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WO2014023519A1 - Vakuumpumpe - Google Patents

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Publication number
WO2014023519A1
WO2014023519A1 PCT/EP2013/064891 EP2013064891W WO2014023519A1 WO 2014023519 A1 WO2014023519 A1 WO 2014023519A1 EP 2013064891 W EP2013064891 W EP 2013064891W WO 2014023519 A1 WO2014023519 A1 WO 2014023519A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
vacuum pump
sleeve
rolling
pump according
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/064891
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Hölzer
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.)
Leybold GmbH
Original Assignee
Oerlikon Leybold 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 Oerlikon Leybold Vacuum GmbH filed Critical Oerlikon Leybold Vacuum GmbH
Publication of WO2014023519A1 publication Critical patent/WO2014023519A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051—Axial thrust balancing
    • 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
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/059—Roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/066—Ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F16C2360/45—Turbo-molecular pumps

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump.
  • Vacuum pumps such as turbomolecular pumps have in a pump housing a rotor shaft carrying a pumping element such as a rotor.
  • the rotor shafts are operated at high speeds of, for example, 60,000 / min.
  • the rotor shaft is supported by two bearing arrangements.
  • the bearing assemblies each have a magnetic or rolling bearing.
  • the bearing assemblies require a high rigidity in the axial direction.
  • one of the two bearing arrangements has a direction perpendicular to the rotor longitudinal axis, i. Having in the radial direction pointing mobility.
  • this radial mobility is realized in the pressure side bearing.
  • vertically arranged rotor shafts are usually the lower bearing arrangement.
  • EP 2 126 365 the provision of elastomeric rings is known.
  • a vacuum pump with a rotor shaft mounted via two bearing arrangements is also known.
  • the bearing arrangement described in EP 1 618 308 has a roller bearing supporting the shaft.
  • the outer ring of the ball bearing is surrounded by an elastomer ring.
  • the elastomeric ring is disposed in an annular groove of the housing.
  • a thrust bearing is provided.
  • the balls of the thrust bearing are arranged axially to the outer bearing ring.
  • the balls of this bearing are arranged between the plane of the outer bearing ring extending perpendicular to the longitudinal axis of the shaft and a surface of the housing which is likewise perpendicular to the longitudinal axis of the rotor shaft.
  • the object of the invention is to provide a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump whose rotor shaft with high axial stiffness in at least one rotor shaft bearing bearing arrangement is a light and low-friction radial mobility allows.
  • the vacuum pump according to the invention which is in particular a turbomolecular pump, has a pump housing, which usually consists of several parts.
  • a pump housing In the pump housing is a rotor shaft stored by means of two bearing arrangements.
  • the rotor shaft carries a pumping element such as a rotor.
  • At least one of the two bearing arrangements has a rolling bearing.
  • This bearing arrangement is preferably the pressure-side bearing arrangement.
  • This is usually the lower bearing assembly with vertically arranged rotor shaft.
  • the suction side, usually vertical upper rotor shaft assembly can also have a rolling bearing. It is preferred that the suction-side bearing has a magnetic bearing.
  • the rolling bearing bearing arrangement preferably has a sleeve which surrounds the rolling bearing at least partially, in particular completely.
  • the sleeve is designed or arranged such that a radial displacement of the rolling bearing is possible.
  • This is possible by the provision of rolling elements, in particular balls. Due to the provision of rolling elements such as balls for realizing a radial mobility in conjunction with a sleeve surrounding the bearing, the rolling elements of this bearing are arranged on a relatively large radius. This has the advantage that the restoring moment is greater at, except centered or obliquely introduced to the shaft axis axial forces. As a result, a better return of the rotor shaft is improved in the starting position or the optimum position.
  • the sleeve surrounds an outer ring of the rolling bearing.
  • the sleeve itself may have a certain damping property and thus in particular to avoid vibration transmission of critical frequencies to the rotor shaft.
