WO2010015501A1 - Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung - Google Patents

Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2010015501A1
WO2010015501A1 PCT/EP2009/059245 EP2009059245W WO2010015501A1 WO 2010015501 A1 WO2010015501 A1 WO 2010015501A1 EP 2009059245 W EP2009059245 W EP 2009059245W WO 2010015501 A1 WO2010015501 A1 WO 2010015501A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
vacuum
use according
elements
sealing
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/059245
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Adamietz
Rainer Hölzer
Markus Henry
Original Assignee
Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh filed Critical Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh
Priority to EP09780783A priority Critical patent/EP2310632A1/de
Priority to CN2009801295303A priority patent/CN102105653B/zh
Priority to JP2011521509A priority patent/JP2011530053A/ja
Priority to US13/057,320 priority patent/US20110255999A1/en
Publication of WO2010015501A1 publication Critical patent/WO2010015501A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/059—Roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02—Arrangements of bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7846—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with a gap between the annular disc and the inner race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/46—Gap sizes or clearances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
    • F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F16C2360/45—Turbo-molecular pumps

Definitions

  • the invention relates to the use of a rolling bearing for supporting rotating components in Vakuumeinreichtungen and a vacuum device.
  • Vacuum devices such as vacuum pumps, have pumped elements arranged in a pumping chamber.
  • the pumping elements are, for example, Roots pistons, screw rotors and the like.
  • the Pumpeniemente are usually each supported by a rotating shaft.
  • Each shaft is usually supported by two bearing assemblies.
  • the bearing assemblies have grease-lubricated bearings.
  • the use of any rolling bearings in vacuum pumps is useful only in areas where the pressure does not fall below 10 "3 mbar.
  • the rotating components such as in particular the Rotorwetle
  • the rotating components are thus usually stored by grease-lubricated bearings.
  • Rolling bearings currently used are only released for pressures up to 10 "3 mbar, but at lower pressures of less than 10 " 3 mbar there is a risk that the lubricant from the bearing space in which the rolling elements are located may be too large is sucked out, so that significantly reduces the bearing life.
  • grease-lubricated bearings they must therefore be arranged in an area in which there is no high vacuum. For this purpose, expensive constructions are often required.
  • the pump rotors of turbomolecular pumps are arranged on cantilevered shafts in order to be able to arrange the rolling bearing in a region with sufficiently high pressure.
  • the resulting due to the flying bearing free cantilever shaft causes the length of the waves is limited and also considerable Lagerbelastunge ⁇ occur.
  • such constructions are expensive and expensive.
  • Magnetic bearings are expensive components which, in addition, must be additionally combined with safety bearings in order to ensure emergency operation if the magnetic bearing fails.
  • the object of the invention is to simplify the construction of vacuum devices, which can be used even at relatively low pressures, in particular less than 10 "3 mbar.
  • the rolling bearing according to the invention has two Lagereiemente, between which the rolling elements are arranged in the storage room.
  • the bearing elements are, for example, an inner and an outer bearing ring.
  • one of the two bearing rings can be dispensed with and formed directly by the shaft itself or the housing surrounding the shaft so that one of the two bearing elements is surrounded by the shaft or a component surrounding the welie, such as a housing.
  • at least one sealing element is provided which ensures an at least one-sided sealing of the storage space in the axial direction with respect to a vacuum region.
  • substantially annular sealing element formed the storage space in which the rolling elements and the lubricant are arranged, delimited from the vacuum region.
  • the sealing element according to the invention is arranged to form a gap seal to one of the two bearing elements at a distance with particular small gap width.
  • the sealing element is further connected directly or indirectly with the other bearing element.
  • the sealing element can be firmly fixedly connected to the bearing ring or firmly to a component, such as a housing, which holds the bearing ring. If, for example, the outer bearing ring is stationary, so is the sealing element mounted stationary.
  • the distance between the sealing element and one of the two bearing elements, ie the gap width smaller than the average free Path length of the molecules in the vacuum area.
  • the mean free path of the molecules of air at 20 0 C is assumed.
  • x can be specified for each gas in the interval 0.5 to 12,
  • the gap width or the distance s is less than 20%, in particular less than 10% and particularly preferably less than 5% of a bearing element spacing h.
  • the distance between the two bearing elements and the lateral clearance, i. the lateral opening of the bearing understood. It is particularly preferred that both the above formula for the gap width as a function of the pressure and the condition for the gap width as a function of the bearing element spacing are met.
  • two opposing sealing elements are provided to seal the storage space on both sides.
  • the two sealing elements may be configured differently, in particular a different gap width, ie have a different distance from the corresponding Lagereiement. This is due to the fact that the pressure on the two bearing sides be different can and, for example, on one of the two sides a sealing element with a larger gap width is sufficient. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the at least one sealing element is firmly connected to the outer bearing element.
  • the sealing gap between the inner bearing element, which may, for example, also be the rotating component itself, and the sealing element is formed.
  • the length of the sealing gap is kept as short as possible. This has the advantage that the area through which lubricant can escape is reduced. Possibly. It is thus expedient, in a rolling bearing with an inner bearing element, such as a bearing ring, the sealing element in such a way that it is guided past the inner bearing ring and the effective gap width between the sealing element and the shaft is formed. As a result, even with bearings with inner ring a small Spaither be realized.
  • the sealing element has a small distance to one of the two bearing elements or a component connected to this bearing element.
  • the narrow sealing gap according to the invention by which low pressures in the adjacent vacuum region can be permitted, is thus provided directly between the sealing element and the bearing element or between the sealing element and the component connected to the corresponding bearing element, such as the rotating shaft ,
  • the distance is preferably constant in the circumferential direction, so that the gap is a ring of constant width.
