DE102013220879A1 - vacuum pump - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, und mit einem relativ zu dem Stator um die Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, wobei zumindest eine Rotorscheibe einen zwischen der Rotorscheibe und dem Stator ausgebildeten radialen Dichtspalt begrenzt, und wobei zumindest ein statorseitiger Dichtabschnitt vorgesehen ist, der den Dichtspalt in axialer Richtung entgegen der Förderrichtung betrachtet zumindest teilweise abdeckt und bezogen auf die Förderrichtung vor und/oder neben der pumpaktiven Struktur der in Förderrichtung auf die Rotorscheibe folgenden Statorscheibe angeordnet ist.The invention relates to a vacuum pump with a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotation axis, each having a pump-active structure, and having a rotatably mounted relative to the stator about the axis of rotation rotor having a rotor shaft and a plurality of arranged on the rotor shaft in the axial Direction of successive and arranged between the stator disks rotor disks, each having a pump-active structure, wherein at least one rotor disc defining a formed between the rotor disk and the stator radial sealing gap, and wherein at least one stator-side sealing portion is provided, which opposite to the sealing gap in the axial direction Viewed conveying direction viewed at least partially and with respect to the conveying direction before and / or next to the pump-active structure of the following in the conveying direction of the rotor disk stator disk is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe.The present invention relates to a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump.

Vakuumpumpen wie z. B. Turbomolekularpumpen werden in unterschiedlichen Bereichen der Technik eingesetzt, um ein für einen jeweiligen Prozess notwendiges Vakuum zu schaffen. Turbomolekularpumpen umfassen einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, und einen relativ zu dem Stator um die Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen.Vacuum pumps such. B. Turbomolecular pumps are used in various fields of technology to provide a vacuum necessary for a given process. Turbomolecular pumps comprise a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotational axis, each having a pump-active structure, and a rotatably mounted about the axis of rotation relative to the stator, the rotor shaft and a plurality of arranged on the rotor shaft, successively in the axial direction and between the Stator discs arranged rotor discs comprises, each having a pump-active structure.

Konstruktionsbedingt weist eine solche Vakuumpumpe dynamische Dichtbereiche auf, zum Beispiel Dichtspalte zwischen den radialen äußeren Enden der Rotorscheiben und dem Stator bzw. zwischen den radialen inneren Enden der Statorscheiben und dem Rotor, welche infolge ihrer nur unzureichenden Dichtheit eine unerwünschte Rückströmung des Gases entgegen der Förderrichtung ermöglichen, welche die Saugleistung und die Kompression der Vakuumpumpe herabsetzt. Eine Verringerung der Spaltweiten bestehender Dichtspalte zur Reduzierung der Rückströmung ist nur bedingt möglich, da bei zu geringen Spaltweiten die Gefahr einer Kollision zwischen dem Rotor und dem Stator bei dem Betrieb der Vakuumpumpe besteht und der Aufwand für die Herstellung der Vakuumpumpe infolge der höheren Anforderungen an die Toleranzen der Bauteile steigt.Due to the design, such a vacuum pump has dynamic sealing areas, for example sealing gaps between the radial outer ends of the rotor disks and the stator or between the radial inner ends of the stator disks and the rotor, which due to their insufficient tightness allow undesired backflow of the gas counter to the conveying direction , which lowers the suction power and the compression of the vacuum pump. A reduction in the gap widths existing sealing gaps to reduce the backflow is only partially possible because too small gap widths the risk of collision between the rotor and the stator in the operation of the vacuum pump and the cost of manufacturing the vacuum pump due to the higher demands on the Tolerances of the components increases.

Aus DE 20 2010 011 796 U1 ist eine Turbomolekularpumpe bekannt, bei der zwischen mindestens einem Statorelement und mindestens einem benachbarten Rotorelement zur Verringerung der Gasrückströmung ein Blendenelement vorgesehen ist, welches einstückig mit dem Statorelement ausgebildet ist und zwischen dem Statorelement und dem in Förderrichtung auf das Statorelement folgenden Rotorelement angeordnet ist. Dadurch soll eine Rückströmung durch den zwischen der radialen Außenseite des stromaufwärtigen Rotorelements und dem Stator ausgebildeten radialen Dichtspalt reduziert werden. Das Gas soll dabei durch das Blendenelement in radialer Richtung nach innen umgelenkt werden, so dass es nicht durch den radial außen gelegenen Dichtspalt zwischen dem stromaufwärtigen Rotorelement und dem Stator gelangen kann.Out DE 20 2010 011 796 U1 a turbomolecular pump is known in which between at least one stator element and at least one adjacent rotor element for reducing the gas backflow, a diaphragm element is provided, which is integrally formed with the stator and is disposed between the stator and the following in the conveying direction on the stator rotor element. This is intended to reduce backflow through the radial sealing gap formed between the radially outer side of the upstream rotor element and the stator. The gas is to be deflected by the diaphragm element in the radial direction inwards, so that it can not pass through the radially outer sealing gap between the upstream rotor element and the stator.

Dennoch findet eine Rückströmung durch diesen Dichtspalt statt, da das zurückströmende Gas auf dem Weg durch die Statorscheibe hindurch in radialer Richtung nach außen strömen und dadurch in den Bereich des radialen Dichtspalts der stromaufwärtigen Rotortscheibe gelangen kann. Außerdem erhöhen die Blendelemente die axiale Bauhöhe der Vakuumpumpe und müssen als zusätzliche Elemente vorgesehen und an den Statorelementen angebracht werden, wodurch der Aufwand für die Bereitstellung der Vakuumpumpe erhöht wird.Nevertheless, a return flow through this sealing gap takes place, since the back-flowing gas can flow on the way through the stator in the radial direction outward and thereby can reach into the region of the radial sealing gap of the upstream Rotortscheibe. In addition, the baffles increase the axial height of the vacuum pump and must be provided as additional elements and attached to the stator elements, whereby the cost of providing the vacuum pump is increased.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vakuumpumpe anzugeben, welche eine verbesserte Pump-Performance, insbesondere ein hohes Saugvermögen und eine hohe Kompression, aufweist und mit geringem Aufwand bereitgestellt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a vacuum pump, which has an improved pump performance, in particular a high pumping speed and high compression, and can be provided with little effort.

Die Aufgabe wird durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a vacuum pump with the features of claim 1.

Die Vakuumpumpe, die insbesondere eine Turbomolekularpumpe ist, umfasst einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, und einen relativ zu dem Stator um die Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen. Zumindest eine Rotorscheibe begrenzt einen zwischen der Rotorscheibe und dem Stator ausgebildeten radialen Dichtspalt. Es ist zumindest ein statorseitiger Dichtabschnitt vorgesehen, der den Dichtspalt in axialer Richtung entgegen der Förderrichtung betrachtet zumindest teilweise abdeckt und bezogen auf die Förderrichtung vor und/oder neben der pumpaktiven Struktur der in Förderrichtung auf die Rotorscheibe folgenden Statorscheibe angeordnet ist.The vacuum pump, which is in particular a turbomolecular pump, comprises a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotation axis, each having a pump-active structure, and a rotor rotatably mounted about the rotation axis relative to the stator, having one rotor shaft and a plurality of rotor shafts arranged on the rotor shaft , in the axial direction comprises successive and arranged between the stator disks rotor disks, each having a pump-active structure. At least one rotor disk defines a radial sealing gap formed between the rotor disk and the stator. At least one stator-side sealing section is provided which at least partially covers the sealing gap in the axial direction counter to the conveying direction and is arranged in front of and / or next to the pump-active structure of the stator disk following the conveying direction on the rotor disk.

Der Dichtabschnitt deckt den Dichtspalt in axialer Richtung ab und stellt dadurch ein Hindernis für eine durch den Dichtspalt gehende axiale Rückströmung des Gases dar. Da der Dichtabschnitt bezogen auf die Förderrichtung vor und/oder neben der pumpaktiven Struktur der stromabwärtigen Statorscheibe angeordnet ist, verhindert der Dichtabschnitt, dass im Bereich der pumpaktiven Struktur der Statorscheibe vorhandenes zurückströmendes Gas auf seinem Rückweg durch die Statorscheibe in radialer Richtung zu dem Dichtspalt der stromaufwärtigen Rotorscheibe hin strömt und folglich nach dem Durchgang durch die Statorscheibe in den Dichtspalt gelangen und durch den Dichtspalt weiter zurückströmen kann. Stattdessen kann das Gas allenfalls in einem von dem Dichtspalt entfernten Bereich durch die Statorscheibe zurückströmen und wird daher nach einem etwaigen Rückströmen durch die Statorscheibe von der pumpaktiven Struktur der stromaufwärtigen Rotorscheibe erfasst, welche das Gas wieder in Förderrichtung umlenkt. Der Dichtabschnitt reduziert somit die Rückströmung und erhöht die Pumpperformance.The sealing section covers the sealing gap in the axial direction and thereby represents an obstacle to an axial backflow of the gas passing through the sealing gap. Since the sealing section is arranged in front of and / or next to the pump-active structure of the downstream stator disk, the sealing section prevents the sealing section in that, in the region of the pump-active structure of the stator disk, backflowing gas flows on its return path through the stator disk in the radial direction to the sealing gap of the upstream rotor disk and consequently can pass into the sealing gap after passing through the stator disk and can flow back further through the sealing gap. Instead, at most the gas can flow back through the stator disk in a region remote from the sealing gap and is therefore detected by the pump-active structure of the upstream rotor disk after a possible return flow through the stator disk, which returns the gas to Redirecting delivery direction. The sealing section thus reduces the backflow and increases the pumping performance.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims, the description and the figures.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform deckt der Dichtabschnitt den Dichtspalt über dessen gesamte radiale Spaltweite hinweg ab. Dadurch wird eine besonders wirksame Abdichtung erreicht, welche ein hohes Saugvermögen und eine hohe Kompression der Vakuumpumpe gewährleistet. Die Rotorscheibe kann den Dichtabschnitt in radialer Richtung hintergreifen, insbesondere um ein Abdecken des Dichtspalts durch den Dichtabschnitt über die gesamte Spaltweite des Dichtspalts hinweg zu gewährleisten.According to an advantageous embodiment, the sealing portion covers the sealing gap over its entire radial gap width away. As a result, a particularly effective sealing is achieved, which ensures a high pumping speed and high compression of the vacuum pump. The rotor disk can engage behind the sealing section in the radial direction, in particular in order to ensure that the sealing gap is covered by the sealing section over the entire gap width of the sealing gap.

