EP2549115A2

EP2549115A2 - Turbomolecular pump

Info

Publication number: EP2549115A2
Application number: EP20120174596
Authority: EP
Inventors: Michael Schweighöfer; Tobias Stoll
Original assignee: Pfeiffer Vacuum GmbH
Current assignee: Pfeiffer Vacuum GmbH
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2013-01-23
Also published as: EP2549115A3; DE102011108115A1

Abstract

The pump has a rotor, a pre-vacuum side stator disk, an average stator disk and a high-vacuum side stator disk provided with dividing plates (50, 52) and blades extending between inner radius (202) and outer radius (204). Blocking units (60, 62) are partially arranged between the inner radius and the outer radius. The disks are connected by spacer rings with respect to a shaft and arranged alternately with rotor disks and axially spaced from each other. The stator disks exhibit blade and disk assemblies.

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.The invention relates to a turbomolecular pump according to the preamble of the first claim.

Turbomolekularpumpen werden seit Jahren in vielen Bereichen der Vakuumtechnik zur Erzeugung von Hochvakuum und Ultrahochvakuum eingesetzt. Die Vakuumerzeugung beruht in ihnen auf einem schnell drehenden Rotor mit mehreren entlang der Rotorachse zueinander versetzten Schaufelkränzen, zwischen denen statorseitig stehende Schaufelkränze angeordnet sind.Turbomolecular pumps have been used for many years in vacuum technology to produce high vacuum and ultrahigh vacuum. The vacuum generation is based on them in a rapidly rotating rotor with a plurality along the rotor axis staggered blade rings, between which stator side standing blade rings are arranged.

Verschiedene Gestaltungsformen der statorseitigen Schaufelkränze sind im Stand der Technik bekannt. Nachfolgend werden so genannte Blechstatorscheiben betrachtet. Diese werden typischerweise aus Feinblech hergestellt, indem zunächst durch Stanzen oder Schneiden die Schaufeln des Schaufelkranzes freigelegt und in einem nachfolgenden Umformschritt aus der Scheibenebene herausgedreht werden. Diese Blechstatorscheiben sind kostengünstig und sind insbesondere für den Bereich des Vorvakuums beliebt, in welchem die Schaufeln nur um wenige Grad aus der Scheibenebene herausgestellt sind.Various designs of the stator blade rings are known in the art. In the following, so-called sheet metal stator disks are considered. These are typically made of thin sheet metal by first exposing the blades of the blade ring by punching or cutting and then turning them out of the disk plane in a subsequent forming step. These Blechstatorscheiben are inexpensive and are particularly popular in the field of Vorvakuums in which the blades are exposed only by a few degrees from the disk plane.

Da jeder statorseitige Schaufelkranz um die Welle des Rotors herum und in der Regel zwischen zwei rotorseitigen Schaufelkränzen angeordnet ist, erfordert die Montierbarkeit, die Blechstatorscheibe einer Stufe aus mehreren, in der Regel zwei, Teilscheiben zu bilden. Dadurch wird die geringe Dicke des Bleches zu einem Nachteil: dort, wo die Teilscheiben aneinanderstoßen, können die dünnen Bleche übereinanderrutschen. Die Schaufeln des Schaufelkranzes sind dann falsch positioniert und weichen unter anderem in Richtung der Rotorachse von ihrer Solllage ab. In der Folge wird der Spalt zwischen rotorseitigem und statorseitigem Schaufelkranz aufgebraucht. In besonderen Betriebsbedingungen, beispielsweise bei hohen Gaslasten, kann dies zu einem Kontakt zwischen rotorseitigen und statorseitigen Bauteilen führen. Im schlimmsten Fall ist das Versagen der Pumpe die Folge.Since each stator-side blade ring is arranged around the shaft of the rotor and usually between two rotor-side blade rings, the mountability of forming the Blechstatorscheibe one stage of several, usually two, part discs. As a result, the small thickness of the sheet becomes a disadvantage: where the part discs abut each other, the thin sheets can slide over each other. The blades of the blade ring are then positioned incorrectly and deviate among others in the direction of the rotor axis from its desired position. As a result, the gap between the rotor-side and stator-side blade ring is used up. In special operating conditions, for example at high gas loads, this can lead to contact between the rotor-side and stator-side components. In the worst case, the failure of the pump is the result.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Turbomolekularpumpe vorzustellen, in welcher das Überlappen der Teilscheiben verhindert ist.It is therefore an object of the invention to provide a turbomolecular pump, in which the overlapping of the part discs is prevented.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Turbomolekularpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 8 geben Weiterbildungen mit zusätzlichen Vorteilen an.This object is achieved by a turbomolecular pump with the features of claim 1. The dependent claims 2 to 8 indicate further developments with additional advantages.