  • the storage space in which the rolling elements and the lubricant are provided is preferred.
  • the shape of the sealing elements can thus be chosen such that these have a small distance to the Wäiz stresses ⁇ or bearing the rolling elements cage.
  • the use of the rolling bearing is erfindungsgernäß at a speed range of more than 6000 U / min, in particular at more than 30,000 U / min.
  • the inventive design of the bearing used here has the advantage that despite the very high speeds, the corresponding bearing can be used at very low pressures.
  • the rolling bearings described above are used to support the rotor shaft of turbomolecular pumps, the storage in particular on the suction side, d, h. the side where high vacuum prevails.
  • a lubricant is in particular a composite of a lubricant and a thickener.
  • the lubricant in this case has in particular oil or is oil-containing.
  • Oil here is understood to mean not only a mineral or natural oil, but also a lubricant which has a liquid, microscopically visible state of aggregation in the field of application.
  • the lubricant is pasty, which is understood to mean that upon application of low shear stresses ductile deformations of the outer shape are possible, but the outer shape does not change by its own weight and gravitational acceleration.
  • the invention relates to a vacuum device, in particular a vacuum pump, with a roller bearing described above, in particular in the described preferred embodiments, wherein the rolling bearing is disposed in a vacuum region, in the pressures of less than 10 "3rd are permissible. This means that even if pressures of less than 10 "3 mbar occur in this range, an unchanged bearing life compared to operation at other pressures is to be expected.
  • the vacuum pump has arranged in a pumping chamber pumping elements, such as Wälzkolben, screw rotors or the like.
  • the pump elements are usually each connected to a rotating shaft supported by at least two bearing assemblies.
  • One of the two bearing arrangements can be arranged according to the invention in a vacuum area with correspondingly low pressure.
  • the vacuum device according to the invention in particular a preferred embodiment of the rolling bearing described above.
  • Another independent invention is the rolling bearing itself, especially in the preferred embodiments described above.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of a rolling bearing, which can be used according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic, highly simplified sectional view of a
  • Turbomolecular vacuum pump with a rolling bearing arranged in a low pressure range with a rolling bearing arranged in a low pressure range.
  • the roller bodies 10 formed as balls are arranged between an inner bearing element or bearing ring 12 and an outer bearing element or bearing ring 14.
  • the rolling elements 10 are held by a cage 16.
  • a sealing element 22, 24 is arranged in each case.
  • the two cranked in the illustrated embodiment sealing elements 22, 24 are connected via holding elements, such as retaining rings 28, fixed to the outer bearing ring.
  • the sealing elements are designed such that they have a distance s to the inner bearing ring 12, wherein the gap width or the distance s with respect to the sealing element 22 and the sealing element 24 may differ. This depends on the use of the roller bearing according to the invention and the pressure prevailing in the two vacuum regions 18, 20.
  • the gap width s is preferably smaller than the mean free path of the molecules of the vacuum surrounding the rolling bearing or the vacuum prevailing in the vacuum regions 18, 20. According to the invention, this embodiment can be smaller than 10.sup.- 3 mbar.
  • the illustrated embodiment of the rolling bearing has different bearing element distances h on the two sides due to the asymmetrical configuration of the inner bearing ring 12. In this case, the clearance between the two bearing elements or Bearing rings 12, 14 understood.
  • the inner bearing ring 12 is arranged on a shaft 30 and is pressed by a retaining element 32 for fixing against a bearing shoulder 34.
  • the outer bearing ring 14 is arranged in a housing element 36 and fixed via a biased example with a spring 38 holding part 40.
  • the holding part 40 is connected to the housing 36 corresponding to the outer bearing ring 14.
  • the HaJteteii 40 thus also serves as a sealing element and therefore has according to the invention between a pointing in the direction of the shaft 30 inside 42 and a top 44 of the shaft 30 a distance s on.
  • the sealing gap s in turn has the invention according to the narrow width in dependence on the pressure prevailing in the vacuum region 18.
  • the storage space 26 includes in the illustrated embodiment also provided in the sealing elements 40 and 46 storage spaces 51, 52, in which also lubricants! is included.
  • a component 46 is also firmly connected to the housing 36 as a sealing element.
  • An inner surface 48 of the density element 46 pointing in the direction of the shaft 30 has, according to the invention, a short distance s to a top side 50 of the holding part 32. Possibly. it is also possible for the holding part 32 to be shorter in the region of the sealing spot s, so that the sealing gap s is formed directly between the surface 48 of the sealing element 46 and the upper side 44 of the shaft 30.
  • the inner side 42 pointing in the direction of the shaft 30 has a width b.
  • the width b is at least s.
  • a thread 45 acting as an active conveying element can be provided on the upper side 44 of the shaft 30. Through the thread 45 lubricant molecules, which are deposited on the shaft 30, again promoted in the direction of the storage space 26.
  • a corresponding thread can be provided on the opposite side, ie on the inner side 42.
  • the thread only has to have a small depth, so that spiral depressions are sufficient as an active conveying element, even when rotating the shaft It should be noted that the spiral depressions in the direction of the storage space 26 are spiral-shaped, so that promotion takes place in the direction of the storage space 26.
  • the storage space 26, in which the Wääz stresses 10 and the lubricant is disposed against one or both vacuum areas 18, 22 only a small compound in the form of the narrow sealing gap s. Furthermore, it is essential that a sealing gap s is provided so that the opposing, mutually rotating parts do not touch. This is particularly necessary because of the high speeds.
  • Corresponding or similar bearings can, as shown schematically in FIG. 3, be used in a turbomolecular pump.
  • the Turbomolekuiarpurnpe shown schematically in Fig, 3 has in one Pump housing 60 a Rotorwelie 62 on.
