DE7237362U - Turbo molecular vacuum pump - Google Patents

Description

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LEYBOLD-HERAEUS GMBH. & CO„KG, Köln-BayentalLEYBOLD-HERAEUS GMBH. & CO "KG, Cologne-Bayental

TurbomolekularvakuumpumpeTurbo molecular vacuum pump

Die Neuerung bezieht sich auf eine Turbomolekularpumpe mit Rotor- und Statorschaufelstufen, bei der mehrere Stufengruppen vorgesehen sind, deren Schaufeln unterschiedliche, jedoch innerhalb einer Gruppe gleiche Überlappungsgrade und Anstellwinkel aufweisen. Bei derartigen Pumpen ist die Drehzahl des Rotors derart gewählt, daß die Rotorschaufeln sich mit einer Umlaufgeschwindigkeit bewegen, die dem 0,4- bis 0,6fachem der mittleren Molekulargeschwindigkeit entspricht„ In der Praxis bezieht man sich dabei auf die mittlere Molekulargeschwindigkeit des Stickstoffes.The innovation relates to a turbomolecular pump with rotor and stator blade stages, in which several stage groups are provided, the blades of which differ, but within a group the same degree of overlap and angle of attack exhibit. In such pumps, the speed of the rotor is chosen so that the rotor blades with a Move the speed of rotation, which corresponds to 0.4 to 0.6 times the average molecular speed “In practice one refers to the mean molecular velocity of nitrogen.

Der Oberlappungsgrad ist definiert als das Verhältnis der Schaufelbreite zum Abstand einer Schaufelvorderkante zur nächsten Schaufelvorderkante, Unter dem Anstellwinkel wird der Winkel verstanden, den die Schaufel mit einer zur Drehachse senkrechten Ebene bildet= Als Schaufelstufe wird ein Rotor- bzw. Statorschaufelkranz bezeichnet.The degree of overlap is defined as the ratio of the Blade width to the distance from a blade leading edge to the next blade leading edge, under which the angle of attack is understood the angle that the blade forms with a plane perpendicular to the axis of rotation = the blade step is a Rotor or stator blade ring called.

Aus der DT-OS 2 046 6 39 ist es bekannt, in Turbomolekularvakuumpumpen Rotor- und Statorschaufelstufen mit unterschiedlichen Überlappungsgraden und Anstellwinkeln einzubauen. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Turbomolekularvakuumpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die gleichzeitig hinsichtlich des Saug- und Kompressionsvermögens optimale Werte aufweist und hinsichtlich der Fertigung eine vernünftige und leicht zu realisierende Lösung darstellt.From DT-OS 2 046 6 39 it is known in turbo-molecular vacuum pumps Install rotor and stator blade stages with different degrees of overlap and angles of attack. Outgoing From this prior art, the present innovation is based on the object of a turbo-molecular vacuum pump of the type mentioned at the beginning, which at the same time have optimal values in terms of suction and compression capacity and represents a reasonable and easy-to-implement solution in terms of production.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln einer ersten, ansaugseitig angeordneten Gruppe (Sauggruppe) , b€3t*?h°Tid aus vier" bis acht Rotor- bzw. Statorschaufelstufen, einen Öberlappungsgrad 2 und einen Anstellwinkel von 30° bis 40° aufweisen und daß die Schaufeln einer zweiten Gruppe (Kompressionsgruppe), bestehend aus den restlichen Rotor- bzw. Statorschaufelstufen, einen Öberlappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel von 17° bis, 30° aufweisen. Die Anzahl der Stufen der zweiten Gruppe richtet sich nach dem gewünschten Kompressionsvermögen und liegtfür den praktischen Fall eines Kompressionsverhältnisses für Stickstoff S 7This object is achieved in that the Blades of a first group arranged on the suction side (suction group), b € 3t *? H ° Tid from four "to eight rotor or Stator blade stages, a degree of overlap 2 and an angle of attack of 30 ° to 40 ° and that the blades a second group (compression group), consisting of the remaining rotor or stator blade stages, a degree of overlap 1 and an angle of attack of 17 ° to .30 °. The number of levels in the second group depends on the desired compressibility and is in the practical case of a compression ratio for nitrogen S 7