  • the sleeve such that the sleeve itself forms the outer ring of the rolling bearing.
  • the advantage of such an embodiment is that the bearing assembly radially less Space required. Such space could be further reduced by the fact that the inner ring of the rolling bearing is omitted and formed directly from the surface of the rotor shaft. In this radially very small-scale bearing arrangement, the rolling elements of the rolling bearing are thus arranged directly between the rotor shaft and the sleeve.
  • the rolling elements which enable the radial movement are arranged in the axial direction within the rolling bearing.
  • the sleeve has a rolling collar bearing the rolling elements.
  • the rolling elements are thus arranged between the radially extending collar of the sleeve and a surface of the pump housing or a component connected to the pump housing.
  • a surface of the collar is parallel to a housing surface of the pump housing. Due to the relatively small radial movement, the two surfaces can be formed flat. Since a kind of pendulum movement is performed by the rotor shaft, it is preferable to form at least one of the two opposing surfaces spherical.
  • the radius of the sphere preferably corresponds to the radius of the pendulum motion.
  • the housing surface, against which the balls of the rolling bearing abut, of a used in the pump housing, in particular hardened disc is formed.
  • This has the advantage that no damage such as impressions in the housing can be caused by the balls. Due to the provision of a particular hardened disc, the choice of material of the housing is independent of the surface properties. So can one relatively soft housing material can be selected to form the housing.
  • the rolling elements enabling a radial or pendulum movement of the rotor shaft are preferably arranged in a holding element, similar to a cage, so that the position of the rolling bodies is defined.
  • a damping element is arranged between the sleeve and the pump housing.
  • the damping element is designed such that it defines the position of the bearing assembly in the unloaded state.
  • the damping element serves to allow a radial movement of the corresponding bearing arrangement, although to attenuate.
  • the damping element preferably surrounds the sleeve completely.
  • the damping element is annular.
  • the damping element may in this case be arranged partially in a recess of the pump housing.
  • the axial position of the damping element is selected such that it is arranged substantially at the height of the rolling elements of the rolling bearing.
  • the sleeve has a radially inwardly facing retaining collar. At this holding collar is in the assembled state of the outer ring of the bearing. By the retaining collar thus the position of the outer ring of the rolling bearing is axially defined.
  • the outer ring of the rolling bearing can be connected to the sleeve by pressing.
  • the sleeve thus has a radially inwardly facing, in particular ring-shaped retaining collar and a radially outwardly facing, preferably also annularly shaped collar.
  • the preferred embodiment of the invention in particular the lower bearing assembly allows an application of axial force, so that the rotor shaft is positioned with high axial rigidity in the pump housing. In a direction perpendicular to the shaft axis or in the radial direction, the bearing assembly and thus the rotor shaft is easy and low friction movable. A force that is required to move the bearing assembly perpendicular to the rotor shaft is not or only slightly dependent on the axial forces.
  • Another advantage of providing a sleeve surrounding the rolling bearing is that the bore in the pump housing without the formation of a step is possible. It is therefore a simple through hole. Furthermore, the housing surface against which the rolling elements that enable the radial movement can be manufactured with a low tolerance. Furthermore, there is the advantage that the housing surface can have a larger planing impact tolerance. This is due, in particular, to the fact that the balls of the axial bearing are arranged on a larger diameter than the balls arranged on the end face of a bearing outer ring, as described in EP 1 618 308. If the angle deviation is the same, the runout can be greater than the dimension in mm.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a first preferred embodiment
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a second preferred embodiment of the bearing assembly according to the invention.
  • a rotor shaft 10 of a vacuum pump such as a turbomolecular pump carries a rotor, not shown.
  • the rotor shaft 10 is mounted in a pump housing 12 via the particular lower bearing assembly 14.
  • Another designed for example as a magnetic bearing upper bearing assembly is disposed above or on the other side of the rotor.
  • the illustrated bearing assembly 14 is usually arranged on the pressure side with respect to the rotor.
