能であり、かつ有利には
簡単に現場で掃除される。ロータと第２のケーシング部
分とから成るユニットに欠陥がある場合には、その場で
このユニットの交換をおこなえば足りる。短い組付は時
間で真空ポンプが再び運転準備完了となる。ユニットに
付随する固有の欠陥は製造者において排除される。不経
済な組付は手段、及び運転開始手段例えば釣り合いの調
整は顧客においてもはやおこなう必要がない。

本発明によれば、第２のケーシング部分とロータとから
成るユニットを特別な構造に形成しこれにより、ロータ
と第２のケーシング部分とが、モータと軸受とを収容し
た室を極めて密に取囲むことができる。カプセル状のこ
の種の構造によれば、モータ・軸受室内への固形粒子の
侵入が阻止され、これにより、軸受の早期の摩耗が削減
される。

さらに本発明によれば、第１のケーシング部分と第２の
ケーシング部分との直接的な接触が僅かな範囲（Ｏリン
グを備えた狭い適合領域）に制限される。このような接
触箇所のところではアルミニウム製の構成部材の場合、
３０°Ｃ以上の温度勾配が維持される。これにより、駆
動ユニット及び軸受ユニットを有害な温度まで加熱する
おそれなく、例えば第１のケーシング部分若しくはステ
ータを８０°Ｃに加熱することができる。真空ポンプの
流れを案内する構成部材がほぼ８０℃の温度を有してい
れば、はじめ主としてガス状であった媒体がポンプを通
過する間に前述のダスト形成現象は生じない。

［実施例］ 第１図に示す摩擦ポンプｌは第１のケーシング部分２を
備えている。この第１のケーシング部分の構成要素とし
て外側の円筒形部分３が設けられており、この円筒形部
分は７ランジ４を備えている。このフランジ４によって
摩擦ポンプｌは直に又は７ランジ５（第５図にしか示さ
れていない）を介して、排気すべき排気鐘に接続される
。

第１図〜第５図に示す摩擦ポンプは第２のケシング部分
６を備えており、このケーシング部分は駆動モータ８の
ロータ７及びステータの保持のために役立つ。ロータは
鐘状に形成されている。ロータ７はハブ９と円筒形部分
１０とを備えている。第２のケーシング部分６は鐘状の
ロータによって形成された室１１内に突入しており、こ
の室内には駆動モータ８と、ロータの両方の軸受のうち
の少なくとも上方の軸受とが配置されている。ロータ７
の外面は外側の円筒形部分３の内面と共にボンピング有
効面若しくは環状のガス搬送通路２０を形成している。

搬送すべきガスは入口１３から出口１４まで搬送される
。出口１４には運転中に、図示しない前真空ポンプが接
続される。

両方のケーシング部分２，６は互いに簡単に分離されか
つ粗細けられることができるように形成されている。組
付は状態での相互の位置固定のためにそれぞれ締付リン
グ１５が役立てられる。

第１図、第２図及び第５図の実施例では第１のケーシン
グ部分２が内側の円筒形部分１８を備えており、この円
筒形部分は第２のケーシング部分６の円筒形部分１７を
直接取囲んでいる。円筒形部分１７はフランジ１９を備
えておりこの７ランジが円筒形部分１８の上方の端面」
二に載着されている。円筒形部分１７は円筒形部分１８
若しくは第１のケーシング部分２から下方に突出してお
り、これにより、両方のケーシング部分２，６を締付リ
ング１５を用いて互いに位置固定することが可能である
。締付リングの取外し後、ロータ７と第２のケーシング
部分６とから成るユニットか第１のケーシング部分２か
ら上方へ抜出し可能である。

第２図に示す実施例では第１のケーシング部分２が円筒
形部分３を備えており、この円筒形部分が下方領域に外
向きの段部２１を備えている。第２のケーシング部分６
はこの段部に相応する段部２２を備えている。ケーシン
グ部分２１ ２ の下方の縁はケーシング部分６に対して若干突出してお
り、これにより、この場合も、締付リング１５による前
述の位置固定が可能である。