Der Dichtabschnitt ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Der Dichtabschnitt kann den Dichtspalt über zumindest annähernd den gesamten Umfang der Rotorscheibe hinweg abdecken.The sealing portion is preferably annular. The sealing portion may cover the sealing gap over at least approximately the entire circumference of the rotor disk.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Statorscheibe einen Ring, insbesondere einen Außenring, auf, der die pumpaktive Struktur der Statorscheibe trägt, wobei der Dichtabschnitt durch den Ring der Statorscheibe gebildet ist. Indem ein die pumpaktive Struktur tragender Ring der Statorscheibe als Dichtabschnitt ausgebildet wird, wird ein zusätzlicher Aufwand für die Bereitstellung des Dichtabschnitts und ein zusätzlicher Bauraumbedarf für den Dichtabschnitt weitestgehend vermieden. Zur Bildung des Dichtabschnitts kann beispielsweise einfach eine Statorscheibe mit einem Außenring eingesetzt werden, welcher eine relativ große radiale Breite aufweist und den radialen Dichtspalt der vorhergehenden Rotorscheibe abdeckt.According to an advantageous embodiment, the stator disk has a ring, in particular an outer ring, which carries the pump-active structure of the stator disk, wherein the sealing portion is formed by the ring of the stator disk. By forming the pump-active structure supporting ring of the stator as a sealing portion, an additional effort for the provision of the sealing portion and an additional space requirement for the sealing portion is largely avoided. For example, a stator disk with an outer ring can be used to form the sealing section, which has a relatively large radial width and covers the radial sealing gap of the preceding rotor disk.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Dichtabschnitt durch einen Distanzring gebildet ist, der zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgende Statorscheiben in einem axialen Abstand zueinander hält. Derartige Distanzringe sind ohnehin günstig, um einen vorgegebenen axialen Abstand zwischen den Statorscheiben aufrecht zu erhalten, und können in einfacher Weise so abgewandelt werden, dass sie einen Dichtabschnitt zum Abdecken des radialen Dichtspalts der stromaufwärtigen Rotorscheibe bilden. Der radiale Dichtspalt kann dabei durch einen Abschnitt des Distanzrings begrenzt sein und der Dichtabschnitt kann durch einen Abschnitt des Distanzrings gebildet sein, der gegenüber dem Abschnitt des Distanzrings, der den Dichtspalt begrenzt, in radialer Richtung hervorsteht und insbesondere eine Schulter des Distanzrings bildet.A further embodiment provides that the sealing portion is formed by a spacer ring, which holds two axially successive stator disks at an axial distance from each other. Such spacers are in any case favorable to maintain a predetermined axial distance between the stator disks, and can be modified in a simple manner so that they form a sealing portion for covering the radial sealing gap of the upstream rotor disk. The radial sealing gap can be limited by a portion of the spacer ring and the sealing portion may be formed by a portion of the spacer ring which protrudes in the radial direction relative to the portion of the spacer ring which limits the sealing gap and in particular forms a shoulder of the spacer ring.

Die Ausbildung des Dichtabschnitts durch einen Distanzring ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die in Förderrichtung auf die Rotorscheibe folgende Statorscheibe keinen im Bereich des Dichtspalts angeordneten Ring, das heißt zum Beispiel keinen Außenring, aufweist. Eine derartige Statorscheibe kann zum Beispiel aus einem Vollkörper durch Materialentfernung herausgearbeitet sein, während eine Statorscheibe mit einem Außenring z. B. als geblechte Statorscheibe ausgebildet sein kann, d. h. als Statorscheibe, welche durch Verformung eines durch ein Blech gebildeten Grundkörpers hergestellt ist.The formation of the sealing portion by a spacer ring is particularly advantageous if the stator disc following in the conveying direction of the rotor disc no ring arranged in the region of the sealing gap, that is, for example, no outer ring has. Such a stator can be worked out, for example, from a solid body by material removal, while a stator with an outer ring z. B. may be formed as a laminated stator disc, d. H. as a stator, which is made by deformation of a base body formed by a metal sheet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform begrenzt der Dichtabschnitt des Distanzrings eine Nut, die sich in radialer Richtung in den Distanzring hinein erstreckt. Die Rotorscheibe kann dabei, vorzugsweise in radialer Richtung, in die Nut eingreifen. Der radiale Dichtspalt kann dabei durch die Rotorscheibe und durch den Nutgrund begrenzt sein. Die Seitenwände der Nut decken den Dichtspalt vorzugsweise jeweils in axialer Richtung ab. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Dichtspalt bezogen auf die axiale Richtung nicht nur einseitig, sondern beidseitig, das heißt sowohl in stromabwärtiger Richtung als auch in stromaufwärtiger Richtung, durch jeweils eine Seitenwand der Nut abgedeckt ist. Die Seitenwände der Nut können mit der Rotorscheibe jeweils einen von zwei sich beidseitig an den radialen Dichtspalt anschließenden axialen Dichtspalten begrenzen. Dadurch wird eine besonders wirksame Abdichtung des radialen Dichtspalts erreicht.According to an advantageous embodiment of the sealing portion of the spacer ring defines a groove which extends in the radial direction in the spacer ring. The rotor disk can engage in the groove, preferably in the radial direction. The radial sealing gap can be limited by the rotor disk and by the groove bottom. The side walls of the groove preferably cover the sealing gap in each case in the axial direction. This embodiment has the advantage that the sealing gap with respect to the axial direction not only on one side, but on both sides, that is both in the downstream direction and in the upstream direction, is covered by a respective side wall of the groove. The side walls of the groove can each define one of two axial sealing gaps adjoining the radial sealing gap with the rotor disk. As a result, a particularly effective sealing of the radial sealing gap is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Distanzring derart in radialer Richtung geteilt, dass der Distanzring und die Rotorscheibe in axialer Richtung zusammensetzbar sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Distanzring, wie vorstehend beschrieben, eine radiale Nut aufweist, in die die Rotorscheibe radial eingreift. In diesem Fall kann der Distanzring im Bereich der Nut in radialer Richtung geteilt sein, um ein axiales Zusammensetzen zu ermöglichen. Durch die Möglichkeit des axialen Zusammensetzens wird der für die Herstellung der Vakuumpumpe erforderliche Aufwand erheblich reduziert.According to an advantageous embodiment, the spacer ring is divided in the radial direction such that the spacer ring and the rotor disk can be assembled in the axial direction. This is particularly advantageous if the spacer ring, as described above, has a radial groove into which the rotor disk engages radially. In this case, the spacer ring may be divided in the radial direction in the region of the groove in order to allow axial assembly. The possibility of axial assembly of the required for the production of the vacuum pump effort is significantly reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rotorscheibe zumindest einen radialen Fortsatz auf, der vorzugsweise von der pumpaktiven Struktur der Rotorscheibe in radialer Richtung absteht, wobei der radiale Dichtspalt zumindest abschnittsweise durch den Fortsatz begrenzt ist. Ein solcher Fortsatz kann angepasst sein, um eine besonders gute Abdichtung des Dichtspalts zu gewährleisten, so dass eine Rückströmung besonders zuverlässig vermieden wird. Der Fortsatz ist bevorzugt durchgehend gasdicht ausgebildet, um eine möglichst gute Abdichtung zu gewährleisten. Bevorzugt ist es, wenn die Rotorscheibe mit dem Fortsatz in eine wie vorstehend beschriebene radiale Nut eines Distanzrings eingreift. Beispielsweise kann der Fortsatz ringförmig ausgebildet sein und/oder sich über zumindest annähernd den gesamten Umfang der Rotorscheibe erstrecken. Die pumpaktive Struktur kann mehrere pumpaktive Elemente, insbesondere Schaufeln, aufweisen, wobei ein sich insbesondere über den gesamten Umfang der Rotorscheibe erstreckender radialer Fortsatz von mehreren pumpaktiven Elementen getragen sein kann und/oder mehrere voneinander getrennte radiale Fortsätze der beschriebenen Art vorgesehen sein können, die von verschiedenen pumpaktiven Elementen abstehen. Der radiale Fortsatz kann aber auch als radiale Verlängerung der Schaufeln im Bereich der Nut ausgeführt sein.According to a preferred embodiment, the rotor disk has at least one radial projection, which preferably protrudes in the radial direction from the pump-active structure of the rotor disk, wherein the radial sealing gap is bounded at least in sections by the extension. Such an extension can be adapted to ensure a particularly good sealing of the sealing gap, so that a return flow is particularly reliably avoided. The extension is preferably formed gas-tight throughout to ensure the best possible seal. Prefers it is when the rotor disc engages with the extension in a radial groove of a spacer ring as described above. For example, the extension may be annular and / or extend over at least approximately the entire circumference of the rotor disk. The pump-active structure can have a plurality of pump-active elements, in particular blades, wherein a radial extension extending in particular over the entire circumference of the rotor disk can be carried by a plurality of pump-active elements and / or a plurality of separate radial extensions of the type described can be provided stand out different pump active elements. However, the radial extension can also be designed as a radial extension of the blades in the region of the groove.

Bevorzugt erstreckt sich der Fortsatz nur über einen Teil der axialen Erstreckung der pumpaktiven Struktur der Rotorscheibe. Dadurch kann der zusätzliche Materialaufwand und das zusätzliche durch den Fortsatz gebildete Gewicht der Rotorscheibe gering gehalten werden und dennoch eine gezielte und äußerst wirksame Abdichtung des Dichtspalts erreicht werden. Wenn der Dichtabschnitt, wie vorstehend beschrieben, durch einen Distanzring mit einer Nut gebildet ist, in die der Fortsatz eingreift, erstreckt sich vorzugsweise auch die Nut nur über einen Teil der axialen Erstreckung der pumpaktiven Elemente der Rotorscheibe. Dadurch kann erreicht werden, dass die Nutwände den Fortsatz auf allen Seiten eng umschließen, so dass der radiale Dichtspalt bevorzugt nur über axiale Spalte zugänglich ist, wodurch die Rückströmung weiter reduziert wird.Preferably, the extension extends only over part of the axial extent of the pump-active structure of the rotor disk. Thereby, the additional material cost and the additional weight formed by the extension of the rotor disk can be kept low and yet a targeted and extremely effective sealing of the sealing gap can be achieved. If the sealing portion, as described above, is formed by a spacer ring with a groove, in which engages the extension, preferably also the groove extends only over part of the axial extent of the pump-active elements of the rotor disc. It can thereby be achieved that the groove walls closely surround the extension on all sides, so that the radial sealing gap is preferably accessible only via axial gaps, as a result of which the backflow is further reduced.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 8.Another object of the invention is a vacuum pump with the features of claim 8.