  • the bearing assembly 14 has a designed as a ball bearing in the illustrated embodiment roller bearing 16 with an arranged on the shaft 10 inner ring 18 and an outer ring 20.
  • the outer ring 20 is not disposed directly in the housing 10, but supported by a sleeve 22.
  • the sleeve 22 is Z-shaped in cross-section and has a radially extending collar 24.
  • the collar extends radially outward relative to the substantially cylindrically shaped inner sleeve section and is of annular design.
  • the rolling elements 28 are preferably arranged in a holding element 32 designed corresponding to a cage, so that the position of the individual rolling elements is clearly defined.
  • annular disc 34 can be arranged in the housing 12.
  • the rolling elements 28 are not on an immediate housing surface, but on a formed by the disc 34 housing surface 36 at.
  • the sleeve 22 has a retaining collar 38. This is also annular and has radially inward, so that the outer ring 20 is clearly defined in its relative position to the sleeve 22.
  • a damping element 40 such as an O-ring is arranged between the sleeve 22 and the pump housing 12.
  • the damping element 40 surrounds the sleeve 22 annularly and is preferably arranged in a groove 42 of the housing 12.
  • the essential difference of this embodiment is that the bearing assembly 14 in the axial direction, i. thus builds shorter in the longitudinal direction.
  • the sleeve 22 is formed such that the collar 24 is disposed axially within or adjacent to the rolling bearing 16.
  • the disk 36 which consists in particular of hardened material, is not provided.
  • the disc 36 could also be omitted in the embodiment shown in Figure 1 with appropriate choice of material of the pump housing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

Vakuumpumpe
Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe.
Vakuumpumpen wie beispielsweise Turbomolekularpumpen weisen in einem Pumpengehäuse eine ein Pumpelement wie einen Rotor tragende Rotorwelle auf. Insbesondere bei Turbomolekularpumpen werden die Rotorwellen mit hohen Drehzahlen von beispielsweise 60 000/Min betrieben. Die Rotorwelle ist über zwei Lageranordnungen gelagert. Die Lageranordnungen weisen hierbei jeweils einen Magnet- oder Wälzlager auf. Bei derartigen schnell drehenden Rotorwellen besteht an die Lageranordnungen die Forderung einer hohen Steifigkeit in axialer Richtung . Ferner besteht die Forderung, dass eine der beiden Lageranordnungen eine senkrecht zur Rotorlängsachse, d.h. in radiale Richtung weisende Beweglichkeit aufweist. Üblicherweise wird diese radiale Beweglichkeit bei dem druckseitigen Lager realisiert. Bei dieser Lageranordnung handelt es sich bei vertikal angeordneten Rotorwellen üblicherweise um die untere Lageranordnung.
Beispielsweise aus EP 2 126 365 ist das Vorsehen von Elastomerringen bekannt. Insbesondere aufgrund der geforderten axialen Steifigkeit treten aufgrund von Schubspannungen zwischen dem Lageraußenring und den angrenzenden Bauteilen verhältnismäßig große radial wirkende Kräfte auf. Derartige radiale Kräfte wirken sich negativ aus. Aus EP 1 618 308 ist ferner eine Vakuumpumpe mit einer über zwei Lageranordnungen gelagerten Rotorwelle bekannt. Die in EP 1 618 308 beschriebene Lageranordnung weist ein die Welle lagerndes Wälzlager auf. Der Außenring des Kugellagers ist von einem Elastomerring umgeben. Der Elastomerring ist in einer ringförmigen Nut des Gehäuses angeordnet. Zusätzlich zu dem eine radiale Bewegung des Wälzlagers ermöglichenden Elastomerring ist ein Axiallager vorgesehen. Die Kugeln des Axiallagers sind axial zu dem äußeren Lagerring angeordnet. Die Kugeln dieses