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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Magnetlagervorrichtung, die Magnetlager umfaßt, wobei
die Lager ein aktives Magnetlager enthalten und eine Rotorwelle
drehbar unterstützen,
die von einem Motor mit einer Statorspule angetrieben und gedreht
wird, und auf eine Vakuumpumpe, die mit der Magnetlagervorrichtung
ausgerüstet
ist. Genauer bezieht sich die Erfindung auf die Struktur einer Statorsäulenanordnung,
in der ein Elektromagnet des obenerwähnten aktiven Magnetlagers,
ein Verschiebungssensor für
den Elektromagneten und die obenerwähnte Statorspule in einer zylindrischen
Statorsäule
angeordnet sind.
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6 ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine herkömmliche Statorsäulenanordnung 1 mit
einer zylindrischen Statorsäule
zeigt. Eine solche Statorsäulenanordnung
ist z. B. in US-A-3747998 offenbart. Diese Statorsäulenanordnung 1 entspricht
einer Art, die in einer Magnetlagervorrichtung verwendet wird, in
der Magnetlager, die ein erstes aktives Radialmagnetlager, ein zweites
aktives Radialmagnetlager und ein nicht gezeigtes Schubmagnetlager
umfassen, verwendet werden, um eine Rotorwelle drehbar zu unterstützen, die
von einem Motor mit einer Statorspule angetrieben und gedreht wird,
d. h. eine Fünf-Achsen-Kontroll-Typ-Magnetlagervorrichtung.
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Die Statorsäulenanordnung 1 umfaßt eine zylindrische
Statorsäule 11,
in der ein erstes aktives Radialmagnetlager, eine Statorspule 21 eines
Motors und ein zweites aktives Radialmagnetlager aufgenommen und
an gegebenen Positionen fixiert sind. Die zylindrische Statorsäule 11 ist
ein metallisches (z. B. aus Aluminium), zylindrisches Element mit
einem darin befindlichen zylindrischen Raum und weist an seiner
Oberseite ein Durchgangsloch 11a zum Hindurchführen einer
Rotorwelle und an seiner Unterseite eine Öffnung 11b auf. Die
Statorspule 21 umfaßt mehrere
Magnetkerne 21b (z. B. sind 24 Kerne vorhanden),
die jeweils eine darum gewickelte Spule 21a aufweisen und
in ein metallisches kreisförmiges Joch 20c eingepreßt sind.
Das erste aktive Radialmagnetlager umfaßt einen Elektromagneten 31 und einen
Radialverschiebungssensor 32 für den Elektromagneten 31.
Der Elektromagnet 31 umfaßt vier Paare von Magnetkernen 31b und
Spulen 31a, die um die Magnetkerne 31b gewickelt
sind. Der Radialverschiebungssensor 32 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 32b und Spulen 32a, die
um die Magnetkerne 32b gewickelt sind. Das zweite aktive
Radialmagnetlager umfaßt
einen Elektromagneten 41 und einen Radialverschiebungssensor 42 für den Elektromagneten 41.
Der Elektromagnet 41 umfaßt vier Paare von Magnetkernen 41b und
Spulen 41a, die um die Magnetkerne 41b gewickelt
sind. Der Radialverschiebungssensor 42 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 42b und Spulen 42a, die
um die Magnetkerne 42b gewickelt sind.
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Die Statorsäulenanordnung 1, die
in 6 gezeigt ist, wird
wie folgt hergestellt. Zuerst werden in einen zylindrischen Raum
innerhalb der zylindrischen Statorsäule 11, die auf eine
geeignete Temperatur aufgeheizt worden ist, der Radialverschiebungssensor 32 des
ersten aktiven Radialmagnetlagers, ein kreisförmiges Abstandhalterelement 30e, der
Elektromagnet 31 des ersten aktiven Radialmagnetlagers,
ein kreisförmiges
Abstandhalterelement 30f, die Statorspule 21,
ein kreisförmiges
Abstandhalterelement 40e, der Elektromagnet 41 des
zweiten Aktivradialmagnetlagers, ein kreisförmiges Abstandhalterelement 40f und
der Radialverschiebungssensor 42 des zweiten aktiven Radialmagnetlagers
in der genannten Reihenfolge eingepreßt, wobei diese Teile an gegebenen
Positionen fixiert werden. Nach Abschluß des Einpressens wird von
der Öffnung 11b her
eine säulenförmige Buchse
eingesetzt und der Raum mit einem thermisch aushärtbaren Epoxidharzmaterial
gefüllt,
wodurch diese Teile mit dem Material beschichtet werden und gleichzeitig eine
Innenzylinderoberfläche
der Kunstharzform innerhalb der zylindrischen Statorsäule 11 gebildet wird.
