[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe,
mit einem Gehäuse, einem Stator und einem Rotor mit einer Rotorwelle, die durch ein
im Bereich der Ansaugseite des Gehäuses vorgesehenes erstes Lager und ein im Bereich
der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses vorgesehenes weiteres Lager abgestützt ist.
[0002] Vakuumpumpen wie z.B. Turbomolekularpumpen werden in unterschiedlichen Bereichen
der Technik eingesetzt, um ein für einen jeweiligen Prozess notwendiges Vakuum zu
schaffen. Turbomolekularpumpen umfassen einen Stator mit mehreren in Richtung einer
Rotorachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben sowie einen relativ zu dem Stator um
die Rotorachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle
angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben
angeordnete Rotorscheiben umfasst, wobei die Statorscheiben und die Rotorscheiben
jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen.
[0003] Beispielsweise bei Turbomolekularpumpen ist die Rotorwelle ansaugseitig, d.h. im
Vakuum- oder Hochvakuumbereich,(UHV) in der Regel durch ein UHV-taugliches Permanentmagnetlager
und auf der gegenüberliegenden Seite durch ein geschmiertes Wälzlager abgestützt.
In bestimmten Fällen soll ansaugseitig bzw. im Hochvakuumbereich der Vakuumpumpe eine
möglichst hohe Temperatur vorherrschen, um zu verhindern, dass Gase kondensieren.
Dagegen soll der Pumpenabschnitt mit dem Wälzlager relativ kalt sein, um zu verhindern,
dass das zur Schmierung des Wälzlagers vorgesehene Schmiermittel, insbesondere Öl,
seine schmierenden Eigenschaften verliert. In den meisten Fällen bestehen nun aber
der ansaugseitige Gehäuseabschnitt und der das Kugellager enthaltende gegenüberliegende
Gehäuseabschnitt aus eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit besitzendem Aluminium oder
aus einem anderem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit.
[0004] Es besteht nun das Problem, diesen beiden Anforderungen nach einem möglichst hochtemperierten
ansaugseitigen Hochvakuumbereich und nach einem relativ dazu möglichst kalten gegenüberliegenden
Bereich der Vakuumpumpe möglichst ohne größeren Energieaufwand gerecht zu werden.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe,
der eingangs genannten Art anzugeben, mit der das zuvor genannte Problem beseitigt
ist. Dabei soll bei möglichst geringem Aufwand und möglichst geringem Einsatz an Energie
eine möglichst große Temperaturdifferenz zwischen dem ansaugseitigen Gehäuseabschnitt
und dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt der Vakuumpumpe gewährleistet sein.
[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe,
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vakuumpumpe ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie
der Zeichnung.
[0007] Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfasst ein Gehäuse,
einen Stator und einen Rotor mit einer Rotorwelle, die durch ein im Bereich der Ansaugseite
des Gehäuses vorgesehenes erstes Lager und ein im Bereich der gegenüberliegenden Seite
des Gehäuses vorgesehenes weiteres Lager abgestützt ist. Dabei ist zur Erhöhung des
Wärmewiderstandes zwischen dem ansaugseitigen Gehäuseabschnitt und dem das weitere
Lager enthaltenden Gehäuseabschnitt der von der Ansaugseite abgewandte Teil des Gehäuses
mit Materialaussparungen versehen, die so in das Gehäuse eingebracht sind, dass sich
ein labyrinthartiger, durch mehrere Richtungsänderungen verlängerter Wärmeflusspfad
ergibt.
[0008] Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird bei denkbar geringem Aufwand und Einsatz
an Energie durch einen verlängerten Wärmeflusspfad im Gehäuse eine relativ große Temperaturdifferenz
zwischen dem ansaugseitigen Gehäuseabschnitt und dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt
der Vakuumpumpe erreicht. Es kann somit der ansaugseitige Bereich bzw. der Hochvakuumbereich
der Vakuumpumpe beispielsweise zur Vermeidung einer Kondensation giftiger Gase relativ
stark temperiert werden, ohne dass dadurch auch der gegenüberliegende Gehäuseabschnitt
insbesondere im Bereich eines dort befindlichen Lagers der Rotorwelle entsprechend
erwärmt wird. Der gegenüberliegende Gehäuseabschnitt muss somit zumindest weniger
oder gar nicht mehr gekühlt werden. Es ist somit mit relativ geringem Aufwand unter
Minimierung des Einsatzes von Energie zur Kühlung des gegenüberliegenden Gehäuseabschnitts
sichergestellt, dass ein im gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt enthaltenes Wälzlager
hinreichend kühl gehalten werden kann, so dass das zur Schmierung dieses Lagers erforderliche
Schmiermittel seine Schmiereigenschaften beibehält. Mit dem durch die erfindungsgemäßen
Materialaussparungen im Pumpengehäuse erzeugten labyrinthartigen, durch mehrere Richtungsänderungen
verlängerten Wärmeflusspfad ergibt sich eine Art Wärmesperre zwischen dem ansaugseitigen
Gehäuseabschnitt und dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt.
