CH648395A5

CH648395A5 - Lubricating device for the bearing of a vacuum pump

Info

Publication number: CH648395A5
Application number: CH5074/80A
Authority: CH
Inventors: Hans-Heinrich Dr Henning; Hans-Peter Dr Kabelitz; Hansen Dr Pfaff; Helmut Schneider; Guenter Schuetz
Original assignee: Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1985-03-15
Also published as: IT1131230B; FR2461134B3; IT8022474A0; FR2461134A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Schmierung eines fettgeschmierten Lagers für den Rotor einer Vakuumpumpe, vorzugsweise Turbomolekular-Vakuumpumpe, mit einem vom Lagerraum nach aussen führenden Schmiermittelkanal. The invention relates to a device for lubricating a grease-lubricated bearing for the rotor of a vacuum pump, preferably a turbomolecular vacuum pump, with a lubricant channel leading from the storage space to the outside.

Die Lager - in der Regel zwei - der Rotoren von Vakuumpumpen, insbesondere von Turbomolekular-Vakuumpumpen, befinden sich häufig in Lagerräumen, in denen während des Betriebs der Pumpe ein Vorvakuumdruck, also ein Druck von ca. 0,0001 bar, herrscht. Deshalb müssen die Lagerräume während des Betriebs der Pumpe gegenüber der Atmosphäre dicht verschlossen sein. The bearings - usually two - of the rotors of vacuum pumps, in particular turbomolecular vacuum pumps, are often located in storage rooms in which there is a fore vacuum pressure, i.e. a pressure of approx.0.0001 bar, during the operation of the pump. For this reason, the storage rooms must be sealed from the atmosphere while the pump is operating.

Es ist bereits eine Turbomolekular-Vakuumpumpe mit einem von einem Lagerraum nach aussen führenden Schmiermittelkanal bekannt, in dessen äussere Mündung eine Schraube zum vakuumdichten Verschluss des Schmiermittelkanals und des Lagerraumes einschraubbar ist. Das Schmieren oder Nachschmieren der Lager erfolgt bei dieser vorbekannten Turbomolekularpumpe dadurch, dass nach Entfernung der Schraube eine mit Fett gefüllte Spritze in den Schmiermittelkanal eingeführt und damit die gewünschte Fettmenge eingedrückt wird. Da zum Nachschmieren oder Nachfetten der vakuumdichte Verschluss des Schmiermittelkanals geöffnet werden muss, darf die Pumpe während des Nachschmierens nicht unter Vakuum stehen, d.h., die Pumpe muss ausser Betrieb genommen werden. A turbomolecular vacuum pump with a lubricant channel leading outwards from a storage space is already known, in the outer mouth of which a screw for the vacuum-tight closure of the lubricant channel and the storage space can be screwed in. In this known turbomolecular pump, the bearings are lubricated or relubricated by inserting a syringe filled with grease into the lubricant channel after removal of the screw, and thus pressing in the desired amount of grease. Since the vacuum-tight seal of the lubricant channel must be opened for relubrication or relubrication, the pump must not be under vacuum during relubrication, i.e. the pump must be taken out of operation.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schmierung eines fettgeschmierten Lagers für den Rotor einer Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekular-Vakuumpumpe, mit einem vom Lagerraum nach aussen führenden Schmiermittelkanal zu schaffen, welche ein Nachschmieren der Lager auch während des Betriebs gestattet. The present invention has for its object to provide a device for lubricating a grease-lubricated bearing for the rotor of a vacuum pump, in particular a turbomolecular vacuum pump, with a lubricant channel leading to the outside of the storage space, which allows relubrication of the bearings even during operation.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schmiermittelkanal mit einem den Lagerraum nach aussen abdichtenden, in Richtung Lagerraum öffnenden Rückschlagventil ausgerüstet ist. Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Schmiervorrichtung sorgt das Rückschlagventil für einen ständigen vakuumdichten Verschluss des Lagerraumes nach aussen hin. Soll das Lager nachgeschmiert werden, dann kann die dafür notwendige Fettmenge in beliebiger Weise von aussen über das Rückschlagventil in den Lagerraum gedrückt werden. Das kann ohne weiteres auch während des Betriebs der Pumpe geschehen, da während des gesamten Nachschmiervorganges der vakuumdichte Verschluss des Lagerraumes nach aussen aufrechterhalten werden kann. According to the invention, this object is achieved in that the lubricant channel is equipped with a check valve which seals the storage space to the outside and opens in the direction of the storage space. In a lubricating device designed in this way, the check valve ensures a permanent vacuum-tight closure of the storage space to the outside. If the bearing is to be relubricated, the amount of grease required for this can be pressed into the storage space from outside using the check valve. This can easily be done during the operation of the pump, since the vacuum-tight closure of the storage space to the outside can be maintained during the entire relubrication process.