締付リング１５の取外し後、ケーシング部分６とロータ
７とから成るユニットがケーシング部分２から下方へ引
出される。

第３図及び第４図に示す実施例では、ロータ７は内側の
円筒形部分２３及び軸受１２を介して定置の軸部２４に
支持されている。この軸部は第２のケーシング部分６の
構成要素である。

鐘状ロータ７の内側の円筒形部分２３と外側の円筒形部
分１０とによって形成された環状室内には下方から円筒
形部分２５が突入しており、この円筒形部分は第２のケ
ーシング部分６の構成要素である。これにより、ラビリ
ンスシールが形成され、このラビリンスシールによって
、軸受室内へのダストの侵入を阻止するという目的が特
に良好に達成される。

第３図及び第４図に示す実施例では駆動モタ８が外ロー
タ形モータとして形成されている。このモータは軸部２
４と円筒形部分２３との間（第３図）又は鐘状のロータ
７の下方の縁のところ（第４図）に配置される。両方の
ケーシング部分の位置固定のために、第１図及び第２図
ですでに説明したように、締付リング１５及び対応する
段部２１，２２（第４図）を含む手段か使用されている
。

第１図に略示し第５図に詳細を示した本発明の［実施例
では、ロータ７とケーシング部分６とによって形成され
著しく外部に対してシールされた室１１の内部に軸１６
の軸受１２のための潤滑油供給部が設けられている。軸
はその下方の円錐状の部分で油だめ３２内に突入してお
り、かつ中央の油通路３３を備えている。中央の油通路
３３内で上昇した油は遠心力により側方向の孔３４．３
５を介して軸受１２に達する。軸受はリング板３６．３
７を介してケーシング部分６の円筒形部分１７に支持さ
れている。

室１１をロータに対してシールするために適合部材４１
が設けられており、この適合部材は円筒形部分１７の上
部にねじ４２によって結合されている。この適合部材は
隙間シール４３が生しるようにロータ７のハブ９の下面
の形状に適合されている。この隙間シールは軸受１２の
上方に開口している。隙間４３内への油蒸気の直接的な
侵入を阻止するために、上方の軸受は環状の閉鎖キャッ
プ４４を備えている。この閉鎖キャップ４４は軸１６に
固定されて上方の軸受１２を覆っている。

ケーシング部分６の構成部分（円筒形部分１７、適合部
材、油だめ３２の底部４５）は孔４６．４７．４８を備
えており、この孔を通って掃除ガス（窒素、アルゴンな
とのような不活性ガス）が室１１内へ吹込まれる。掃除
ガスは隙間シール４３を通り、さらにロータ７の円筒形
部分１０の内面と円筒形部分１８の外面との間に形成さ
れた隙間シール４８を通って出口■４に達する。この種
の掃除ガス流はダストにより負荷されたガスがモータ・
軸受室１１に達するのを阻止する。特別有利には、掃除
ガスがポンプの取外し中でも維持されるならば、この取
外し過程でもモータ・軸受室１１をダストから保護する
ことがとできる。

ロータ７の円筒形部分１０の壁の肉厚は比較的薄く、従
って回転質量が小さい。ガスの搬送を生ぜしめるねじ構
造部はステータの構成部分である。円筒形部分３内には
別体のリング５１５２．５３が設けられており、これら
のリングはケーシング内で段部５４，５５に支持されて
いる。両リング５２．５３はその内面にねじ構造部５６
．５７を備えている。このねじ構造部はロータの円筒形
部分１０の外面と協働してガスを出口１４へ向かって搬
送する。フランジ５によって、リング５１，５２．’５
３は組付は状態で位置固定される。７ランジの解離後に
まず、ロータ７とケーシング部分６とから成るユニット
が、次いでリング５１，５２．５３が上向きにケーシン
グ部分３から取出される。

