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Dokumentenidentifikation DE60212301T2 02.11.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001314891
Titel Vakuumpumpe
Anmelder BOC Edwards Japan Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takaminie, Masayoshi, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Maejima, Yasushi, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Kawanishi, Shinji, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Sakaguchi, Yoshiyuki, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Okudera, Satoshi, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Kabata, Kenji, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP;
Inayoshi, Yutaka, Narashino-shi, Chiba 275-0004, JP
Vertreter Weickmann & Weickmann, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60212301
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.11.2002
EP-Aktenzeichen 022576458
EP-Offenlegungsdatum 28.05.2003
EP date of grant 14.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.11.2006
IPC-Hauptklasse F04D 19/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F04D 29/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F04D 29/58(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Vakuumpumpen, die in Vorrichtungen zur Herstellung von Halbleitern verwendet werden, und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Struktur einer Vakuumpumpe zum Auswuchten eines rotierenden Körpers der Vakuumpumpe.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einem Verfahren, wie dem Trockenätzen, der chemischen Dampfabscheidung (CVD) oder dergleichen, das in einer Hochvakuum-Prozesskammer in einem Halbleiterherstellungsschritt ausgeführt wird, wird eine Vakuumpumpe, wie eine Turbomolekularpumpe, zur Erzeugung eines Hochvakuums in der Prozesskammer durch Ableiten von Gas aus der Prozesskammer verwendet.

Ein rotierender Körper einer solchen Turbomolekularpumpe ist für gewöhnlich aus einer Aluminiumlegierung gebildet. In der Turbomolekularpumpe, die unter schweren Bedingungen verwendet wird, die zum Beispiel einem korrosiven Gas wie gasförmigem Chlor oder einem Fluorsulfidgas ausgesetzt ist, hat der rotierende Körper aus einer Aluminiumlegierung einen korrosionsbeständigen Film an seiner Oberfläche, der zum Beispiel durch nicht elektrolytisches Plattieren, wie Nickel-Phosphor-Legierungsplattieren oder dergleichen, aufgetragen wird.

Die zuvor beschriebene Turbomolekularpumpe ist zum Auswuchten des rotierenden Körpers, der bei hoher Geschwindigkeit dreht, während des Montagevorgangs notwendig. Eine herkömmliche Methode einer Feinauswuchtung wird durch Ausschneiden eines Teils der äußeren oder inneren Umfangsfläche des rotierenden Körpers mit einem Bohrer oder Leutor ausgeführt, so dass die Masse des rotierenden Körpers verändert wird.

Da gemäß einer herkömmlichen Methode zum Auswuchten, bei der ein Teil der Oberfläche der rotierenden Körpers ausgeschnitten wird, ein Bohrer oder Leutor einen Teil des korrosionsbeständigen Films ausschneidet, der auf die Oberfläche des rotierenden Körpers aufgetragen ist, wird der entsprechende Teil der Aluminiumlegierung unter dem korrosionsbeständigen Film zur Außenseite freigelegt und somit einer Korrosion ausgesetzt. Ein Spannungskorrosionsbruch des ausgeschnittenen Teils des rotierenden Körpers, der durch die Korrosion verursacht wird, entwickelt sich während der Hochgeschwindigkeitsrotation des rotierenden Körpers, und führt schließlich im schlimmsten Fall zum Bruch des rotierenden Körpers.

Eine alternative Möglichkeit einer Feinauswuchtung des rotierenden Körpers wird dadurch erreicht, dass, anstatt einen Teil des rotierenden Körpers auszuschneiden, eine Masse, wie ein Gewicht, an der Oberfläche des rotierenden Körpers mit einem darauf befindlichen korrosionsbeständigen Film angebracht wird, so dass die Masse des rotierenden Körpers verändert wird, während eine Korrosion des rotierenden Körpers verhindert wird. Bei der obengenannten Methode zur Auswuchtung durch Anbringen einer Masse fällt jedoch die Masse aufgrund der Zentrifugalkraft des rotierenden Körpers während der Rotation bei hoher Geschwindigkeit häufig von der Oberfläche des rotierenden Körpers ab, wodurch es schwierig ist, den ausgewuchteten Zustand des rotierenden Körpers für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Daher wird die vorangehende alternative Methode zur Auswuchtung selten verwendet. Ferner offenbart das Dokument US-A-5536148 eine Vakuumpumpe mit allen Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor beschriebenen Probleme entwickelt. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuumpumpe bereitzustellen, in der ein Bruch eines Rotationskörpers aufgrund einer Korrosion vermieden werden kann, und dessen ausgewuchteter Zustand für einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Vakuumpumpe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:

