201386. lajstromszámú szabadalom • Turbomolekuláris vákuumszivattyú
HU 201386 B T nek 10 belső felülete és a 20 ház külső felülete között körbefutó 47 üregen át vannak összekötve. A dinamikus tömítés fő 34 csatornái a 2 rotor 14 tengelyének külső felületi 35 szakaszában kialakított 48 hornyok útján vannak létrehozva, amelyek derékszögű, több-bekezdésű csavarmenetként vannak kialakítva (2. és 3. ábra). A 48 hornyok 1 mélysége a „V” nyíllal jelölt gázszívási-oldaltól az „N” nyíllal jelölt gáznyomási-oldalig 0,1 mm-ről egyenletesen 0.03 mm-ig csökken. A csavarmenet bekezdéseinek száma és a 35 szakasz L (2. ábra), illetve Li (3. ábra) hossza a 14 tengely átmérőjéhez igazodik. A 48 horony „b" szélessége a 35 szakasz teljes L hossza mentén állandó marad és nagysága 2 mm, míg a szomszédos 48 hornyok közötti bordák „a” szélessége azonos a 48 hornyok „b” szélességével. A dinamikus tömítés járulékos 36 csatornáit a 2 rotor belső felületének 37 szakaszában (2. és 3. ábra) kialakított 50 hornyok (2. ábra) alkotják, amelyeknek fönn áj a derékszögű, több-bekezdésű csavarmenet. Az 50 és 51 hornyok 1| mélysége a 37 szakasz H (2. ábra), illetve Hí (3. ábra) hossza mentén folytonosan változik annak érdekében, hogy a dinamikus tömítés 36 csatornájának be- és kilépésénél a gáz nyomásesését biztosítsuk. Az az irány, amelyben az 50 és 51 horony li mélysége változik, a 48 horony csavarmenetének irányától függ. A gáz szívási sebességének és kompresszióarányának növelése érdekében az 50 hornyok (2. ábra) csavarmenetének iránya, amelyek a dinamikus tömítés járulékos 36 csatornáit alkotják, ellentétes kell legyen a 48 hornyok csavarmenetének irányával, amelyek a dinamikus tömítés fő 34 csatornáit alkotják. Emellett az 50 hornyok 1| mélysége folytonosan csökken az „N” nyíllal jelölt gáznyomási-oldaltól a „V” nyíllal jelölt gázszívási-oldal felé. éspedig 0,1 mm-ről 0,2 mm-ig. Az 50 hornyok b| szélessége azok teljes hosszában változatlan és 2 mm értékű. A szomszédos 50 hornyok között található 52 bordák szélessége azonos az 50 horony b| szélességével. A 14 tengely külső felületi 35 szakaszának L hossza, amely tengely a 48 hornyokat tartalmazza, a 14 tengely átmérőjének 0,3-05-szöröse. míg a 2 rotor belső felületi 37 szakaszának H hossza mintegy 2/3 L méretű. Az L és H hossz értékének megválasztása, valamint azok aránya a megkívánt evakuálási tulajdonságokhoz igazodik és ezen értékeket önmagában ismert módon számítások segítségével lehet meghatározni. Emellett az L hossz értéke mindig kisebb, mint a 14 tengely átmérője, a H hossz értéke pedig mindig kisebb, mint az L hossz értéke, úgy hogy ezáltal a 14 tengely és a 2 rotor ekvatoriális tehetetlenségi nyomatéka lecsökkenhet. Annak érdekében, hogy a turbomolekuláris vákuumszivattyú működőképességét akkor is biztosíthassuk. ha a körbenfutó 47 üregen (1. ábra) belül, ami a - nem ábrázolt - elővákuumvezetékkel van összekötve a nyomás esetlegesen az atmoszférikus nyomásra növekszik, az 51 hornyok (3. ábra), amelyek a dinamikus tömítés járulékos 36 csatornákat alkotják, csavarmenettel vannak ellátva, melynek pályája megegyezik a dinamikus tömítés fő 36 csatornáit alkotó 48 hornyok csavarmenetének pályájával. Emellett az 51 hornyok 11 mélysége folymatosan növekszik