Lagers sind zwischen der senkrecht zur Wellenlängsachse verlaufenden Fläche des äußeren Lagerrings und einer ebenfalls senkrecht zur Längsachse der Rotorwelle verlaufenden Fläche des Gehäuses angeordnet. Durch diese Lager erfolgt somit eine axiale Abstützung des äußeren Lagerrings, wobei gleichzeitig eine radiale Bewegung des äußeren Lagerrings und somit des gesamten Wälzlagers möglich ist. Das in EP 1 618 308 beschriebene Vorsehen einer axialen Abstützung am äußeren Lagerring des Wälzlagers weist den Nachteil auf, dass der Kugeldurchmesser für die erfolgende axiale Abstützung aufgrund der Breite der Stirnfläche des Außenrings des Wälzlagers beschränkt ist. Ferner kann der Sitz des axialen Kugellagers bei der Montage nicht mehr kontrolliert werden. Des Weiteren ist die erforderliche gestufte Bohrung sowie der erforderliche Freistich im Gehäuse schwer zu bearbeiten und zu messen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe zu schaffen, deren Rotorwelle bei hoher axialer Steifigkeit in zumindest einer die Rotorwelle lagernden Lageranordnung eine leichte und reibungsarme radiale Beweglichkeit ermöglicht ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, bei der es sich insbesondere um eine Turbomolekularpumpe handelt, weist ein üblicherweise aus mehreren Teilen bestehendes Pumpengehäuse auf. In dem Pumpengehäuse ist eine Rotorwelle mittels zwei Lageranordnungen gelagert. Die Rotorwelle trägt ein Pumpelement wie einen Rotor. Zumindest eine der beiden Lageranordnungen weist ein Wälzlager auf. Bei dieser Lageranordnung handelt es sich vorzugsweise um die druckseitige Lageranordnung . Diese ist bei vertikal angeordneter Rotorwelle üblicherweise die untere Lageranordnung . Die saugseitige, bei vertikaler Rotorwelle üblicherweise obere Lageranordnung kann ebenfalls ein Wälzlager aufweisen. Bevorzugt ist es, dass das saugseitige Lager ein Magnetlager aufweist.
Die das Wälzlager aufweisende Lageranordnung weist vorzugsweise eine Hülse auf, die das Wälzlager zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgibt. Die Hülse ist derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass eine radiale Verschiebung des Wälzlagers möglich ist. Dies ist durch das Vorsehen von Wälzkörpern, insbesondere Kugeln möglich. Aufgrund des Vorsehens von Wälzkörpern wie Kugeln zur Realisierung einer radialen Beweglichkeit in Verbindung mit einer das Wälzlager umgebenden Hülse, sind die Wälzkörper dieses Lagers auf einem relativ großen Radius angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Rückstellmoment bei, außer mittig oder schräg zur Wellenachse eingeleiteten axialen Kräften größer ist. Hierdurch ist ein besseres Zurückstellen der Rotorwelle in die Ausgangslage bzw. die Optimallage verbessert.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt die Hülse einen Außenring des Wälzlagers. Insbesondere durch die Materialwahl und die Zuordnung der Hülse zu dem Außenring des Wälzlagers kann die Hülse selbst eine gewisse Dämpfungseigenschaft aufweisen und somit insbesondere eine Schwingungsübertragung kritischer Frequenzen auf die Rotorwelle vermeiden.
Ferner ist es möglich, die Hülse derart auszugestalten, dass die Hülse selbst den Außenring des Wälzlagers ausbildet. Der Vorteil einer derartigen Ausführungsform besteht darin, dass die Lageranordnung radial weniger Bauraum benötigt. Derartiger Bauraum könnte weiter dadurch reduziert werden, dass auch der Innenring des Wälzlagers entfällt und unmittelbar von der Oberfläche der Rotorwelle ausgebildet wird . Bei dieser radial sehr klein bauenden Lageranordnung sind die Wälzkörper des Wälzlagers somit unmittelbar zwischen der Rotorwelle und der Hülse angeordnet.