  • the rotor shaft 62 carries as a pump element a rotor element 64.
  • the rotor element 64 has rotor disks 66, between which stator disks 68 are arranged.
  • the stationary stator disks 68 are held by stator rings 70.
  • the Turbomoiekuiarpurnpe shown schematically in Fig. 3 sucks medium in the direction of arrow 72 and then ejects it in the direction of an arrow 74.
  • the suction side of the turbo-vacuum pump there is a low pressure of preferably less than 10 -3 mbar.
  • a bearing arrangement 76 which is, for example, a bearing, as shown in FIG 1 or 2, may be arranged in the vacuum region 20.
  • the shaft is supported on the left side in FIG. 3 by a further bearing 78, which may possibly also be a simpler rolling bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

Ein Wälzlager zur Lagerung rotierender Bauteile in Vakuumeinrichtungen weist mehrere zwischen Lagerelementen (12, 14) angeordnete Wälzkörper (10) auf. Ein Lagerraum (26) ist beispielsweise beidseitig durch Dichtelemente (22, 24) verschlossen. Die Dichtelemente (22, 24) weisen einen geringen Dichtspalt (s) auf. Erfindungsgemäß erfolgt ein Verwenden derartiger Wälzlager in Vakuumbereichen, in denen ein Druck von weniger als 10-3 mbar herrscht.

Description

Verwendung eines Wälzlagers zur Lagerung rotierender Bauteile in Vakuumeinrichtungen sowie Vakuumeinrichtunq
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Wälzlagers zur Lagerung rotierender Bauteile in Vakuumeinreichtungen sowie eine Vakuumeinrichtung.
Vakuumeinrichtungen, wie Vakuumpumpen, weisen in einem Schöpfraum angeordnete Pumpeiemente auf. Bei den Pumpelementen handelt es sich beispielsweise um Wälzkolben, Schraubenrotoren und dergleichen. Die Pumpeiemente sind üblicherweise jeweils von einer rotierenden Welle getragen. Jede Welle ist üblicherweise von jeweils zwei Lageranordnungen getragen. Häufig weisen die Lageranordnungen fettgeschmierte Wälzlager auf. Die Verwendung von beliebigen Wälzlagern bei Vakuumpumpen ist nur in Bereichen zweckmäßig, in denen der Druck 10"3 mbar nicht unterschreitet.
Die rotierenden Bauteile, wie insbesondere die Rotorwetle, sind somit üblicherweise durch fettgeschmierte Wälzlager gelagert. Nach herrschender Fachmeinung ist es hierbei erforderlich, die Wälzlager derart anzuordnen, dass sie keinem hohen Vakuum ausgesetzt sind. Derzeit verwendete Wälzlager sind nur für Drücke bis 10"3 mbar freigegeben. Bei niedrigeren Drucken von weniger als 10"3 mbar besteht die Gefahr, dass das Schmiermittel aus dem Lagerraum, in dem sich die Wälzkörper befinden, zu großen Mengen herausgesaugt wird, so dass sich die Lager-Lebensdauer erheblich verringert. Um fettgeschmierte Wälzlager verwenden zu können, müssen diese daher in einem Bereich angeordnet sein, in dem kein zu hohes Vakuum herrscht. Hierzu sind häufig aufwändige Konstruktionen erforderlich, Beispielsweise werden die Pumpenrotoren von Turbomoiekularpumpen auf fliegend gelagerten Wellen angeordnet, um das Wälzlager in einem Bereich mit ausreichend hohem Druck anordnen zu können. Der auf Grund der fliegenden Lagerung entstehende freie Kragarm der Welle führt dazu, dass die Baulänge der Wellen beschränkt ist und ferner erhebliche Lagerbelastungeπ auftreten. Ferner sind derartige Konstruktionen teuer und aufwändig.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, anstelle von fettgeschmierten Wälzlagern Magnetfager vorzusehen. Bei Magnetlagern handelt es sich jedoch um teure Bauteile, die ferner auch zusätzlich mit Fanglagern kombiniert werden müssen, um bei Ausfall des Magnetlagers Notlaufeigenschaft zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Konstruktion von Vakuumeinrichtungen zu vereinfachen, die auch bei relativ niedrigen Drücken von insbesondere weniger als 10"3 mbar einsetzbar sind.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs i bzw. 15.
Untersuchungen haben ergeben, dass Wälzlager mit entsprechend ausgebildeten Dichtelementen auch in Vakuumbereichen eingesetzt werden können, in denen Drücke von weniger als ItT3 mbar, insbesondere sogar weniger als 10'5 mbar oder sogar weniger als ICT7 mbar herrschen. Überraschenderweise wurde somit festgestellt, dass entgegen der herrschenden Lehrmeinuπg und auch der Herstellerangaben entsprechender fettgeschmierter Wälzlager der Einsatz derartiger Wälzlager auch in Bereichen mit niedrigen Drücken möglich ist. Entsprechende Überlegungen haben ergeben, dass auch bei einem Druck von weniger als ICT3 mbar eine unverminderte Lageriebensdauer erzielt werden kann.
