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EP3296571B1 - Vakuumpumpe - Google Patents

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Publication number
EP3296571B1
EP3296571B1 EP17182496.4A EP17182496A EP3296571B1 EP 3296571 B1 EP3296571 B1 EP 3296571B1 EP 17182496 A EP17182496 A EP 17182496A EP 3296571 B1 EP3296571 B1 EP 3296571B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
vacuum pump
accordance
inlet opening
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
EP17182496.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3296571A1 (de
Inventor
Tobias Stoll
Michael Schweighöfer
Martin Lohse
Jan Hofmann
Florian Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfeiffer Vacuum GmbH
Original Assignee
Pfeiffer 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 Pfeiffer Vacuum GmbH filed Critical Pfeiffer Vacuum GmbH
Priority to EP17182496.4A priority Critical patent/EP3296571B1/de
Publication of EP3296571A1 publication Critical patent/EP3296571A1/de
Priority to JP2018133907A priority patent/JP6722724B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of EP3296571B1 publication Critical patent/EP3296571B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/601—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/12—Two-dimensional rectangular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/51—Inlet

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum pump, in particular a turbo-molecular pump, with at least one first pump stage with at least one first rotor and with at least one second pump stage with at least one second rotor.
  • a vacuum pump in particular a turbo-molecular pump
  • the axis of rotation of the second rotor is arranged coaxially to that of the first rotor.
  • split-flow pumps two or more taps can be provided which are assigned to different pressure levels.
  • the two taps are usually arranged next to one another. Due to the conventionally circular geometry of these taps, which are also referred to as ports, there is a not inconsiderable space requirement. With the required minimum cross-sectional areas, the ports cannot be arranged as close to one another as desired.
  • the US 2010/098558 A1 discloses a vacuum pump with an inlet opening and two suction openings surrounding the inlet opening for better sealing of an inlet of the pump from the atmosphere.
  • a vacuum pump with substantially rectangular housing openings is in the WO 2016/193664 A1 shown.
  • the DE 43 51 589 A1 discloses a vacuum pump system with a high vacuum flange and a connection flange arranged in the same plane.
  • the pump comprises an inlet opening assigned to the first pumping stage, which is generally configured essentially circular, a second inlet opening assigned to the second pumping stage, the latter having an essentially rectangular or square basic shape.
  • the first and the second inlet opening are arranged on an axial end face of the vacuum pump.
  • the second inlet opening is also via a dispensing channel with a Connected dispensing opening, which - seen in the axial direction of the pump - is arranged between the first and the second pump stage.
  • the second inlet opening Due to the rectangular or square basic shape of the second inlet opening, it can be arranged closer to the first inlet opening than would be the case with a second inlet opening having the same size of the cross-sectional area.
  • the two center points of the two inlet openings can thus move close to one another, so that the installation space requirement of the vacuum pump is reduced in a direction transverse, in particular perpendicular to the axis of rotation of the rotor or rotors.
  • first and the second rotor have a common pump shaft.
  • the first and the second rotor can also have essentially the same diameter, for example 100 to 140 mm in the case of a pump with a pumping capacity of approximately 300 l / second.
  • the first inlet opening has a diameter that is essentially the same or slightly larger than that of the first rotor. This enables a great spatial proximity between the first rotor and the first inlet opening.
  • the first and the second inlet opening lie essentially in one plane, in particular in a plane perpendicular to the axis of rotation mentioned at the beginning. This measure simplifies the connection of the geometry of the pump to a system to be evacuated.
  • a cross-sectional geometry of the second inlet opening can essentially correspond to a cross-sectional geometry of the dispensing channel and / or the dispensing opening.
  • the formation of turbulence can be minimized by avoiding changes in geometry as far as possible in the area of the dispensing channel or the openings assigned to it.
  • the dispensing channel does not contain any shoulders, projections, protrusions or the like.
  • a distance between a center point of the first inlet opening and a center point of the second inlet opening is less than 1.2 times a diameter of the first and / or the second rotor.
  • a further simplification of the connection of the pump to a recipient is achieved if a flange for fastening the pump to the recipient comprises the first and the second inlet opening.