Wenn die Vergußarbeit
abgeschlossen ist, wird die Innenzylinderoberfläche der Form einem Schneiden
und Schaben unterworfen, um somit die Statormagnetkerne 21b,
die Elektromagnetkerne 31b, 41b und die Sensormagnetkerne 32b, 42b freizulegen. Die
Herstellung der Statorsäulenanordnung 1 wird durch
wenigstens die drei obenbeschrie benen Schritte abgeschlossen. Übrigens
bezeichnet das Bezugszeichen 10d einen Formabschnitt.
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Die in 6 gezeigte
herkömmliche
Statorsäulenanordnung 1 weist
einige Probleme auf. Das erste dieser Probleme ist eine heikle Fertigungsarbeit beim
Konstruieren der Statorsäulenanordnung,
da die Komponenten unter Verwendung der kreisförmigen Abstandhalter und durch
Einpressen der Komponente durch die Schrumpfungspassung in der zylindrischen
Statorsäule 11 angeordnet
werden. Zweites führt
diese heikle Herstellungsarbeit zu mangelhaften Artikeln. Das heißt, jede
Komponente weist einen elektrischen Draht für die Verdrahtung auf, weshalb während der
Herstellung ein Bruch des Drahtes stattfinden kann. Drittens, wenn
ein Artikel sich aufgrund des Bruches eines Drahtes oder anderer
Faktoren als mangelhaft herausgestellt hat, ist es nicht möglich, nur
die Teile zu ersetzen, an denen der Bruch des Drahtes aufgetreten
ist, da die gesamte Anordnung nach der Schrumpfungspassung mit der
Kunstharzform beschichtet ist. Dies macht die gesamte Statorsäulenanordnung 1,
die fixiert worden ist, zu einem defekten Produkt, was in einer
vollständigen Entsorgung
des Produkts resultiert. Ferner besteht das Vierte dieser Probleme
darin, daß der Formabschnitt 10d mit
der zylindrischen Statorsäule 11 integriert
ist, was die Gefahr hervorruft, daß der Formabschnitt 10d mit
der Rotorwelle in Kontakt kommt, wenn die Magnetlagervorrichtung
aufgrund eines mehrstündigen
Betriebs des Motors erwärmt wird,
wodurch der Formabschnitt 10d in der Statorsäulenanordnung 1 nach
innen aufgebläht
wird. Wenn dies geschieht, wird eine mit dieser Magnetlagervorrichtung
ausgerüstete
Vakuumpumpe an einem normalen Betrieb gehindert.
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Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die Schwierigkeit bei der Herstellung einer Statorsäulenanordnung
in einer Magnetlagervorrichtung zu beseitigen, die Magnetlager umfaßt, die
ein aktives Magnetlager enthalten und eine Rotorwelle drehbar unterstützen, die
von einer Motor mit einer Statorspule angetrieben und gedreht wird,
wobei die Magnetlagervorrichtung eine Statorsäulenanordnung aufweist, in
der Komponenten wie z. B. die Statorspule und Elektromagneten aufgenommen
und mit einer Form beschichtet sind. Eine zweite Aufgabe der Erfindung,
die zu lösen
ist, besteht darin, eine Statorsäulenanordnung
zu schaffen, deren Struktur erlaubt, Ressourcen vollständig und
vernünftig
zu nutzen. Eine dritte Aufgabe der Erfindung, die zu lösen ist,
besteht darin, eine Magnetlagervorrichtung mit einer Statorsäulenanordnung
davor zu bewahren, den normalen Betrieb aufgrund der thermischen
Ausdehnung eines Formabschnitts der Statorsäule zu behindern. Eine vierte
Aufgabe der Erfindung, die zu lösen ist,
besteht darin, eine Vakuumpumpe zu schaffen, die kostengünstiger
und leistungsfähiger
ist als eine solche des Standes der Technik.