Die Vakuumpumpe umfasst einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, und einen relativ zu dem Stator um die Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen. Zumindest eine Statorscheibe und/oder zumindest eine Rotorscheibe begrenzt einen zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildeten radialen Dichtspalt. Der Dichtspalt verläuft zumindest abschnittsweise schräg zu der Rotationsachse.The vacuum pump comprises a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotation axis, each having a pump-active structure, and a rotatably mounted about the rotation axis relative to the rotor, the rotor shaft and a plurality of rotor shaft arranged on the rotor shaft, successively in the axial direction and between The stator disks arranged rotor disks comprises, each having a pump-active structure. At least one stator disk and / or at least one rotor disk defines a radial sealing gap formed between the stator and the rotor. The sealing gap extends at least partially obliquely to the axis of rotation.

Dadurch, dass der Dichtspalt zumindest abschnittsweise und insbesondere über seine gesamte Länge schräg zu der Rotationsachse verläuft, wird die Länge des Dichtspalts erhöht und dessen Dichtheit verbessert. Wie nachstehend im Einzelnen erläutert, lässt sich ein solcher schräger Dichtspalt außerdem besonders einfach realisieren, zum Beispiel indem der Dichtspalt zumindest abschnittsweise von einem Fußabschnitt oder Bundabschnitt der Rotorscheibe begrenzt ist, welcher schräg zu der Rotationsachse verläuft. Der schräge Dichtspalt bzw. ein oder jeder schräge Abschnitt des Dichtspalts kann eine gerade oder gekrümmte Form aufweisen oder sich stufenförmig in einer zu der Rotationsachse schrägen Richtung erstrecken.Characterized in that the sealing gap extends at least in sections, and in particular over its entire length obliquely to the axis of rotation, the length of the sealing gap is increased and improves its tightness. As explained in detail below, such an oblique sealing gap can also be realized particularly easily, for example by the sealing gap is at least partially bounded by a foot portion or collar portion of the rotor disc, which extends obliquely to the axis of rotation. The oblique sealing gap or one or each oblique section of the sealing gap may have a straight or curved shape or may extend in a stepped manner in a direction oblique to the axis of rotation.

Den Dichtspalt begrenzende Oberflächen liegen einander in radialer Richtung gegenüber und sind vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel zueinander. Der Spalt weist vorzugsweise eine zumindest näherungsweise konstante Spaltweite auf.The sealing gap defining surfaces are opposite each other in the radial direction and are preferably at least approximately parallel to each other. The gap preferably has an at least approximately constant gap width.

Nachfolgend sind vorteilhafte Ausführungsformen der Vakuumpumpe gemäß Anspruch 8 beschrieben. Diese Vakuumpumpe kann gleichzeitig als Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1 ausgebildet sein. Die hierin in Bezug auf die Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1 beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausführungsformen sind dementsprechend auch Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Vakuumpumpe gemäß Anspruch 8.Below, advantageous embodiments of the vacuum pump are described according to claim 8. This vacuum pump can be designed simultaneously as a vacuum pump according to claim 1. Accordingly, the advantages and advantageous embodiments described herein with respect to the vacuum pump according to claim 1 are also advantages and advantageous embodiments of the vacuum pump according to claim 8.

Die Vakuumpumpe ist bevorzugt eine Turbomolekularpumpe. Die Vakuumpumpe kann auch eine Seitenkanalpumpe sein.The vacuum pump is preferably a turbomolecular pump. The vacuum pump may also be a side channel pump.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist eine den Dichtspalt begrenzende Statorscheibe und/oder eine den Dichtspalt begrenzende Rotorscheibe einen Ring, insbesondere einen Innenring, auf, der die pumpaktive Struktur der jeweiligen Scheibe trägt, wobei zumindest ein Abschnitt des Dichtspalts, der schräg zu der Rotationsachse verläuft, durch den Ring der Statorscheibe begrenzt ist und/oder durch den Ring der Rotorscheibe begrenzt ist. Dadurch kann ohne zusätzliche Elemente ein Dichtspalt mit vorteilhaften Eigenschaften geschaffen werden. Der Ring der Rotorscheibe ist vorzugsweise auf der Rotorwelle angeordnet, um die Rotorscheibe mit der Rotorwelle zu verbinden.According to an advantageous embodiment, a stator disk bounding the sealing gap and / or a rotor disk bounding the sealing gap has a ring, in particular an inner ring, which carries the pump-active structure of the respective disk, wherein at least a portion of the sealing gap extending obliquely to the axis of rotation, is limited by the ring of the stator and / or limited by the ring of the rotor disk. As a result, a sealing gap with advantageous properties can be created without additional elements. The ring of the rotor disk is preferably arranged on the rotor shaft in order to connect the rotor disk to the rotor shaft.

Gemäß einer Ausführungsform weist ein den Dichtspalt begrenzender Ring der Rotorscheibe, insbesondere ein Innenring, einen in axialer Richtung vorstehenden Bundabschnitt auf, wobei zumindest ein Abschnitt des Dichtspalts, der schräg zu der Rotationsachse verläuft, durch den Bundabschnitt begrenzt ist. Der Bundabschnitt ist vorzugsweise mit der Rotorwelle verbunden und kann somit im Rahmen der Erfindung gleichzeitig zur Anbindung der Rotorscheibe an der Rotorwelle und zur Schaffung des zu der Rotationsachse schrägen Dichtspalts dienen.According to one embodiment, a ring of the rotor disk bounding the sealing gap, in particular an inner ring, has a collar portion projecting in the axial direction, wherein at least a portion of the sealing gap extending obliquely to the axis of rotation is bounded by the collar portion. The collar portion is preferably connected to the rotor shaft and thus can simultaneously serve in the context of the invention for connecting the rotor disk to the rotor shaft and for providing the oblique to the axis of rotation sealing gap.

Der Bundabschnitt kann entweder mit der Welle einstückig ausgebildet oder als separates Teil ausgeführt und mit der Welle verbunden sein. The collar portion may be formed integrally with either the shaft or executed as a separate part and connected to the shaft.

Der Bundabschnitt kann eine sich in radialer Richtung zu der Rotorwelle hin verbreiternde Form aufweisen, wodurch eine mechanisch besonders gute Verbindung der Rotorscheibe mit der Rotorwelle geschaffen werden kann. Eine im Bereich der Verbreiterung vorhandene Oberfläche des Bundabschnitts kann dabei zur Begrenzung zumindest eines zu der Rotationsachse schrägen Abschnitts des Dichtspalts dienen. Der schräge Abschnitt des Dichtspalts kann dabei in axialer Richtung von der Rotorscheibe zu der Statorscheibe gesehen in radialer Richtung zu der Rotorwelle hin verlaufen. Dadurch, dass der Zwischenraum zwischen dem sich verbreiternden Bundabschnitt und dem Stator als schräger Dichtspalt bzw. Dichtspaltabschnitt ausgebildet ist, wird in diesem Bereich eine gute Dichtwirkung erzielt und es wird das Problem vermieden, dass die sich verbreiternde Form des Bundabschnitts einen ausgedehnten Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Stator bedingt, der eine übermäßige Rückströmung zulässt.The collar portion may have a radially widening in the radial direction to the rotor shaft shape, whereby a mechanically particularly good connection of the rotor disk with the rotor shaft can be created. A surface of the collar section which is present in the area of the broadening can serve to limit at least one section of the sealing gap which is inclined to the axis of rotation. The oblique section of the sealing gap can extend in the axial direction from the rotor disk to the stator disk in the radial direction toward the rotor shaft. Characterized in that the gap between the widening collar portion and the stator is formed as an oblique sealing gap or sealing gap portion, a good sealing effect is achieved in this area and it avoids the problem that the widening shape of the collar portion an extended gap between the rotor and the stator, which allows excessive backflow.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist ein den Dichtspalt begrenzender Ring, insbesondere der Statorscheibe, einen in radialer Richtung abstehenden Fortsatz auf, wobei zumindest ein Abschnitt des Dichtspalts, der schräg zu der Rotationsachse verläuft, durch den Fortsatz begrenzt ist. Vorzugsweise begrenzt ein Fortsatz der Statorscheibe den schrägen Abschnitt des Dichtspalts gemeinsam mit einem wie vorstehend beschriebenen Bundabschnitt der Rotorscheibe. Wie vorstehend beschrieben, wird durch die Ausgestaltung des Zwischenraums zwischen dem Bundabschnitt und dem Stator als Dichtspalt bzw. Dichtspaltabschnitt eine hohe Rückströmung im Bereich des sich verbreiternden Bundabschnitts verhindert. Die Statorscheibe mit dem Ring und dem Fortsatz ist bevorzugt einteilig durch einen einzigen Körper gebildet.According to an advantageous embodiment, a sealing gap defining ring, in particular the stator, a projecting in the radial direction extension, wherein at least a portion of the sealing gap, which extends obliquely to the axis of rotation, is limited by the extension. Preferably, an extension of the stator disc defines the oblique portion of the sealing gap together with a collar portion of the rotor disk as described above. As described above, the design of the gap between the collar portion and the stator as a sealing gap or sealing gap portion prevents high backflow in the region of the widening collar portion. The stator disc with the ring and the extension is preferably formed integrally by a single body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Dichtspalt zumindest zwei Abschnitte auf, die schräg zu der Rotationsachse und in einem Winkel zueinander verlaufen, wobei vorzugsweise beide Abschnitte jeweils durch eine Statorscheibe einerseits und jeweils eine von zwei zu der Statorscheibe benachbarten Rotorscheiben andererseits begrenzt sind. Die beiden Abschnitte können einen V-förmigen Dichtspalt bilden. Beide Abschnitte können durch einen wie vorstehend beschriebenen radial abstehenden Fortsatz der Statorscheibe einerseits und einen Bundabschnitt der jeweiligen Rotorscheibe andererseits begrenzt sein. Die beiden Abschnitte des Dichtspalts können in axialer Richtung von der jeweiligen Rotorscheibe zu der Statorscheibe hin gesehen in radialer Richtung nach innen verlaufen bzw. der Scheitel der V-Form des Dichtspalts kann zu der Rotorwelle hin weisen.According to an advantageous embodiment, the sealing gap has at least two sections which run obliquely to the axis of rotation and at an angle to each other, wherein preferably both sections are each bounded by a stator on the one hand and one of two adjacent to the stator disc rotor discs on the other. The two sections can form a V-shaped sealing gap. Both sections may be bounded by a radially projecting extension of the stator disk as described above on the one hand and a collar section of the respective rotor disk on the other hand. The two sections of the sealing gap can extend in the radial direction inward in the radial direction from the respective rotor disk to the stator disk, or the vertex of the V-shape of the sealing gap can point towards the rotor shaft.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 13.Another object of the invention is a vacuum pump with the features of claim 13.

