DE2524061C3 - Magnetically mounted turbo vacuum pump with safety bearing - Google Patents
Magnetically mounted turbo vacuum pump with safety bearingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Begrenzen der maximalen axialen und radialen Auslenkung eines magnetisch gelagerten Rotors einer Turbovakuumpumpe bei Ausfall der Magnetlagerung.The invention relates to a device for limiting the maximum axial and radial deflection of a magnetically supported rotor of a turbo vacuum pump in the event of failure of the magnetic bearing.
Maschinen mit Magnetlagern besitzen üblicherweise mechanische Anschläge für den Rotor, die verhindern, daß bei Ausfall der Magnetlagerung der Rotor am Stator anlaufen und dadurch die Maschine beschädigt werden kann. Diese Anschläge sind mit einigem Spiel vom Rotor entfernt am Gehäuse der Pumpe angebrachtMachines with magnetic bearings usually have mechanical stops for the rotor, which prevent that if the magnetic bearing fails, the rotor on the stator will start up and damage the machine can be. These stops are attached to the pump housing with some play away from the rotor
Aus der DE-OS 23 49 033 ist eine Turbomolekularpumpe mit magnetisch gelagertem Rotor und Anschlägen bekannt, die die maximale und radiale Auslenkung des Rotors begrenzen, wozu der Rotor an beiden Enden Führungslager ('Anschläge) aufweist und das eine Lager ein Notlauflager ist Diese Konstruktion bringt jeweils beim Ausfall der Magnetlagerung (StromausNI) hohen Verschleiß mit sich und verhindert auch nur unvollkommen eine Zerstörung der Pumpe, da der Rotor in den Notlagern noch Taumel- und Rollbewegungen ausführen kann.From DE-OS 23 49 033 a turbo molecular pump is known with magnetically mounted rotor and stops that have the maximum and radial deflection of the rotor, for which purpose the rotor has guide bearings ('stops) at both ends and one bearing An emergency bearing is This construction brings high in the case of failure of the magnetic bearing (StromausNI) Wear with it and also only imperfectly prevents destruction of the pump, since the rotor in the Emergency storage can still perform tumbling and rolling movements.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Turbovakuumpumpe mit Magnetlagerung anzugeben, in der der Rotor nach Ausfall der Magnetlagerung spielfrei gehalten wird.The object of the invention is to provide a turbo vacuum pump with magnetic bearings in which the rotor after Failure of the magnetic bearing is kept free of play.
Die Aufgabe wird mit einer Einrichtung zum Begrenzen der maximalen axialen und radialen Auslenkung
eines magnetisch gelagerten Rotors einer Turbovakuumpumpe bei Ausfall der Magnetlagerung
dadurch gelöst, daß der Rotor zwei Abschnitte besitzt, die mit entsprechenden, im Gehäuse angeordneten
Elementen zwei Lager bilden, die den Rotor gleichzeitig axial und radial führen, wobei mindestens eins der im
Gehäuse angeordneten Elemente axial beweglich ist und gegen eine Federkraft in kleinem Abstand vom
Rotor mit Hilfe eines Elektromagneten gehalten ist
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Rotor an beiden Wellenenden im
wesentlichen kegelstumpfförmige Lagerzapfen aus verschleißfestem Material trägt und die zugehörigen
Lagerbuchsen im Gehäuse der Pumpe angeordnet sind,The object is achieved with a device for limiting the maximum axial and radial deflection of a magnetically supported rotor of a turbo-vacuum pump in the event of failure of the magnetic bearing in that the rotor has two sections which, with corresponding elements arranged in the housing, form two bearings which simultaneously operate the rotor guide axially and radially, wherein at least one of the elements arranged in the housing is axially movable and is held against a spring force at a small distance from the rotor with the help of an electromagnet
A preferred embodiment of the invention consists in that the rotor has essentially frustoconical bearing journals made of wear-resistant material at both shaft ends and the associated bearing bushes are arranged in the housing of the pump,