リング５１は滑らかな内面を備えている。ガスを搬送す
る構造はロータの方に設けられてぃ５ る。この構造は例えばヨーロッパ特許第８８１１６７４
９．８号に記載のように構成されており、要するに半径
方向に延びるウェブが設けられており、その幅及びピッ
チが吸込側がら吐出側へ向かって減少している。これに
より、搬送能力の向上した有効な充填段５１．５８が形
成されている。

すでに述べたように、第１のケーシング部分は外側の円
筒形部分３と内側の円筒形部分１８とから成る。これら
の円筒形部分３．１８は出口のところに７ランジ状の縁
６１．６２を備えており、これらの縁はねじ６３によっ
て互いにねじ結合されている。ケーシング部分２がらは
ケーシング部分６が下方に突起しており、かつ締付リン
グ１５のための溝６４を備えている。

ケーシング部分６を取囲むリング６５が付加的に設けら
れており、このリングは締付リング１５に支持されてい
る。構成部分の組付は後、リングが差はめられ、締付リ
ング１５が溝６４内に挿入される。構成部分相互の位置
決めはねじ６ ６６によっておこなわれる。ねじはリング６５に設けた
ねじ孔内に案内される。組付は完了後、ねじ６６の回動
により、画構成部分２．６の所望の相対位置が固定され
る。