  • a flange in particular the flange described above, can be designed in one piece with a housing of the vacuum pump for fastening the pump to a recipient. It is also possible that a flange for fastening the pump to a recipient has an odd number of fastening points, in particular three fastening points.
  • the pump is then first hung in two fastening points, for example. The third fastening point is then used to fix ("tighten") the pump. This measure simplifies the assembly in a not inconsiderable way.
  • a flange for fastening the pump to a recipient can have at least one assembly section, in particular one or more milled recesses, which interacts for assembly purposes with at least one complementarily designed assembly section on the recipient.
  • the mounting portion of the flange is designed such that it is in the mounting portion of the recipient can be inserted.
  • the pump has millings on the flange with which the pump can be pushed into a suspension of the recipient during assembly. This already holds the pump and makes it easier to fasten / tighten the actual assembly screws. These millings for easier assembly can also be simple bores.
  • a channel axis of the dispensing channel is arranged essentially parallel to the axis of rotation of the first and / or second rotor.
  • the channel axis it is also possible to arrange the channel axis at an angle to the named axis of rotation if this leads to an improvement in the flow conditions inside the pump in the present case. In many cases, this measure achieves a better flow conductance and fewer flow breaks occur.
  • the dispensing opening can have an essentially rectangular or square basic shape.
  • a housing section comprising the dispensing channel can be designed in one piece with a housing section of the vacuum pump comprising the pump stages.
  • Fig. 1 shows a vacuum pump 10 with a first pump stage 12 and a second pump stage 14.
  • the two pump stages 12, 14 are arranged coaxially and each have a plurality of rotors 15 and a common pump shaft 16.
  • the pump shaft 16 is driven to rotate by a motor (not shown).
  • the vacuum pump 10 is a so-called split-flow pump, which has a first inlet opening 18 and a second inlet opening 20.
  • the first inlet opening 18 is assigned to the first pump stage 12. That is, the first pump stage 12 sucks gas from a recipient connected to the pump 10 and feeds it to the second pump stage 14.
  • the second inlet opening 20 is connected via a dispensing channel 22 to a dispensing opening 24, which is arranged between the first pump stage 12 and the second pump stage 14. That is to say, different pressure levels are applied to the two inlet openings 18, 20.
  • a connection flange 26 is provided for fastening the pump 10 to the recipient. In the example shown, it forms an end face of the vacuum pump 10, which is connected to the recipient. It can be designed in one piece with a housing or housing section of the pump 10. However, it is also possible to design it as a separate component that can be connected to the housing or to one or more housing section (s).
  • Fig. 2 shows the end face of the pump 10 in a plan view.
  • the connection flange 26 has an essentially rectangular basic shape (rectangle with rounded Corners). Other basic geometric shapes of the connecting flange 26 are also conceivable.
  • At least the second inlet opening 20 has an essentially rectangular basic shape.
  • a square basic shape can also be chosen.
  • the first inlet opening 18 is circular in the present example in order to avoid a change in geometry between the inlet opening 18 and the rotor of the first pump stage 12. On the one hand, this leads to the fact that the first pump stage 12 can be arranged very close to the first inlet opening 18. On the other hand, the occurrence of eddies, which can hardly be avoided in the event of a change in the geometry of the flow path through which the gas must flow, is practically excluded.
  • FIG. 2 three attachment points 32, 32 'can also be seen.
  • the pump 10 When the pump 10 is installed on the corresponding recipient, the pump 10 is first suspended from the fastening pumps 32 arranged on a longitudinal side of the connection flange 26. The assembly is completed by fixing by means of the fastening point 32 '.
  • the cross-sectional area of the second inlet opening 20 (i.e. its area A1) is selected to be essentially exactly as large as an area A2 of the tap opening 24 (cf. Fig. 4 ).
  • a channel axis 28 of the dispensing channel 22 is arranged essentially parallel to the axis of rotation of the pump shaft 16.
  • a distance D between the pump shaft 16 and the channel axis 28 is less than 1.2 times the diameter of the rotors 15 of the first pump stage 12, which in the present embodiment is exactly as large as that of the rotors 15 of the second pump stage 14.
  • a parallel arrangement of the pump shaft 16 and the dispensing channel 22 or its axis 28 is not absolutely necessary.