Die erfindungsgemäße Turbomolekularpumpe mit einem Rotor und einer Blechstatorscheibe, wobei wenigstens eine Blechstatorscheibe eine erste Teilscheibe und eine zweite Teilscheibe und sich zwischen einem inneren Radius und einem äußeren Radius erstreckende Schaufeln aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Blockiermittel zur Verhinderung eines Übereinandergleitens der Teilscheiben vorgesehen ist, welches wenigstens teilweise zwischen dem inneren und dem äußeren Radius angeordnet ist.The turbomolecular pump according to the invention having a rotor and a sheet metal stator disk, wherein at least one sheet metal stator disk has a first part disk and a second part disk and blades extending between an inner radius and an outer radius, is characterized in that at least one blocking means for preventing a sliding of the part disks is provided, which is at least partially disposed between the inner and the outer radius.

Durch die Gestaltung nach Anspruch 1 ist das Blockiermittel nicht in den radial schmalen Bereichen der Tragringe sondern im radial breiten Bereich der Schaufeln angeordnet. Dies bringt Vorteile mit sich. Beispielsweise ermöglichen diese Merkmale, den inneren Tragring der Statorscheibe schmal zu halten. Dies erlaubt kleine Spaltmaße und damit geringere Rückströmungen. Der Schaufelbereich stellt ausreichend Bauraum für das Blockiermittel zur Verfügung. Änderungen an den mit dem äußeren Tragring zusammenwirkenden Gehäusebauteilen, beispielsweise Distanzringen, sind nicht notwendig, so dass hier keine virtuellen Lecks entstehen können. Die Montage wird vereinfacht, wenn das Blockiermittel größer als an den Enden der Tragringe gestaltet ist. Insgesamt wird die Ebenheit der Statorscheibe erhöht, so dass der Spalt zwischen Rotor- und Statorkomponenten größer ist. Dies ist auch beim Auftreten hoher axialer Kräfte auf die Scheibe von Vorteil. Solche Kräfte entstehen beispielsweise beim Flutvorgang durch große Mengen an Gas, die bei starkem Druckgefälle die Pumpe durchströmen. Dieser und die anderen Vorteile werden vertieft, wenn das Blockiermittel als Eingriffsmittel gestaltet ist.By the design according to claim 1, the blocking means is not arranged in the radially narrow portions of the support rings but in the radially wide region of the blades. This brings advantages. For example, these features make it possible to keep the inner support ring of the stator disc narrow. This allows small gaps and thus lower backflow. The blade area provides sufficient space for the blocking agent. Changes to the cooperating with the outer support ring housing components, such as spacers are not necessary, so that no virtual leaks can arise here. The assembly is simplified if the blocking means is designed to be larger than at the ends of the support rings. Overall, the flatness of the stator is increased, so that the gap between the rotor and stator components is greater. This is also advantageous when high axial forces occur on the disk. Such forces arise, for example during the flooding process by large amounts of gas, which flow through the pump at high pressure drop. This and the other benefits are enhanced when the blocking means is designed as an engaging means.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass beide Teilscheiben jeweils wenigstens ein Blockiermittel aufweisen und dass das Blockiermittel der ersten Teilscheibe zusammen mit dem Blockiermittel der zweiten Teilscheibe eine Schaufel bilden. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass durch die Blockiermittel unmittelbar eine Schaufel gebildet wird. Dies ist strömungstechnisch besonders vorteilhaft.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that both partial discs each have at least one blocking means and that the blocking means of the first partial disc form a blade together with the blocking means of the second partial disc. This embodiment has the advantage that a vane is formed directly by the blocking means. This is particularly advantageous in terms of flow.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Blockiermittel sich kreuzende Kanten der Teilscheiben aufweist. Durch die kreuzenden Kanten ist ein besonders guter Schutz gegen ein Übereinandergleiten der Teilscheiben gegeben.A further advantageous embodiment of the invention provides that the blocking means has intersecting edges of the part discs. Due to the crossing edges, a particularly good protection against sliding over the part discs is given.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Blockiermittel wenigstens eine axial ausgerichtete Zunge aufweist. Durch die Ausbildung der wenigstens einen axial ausgerichteten Zunge ist ebenfalls ein guter Schutz gegen das Übereinandergleiten der Teilscheiben gegeben.A further embodiment of the invention provides that the blocking means has at least one axially aligned tongue. Due to the design of the at least one axially aligned tongue, a good protection against the slipping of the part discs is also given.