ein Pumpengehäuse, das eine Gasansaugöffnung an seiner oberen Oberfläche bildet;

eine Rotorwelle, die drehbar in dem Pumpengehäuse gehalten wird;

einen Rotor, der mit einem korrosionsbeständigen Film beschichtet ist, der durch nichtelektrolytische Plattierung auf die innere und äußere Umfangsfläche des Rotors aufgetragen ist;

eine Mehrzahl von Rotorschaufeln, die in dem Pumpengehäuse aufgenommen sind und integral mit einer äußeren Umfangsfläche des Rotors gebildet sind;

eine Mehrzahl von Statorschaufeln, die in dem Pumpengehäuse derart befestigt sind, dass die Rotorschaufeln und die Statorschaufeln abwechselnd positioniert und angeordnet sind;

einen Antriebsmotor zum Drehen der Rotorwelle;

ein Massenzugabemittel zum Korrigieren eines Ungleichgewichts des Rotors, das teilweise an einer inneren Umfangsfläche des Rotors angeordnet ist, wobei die Anordnung derart ist, dass das Massenzugabemittel aufgrund der Zentrifugalkraft des Rotors, während dieser bei hoher Geschwindigkeit rotiert, zu der inneren Umfangsfläche des Rotors gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenzugabemittel aus einem wärme- und korrosionsbeständigen Haftmittel oder einer derartigen Beschichtung gebildet ist.

Ebenso umfasst eine Vakuumpumpe gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung:

ein Pumpengehäuse, das eine Gasansaugöffnung an seiner oberen Oberfläche bildet;

eine Rotorwelle, die drehbar in dem Pumpengehäuse gehalten wird;

einen Rotor, der mit einem korrosionsbeständigen Film beschichtet ist, der durch nichtelektrolytische Plattierung auf die innere und äußere Umfangsfläche des Rotors aufgetragen ist;

eine Mehrzahl von Rotorschaufeln, die in dem Pumpengehäuse aufgenommen sind und integral mit einer äußeren Umfangsfläche des Rotors gebildet sind;

eine Mehrzahl von Statorschaufeln, die in dem Pumpengehäuse derart befestigt sind, dass die Rotorschaufeln und die Statorschaufeln abwechselnd positioniert und angeordnet sind;

einen Antriebsmotor zum Drehen der Rotorwelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst:

eine korrosionsbeständige Unterlegscheibe für eine Schraube zum Befestigen des Rotors an der Rotorwelle, die integral mit einer äußeren Umfangsfläche der Rotorwelle gebildet ist, und

ein korrosionsbeständiges Massenzugabemittel zum Korrigieren eines Ungleichgewichts des Rotors, das durch Befestigen mindestens eines Gewichts, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Schraube, einem Keil und einer Hülse, an der ringförmigen Oberfläche der Unterlegscheibe gebildet ist.

Das Haftmittel mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit ist vorzugsweise ein synthetisches Harzhaftmittel, das aus einem Harz besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Expoxidharz, einem Silikonharz, einem Polyamidharz und einem Polyimidharz.

Das Haftmittel mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit enthält ein rostfreies Stahlpulver oder keramische Fasern, die aus einem Metalloxid, wie einem Aluminiumoxid (Al2O3), einem Siliziumoxid (SiO2) und einem Chromiumoxid (Cr2O3) bestehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Beschichtung mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit aus einem Alkydharz bestehen.

Zusätzlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Massenzugabemittel vorzugsweise in die Rille so eingefüllt, dass es mit der inneren Umfangsfläche des Rotors bündig abschließt.