Die Vakuumpumpe umfasst einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen, und einen relativ zu dem Stator um die Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen. Die pumpaktiven Strukturen der Statorscheiben und Rotorscheiben sind zur Bereitstellung einer in einer Förderrichtung orientierten Pumpwirkung für ein in einem Schöpfbereich vorhandenes Gas ausgebildet. Es ist ein zu dem Schöpfbereich benachbarter Dichtbereich vorhanden, der zumindest teilweise durch eine Statorscheibe und eine zu der Statorscheibe benachbarte Rotorscheibe begrenzt ist. Einander gegenüberliegende und den Dichtbereich begrenzende Oberflächen des Rotors und des Stators bilden dabei wenigstens eine Pumpstufe zur Bereitstellung einer Pumpwirkung für das in dem Dichtbereich vorhandene Gas, die einer Rückströmung des Gases durch den Dichtbereich entgegenwirkt.The vacuum pump comprises a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotation axis, each having a pump-active structure, and a rotatably mounted about the rotation axis relative to the rotor, the rotor shaft and a plurality of rotor shaft arranged on the rotor shaft, successively in the axial direction and between The stator disks arranged rotor disks comprises, each having a pump-active structure. The pump-active structures of the stator disks and rotor disks are designed to provide a pumping action oriented in a conveying direction for a gas present in a scooping area. There is a sealing area adjacent to the scoop area, which is bounded at least partially by a stator disk and a rotor disk adjacent to the stator disk. Opposite surfaces of the rotor and of the stator which delimit the sealing area form at least one pumping stage for providing a pumping action for the gas present in the sealing area, which counteracts a backflow of the gas through the sealing area.

Unter dem Schöpfbereich wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung generell der Bereich verstanden, in dem die pumpaktiven Strukturen der Statorscheiben und Rotorscheiben eine in einer Förderrichtung orientierte Pumpwirkung für das dort vorhandene Gas bereitstellen. Unter einem Dichtbereich wird ein Bereich verstanden, der an den Schöpfbereich angrenzt und durch den prinzipiell eine entgegen der Förderrichtung gerichtete Rückströmung des Gases erfolgen kann.For the purposes of the present description, the scoop area generally refers to the area in which the pump-active structures of the stator disks and rotor disks provide a pumping action, oriented in a conveying direction, for the gas present there. A sealing region is understood to mean a region which adjoins the scooping region and through which, in principle, a return flow of the gas directed counter to the conveying direction can take place.

Dadurch, dass einander gegenüberliegende und den Dichtbereich begrenzende Oberflächen des Rotors und des Stators wenigstens eine Pumpstufe zur Bereitstellung einer Pumpwirkung für das in dem Dichtbereich vorhandene Gas bilden, die einer Rückströmung des Gases durch den Dichtbereich entgegenwirkt, wird die Rückströmung reduziert und die Pumpleistung der Vakuumpumpe verbessert.Characterized in that opposing and the sealing area limiting surfaces of the rotor and the stator form at least one pumping step for providing a pumping action for the gas present in the sealing area, which counteracts a backflow of the gas through the sealing area, the backflow is reduced and the pumping power of the vacuum pump improved.

In einer möglichen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest eine der die Pumpstufe bildenden Oberflächen schräg zur Rotationsachse verläuft.In one possible development, it is provided that at least one of the surfaces forming the pumping stage runs obliquely to the axis of rotation.

Nachfolgend sind vorteilhafte Ausführungsformen der Vakuumpumpe gemäß Anspruch 13 beschrieben. Diese Vakuumpumpe kann gleichzeitig als Vakuumpumpe gemäß Anspruch 1 und/oder als Vakuumpumpe gemäß Anspruch 8 ausgebildet sein. Die hierin in Bezug auf die Vakuumpumpen gemäß Anspruch 1 und Anspruch 8 beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausführungsformen sind dementsprechend auch Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Vakuumpumpe gemäß Anspruch 13.Below, advantageous embodiments of the vacuum pump are described according to claim 13. This vacuum pump can simultaneously as a vacuum pump according to claim 1 and / or as Vacuum pump be designed according to claim 8. Accordingly, the advantages and advantageous embodiments described herein with respect to the vacuum pumps according to claim 1 and claim 8 are also advantages and advantageous embodiments of the vacuum pump according to claim 13.

Die Vakuumpumpe ist bevorzugt eine Turbomolekularpumpe. Die Vakuumpumpe kann auch eine Seitenkanalpumpe sein.The vacuum pump is preferably a turbomolecular pump. The vacuum pump may also be a side channel pump.

Die die Pumpstufe bildenden Oberflächen sind vorzugsweise durch die Statorscheibe und die benachbarte Rotorscheibe gebildet. Die Pumpstufe lässt sich somit einfach durch entsprechende Anpassung der Oberflächen der Statorscheibe und der Rotorscheibe realisieren.The surfaces forming the pumping stage are preferably formed by the stator disk and the adjacent rotor disk. The pumping stage can thus be realized simply by appropriate adaptation of the surfaces of the stator disk and the rotor disk.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Statorscheibe einen Ring, insbesondere einen Innenring, auf, der die pumpaktive Struktur der Statorscheibe trägt, und die Rotorscheibe weist einen Ring, insbesondere einen Innenring, auf, der die pumpaktive Struktur der Rotorscheibe trägt, wobei die die Pumpstufe bildenden Oberflächen durch die Ringe der Statorscheibe und der Rotorscheibe gebildet sind. Diese Oberflächen eignen sich besonders, um eine Pumpstufe zu realisieren, die die Rückströmung verringert.According to an advantageous embodiment, the stator disc has a ring, in particular an inner ring, which carries the pump-active structure of the stator, and the rotor disk has a ring, in particular an inner ring, which carries the pump-active structure of the rotor disk, wherein the pumping stage forming Surfaces are formed by the rings of the stator and the rotor disk. These surfaces are particularly suitable for realizing a pumping stage that reduces backflow.

Die die Pumpstufe bildenden Oberflächen liegen einander vorzugsweise in axialer Richtung gegenüber. Die Oberflächen können einen axialen Dichtspalt begrenzen, welcher Teil des Dichtbereichs ist.The surfaces forming the pumping stage preferably face each other in the axial direction. The surfaces may define an axial sealing gap, which is part of the sealing area.

Der Dichtbereich kann einen radialen Dichtspalt zwischen dem Rotor und dem Stator sowie zwei beidseitig an den radialen Dichtspalt angrenzende axiale Dichtspalte umfassen. Die axialen Dichtspalte sind vorzugsweise durch dieselbe Stator- oder Rotorscheibe und jeweils eine von zwei zu der Stator- bzw. Rotorscheibe benachbarten Rotor- bzw. Statorscheiben begrenzt oder durch Ringe der Stator- und Rotorscheiben, welche die pumpaktiven Strukturen der Stator- und Rotorscheiben tragen. Vorzugsweise sind zwei Pumpstufen vorgesehen, die jeweils durch die Oberflächen gebildet sind, die einen der axialen Dichtspalte begrenzen, und die einer Rückströmung entgegenwirken.The sealing region may comprise a radial sealing gap between the rotor and the stator and two axial sealing gaps adjoining the radial sealing gap on both sides. The axial sealing gaps are preferably delimited by the same stator or rotor disk and in each case by one of two rotor or stator disks adjacent to the stator or rotor disk or by rings of the stator and rotor disks which carry the pump-active structures of the stator and rotor disks. Preferably, two pumping stages are provided, each formed by the surfaces defining one of the axial sealing gaps and counteracting a backflow.

Bevorzugt ist die Pumpstufe eine Siegbahnpumpstufe. Eine solche Pumpstufe ist einfach realisierbar und wirkt einer Rückströmung wirksam entgegen. Beispielsweise kann eine der die Pumpstufe bildenden Oberflächen glatt ausgebildet sein und die gegenüberliegende Oberfläche kann zumindest eine schrauben- bzw. schneckenlinienförmige Nut aufweisen, in der das gepumpte Gas geführt wird. Es können auch mehrere und insbesondere zwei Siegbahnpumpstufen vorgesehen sein, die vorzugsweise, wie vorstehend beschrieben, jeweils einem axialen Dichtspalt des Dichtbereichs zugeordnet sind.Preferably, the pumping stage is a Siegbahnpumpstufe. Such a pumping stage is easy to implement and effectively counteracts a backflow. For example, one of the surfaces forming the pumping stage may be smooth and the opposite surface may have at least one helical groove in which the pumped gas is passed. It is also possible to provide a plurality and in particular two Siegbahnpumpstufen, which are preferably, as described above, each associated with an axial sealing gap of the sealing area.

Nachfolgend werden Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen aller in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Vakuumpumpen beschrieben.In the following, advantages and advantageous embodiments of all the vacuum pumps described in the present description will be described.

Bei allen Pumpen der vorliegenden Beschreibung sind die Rotorscheiben und die Statorscheiben vorzugsweise in axialer Richtung abwechselnd angeordnet.In all the pumps of the present description, the rotor disks and the stator disks are preferably alternately arranged in the axial direction.

Der Rotor kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei einem mehrteiligen Rotor können die Rotorwelle einerseits und die mit der Rotorwelle verbundenen Rotorscheiben andererseits als getrennte Teile ausgebildet sein. Der Stator kann ebenfalls mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann der Stator ein Gehäuse, mehrere mit dem Gehäuse verbundene und als von dem Gehäuse getrennte Teile ausgebildete Rotorscheiben und vorzugsweise mehrere mit dem Gehäuse verbundene und als von dem Gehäuse und den Rotorscheiben getrennte Teile ausgebildete Distanzringe aufweisen.The rotor may be formed in one piece or in several parts. In a multi-part rotor, the rotor shaft on the one hand and the rotor disks connected to the rotor shaft on the other hand may be formed as separate parts. The stator can also be designed in several parts. In particular, the stator may comprise a housing, a plurality of rotor disks connected to the housing and separate from the housing, and preferably a plurality of spacer rings connected to the housing and separated from the housing and the rotor disks.

Die Statorscheiben, Rotorscheiben und/oder Distanzringe können jeweils eine im Wesentlichen kreisringförmige Grundform aufweisen und/oder einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Eine mehrteilige Stator- bzw. Rotorscheibe oder ein mehrteiliger Distanzring kann insbesondere mehrere und insbesondere zwei teilkreisförmige Teile umfassen, die zusammen die jeweilige Scheibe bzw. den Distanzring bilden.The stator disks, rotor disks and / or spacer rings can each have a substantially circular basic shape and / or be formed in one piece or in several parts. A multi-part stator or rotor disk or a multi-part spacer ring may, in particular, comprise several and in particular two part-circular parts which together form the respective disk or the spacer ring.