ケーシング部分６の円筒形部分１７はケーシング部分２
の円筒形部分１８内に案内されている。そのことのため
に、比較的狭い適合案内領域７１．７２が設けられてお
り、これらの領域にはシールリング７３．７４が設けら
れておりこれらシールリングは適当な溝内に挿入されて
いる。両日筒形部分１７．１８は隙間７４によって互い
に隔てられている。この構成によれば、両方の円筒形部
分１７．１８間の温度勾配を維持することができる。ダ
スト形成阻止のためにステータ部分を８０°Ｃに加熱す
ることによって、ケーシング部分６内に位置する軸受構
成部分及びモータ構成部分に過剰の熱的な負荷が生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の各実施例の略示図、第５図は
第１図の拡大断面図である。 ■・・・摩擦ポンプ、２・・・第１のケーシング部分３
・・・外側の円筒形部分、４・・・７ランジ、５・・・
７ランジ、６・・・第２のケーシング部分、７・・・ロ
ータ、８・・・駆動モータ、９・・・ハブ、１０・・・
円筒形部分、１１・・・室、１２・・・ロータ軸受、１
３・・・入口、１４・・・出口、１５・・・締付リング
、１６・・・軸、１７．１８・・・円筒形部分、１９・
・・縁、２０・・・ガス搬送通路、２１．２２・・・段
部、２３・・・円筒形部分、２４・・・軸部、２５・・
・円筒形部分、３１・・・円錐部分、３３・・・油通路
、３４．３５・・・孔３６．３７・・・リング板、４１
・・・適合部材、４２・・・ねじ、４３・・・隙間シー
ル、４４・・・閉鎖キャップ、４６，４７．４８・・・
孔、５１．５２．５３・・・リング、５４．５５・・・
段部、５６．５７・・・ねじ構造部、５８・・・構造、
６１．６２・・・７ランジ状の縁、６３・・・ねじ、６
４・・・溝、６５・・・リング、６６・・・ねじ、７１
．７２・・・適合案内領域、９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口（１３）、出口（１４）及び鐘状のロータ（７
   ）を備えた摩擦ポンプであって、ロータの外面が、ロー
   タを取囲む第１のケーシング部分（２）と共に、入口か
   ら出口へ延びる環状のガス搬送通路（２２）を形成して
   おり、ロータの外面又は第１のケーシング部分の内面が
   少なくとも出口近傍でねじ構造部（５６、５７）を有し
   ており、鐘状のロータ（７）に形成された室（１１）内
   に突入した第２のケーシング部分（６）が設けられてお
   り、このケーシング部分がロータ及び駆動モータ（８）
   の保持部材として役立っている形式のものにおいて、第
   ２のケーシング部分（６）とロータ（７）とが、別個に
   取付け可能なユニットを形成しており、このユニットの
   全体が第１のケーシング部分（２）から取出し可能であ
   ることを特徴とする鐘状のロータを備えた摩擦ポンプ。 ２、組付け状態での両ケーシング部分（２、６）相互の
   位置固定のために締付け結合部材（１５）が設けられて
   いる請求項１記載の摩擦ポンプ。 ３、ロータ（７）及び第２のケーシング部分（６）が、
   モータ（８）及びロータ軸受（１２）を収容する室（１
   １）を可能な限り密に取囲んでいる請求項１又は２記載
   の摩擦ポンプ。 ４、ロータ（７）の内面と第２のケーシング部分（６）
   の外面とが隙間シールを形成している請求項３記載の摩
   擦ポンプ。 ５、第２のケーシング部分（６）の円筒形部分（１７）
   とロータ（７）の円筒形部分（１０）とが隙間シールを
   形成している請求項４記載の摩擦ポンプ。 ６、第２のケーシング部分の円筒形部分（１７）を閉鎖
   する環状の適合部材（４１）が設けられており、この適
   合部材がロータ（７）のハブ（９）と共に隙間シール（
   ４３）を形成している請求項５記載の摩擦ポンプ。 ７、第２のケーシング部分（６）が円筒形部分（１７）
   を備えており、この円筒形部分に、ロータ（７）の中央
   の軸（１６）が軸受（１２）及びリング板（３６、３７
   ）を介して支持されている請求項１から６までのいずれ
   か１項記載の摩擦ポンプ。 ８、ハブ（９）と適合部材（４１）との間に形成された
   隙間シール（４３）が、上方の軸受（１１）を覆う環状
   の閉鎖キャップ（４４）の上方で終わっている請求項７
   記載の摩擦ポンプ。 ９、ロータ（７）が内側の円筒形部分（２３）によって
   、定置の軸部（２４）に支承されている請求項１から６
   までのいずれか１項記載の摩擦ポンプ。 １０、ロータ（７）の両方の円筒形部分（１０、２３）
   によって形成された室内に、第２のケーシング部分（６
   ）の構成部分としてロータ（７）の円筒形部分（１０、
   ２３）と共にラビリンスシールを形成している定置の円
   筒形部分（２５）が突入している請求項９記載の摩擦ポ
   ンプ。 １１、比較的狭い２つの適合案内（７１、７２）が両ケ
   ーシング部分（２、６）間の接触部分を形成している請
   求項１から１０までのいずれか１項記載の摩擦ポンプ。 １２、適合案内のところに、Ｏリング（７３、７４）を
   備えた溝が設けられている請求項１１記載の摩擦ポンプ
   。 １３、ロータ（７）と第２のケーシング部分（６）とに
   よって取囲まれた軸受室（１１）が掃除ガス案内（４６
   、４７、４８）を備えている請求項１から１２までのい
   ずれか１項記載の摩擦ポンプ。 １４、ガス搬送を生ぜしめる構造（５６、５７）が少な
   くとも出口のところではステータ側に設けられている請
   求項１から１３までのいずれか１項記載の摩擦ポンプ。 １５、別体のリング（５２、５３）が設けられており、
   このリングがガスを搬送する前記構造を備えている請求
   項１４記載の摩擦ポンプ。 １６、入口側に充填段（５１、５８）が設けられており
   、この充填段が、ロータ上に配置され半径方向で延びる
   ウェブ（５８）を備えており、このウェブの幅並びにピ
   ッチが吸込側から吐出側へ向かって減少している請求項
   １から１５までのいずれか１項記載の摩擦ポンプ。