Das erfindungsgernäß verwendete Wälzlager weist zwei Lagereiemente auf, zwischen denen die Wälzkörper in dem Lagerraum angeordnet sind. Bei den Lagerelementen handelt es sich beispielsweise um einen inneren und einen äußeren Lagerring. Ebenso kann einer der beiden Lagerringe entfallen und unmittelbar durch die Welle selbst oder das die Weile umgebende Gehäuse ausgebildet sein, so dass eines der beiden Lagerelemente durch die Welle bzw. ein die Welie umgebendes Bauteii, wie ein Gehäuse, umgeben ist. Des Weiteren ist mindestens ein Dichtelement vorgesehen, das in axialer Richtung eine zumindest einseitige Abdichtung des Lagerraums gegenüber einem Vakuumbereich gewährleistet. Durch das beispielsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildete Dichtelement ist der Lagerraum, in dem die Wälzkörper und das Schmiermittel angeordnet sind, gegenüber dem Vakuumbereich abgegrenzt. Um ein Austreten bzw. Heraussaugen des insbesondere fetthaltigen Schmiermittels in den Vakuumbereich auch bei niedrigen Drücken im Vakuumbereich zu verhindern bzw. stark zu verringern, ist das Dichtelement erfindungsgemäß zur Ausbildung einer Spaltdichtung zu einem der beiden Lagerelemente in einem Abstand mit insbesondere geringer Spaltbreite angeordnet. Das Dichtelement ist ferner mit dem anderen Lagerelement mittelbar oder unmittelbar fest verbunden.
Handelt es sich bei dem Lagerelement beispielsweise um einen äußeren Lagerring, kann das Dichtelement unmittelbar fest mit dem Lagerring oder auch fest mit einem Bauteil, wie einem Gehäuse, das den Lagerring hält, fest verbunden sein. Ist der beispielsweise äußere Lagerring stationär, so ist auch das Dichtelement stationär angebracht. Um in dem Vakuumbereich niedrige Drücke von insbesondere weniger als ICT3 mbar zu ermöglichen, ohne dass zu große Mengen an Schmiermittel aus dem Lager herausgesaugt werden, ist der Abstand zwischen dem Dichtelement und einem der beiden Lagerelemente, d.h. die Spaltbreite, kleiner als die mittlere freie Weglänge der Moleküle in dem Vakuumbereich. Vorzugsweise wird hierbei von der mittleren freien Weglänge der Moleküle von Luft bei 200C ausgegangen.
Vorzugsweise gilt für die Spaltbreite s:
x - 10" m mbar s <
wobei p der Druck in dem Vakuumbereich in mbar ist und das Dichtelement zwischen dem entsprechenden Vakuumbereich und dem Lagerraum vorgesehen ist. Hierbei ist
x ε R müQ .S ≤ x ≤ n.
x ist für jedes Gas spezifizierbar im Intervall 0.5 bis 12,
In bevorzugter Ausführungsform ist die Spaltbreite bzw. der Abstand s kleiner als 20%, insbesondere kleiner als 10% und besonders bevorzugt kleiner als 5% eines Lagerelementeabstandes h. Unter dem Lagerelementeabstand h wird hierbei der Abstand der beiden Lagerelemente bzw. der seitliche lichte Abstand, d.h. die seitliche Öffnung des Lagers, verstanden. Besonders bevorzugt ist es, dass sowohl die vorstehende Formel für die Spaltbreite in Abhängigkeit des Drucks als auch die Bedingung für die Spaltbreite in Abhängigkeit des Lagerelementeabstandes erfüllt sind.
In bevorzugter Ausführungsform sind zwei einander gegenüberliegende Dichtelemente vorgesehen, um den Lagerraum beidseitig abzudichten. Ggf, können die beiden Dichtelemente unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere eine unterschiedliche Spaltbreite, d.h. einen unterschiedlichen Abstand zu dem entsprechenden Lagereiement aufweisen. Dies liegt darin begründet, dass der Druck auf den beiden Lagerseiten unterschiedlich sein kann und beispielsweise auf einer der beiden Seiten ein Dichtelement mit größerer Spaltbreite ausreichend ist. Hierdurch können die Herstellungskosten reduziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Dichtelement mit dem äußeren Lagerelement fest verbunden. Dies führt dazu, dass der Dichtspait zwischen dem inneren Lagerelement, bei dem es sich beispielsweise auch um das rotierende Bauteil selbst handeln kann, und dem Dichtelement ausgebildet ist. Hierdurch wird die Länge des Dichtspalts möglichst kurz gehalten. Dies hat den Vorteil, dass sich die Fläche, durch die Schmiermittel austreten kann, verringert. Ggf. ist es somit zweckmäßig, bei einem Wälzlager mit einem inneren Lagerelement, wie einem Lagerring, das Dichtelement derart auszugestalten, dass dieses am inneren Lagerring vorbeigeführt ist und die wirksame Spaltbreite zwischen dem Dichtelement und der Welle ausgebildet ist. Hierdurch kann auch bei Lagern mit Innenring eine geringe Spaitlänge realisiert werden. Erfindungswesentlich ist bei dieser Ausfύhrungsform, dass das Dichtelement einen geringen Abstand zu einem der beiden Lagerelemente oder einem mit diesem Lagerelement verbundenen Bauteil aufweist. Der erfindungsgemäß schmale Dichtspalt, durch den niedrige Drücke in dem angrenzenden Vakuumbereich zugelassen werden können, ist somit entsprechend der gewählten Konstruktion unmittelbar zwischen dem Dichtelement und dem Lagerelement oder auch zwischen dem Dichteiement und dem mit dem entsprechenden Lagerelement verbundenen Bauteil, wie der rotierenden Welle, vorgesehen.
Der Abstand ist in Umfangsrichtung vorzugsweise konstant, so dass es sich bei dem Spalt um einen Ring konstanter Breite handelt.
Bevorzugt ist es, den Lagerraum, in dem die Wälzkörper und das Schmiermittel vorgesehen sind, möglichst klein auszugestalten. Die Formgebung der Dichtelemente kann somit derart gewählt werden, dass diese einen geringen Abstand zu den Wäizkörperπ oder einem die Wälzkörper tragenden Käfig aufweisen.