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Gasabzugsloch in die axiale Mitte des Gewichts gebohrt sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Schnittansicht im Aufriss, die eine Struktur der Vakuumpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht im Aufriss, die einen Rotor zeigt, der in 1 dargestellt ist;

3 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht im Aufriss, die einen Rotor zeigt, der in 1 dargestellt ist, zur Darstellung einer Modifizierung des Massezugabemittels;

4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht im Aufriss des Rotors zur Darstellung einer weiteren Modifizierung des Massezugabemittels; und

5 ist eine Draufsicht auf den Rotor, betrachtet vom Pfeil A, der in 4 eingezeichnet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Vakuumpumpen gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine Schnittansicht im Aufriss einer Struktur der ersten Ausführungsform der Vakuumpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in 1 dargestellt ist, hat eine Vakuumpumpe P gemäß der ersten Ausführungsform zwei Hauptteile, das heißt, ein Pumpengehäuse 1, das aus einem zylindrischen Abschnitt 1-1 und einer Basis 1-2 besteht, die an dessen unterem Ende angebracht und befestigt ist, und einen Pumpenmechanismusabschnitt, der in dem Pumpengehäuse 1 aufgenommen ist.

Das Pumpengehäuse 1 hat eine Öffnung in seiner oberen Oberfläche, die als Gasansaugöffnung 2 dient, an der ein Vakuumgefäß (nicht dargestellt), wie eine Prozesskammer, durch Schrauben befestigt ist, und ein Abgasrohr, das als Gasabzug 3 dient, an einem unteren Abschnitt des Pumpengehäuses 1.

Der Boden des Pumpengehäuses 1 ist mit der Bodenendplatte 1-3 bedeckt, und eine Statorsäule 4 ist so bereitgestellt, dass sie von dem mittleren Teil der Bodenendplatte 1-3 in dem Pumpengehäuse 1 hochragt, und an der Basis 1-2 durch Schrauben hochstehend befestigt ist.

Die Rotorsäule 4 hat eine Rotorwelle 5, die durch beide Endflächen der Rotorsäule 4 geht, und radiale Elektromagneten 6-1 und axiale Elektromagneten 6-2, die als Magnetlager dienen. Die Rotorwelle 5 wird von den radialen und axialen Elektromagneten 6-1 und 6-2 drehbar in der radialen beziehungsweise axialen Richtung gehalten. Die Rotorsäule 4 hat auch Kugellager 7, auf welchen ein trockenes Schmiermittel aufgetragen ist, wobei das Kugellager 7 die Rotorwelle 5 trägt und verhindert, dass die Rotorwelle 5 mit den Elektromagneten 6-1 und 6-2 im Falle eines Stromversagens der obengenannten Elektromagneten in Kontakt gelangt. Die Kugellager 7 kommen mit der Rotorwelle 5 während des normalen Betriebs nicht in Kontakt.

Ein zylindrischer Rotor 8, der aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen besteht, ist in dem Pumpengehäuse 1 bereitgestellt. Ein korrosionsbeständiger Film, der eine Dicke von etwa 20 &mgr;m aufweist, wird durch nicht elektrolytische Plattierung, wie eine Nickel-Phosphor-Legierungsplattierung oder dergleichen, an der Oberfläche des Rotors 8 aufgetragen. Der Rotor 8 ist so angeordnet, dass er die Statorsäule 4 umgibt, und an der Rotorwelle 5 mit Schrauben befestigt. Ebenso erstreckt sich der oberste Abschnitt des Rotors 8 in die Nähe der Gasansaugöffnung 2.

Ein Antriebsmotor 9, wie ein Hochfrequenzmotor, ist zwischen der Rotorwelle 5 und der Statorsäule 4 angeordnet und auch an dem mittleren Teil der Rotorwelle 5, so dass der Antriebsmotor 9 die Rotorwelle 5 und den Rotor 8 zur Rotation bei hoher Geschwindigkeit antreibt.

Der Pumpenmechanismusabschnitt der ersten Ausführungsform der Vakuumpumpe P gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Pumpengehäuse 1 aufgenommen und verwendet einen kombinierten Pumpenmechanismus, der aus einer oberen Hälfte als Turbomolekularpumpen-Mechanismusabschnitt PA und einer unteren Hälfte als Rillenpumpen-Mechanismusabschnitt PB besteht, die beide in dem Raum zwischen der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses 1 und der äußeren Umfangsfläche des Rotors 8 angeordnet sind.