Vorteilhaft ist das Blockiermittel als Eingriffsmittel zur Positionierung der Teilscheiben in einer axialen Richtung ausgebildet. Hierdurch weist die Erfindung den Vorteil auf, dass nicht nur das Übereinandergleiten der Teilscheiben verhindert wird, sondern dass die Teilscheiben gleichzeitig positioniert werden, was die Montage erleichtert.The blocking means is advantageously designed as an engagement means for positioning the dividing disks in an axial direction. As a result, the invention has the advantage that not only the sliding over of the part discs is prevented, but that the part discs are positioned simultaneously, which facilitates the assembly.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Eingriffsmittel eine Zunge an der ersten Teilscheibe umfasst, die im montierten Zustand eine Überlappung mit der zweiten Teilscheibe bewirkt. Hierdurch ist die beschriebene Positionierung sehr einfach realisierbar.A further advantageous embodiment of the invention provides that the engagement means comprises a tongue on the first part of the disc, which in the assembled state a Overlap effected with the second dividing disc. As a result, the positioning described is very easy to implement.

Vorteilhaft sind zwischen dem inneren und dem äußeren Radius ein Schaufelabschnitt und das Blockiermittel vorgesehen. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Wirkung des Blockiermittels optimal ist und dass keine Beeinträchtigung des Gasdurchflusses auftritt.Advantageously, a blade section and the blocking means are provided between the inner and the outer radius. This ensures that the effect of the blocking agent is optimal and that no impairment of the gas flow occurs.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Teilscheibe gleich gestaltet. Hierdurch werden Produktionskosten deutlich minimiert, da lediglich ein Teil hergestellt werden muss.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the first and the second dividing disc are designed the same. As a result, production costs are significantly minimized, since only a part has to be produced.

Anhand von Ausführungsbeispielen und deren Weiterbildungen soll die Erfindung näher erläutert und die Darstellung ihrer Vorteile vertieft werden.
Es zeigen:

Fig. 1

einen Schnitt durch eine Vakuumpumpe;

Fig. 2

einen Draufblick auf eine Blechstatorscheibe mit Teilscheiben;

Fig. 3

einen Blick auf die Stoßkante einer der Teilscheiben aus Fig. 2;

Fig. 4

einen seitlichen Blick auf die Stoßkanten zweier Teilscheiben in einer Weiterbildung;

Fig. 5

a) einen seitlichen Blick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben,
b) einen Draufblick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im demontierten Zustand,
c) einen Draufblick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im montierten Zustand;

Fig. 6

a) einen seitlichen Blick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im demontierten Zustand,
b) einen seitlichen Blick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im montierten Zustand,
c) einen Draufblick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im demontieren Zustand,
d) einen Draufblick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im montierten Zustand;

Fig. 7

a)

Fig. 8 a)

a) einen seitlichen Blick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben,
b) einen Draufblick auf den Stoßbereich zweier Teilscheiben im demontierten Zustand.