  • a housing section 30 between the channel 22 and a housing section 31, which receives the pump stages 12, 14, can also be designed in a wedge shape, so that flow breaks are minimized at its downstream end.
  • the housing section 31 and a housing section 32 forming the dispensing channel 22 can be separate components. However, a one-piece design of the housing of the pump 10 is also possible and in many cases also advantageous.
  • the housing or its components 30, 31, 32 can be milled and / or cast parts, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, mit zumindest einer ersten Pumpstufe mit zumindest einem ersten Rotor und mit zumindest einer zweiten Pumpstufe mit zumindest einem zweiten Rotor. Insbesondere ist die Drehachse des zweiten Rotors koaxial zu der des ersten Rotors angeordnet.
  • Bei sog. Splitflow-Pumpen können zwei oder mehr Anzapfungen vorgesehen sein, die unterschiedlichen Druckniveaus zugeordnet sind. Üblicherweise sind die beiden Anzapfungen nebeneinander angeordnet. Aufgrund der herkömmlicherweise kreisrunden Geometrie dieser auch als Ports bezeichneten Anzapfungen ergibt sich ein nicht unerheblicher Bauraumbedarf. Die Ports können bei geforderten Mindestquerschnittsflächen nicht beliebig nah nebeneinander angeordnet werden.
  • Die US 2010/098558 A1 offenbart eine Vakuumpumpe mit einer Einlassöffnung und zwei die Einlassöffnung umgebenden Saugöffnungen zur besseren Abdichtung eines Einlasses der Pumpe gegen die Atmosphäre. Eine Vakuumpumpe mit im Wesentlichen rechteckig ausgeformten Gehäuseöffnungen ist in der WO 2016/193664 A1 gezeigt. Die DE 43 51 589 A1 offenbart ein Vakuumpumpsystem mit einem Hochvakuumflansch und einem in derselben Ebene angeordneten Anschlussflansch.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einen möglichst geringen Bauraumbedarf aufweist.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Pumpe eine der ersten Pumpstufe zugeordnete Einlassöffnung, die in der Regel im Wesentlichen kreisrund ausgestaltet ist, eine der zweiten Pumpstufe zugeordnete zweite Einlassöffnung, wobei letztere eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform aufweist. Die erste und die zweite Einlassöffnung sind an einer axialen Stirnseite der Vakuumpumpe angeordnet. Die zweite Einlassöffnung steht zudem über einen Zapfkanal mit einer Zapföffnung verbunden, die - in axialer Richtung der Pumpe gesehen - zwischen der ersten und der zweiten Pumpstufe angeordnet ist.
  • Durch die rechteckige oder quadratische Grundform der zweiten Einlassöffnung kann diese - bei gleicher Größe der Querschnittsfläche - näher an der ersten Einlassöffnung angeordnet werden, als dies bei einer kreisrund ausgeformten zweiten Einlassöffnung der Fall wäre. Die beiden Mittelpunkte der beiden Einlassöffnungen können somit nah aneinander rücken, sodass der Bauraumbedarf der Vakuumpumpe in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht zur Drehachse des bzw. der Rotoren verringert wird.
  • Insbesondere weisen der erste und der zweite Rotor eine gemeinsame Pumpenwelle auf. Der erste und der zweite Rotor können zudem einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen, bei einer Pumpe mit einer Pumpleistung von etwa 300 I/Sekunde z.B. 100 bis 140 mm.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und den beigefügten Figuren beschrieben.
  • Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe weist die erste Einlassöffnung einen im Wesentlichen gleichen oder geringfügig größeren Durchmesser auf wie der erste Rotor. Dies ermöglicht eine große räumliche Nähe zwischen dem ersten Rotor und der ersten Einlassöffnung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen die erste und die zweite Einlassöffnung im Wesentlichen in einer Ebene, insbesondere in einer Ebene senkrecht zu der eingangs genannten Drehachse. Diese Maßnahme vereinfacht den Anschluss der Geometrie der Pumpe an ein zu evakuierendes System.
