DE2119857A1 - Einrichtung zur Ölversorgung von Lagerstellen - Google Patents
Einrichtung zur Ölversorgung von LagerstellenInfo
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Description
71.006 c ' ' 3°^ I
LEYBOLD-HERAEUS GMBH. & CO.KG. Köln-Bayental
Einrichtung zur Ölversorgung von LagersteIlen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ölversorgung der Lagerstellen einer etwa vertikal angeordneten Welle, vorzugsweise
der Welle einer Turbomolekularpumpe. Die Schmierung der Lager einer Turbomolekularpumpenwelle ist besonders problematisch,
da Tourenzahlen von ca. 2U 000 Umdrehungen/Min, und mehr
erreicht werden müssen.
Es ist bekannt, den Lagerstellen einer Motorwelle, die eine Turbomolekularpumpe antreibt, das öl durch separat angetriebene
oder eingebaute ölpumpen über Rohrleitungen zuzuführen, und zwar in der Weise, daß die ölaufgabe auf das Lager vom ruhenden
Teil her erfolgt. Diese Art der ölzuführung hat den Nachteil, daß zusätzliche Teile, wie eine ölpumpe, Verrohrungen bzw.
eine aufwendige ölführung in dem Pumpengehäuse und Steuerungseinrichtungen sowie Sicherheitsschaltungen für die zugeführte
ölmenge erforderlich sind. Außerdem sind die bekannten ölpumpen
für die bei den hohen Touren geforderten sehr kleinen ölmengen nicht gut geeignet« Der Platzbedarf einer derartigen Ölversorgungseinrichtung
ist schließlich sehr groß, und die ölaufgabe vom ruhenden Teil her bewirkt nur eine schlechte Zerstäubung
des Öles vor dem Eintritt in das Lager.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein.. Einrichtung zur
Ölversorgung der Lagerstellen einer etwa vertikal angeordneten Welle, vorzugsweise der Welle eines eine Turbomolekularpumpe
antreibenden Motors,zu schaffen, der diese beschriebenen Nachteile
nicht anhaften.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Welle mit einem zentralen, nach unten offenen ölkanal versehen
ist, der mit mindestens der oberen Lagerstelle in Verbindung steht, daß zumindest der untere Abschnitt des ölkanals eine
Form aufweist, die beim Drehen der Welle eine Förderung des Öles nach oben bewirkt, und daß im'Bereich der unteren öffnungdes
ölkanals Mittel zur Zuführung des Öls vorgesehen sind=
Das im Ölkanal nach oben geförderte Öl wird also der oberen
Lagerstelie vom rotierenden Teil her zugeführt, so daß das
öl bereits vor dem Eintritt in das Lager zerstäubt' wird und
dadurch eine bei den erforderlichen hohen Tourenzahlen besonders gute Schmierung bewirkt« Eine ölpumpe und eine aufwendige
Ölführung im Pumpengehäuse sind nicht mehr erforderlich, und auch der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung- ist minimale .
Steht der in der Welle vorgesehene Ölkanal n\ir mit der oberen
Lagerstelle in Verbindung, dann erfolgt die Schmierung des oder der weiter unten liegenden Lagerstellen durch das infolge
der Schwerkraft zurückfließende öl. Die Versorgung dieser Lager
mit Öl erfolgt also vom ruhenden Teil her0 Sollen auch diese
Lager vom rotierenden Teil her versorgt werden, dann ist es vorteilhaft, den ölkanal in der Welle auch mit diesen Lagern zu
verbinden»
Bei einer besonders vorteilhaften und einfachen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung weist zumindest der untere
Abschnitt des ölkanals eine konisch sich nach oben erweiternde Form auf» Anhand von Versuchen hat- sich gezeigt, daß es genügt,
lediglich dem unteren Abschnitt des Ölkanals eine Form zu geben, die beim Drehen der Welle eine Förderung des Öls nach oben bewirkt»
Dadurch wird bereits eine genügend große Ölmenge nach
oben gefördert. Der ölkanal kann auch anstelle der konischen Form mit gewindeähnlichen Drehrillen versehen sein, durch die
beim Drehen der Welle eine Förderung des Öls nach oben bewirkt wird.
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Die einfachste Art der Zuführung des Öles kann dadurch bewerkstelligt
werden,daß das untere Ende der Welle in einen ölsumpf
eintaucht. Vorteilhafterweise erfolgt die ölzuführung jedoch mit Hilfe eines im Bereich der unteren Öffnung des ölkanals
vorgesehenen,.in die Welle hineinragenden Röhrchens, wodurch eine genaue Regelung der zugeführten ölmenge möglich ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert
werden.
In der Figur ist eine Turbomolekularpumpe 1 dargestellt, die
im Gehäuse 2 untergebracht ist/ der obere Teil des Gehäuses 2 ist als Flansch 3 ausgebildet, der dem Anschluß an ein nicht
dargestelltes, zu evakuierendes Gefäß dient. Die untere Seite des Gehäuses 2 ist als abnehmbarer Boden 4 ausgebildet.
An der Innenseite des Gehäuses 2 sind die ruhenden Schaufeln 5 befestigt, die zusammen mit den am Rotor 6 gehalterten Schaufeln
die Förderung des Gases bewirken.Der Rotor 6 ist über den Flansch
8 mit der Welle 9 verbunden, die Bestandteil eines hochtourigen Elektromotors ist, dessen Wicklungen mit 10 bezeichnet sind.