Die Vakuumpumpe kann als Turbomolekularpumpe ausgebildet sein. Die Statorscheiben und Rotorscheiben können dementsprechend als turbomolekulare Stator- und Rotorscheiben mit einer turbomolekularen pumpaktiven Struktur ausgebildet sein. Die pumpaktiven Strukturen der Rotorscheiben und der Statorscheiben weisen bevorzugt mehrere als Schaufeln ausgebildete pumpaktive Elemente auf, die vorzugsweise von einem Außenring und/oder von einem Innenring der jeweiligen Scheibe getragen sind. Die Schaufeln können gegenüber der axialen Richtung eine Schrägstellung aufweisen, welche dazu dient, die mit den Schaufeln in Kontakt tretenden Gasmoleküle in Förderrichtung abzulenken, wobei die Schrägstellung der Schaufeln der Statorscheiben und der Rotorscheiben vorzugsweise spiegelbildlich zueinander ist.The vacuum pump can be designed as a turbomolecular pump. The stator disks and rotor disks can accordingly be designed as turbomolecular stator and rotor disks with a turbomolecular pump-active structure. The pump-active structures of the rotor disks and the stator disks preferably have a plurality of pump-active elements designed as blades, which are preferably carried by an outer ring and / or by an inner ring of the respective disk. The blades may have an oblique position relative to the axial direction, which serves to deflect the gas molecules coming into contact with the blades in the conveying direction, wherein the oblique position of the blades of the stator disks and the rotor disks is preferably mirror images of one another.

Bei einer Seitenkanalpumpe weisen die Rotorscheiben als pumpaktive Struktur vorzugsweise im Bereich ihrer radialen Außenseite Rotorschaufeln auf, welche in einem durch die Statorscheiben gebildeten Seitenkanal umlaufen, welcher gegenüber den Rotorschaufeln verbreitert ist. Die pumpaktiven Strukturen der Statorscheiben sind dabei durch den Seitenkanal begrenzende Abschnitte der Statorscheiben gebildet. Ein Seitenkanal kann durch zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgende Statorscheiben begrenzt sein, zwischen denen eine Rotorscheibe mit Rotorschaufeln angeordnet ist.In a side channel pump, the rotor disks as a pump-active structure, preferably in the region of its radial outer side rotor blades, which in a through the Rotate stator discs formed side channel, which is widened relative to the rotor blades. The pump-active structures of the stator disks are formed by the side channel delimiting sections of the stator disks. A side channel may be delimited by two axially successive stator disks, between which a rotor disk with rotor blades is arranged.

Unter einem Spalt bzw. Dichtspalt wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ein Zwischenraum verstanden, der in einer vorgegebenen Richtung schmal ausgebildet ist und in den anderen Richtungen eine größere Ausdehnung besitzt. Ein Spalt bzw. Dichtspalt kann im Rahmen der Erfindung prinzipiell eine zumindest näherungsweise konstante Spaltweite aufweisen.In the context of the present description, a gap or sealing gap is understood to mean a gap which is narrow in a predetermined direction and has a greater extent in the other directions. A gap or sealing gap can, in principle, have an at least approximately constant gap width in the context of the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention will be described by way of example with reference to advantageous embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine Vakuumpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen Darstellung, 1 a vacuum pump according to an embodiment of the invention in a sectional view,

2 den Bereich A der in 1 gezeigten Vakuumpumpe, 2 the area A of in 1 shown vacuum pump,

3 eine Statorscheibe der in 1 gezeigten Vakuumpumpe in Draufsicht in einem unfertigen Herstellungszustand, 3 a stator disk of in 1 shown vacuum pump in plan view in an unfinished state of manufacture,

4 einen Ausschnitt der in 3 gezeigten Statorscheibe, 4 a section of in 3 shown stator disc,

5 die in 3 und 4 gezeigte Statorscheibe im fertigen Zustand in perspektivischer Darstellung, 5 in the 3 and 4 shown stator in the finished state in perspective view,

6 den Bereich B der in 1 gezeigten Vakuumpumpe, 6 the area B of in 1 shown vacuum pump,

7 den Bereich C der in 1 gezeigten Vakuumpumpe, 7 the area C of in 1 shown vacuum pump,

8 einen Ausschnitt einer Vakuumpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen Darstellung, und 8th a section of a vacuum pump according to another embodiment of the invention in a sectional view, and

9 den Bereich D der in 7 gezeigten Vakuumpumpe. 9 the area D of in 7 shown vacuum pump.

Die in 1 gezeigte Vakuumpumpe umfasst einen von einem Einlassflansch 68 umgebenen Pumpeneinlass 70 sowie mehrere Pumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 70 anstehenden Gases zu einem in 1 nicht dargestellten Pumpenauslass. Die Vakuumpumpe umfasst einen Stator mit einem statischen Gehäuse 72 und einen in dem Gehäuse 72 angeordneten Rotor mit einer um eine Rotationsachse 14 drehbar gelagerten Rotorwelle 12.In the 1 The vacuum pump shown includes one of an inlet flange 68 surrounded pump inlet 70 and several pumping stages for delivery to the pump inlet 70 Pending gas to an in 1 not shown pump outlet. The vacuum pump comprises a stator with a static housing 72 and one in the housing 72 arranged rotor with a about an axis of rotation 14 rotatably mounted rotor shaft 12 ,

Die Vakuumpumpe ist als Turbomolekularpumpe ausgebildet und umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren mit der Rotorwelle 12 verbundenen turbomolekularen Rotorscheiben 16 und mehreren in axialer Richtung zwischen den Rotorscheiben 16 angeordneten und in dem Gehäuse 72 festgelegten turbomolekularen Statorscheiben 26, die durch Distanzringe 36 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten sind. Die Rotorscheiben 16 und Statorscheiben 26 stellen in dem Schöpfbereich 50 eine in Richtung des Pfeils 58 gerichtete axiale Pumpwirkung bereit.The vacuum pump is designed as a turbomolecular pump and comprises a plurality of pump-effectively connected in series with each other turbomolecular pump stages with several with the rotor shaft 12 connected turbomolecular rotor disks 16 and a plurality of axially between the rotor disks 16 arranged and in the housing 72 specified turbomolecular stator disks 26 through spacer rings 36 are held at a desired axial distance from each other. The rotor disks 16 and stator discs 26 put in the scooping area 50 one in the direction of the arrow 58 directed axial pumping action ready.

Die Vakuumpumpe umfasst außerdem drei in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Der rotorseitige Teil der Holweck-Pumpstufen umfasst eine mit der Rotorwelle 12 verbundene Rotornabe 74 und zwei an der Rotornabe 74 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 76, 78, die koaxial zu der Rotationsachse 14 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 80, 82 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 14 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind jeweils durch die einander unter Ausbildung eines engen radialen Holweck-Spalts gegenüberliegenden radialen Mantelflächen jeweils einer Holweck-Rotorhülse 76, 78 und einer Holweck-Statorhülse 80, 82 gebildet. Dabei ist jeweils eine der pumpaktiven Oberflächen glatt ausgebildet – vorliegend diejenige der Holweck-Rotorhülse 76 bzw. 78 – und die gegenüberliegende pumpaktive Oberfläche der Holweck-Statorhülse 80, 82 weist eine Strukturierung mit schraubenlinienförmig um die Rotationsachse 14 herum in axialer Richtung verlaufenden Nuten auf, in denen durch die Rotation des Rotors das Gas vorangetrieben und dadurch gepumpt wird.The vacuum pump also comprises three radially arranged pumping stages in series with one another, connected in series with each other. The rotor-side part of the Holweck pump stages includes one with the rotor shaft 12 connected rotor hub 74 and two at the rotor hub 74 attached and supported by this cylinder jacket Holweck rotor sleeves 76 . 78 that is coaxial with the axis of rotation 14 oriented and nested in the radial direction. Furthermore, there are two cylinder jacket Holweck stator sleeves 80 . 82 provided, which is also coaxial with the axis of rotation 14 oriented and nested in the radial direction. The pump-active surfaces of the Holweck pump stages are each a Holweck rotor sleeve in each case by the radial lateral surfaces opposite each other, forming a narrow radial Holweck gap 76 . 78 and a Holweck stator sleeve 80 . 82 educated. In each case, one of the pump-active surfaces is smooth - in the present case that of the Holweck rotor sleeve 76 respectively. 78 - and the opposite pump-active surface of the Holweck stator sleeve 80 . 82 has a structuring with a helical around the axis of rotation 14 around in the axial direction extending grooves in which is driven by the rotation of the rotor, the gas and thereby pumped.

Die drehbare Lagerung der Rotorwelle 12 wird durch ein Wälzlager 84 im Bereich des Pumpenauslasses und ein Permanentmagnetlager 86 im Bereich des Pumpeneinlasses 70 bewirkt.The rotatable mounting of the rotor shaft 12 is through a rolling bearing 84 in the area of the pump outlet and a permanent magnet bearing 86 in the area of the pump inlet 70 causes.

Das Permanentmagnetlager 86 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 88 und eine statorseitige Lagerhälfte 90, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinandergestapelten permanentmagnetischen Ringen 92, 94 umfassen, wobei sich die Magnetringe 92, 94 unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 96 gegenüberliegen.The permanent magnet bearing 86 includes a rotor-side bearing half 88 and a stator half of the bearing 90 , which each have a ring stack of several stacked in the axial direction of permanent magnetic rings 92 . 94 include, wherein the magnetic rings 92 . 94 forming a radial bearing gap 96 are opposite.

Innerhalb des Magnetlagers 86 ist ein Not- bzw. Fanglager 98 vorgesehen, welches als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet ist und im normalen Betrieb der Vakuumpumpe ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors gegenüber dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor zu bilden, der eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert. Inside the magnetic bearing 86 is an emergency or catch camp 98 is provided, which is designed as an unlubricated roller bearing and runs empty in normal operation of the vacuum pump without touching and only at an excessive radial deflection of the rotor with respect to the stator engages to form a radial stop for the rotor, which is a collision of the rotor-side structures prevented with the stator-side structures.