Reference to exemplary embodiments and their developments, the invention will be explained in more detail and the representation of its benefits to be deepened.
Show it:

Fig. 1

a section through a vacuum pump;

Fig. 2

a view of a sheet metal stator disk with partial disks;

Fig. 3

take a look at the abutting edge of one of the dividing discs Fig. 2 ;

Fig. 4

a lateral view of the abutting edges of two part discs in a development;

Fig. 5

a) a lateral view of the impact region of two partial disks,
b) a top view of the joint region of two partial disks in the disassembled state,
c) a top view of the joint area of two partial disks in the mounted state;

Fig. 6

a) a side view of the joint area of two partial disks in the disassembled state,
b) a side view of the joint area of two partial disks in the mounted state,
c) a top view of the joint region of two partial disks in the disassembled state,
d) a plan view of the joint area of two partial disks in the mounted state;

Fig. 7

a)

Fig. 8 a)

a) a lateral view of the impact region of two partial disks,
b) a top view of the joint area of two partial disks in the disassembled state.

Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Turbomolekularpumpe 1. Sie besitzt einen Flansch 4, der lösbar an dem Flansch einer zu evakuierenden Kammer befestigt ist. Durch eine Ansaugöffnung 6 wird Gas in die Pumpe 1 eingesaugt und durch einen Auslass 8 ausgestoßen. Im Gehäuse 2 sind Rotor 10 und Stator 20 angeordnet, durch deren Zusammenwirken die Förderwirkung erreicht wird.It shows Fig. 1 It has a flange 4 which is releasably secured to the flange of a chamber to be evacuated. Through a suction port 6 gas is sucked into the pump 1 and discharged through an outlet 8. In the housing 2 rotor 10 and stator 20 are arranged, through the interaction of the conveying effect is achieved.

Der Rotor 10 umfasst eine Welle 12, auf der eine vorvakuumseitige Rotorscheibe 14, eine mittlere Rotorscheibe 16 und eine hochvakuumseitige Rotorscheibe 18 vorgesehen sind, wobei jede der Rotorscheiben einen aus einer Mehrzahl von Schaufeln bestehenden Schaufelkranz besitzt (nicht dargestellt). Die Welle 12 wird hochvakuumseitig durch ein Permanentmagnetlager 40 und vorvakuumseitig durch ein Wälzlager 42 drehbar unterstützt. Alternativ zu diesem gezeigten Aufbau sind im Stand der Technik Lageranordnungen mit drei- und fünfachsig aktiven Magnetlagern bekannt. Auch fliegende Lagerungen sind bekannt, bei denen beide Lager vorvakuumseitig angeordnet sind. Der Rotor 10 kann anstelle des gezeigten und so genannten Scheibenrotors als so genannter Glockenrotor ausgeführt sein. Ein Antrieb 44 versetzt den Rotor 10 in schnelle Drehung von einigen Zehntausend Umdrehungen in der Minute.The rotor 10 comprises a shaft 12 on which a fore vacuum side rotor disk 14, a central rotor disk 16 and a high vacuum side rotor disk 18 are provided, each of the rotor disks having a blade ring consisting of a plurality of blades (not shown). The shaft 12 is rotatably supported on the high vacuum side by a permanent magnet bearing 40 and on the fore vacuum side by a rolling bearing 42. As an alternative to this construction shown, bearing arrangements with three-and-five-axis active magnetic bearings are known in the prior art. Flying bearings are also known in which both bearings are arranged on the vacuum side. The rotor 10 may be designed instead of the shown and so-called disc rotor as a so-called bell rotor. A drive 44 translates the rotor 10 into rapid rotation of tens of thousands of revolutions per minute.

Der Stator 20 umfasst eine vorvakuumseitige Statorscheibe 24, eine mittlere Statorscheibe 26 und eine hochvakuumseitige Statorscheibe 28. Diese sind durch Distanzringe 30, 32 und 34 in Bezug auf die Welle 12 axial voneinander beabstandet und mit den Rotorscheiben 14, 16, 18 alternierend angeordnet. Die Statorscheiben 24, 26, 28 besitzen ebenfalls Schaufelkränze (nicht dargestellt).The stator 20 includes a fore-vacuum side stator disk 24, a middle stator disk 26, and a high vacuum side stator disk 28. These are axially spaced from each other by spacers 30, 32, and 34 with respect to the shaft 12 spaced and arranged with the rotor disks 14, 16, 18 alternately. The stator disks 24, 26, 28 also have blade rings (not shown).