Die Verwendung des Wälzlagers erfolgt erfindungsgernäß bei einem Drehzahlbereich von mehr als 6000 U/Min, insbesondere bei mehr als 30.000 U/Min. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des verwendeten Lagers weist hierbei den Vorteil auf, dass trotz der sehr hohen Drehzahlen das entsprechende Lager bei sehr niedrigen Drücken verwendet werden kann.
Insbesondere ist die Verwendung des vorstehend beschriebenen Lagers bei schnelldrehenden Wellen, wie sie in Turbomolekularpumpen angeordnet sind, vorteilhaft. Insbesondere dienen die vorstehend beschriebenen Wälzlager zur Lagerung der Rotorwelle von Turbomolekularpumpen, wobei die Lagerung insbesondere an der Saugseite, d,h. der Seite, an der hohes Vakuum herrscht, eingesetzt wird.
Des Weiteren ist es besonders bevorzugt innerhalb des Lagerraums geeignete Schmiermittel einzusetzen. Bei einem Schmiermittel handelt es sich insbesondere um einen Verbund aus einem Schmierstoff und einem Verdicker. Der Schmierstoff weist hierbei insbesondere Öl auf bzw. ist ölhaltig. Unter Öl wird hierbei nicht nur ein mineralisches oder natürliches Öl verstanden, sondern auch ein Schmiermittel, das im Anwendungsbereich einen flüssigen, mikroskopisch sichtbaren Aggregatzustand aufweist. Vorzugsweise ist das Schmiermittel pastös, wobei hierunter verstanden wird, dass bei Anlegen kleiner Schubspannungen duktile Verformungen der äußeren Form möglich sind, die äußere Form sich hierdurch jedoch nicht durch das Eigengewicht und der Erdbeschleunigung verändert.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vakuumeinrichtung, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einem vorstehend beschriebenen Wälzlager, insbesondere in den beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsformen, wobei das Wälzlager in einem Vakuumbereich angeordnet ist, in dem Drücke von weniger als 10"3 rnbar zulässig sind. Dies bedeutet, dass auch beim Auftreten von Drücken von weniger als 10"3 mbar in diesem Bereich eine unveränderte Lagerlebensdauer gegenüber dem Betrieb bei anderen Drücken zu erwarten ist.
Die Vakuumpumpe weist in einem Schöpfraum angeordnete Pumpelemente, wie Wälzkolben, Schraubenrotoren oder dergleichen auf. Die Pumpenelemente sind üblicherweise jeweils mit einer rotierenden Welle verbunden, die von mindestens zwei Lageranordnungen getragen wird. Eine der beiden Lageranordnungen kann erfindungsgemäß in einem Vakuumbereich mit entsprechend niedrigem Druck angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vakuumeinrichtung insbesondere eine bevorzugte Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Wälzlagers auf.
Eine weitere unabhängige Erfindung stellt das Wälzlager selbst, insbesondere in den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen dar.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 eine schernatische Schnittanstcht einer ersten Ausführungsform eines Wälzlagers, das erfindungsgemäß verwendet werden kann,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Wälzlagers, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, und Fig. 3 eine schematische, stark vereinfachte Schnittansicht einer
Turbomolekuiar-Vakuumpumpe mit einem in einem Niedrig- Druckbereich angeordneten Wälzlager.
Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform eines Wälzlagers sind die als Kugein ausgebildeten Wälzkörper 10 zwischen einem inneren Lagerelement bzw, Lagerring 12 und einem äußeren Lagerelement bzw. Lagerrϊng 14 angeordnet. Die Wälzkörper 10 sind von einem Käfig 16 gehalten. Auf beiden Seiten 18, 20, die jeweils einen Vakuumbereich ausbilden, ist jeweils ein Dichtelement 22, 24 angeordnet. Zwischen den beiden Dichtelementen 22, 24 ist der die Wälzkörper 10 aufnehmende und mit Schmiermittel, wie Fett, gefüllte Lagerraum 26 ausgebildet. Die beiden im dargestellten Ausführungsbeispiel gekröpft ausgebildeten Dichtelemente 22, 24 sind über Halteelemente, wie Sicherungsringe 28, fest mit dem äußeren Lagerring verbunden.
Die Dichtelemente sind derart ausgebildet, dass sie zu dem inneren Lagerring 12 einen Abstand s aufweisen, wobei sich die Spaltbreite bzw. der Abstand s bzgl. des Dichtelements 22 und des Dichtelements 24 unterscheiden können. Dies ist von der Verwendung des erfindungsgemäßen Wälzlagers und dem in den beiden Vakuumbereichen 18, 20 herrschenden Druck abhängig. Die Spaltbreite s ist vorzugsweise kleiner als die mittlere freie Weglänge der Moleküle des das Wälzlager umgebenden Vakuums bzw, in den Vakuumbereichen 18, 20 herrschenden Vakuums. Dies kann erfindungsgemäß kleiner als 10"3 mbar sein. Die dargestellte Ausführungsform des Wälzlagers weist auf Grund der asymmetrischen Ausgestaltung des inneren Lagerrings 12 auf den beiden Seiten unterschiedliche Lagerelementeabstände h auf. Hierbei wird unter dem Lagerelementeabstand h der lichte Abstand zwischen den beiden Lagerelementen bzw, Lagerringen 12, 14 verstanden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform sind ähnliche oder identische Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist der innere Lagerring 12 auf einer Welle 30 angeordnet und durch ein Halteelement 32 zur Fixierung gegen einen Lagerabsatz 34 gedruckt. Der äußere Lagerring 14 ist in einem Gehäuseelement 36 angeordnet und über ein beispielsweise mit einer Feder 38 vorgespanntes Halteteil 40 fixiert. Das Halteteil 40 ist entsprechend dem äußeren Lagerring 14 mit dem Gehäuse 36 verbunden. Das HaJteteii 40 dient somit ferner auch als Dichtelement und weist daher erfindungsgemäß zwischen einer in Richtung der Welle 30 weisenden Innenseite 42 und einer Oberseite 44 der Welle 30 einen Abstand s auf. Der Dichtspalt s weist wiederum die erfindungsgemäß geringe Breite in Abhängigkeit des in dem Vakuumbereich 18 herrschenden Drucks auf. Der Lagerraum 26 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ferner in den Dichtelementen 40 und 46 vorgesehene Speicherräume 51, 52, in denen ebenfalls Schmiermitte! aufgenommen ist.