ίο wobei mindestens eine der Lagerbuchsen axial beweglich ist und durch einen Elektromagneten gegen eine Federkraft auf Abstand vom Rotor gehalten istίο with at least one of the bearing bushes axially movable and is held at a distance from the rotor by an electromagnet against a spring force
Bei Normalbetrieb der Magnetlagerung wird diese Lagerbuchse vom Elektromagneten z. B. gegen einen Anschlag gezogen, so daß die Lagerung ein kleines Spiel besitzt und der Rotor frei zwischen den Fanglagern rotieren kann. Beim Ausschalten oder bei Störung der Magnetlagerung wird der Elektromagnet abgeschaltet und die Lagerbuchse wird durch Federkraft gegen den Rotor gedrückt der dann spielfrei von den Fanglagern gehalten wird.During normal operation of the magnetic bearing, this bearing bush from the electromagnet z. B. against one Stop pulled so that the storage has a little play and the rotor is free between the safety bearings can rotate. When switching off or in the event of a fault in the magnetic bearing, the electromagnet is switched off and the bearing bush is pressed against the rotor by spring force, which is then backlash-free from the backup bearings is held.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest die axial bewegliche Lagerbuchse radial gedämpft federnd im Gehäuse angebracht sein, damit die Fanglagerung weicher an den Rotor angreift Aus dem gleichen Grund kann die Fanglagerung auch axial gedämpft federnd vorgesehen werden.In a further embodiment of the invention, at least the axially movable bearing bush can be radial be dampened resiliently mounted in the housing so that the backup bearing engages the rotor more softly For the same reason, the backup bearing can also be provided in an axially damped resilient manner.
Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Turbomolekularpum- pe mit Magnetlagern und Fanglagern.The following figure shows an embodiment of a turbo molecular pump according to the invention pe with magnetic bearings and catch bearings.
Im zylindrischen Gehäuse 1 mit einer Ansaugöffnung 2 und einer Ausstoßöffnung 3 ist der Statcr der Pumpe, bestehend aus Leiträdern 4, welche Schaufelkränze tragen und durch Distanzringe 5 auf Abstand gehaltenIn the cylindrical housing 1 with a suction opening 2 and a discharge opening 3 is the statcr of the pump, consisting of idlers 4, which carry blade rings and held at a distance by spacer rings 5
J5 werden, befestigt Der Rotor, bestehend aus der Welle 6 und den ebenfalls Schaufelkränze tragenden Laufrädern 7, bildet mit dem Stator das eigentliche Pumpsys'.em. Am oberen Teil des Rotors ist eine ferromagnetische Polschuhanordnung mit Ringschneid-n 8 befestigt die einer entsprechend ausgebildeten gehäusefesten Polschuhanordnung 9 mit Permanentmagneten 10 gegenübersteht und mit dieser zusammen das obere passive Lager bildet welches den Rotor durch die Geometrie der Polschuhe zentriert und gleichzeitig eine Anzugskraft auf ihn ausübt Am unteren Ende des Rotors befindet sich eine ähnliche ferromagnetische Polschuhanordnung mit Ringschneiden 11. Ihr steht ein gehäusefester Elektromagnet 12 mit entsprechend ausgerüsteten Polschuhen, gegenüber der auf den RotorJ5 are attached to the rotor, consisting of the shaft 6 and the impellers 7, which also carry blade rings, form the actual Pumpsys'.em with the stator. A ferromagnetic pole shoe arrangement with ring cutters 8 is attached to the upper part of the rotor a correspondingly designed pole shoe arrangement 9, fixed to the housing, with permanent magnets 10 and together with this the upper passive bearing which forms the rotor through the geometry the pole piece is centered and at the same time a pulling force is exerted on it at the lower end of the rotor there is a similar ferromagnetic pole shoe arrangement with ring cutting edges 11. You stand Electromagnet 12 fixed to the housing with appropriately equipped pole pieces, opposite the one on the rotor
axiale Zugkraft ausübt bei gleichzeitiger Zentrierung.exerts axial tensile force with simultaneous centering.
