DE2808125C2

DE2808125C2 - Molekularpumpe

Info

Publication number: DE2808125C2
Application number: DE2808125A
Authority: DE
Inventors: Waltherus Josephus Thomas Hermanus Eindhoven Luijten; Joost Alkmaar Smid
Original assignee: Ultra Centrifuge Nederland N.V., Den Haag/'s-Gravenhage
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1987-02-19
Also published as: AU3273678A; AU516159B2; US4270882A; NL7702017A; NL184487B; NL184487C; DE2808125A1; GB1588374A; BR7801066A

Claims

1 2

Patentanspruch spiels der erfindungsgemäßen Molekularpumpe,

Fig. 2 im einzelnen einen abgewickelten Teil der in

Molekularpumpe mit einem Rotor in einem Genau- Umfangsrichtung geschnittenen Gehäusewand und
se, wobei die Außenseite des Rotors mit der Innen- Flg. 3 eine Außenansicht eines mit schraubenförmiseite des Gehäuses einen engen Spalt bildet und 5 gen Nuten versehenen Wandteils,
eine der beiden Seiten mit wenigstens einer durch- Das in Flg. 1 dargestellte Ausf ührungsbeispiel der ergehenden schraubenförmigen Nut versehen ist, die findungsgemäßen Molekularpumpe umfaßt ein Gehäueinen vorstehenden Steg bildet, und mit einem ela- se 1, in dem sich ein Rotor 2 befindet Dieser ist über stischen Lager für den Rotor, dadurch gekenn- einen in einer Lagerkugel 4 endenden Stützzapfen in zeichnet, daß das Verhältnis /zwischen der Steg- io einer Lagerpfanne 5 gelagert, die an einer im Boden 7 abmessung (a₂) und der Nutabmessung (at) jeweils des Gehäuses 1 eingeklemmten dünnen Stange nachgein Umfangsrichtung gemessen kleiner als 03 und bend befestigt ist Dadurch daß die Stange 6 dünn ist, größer als 0,3 ist, daß der Winkel &agr; zwischen einer kann sie radiale Auslenkungen zulassen, wobei jedoch Tangente an dem Steg (18) und einer Ebene senk- die Mittelstellung aufgrund der Elastizität der Stange 6 recht zur Drehachse des Rotors (2) ausgedrückt in 15 stets gesucht wird. Der Rotor 2 ist oben mit einer Boh-Bogenmaß kleiner als 0,20 und größer ajs 0,05 ist, rung 3 versehen, in der ein stangenförmiger Magnet 8 daß das Verhältnis (ho) zwischen der Tiefe (H₀) der befestigt ist Gegenüber diesem Magneten befindet sich Nut (16) und der radialen Abmessung AR des Spal- ein festehender Magnet 9, der so befestigt ist, daß vertes zwischen der Außenseite des Rotors (2) und der schiedene Pole dieser Magnete einander zugewandt Stirnfläche des Steges (18) größer als 3 ist und daß 20 sind und sich diese Magnete somit gegenseitig anziehen, das Verhältnis zwischen der Nutabmessung (at) Der Magnet 9 ist in ein Rohr 10 eingebaut, das in der und der Tiefe (Ho) der Nut (16) größer als 0,8 ist Ansaugöffnung 12 der Pumpe mit Hilfe von dünnen

Speichen 11 befestigt ist

Beschreibung Der Rotor 2 ist an seiner unteren Seite mit einer

25 zylindrischen Hülse 13 versehen, die als Rotor eines

Die Erfindung betrifft eine Molekularpumpe nach Elektromotors dient und durch einen Stator 14 angetrie-

dem Oberbegriff des Patentanspruchs. ben wird. Dieser Stator ist an einer am unteren Teil des

Bei einer derartigen aus der DE-PS 9 10 204 bekann- Gehäuses 1 angeordneten Trennwand 15 befestigt Die

ten Molekularpumpe ist die Welle des Rotors über eine Innenseite der zylindrischen Wand des Gehäuses 1 ist

Kugel auf einer Buchse drehbar gelagert, die von einer 30 mit einem Schraubengewinde 16,18 versehen, das mit