Die Anzahl von Rotor- und Statorscheiben hängt von den gewünschten vakuumtechnischen Parametern wie Saugvermögen und Druckverhältnis zwischen Ansaugöffnung und Auslass ab.The number of rotor and stator disks depends on the desired vacuum parameters, such as suction capacity and pressure ratio between intake opening and outlet.

Die nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispiele können auf eine, mehrere oder jede der aus Feinblech hergestellten Statorscheiben 24, 26, 28 der Turbomolekularpumpe angewendet werden.The following are based on the Fig. 2 to 8 described embodiments may be applied to one, several or each of the thin plates produced stator disks 24, 26, 28 of the turbomolecular pump.

Am Beispiel der Statorscheibe 24 zeigt Fig. 2 deren Aufbau im Draufblick. Die Statorscheibe 24 ist aus einer ersten Teilscheibe 50 und einer zweiten Teilscheibe 52 aufgebaut, wobei die Fig. 2 den demontierten Zustand zeigt. Zwischen einem bogenförmigen inneren Tragring 56 und einem äußeren Tragring 58 ist ein Kranz von Schaufeln 54 angeordnet. Der kleinste Abstand der Schaufeln zur Drehachse 200 legt einen inneren Radius 202 fest, wobei zur Schaufel auch zwischen Schaufel und Tragring vorgesehene Stege gerechnet werden. Ein äußerer Radius 204 ist durch den größten Abstand von Schaufel zur Drehachse 200 festgelegt. Vorteilhaft ist es, beide Teilscheiben 50, 52 als Gleichteile zu gestalten. In der Fig. 2 bedeutet dies, dass die Teilscheibe 52 durch Drehung um 180° um die Drehachse aus der Teilscheibe 50 hervorgeht. Bei Montage werden die Teilscheiben 50, 52 gegeneinander geschoben, so dass die bogenförmigen Tragringe 56, 58 geschlossene Kreise bilden. Das vorgenannte Problem ist das Übereinanderrutschen der Teilscheiben 50, 52 bei diesem Montageschritt.The example of the stator 24 shows Fig. 2 their structure in a glance. The stator disk 24 is constructed from a first partial disk 50 and a second partial disk 52, wherein the Fig. 2 shows the disassembled state. Between a curved inner support ring 56 and an outer support ring 58, a ring of blades 54 is arranged. The smallest distance of the blades to the axis of rotation 200 defines an inner radius 202, wherein the blade also provided between the blade and support ring webs are calculated. An outer radius 204 is determined by the largest distance from the blade to the axis of rotation 200. It is advantageous to make both partial discs 50, 52 as equal parts. In the Fig. 2 This means that the dividing disk 52 emerges from the dividing disk 50 by rotation about 180 ° about the axis of rotation. When mounting the part discs 50, 52 are pushed against each other, so that the arcuate support rings 56, 58 form closed circles. The above problem is the slipping of the part discs 50, 52 in this assembly step.

Das Übereinanderrutschen wird durch ein Blockiermittel verhindert. Dieses umfasst in dem gezeigten Beispiel eine gewellte Stoßkante 60. Das Material der Stoßkante 60 ist zwischen innerem und äußerem Radius durch Umformen aus der Scheibenebene herausgehoben. Diese gewellte Stoßkante wirkt mit einer glatten Stoßkante 62 zusammen. Alternativ kann auch die Stoßkante 62 gewellt sein, wobei die Wellen so gewählt sein müssen, dass sich die Stoßkanten mindestens einmal kreuzen.The slipping is prevented by a blocking agent. In the example shown, this comprises a corrugated abutting edge 60. The material of the abutting edge 60 is lifted out of the plane of the disc between inner and outer radius by forming. This corrugated abutting edge cooperates with a smooth abutting edge 62. Alternatively, the abutting edge 62 may also be corrugated, wherein the shafts must be selected such that the abutting edges intersect at least once.

Die Teilscheibe 50 ist in Fig. 3 im Blick in der senkrecht zur Drehachse liegenden Scheibenebene 206 auf die Stoßkanten dargestellt. Zwischen innerem und äußerem Radius 202, 204 ist die Wellung der Stoßkante 60 zu erkennen, wobei die Wellung einen kleineren Abstand zur Scheibenebene 206 aufweist als die Endkanten der Schaufeln.The dividing disk 50 is in Fig. 3 in the view in the plane perpendicular to the axis of rotation disc plane 206 shown on the abutting edges. Between inner and outer radius 202, 204, the corrugation of the abutting edge 60 can be seen, wherein the corrugation has a smaller distance to the disc plane 206 than the end edges of the blades.