Um auch eine in axiale Richtung möglichst klein bauende Lageranordnung zu schaffen, ist es bevorzugt, dass die die Radialbewegung ermöglichenden Wälzkörper in axialer Richtung innerhalb des Wälzlagers angeordnet sind.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist die Hülse einen die Wälzkörper tragenden radialen Bund auf. Die Wälzkörper sind somit zwischen dem radial verlaufenden Bund der Hülse und einer Oberfläche des Pumpengehäuses oder eines mit dem Pumpengehäuse verbundenen Bauteils angeordnet. Hierdurch ist auf erfindungsgemäß einfache Weise eine radiale Bewegung der zumeist unteren Lageranordnung und somit eine Art Pendelbewegung der Rotorwelle ermöglicht.
Vorzugsweise ist eine Oberfläche des Bundes parallel zu einer Gehäusefläche des Pumpgehäuses. Aufgrund der relativ geringen radialen Bewegung können die beiden Oberflächen plan ausgebildet sein. Da von der Rotorwelle eine Art Pendelbewegung ausgeführt wird, ist es bevorzugt zumindest eine der beiden einander gegenüberliegenden Oberfläche sphärisch auszubilden. Der Radius der Sphäre entspricht hierbei vorzugsweise dem Radius der Pendelbewegung.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Gehäusefläche, an der die Kugeln des Wälzlagers anliegen, von einer in das Pumpengehäuse eingesetzten, insbesondere gehärteten Scheibe, ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass durch die Kugeln keine Beschädigungen wie Eindrücke in dem Gehäuse hervorgerufen werden können. Aufgrund des Vorsehens einer insbesondere gehärteten Scheibe ist die Materialwahl des Gehäuses unabhängig von den Oberflächeneigenschaften. So kann auch ein verhältnismäßig weiches Gehäusematerial zur Ausbildung des Gehäuses gewählt werden.
Die eine Radial- bzw. Pendelbewegung der Rotorwelle ermöglichenden Wälzkörper werden vorzugsweise in einem Halteelement, ähnlich eines Käfigs angeordnet, so dass die Lage der Wälzkörper definiert ist.
Bei einer weiteren besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Hülse und dem Pumpengehäuse ein Dämpfungselement angeordnet. Das Dämpfungselement ist derart ausgebildet, dass es in unbelastetem Zustand die Lage der Lageranordnung definiert. Ferner dient das Dämpfungselement dazu, eine Radialbewegung der entsprechenden Lageranordnung zwar zu ermöglichen, jedoch zu dämpfen. Das Dämpfungselement umgibt die Hülse vorzugsweise vollständig . Insbesondere ist das Dämpfungselement ringförmig ausgebildet. Das Dämpfungselement kann hierbei teilweise in einer Ausnehmung des Pumpengehäuses angeordnet sein . Vorzugsweise ist die axiale Lage des Dämpfungselements derart gewählt, dass es im Wesentlichen auf Höhe der Wälzkörper des Wälzlagers angeordnet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Hülse einen radial nach innen weisenden Haltebund auf. An diesem Haltebund liegt in montiertem Zustand der Außenring des Wälzlagers an. Durch den Haltebund ist somit die Lage des Außenrings des Wälzlagers axial definiert. Insbesondere kann der Außenring des Wälzlagers mit der Hülse durch Einpressen verbunden sein.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Hülse somit einen radial nach innen weisenden, insbesondere ringförmig ausgebildeten Haltebund und einen radial nach außen weisenden, vorzugsweise ebenfalls ringförmig ausgebildeten Bund auf. Die bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltung der insbesondere unteren Lageranordnung ermöglicht ein Beaufschlagen mit Axialkraft, so dass die Rotorwelle mit hoher axialer Steifigkeit in dem Pumpengehäuse positioniert ist. In einer Richtung senkrecht zur Wellenachse bzw. in radialer Richtung ist die Lageranordnung und somit die Rotorwelle leicht und reibungsarm beweglich. Eine Kraft, die benötigt wird die Lageranordnung senkrecht zur Rotorwelle zu bewegen, ist nicht oder nur geringfügig von den axialen Kräften abhängig.