Für die Art und Weise des Eindrückens des Fettes in den Lagerraum gibt es eine Reihe vorteilhafter Möglichkeiten. Es kann z.B. wie bei der vorbekannten Turbomolekular-Vakuumpumpe mit Hilfe einer Fettspritze durchgeführt werden. Vorteilhaftist weiterhin, wenn ein Abschnitt des Schmiermittelkanals zwischen dem Rückschlagventil und seiner äusseren Öffnung als Fettvorratsraum ausgebildet ist und wenn eine Einrichtung zur Erzeugung eines Druckes im Fettvorratsraum entgegen der Schliessrichtung des Rückschlagventils vorgesehen ist. Eine solche Einrichtung zur Druckerzeugung kann z.B. ein von aussen betätigbarer Kolben oder eine von aussen in die Mündung des Schmiermittelkanals einschraubbare Schraube sein. Mit Hilfe des Kolbens oder der Schraube kann der Druck im Fettvorratsraum derart erhöht werden, dass sich das Rückschlagventil öffnet und die gewünschte Fettmenge in den Lagerraum eintritt. There are a number of advantageous options for the way the grease is pressed into the storage space. For example, as with the known turbomolecular vacuum pump using a grease gun. It is also advantageous if a section of the lubricant channel between the check valve and its outer opening is designed as a grease reservoir and if a device is provided for generating a pressure in the grease reservoir against the closing direction of the check valve. Such a device for generating pressure can e.g. a piston that can be actuated from the outside or a screw that can be screwed into the opening of the lubricant channel from the outside. With the aid of the piston or the screw, the pressure in the grease storage space can be increased in such a way that the check valve opens and the desired amount of grease enters the storage space.

Das Rückschlagventil kann in sich bekannter Weise eine federbelastete Kugel aufweisen. Die Federkraft muss so gewählt sein, dass das Rückschlagventil bei der normalerweise vorhandenen Druckdifferenz zwischen Lagerraum und Atmosphäre geschlossen bleibt. Das Rückschlagventil kann auch als Dichtelement einen Elastomerschlauch aufweisen, der sich auf einem Rohrabschnitt befindet und unter dem die miteinander zu verbindenden bzw. zu trennenden Abschnitte des Schmiermittelkanals münden. The check valve can have a spring-loaded ball in a known manner. The spring force must be selected so that the check valve remains closed at the normally existing pressure difference between the storage room and the atmosphere. The check valve can also have an elastomer hose as a sealing element, which is located on a pipe section and under which the sections of the lubricant channel to be connected or separated open.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Beide Figuren zeigen einen Teil einer Vakuumpumpe schematisch im Schnitt. Further advantages and details of the invention will be explained on the basis of the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2. Both figures show part of a vacuum pump schematically in section.