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Um die obenerwähnten ersten und zweiten Aufgaben
zu lösen,
wird eine Magnetlagervorrichtung geschaffen, die Magnetlager umfaßt, wobei
die Lager ein aktives Magnetlager enthalten und eine Rotorwelle
drehbar unterstützen,
die von einem Motor mit einer Statorspule angetrieben und gedreht wird,
in welcher eine Elektromagneteinheit und eine Statorspuleneinheit
mit einer zylindrischen Statorsäule
in der genannten Reihenfolge in Eingriff sind, wobei die Elektromagneteinheit
einen Elektromagneten des aktiven Magnetlagers und einen Verschiebungssensor
für den
Elektromagneten umfaßt,
die an einem kreisförmigen
Halteelement angebracht sind und anschließend unter Verwendung einer
Harzform beschichtet und vergossen sind, und wobei die Statorspuleneinheit
die Statorspule umfaßt,
die am kreisförmigen
Halteelement angebracht und anschließend unter Verwendung einer
Kunstharzform beschichtet und vergossen ist.
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Ferner wird eine Magnetlagervorrichtung
geschaffen, die ein aktives Schubmagnetlager und erste und zweite
aktive Radialmagnetlager umfaßt,
die alle drei verwendet werden, um die Rotorwelle drehbar zu unterstützen, die
von einem Motor mit einer Statorspule angetrieben und gedreht wird,
in welcher eine erste Elektromagneteinheit, eine Statorspuleneinheit
und eine zweite Elektromagneteinheit in der genannten Reihenfolge
mit einer zylindrischen Statorsäule
in Eingriff sind, wobei die erste Elektromagneteinheit einen Elektromagneten
des ersten aktiven Radialmagnetlagers und einen Radialverschiebungssensor
für den
Elektromagneten umfaßt,
die an einem ersten zylindrischen Halteelement angebracht sind und
anschließend
unter Verwendung einer Kunstharzform beschichtet und vergossen sind,
wobei die Statorspuleneinheit die Statorspule umfaßt, die
an einem kreisförmigen
Jochelement angebracht ist und anschließend unter Verwendung einer
Kunstharzform beschichtet und vergossen ist, und wobei die zweite
Elektro magneteinheit einen Elektromagneten des zweiten aktiven Radialmagnetlagers
und einen Radialverschiebungssensor für den Elektromagneten umfaßt, die
an einem zweiten kreisförmigen Halteelement
angebracht sind und anschließend
unter Verwendung einer Kunstharzform beschichtet und vergossen sind.
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Um die obenerwähnte dritte Aufgabe zu lösen, ist
die Dicke in Axialrichtung der Form etwas dünner als die Dicke in Axialrichtung
des kreisförmigen
Halteelements.
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Um die obige vierte Aufgabe zu lösen, wird eine
der obenerwähnten
Magnetlagervorrichtungen für
ein Magnetlager einer Vakuumpumpe verwendet.
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Im folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft und mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
vertikale Schnittansicht ist, die eine Ausführungsform einer Statorsäulenanordnung einer
Magnetlagervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Teilschnittansicht ist, die eine Ausführungsform einer Elektromagneteinheit 30 für ein erstes
Magnetlager, eine Statorspuleneinheit 20 und eine Elektromagneteinheit 40 für ein zweites
Magnetlager zeigt, wobei diese drei die in 1 gezeigte Statorsäulenanordnung bilden;
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3 eine
Teilschnittansicht ist, die eine weitere Ausführungsform der Elektromagneteinheit 30 für das erste
Magnetlager, der Statorspuleneinheit 20 und der Elektromagneteinheit 40 für das zweite
Magnetlager zeigt, die alle drei die in 1 gezeigte Statorsäulenanordnung bilden;
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform einer Buchse mit
drei separaten Teilen zeigt, die verwendet wird, um die Elektromagneteinheit
für das
in 2 gezeigte erste
Magnetlager herzustellen;
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5 eine
vertikale Schnittansicht ist, die eine Ausführungsform einer Vakuumpumpe
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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6 eine
vertikale Schnittansicht ist, die ein Beispiel einer Statorsäulenanordnung
einer herkömmlichen
Magnetlagervorrichtung zeigt.