Der Turbomolekularpumpen-Mechanismusabschnitt PA besteht aus Rotorschaufeln 10, die bei hoher Geschwindigkeit rotieren, und feststehenden, fixierten Statorschaufeln 11.

Insbesondere sind eine Mehrzahl von Rotorschaufeln 10 integral an einer äußeren Umfangsfläche der oberen Hälfte des Rotors 8 in einer Richtung entlang der Rotationsachse L des Rotors 8 angeordnet, beginnend am obersten Abschnitt des Rotors 8 nahe der Gasansaugöffnung 2. Ebenso ist die Mehrzahl von Statorschaufeln 11 an der inneren Umfangsfläche der oberen Hälfte des Pumpengehäuses 1 über mehrere Abstandshalter 12 derart angeordnet, dass die Rotorschaufeln 10 und die Statorschaufeln 11 abwechselnd in einer Richtung entlang der Rotationsachse L positioniert und angeordnet sind.

Andererseits besteht der Rillenpumpen-Mechanismusabschnitt PB aus einer äußeren Umfangsfläche 8a des Rotors 8, der bei hoher Geschwindigkeit rotiert, und einer Mehrzahl feststehende Gewinderillen 13.

Insbesondere ist die äußere Umfangsfläche der unteren Hälfte des Rotors 8 die ebene äußere Umfangsfläche 8a. Ein zylindrischer, mit Gewinde versehender Stator 14 ist an der inneren Oberfläche der unteren Hälfte des Pumpengehäuses 1 angeordnet. Ebenso ist der mit Gewinde versehene Stator 14 der äußeren Umfangsfläche 8a über einen kleinen Spalt zugewandt und in ihn sind die Gewinderillen 13 geschnitten.

Als Alternative können die Gewinderillen 13 an der äußeren Umfangsfläche der unteren Hälfte des Rotors 8 geschnitten sein, und die äußere, dem Rotor 8 zugewandte Oberfläche des mit Gewinde versehenen Stators 14, der an der inneren Umfangsfläche des Pumpengehäuses 1 angeordnet ist, kann als ebene zylindrische Oberfläche gebildet sein.

Die Vakuumpumpe P gemäß der ersten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass durch Aufbringen eines Haftmittels oder einer Beschichtung mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit ein Massezugabemittel 15 an einer inneren Umfangsfläche 8b der unteren Hälfte des Rotors 8 bereitgestellt wird, der aus einem Aluminiumauftrag oder dergleichen besteht, an dessen Oberfläche ein korrosionsbeständiger Film gebildet ist.

Wie in 2 dargestellt ist, wird durch Auftragen eines synthetischen Harzhaftmittels 15a, wie eines Epoxidharzes, eines Silikonharzes, eines Polyamidharzes, oder eines Polyimidharzes, mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit an der inneren Umfangsfläche 8b des Rotors 8, so dass es eine Dicke von etwa 2 bis 10 &mgr;m hat, und durch Härten des aufgetragenen synthetischen Harzhaftmittels 15a bei Raumtemperatur oder durch Wärme, eine Masse, die als Massezugabemittel 15 dient, an der inneren Umfangsfläche 8b des Rotors 8 hinzugefügt. Somit kann das Feinauswuchten des rotierenden Körpers, der aus der Rotorwelle 5, dem Rotor 8 und den Rotorschaufeln 10 besteht, ausgeführt werden.

Das vorangehende Haftmittel 15a mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit kann ein rostfreies Stahlpulver oder keramische Fasern enthalten, die aus einem Metalloxid, wie einem Aluminiumoxid (Al2O3), einem Silikonoxid (SiO2) und einem Chromoxid (Cr2O3), als Metallpulver mit einer höheren Dichte als das Haftmittel bestehen.

Wenn das Haftmittel 15a eines der obengenannten Metallpulver enthält, werden Partikel vorzugsweise so pulverisiert, dass sie einen Durchmesser von 10 &mgr;m oder weniger haben. Wenn die Partikel einen größeren Durchmesser als 10 &mgr;m haben, wird das Metallpulver in einem Lösemittel ausgefällt, wodurch das Metallpulver und das Haftmittel schwer gleichförmig zu kneten sind. Wenn im Gegensatz dazu die Partikel einen Durchmesser gleich oder kleiner als 10 &mgr;m haben, bleibt das Metallpulver in dem Lösemittel gelöst, und somit können das Metallpulver und das Haftmittel gleichförmig geknetet werden.