In Figur 1 ist als Ausführungsbeispiel ein Teil einer Turbomolekular-Vakuumpumpe schematisch dargestellt. Sie umfasst das Gehäuse 1, die im Gehäuse 1 mittels der Lager 2 und 3 um die Achse 4 drehbar gelagerte Welle 5 sowie den Antriebsmotor 6. Der Antriebsmotor 6 ist zwischen den Lagern 2 und 3 angeordnet. An ihrem oberen Ende trägt die Welle 5 den Rotor 7, von dem nur ein Abschnitt dargestellt ist. Gemeinsam mit dem Stator 8 bewirkt der Rotor in bekannter Weise die gewünschte Förderung der Gase, die durch den Austrittsstutzen 9 austreten. In FIG. 1, part of a turbomolecular vacuum pump is shown schematically as an exemplary embodiment. It comprises the housing 1, the shaft 5, which is rotatably mounted about the axis 4 in the housing 1 by means of the bearings 2 and 3, and the drive motor 6. The drive motor 6 is arranged between the bearings 2 and 3. At its upper end, the shaft 5 carries the rotor 7, only a section of which is shown. Together with the stator 8, the rotor, in a known manner, effects the desired conveyance of the gases which exit through the outlet connection 9.

Die Lager 2 und 3 sind fettgeschmiert. Sie sind in Lagerräumen llbzw. 12 untergebracht. Von diesen Lagerräumen führt jeweils ein Kanal 13 (13' und 13") bzw. 14 durch das Gehäuse 1 hindurch nach aussen. Die den Lagern zugeordneten Schmiervorrichtungen sind unterschiedlich ausgebildet, allerdings nur aus Gründen einer umfassenderen Erläuterung von Ausführungsbeispielen. Normalerweise ist es zweckmässig, die Schmiervorrichtungen für die beiden Lager 2 und 3 der Pumpe weitgehend identisch auszubilden. Bearings 2 and 3 are greased with grease. You are in storage rooms llbzw. 12 housed. A channel 13 (13 'and 13 ") or 14 leads from these storage spaces outwards through the housing 1. The lubrication devices assigned to the bearings are designed differently, but only for reasons of a more extensive explanation of exemplary embodiments. Normally, it is expedient to the lubrication devices for the two bearings 2 and 3 of the pump are largely identical.

Die äussere Mündung des vom Lagerraum 12 mit dem Lager 3 nach aussen führenden Kanals 14 weist ein Gewinde 16 auf, so dass eine Schraube 18 darin einschraubbar ist. Der Kanal 14 weist einen erweiterten Abschnitt 20 auf. Dieser erweiterte Abschnitt bildet einen Fettvorratsraum. Zwischen dem Fettvorratsraum 20 The outer mouth of the channel 14 leading outwards from the storage space 12 with the bearing 3 has a thread 16, so that a screw 18 can be screwed into it. The channel 14 has an enlarged section 20. This expanded section forms a fat storage room. Between the fat storage space 20

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

ind dem Lagerraum 12 ist ein Rückschlagventil 12 vorgesehen. Es umfasst die Blende 22 mit der Durchtrittsöffnung 23, der das cugelförmige Dichtelement 24 von der Seite des Lagers her mliegt. Mit Hilfe der Feder 25 wird die Kugel 24 gegen die Dffnung 23 gepresst. Dadurch ist ein ständiger Verschluss zwischen dem Lagerraum 12 und dem Fettvorratsraum 20 sichergestellt, so lange die Schraube 18 nicht in den Fettvorratsraum 20 hineingedreht wird. Die Feder ist derart bemessen, dass das Rückschlagventil auch bei den grössten auftretenden Luftdruck-Differenzen zwischen Lagerraum und Fettvorratsraum geschlossen bleibt. Das Nachschmieren des Lagers 3 erfolgt in der Weise, dass die Schraube 18 in den Fettvorratsraum 20 hineingeschraubt wird. Dadurch wird im Fettvorratsraum 20 ein solcher Druck erzeugt, dass die Kugel 24 von der Öffnung 23 abhebt und dadurch das Fett aus dem Fettvorratsraum 20 zum Lagerraum 12 gelangen kann. Die Fettmenge kann dabei durch die Anzahl der Umdrehungen der Schrauben exakt reguliert werden. In the storage room 12, a check valve 12 is provided. It includes the aperture 22 with the passage opening 23, which the spherical sealing element 24 lies from the side of the bearing. With the help of the spring 25, the ball 24 is pressed against the opening 23. This ensures a constant closure between the storage space 12 and the fat storage space 20, as long as the screw 18 is not screwed into the fat storage space 20. The spring is dimensioned such that the check valve remains closed even in the event of the greatest air pressure differences between the storage space and the grease storage space. The bearing 3 is relubricated in such a way that the screw 18 is screwed into the grease reservoir 20. As a result, such a pressure is generated in the fat storage space 20 that the ball 24 lifts off the opening 23 and the fat can thereby reach the storage space 12 from the fat storage space 20. The amount of grease can be precisely regulated by the number of turns of the screws.