von 10 bis 10 bei etwa 17 bis 23 Stufen. Aufgrund eingehender Untersuchungen wurde gefunden, daß eine in dieser Weise ausgebildete Turbomolekularvakuumpumpe überraschend gute Werte hinsichtlich des Saugvermögens und des !Compressions-Vermögens aufweist» Da außerdem nur zwei Gruppen von Schaufelstufen vorgesehen sind, die untereinander gleiche Überlappungsgrade und Anstellwinkel aufweisen, ist auch diefserienmäßige Fertigung der Pumpe besonders einfach.from 10 to 10 at about 17 to 23 levels. Due to in-depth Investigations have found that a turbo-molecular vacuum pump constructed in this way is surprising good values in terms of pumping speed and! compression ability Since only two groups of blade stages are provided, which have the same degree of overlap and angle of incidence, this is also standard The pump is particularly easy to manufacture.

Um eine gute Anpassung der Sauggruppe an die nachfolgende Kompressionsgruppe zu erreichen, ist es vorteilhaft, die zweite Gruppe in zwei Untergruppen aufzuteilen, wobei die Schaufeln der ersten Untergruppe, die sich an die Schaufeln der Sauggruppe anschließen, einen Öberlappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel von 25° bis 30° aufweisen und daß die Schaufeln der zweiten Untergruppe einen Öberlappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel von 17° bis 25° aufweisen.In order to achieve a good adaptation of the suction group to the subsequent compression group, it is advantageous to use the Second group split into two subgroups, with the blades being the first subgroup attached to the blades connect the suction group, have a degree of overlap of 1 and an angle of incidence of 25 ° to 30 ° and that the blades of the second subgroup have a degree of overlap of 1 and an angle of attack of 17 ° to 25 °.

Einzelheiten der Neuerung sollen anhand der Figuren 1 und 2 erläutert werden:Details of the innovation are to be explained with reference to Figures 1 and 2:

Figur 1 zeigt zwei Schaufeln 1 und 2 einer Schaufelstufe 3„ Aus dieser Figur ist die Definition des Oberlappungsgrades als das Verhältnis von Schaufelbreite b zum Abstand s einer Schaufelvorderkante zur nächsten Schaufelvorderkante ersichtlich. Der Anstellwinkel ist mit ^C bezeichnet. .Figure 1 shows two blades 1 and 2 of a blade stage 3 " From this figure is the definition of the degree of overlap as the ratio of the blade width b to the distance s from one blade leading edge to the next blade leading edge evident. The angle of attack is indicated by ^ C. .

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In der Figur 2 ist ein Teil eines Schnittes durch eine Turbomolekularvakuumpumpe H mit einem Rotor 5 und Rotorschaufeln 6 sowie einem Stator 7 und Statorschaufeln 8 dargestellt. Die ersten sechs Stator- bzw. Rotorschaufelstufen bilden die Sauggruppe A, die dem nicht-dargestellten, zu evakuierenden Rezipienten zugewandt ist. Die restlichen Schaufelstufen bilden die Kompressionsgruppe B.FIG. 2 shows part of a section through a turbomolecular vacuum pump H with a rotor 5 and rotor blades 6 as well as a stator 7 and stator blades 8. The first six stator or rotor blade stages form the suction group A, which is not shown facing the evacuating recipient. The remaining blade stages form the compression group B.