Anstelle des obengenannten synthetischen Harzhaftmittels 15a kann eine Beschichtung, die aus einem Alkydharz oder dergleichen besteht, und die Wärme- und Korrosionsbeständigkeit aufweist, aufgetragen werden.

Da das synthetische Harzhaftmittel 15a, wie zuvor beschrieben, auf der inneren Umfangsfläche 8b des Rotors 8 aufgetragen wird, wird das Haftmittel 15a aufgrund der Zentrifugalkraft des Rotors 8 während der Rotation bei hoher Geschwindigkeit zu den Rotorschaufeln 10 gepresst. Dadurch erfordert das Haftmittel 15a keine starke Bindungskraft und fällt nicht durch die Zentrifugalkraft von der inneren Umfangsfläche 8b ab.

Da ein Spülgas (ein inaktives Gas) in den Innenraum des Rotors 8 gefüllt ist, wo das synthetische Harzhaftmittel 15a aufgetragen ist, und das synthetische Harzhaftmittel 15a daher kaum durch das Abgas beeinflusst wird, wird auch das Haftmittel 15a nicht durch ein korrosives Gas, wie gasförmiges Chlor, oder ein Fluorsulfidgas korrodiert.

Folglich kann in der Vakuumpumpe P mit der zuvor beschriebenen Struktur verhindert werden, dass der Rotor 8 aufgrund einer Korrosion bricht, die durch ein korrosives Gas verursacht wird, und es kann auch der ausgewuchtete Zustand des rotierenden Körpers über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.

Anschließend wird die zweite Ausführungsform der Vakuumpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.

Die Grundstruktur einer Vakuumpumpe ist dieselbe wie jene der Pumpe, die in 1 dargestellt ist. Daher wird die gesamte Erklärung unterlassen und dieselben Bezugszeichen und Symbole werden zur Bezeichnung derselben Komponente in der Beschreibung verwendet.

Die zweite Ausführungsform der Vakuumpumpe P gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass, als Modifizierung des zuvor beschriebenen Massezugabemittels 15 zum Auswuchten des rotierenden Körpers das Massezugabemittel 15 in einer Rille bereitgestellt ist, die an der inneren Umfangsfläche 8b des Rotors 8 gebildet ist, wie in 3 dargestellt ist.

Insbesondere wird eine schwalbenschwanzförmige Rille 15b, die in 3 dargestellt ist, durch Ausschneiden der inneren Umfangsfläche 8b mit einem Bohrer oder Leutor gebildet, und ein Haftmittel 15a mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit wird in die schwalbenschwanzförmige Rille 15b gefüllt, so dass es mit der inneren Umfangsfläche 8b bündig abschließt.

Auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform ist das Haftmittel 15a, das in die schwalbenschwanzförmige Rille 15b gefüllt wird, ein synthetisches Harzhaftmittel, das Wärme- und Korrosionsbeständigkeit hat und aus einem Epoxidharz, einem Silikonharz, einem Polyamidharz, einem Polyimidharz oder dergleichen besteht, oder eine Beschichtung, die Wärme- und Korrosionsbeständigkeit hat und aus einem Alkydharz oder dergleichen besteht. Das synthetische Harzhaftmittel kann ein rostfreies Stahlpulver oder keramische Fasern enthalten, die aus einem Metalloxid, wie einem Aluminiumoxid (Al2O3), einem Siliziumoxid (SiO2) und einem Chromiumoxid (Cr2O3) bestehen.

Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann anstelle der vorangehenden schwalbenschwanzförmigen Rille 15b eine ringförmige Rille an der inneren Umfangsfläche 8b des Rotors 8 gebildet werden, und das vorrangehende Haftmittel 15a kann in die ringförmige Rille gefüllt werden.

In der Vakuumpumpe P mit der zuvor beschriebenen Struktur zum Auswuchten des rotierenden Körpers hat der Rotor 8 weder eine Unregelmäßigkeit noch einen Schnitt zum Auswuchten an der inneren Umfangsfläche 8b. Daher ist der Rotor 8 frei von einer Spannungskonzentration aufgrund der Rotation bei hoher Geschwindigkeit und hat somit eine verringerte maximale Spannung, was zu einem verminderten Risiko eines Bruchs des Rotors 8 führt.

