(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２台の単段または多段ガス摩擦ポンプ（６）および（７）と、その下流側の１台の多段ポンプ（８）とからなる真空ポンプにおいて、
両方のガス摩擦ポンプが流れ方向に並列配置され、これにより、吸い込まれたガス流れが吸込領域（２２）において２つの分流に分割され、これらの各分流が付属のガス摩擦ポンプにより吸込領域（２２）からそれぞれの吐出領域（２３）ないし（２４）に供給され、およびそれに続いて両方のガス流れが結合要素（２６）を介して１つの吐出室（２５）に集められることと、前記結合要素(２６)が半径方向においてロータ軸(４)と前記ガス摩擦ポンプ(６，７)との間に配置されていることと、および
前記吐出室が、それの下流側に設けられた多段ポンプ（８）の吸込室（２７）と、導通路（２８）を介して結合され、これにより、前記下流側の多段ポンプがガスをさらに圧縮し且つ他の吐出室（２９）内に供給することと、
を特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
両方のガス摩擦ポンプ（６）および（７）がホルベック（Ｈｏｌｗｅｃｋ）タイプに形成されていることを特徴とする請求項１の真空ポンプ。
【請求項３】
前記結合要素（２６）がガス摩擦ポンプ（６）および（７）の内部に設けられた軸方向内孔からなることを特徴とする請求項１または２の真空ポンプ。
【請求項４】
前記下流側の多段ポンプ（８）がサイド・チャネル（側路）ポンプであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの真空ポンプ。
【請求項５】
サイド・チャネル・ポンプのステータ要素（１５）が半径方向に分割されていないディスクからなることを特徴とする請求項４の真空ポンプ。
【請求項６】
サイド・チャネル・ポンプのロータ要素（１３）が止めリング（１４）によりロータ軸（４）に固定されていることを特徴とする請求項４または５の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２台の単段または多段ガス摩擦ポンプと、その下流側の１台の多段ポンプとからなるガスの供給および高真空の発生のための真空ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高真空の発生のために、種々のタイプの真空ポンプの組み合わせが必要である。その理由は、大気圧ないし約１０-4ｍｂａｒ以下の広い圧力範囲が多数の流動範囲を含み、これらの流動範囲において、ガスの状態および流動の物理的特性がそれぞれ異なる法則の適用を受けるからである。
【０００３】
従来、高真空の発生のために、１つのポンプ装置に、構造タイプおよび作動方式が異なる少なくとも２台の真空ポンプが結合された。例えば、高真空ポンプとしてのターボ分子ポンプおよび大気圧に対して吐出する回転翼形ポンプからなるポンプ装置が設置されてきた。圧力比および排気速度（体積流量）のような真空技術的な要求量を達成するために必要な少なくとも２台の真空ポンプからなるポンプ装置は、それが高価であり且つ大きな床面積を占めるという欠点を有している。各ポンプは、電力供給、電力モニタリングおよび電力制御を備えた固有の駆動装置並びに固有の軸受装置を必要とする。弁を備えたポンプと制御装置との間の結合導線は費用を増大させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
大気圧から約１０-4ｍｂａｒ以下までの全圧力範囲を包含する真空ポンプを開発することが本発明の課題である。複数のポンプからなるポンプ装置に付随する上記の欠点が回避されるように、ポンプは１つの部分からなり且つコンパクトな構造を有していなければならない。さらに、実際使用における要求に対応するために、ポンプは十分に高い圧力比および排気速度を有していなければならない。確実且つ安全な運転方式が基本前提条件の１つである。高真空側における無潤滑運転を提供することが他の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、２台の単段または多段ガス摩擦ポンプと、その下流側の１台の多段ポンプとからなる真空ポンプにおいて、両方のガス摩擦ポンプが流れ方向に並列配置され、これにより、吸い込まれたガス流れが吸込領域において２つの分流に分割され、これらの各分流が付属のガス摩擦ポンプにより吸込領域からそれぞれの吐出領域に供給され、およびそれに続いて両方のガス流れが結合要素を介して１つの吐出室に集められることと、前記結合要素が半径方向においてロータ軸と前記ガス摩擦ポンプとの間に配置されていることと、および
前記吐出室が、それの下流側に設けられた多段ポンプの吸込室と、導通路を介して結合され、これにより、前記下流側の多段ポンプがガスをさらに圧縮し且つ他の吐出室内に供給することと、を特徴とする真空ポンプ  により解決される。
【０００６】
請求項２−６は本発明の他の実施態様を示す。