  • Eine Querschnittsgeometrie der zweiten Einlassöffnung kann im Wesentlichen einer Querschnittsgeometrie des Zapfkanals und/oder der Zapföffnung entsprechen. Durch die möglichst weitgehende Vermeidung von Geometriewechseln im Bereich des Zapfkanals bzw. der ihm zugeordneten Öffnungen kann die Entstehung von Verwirbelungen minimiert werden. Insbesondere enthält der Zapfkanal keine Absätze, Vorsprünge, Auskragungen oder ähnliches.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Abstand eines Mittelpunkts der ersten Einlassöffnung von einem Mittelpunkt der zweiten Einlassöffnung weniger als das 1,2-fache eines Durchmessers des ersten und/oder des zweiten Rotors beträgt.
  • Eine weitere Vereinfachung des Anschlusses der Pumpe an einen Rezipienten wird dadurch erreicht, wenn ein Flansch zur Befestigung der Pumpe an dem Rezipienten die erste und die zweite Einlassöffnung umfasst.
  • Ein Flansch, insbesondere der vorstehend beschriebene Flansch, kann zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten einstückig mit einem Gehäuse der Vakuumpumpe ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass ein Flansch zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten eine ungerade Anzahl von Befestigungspunkten aufweist, insbesondere drei Befestigungspunkte. Bei der Montage wird die Pumpe dann beispielsweise zunächst in zwei Befestigungspunkte eingehängt. Der dritte Befestigungspunkt dient dann zum Fixieren ("Festziehen") der Pumpe. Diese Maßnahme vereinfacht die Montage in nicht unerheblicher Weise.
  • Ein Flansch zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten kann zumindest einen Montageabschnitt aufweisen, insbesondere eine oder mehrere Einfräsungen, der zu Montagezwecken mit zumindest einem komplementär ausgebildeten Montageabschnitt an dem Rezipienten zusammenwirkt. Insbesondere ist der Montageabschnitt des Flanschs derart ausgebildet, dass er in den Montageabschnitt des Rezipienten einschiebbar ist. Beispielsweise besitzt die Pumpe am Flansch Einfräsungen, mit denen die Pumpe bei der Montage in eine Aufhängung des Rezipienten geschoben werden kann. Dadurch wird die Pumpe schon gehalten und es können leichter die eigentlichen Montageschrauben befestigt/angezogen werden. Diese Einfräsungen zur einfacheren Montage können auch einfache Bohrungen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ist eine Kanalachse des Zapfkanals im Wesentlichen parallel zu der Drehachse des ersten und/oder zweiten Rotors angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Kanalachse schräg zu der genannten Drehachse anzuordnen, falls dies im jeweils vorliegenden Fall zu einer Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Inneren der Pumpe führt. In vielen Fällen wird durch diese Maßnahme nämlich ein besserer Strömungsleitwert erzielt und es treten weniger Strömungsabrisse auf.
  • Die Zapföffnung kann eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform aufweisen.
  • Zur Vereinfachung der Herstellung und/oder des Zusammenbaus der Pumpe kann ein dem Zapfkanal umfassender Gehäuseabschnitt einstückig mit einem die Pumpstufen umfassenden Gehäuseabschnitt der Vakuumpumpe ausgebildet sein.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1, 3, 4 und 5
    jeweils einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe und
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf einen Anschlussflansch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe.
  • Fig. 1 zeigt eine Vakuumpumpe 10 mit einer ersten Pumpstufe 12 und einer zweiten Pumpstufe 14. Die beiden Pumpstufen 12, 14 sind koaxial angeordnet und weisen jeweils mehrere Rotoren 15 und eine gemeinsame Pumpwelle 16 auf. Die Pumpwelle 16 wird von einem nicht gezeigten Motor zu einer Drehbewegung angetrieben.
  • Bei der Vakuumpumpe 10 handelt es sich um eine sog. Splitflow-Pumpe, die eine erste Einlassöffnung 18 und eine zweite Einlassöffnung 20 aufweist. Die erste Einlassöffnung 18 ist der ersten Pumpstufe 12 zugeordnet. D.h. die erste Pumpstufe 12 saugt Gas aus einem mit der Pumpe 10 verbunden Rezipienten und leitet es der zweiten Pumpstufe 14 zu.