Im Bereich des Wälzlagers 84 ist an der Rotorwelle 12 eine konische Spritzmutter 100 mit einem zu dem Wälzlager 84 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen, die mit zumindest einem Abstreifer eines mehrere mit einem Betriebsmittel, wie zum Beispiel einem Schmiermittel, getränkte saugfähige Scheiben 102 umfassenden Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt steht. Im Betrieb wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 100 übertragen und infolge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 100 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 100 zu dem Wälzlager 84 hin gefördert, wo es zum Beispiel eine schmierende Funktion erfüllt.In the area of the rolling bearing 84 is on the rotor shaft 12 a conical spray nut 100 with one to the rolling bearing 84 increasing outer diameter provided with at least one scraper of a plurality of with a resource such as a lubricant, soaked absorbent discs 102 is in sliding contact with the entire resource memory. During operation, the operating medium is activated by capillary action from the operating fluid reservoir via the scraper to the rotating injection nut 100 transmitted and due to the centrifugal force along the spray nut 100 in the direction of the increasing outer diameter of the spray nut 100 to the rolling bearing 84 where it fulfills a lubricating function, for example.

Die Vakuumpumpe umfasst einen Antriebsmotor 104 zum drehenden Antreiben des Rotors, dessen Läufer durch die Rotorwelle 12 gebildet ist. Eine Steuereinheit 106 steuert den Motor 104 an.The vacuum pump comprises a drive motor 104 for rotationally driving the rotor, its rotor through the rotor shaft 12 is formed. A control unit 106 controls the engine 104 at.

Die turbomolekularen Pumpstufen stellen in dem Schöpfbereich 50 eine Pumpwirkung in Richtung des Pfeils 58 bereit. Nachfolgend sind anhand der 2 bis 7 die in der Vakuumpumpe von 1 realisierten Maßnahmen zur Verhinderung einer Rückströmung des Gases entgegen der Förderrichtung beschrieben. Einander entsprechende Bestandteile sind prinzipiell in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.The turbomolecular pumping stages are in the scooping area 50 a pumping action in the direction of the arrow 58 ready. The following are based on the 2 to 7 in the vacuum pump of 1 implemented measures to prevent backflow of the gas against the conveying direction described. Corresponding components are in principle designated in all figures with the same reference numerals.

2 zeigt den in 1 mit dem Bezugszeichen A bezeichneten Bereich mit einer Rotorscheibe 16 und zwei benachbarten Statorscheiben 26 im Detail. 2 shows the in 1 with the reference numeral A designated area with a rotor disk 16 and two adjacent stator discs 26 in detail.

Jede Rotorscheibe 16 weist mehrere Schaufeln 22 auf, die von einem in 2 nicht dargestellten Innenring der Rotorscheibe 16 getragen sind. Zwischen den äußeren radialen Enden der Schaufeln 22 und den in radialer Richtung gegenüberliegenden Distanzringen 36 ist jeweils ein radialer Dichtspalt 42 ausgebildet.Every rotor disk 16 has several blades 22 on, by an in 2 not shown inner ring of the rotor disk 16 are worn. Between the outer radial ends of the blades 22 and the radially opposite spacer rings 36 is in each case a radial sealing gap 42 educated.

Die Statorscheibe 26 weist mehrere Schaufeln 32 auf, die von einem Außenring 30 und einem in 2 nicht dargestellten Innenring getragen sind. Der Außenring 30 der Statorscheibe 26 erstreckt sich in radialer Richtung so weit nach innen, dass er den Dichtspalt 42 der bezogen auf die Förderrichtung vorhergehenden Rotorscheibe 16 in axialer Richtung betrachtet abdeckt und damit eine Rückströmung durch den Dichtspalt 42 verhindert. Der den Dichtspalt 42 abdeckende Bereich des Außenrings 30 bildet somit einen Dichtabschnitt 34 für den Dichtspalt 42. Der Dichtabschnitt 34 ist bezogen auf die Förderrichtung neben der durch die Schaufeln 32 gebildeten pumpaktiven Struktur der Statorscheibe 26 angeordnet und verhindert somit, dass im Bereich der pumpaktiven Struktur vorhandenes Gas in radialer Richtung nach außen zu dem in Förderrichtung vorhergehenden Dichtspalt 42 hin strömt und durch den Dichtspalt 42 entgegen der Förderrichtung weiter zurückströmt.The stator disc 26 has several blades 32 on top of an outer ring 30 and one in 2 not shown inner ring are worn. The outer ring 30 the stator disc 26 extends in the radial direction so far inwards, that he the sealing gap 42 the rotor disc preceding the conveying direction 16 viewed in the axial direction covers and thus a return flow through the sealing gap 42 prevented. The the sealing gap 42 covering area of the outer ring 30 thus forms a sealing section 34 for the sealing gap 42 , The sealing section 34 is related to the conveying direction next to the through the blades 32 formed pump-active structure of the stator 26 arranged and thus prevents that in the region of the pump-active structure existing gas in the radial direction outwards to the preceding in the conveying direction sealing gap 42 flows through and through the sealing gap 42 flows back further against the conveying direction.

Stattdessen wird das Gas durch den Dichtabschnitt 34 in radialer Richtung nach innen umgelenkt, so dass es nach einem etwaigen Rückströmen durch die Statorscheibe 26 auf die durch die Schaufeln 22 der stromaufwärtigen Rotorscheibe 16 gebildete pumpaktive Struktur trifft und durch diese wieder in Förderrichtung gepumpt wird.Instead, the gas passes through the sealing section 34 deflected inwardly in the radial direction, leaving it after any backflow through the stator disc 26 on the through the blades 22 the upstream rotor disk 16 formed pump-active structure meets and is pumped through this again in the conveying direction.

3 bis 5 zeigen die in 2 gezeigte Statorscheibe 26 im Detail. Die Statorscheibe 26 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei halbkreisförmigen Teilen 26a, 26b. 3 to 5 show the in 2 shown stator disc 26 in detail. The stator disc 26 consists in the present embodiment of two semicircular parts 26a . 26b ,

Es handelt sich um eine geblechte, das heißt um eine aus einem blechförmigen Grundkörper durch Verformung des Grundkörpers hergestellte bzw. herzustellende Statorscheibe 26. Zwischen dem Innenring 28 und dem Außenring 30 der Statorscheibe 26 sind durch Stanzen und Schlitzen des blechförmigen Grundkörpers die Schaufeln 32 der Statorscheibe 26 herausgebildet. 3 und 4 zeigen die Statorscheibe 26 insofern in einem unfertigen Zustand, als die Statorscheibe 26 noch in ihrem unverformten ebenen Zustand vorliegt und die Schaufeln 32 noch nicht durch Verbiegen des Grundkörpers in ihre geneigte Position gebracht sind.It is a netting, that is to say a stator disk produced or to be produced from a sheet-like basic body by deformation of the basic body 26 , Between the inner ring 28 and the outer ring 30 the stator disc 26 are by punching and slitting the sheet-shaped body, the blades 32 the stator disc 26 developed. 3 and 4 show the stator disc 26 insofar in an unfinished state, as the stator disc 26 still present in its undeformed flat state and the blades 32 not yet brought by bending the body in its inclined position.

5 zeigt die fertige Statorscheibe 26 nach dem Verbringen der Schaufeln 32 in ihre geneigte Position. 5 shows the finished stator disc 26 after moving the blades 32 in their inclined position.

Der Außenring 30 der Statorscheibe 26 mit dem Dichtabschnitt 34 bildet eine durchgehend geschlossene ringförmige Fläche, welche den Dichtspalt 42 der in Förderrichtung vorhergehenden Rotorscheibe 16 über bevorzugt den gesamten Umfang der Rotorscheibe 16 hinweg abdeckt.The outer ring 30 the stator disc 26 with the sealing section 34 forms a continuous closed annular surface which forms the sealing gap 42 the preceding in the conveying direction rotor disk 16 preferably over the entire circumference of the rotor disk 16 covering up.

6 zeigt den in 1 mit dem Bezugszeichen B bezeichneten Bereich der in 1 gezeigten Vakuumpumpe im Detail. Die Rotorscheibe 16 weist einen an den äußeren radialen Enden ihrer Schaufeln 22 angeordneten und in radialer Richtung abstehenden Fortsatz 20 auf, der sich in eine radiale Nut 38 des in radialer Richtung zu der Rotorscheibe 16 benachbarten und aus den beiden Teilen 36a, 36b bestehenden Distanzrings 36 hinein erstreckt. 6 shows the in 1 designated by the reference B region of in 1 shown vacuum pump in detail. The rotor disk 16 has one at the outer radial ends of its blades 22 arranged and projecting in the radial direction extension 20 on, extending into a radial groove 38 in the radial direction to the rotor disk 16 neighboring and from the two parts 36a . 36b existing spacer ring 36 extends into it.

Durch den Fortsatz 20 und den Distanzring 36 wird ein radialer Dichtspalt 44 begrenzt, an den sich beidseitig jeweils ein durch den Fortsatz 20 und den Distanzring 36 begrenzter axialer Dichtspalt 45 anschließt. Der untere Teil 36b des Distanzrings 36 bildet einen Dichtabschnitt 40, der den radialen Dichtspalt 44 abdeckt und eine durch den Dichtspalt 42 gerichtete Rückströmung reduziert. Der Fortsatz 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als über den gesamten Umfang der Rotorscheibe 16 umlaufender und von den Schaufeln 22 der Rotorscheibe 16 getragener geschlossener Ring ausgebildet. Durch die radiale Zweiteilung des Distanzrings 36 in die beiden Teile 36a, 36b wird es ermöglicht, die Rotorscheibe 26 und den Distanzring 36 trotz der durch den Eingriff des Fortsatzes 20 in die Nut 38 gebildeten axialen Hinterschneidung in axialer Richtung zusammenzusetzen.Through the extension 20 and the spacer ring 36 becomes a radial sealing gap 44 limited, on both sides of each one through the extension 20 and the spacer ring 36 limited axial sealing gap 45 followed. The lower part 36b of the spacer ring 36 forms a sealing section 40 that the radial sealing gap 44 covering and one through the sealing gap 42 directed return flow reduced. The extension 20 is in the present embodiment as over the entire circumference of the rotor disk 16 circumferential and from the blades 22 the rotor disk 16 worn closed ring formed. Due to the radial division of the spacer ring 36 in the two parts 36a . 36b it will allow the rotor disk 26 and the spacer ring 36 despite the intervention of the extension 20 in the groove 38 formed axial undercut in the axial direction.