本発明の配置により、コンパクトな構造で大気圧から高真空範囲までの全圧力範囲を包含する真空ポンプが提供される。高真空側におけるガス摩擦ポンプの並列配置により、高い排気速度を可能にする２系統吸込領域が形成される。ガス摩擦ポンプ内で吸込ガスが十分に圧縮されるので、下流側の多段ポンプは１系統だけで十分である。このガス摩擦ポンプの両方のガス流れがこのガス摩擦ポンプ内で集められ且つ下流側の多段ポンプの吸込室に供給されるという特徴を有するこの組み合わせは、コンパクトな構造を可能にし、且つ構造寸法および構造上の費用を著しく低減させる。この配置により、ロータの両端に軸受を設けることが可能になるので安定な支持が得られ、このとき直径の小さい軸受が使用可能であり、これが高い回転速度においても問題のない運転を可能にする。さらに、軸受がガス摩擦ポンプにより高真空側から分離され、これにより、高真空側を無潤滑として形成可能であるという利点が得られる。
【０００７】
この構造的配置および運転方式が、ガス摩擦ポンプをホルベック・ポンプとして形成することを可能にする。これは特に、狭い空間で最大圧力比を形成するのに特に適している。２系統配置により、要求排気速度が達成される。
【０００８】
下流側の多段ポンプに対してサイド・チャネル・ポンプが使用されることが有利である。これは、並列ガス摩擦ポンプから吐出されたガスを大気圧まで圧縮するのに特に適している。
【０００９】
請求項５に記載のように、サイド・チャネル・ポンプのステータ要素が半径方向に分割されていないディスクからなることがサイド・チャネル・ポンプに対する大きな利点である。ロータ・ディスクの間に半径方向に分割されたディスクが装着される通常の構造においては、形成される隙間を通して逆流が形成され、この逆流が損失を示し且つ圧力比を著しく低下させることになる。サイド・チャネル・ポンプにおいて発生するこの欠点は本発明による一体のステータ・ディスクにより回避される。しかしながら、分割されていないステータ要素の使用は、請求項６に記載のように、ロータ要素が止めリングによりロータに固定されるときにおいてのみ可能であり、このときにおいてのみ、ロータ要素およびステータ要素を相互に順番に装着し且つ最適な軸方向隙間を保持することが可能である。
【００１０】
本発明を図１により詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
吸込フランジ２およびガス吐出フランジ３を備えたポンプ・ハウジング１内に、ホルベック・タイプのガス摩擦ポンプ６および７の両方の並列段およびサイド・チャネル・ポンプ８が設けられている。両方のポンプのロータ要素１０、１１ａ、１１ｂおよび１３が共通軸４上に存在する。軸４は両方の軸受９ａおよび９ｂ内で芯出しされている。この場合、軸受９ａは大気圧の範囲内におよび軸受９ｂはプレ真空圧の範囲内に存在する。このプレ真空圧の範囲内に駆動装置５もまた存在する。２系統ホルベック・ポンプのロータ要素は支持リング１０からなり、支持リング１０上に両方の並列ポンプ段に対する円筒形部品１１ａおよび１１ｂが装着されている。渦巻溝として形成されて円筒形ロータ要素１１ａおよび１１ｂを包囲するステータ要素１２ａおよび１２ｂと共に、前記円筒形ロータ要素１１ａおよび１１ｂはそれぞれ２系統のホルベック・ポンプを形成する。
【００１２】
サイド・チャネル・ポンプは一体のロータ・ディスク１３からなり、ロータ・ディスク１３は止めリング１４によりロータ４に固定されている。ロータ・ディスク１３の間に供給通路１６を有するステータ部品１５が存在する。
【００１３】
ガスの供給は図面に記入された矢印に沿って行われる。最初に、ガスは吸込領域２２から並列ポンピング作動を行う並列ホルベック段６および７を介して吐出領域２３および２４に供給され、ホルベック段６および７は直列に設けられたそれぞれ２つのポンプ段１１ａ／１２ａおよび１１ｂ／１２ｂからなっている。これらの両方の領域間の結合要素２６により、ガス流れはガス摩擦ポンプの吐出室２５内に集められる。結合要素２８を介してガス流れは吐出室２５からサイド・チャネル・ポンプの吸込室２７に到達する。ここで、ガスは、流路２０を介して相互に結合されている複数のポンプ段内で大気圧まで圧縮され、吐出室２９を介してガス吐出フランジ３に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス摩擦ポンプがホルベック・ポンプとして形成され、およびその下流側のポンプがサイド・チャネル・ポンプとして形成されて、それらが１つの部分からなる本発明による真空ポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１  ポンプ・ハウジング
２  吸込フランジ
３  吐出フランジ
４  ロータ軸
５  駆動装置
６、７  ガス摩擦ポンプ
８  ポンプ
９ａ、９ｂ  軸受
１０、１１ａ、１１ｂ、１３  ロータ要素
１２ａ、１２ｂ  ステータ要素
１４  止めリング
１５  ステータ部品
１６  供給通路
２０  流路
２２  吸込領域
２３、２４  吐出領域
２５、２９  吐出室
２６  結合要素
２７  吸込室
２８  導通路（結合要素）
【図１】
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