  • Die zweite Einlassöffnung 20 steht über einen Zapfkanal 22 mit einer Zapföffnung 24 in Verbindung, die zwischen der ersten Pumpstufe 12 und der zweiten Pumpstufe 14, angeordnet ist. D.h. an den beiden Einlassöffnungen 18, 20 liegen unterschiedliche Druckniveaus an.
  • Zur Befestigung der Pumpe 10 an dem Rezipienten ist ein Anschlussflansch 26 vorgesehen. In dem dargestellten Beispiel bildet er eine Stirnseite der Vakuumpumpe 10, die mit dem Rezipienten verbunden wird. Er kann einstückig mit einem Gehäuse oder Gehäuseabschnitt der Pumpe 10 ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich ihn als separates Bauteil auszugestalten, das mit dem Gehäuse oder mit einem oder mehreren Gehäuseabschnitt(en) verbindbar ist.
  • Fig. 2 zeigt die Stirnseite der Pumpe 10 in einer Draufsicht. Der Anschlussflansch 26 weist eine im Wesentlichen rechteckige Grundform auf (Rechteck mit abgerundeten Ecken). Es sind auch andere geometrische Grundformen des Anschlussflanschs 26 denkbar.
  • Um die beiden Einlassöffnungen 18, 20 möglichst nah beieinander anordnen zu können, weist zumindest die zweite Einlassöffnung 20 eine im Wesentlichen rechteckige Grundform auf. Eine quadratische Grundform kann ebenfalls gewählt werden.
  • Die erste Einlassöffnung 18 ist in dem vorliegenden Beispiel kreisrund, um einen Geometriewechsel zwischen der Einlassöffnung 18 und dem Rotor der ersten Pumpstufe 12 zu vermeiden. Dies führt zum einen dazu, dass die erste Pumpstufe 12 sehr nah an der ersten Einlassöffnung 18 angeordnet werden kann. Zum anderen wird das Auftreten von Wirbeln, die bei einem Geometriewechsel des Strömungspfads der von dem Gas zu durchströmen ist, kaum zu vermeiden sind, praktisch ausgeschlossen.
  • In Fig. 2 sind ferner drei Befestigungspunkte 32, 32' zu sehen. Bei der Montage der Pumpe 10 an dem entsprechenden Rezipienten wird die Pumpe 10 zunächst an den an einer Längsseite des Anschlussflansches 26 angeordneten Befestigungspumpen 32 eingehängt. Die Montage wird abgeschlossen, in dem eine Fixierung mittels des Befestigungspunkts 32' erfolgt.
  • Um durch Geometriewechsel verursachte Verwirbelungen zu vermeiden, ist es in vielen Fällen vorteilhaft, die Zapföffnung 24 und/oder die Querschnittsgeometrie des Zapfkanals 22 an die der zweiten Einlassöffnung 20 anzupassen oder sogar im Wesentlichen gleich auszugestalten.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, die Querschnittsfläche der zweiten Einlassöffnung 20 (also deren Flächeninhalt A1) im Wesentlichen genau so groß zu wählen, wie einen Flächeninhalt A2 der Zapföffnung 24 (vgl. Fig. 4).
  • Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist eine Kanalachse 28 des Zapfkanals 22 im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Pumpwelle 16 angeordnet. Ein Abstand D zwischen der Pumpwelle 16 und der Kanalachse 28 beträgt weniger als das 1,2-fache des Durchmessers der Rotoren 15 der ersten Pumpstufe 12, der im vorliegenden Ausbildungsbeispiel genau so groß ist wie der der Rotoren 15 der zweiten Pumpstufe 14.
  • Eine parallele Anordnung der Pumpwelle 16 und des Zapfkanals 22 bzw. seiner Achse 28 ist jedoch nicht zwingend notwendig. Zur Verbesserung des Leitwerts kann es vorgesehen sein, den Zapfkanal 22 schräg zu einer Längsachse der Pumpe 10 anzuordnen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Dadurch kann auch ein Gehäuseabschnitt 30 zwischen dem Kanal 22 und einem Gehäuseabschnitt 31, der die Pumpstufen 12, 14 aufnimmt, keilförmig ausgestaltet werden, sodass Strömungsabrisse an dessen stromabwärtigen Ende minimiert werden.