Zur Lagerung der Welle 9 sind die Kugellager Ii und 12 vorgesehen.
Das Lager 11 ist im Bereich der oberen Öffnung des Gehäuses 13 des Elektromotors angeordnet. Das Lager 12 befindet
sich innerhalb einer Öffnung I1+ im Boden 4 des Gehäuses der
Turbomolekularpumpe. Am Boden 4 ist noch eine Steckvorrichtung
15 gehaltert, die der vakuumdichten Zuführung der Stromleitungen
16 zu den Wicklungen 10 des Elektromotors dient« Außerdem ist der Boden 4 mit der Öffnung 17 versehen, an die die Rohrleitung
18 angeschlossen ist, durch die die von der Pumpe geförderten Gase abgeführt werden.
Die Welle 9 ist aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus dem oberen Teil 91 und aus dem
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unteren Teil 9W, die mit Hilfe des Gewindes 19 (oder einer
Preßpassung) miteinander verbunden sind. Beide Teile sind mit einem zentralen ölkanal 20 versehen. Im unteren Teil 9"
hat der ölkanal 20 eine sich nach oben erweiternde konische Form,während er im Teil 91 der Welle 9 zylindrisch ausgebildet
ist« Das obere .Ende des ölkanals 20 ist über die radialen
Bohrungen 21 mit dem oberen Lager 11 verbunden* Das untere Ende der Welle ragt durch die Öffnung W im Boden 4 hinduroh
und endet in einem Dom 22, der durch die Wandung 23 von einem ölsumpf 24 getrennt ist* Im Dom 22 ist ein in die
konische öffnung der Welle 9 hineinragendes Röhrchen 25 vorgesehen ι das über den Kanal 26 mit dem ölsumpf 21 in kommunizierender Verbindung steht. Der Abstand des Röhrchens 25 von
der Innenwand des ölkanals 20 ist so klein, daß die aus dem
Röhrchen austretenden öltropfen mit Sicherheit die Innenwand
des ölkanals berühren.
Oberhalb des ölsumpfes 24 ist ein Ölsammelraum 27 vorgesehen,
der über die öffnung 28 mit dem ölsumpf 24 in Verbindung steht.
Diese öffnung 28 ist vom Verschlußstück 29 eines im ölsumpf
befindlichen Schwimmers 30 verschließbar« Im Boden des Domes 22 bzw. des ölsumpfes sind die Verschlüsse 31 und 32
vorgesehen, die dem Auswechseln des Röhrchens 25 bzw. dem
ölablaß dienen«
Das durch das Röhrchen 25 zugeführte öl wird - entsprechend der
Pfeile 33 - infolge der Drehung der Welle 9 nach oben gefördert und dem Lager 11 zugeführt. Von dort aus gelangt es durch
die ölrinrie^im Gehäuse 13 des Elektromotors zum unteren Lager 12, das unmittelbar über dem öleammeIraum 27 gelegen ist.
Die durch das Röhrchen 25 der Welle zugeführte ölmenge hängt
vom ölstand im ölsumpf 24 ab. Da dieser mit Hilfe des Schwimmers
30 regelbar ist, kann auch die zugeführte ölmenge beliebig dosiert werden* Eine gleichmäßige Regulierung der ölzufuhr ist
auch dadurch möglich, daß im ölkanal 20 eine Filz- oder poröse
Keramikpatrone 35 vorgesehen ist. Entsprechend der Porösität dieter
Patrone erfolgt eine Drosselung des Ölstromes.
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Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEΛI0 JEinrichtung zur Ölversorgung der Lagerstellen einer etwa vertikal angeordneten Welle, vorzugsweise der Welle einer * Turbomolekularpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle C9) mit einem zentralen, nach unten offenen ölkanal (20) versehen ist, der" mit mindestens der oberen Lager-. stelle (11) in Verbindung steht,-daß zumindest der.untere Abschnitt des ölkanals (20) eine Form aufweist, die beim •Drehen der Welle (9) eine Förderung des Öls nach oben bewirkt, und daß im Bereich der unteren öffnung des ölkanals (20) Mittel (23,· 24, 25, 26) zur Zuführung des Öls vorgesehen sind«2„ Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ölkanal (20)mit mehrerenLagerstellen (11, 12) in Verbindung steht 63β Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der untere Abschnitt des ölkanals (20) eine konisch sich nach oben erweiternde Form aufweist.4«, Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der untere Abschnitt des ölkanals (20) gewindeähnliche Drehrillen aufweist.5, Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Welle (9) in einen ölsumpf (24) eintaucht.6„ Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der unteren öffnung des ölkanals (20) ein Röhrchen (25) für die Zuführung des Öls vorgesehen ist ο7» Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Röhrchen (25) zugeführte ölmenge regelbar ist«- 2 209845/03848, Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen mit dem ölsumpf (24) in kommunizierender Verbindung steht.e Einrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, daß die Höhe des. ölstandes im ölsumpf (24) regelbar ist.1Oo Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des ölsumpfes (24) eine den ölsumpf (24) mit einem Ölsammelraum (27) verbindende Öffnung (28) vorgesehen ist, die von einem Verschlußelement (29) eines Schwimmers (30) verschließbar ist.11« Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ölkanal (20) eine Filz- oder poröse Keramikpatrone (35) zur Drosselung des ölstromes vorgesehen ist. .12, Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) aus zwei miteinander verbundenden Teilen 9' und 9" besteht, wobei der die Teile durchdringende Ölkanal (20) im.unterenTeil konisch und im oberen Teil zylindrisch ausgebildet ist.209845/0384
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