Die dritte Ausführungsform der Vakuumpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.

Die Grundstruktur einer Vakuumpumpe ist dieselbe wie jene der Pumpe, die in 1 dargestellt ist. Daher wird die gesamte Erklärung unterlassen und dieselben Bezugszeichen und Symbole werden zur Bezeichnung derselben Komponente in der Beschreibung verwendet.

Die dritte Ausführungsform einer Vakuumpumpe P gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Modifizierung des zuvor beschriebenen Massezugabemittels 15 zum Auswuchten des rotierenden Körpers ein Gewicht, wie eine Schraube 15, an der inneren Umfangsfläche einer Unterlegscheibe 16a bereitgestellt ist, die für Schrauben 16 verwendet wird, die den Rotor 8 an der Rotorwelle 5 befestigen, wie in 4 dargestellt ist.

Insbesondere besteht die Unterlegscheibe 16a, die für die Schraube 16 verwendet wird, aus rostfreiem Stahl mit einem größeren spezifischen Gewicht als jenes einer Aluminiumlegierung, und hat eine ausgezeichnete Festigkeit gegen die Zentrifugalkraft. Wie in 5 dargestellt ist, ist die Ringunterlegscheibe 16a integral mit einer äußeren Umfangsfläche der Rotorwelle 5 gebildet, hat mehrere Schraubenlöcher 15d, die einen Durchmesser von etwa 3 bis 5 mm haben, die in der inneren Umfangsfläche der Unterlegscheibe 16a in alle Richtungen ausgebildet sind. Ein Massezugabemittel 15 wird durch Befestigen der Schrauben 15c, die aus einem Schwermetall bestehen, das ein Wolframcarbid oder dergleichen enthält und ein großes spezifisches Gewicht hat, in den Schraubenlöchern 15d erreicht.

Das Massezugabemittel 15 kann durch Verwendung von Keilen oder Hülsen als Gewichte anstelle der vorangehenden Schrauben 15c erreicht werden.

Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, kann das Gewicht eine kleine Perforation in seiner axialen Mitte haben, so dass es als Gasabzugsloch dient.

In der Vakuumpumpe P mit der zuvor beschriebenen Struktur der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung können die Gewichte mit größeren spezifischen Gewichten, wie Schrauben, Keile, Hülsen oder dergleichen, als Massezugabemittel 15 zum Auswuchten des rotierenden Körpers näher bei der axialen Mitte der Rotorwelle 5 angeordnet werden. Dadurch kann ein Auswuchten des rotierenden Körpers effektiv ausgeführt werden.

Da zusätzlich die Unterlegscheibe 16a, die für die Schrauben 16 verwendet wird, aus einem rostfreien Stahl besteht, hat die Unterlegscheibe 16a eine Korrosionsbeständigkeit gegen ein korrosives Gas, wie ein gasförmiges Chlor, ein Fluorsulfidgas oder dergleichen. Selbst wenn daher die Unterlegscheibe 16a Löcher zur Befestigung der vorangehenden Gewichte, wie Schrauben, Keile oder Hülsen oder dergleichen, darin aufweist, ist die Unterlegscheibe 16a frei von Korrosion, die in den Löchern verursacht wird. Daher verhindert die Vakuumpumpe P, dass der Rotor 8 aufgrund der Korrosion bricht, und hält auch den ausgewuchteten Zustand des rotierenden Körpers für einen langen Zeitraum aufrecht.

Wie zuvor beschrieben, wird in der Vakuumpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung das Massezugabemittel zum Auswuchten des rotierenden Körpers durch Auftragen eines Haftmittels oder einer Beschichtung mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit an der inneren Umfangsfläche des Rotors oder durch integrales Bilden der Unterlegscheibe aus rostfreiem Stahl mit der Rotorwelle erreicht, wobei die Unterlegscheibe für die Schrauben zur Befestigung der Rotorwelle an dem Rotor verwendet wird, und auch durch Befestigen der Gewichte in dem ringförmigen Teil der Unterlegscheibe. Mit dieser Struktur verhindert die Vakuumpumpe, dass der Rotor aufgrund einer Korrosion bricht und hält effektiv den ausgewuchteten Zustand des rotierenden Körpers über einen langen Zeitraum aufrecht.