  • Der Gehäuseabschnitt 31 und ein dem Zapfkanal 22 bildender Gehäuseabschnitt 32 können separate Bauteile sein. Jedoch ist auch eine einstückige Ausgestaltung des Gehäuses der Pumpe 10 möglich und in vielen Fällen auch vorteilhaft. Das Gehäuse bzw. dessen Komponenten 30, 31, 32 können beispielsweise Fräs- und/oder Gussteile sein.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Vakuumpumpe
    12
    erste Pumpstufe
    14
    zweite Pumpstufe
    15
    Rotor
    16
    Pumpwelle
    18
    erste Einlassöffnung
    20
    zweite Einlassöffnung
    22
    Zapfkanal
    24
    Zapföffnung
    26
    Anschlussflansch
    28
    Kanalachse
    30, 31, 32
    Gehäuseabschnitt
    32, 32'
    Befestigungspunkt
    A1, A2
    Flächeninhalt
    D
    Abstand

Claims (13)

  1. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, mit zumindest einer ersten Pumpstufe (12) mit zumindest einem ersten Rotor (15) und mit zumindest einer zweiten Pumpstufe (14) mit zumindest einem zweiten Rotor (15), dessen Drehachse insbesondere koaxial zu der des ersten Rotors angeordnet ist, wobei eine erste, im Wesentlichen kreisförmige und der ersten Pumpstufe (12) zugeordnete erste Einlassöffnung (18) und eine der zweiten Pumpstufe (14) zugeordnete zweite Einlassöffnung (20), die eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform aufweist, vorgesehen sind, wobei die erste und die zweite Einlassöffnung (18, 20) an einer axialen Stirnseite der Vakuumpumpe angeordnet sind und die zweite Einlassöffnung (20) über einen Zapfkanal (22) mit einer Zapföffnung (24) verbunden ist, die zwischen der ersten und der zweiten Pumpstufe (12, 14) angeordnet ist.
  2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Einlassöffnung (18) einen im Wesentlichen gleichen oder geringfügig größeren Durchmesser aufweist, wie der erste Rotor (15).
  3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste und die zweite Einlassöffnung (18, 20) im Wesentlichen in einer Ebene liegen.
  4. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Querschnittsgeometrie der zweiten Einlassöffnung (20) im Wesentlichen einer Querschnittsgeometrie des Zapfkanals (22) und/oder der Zapföffnung (24) entspricht.
  5. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Abstand (D) eines Mittelpunkts der ersten Einlassöffnung (18) von einem Mittelpunkt der zweiten Einlassöffnung (20) weniger als das 1,2-fache eines Durchmessers des ersten und/oder des zweiten Rotors (15) beträgt.
  6. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Flansch (26) zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten die erste und die zweite Einlassöffnung (18, 20) umfasst.
  7. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Flansch (26) zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten einstückig mit einem Gehäuse der Vakuumpumpe ausgebildet ist.
  8. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Flansch (26) zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten eine ungerade Anzahl an Befestigungspunkten (32, 32'), insbesondere drei Befestigungspunkte (32, 32') aufweist.
  9. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Flansch (26) zur Befestigung der Pumpe an einem Rezipienten zumindest einen Montageabschnitt aufweist, insbesondere zumindest eine Einfräsung, der zu Montagezwecken mit zumindest einem komplementär ausgebildeten Montageabschnitt an dem Rezipienten zusammenwirkt, insbesondere ist der Montageabschnitt des Flanschs (26) derart ausgebildet, dass er in den Montageabschnitt des Rezipienten einschiebbar ist.
  10. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kanalachse (28) des Zapfkanals (22) im Wesentlichen parallel zu der Drehachse des ersten und/oder zweiten Rotors (15) angeordnet ist.
  11. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kanalachse (28) des Zapfkanals (22) im Wesentlichen schräg zu der Drehachse des ersten und/oder zweiten Rotors (15) angeordnet ist.
  12. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zapföffnung (24) eine im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Grundform aufweist.
  13. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein den Zapfkanal (22) umfassender Gehäuseabschnitt (32) einstückig mit einem die Pumpstufen (12, 14) umfassenden Gehäuseabschnitt (31) der Vakuumpumpe ausgebildet ist.
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