Yy förmige Lagerzapfen 14 und 15 aus verschleißfestem Material angebracht. Die zugehörigen Lagerbüchsen sind mit 16 und 17 bezeichnet Während die Lagerbuchse 16 fest im Gehäuse angebracht ist, ist die Lagerbuchse 17 axial beweglich mit dem Anker 18 eines Yy- shaped bearing pins 14 and 15 made of wear-resistant material. The associated bearing bushes are denoted by 16 and 17. While the bearing bush 16 is fixedly mounted in the housing, the bearing bush 17 is axially movable with the armature 18
AO Elektromagneten 19 verbunden. Bei Erregung des Elektromagneten wird der Anker 18 gegen den Anschlag 20 gezogen, die Lagerung 14, 16 und 15, 17 erhält ein kleines Spiel und der Rotor kann berührungslos zwischen den Lagerbuchsen 16 und 17 laufen. HeiAO electromagnet 19 connected. When the The armature 18 is pulled against the stop 20 by the electromagnet, the bearings 14, 16 and 15, 17 receives a little play and the rotor can run between the bearing bushes 16 and 17 without contact. Hey
M Ausfall der Magnetlagerung wird der Strom durch den Elektromagneten 19 abgeschaltet und der Anker mit der Lagerbuchse 17 mit Hilfe der Feder 21 gegen den Rotor gedrückt, der seinerseits mit dem Lagerzapfen 14 in dieM failure of the magnetic bearing causes the current to flow through the The electromagnet 19 is switched off and the armature with the bearing bush 17 against the rotor with the aid of the spring 21 pressed, which in turn with the bearing pin 14 in the
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Lagerbuchse 16 gedrückt wird Damit ist der Rotor axial kleinste Radial- und Axialbewegungen als auchBearing bush 16 is pressed so that the rotor is axially smallest radial and axial movements as well
und radial spielfrei gehalten und kann seine Rotations- Tippbewegungen der l-agerbuchsen ermöglicht werden,and kept free of radial play and its rotational and tapping movements of the bearing bushes can be made possible,
energie an die Fanglagerung abgeben. Eine Berührung Diese Bewegungen sollten vorzugsweise durch dendeliver energy to the catch storage. One touch These movements should preferably be carried out by the
von Rotor und Stator der Pumpe ist bei entsprechender Federungskörper selbst gedämpft werden. Im Beispielthe rotor and stator of the pump are self-damped with the appropriate spring body. For example
Auslegung der Fanglagerung ausgeschlossen. Zweck- 5 ist der Federungskörper 22 an der Lagerbuchse 16 alsDesign of the catch storage excluded. Purpose 5 is the spring body 22 on the bearing bush 16 as
mäßigerweise werden die Lagerbuchsen 16 und/oder 17 Federbalg und der Federungskörper 23 an dermoderately, the bushings 16 and / or 17 bellows and the spring body 23 on the
über Federungskörper an der Polschuhanordnung 9 Lagerbuchse 17 als Platte, z. B. aus einem elastischenVia spring body on the pole shoe assembly 9 bearing bush 17 as a plate, for. B. from an elastic
und/oder am Anker 18 befestigt, wodurch sowohl Kunststoff, dargestelltand / or attached to the anchor 18, whereby both plastic is shown
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
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|---|---|---|---|
| DE19752524061 DE2524061C3 (en) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Magnetically mounted turbo vacuum pump with safety bearing |
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| DE19752524061 DE2524061C3 (en) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Magnetically mounted turbo vacuum pump with safety bearing |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1975
- 1975-05-30 DE DE19752524061 patent/DE2524061C3/en not_active Expired
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