[0009] Der von der Ansaugseite abgewandte, mit den Materialaussparungen versehene Teil des
Gehäuses besitzt in der Regel eine durch eine Innenwand begrenzte zentrale Bohrung,
deren Mittelachse insbesondere mit der Rotationsachse der Rotorwelle zusammenfällt.
Dabei sind gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vakuumpumpe die Materialaussparungen sowohl ausgehend von der Innenwand als auch ausgehend
von der Außenumfangsfläche des Gehäuses in das Gehäuse eingebracht.
[0010] Bevorzugt sind die Materialaussparungen in Axialrichtung des Gehäuses betrachtet
abwechselnd ausgehend von der Innenwand und ausgehend von der Außenumfangsfläche des
Gehäuses in das Gehäuse eingebracht. Dabei können die Materialaussparungen insbesondere
kammartig ineinandergreifen.
[0011] Zumindest eine und bevorzugt mehrere Materialaussparungen können sich zumindest teilweise
in radialer Richtung erstrecken. Dabei wird insbesondere durch eine Abstimmung der
radialen Tiefe der oder jeder Materialaussparung auf den Gehäusedurchmesser bzw. auf
die Wandstärke des Gehäuses sichergestellt, dass keine zu große mechanische Schwächung
des Gehäuses erfolgt und die sogenannte "Crashsicherheit" des Gehäuses bzw. der Pumpe
gewährleistet bleibt.
[0012] Dabei ist die radiale Dicke oder Wandstärke des mit den Materialaussparungen versehenen
Teils des Gehäuses zweckmäßigerweise größer als das 3-fache der radialen Abmessung
oder Tiefe einer sich radial erstreckenden Materialaussparung.
[0013] Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn eine ausgehend von der Außenumfangsfläche
des Gehäuses in das Gehäuse eingebrachte, sich radial erstreckende Materialaussparung
eine radiale Abmessung oder Tiefe besitzt, die bei einem Durchmesser des mit den Materialaussparungen
versehenen Teils des Gehäuses endet, der kleiner als das 0,75-fache des Außendurchmessers
dieses Gehäuseteils und größer als das 1,1-fache des Innendurchmessers dieses Gehäuseteils
ist.
[0014] Die Materialaussparungen können sich zumindest teilweise auch in axialer Richtung
erstrecken. Auch in diesem Fall wird wieder sichergestellt sein, dass keine zu große
mechanische Schwächung des Gehäuses erfolgt. Denkbar ist insbesondere auch eine Kombination
von sich radial erstreckenden und sich axial erstreckenden Materialaussparungen. Die
Erstreckung der Materialaussparungen kann z.B. auch schräg zur Radialrichtung und/oder
Axialrichtung verlaufen und z.B. auch einen windschiefen Verlauf bezüglich der Längsachse
des Gehäuses bzw. der Rotationsachse der Rotorwelle besitzen.
[0015] Die quer zu einer Längs- und/oder Umfangserstreckung gemessene Breite und/oder Höhe
einer z.B. als Einstich oder Schlitz ausgebildeten Materialaussparung, d.h. bei einem
sich radial erstreckenden, in einer axialen Ebene liegenden Schlitz beispielsweise
dessen axiale Höhe oder lichte Weite, liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 1
mm bis 6mm, kann grundsätzlich aber auch kleiner als 1 mm oder größer als 6mm sein.
[0016] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe
sind die Materialaussparungen zumindest teilweise in Form von Einstichen, Schlitzen
und/oder Bohrungen in das Gehäuse eingebracht.
[0017] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ist zumindest
eine Materialaussparung als vollständig, teilweise oder abschnittsweise um eine Längsachse
des Gehäuses herum verlaufender Einstich oder Schlitz vorgesehen.
[0018] Ein solcher Einstich oder Schlitz kann z.B. mittels eines Scheibenfräsers oder dergleichen
hergestellt werden.