Druckfeder gegen den Rotor gedrückt wird. der zylindrischen Wand 17 des Rotors 2 zusammenar-

Eine Molekularpumpe dieser Art ist zum Betrieb bei beitet. Die Trennwand 15 ist mit einer Auslaßleitung 20

sehr niedrigem Druck bestimmt. Solange der Gasdruck versehen, die das von der Pumpe verdichtete Gas ent-

sehr niedrig ist, arbeitet die Molekularpumpe unter nor- leert

malen Betriebsverhältnissen als Hochvakuum-Moleku- 35 Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils des in larpumpe. Wenn jedoch aufgrund irgendeines Fehlers einer Ebene abgewickelten Schraubengewindes mit der der Gasdruck so stark ansteigt daß eine viskose Gas- gegenüberliegenden Wand 17 des Rotors 2. Wie es in strömung auftritt, arbeitet die Molekularpumpe nicht dieser Figur dargestellt ist, beträgt die Abmessung der mehr als Hochvakuum-Molekularpumpe sondern als Nut 16 des Schraubengewindes in Umfangsrichtung a,, Gaslager. 40 während die Abmessung des Steges 18 des Schrauben-In einem derartigen Gaslager werden Gaskräfte er- gewinde ebenfalls in Umfangsrichtung gemessen a₂ bezeugt, die die Arbeit des elastisch gelagerten Rotors trägt. Die Höhe des Steges 18 beträgt Wo, während die derart beeinträchtigen können, daß dieser mit einer Prä- Breite des Spaltes zwischen der Wand 17 des Rotors Zessionsbewegung beginnt, so daß der Rotor mit dem und der Stirnfläche des Steges 18 AR beträgt Zur Erzie-Gehäuse in Berührung kommen und beschädigt werden 45 lung einer guten selbstzentrierenden Wirkung sollten kann. die folgenden Beziehungen erfüllt sein:

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht ... aj , &ldquor; ,

demgegenüber darin, die bekannte Molekularpumpe ^Wenn ?' IT ^{dann sollte gdten: 0>3} < ^&ggr;< °'⁸·

gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, Es ist weiterhin erforderlich, daß 0,05 < a< 0,20, wo-

daß bei einem hohen Gasdruck, der zu einer viskosen so bei &agr; im Bogenmaß ausgedrückt ist (Flg. 3).

Gasströmung führt und bei dem die Molekularpumpe ... .. a, .

als Gaslager arbeitet, nur geringe Kräfte auf den Rotor Weiterhin soil --r- > 0,8 sein,

einwirken, so daß keine Gefahr besteht, daß der Rotor Schließlich sollte die Beziehung Ao > 3 gelten, wobei

Präzessionsbewegungen ausführt. A₀=HqIAR

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gelöst, die 55 AR stellt hier das radiale Spiel zwischen dem Rotor

im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben ist und dem Steg der Molekularpumpe dar.

Bei der erfindungsgemäßen Gaspumpe treten bei ab- H₀ ist die Tiefe eines Gewindeganges,

normen Arbeitsverhältiiissen mit hohem Druck, bei de- In Fig. 3, die die Innenfläche der mit Nuten 16 und

nen die Molekularpumpe ein Gaslager bildet, keine so Stegen 18 versehenen Innenwand des Gehäuses 1 zeigt,

&Kgr;&lgr;&Kgr;&ogr;&igr;&igr; Krafts auf, dis zu einer Auslenkung des Rotors so wobei die Nuten 16 und Stc*s IS i" einer Ebene üb"C-

und dazu führen könnten, daß der Rotor Präzessionsbe- wickelt sind, ist weiterhin ein Geschwindigkeitsvektor

wegungen ausführt Die außerhalb und innerhalb des 19 dargestellt, der die Richtung und Größe der Ge-

Gewindeganges zentrierenden Gaskräfte zentrieren schwindigkeit darstellt, mit der sich die Wand 17 des

den Rotor gegenüber dem Gehäuse. Im folgenden wird Rotors längs der Nuten 16 und Stege 18 bewegt.

ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er- 65

findung anhand der zugehörigen Zeichnung beschrie- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ben. Es zeigt

Rg. 1 eine Längsschnittansicht des Ausführungsbei-