Entsprechend der Neuerung weisen die Schaufeln der Sauggruppe A einen Oberlappungsgrad von s/b = 2 und einen Anstellwinkel ^C von 30° bis 40° auf. Die Schaufeln der Kompressionsgruppe B weisen alle einen Oberlappungsgrad s/b = 1 auf. Auch ihr Anstellwinkel kann entsprechend der Neuerung gleich sein, nämlich 17° bis 30°. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch die Kompressionsgruppe B in zwei Untergruppen B₁ und Bg unterteilt. Der Anstellwinkel der Schaufeln der Gruppe B. beträgt 25° bis 30°, während die Schaufeln der Untergruppe B« einen Anstellwinkel von 17° bis 25° aufweisen. Dadurch wird ein besserer Obergang erreicht.According to the innovation, the blades of suction group A have a degree of overlap of s / b = 2 and an angle of attack ^ C of 30 ° to 40 °. The blades in compression group B all have a degree of overlap s / b = 1. According to the innovation, their angle of attack can also be the same, namely 17 ° to 30 °. In the exemplary embodiment, however, the compression group B is divided into two subgroups B ₁ and Bg. The angle of attack of the blades of group B. is 25 ° to 30 °, while the blades of subgroup B «have an angle of attack of 17 ° to 25 °. This results in a better transition.

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Claims (3)

»et··* SCHUTZANSPRÜCHE»Et ·· * PROTECTION CLAIMS 1. Turbomolekularvakuumpumpe mit Rotor- und Statorschaufelstufen, bei der mehrere Stufengruppen vorgesehen sind, deren Schaufeln unterschiedliche, jedoch innerhalb einer Gruppe gleiche Überlappungsgrade und Anstellwinkel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6,8) einer ersten, ansaugseitig angeordneten Gruppe (Sauggruppe A), bestehend aus vier bis acht Rotor- bzw. Statorschaufelstufen, einen Oberlappungsgrad 2 und einen Anstellwinkel J^ von 30° bis 40° aufweisen und daß die Schaufeln (6,ß) einer zweiten Gruppe (Kompressionsgruppe B), bestehend aus den restlichen Rotor- bzw. Statorschaufelstufen einen Oberlappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel öC von 17° bis 30^Q aufweisen.1. Turbomolecular vacuum pump with rotor and stator blade stages, in which several stage groups are provided, the blades of which have different degrees of overlap and angle of attack within a group, but the same within a group, characterized in that the blades (6, 8) of a first group arranged on the suction side (suction group A ), consisting of four to eight rotor or stator blade stages, a degree of overlap 2 and an angle of incidence J ^ of 30 ° to 40 ° and that the blades (6, ß) of a second group (compression group B), consisting of the remaining rotor - or Statorschaufelstufen have a Oberlappungsgrad 1 and an angle of attack OEC from 17 ° to 30 ^Q. 2. Turbomolekularvakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln der zweiten Gruppe (B) einen Anstellwinkel «&, von 17° bis 25° aufweisen.2. Turbomolecular vacuum pump according to claim 1, characterized in that that the blades of the second group (B) have an angle of attack of 17 ° to 25 °. 3. Turbomolekularvakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Gruppe (B) aufgeteilt ist in zwei Untergruppen (B^ und Bj), wobei die Schaufeln der ersten Untergruppe (B₁), die sich an die Schaufeln der ersten Gruppe (A) anschließen, einen Oberlappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel dC von 25° bis 30° aufweisen, und daß die Schaufeln der zweiten Untergruppe (B2) einen Ober lappungsgr.3. Turbomolecular vacuum pump according to claim 1, characterized in that the second group (B) is divided into two subgroups (B ^ and Bj), the blades of the first subgroup (B ₁ ), which are attached to the blades of the first group (A ) have a degree of overlap 1 and an angle of incidence dC of 25 ° to 30 °, and that the blades of the second subgroup (B2) have an upper lappungsgr. aufweisen.exhibit. lappungsgrad 1 und einen Anstellwinkel ^C von 17 bis 25°degree of lapping 1 and an angle of attack ^ C of 17 to 25 °