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Gemäß einer Ausführungsform
einer Statorsäulenanordnung 1 für die Verwendung
in einer Magnetlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie in
der Schnittansicht in 1 gezeigt
ist, sind eine erste Elektromagneteinheit 30 für ein erstes
aktives Radialmagnetlager, eine Statorspuleneinheit 20 und eine
zweite Elektromagneteinheit 40 für ein zweites aktives Radialmagnetlager
in der genannten Reihenfolge mit einer gegebenen Passungstoleranz
mit einer zylindrischen Statorsäule 11 in
Eingriff und fixiert.
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Die erste Elektromagneteinheit 30 ist
so konstruiert, daß ein
Elektromagnet 31 und ein Radialverschiebungssensor 32 für den Elektromagneten 31 in einem
kreisförmigen
Halteelement 30c aufgenommen sind, mit einem Kunstharzformelement 30d beschichtet
werden und anschließend
in eine gegebene Form gegossen werden. Das kreisförmige Halteelement 30c ist
ein metallisches kreisförmiges
Element (z. B. aus Aluminium) mit einer gestuften Innenumfangsfläche, auf
der ein kreisförmiger
Vorsprung zum Positionieren an einer gegebenen Position in Axialrichtung
ausgebildet ist. Der Elektromagnet 31 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 31b und Spulen 31a, die
um die Magnetkerne 31b gewickelt sind. Der Radialverschiebungssensor 32 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 32b und Spulen 32a, die
um die Magnetkerne 32b gewickelt sind.
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Die Statorspuleneinheit 20 ist
so konstruiert, daß mehrere
von z. B. 24 Magnetkernen 21b mit darum gewickelten
Spulen 21a an einem metallischen kreisförmigen Jochelement 20c angebracht
sind, um eine Statorspule 21 zu bilden, die mit einen Kunstharzformelement 20d beschichtet
wird und anschließend
in eine gegebene Form geformt wird. Das kreisförmige Jochelement 20c dient
auch als ein kreisförmiges
Halteelement.
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Die zweite Elektromagneteinheit 40 ist
so konstruiert, daß ein
Elektromagnet 41 und ein Radialverschiebungssensor 42 für den Elektromagneten 41 in
einem kreisförmigen
Halteelement 40c aufgenommen werden, mit einem Kunstharzformelement 40d beschichtet
werden und anschließend
in eine gegebene Form geformt werden. Das kreisförmige Halteelement 40c ist
ein metallisches kreisförmiges
Element (z. B. aus Aluminium) mit einer gestuften Innenumfangsfläche, auf
der ein kreisförmiger
Vorsprung zum Positionieren an einer gegebenen Position in Axialrichtung
ausgebildet ist. Der Elektromagnet 41 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 41b und Spulen 41a, die
um die Magnetkerne 41b gewickelt sind. Der Radialverschiebungssensor 42 umfaßt vier
Paare von Magnetkernen 42b und Spulen 42a, die
um die Magnetkerne 42b gewickelt sind.
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Mit Bezug auf 4 folgt eine Beschreibung eines Verfahrens
zum Herstellen der ersten Elektromagneteinheit 30. Zuerst
werden der Radialverschiebungssensor 32 und der Elektromagnet 31 in
das kreisförmige
Halteelement 30c eingesetzt und in vorgegebenen Positionen
angeordnet. Diese halbfertige Anordnung für den Elektromagneten 30 nimmt
eine Buchse 50 für
die Kunstharzform auf und wird mit einem thermisch aushärtbaren
Epoxidharzmaterial gefüllt,
das diese Komponenten beschichtet. Die Buchse 50 für die Kunstharzform
ist eine mehrteilige Buchse, wie in 4 gezeigt
ist, und umfaßt:
ein erstes Buchsenelement 51, das kreisförmig ist
und eine flache äußere Umfangsfläche 51a aufweist;
ein zweites Buchsenelement 52, das kreisförmig ist
und eine äußere Umfangsfläche 52a aufweist,
auf der vier Paare von Kerben 52b für die Elektromagnetkerne längs dessen
Axialrichtung ausgebildet sind, wobei die Kerben 52b mit
den Magnetkernen 31b des Elektromagneten 31 in
Eingriff gelangen; und ein drittes Buchsenelement 53, das
kreisförmig
ist und einen Basisabschnitt 53c und eine Außenumfangsfläche 53a aufweist,
auf der vier Paare von Kerben 53b für die Sensormagnetkerne auf
dessen Oberkante ausgebildet sind, wobei die Kerben 53b mit
den Magnetkernen 32b des Radialverschiebungssensors 32 in Eingriff
gelangen.