Auf der gegenüberliegenden, in Richtung des Vakuumberetchs 20 weisenden Seite des Lagers ist als Dichtelement ein Bauteii 46 ebenfalls fest mit dem Gehäuse 36 verbunden. Eine in Richtung der Welle 30 weisende Innenfläche 48 des Dichteiernents 46 weist erfindungsgemäß zu einer Oberseite 50 des Halteteils 32 einen geringen Abstand s auf. Ggf. kann in dem Bereich des Dichtspaits s auch das Halteteil 32 kürzer ausgebildet sein, so dass der Dichtspalt s unmittelbar zwischen der Fläche 48 des Dichtelements 46 und der Oberseite 44 der Welle 30 ausgebildet ist.
Wie anhand des Halteteils 40 in Fig. 2 dargestellt, weist die in Richtung der Weile 30 weisende Innenseite 42 eine Breite b auf. Je größer die Breite b ist, desto besser ist die Dichtwirkung des Spaltes. Die Breite b beträgt mindestens s. Entsprechendes gilt für die Spaltbreiten anders ausgestalteter Dichtelemente, wie beispielsweise der DichteSemente 22, 24 und 46, Um den Schmiermittelverlust aus dem Lagerraum 26 weiter zu verringern bzw. einen größeren Spaltabstand auswählen zu können, kann auf der Oberseite 44 der Welle 30 ein als aktives Förderelement wirkendes Gewinde 45 vorgesehen sein. Durch das Gewinde 45 werden Schmiermittel-Moleküle, die sich auf der Welle 30 ablagern, wieder in Richtung des Lagerraums 26 gefördert. Zusätzlich oder anstatt des Gewindes 45 kann auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. an der innenliegenden Seite 42, ein entsprechendes Gewinde vorgesehen sein, Das Gewinde muss nur eine geringe Tiefe aufweisen, so dass spiralförmige Vertiefungen als aktives Förderelement ausreichend sind, Selbst die beim Drehen der Welle 30 entstehenden Drehriefen wirken als aktives Förderelement, Zu berücksichtigen ist, dass die spiralförmigen Vertiefungen in Richtung des Lagerraums 26 spiralförmig sind, so dass eine Förderung in Richtung des Lagerraums 26 erfolgt.
Wie insbesondere aus dem in Fig. 2 dargestellten Ausfύhrungsbeispiel ersichtlich ist, ist es erfindungswesentlich, dass der Lagerraum 26, in dem die Wääzkörper 10 und das Schmiermittel angeordnet ist, gegenüber einem oder beiden Vakuumbereichen 18, 22 lediglich eine geringe Verbindung in Form des schmalen Dichtspalts s aufweist. Des Weiteren ist es wesentlich, dass ein Dichtspalt s vorgesehen ist, damit sich die einander gegenüberliegenden, gegeneinander rotierenden Teile nicht berühren. Dies ist insbesondere auf Grund der hohen Drehzahlen erforderlich.
Die beiden vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen von Wälzlagern bzw. Lageranordnungen können erfindungsgemäß in Vakuumbereichen eingesetzt werden, in denen Drücke von vorzugsweise weniger als 10"3 mbar herrschen.
Entsprechende oder ähnliche Lager können, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, in einer Turbomolekularpumpe eingesetzt werden. Die in Fig, 3 schematisch dargestellte Turbomolekuiarpurnpe weist in einem Pumpengehäuse 60 eine Rotorwelie 62 auf. Die Rotorwelle 62 trägt als Pumpelemeπt ein Rotorelement 64. Das Rotorelement 64 weist Rotorscheiben 66 auf, zwischen denen Statorscheiben 68 angeordnet sind. Die stationären Statorscheiben 68 sind durch Statorringe 70 gehalten.
Die In Fig. 3 schematisch dargestellte Turbomoiekuiarpurnpe saugt Medium in Richtung eines Pfeils 72 an und stößt dieses sodann in Richtung eines Pfeils 74 aus. Auf der in Fig. 3 rechten Seite, der Saugseite der Turbomoiekuiarpumpe, herrscht ein niedriger Druck von vorzugsweise weniger a!s 10"3 mbar. Erfindungsgemäß kann eine Lageranordnung 76, bei der es sich beispielsweise um ein Lager handelt, wie es anhand der Fig. 1 oder 2 beschrieben ist, im Vakuumbereich 20 angeordnet sein. Die Welle ist auf der in der Fig. 3 linken Seite durch ein weiteres Lager 78, bei dem es sich ggf. auch um ein einfacher ausgebildetes Wälzlager handeln kann, gelagert.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines Wälzlagers zur Lagerung rotierender Bauteile in Vakuumeiπrichtungen, mit
mehreren zwischen zwei Lagereiementen (12, 14) in einem Lagerraum (26) angeordneten Wälzkörpern (10), und
mindestens einem Dichtelement (22, 24, 40, 46) zur zumindest einseitigen Abdichtung des Lagerraums (26) gegenüber einem Vakuumbereich (18, 20),
wobei das Dichtelement (22, 24, 40, 46) mit einem der beiden Lagerelemente (14) oder einem mit dem Lagerelement verbundenen Bauteil (36) fest verbunden ist und zur Ausbildung einer Spaltdichtung in einem Abstand (s) zum anderen Lagerelemeπt (12) oder einem mit diesem Lagerelement verbundenen Bauteil (30, 32) angeordnet ist, wobei der Abstand (s) kleiner ist als die mittlere freie Wegläπge der Moleküle in dem Vakuumbereich (18, 20),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Druck in dem Vakuumbereich (18, 20) kleiner als 10"3 mbar ist.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Vakuumbereich (18, 20) kleiner als 10"5 mbar, insbesondere kleiner als 10"7 mbar ist.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Abstand (s) gilt:
x 10"sm mbar s < ,
P
wobei p der Druck in dem Vakuumbereich (18, 20) in mbar ist und wobei
x e R mitO S ≤ x ≤ U
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (s) kleiner als 20%, insbesondere kleiner als 10% und besonders bevorzugt kleiner als 5% eines Lagerelementeabstandes (h) ist,
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende Dichteiernente (22, 24; 40, 46) zur beidseitigen Abdichtung des Lagerraums (26).