[0019] In einem vergleichsweise einfachen Fall können die Materialaussparungen zumindest
teilweise lediglich mit Luft bzw. Gas gefüllte Freiräume bilden.
[0020] In anderen Fällen kann es jedoch von Vorteil sein, wenn in die Materialaussparungen
zumindest teilweise ein wärmeisolierender Feststoff eingebracht ist. Dabei besitzt
der betreffende Feststoff zweckmäßigerweise eine geringere Wärmeleitfähigkeit als
das Material des Gehäuses und als Luft bzw. Gas.
[0021] Im Bereich des ansaugseitigen Gehäuseabschnitts kann eine Heizeinrichtung vorgesehen
sein. Bevorzugt umfasst eine solche Heizeinrichtung wenigstens ein Heizband oder dergleichen.
[0022] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Vakuumpumpe,
bei der die Erfindung anwendbar ist, und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung des von der Ansaugseite abgewandten, mit Materialaussparungen
versehenen Teils des Gehäuses einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vakuumpumpe.
[0023] Die in Fig. 1 gezeigte Vakuumpumpe 10 umfasst einen von einem Einlassflansch 12 umgebenen
Pumpeneinlass 14 sowie mehrere Pumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 14
anstehenden Gases zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Pumpenauslass. Die Vakuumpumpe
10 umfasst einen Stator mit einem statischen Gehäuse 16 und einen in dem Gehäuse 16
angeordneten Rotor mit einer um eine Rotationsachse 18 drehbar gelagerten Rotorwelle
20.
[0024] Die Vakuumpumpe 10 ist als Turbomolekularpumpe ausgebildet und umfasst mehrere pumpwirksam
miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren mit der Rotorwelle
20 verbundenen turbomolekularen Rotorscheiben 22 und mehreren in axialer Richtung
zwischen den Rotorscheiben 22 angeordneten und in dem Gehäuse 16 festgelegten turbomolekularen
Statorscheiben 24, die durch Distanzringe 26 in einem gewünschten axialen Abstand
zueinander gehalten sind. Die Rotorscheiben 22 und Statorscheiben 24 stellen in einem
Schöpfbereich 28 eine in Richtung des Pfeils 30 gerichtete axiale Pumpwirkung bereit.
[0025] Die Vakuumpumpe 10 umfasst zudem drei in radialer Richtung ineinander angeordnete
und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Der rotorseitige
Teil der Holweck-Pumpstufen umfasst eine mit der Rotorwelle 20 verbundene Rotornabe
32 und zwei an der Rotornabe 32 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige
Holweck-Rotorhülsen 34, 36, die koaxial zu der Rotorachse 18 orientiert und in radialer
Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen
38, 40 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotorachse 18 orientiert und in radialer
Richtung ineinander geschachtelt sind. Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen
sind jeweils durch die einander unter Ausbildung eines engen radialen HolweckSpalts
gegenüberliegenden radialen Mantelflächen jeweils einer Holweck-Rotorhülse 34, 36
und einer Holweck-Statorhülse 38, 40 gebildet. Dabei ist jeweils eine der pumpaktiven
Oberflächen glatt ausgebildet, im vorliegenden Fall beispielsweise die der Holweck-Rotorhülse
34 bzw. 36, wobei die gegenüberliegende pumpaktive Oberfläche der jeweiligen Holweck-Statorhülse
38 bzw. 40 eine Strukturierung mit schraubenlinienförmig um die Rotationsachse 18
herum in axialer Richtung verlaufenden Nuten aufweist, in denen durch die Rotation
des Rotors das Gas vorangetrieben und dadurch gepumpt wird.
[0026] Die drehbare Lagerung der Rotorwelle 20 wird durch ein Wälzlager 42 im Bereich des
Pumpenauslasses und ein Permanentmagnetlager 44 im Bereich des Pumpeneinlasses 14
bewirkt.
[0027] Das Permanentmagnetlager 44 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 46 und eine statorseitige
Lagerhälfte 48, die jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander
gestapelten permanentmagnetischen Ringen 50, 52 umfassen, wobei die Magnetringe 50,
52 unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 54 einander gegenüberliegen.
[0028] Innerhalb des Permanentmagnetlagers 44 ist ein Not- oder Fanglager 56 vorgesehen,
das als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet ist und im normalen Betrieb der Vakuumpumpe
ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors
gegenüber dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor
zu bilden, der eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen
Strukturen verhindert.