Ein weiterer Vorteil des Vorsehens einer das Wälzlager umgebenden Hülse besteht darin, dass die Bohrung in dem Pumpengehäuse ohne Ausbildung einer Stufe möglich ist. Es handelt sich somit um eine einfache Durchgangsbohrung . Ferner kann die Gehäusefläche, an der die die Radialbewegung ermöglichenden Wälzkörper anliegen, mit geringer Toleranz gefertigt werden. Des Weiteren besteht der Vorteil, dass die Gehäusefläche eine größere Planschlagtoleranz aufweisen kann. Dies liegt insbesondere darin begründet, dass die Kugeln des Axiallagers auf einem größeren Durchmesser angeordnet sind, als die auf der Stirnseite eines Lageraußenrings angeordneten Kugeln wie in EP 1 618 308 beschrieben. Bei gleicher Winkelabweichung kann der Planschlag als Maß in mm größer sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lageranordnung und
Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lageranordnung . Eine Rotorwelle 10 einer Vakuumpumpe wie eine Turbomolekularpumpe trägt einen nicht dargestellten Rotor. Die Rotorwelle 10 ist in einem Pumpengehäuse 12 über die insbesondere untere Lageranordnung 14 gelagert. Eine weitere beispielsweise als Magnetlager ausgebildete obere Lageranordnung ist oberhalb bzw. auf der anderen Seite des Rotors angeordnet. Die dargestellte Lageranordnung 14 ist üblicherweise bezogen auf den Rotor druckseitig angeordnet.
Die Lageranordnung 14 weist ein im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugellager ausgebildetes Wälzlager 16 mit einem auf der Welle 10 angeordneten Innenring 18 und einem Außenring 20 auf. Der Außenring 20 ist nicht unmittelbar in dem Gehäuse 10 angeordnet, sondern von einer Hülse 22 getragen.
Die Hülse 22 ist im Querschnitt Z-förmig und weist einen radial verlaufenden Bund 24 auf. Der Bund verläuft bezogen auf den im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten inneren Hülsenabschnitt radial nach außen und ist ringförmig ausgebildet. Zwischen einer Oberfläche 26 des Bundes 24 und dem Gehäuse 12 sind mehrere am Umfang verteilt angeordnete Wälzkörper 28 vorgesehen. Aufgrund des Vorsehens der Wälzkörpers 28 ist ein radiales Bewegen oder Pendeln der Rotorwelle 10, wie durch den Pfeil 30 angedeutet, möglich.
Die Wälzkörper 28 sind vorzugsweise in einem entsprechend eines Käfigs ausgebildeten Halteelement 32 angeordnet, so dass die Lage der einzelnen Wälzkörper klar definiert ist.
In dem Gehäuse 12 kann eine ringförmige Scheibe 34 angeordnet werden. Hierdurch liegen die Wälzkörper 28 nicht an einer unmittelbaren Gehäusefläche, sondern an einer durch die Scheibe 34 ausgebildeten Gehäusefläche 36 an. Ferner weist die Hülse 22 einen Haltebund 38 auf. Dieser ist ebenfalls ringförmig ausgebildet und weist radial nach innen, so dass der Außenring 20 in seiner relativen Lage zu der Hülse 22 klar definiert ist.
Zur Dämpfung der Radialbewegung ist zwischen der Hülse 22 und dem Pumpengehäuse 12 ein Dämpfungselement 40 wie ein O-Ring angeordnet. Das Dämpfungselement 40 umgibt die Hülse 22 ringförmig und ist vorzugsweise in einer Nut 42 des Gehäuses 12 angeordnet.