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Die Buchse 50 mit drei getrennten
Teilen, die wie oben erwähnt
aufgebaut sind, wird in die halbfertige Anordnung für die Elektromagneteinheit 30 eingesetzt,
um sie mit dem thermisch aushärtbaren
Epoxidharzmaterial zu füllen.
Nachdem das eingefüllte Epoxydharz
ausgehärtet
ist, wird die mehrteilige Buchse 50 zerlegt und entnommen,
um das Formen der ersten Elektromagneteinheit 30 abzuschließen, was
die Herstellung der ersten Magneteinheit 30 abschließt. Die
erste Elektromagneteinheit 30, die so geformt worden ist,
weist eine flache Harzformoberfläche
auf, mit Ausnahme ihrer inneren Umfangsfläche, wo die Magnetkerne 31b des
Elektromagneten 31 und die Magnetkerne 32b des
Radialverschiebungssensors 32 oberflächlich freiliegen. Dies stellt somit
einen Vorteil dar, da es nicht erforderlich ist, zum Freilegen der
Magnetkerne eine Schneid- und Schab-Bearbeitung durchzuführen.
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Die zweite Elektromagneteinheit 40 wird
in einer Weise ähnlich
zur Herstellung der ersten Elektromagneteinheit 30 hergestellt.
Die Buchse, die für den
Kunstharzverguß in
der Herstellung der Einheit 40 zu verwenden ist, ist eine
Buchse mit drei separaten Teilen, wie in 4 gezeigt ist. Die Statorspuleneinheit 20 wird
ebenfalls in der gleichen Weise wie diese Elektromagneteinheiten
hergestellt. Die für
den Kunstharzverguß zu
vennrendende Buchse ist jedoch hierbei eine Buchse mit zwei separaten
Teilen. Weder die zweite Elektromagneteinheit 40 noch die Statorspuleneinheit 20,
die so geformt werden, erfordern für ihre Innenumfangsflächen eine
Schneid- und Schab-Bearbeitung,
um die Magnetkerne freizulegen.
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Die erste Elektromagneteinheit 30,
die Statorspuleneinheit 20 und die zweite Elektromagneteinheit 40,
die mittels der obigen Konstruktion und Formung hergestellt werden,
werden in der genannten Reihenfolge mit einer gegebenen Passungstoleranz mit
der zylindrischen Statorsäule 11 in
Eingriff gebracht, um somit die Statorsäulenanordnung 1 entsprechend
der vorliegenden Erfindung fertigzustellen.
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Wie oben beschrieben worden ist,
sind die erste Elektromagneteinheit 30, die Statorspuleneinheit 20 und
die zweite Elektromagneteinheit 40 nicht durch Preßpassung
sondern durch Eingriff in der zylindrischen Statorsäule 11 aufgenommen
und befestigt. Dementsprechend ist die Statorsäulenanordnung der vorliegenden
Erfindung frei von der obenerwähnten
Schwierigkeit bei der Herstellungsarbeit, was eine deutliche Verbesserung
darstellt. Die Komponenten verlieren so kaum ihre Drähte für die Verdrahtung
durch Bruch während
der Herstellung. Selbst wenn ein Bruch eines Drahtes oder andere Faktoren
auftreten und einen Defekt hervorrufen, erfordert dies einfach den
Austausch der defekten Einheit, um zu verhindern, daß die gesamte
Statorsäulenanordnung
ein defekter Artikel ist und entsorgt wird, im Gegensatz zu den
herkömmlichen
Vorrichtungen. Dies liegt auch daran, daß die Komponenteneinheiten
nicht durch Preßpassung
sondern durch Eingriff in der zylindrischen Statorsäuleneinheit 11 aufgenommen
und fixiert sind.