[0029] Im Bereich des Wälzlagers 42 ist an der Rotorwelle 20 eine konische Spritzmutter
58 mit einem zu dem Wälzlager 42 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen, die
mit einem Abstreifer eines mehrere mit einem Betriebsmittel, wie z.B. einem Schmiermittel,
getränkte saugfähige Scheiben 60 umfassenden Betriebsmittelspeichers in gleitendem
Kontakt steht. Im Betrieb wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem
Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 58 übertragen
und infolge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 58 in Richtung des größer
werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 58 zu dem Wälzlager 42 hin gefördert,
wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt.
[0030] Die Vakuumpumpe umfasst einen Antriebsmotor 62 zum drehenden Antreiben des Rotors,
dessen Läufer durch die Rotorwelle 20 gebildet ist. Eine Steuereinheit 64 steuert
den Antriebsmotor 62 an.
[0031] Die turbomolekularen Pumpstufen stellen in dem Schöpfbereich 28 eine Pumpwirkung
in Richtung des Pfeils 30 bereit.
[0032] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den von der Ansaugseite abgewandten, mit
Materialaussparungen 66, 68 versehenen Teil des Gehäuses 16 einer beispielhaften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 10, bei der es sich insbesondere um eine Turbomolekularpumpe
der in der Fig. 1 dargestellten Art handeln kann.
[0033] Entsprechend umfasst auch die erfindungsgemäße Vakuumpumpe 10 ein Gehäuse 16, einen
Stator und einen hier nicht dargestellten Rotor mit einer Rotorwelle, die durch ein
im Bereich der Ansaugseite des Gehäuses 16 vorgesehenes erstes Lager und ein im Bereich
der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 16 vorgesehenes weiteres Lager abgestützt
ist. Dabei kann es sich bei den beiden hier nicht dargestellten Lagern entsprechend
der Darstellung gemäß Fig. 1 beispielsweise wieder um ein ansaugseitiges Permanentmagnetlager
und ein auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehenes Wälzlager handeln. Dieses Wälzlager
kann z.B. im Bereich der in Fig. 2 dargestellten zentralen Bohrung 76 angeordnet sein.
[0034] Erfindungsgemäß ist zur Erhöhung des Wärmewiderstandes zwischen dem ansaugseitigen
Gehäuseabschnitt und dem das Wälzlager enthaltenden Gehäuseabschnitt der von der Ansaugseite
abgewandte Teil 70 des Gehäuses 16 mit Materialaussparungen 66, 68 versehen, die so
in das Gehäuse 16 eingebracht sind, dass sich ein labyrinthartiger, durch mehrere
Richtungsänderungen verlängerter Wärmeflusspfad 72 ergibt.
[0035] Dadurch kann während des Betriebs der Pumpe eine relativ große Temperaturdifferenz
zwischen dem ansaugseitigen Gehäuseabschnitt und dem gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt
der Vakuumpumpe 10 aufrechterhalten werden. Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung
beispielsweise bei einer Vakuumpumpe der in der Fig. 1 dargestellten Art anwendbar.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Materialaussparungen kann der ansaugseitige Gehäuseabschnitt
der Vakuumpumpe zur Vermeidung einer Kondensation von Gasen entsprechend temperiert
werden, ohne dass dadurch auch der das weitere Lager enthaltende gegenüberliegende
Gehäuseabschnitt 70 der Pumpe entsprechend erwärmt wird. Der das Wälzlager enthaltende
Gehäuseabschnitt 70 kann somit mit minimaler Kühlung oder gegebenenfalls auch ohne
Kühlung hinreichend kalt gehalten werden, um sicherzustellen, dass das zur Schmierung
des Wälzlagers erforderliche Öl seine schmierenden Eigenschaften beibehält. Entsprechend
wird der bisher zur Kühlung erforderliche Aufwand an Energie zumindest reduziert.
[0036] Der von der Ansaugseite abgewandte, mit den Materialaussparungen 66, 68 versehene
Teil 70 des Gehäuses 16 besitzt eine durch eine Innenwand 74 begrenzte zentrale Bohrung
76. Dabei können die Materialaussparungen 66, 68, wie im Beispiel der Fig. 2 dargestellt,
sowohl ausgehend von der Innenwand 74 als auch ausgehend von der Außenumfangsfläche
78 des Gehäuses 16 in das Gehäuse 16 eingebracht sein.