Der Schmiermittelkanal 13 im Bereich des Lagers 2 weist zwei Abschnitte 13 ' und 13" auf. Der zum Lager 2 führende Abschnitt 13 ' mündet zunächst in der Zylinderfläche eines Rohrabschnittes 27, auf den ein flexibler Schlauchabschnitt 28 aufgeschoben ist. Auch der nach aussen führende weitere Abschnitt 13" des Schmiermittelkanals 13 endet mit seiner einen Seite in der Zylinderfläche des Rohrabschnittes 27, so dass ein vom Atmosphärendruck geschlossen gehaltenes Rückschlagventil 29 gebildet wird. Das andere Ende des Schmiermittelkanal-Abschnittes 13" mündet in einer konischen Erweiterung 30, in die eine nur teilweise dargestellte Fettspritze 31 einsetzbar ist. Bei dieser The lubricant channel 13 in the area of the bearing 2 has two sections 13 'and 13 ". The section 13' leading to the bearing 2 initially opens into the cylindrical surface of a pipe section 27 onto which a flexible hose section 28 is slid. The other, leading to the outside Section 13 ″ of the lubricant channel 13 ends with its one side in the cylindrical surface of the pipe section 27, so that a check valve 29 which is kept closed by atmospheric pressure is formed. The other end of the lubricant channel section 13 ″ ends in a conical extension 30, into which a grease syringe 31, which is only partially shown, can be inserted

3 648 395 3,648,395

Schmiervorrichtung erfolgt das Nachfetten des Lagers 2 in der Weise, dass Fett aus der Spritze 31 in den Kanalabschnitt 13" eingepresst wird. Dadurch öffnet sich das vom Rohrstutzen 27 und Schlauch 28 gebildete Rückschlagventil 29, so dass das Fett 5 in den Lagerraum 11 eindringen kann. Das Rückschlagventil 29 befindet sich zweckmässigerweise in einer Aussparung 32 im Gehäuse 1, die nach der Entfernung der Spritze 31 mit einer Kappe oder Schraube verschliessbar ist. Lubrication of the bearing 2 takes place in such a way that grease from the syringe 31 is pressed into the channel section 13 ". This opens the check valve 29 formed by the pipe socket 27 and hose 28, so that the grease 5 can penetrate into the storage space 11 The check valve 29 is expediently located in a recess 32 in the housing 1, which can be closed with a cap or screw after removal of the syringe 31.

io In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Schlauchrückschlagventil 29 dargestellt. Von der Schmiervorrichtung des Lagers 2 nach Figur 1 unterscheidet es sich dadurch, dass der Schmiermittelkanal-Abschnitt 13" in einen zylindrisch ausgebildeten Fettvorratsraum 33 mündet, der seinerseits im 15 Bereich seiner äusseren Mündung ein Innengewinde 34 aufweist, so dass darin eine Schraube, vorzugsweise eine Madenschraube 35, einschraubbar ist. Der Rohrstutzen 27 und die Wandung des Schmiermittelraumes 33 bilden ihrerseits eine vom Gehäuse 1 getrennte Einheit, die in die Aussparung 32 einschraubbar ist. 20 Zur Sicherung der Funktion des Rückschlagventils 29 liegen dem Schlauchabschnitt 28 von aussen zwei Klemmringe 36,37 und ein Klemmstück 38 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Nachfetten des Lagers 2 durch Eindrehen der Schraube 35 in den Fettvorratsraum 33. Dem Druck des Klemmstückes 38 entgegen 25 öffnet sich dann das Rückschlagventil, so dass je nach der Anzahl der Umdrehungen, die mit der Schraube 35 durchgeführt wurden , eine bestimmte Fettmenge in den Lagerraum 11 eindringen kann. In Figure 2, another embodiment is shown with a hose check valve 29. It differs from the lubrication device of the bearing 2 according to FIG. 1 in that the lubricant channel section 13 "opens into a cylindrically designed grease storage space 33, which in turn has an internal thread 34 in the area of its outer mouth, so that a screw, preferably a The pipe socket 27 and the wall of the lubricant chamber 33 in turn form a unit which is separate from the housing 1 and which can be screwed into the recess 32. 20 To ensure the function of the check valve 29, the hose section 28 has two clamping rings 36 on the outside. 37 and a clamping piece 38. In this embodiment the bearing 2 is greased by screwing the screw 35 into the grease reservoir 33. The pressure of the clamping piece 38 against 25 then opens the check valve so that, depending on the number of revolutions, the the screw 35, a certain amount of fat in the Lagerra can penetrate at 11.