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtelemente (22, 24; 40, 46) insbesondere auf Grund der auf den beiden Lagerseiten Vakuumbereiche (18, 20) herrschenden unterschiedlichen Drücken einen unterschiedlichen Abstand (s) aufweisen.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtelement (22, 24) mit dem äußeren Lagerelement fest verbunden ist.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (s) in Urnfangsrichtung konstant ist.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtelement (22, 24) zur Ausbildung eines kleinen Lagerraums (26) einen geringen Abstand zu den Wälzkörpern (10) oder einem die Wälzkörper (10) tragenden Käfig (16) aufweist,
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (b) eines Dichtelements (40) im Bereich der Spaltdichtung mindestens s beträgt,
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein im Bereich des Dichtelements (40, 46) angeordnetes, aktives Förderelement (45) zum Zurückfordern austretenden Schmiermittels in den Lagerraum (26).
12. Verwendung nach Anspruch 11, bei welchem das aktive Förderelement spiralförmige Vertiefungen aufweist, die in einer in Richtung einer Rotorwelle (30) weisenden Innenseite (42, 48) des Dichtelements (40, 46) und/ oder in einer Oberfläche (44) der Rotorwelle (30) im Bereich des Dichtelements (40, 46) vorgesehen sind.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das mindestens eine Wälzlager gelagerten rotierenden Bauteile eine Drehzahl von mindestens 6.000 U/Min, insbesondere mehr als 30.000 U/Min aufweisen.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung bei einer Turbomolekuiarpumpe insbesondere zur Lagerung des Pumpenrotors verwendet wird. - IS ¬
Vakuumeinrichtung, insbesondere Vakuumpumpe, mit
in einem Schöpfraum angeordneten Pumpelementen (66, 68),
mindestens einer die PumpeSemente (36, 38) tragenden, rotierenden Welle (62),
mindestens zwei die Welle (62) tragenden Lageranordnungen (76, 78), wobei es sich bei zumindest einer der Lageranordnungen (76) um ein Wälzlager handelt, mit
mehreren zwischen zwei Lagerelementen (12, 14) in einem Lagerraum (26) angeordneten Wälzkörpern (10), und
mindestens einem Dichtelement (22, 24, 40, 46) zur zumindest einseitigen Abdichtung des Lagerraums (26) gegenüber einem Vakuumbereich (18, 20),
wobei das Dichtelement (22, 24, 40, 46) mit einem der beiden Lagerelemente (14) oder einem mit dem Lagerelement verbundenen Bauteil (36) fest verbunden ist und zur Ausbildung einer Spaltdichtung in einem Abstand (s) zum anderen Lagerelement (12) oder einem mit diesem Lagerelement verbundenen Bauteil (30, 32) angeordnet ist, wobei der Abstand (s) kleiner ist als die mittlere freie Weglänge der Moleküle in dem Vakuumbereich (18, 20),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Druck von weniger als 10'3 mbar im Vakuumbereich zulässig ist. Vakuumeinrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
PCT/EP2009/059245 2008-08-06 2009-07-17 Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung WO2010015501A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09780783A EP2310632A1 (de) 2008-08-06 2009-07-17 Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung
CN2009801295303A CN102105653B (zh) 2008-08-06 2009-07-17 用于支承旋转部件的滚动体轴承在真空设备中的应用以及真空设备
JP2011521509A JP2011530053A (ja) 2008-08-06 2009-07-17 真空装置の回転要素を支持するための転動体軸受の使用方法、及び真空装置
US13/057,320 US20110255999A1 (en) 2008-08-06 2009-07-17 Use of a rolling-element bearing for bearing rotating components in vacuum devices and vacuum device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008036623.4 2008-08-06
DE102008036623A DE102008036623A1 (de) 2008-08-06 2008-08-06 Verwendung eines Wälzlagers zur Lagerung rotierender Bauteile in Vakuumeinirchtungen sowie Vakuumeinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010015501A1 true WO2010015501A1 (de) 2010-02-11

Family

ID=41360083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/059245 WO2010015501A1 (de) 2008-08-06 2009-07-17 Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110255999A1 (de)
EP (1) EP2310632A1 (de)
JP (1) JP2011530053A (de)
CN (1) CN102105653B (de)
DE (1) DE102008036623A1 (de)
WO (1) WO2010015501A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012000611U1 (de) * 2012-01-21 2013-04-23 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Turbomolekularpumpe
CN203926077U (zh) * 2014-07-10 2014-11-05 讯豪电子(昆山)有限公司 无轴风扇的改良结构
CN110219992A (zh) * 2019-07-09 2019-09-10 大连保税区华鸿工业技术有限公司 防止密封面损伤的密封装置
US11519419B2 (en) 2020-04-15 2022-12-06 Kin-Chung Ray Chiu Non-sealed vacuum pump with supersonically rotatable bladeless gas impingement surface