[0037] Die Materialaussparungen 66, 68 können, wie in der Fig. 2 dargestellt, in Axialrichtung
des Gehäuses 16 betrachtet insbesondere abwechselnd ausgehend von der Innenwand 74
und ausgehend von der Außenumfangsfläche 78 des Gehäuses 16 in das Gehäuse 16 eingebracht
sein. Wie ebenfalls dargestellt, können die Materialaussparungen 66, 68 in diesem
Fall insbesondere kammartig ineinandergreifen.
[0038] Grundsätzlich können sich die Materialaussparungen 66, 68 zumindest teilweise in
radialer Richtung und/oder zumindest teilweise in axialer Richtung erstrecken. Dabei
ist beispielsweise auch eine Kombination von sich in radialer Richtung erstreckenden
und von sich in axialer Richtung erstreckenden Materialaussparungen 66, 68 denkbar.
Im in der Fig. 2 dargestellten Fall erstrecken sich die Materialaussparungen 66, 68
jeweils in radialer Richtung, liegen also bezüglich der Rotationsachse 18 der nicht
dargestellten Rotorwelle in unterschiedlichen Höhenebenen.
[0039] Die Materialaussparungen 66, 68 können zumindest teilweise in Form von Einstichen,
Schlitzen und/oder Bohrungen in das Gehäuse 16 eingebracht sein. Dabei kann zumindest
eine Materialaussparung 66, 68 als vollständig um die Rotationsachse 18 herum verlaufender
Einstich oder Schlitz vorgesehen sein. Im Beispiel der Fig. 2 sind beide Aussparungen
66, 68 jeweils als ein solcher Einstich bzw. Schlitz ausgebildet.
[0040] Während bei der Darstellung gemäß Fig. 2 der von der Ansaugseite abgewandte Teil
70 des Gehäuses 16 lediglich mit zwei in Axialrichtung aufeinanderfolgenden Materialaussparungen
66, 68 versehen ist, können in diesen von der Ansaugseite abgewandten Teil 70 des
Gehäuses 16 auch mehr als zwei Materialaussparungen eingebracht sein. Dabei können
auch im letzteren Fall die Materialaussparungen in Axialrichtung des Gehäuses 16 betrachtet
insbesondere wieder abwechselnd ausgehend von der Innenwand 74 und ausgehend von der
Außenumfangsfläche 78 des Gehäuses 16 in das Gehäuse 16 eingebracht sein und kammartig
ineinandergreifen.
[0041] Die Materialaussparungen 66, 68 können zumindest teilweise lediglich mit Luft bzw.
Gas gefüllte Freiräume bilden, wie dies in Fig. 2 bei der von außen eingebrachten
Aussparung 68 dargestellt ist. Wie in Fig. 2 bei der anderen, von innen eingebrachten
Aussparung 66 dargestellt, kann in die Materialaussparungen jedoch zumindest teilweise
auch ein wärmeisolierender Feststoff eingebracht sein, der zweckmäßigerweise eine
höhere Wärmeisolation als Luft bzw. Gas und als das Material, aus dem das Gehäuse
16 besteht. Das Gehäusematerial ist insbesondere Aluminium.
[0042] Die radiale Tiefen, in welche die in Fig. 2 dargestellten Aussparungen 66, 68 jeweils
reichen, sind rein beispielhaft dargestellt und werden in konkreten Anwendungen in
Abhängigkeit z.B. von der Wandstärke des Gehäuseabschnitts 70 und von dem Verhältnis
des Innendurchmessers im Bereich der Bohrung 76 und dem Außendurchmesser des Gehäuseabschnitts
70 gewählt, und zwar in jedem Fall derart, dass die "Crashsicherheit" der Pumpe gewährleistet
bleibt. Bezüglich möglicher Abmessungen der Aussparungen 66, 68 wird hiermit auch
auf den Einleitungsteil verwiesen.
[0043] Im Übrigen kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe 10 beispielsweise so ausgeführt
sein, wie dies anhand der Fig. 1 beschrieben wurde. Zudem kann im Bereich des ansaugseitigen
Gehäuseabschnitts eine Heizeinrichtung vorgesehen sein. Eine solche Heizeinrichtung
kann beispielsweise wenigstens ein Heizband oder dergleichen umfassen.