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Die herkömmliche Statorsäulenanordnung 1 wird
konstruiert durch Preßpassen
und Fixieren der Komponenten an der zylindrischen Statorsäule 11, woraufhin
sie zu einer Einheit vergossen werden. Wenn daher aufgrund eines
Bruchs eines Drahtes oder anderer Faktoren ein Defekt auftritt,
muß die herkömmliche
Statorsäulenanordnung 1 entsorgt werden.
Im Gegensatz hierzu umfaßt
die Statorsäulenanordnung 1 der
vorliegenden Erfindung Komponenteneinheiten, in denen jeweils elektromagnetische
Komponenten (ein Elektromagnet und ein Radialverschiebungssensor
für den
Elektromagnet oder eine Statorspule) in einem kreisförmigen Halteelement
aufgenommen werden, um vergossen zu werden, wobei die Komponenteneinheiten
in der genannten Reihenfolge separat mit einer zylindrischen Statorsäule in Eingriff
gebracht und fixiert werden. Somit ist es möglich, nur eine defekte Komponenteneinheit
in der vorliegenden Erfindung zu entsorgen. Diese separate Entsorgung
und die obenerwähnte Verbesserung
und Erleichterung der Herstellungsarbeit reduzieren die Kosten für die Herstellung
der Magnetlagervorrichtung. Auch bei der Rückgewinnung von Ressourcen
ist die Statorsäulenanordnung 1,
in der das Vergießen
separat für
jede Einheit durchgeführt
wird, viel einfacher zu verarbeiten als eine einteilig vergossene.
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Eine Vakuumpumpe, die mit der Magnetlagervorrichtung
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, ist z. B. eine bekannte
Verbund-Turbomolekularpumpe, die mit einer 5-Achsen-Kontroll-Typ-Magnetlagervorrichtung
ausgestattet ist, wie in einer vertikalen Schnittansicht in 5 gezeigt ist. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die
in 1 gezeigte Statorsäulenanordnung; 2 ein
Schubmagnetlager; 3 eine Rotorwelle; 4 einen Rotorzylinderkörper mit
einem zylindrischen Abschnitt, der viele Rotorblätter aufweist, die an seiner
Oberseite angebracht sind, und eine flache Außenumfangsfläche an seiner
unteren Seite aufweist; 5 einen Statorzylinderkörper, mit
dem der Rotorzylinderkörper
in Eingriff ist und in welchem ein zylindrischer Abschnitt ausgebildet
ist, wobei der zylindrische Abschnitt viele Statorblätter aufweist,
die an seiner Oberseite angebracht sind, und an seiner Unterseite
eine Innenumfangsfläche
aufweist, die für
eine Schraube ausgekehlt ist; 6 ein Gehäuse; und 7 eine Pumpenbasis.
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In einer solchen Vakuumpumpe erreichen das
Innere der Pumpe, insbesondere die Rotorwelle 3 und ihre
Umgebung, eine sehr hohe Temperatur aufgrund der Hitze, die durch
den Strom erzeugt wird, der durch die Spulen der Komponenten fließt. Somit bestand
herkömmlicherweise
die Gefahr, daß sich die
Kunstharzvergußbeschichtung
der Komponenten aufbläht,
um mit der Außenumfangsfläche der
Rotorwelle 3 in Kontakt zu kommen. In der Struktur der herkömmlichen
Statorsäulenanordnung 1 sind
die Komponenten in die Zylinderstatorsäule 11 eingepreßt und fixiert,
so daß die
Komponenten und die Säule
anschließend
einteilig vergossen werden, wobei das Aufblähen der Kunstharzform in Richtung
der Radialrichtung statt in Axialrichtung hervorgerufen wird.