a „V" nyíllal jelölt gázszívó-oldaltól az ..N" nyíllal jelölt gáznyomó-oldalig 0,1 mm-ről 0,2 mm-ig. Az 51 hornyok és az 53 bordák szélessége 2 mm értékű, éppen úgy, mint a 2. ábrán bemutatott kiviteli alaknál. A 14 tengely külső felületi 35 szakaszának L| hossza a 14 tengely átmérőjének 0.5 és 0,8-szorosa között van. míg a 2 rotor belső felületi 37 szakaszának Hí hossza az L| hossz 1/2-e és 2/3-a közötti értékű. Az L| és Hí hossz értékek konkrét megválasztása, valamint azok egymás közötti aránya ugyancsak a turbomolekuláris vákuumszivattyú megkövetelt evakuálási tulajdonságaitól függ és önmagában ismert módon, számításos úton határozható meg. A találmány szerinti turbomolekuláris vákuumszivattyú a következőképpen működik: A szivattyú felállításakor az 1 sztátor 5 házrészét (1. ábra) összekötjük egy megfelelő - nem ábrázolt - technológiai berendezés tömítendő kamrájával. A 33 csonkhoz csatlakoztatjuk az elővákuum — gázevakuálás - nem ábrázolt csővezetékét. Ezt követően a 14 tengely és a 18, 19 beszúrásokon át 0,59 MPa nyomású sűrített levegőt vezetünk és ezáltal a 14 tengely „úszik” vagy „lebeg” az aerosztatikus 16, 17 csapágyakban. Most következik a gáz elővákuum-evakuálása a tömítendő kamrából. Ezután a feszültséget rákapcsoljuk a villanymotor 24 állórészéhez és a 14 tengely a 2 rotorral együtt forogni kezd. A 2 rotor forgásakor a 9 lapátkerekek lapátjai gázmolekulákat ragadnak magukkal a vákuumtérből és a turbomolekuláris gázevakuáló fokozat 3 csatornáiba nyomják, amely fokozat gondoskodik a kilépésnél a megkívánt számított gáznyomás-emelkedés értékének eléréséről. Ekkor az elővákuum-gázevakuálás csővezetékét egy - nem ábrázolt- szelep segítségével lezárjuk. A turbomolekuláris gázevakuáló fokozat 3 csatornáiból gázmolekulák jutnak a molekuláris gázevakuáló fokozat 4 csatornáiba, melyeknek kilépési helyén a nyomás az evakuálandó gázáramban I0~2-ről 1(H Pa értékre növekszik. Ezután az evakuálandó gáz molekulái a körbefutó 47 üregen és a 46. 45 résen át a dinamikus tömítés járulékos 36 csatornáiba jutnak. Ezt követően a 38 résen keresztül a dinamikus tömítés fő 34 csatornáiba kerülnek, melyek kilépési helyén az evakuálandó gáz nyomása az atmoszférikus nyomásra emelkedik. A továbbiakban az evakuálandó gáz a 16 csapágy 39, 40 csatornáin, a 41 résen, a 42 hüvely 43 csatornáján és a 20 ház 44 csatornáján keresztül az atmoszférába távozik. A dinamikus tömítés egy elővákuumszivattyú funkcióját látja el, miközben biztosítja a nyomásnak az atmoszférikus nyomásra való emelkedését, mimellett a tömítendő kamra vákuumterét nem szennyezi szénhidrogénnel. Az evakuálandó gáz nyomása legalább az ötszörösére növekszik, amikor áthalad a dinamikus tömítés járulékos 36 csatornáin, miáltal az evakuálandó gáz nyomásesése a dinamikus tömítés fő 34 csatornáiban csökkenni fog, úgy hogy lehetőség adódik arra, hogy a dinamikus tömítés fő 34 csatornái hosszának megrövidítésével csökkentsük a forgó 14 tengely és a 2 rotor ekvatoriális tehetetlenségi nyomatékét, a 2 rotor forgási sebességét pedig növeljük. Ez a turbomolekuláris vákuumszivattyú evakuáló tulajdonságai legalább 20 %-kal való javulását biztosítja anélkül, hogy méreteit változtatni kellene. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