Bezugszeichenliste
[0044]
- 10
- Vakuumpumpe
- 12
- Einlassflansch
- 14
- Pumpeneinlass
- 16
- Gehäuse
- 18
- Rotationsachse
- 20
- Rotorwelle
- 22
- Rotorscheibe
- 24
- Statorscheibe
- 26
- Distanzring
- 28
- Schöpfbereich
- 30
- Pfeil
- 32
- Rotornabe
- 34
- Holweck-Rotorhülse
- 36
- Holweck-Rotorhülse
- 38
- Holweck-Statorhülse
- 40
- Holweck-Statorhülse
- 42
- Wälzlager
- 44
- Permanentmagnetlager
- 46
- rotorseitige Lagerhälfte
- 48
- statorseitige Lagerhälfte
- 50
- permanentmagnetischer Ring
- 52
- permanentmagnetischer Ring
- 54
- radialer Lagerspalt
- 56
- Not- oder Fanglager
- 58
- konische Spritzmutter
- 60
- saugfähige Scheibe
- 62
- Antriebsmotor
- 64
- Steuereinheit
- 66
- Materialaussparung
- 68
- Materialaussparung
- 70
- von der Ansaugseite abgewandter Teil des Gehäuses
- 72
- Wärmeflusspfad
- 74
- Innenwand
- 76
- zentrale Bohrung
- 78
- Außenumfangsfläche
1. Vakuumpumpe (10), insbesondere Turbomolekularpumpe, mit einem Gehäuse (16), einem
Stator und einem Rotor mit einer Rotorwelle, die durch ein im Bereich der Ansaugseite
des Gehäuses (16) vorgesehenes erstes Lager und ein im Bereich der gegenüberliegenden
Seite des Gehäuses vorgesehenes weiteres Lager abgestützt ist, wobei zur Erhöhung
des Wärmewiderstandes zwischen dem ansaugseitigen Gehäuseabschnitt und dem das weitere
Lager enthaltenden Gehäuseabschnitt ein von der Ansaugseite abgewandter Teil (70)
des Gehäuses (16) mit Materialaussparungen (66, 68) versehen ist, die so in das Gehäuse
(16) eingebracht sind, dass sich ein labyrinthartiger, durch mehrere Richtungsänderungen
verlängerter Wärmeflusspfad (72) ergibt.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der von der Ansaugseite abgewandte, mit den Materialaussparungen (66, 68) versehene
Teil (70) des Gehäuses (16) eine durch eine Innenwand (74) begrenzte zentrale Bohrung
(76) besitzt und die Materialaussparungen (66, 68) sowohl ausgehendend von der Innenwand
(74) als auch ausgehend von der Außenumfangsfläche (78) des Gehäuses (16) in das Gehäuse
(16) eingebracht sind.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (66, 68) in Axialrichtung des Gehäuses (16) betrachtet abwechselnd
ausgehend von der Innenwand (74) und ausgehend von der Außenumfangsfläche (78) des
Gehäuses (16) in das Gehäuse (16) eingebracht sind.
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (66, 68) kammartig ineinandergreifen.
5. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens eine Materialaussparung (66, 68) zumindest teilweise in radialer
Richtung erstreckt.
6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Wandstärke des mit den Materialaussparungen (66, 68) versehenen Teils
(70) des Gehäuses (16) größer als das 3-fache der Tiefe einer sich radial erstreckenden
Materialaussparung ist.
7. Vakuumpumpe nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass eine ausgehend von der Außenumfangsfläche (78) des Gehäuses (16) in das Gehäuse (16)
eingebrachte, sich radial erstreckende Materialaussparung (68) eine Tiefe besitzt,
die bei einem Durchmesser des mit den Materialaussparungen (66, 68) versehenen Teils
(70) des Gehäuses (16) endet, der kleiner als das 0,75-fache des Außendurchmessers
und größer als das 1,1 -flache des Innendurchmessers des mit den Materialaussparungen
(66, 68) versehenen Teils (70) des Gehäuses (16) ist.
8. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Materialaussparungen (66, 68) zumindest teilweise in axialer Richtung erstrecken.
9. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (66, 68) zumindest teilweise in Form von Einstichen, Schlitzen
und/oder Bohrungen in das Gehäuse (16) eingebracht sind.
10. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Materialaussparung (66, 68) als vollständig, teilweise oder abschnittsweise
um eine Längsachse des Gehäuses (16) herum verlaufender Einstich oder Schlitz vorgesehen
ist.
11. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaussparungen (66, 68) zumindest teilweise lediglich mit Luft bzw. Gas
gefüllte Freiräume bilden.
12. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in die Materialaussparungen (66, 68) zumindest teilweise ein wärmeisolierender Feststoff
eingebracht ist.
13. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ansaugseitigen Gehäuseabschnitts eine Heizeinrichtung vorgesehen ist.