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Die vorliegende Erfindung verwendet
anschließend
eine der folgenden Maßnahmen,
um das Aufblähen
der Kunstharzform in Axialrichtung und nicht in Radialrichtung zu
lenken. Eine besteht darin, einen kleinen Spielraum zwischen jeweils
benachbarten Einheiten zu erlauben, wenn der erste Elektromagnet 30,
die Statorspuleneinheit 20 und die zweite Elektromagneteinheit 40 in
der zylindrischen Statorsäule 11 in
Eingriff gebracht werden. Die andere besteht darin, einen kleinen
Spielraum δ an
den Enden der kreisförmigen
Halteelemente vor dem Vergießen zu
erlauben. Wie z. B. in 3 gezeigt
ist, ist ein kleiner Zwischenraum δ am unteren Ende des kreisförmigen Halteelements 30c in
der ersten Elektromagneteinheit 30 ausgebildet, während ein
kleiner Spielraum δ jeweils
an den oberen und unteren Enden des kreisförmigen Halteelements 40c in
der zweiten Elektromagneteinheit 40 ausgebildet wird, bevor
die jeweiligen Einheiten vergossen werden. Jede Maßnahme wird
leicht verwirklicht, indem die Form der Buchse 50 teilweise
verändert
wird. Im übrigen
kann der kleine Spielraum δ nicht
nur am unteren Ende des kreisförmigen
Halteelements 30c, sondern an dessen beiden Enden ausgebildet
werden, und kann an einem oder an beiden Enden des kreisförmigen Jochelements 20c in
der Statorspuleneinheit 20 ausgebildet werden.
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Die obige Beschreibung bezieht sich
auf eine Ausführungsform,
in der die vorliegende Erfindung auf eine 5-Achsen-Kontroll-Typ-Magnetlagervorrich tung
angewendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf andere
5-Achsen-Kontroll-Typ-Magnetlagervorrichtungen
mit anderen Strukturen und auf 3-Achsen-Kontroll-Typ-Magnetlagervorrichtungen
angewendet werden. Ferner ist eine Vakuumpumpe, auf die die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, nicht auf die Turbomolekularpumpe beschränkt, vielmehr
kann sie auf verschiedene anders strukturierte Vakuumpumpen angewendet
werden.
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Zusammengefaßt schafft die vorliegende
Erfindung eine Magnetlagervorrichtung mit einer Statorsäulenanordnung
und einer Vakuumpumpe, die mit der Magnetlagervorrichtung ausgestattet
ist, wobei die Anordnung Komponenteneinheiten umfaßt, in denen
jeweils elektromagnetische Komponenten (ein Elektromagnet und ein
Radialverschiebungssensor für
den Elektromagneten, oder eine Statorspule) in einem kreisförmigen Halteelement
aufgenommen werden, um vergossen und fixiert zu werden, wobei die
Komponenteneinheiten in der genannten Reihenfolge separat mit der
zylindrischen Statorsäule
in Eingriff gebracht und fixiert werden. Die Herstellungsarbeit
der Statorsäulenanordnung
wird somit deutlich erleichtert. Ferner wird ein Fehler während der
Herstellung, bei dem Drähte
der Komponenten brechen, in der Häufigkeit deutlich reduziert,
wobei dann, wenn ein Fehler wie z. B. ein Bruch eines Drahtes auftritt, die
Erfindung ermöglicht,
nur eine defekte Komponenteneinheit separat zu entsorgen. Die Ressourcen-Rückgewinnungsarbeit
wird ebenfalls erleichtert, da die Erfindung es leicht macht, jede
Komponenteneinheit von der zylindrischen Statorsäule zu entfernen.
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Ferner weist die Statorsäulenanordnung,
die durch Eingreifen und Fixieren der Komponenteneinheiten konstruiert
worden ist, Mittel auf, um die Kunstharzformaufblähung, die
durch eine hohe Temperatur hervorgerufen wird, in Axialrichtung
und nicht in Radialrichtung zu lenken. Der Kontaktfehler zwischen
der Kunstharzform und der Rotorwelle aufgrund des thermischen Aufblähens wird
somit verhindert, was die Leistungsfähigkeit der mit dieser Magnetlagervorrichtung
ausgestatteten Vakuumpumpe verbessert.
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Außerdem reduzieren das obenerwähnte separate
Entsorgen und die Verbesserung und Erleichterung der Herstellungsarbeit
die Kosten für
die Herstellung der Magnetlagervorrichtung, wodurch es möglich wird,
eine Vakuumpumpe mit geringeren Kosten und höherer Leistungsfähigkeit
als im Stand der Technik zu schaffen.