US11306780B1 (en) * 2021-03-02 2022-04-19 Aktiebolaget Skf Bearing assembly with lubricant retainers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB809443A (en) * 1954-02-27 1959-02-25 Heraeus Gmbh W C Improvements in or relating to rotary high-vacuum pumps
US3347604A (en) * 1964-02-19 1967-10-17 Ion Physics Corp High vacuum rotary seal and bearing combination
GB1537123A (en) * 1975-03-22 1978-12-29 Kernforschungsanlage Juelich Turbo-molecular pumps
US4512725A (en) * 1982-02-16 1985-04-23 Compagnie Industrielle Des Telecommunications Cit-Alcatel Rotary vacuum pump
US20060245960A1 (en) * 2003-04-29 2006-11-02 Schooling Jennifer M Vacuum pump

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180370A (en) * 1975-03-22 1979-12-25 Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Turbomolecular pump
US5653541A (en) * 1994-08-17 1997-08-05 Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho Disk driving motor
JPH08135667A (ja) * 1994-11-14 1996-05-31 Nippon Seiko Kk 転がり軸受用密封装置
JPH1151069A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Minebea Co Ltd ダブルシールベアリング
DE19824022C2 (de) * 1998-05-29 2003-10-30 Skf Gmbh Wälzlager mit Strombrücke
JP2000087986A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
US6179472B1 (en) * 1998-10-13 2001-01-30 International Business Machines Corporation Ball bearing oil/grease loss containment method
JP2002054637A (ja) * 2000-03-30 2002-02-20 Nsk Ltd 転動装置
JP2002266880A (ja) * 2001-03-05 2002-09-18 Minebea Co Ltd 玉軸受のシール構造
US6470666B1 (en) * 2001-04-30 2002-10-29 General Electric Company Methods and systems for preventing gas turbine engine lube oil leakage
DE10234935A1 (de) * 2001-07-31 2003-05-15 Nsk Ltd Ringsschrägkugellager und Spindelvorrichtung
AU2003220844A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-09 Nsk Ltd. Rolling bearing
DE10256086A1 (de) * 2002-11-29 2004-06-17 Leybold Vakuum Gmbh Kugellager und mit einem Lager dieser Art ausgerüstete Vakuumpumpe
US20040175065A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-09 Minebea Co., Ltd. Ball bearing assembly utilizing a labyrinth seal
FR2859250B1 (fr) * 2003-08-29 2005-11-11 Cit Alcatel Pompe a vide
DE602004024052D1 (de) * 2004-07-20 2009-12-24 Varian Spa Ringförmiger Laufstützkörper für Wälzlagern
DE102005025261A1 (de) * 2005-06-02 2006-12-14 Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
DE102006032765A1 (de) * 2006-07-14 2008-01-17 Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB809443A (en) * 1954-02-27 1959-02-25 Heraeus Gmbh W C Improvements in or relating to rotary high-vacuum pumps
US3347604A (en) * 1964-02-19 1967-10-17 Ion Physics Corp High vacuum rotary seal and bearing combination
GB1537123A (en) * 1975-03-22 1978-12-29 Kernforschungsanlage Juelich Turbo-molecular pumps
US4512725A (en) * 1982-02-16 1985-04-23 Compagnie Industrielle Des Telecommunications Cit-Alcatel Rotary vacuum pump
US20060245960A1 (en) * 2003-04-29 2006-11-02 Schooling Jennifer M Vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011530053A (ja) 2011-12-15
US20110255999A1 (en) 2011-10-20
DE102008036623A1 (de) 2010-02-11
EP2310632A1 (de) 2011-04-20
CN102105653B (zh) 2013-09-04
CN102105653A (zh) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007039628B4 (de) Spiralverdichter
EP3014149B1 (de) Radialwellendichtung
EP2826999B1 (de) Vakuumpumpe
EP0408791B1 (de) Reibungspumpe mit glockenförmigem Rotor
DE2324967A1 (de) Schraubenverdichter
EP2310632A1 (de) Verwendung eines wälzlagers zur lagerung rotierender bauteile in vakuumeinrichtungen sowie vakuumeinrichtung
EP3657021B1 (de) Vakuumpumpe
DE3722164C2 (de) Turbomolekularpumpe
EP3106668A1 (de) Vakuumpumpe
EP3371458B1 (de) Trockenvakuumpumpe
WO2013107667A1 (de) Turbomolekularpumpe
EP4212730A1 (de) Vakuumpumpe mit optimierter holweck-pumpstufe zur kompensation temperaturbedingter leistungseinbussen
EP0942172B1 (de) Mehrwellenvakuumpumpe
EP3650702B1 (de) Verwendung eines synthetischen öls in einer vakuumpumpe und vakuumpumpe
EP2990656B1 (de) Vakuumpumpe
WO2014023519A1 (de) Vakuumpumpe
EP3473858B1 (de) Verfahren zur lebensdaueroptimierung von wälzlagern einer vakuumpumpe
EP3318763B1 (de) Vakuumdichtung, doppeldichtung, vakuumsystem und vakuumpumpe
EP3267040B1 (de) Turbomolekularpumpe
DE102015111049B4 (de) Vakuumpumpe
DE202014001654U1 (de) Vakuumeinrichtung
DE60318841T2 (de) Flüssigkeitsringverdichter
EP3628883B1 (de) Vakuumpumpe
EP3135919B1 (de) Vakuumpumpe
WO2004074689A1 (de) Drehkolbenpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980129530.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09780783

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009780783

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009780783

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011521509

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13057320

Country of ref document: US