7 zeigt den in 1 mit dem Bezugszeichen C bezeichneten Bereich der in 1 gezeigten Vakuumpumpe im Detail. Die Schaufeln 22 der Rotorscheiben 16 und die Schaufeln 32 der zwischen den Rotorscheiben 16 angeordneten Statorscheibe 26 stellen eine Pumpwirkung für ein in dem Schöpfbereich 50 vorhandenes Gas in Richtung des Pfeils 58 bereit, während der Innenring 28 der Statorscheibe 26 mit den Innenringen 18 der Rotorscheiben 16 einen Dichtbereich begrenzt, welcher einen radialen Dichtspalt 46 und zwei axiale Dichtspalte 48 umfasst. 7 shows the in 1 designated by the reference numeral C range of in 1 shown vacuum pump in detail. The shovels 22 the rotor disks 16 and the blades 32 the between the rotor disks 16 arranged stator 26 provide a pumping action for one in the scooping area 50 gas present in the direction of the arrow 58 ready while the inner ring 28 the stator disc 26 with the inner rings 18 the rotor disks 16 limited a sealing area, which has a radial sealing gap 46 and two axial sealing gaps 48 includes.

Diejenigen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Innenringe 18 der Rotorscheiben 16 und des Innenrings 28 der Statorscheibe 26, die jeweils einen der axialen Dichtspalte 48 begrenzen, bilden dabei jeweils eine Siegbahnpumpstufe, die eine Pumpwirkung bereitstellt, die einer Rückströmung des Gases durch den Dichtbereich entgegenwirkt. Die Oberflächen des Innenrings 28 der Statorscheibe 26 weisen dazu jeweils eine Strukturierung mit einer spirallinienförmig in radialer Richtung verlaufenden Nut 52 auf, in der das vorangetriebene Gas geführt wird. Die gegenüberliegenden Oberflächen der Innenringe 18 der Rotorscheiben 16 sind glatt ausgebildet. Durch einer Rückströmung durch den radialen Dichtspalt 46 und die axialen Dichtspalte 48 entgegengerichtete Pumpwirkung der Siegbahnpumpstufen wird verhindert, dass das Gas an den Schaufeln 32 der Statorscheibe 26 vorbei durch den Dichtbereich zurückströmt, so dass die Pumpleistung der Vakuumpumpe verbessert wird.Those opposite surfaces of the inner rings 18 the rotor disks 16 and the inner ring 28 the stator disc 26 , each one of the axial sealing gaps 48 each define a Siegbahnpumpstufe, which provides a pumping action, which counteracts a backflow of the gas through the sealing area. The surfaces of the inner ring 28 the stator disc 26 each have a structuring with a groove running in the radial direction in a spiral line 52 on, in which the propelled gas is guided. The opposite surfaces of the inner rings 18 the rotor disks 16 are smooth. By a return flow through the radial sealing gap 46 and the axial sealing gaps 48 opposite pumping action of the Siegbahnpumpstufen will prevent the gas on the blades 32 the stator disc 26 flows back through the sealing area, so that the pump power of the vacuum pump is improved.

8 zeigt einen Ausschnitt einer Vakuumpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen Darstellung. 9 zeigt den in 8 mit dem Bezugszeichen D bezeichneten Bereich im Detail. Die in 8 und 9 gezeigte Vakuumpumpe entspricht abgesehen von den nachstehend im Einzelnen beschriebenen Besonderheiten der in 1 beschriebenen Vakuumpumpe. 8th shows a detail of a vacuum pump according to another embodiment of the invention in a sectional view. 9 shows the in 8th designated by the reference numeral D area in detail. In the 8th and 9 Apart from the specific features described in detail below, the vacuum pump shown in FIG 1 described vacuum pump.

Die Rotorscheiben 16 der in 8 und 9 gezeigten Vakuumpumpe umfassen jeweils einen Innenring 18 mit einem sich in radialer Richtung zu der Rotorwelle 12 hin verbreiternden Bundabschnitt 24, über den die Rotorscheiben 16 mit der Rotorwelle 12 verbunden sind. Die Statorscheibe 26 weist einen Innenring 28 auf, der einen in radialer Richtung vorstehenden Fortsatz 35 aufweist. Gemeinsam begrenzen der Innenring 28 der Statorscheibe 26 und die Innenringe 18 der Rotorscheiben 16 zwei axiale Dichtspalte 49. Der Fortsatz 35 des Innenrings 28 der Statorscheibe 26 und die Bundabschnitte 24 begrenzen darüber hinaus einen die axialen Dichtspalte 49 verbindenden radialen Dichtspalt 47, der V-förmig ausgebildet ist und zwei zu der Rotationsachse 14 schräge Abschnitte 47a, 47b umfasst. Im Vergleich zu einer Ausgestaltung, welche keinen radialen Fortsatz 35 und keinen von dem Fortsatz 35 begrenzten schräg zu der Rotationsachse 14 verlaufenden radialen Dichtspalt 46 aufweist, sondern stattdessen einen ausgedehnten Zwischenraum zwischen den Bundabschnitten 24 und dem Innenring 28 aufweist, ist die Rückströmung bei der in 8 und 9 gezeigten Vakuumpumpe erheblich reduziert und die erreichbare Pumpleistung erhöht.The rotor disks 16 the in 8th and 9 shown vacuum pump each comprise an inner ring 18 with a radial direction to the rotor shaft 12 widening waistband section 24 over which the rotor disks 16 with the rotor shaft 12 are connected. The stator disc 26 has an inner ring 28 on, the one in the radial direction projecting extension 35 having. Together, limit the inner ring 28 the stator disc 26 and the inner rings 18 the rotor disks 16 two axial sealing gaps 49 , The extension 35 of the inner ring 28 the stator disc 26 and the waistband sections 24 In addition, they limit the axial sealing gaps 49 connecting radial sealing gap 47 which is formed V-shaped and two to the rotation axis 14 sloping sections 47a . 47b includes. Compared to a design which does not have a radial extension 35 and none of the extension 35 limited obliquely to the axis of rotation 14 extending radial sealing gap 46 but instead an extended gap between the covenant sections 24 and the inner ring 28 has, the backflow at the in 8th and 9 considerably reduced and the achievable pump power increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1212

Rotorwellerotor shaft

1414

Rotationsachseaxis of rotation

1616

Rotorscheiberotor disc

1818

Innenringinner ring

2020

Fortsatzextension

2222

Schaufelshovel

2424

Bundabschnittcollar portion

2626

Statorscheibestator

26a, 26b26a, 26b

Teil einer StatorscheibePart of a stator disk

2828

Innenringinner ring

3030

Außenringouter ring

3232

Schaufelshovel

3434

Dichtabschnittsealing portion

3535

Fortsatzextension

3636

Distanzringspacer

36a, 36b36a, 36b

Teil eines DistanzringsPart of a spacer

3838

Nutgroove

4040

Dichtabschnittsealing portion

42, 44, 46, 4742, 44, 46, 47

radialer Dichtspaltradial sealing gap

46a, 46b46a, 46b

Abschnitt DichtspaltSection sealing gap

45, 48, 4945, 48, 49

axialer Dichtspaltaxial sealing gap

5050

Schöpfbereichadding area

5252

Nutgroove

5858

Pfeilarrow

6868

Einlassflanschinlet flange

7070

Pumpeneinlasspump inlet

7272

Gehäusecasing

7474

Rotornaberotor hub

76, 78 76, 78

Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve

80, 8280, 82

Holweck-StatorhülseHolweck stator

8484

Wälzlagerroller bearing

8686

PermanentmagnetlagerPermanent magnetic bearings

8888

rotorseitige LagerhälfteRotor-side bearing half

9090

statorseitige Lagerhälftestator side half

92, 9492, 94

permanentmagnetischer Ringpermanent magnetic ring

9696

radialer Lagerspaltradial bearing gap

9898

Fanglagersafety bearing

100100

Spritzmutterspray mother

102102

saugfähige Scheibeabsorbent disc

104104

Antriebsmotordrive motor

106106

Steuereinheitcontrol unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 202010011796 U1 [0004] DE 202010011796 U1 [0004]

Claims (16)

Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, – mit einem Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse (14) aufeinanderfolgenden Statorscheiben (26), die jeweils eine pumpaktive Struktur (32) aufweisen, und – mit einem relativ zu dem Stator um die Rotationsachse (14) drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle (12) und mehrere auf der Rotorwelle (12) angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben (26) angeordnete Rotorscheiben (16) umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur (22) aufweisen, wobei zumindest eine Rotorscheibe (16) einen zwischen der Rotorscheibe (16) und dem Stator ausgebildeten radialen Dichtspalt (42, 44) begrenzt, und wobei zumindest ein statorseitiger Dichtabschnitt (34, 40) vorgesehen ist, der den Dichtspalt (42, 44) in axialer Richtung entgegen der Förderrichtung betrachtet zumindest teilweise abdeckt und bezogen auf die Förderrichtung vor und/oder neben der pumpaktiven Struktur (32) der in Förderrichtung auf die Rotorscheibe (16) folgenden Statorscheibe (26) angeordnet ist.Vacuum pump, in particular turbomolecular pump, - with a stator with several in the direction of a rotation axis ( 14 ) successive stator disks ( 26 ), each having a pump-active structure ( 32 ), and with a relative to the stator about the axis of rotation ( 14 ) rotatably mounted rotor having a rotor shaft ( 12 ) and several on the rotor shaft ( 12 ), in the axial direction successive and between the stator ( 26 ) arranged rotor disks ( 16 ), each having a pump-active structure ( 22 ), wherein at least one rotor disk ( 16 ) one between the rotor disc ( 16 ) and the stator formed radial sealing gap ( 42 . 44 ), and wherein at least one stator-side sealing portion ( 34 . 40 ) is provided, which the sealing gap ( 42 . 44 ) viewed in the axial direction against the conveying direction at least partially covers and with respect to the conveying direction before and / or next to the pump-active structure ( 32 ) in the conveying direction on the rotor disk ( 16 ) following stator disc ( 26 ) is arranged. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (34, 40) den Dichtspalt (42, 44) über dessen gesamte radiale Spaltweite hinweg abdeckt.Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the sealing section ( 34 . 40 ) the sealing gap ( 42 . 44 ) covers over its entire radial gap width. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorscheibe (26) einen Ring, insbesondere einen Außenring (30), aufweist, der die pumpaktive Struktur (32) der Statorscheibe (26) trägt, wobei der Dichtabschnitt (34) durch den Ring (30) der Statorscheibe (26) gebildet ist.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the stator disc ( 26 ) a ring, in particular an outer ring ( 30 ) having the pump-active structure ( 32 ) of the stator disc ( 26 ), wherein the sealing portion ( 34 ) through the ring ( 30 ) of the stator disc ( 26 ) is formed. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (40) durch einen Distanzring (36) gebildet ist, der zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgende Statorscheiben (26) in einem axialen Abstand zueinander hält.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing section ( 40 ) by a spacer ring ( 36 ) is formed, the two axially successive stator discs ( 26 ) keeps at an axial distance from each other. Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (40) eine Nut (38) begrenzt, die sich in radialer Richtung in den Distanzring (36) hinein erstreckt, wobei die Rotorscheibe (16) vorzugsweise in die Nut (38) eingreift.Vacuum pump according to claim 4, characterized in that the sealing section ( 40 ) a groove ( 38 ) in the radial direction in the spacer ring ( 36 ), wherein the rotor disk ( 16 ) preferably in the groove ( 38 ) intervenes. Vakuumpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (36) derart in radialer Richtung geteilt ist, dass der Distanzring (36) und die Rotorscheibe (16) in axialer Richtung zusammensetzbar sind.Vacuum pump according to claim 4 or 5, characterized in that the spacer ring ( 36 ) is divided in the radial direction such that the spacer ring ( 36 ) and the rotor disk ( 16 ) are composable in the axial direction. Vakuumpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (16) zumindest einen radialen Fortsatz (20) aufweist, der vorzugsweise von der pumpaktiven Struktur (22) der Rotorscheibe (16) in radialer Richtung absteht, wobei der radiale Dichtspalt (42, 44) zumindest abschnittsweise durch den Fortsatz (20) begrenzt ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor disk ( 16 ) at least one radial extension ( 20 ), preferably of the pump-active structure ( 22 ) of the rotor disk ( 16 ) protrudes in the radial direction, wherein the radial sealing gap ( 42 . 44 ) at least in sections by the extension ( 20 ) is limited. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche, – mit einem Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse (14) aufeinanderfolgenden Statorscheiben (26), die jeweils eine pumpaktive Struktur (32) aufweisen, und – mit einem relativ zu dem Stator um die Rotationsachse (14) drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle (12) und mehrere auf der Rotorwelle (12) angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben (26) angeordnete Rotorscheiben (16) umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur (22) aufweisen, wobei zumindest eine Statorscheibe (26) und/oder zumindest eine Rotorscheibe (16) einen zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildeten radialen Dichtspalt (47) begrenzt, und wobei der Dichtspalt (47) zumindest abschnittsweise schräg zu der Rotationsachse (14) verläuft.Vacuum pump, in particular turbomolecular pump, preferably according to one of the preceding claims, having a stator with several in the direction of a rotation axis ( 14 ) successive stator disks ( 26 ), each having a pump-active structure ( 32 ), and with a relative to the stator about the axis of rotation ( 14 ) rotatably mounted rotor having a rotor shaft ( 12 ) and several on the rotor shaft ( 12 ), in the axial direction successive and between the stator ( 26 ) arranged rotor disks ( 16 ), each having a pump-active structure ( 22 ), wherein at least one stator disc ( 26 ) and / or at least one rotor disk ( 16 ) a formed between the stator and the rotor radial sealing gap ( 47 ), and wherein the sealing gap ( 47 ) at least in sections obliquely to the axis of rotation ( 14 ) runs. Vakuumpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Dichtspalt (47) begrenzende Statorscheibe (26) und/oder eine den Dichtspalt (47) begrenzende Rotorscheibe (16) einen Ring, insbesondere einen Innenring (18, 28), aufweist, der die pumpaktive Struktur (22, 32) der jeweiligen Scheibe (16, 26) trägt, wobei zumindest ein Abschnitt (47a, 47b) des Dichtspalts (47), der schräg zu der Rotationsachse (14) verläuft, durch den Ring (28) der Statorscheibe (26) begrenzt ist und/oder durch den Ring (18) der Rotorscheibe (16) begrenzt ist.Vacuum pump according to claim 8, characterized in that a sealing gap ( 47 ) limiting stator disk ( 26 ) and / or a sealing gap ( 47 ) limiting rotor disk ( 16 ) a ring, in particular an inner ring ( 18 . 28 ) having the pump-active structure ( 22 . 32 ) of the respective disc ( 16 . 26 ), wherein at least one section ( 47a . 47b ) of the sealing gap ( 47 ), which is oblique to the axis of rotation ( 14 ) passes through the ring ( 28 ) of the stator disc ( 26 ) is limited and / or through the ring ( 18 ) of the rotor disk ( 16 ) is limited. Vakuumpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Dichtspalt (47) begrenzender Ring, insbesondere ein Innenring (18), der Rotorscheibe (16) einen in axialer Richtung vorstehenden Bundabschnitt (24) aufweist, der vorzugsweise mit der Rotorwelle (12) verbunden ist, wobei zumindest ein Abschnitt (47a, 47b) des Dichtspalts (47), der schräg zu der Rotationsachse (14) verläuft, durch den Bundabschnitt (24) begrenzt ist.Vacuum pump according to claim 9, characterized in that a sealing gap ( 47 ) limiting ring, in particular an inner ring ( 18 ), the rotor disk ( 16 ) an axially projecting collar portion ( 24 ), which is preferably connected to the rotor shaft ( 12 ), at least one section ( 47a . 47b ) of the sealing gap ( 47 ), which is oblique to the axis of rotation ( 14 ) passes through the waistband section ( 24 ) is limited. Vakuumpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Dichtspalt (47) begrenzender Ring (28), insbesondere der Statorscheibe (26), einen in radialer Richtung abstehenden Fortsatz (35) aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt (47a, 47b) des Dichtspalts (47), der schräg zu der Rotationsachse (14) verläuft, durch den Fortsatz (35) begrenzt ist.Vacuum pump according to claim 9 or 10, characterized in that a sealing gap ( 47 ) limiting ring ( 28 ), in particular the stator disk ( 26 ), a protruding in the radial direction extension ( 35 ), wherein at least one section ( 47a . 47b ) of the sealing gap ( 47 ), which is oblique to the axis of rotation ( 14 ) passes through the extension ( 35 ) is limited. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (47) zumindest zwei Abschnitte (47a, 47b) aufweist, die schräg zu der Rotationsachse (14) und in einem Winkel zueinander verlaufen, wobei vorzugsweise beide Abschnitte (47a, 47b) jeweils durch eine Statorscheibe (26) einerseits und eine von zwei zu der Statorscheibe (26) benachbarten Rotorscheiben (16) andererseits begrenzt sind. Vacuum pump according to one of claims 8 to 11, characterized in that the sealing gap ( 47 ) at least two sections ( 47a . 47b ), which is oblique to the axis of rotation ( 14 ) and at an angle to each other, preferably both sections ( 47a . 47b ) each by a stator ( 26 ) on the one hand and one of two to the stator disc ( 26 ) adjacent rotor disks ( 16 ) are limited on the other hand. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche, – mit einem Stator mit mehreren in Richtung einer Rotationsachse (14) aufeinanderfolgenden Statorscheiben (26), die jeweils eine pumpaktive Struktur (32) aufweisen, und – mit einem relativ zu dem Stator um die Rotationsachse (14) drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle (12) und mehrere auf der Rotorwelle (12) angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben (26) angeordnete Rotorscheiben (16) umfasst, die jeweils eine pumpaktive Struktur (22) aufweisen, wobei die pumpaktiven Strukturen (32, 22) der Statorscheiben (26) und Rotorscheiben (16) zur Bereitstellung einer in einer Förderrichtung orientierten Pumpwirkung für ein in einem Schöpfbereich (50) vorhandenes Gas ausgebildet sind, wobei ein zu dem Schöpfbereich (50) benachbarter Dichtbereich (46, 48) vorhanden ist, der zumindest teilweise durch eine Statorscheibe (26) und eine zu der Statorscheibe (26) benachbarte Rotorscheibe (16) begrenzt ist, und wobei einander gegenüberliegende und den Dichtbereich (46, 48) begrenzende Oberflächen des Rotors und des Stators wenigstens eine Pumpstufe zur Bereitstellung einer Pumpwirkung für das in dem Dichtbereich (46, 48) vorhandene Gas bilden, die einer Rückströmung des Gases durch den Dichtbereich (46, 48) entgegenwirkt.Vacuum pump, in particular turbomolecular pump, preferably according to one of the preceding claims, having a stator with several in the direction of a rotation axis ( 14 ) successive stator disks ( 26 ), each having a pump-active structure ( 32 ), and with a relative to the stator about the axis of rotation ( 14 ) rotatably mounted rotor having a rotor shaft ( 12 ) and several on the rotor shaft ( 12 ), in the axial direction successive and between the stator ( 26 ) arranged rotor disks ( 16 ), each having a pump-active structure ( 22 ), wherein the pump-active structures ( 32 . 22 ) of the stator discs ( 26 ) and rotor disks ( 16 ) for providing a pumping action oriented in a conveying direction for a person in a scooping area ( 50 ) gas are formed, one to the scooping area ( 50 ) adjacent sealing area ( 46 . 48 ) is present, at least partially by a stator ( 26 ) and one to the stator disk ( 26 ) adjacent rotor disk ( 16 ) and where the sealing area ( 46 . 48 ) limiting surfaces of the rotor and the stator at least one pumping stage for providing a pumping action for in the sealing area ( 46 . 48 ) present gas that a back flow of the gas through the sealing area ( 46 . 48 ) counteracts. Vakuumpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorscheibe (26) einen Ring, insbesondere einen Innenring (28), aufweist, der die pumpaktive Struktur (32) der Statorscheibe (26) trägt, und die Rotorscheibe (16) einen Ring, insbesondere einen Innenring (18) aufweist, der die pumpaktive Struktur (22) der Rotorscheibe (16) trägt, wobei die die Pumpstufe bildenden Oberflächen durch die Ringe (28, 18) der Statorscheibe (26) und der Rotorscheibe (16) gebildet sind.Vacuum pump according to claim 13, characterized in that the stator disc ( 26 ) a ring, in particular an inner ring ( 28 ) having the pump-active structure ( 32 ) of the stator disc ( 26 ), and the rotor disk ( 16 ) a ring, in particular an inner ring ( 18 ) having the pump-active structure ( 22 ) of the rotor disk ( 16 ), wherein the pumping stage forming surfaces through the rings ( 28 . 18 ) of the stator disc ( 26 ) and the rotor disk ( 16 ) are formed. Vakuumpumpe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpstufe eine Siegbahnpumpstufe ist.Vacuum pump according to claim 13 or 14, characterized in that the pumping stage is a Siegbahnpumpstufe. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der die Pumpstufe bildenden Oberflächen schräg zur Rotationsachse (14) verläuft.Vacuum pump according to one of claims 13 to 15, characterized in that at least one of the pumping stage forming surfaces obliquely to the axis of rotation ( 14 ) runs.

Images