Anspruch[de]
Vakuumpumpe, umfassend:

ein Pumpengehäuse (1), das eine Gasansaugöffnung (2) an seiner oberen Oberfläche bildet;

eine Rotorwelle (5), die drehbar in dem Pumpengehäuse (1) gehalten wird;

einen Rotor (8), der mit einem korrosionsbeständigen Film beschichtet ist, der durch nichtelektrolytische Plattierung auf die innere und äußere Umfangsfläche (8b, 8a) des Rotors aufgetragen ist;

eine Mehrzahl von Rotorschaufeln (10), die in dem Pumpengehäuse aufgenommen sind und integral mit einer äußeren Umfangsfläche des Rotors (8) gebildet sind;

eine Mehrzahl von Statorschaufeln (11), die in dem Pumpengehäuse (1) derart befestigt sind, dass die Rotorschaufeln (10) und die Statorschaufeln (11) abwechselnd positioniert und angeordnet sind;

einen Antriebsmotor (9) zum Drehen der Rotorwelle (5);

ein Massenzugabemittel zum Korrigieren eines Ungleichgewichts des Rotors (8), das teilweise an einer inneren Umfangsfläche (8b) des Rotors angeordnet ist, wobei die Anordnung derart ist, dass das Massenzugabemittel aufgrund der Zentrifugalkraft des Rotors (8), während dieser bei hoher Geschwindigkeit rotiert, zu der inneren Umfangsfläche (8b) des Rotors (8) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenzugabemittel aus einem wärme- und korrosionsbeständigen Haftmittel oder einer derartigen Beschichtung gebildet ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei das Haftmittel mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit ein synthetisches Harzhaftmittel ist, das aus einem Harz besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharz, einem Silikonharz, einem Polyamidharz und einem Polyimidharz. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Haftmittel mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit ein rostfreies Stahlpulver oder keramische Fasern enthält, die aus einem Metalloxid, wie einem Aluminiumoxid (Al2O3), einem Siliziumoxid (SiO2) und einem Chromiumoxid (Cr2O3) bestehen. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung mit Wärme- und Korrosionsbeständigkeit aus einem Alkydharz besteht. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Massenzugabemittel in einer Rille (15b) aufgenommen wird, die an der inneren Umfangsfläche (8b) des Rotors (8) gebildet ist. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, wobei das Massenzugabemittel in die Rille so eingefüllt ist, dass es mit der inneren Umfangsfläche (8b) des Rotors (8) bündig abschließt. Vakuumpumpe, umfassend:

ein Pumpengehäuse (1), das eine Gasansaugöffnung (2) an seiner oberen Oberfläche bildet;

eine Rotorwelle (5), die drehbar in dem Pumpengehäuse (1) gehalten wird;

einen Rotor (8), der mit einem korrosionsbeständigen Film beschichtet ist, der durch nichtelektrolytische Plattierung auf die innere und äußere Umfangsfläche (8b, 8a) des Rotors aufgetragen ist;

eine Mehrzahl von Rotorschaufeln (10), die in dem Pumpengeräuse (1) aufgenommen sind und integral mit einer äußeren Umfangsfläche des Rotors (8) gebildet sind;

eine Mehrzahl von Statorschaufeln (11), die in dem Pumpengehäuse (1) derart befestigt sind, dass die Rotorschaufeln (10) und die Statorschaufeln (11) abwechselnd positioniert und angeordnet sind;

einen Antriebsmotor (9) zum Drehen der Rotorwelle (5), dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst:

eine korrosionsbeständige Unterlegscheibe (16a) für eine Schraube (16) zum Befestigen des Rotors (8) an der Rotorwelle (5), die integral mit einer äußeren Umfangsfläche der Rotorwelle (5) gebildet ist, und ein korrosionsbeständiges Massenzugabemittel (15) zum Korrigieren eines Ungleichgewichts des Rotors (8), das durch Befestigen mindestens eines Gewichts, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Schraube (16c), einem Keil und einer Hülse, an der ringförmigen Oberfläche der Unterlegscheibe (16a) gebildet ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 7, wobei eine Gasabzugsloch in die axiale Mitte des Gewichts gebohrt ist.






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