vi vi

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

648 395 PATENTANSPRÜCHE648 395 PATENT CLAIMS

1. Vorrichtung zur Schmierung eines fettgeschmierten Lagers für den Rotor einer V akuumpumpe, vorzugsweise Turbomolekular-Vakuumpumpe, mit einem vom Lagerraum nach aussen führenden Schmiermittelkanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkanal (13,14) mit einem den Lagerraum (11, 12) nach aussen abdichtenden, in Richtung Lagerraum öffnenden Rückschlagventil (21 bzw. 29) ausgerüstet ist. 1. Device for lubricating a grease-lubricated bearing for the rotor of a vacuum pump, preferably a turbomolecular vacuum pump, with a lubricant channel leading from the storage space to the outside, characterized in that the lubricant channel (13, 14) has a bearing space (11, 12) behind it check valve (21 or 29), which seals on the outside and opens towards the storage room.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Schmiermittelkanals (13,14) zwischen dem Rückschlagventil (21,29) und seiner äusseren Mündung als Fettvorratsraum (20,33) ausgebildet ist und dass eine Einrichtung zur Druckerzeugung im Fettvorratsraum entgegen der Schliessrichtung des Rückschlagventils vorgesehen ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that a section of the lubricant channel (13, 14) between the check valve (21, 29) and its outer mouth is designed as a grease storage space (20, 33) and that a device for generating pressure in the grease storage space counteracts it the closing direction of the check valve is provided.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein von aussen betätigbarer Kolben den Fettvorratsraum (20, 33) abschliesst. 3. Device according to claim 2, characterized in that a piston which can be actuated from the outside closes off the fat storage space (20, 33).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die äussere Mündung des Schmiermittelkanals (13,14) eine bis in den Fettvorratsraum (20,23) hineinreichende Schraube (18, 35) eingeschraubt ist. 4. The device according to claim 3, characterized in that a screw (18, 35) extending into the grease reservoir (20, 23) is screwed into the outer mouth of the lubricant channel (13, 14).

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (21) eine durch eine Feder (25) belastete Kugel (24) aufweist. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the check valve (21) has a ball (24) loaded by a spring (25).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauch-Rückschlagventil (29) verwendet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a hose check valve (29) is used.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauch-Rückschlagventil (29) in einer Aussparung (32) des Gehäuses (1) der Vakuumpumpe untergebracht ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the hose check valve (29) is housed in a recess (32) of the housing (1) of the vacuum pump.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Halterung des Schlauchs des Rückschlagventils (29) Klemmringe (36, 37) vorgesehen sind. 8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that clamping rings (36, 37) are provided for holding the hose of the check valve (29).

9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 6,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schlauchabschnitt (28), unter welchem die Schmiermittelkanalabschnitte (13', 13") münden, ein Klemmstück (38) anliegt. 9. Device according to one of the claims 6, 7 or 8, characterized in that the hose section (28), under which the lubricant channel sections (13 ', 13 ") open, bears a clamping piece (38).