Bei der weiteren in Figur 2 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind ähnliche und identische Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Lageranordnung 14 in axialer Richtung, d.h. somit in Längsrichtung kürzer baut. Hierzu ist die Hülse 22 derart ausgebildet, dass der Bund 24 axial innerhalb bzw. neben dem Wälzlager 16 angeordnet ist.
In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner die insbesondere aus gehärtetem Material bestehende Scheibe 36 nicht vorgesehen. Selbstverständlich könnte die Scheibe 36 auch bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform bei entsprechender Materialwahl des Pumpengehäuses entfallen.

Claims

Ansprüche
1. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, mit einer in einem Pumpengehäuse (12) angeordneten von zwei Lageranordnungen (14) gelagerten Rotorwelle (10), wobei eine der Lageranordnungen (14) ein Wälzlager (16) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Wälzlager (16) von einer Hülse (22) umgeben ist, die in dem Pumpengehäuse (12) über eine radiale Verschiebung des Wälzlagers (16) ermöglichende Wälzkörper (28) angeordnet ist.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) einen Außenring (20) des Wälzlagers (16) trägt oder den Außenring des Wälzlagers ausbildet.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) einen die Wälzkörper (28) tragenden radialen Bund (24) aufweist.
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite (26) des Bundes (24) parallel zu einer Gehäusefläche (36) ist.
5. Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusefläche (36) durch einen in das Pumpgehäuse (12) eingesetzte, insbesondere gehärtete Scheibe (34) ausgebildet ist.
6. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hülse (22) und dem Pumpengehäuse (12) ein Dämpfungselement (40) angeordnet ist.
7. Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (40) die Hülse (22) umgibt und vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist.
8. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein die Lage der Wälzkörper (28) definierendes Halteelement (32).
9. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) einen radial nach innen weisenden am Außenring (20) des Wälzlagers (16) anliegenden Haltebund aufweist.
10. Vakuumpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebund (38) und der die Wälzkörper (28) tragende Bund (24) zueinander axial versetzt sind .
11. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (28) axial innerhalb des Wälzlagers (16) angeordnet sind.
PCT/EP2013/064891 2012-08-09 2013-07-15 Vakuumpumpe Ceased WO2014023519A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202012007700U DE202012007700U1 (de) 2012-08-09 2012-08-09 Vakuumpumpe
DE202012007700.7 2012-08-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014023519A1 true WO2014023519A1 (de) 2014-02-13

Family

ID=48790469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/064891 Ceased WO2014023519A1 (de) 2012-08-09 2013-07-15 Vakuumpumpe

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE202012007700U1 (de)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013002018U1 (de) * 2013-03-01 2014-06-02 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
FR3042215B1 (fr) * 2015-10-13 2019-09-13 Safran Aircraft Engines Structure pour turbomachine comportant des moyens de retention axiale de bague exterieure de palier de roulement
CN108167219B (zh) * 2017-11-21 2020-04-10 上海裕达实业有限公司 一种脂润滑分子泵的高速轴系结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115625U (de) * 1987-01-22 1988-07-26
JPH0683989U (ja) * 1993-05-06 1994-12-02 三菱重工業株式会社 真空ポンプ
JP2000074080A (ja) * 1998-08-26 2000-03-07 Ntn Corp 真空ポンプ
EP1618308A1 (de) 2003-04-29 2006-01-25 The BOC Group plc Vakuumpumpe
EP2126365A1 (de) 2007-01-29 2009-12-02 Edwards Limited Vakuumpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115625U (de) * 1987-01-22 1988-07-26
JPH0683989U (ja) * 1993-05-06 1994-12-02 三菱重工業株式会社 真空ポンプ
JP2000074080A (ja) * 1998-08-26 2000-03-07 Ntn Corp 真空ポンプ
EP1618308A1 (de) 2003-04-29 2006-01-25 The BOC Group plc Vakuumpumpe
EP2126365A1 (de) 2007-01-29 2009-12-02 Edwards Limited Vakuumpumpe

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