Eine andere Ausführung des Blockiermittels zeigt Fig. 4 im seitlichen Anblick des Stoßbereiches der Teilscheiben 50, 52. Während die Stoßkante der ersten Teilscheibe 50 in diesem Beispiel glatt in der Scheibenebene 206 liegend ausgeführt ist, weist die zweite Teilscheibe 52 eine aus der Scheibenebene 206 und auf diese senkrecht stehende axiale Lasche 64 auf. Diese erstreckt sich mindestens zwischen innerem und äußerem Radius 202, 204. Sie kann sich auch teilweise oder ganz über den radialen Bereich der Tragringe 56, 58 erstrecken. Dies ist einfach zu fertigen und ermöglicht die zusätzliche Positionierung über die Distanzringe. Die Lasche 64 kann außerdem Abschnitte 641 und 642 oberhalb und unterhalb der Scheibenebene 206 besitzen, so dass das Übereinandergleiten in zwei Richtungen sicher verhindert wird. Zur Bildung der Abschnitte 641 und 642 kann die Lasche 64 auch geteilt sein, wobei dann die Teile in unterschiedlichem Sinn aus der Scheibenebene 206 herausgestellt werden.Another embodiment of the blocking agent shows Fig. 4 While the abutting edge of the first dividing disk 50 is smoothly disposed in the disk plane 206 in this example, the second part disk 52 has an axial tab 64 which is perpendicular to the disk plane 206 and perpendicular thereto. This extends at least between the inner and outer radius 202, 204. It may also extend partially or completely over the radial region of the support rings 56, 58. This is easy to manufacture and allows additional positioning over the spacer rings. The tab 64 may also have portions 641 and 642 above and below the disk plane 206, so that the sliding over in two directions is reliably prevented. To form the sections 641 and 642, the tab 64 may also be divided, in which case the parts are exposed in a different sense from the disk plane 206.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 greift den Gedanken des sich zwischen innerem und äußerem Radius 202, 204 im Stoßbereich erstreckenden Steges als Blockiermittel auf und bildet ihn weiter, indem beide Teilscheiben 50, 52 in Eingriff miteinander gebracht werden.The embodiment according to Fig. 5 picks up on the idea of the web extending between inner and outer radius 202, 204 in the joint area as blocking means and further forms it by bringing both partial disks 50, 52 into engagement with one another.

Teil a) der Fig. 5 zeigt den seitlichen Blick auf den Stoßbereich der Teilscheiben 50 und 52. Jede der Teilscheiben 50, 52 weist Zungen 681 und 682 auf. Diese sind, wie aus dem Draufblick nach Teil b) der Fig. 5 zu erkennen ist, an Stegen 661 und 662 befestigt. Teil c) der Fig. 5 zeigt den montierten Zustand, in welchem jede der Zungen 681 und 682 den jeweils angrenzenden Steg 661, 662 der benachbarten Teilscheibe überdeckt. Hierzu kann, wie in Teil a) gezeigt, die Zunge 66, 68 aus der Scheibenebene 206 herausgedrückt sein. Alternativ kann auch der Steg 661, 662 alleine oder es können beide zusammen aus den Scheiben herausgedrückt sein. Durch den Überlapp der Zungen 681, 682 mit den Stegen 661, 662 werden die Teilscheiben 50, 52 derart in Eingriff miteinander gebracht, dass sich keine der Teilscheiben 50, 52 gegenüber der anderen aus der Scheibenebene 206 hinausbewegen kann. Hierdurch kann die Statorscheibe 24 sehr gut hohen, entlang der Drehachsenrichtung wirkenden Kräften widerstehen, welche beispielsweise beim Fluten der Pumpe 1 mit unter Atmosphärendruck stehendem Gas auftreten.Part a) of Fig. 5 shows the side view of the joint area of the part discs 50 and 52. Each of the part discs 50, 52 has tongues 681 and 682 on. These are, as from the outlook after part b) the Fig. 5 can be seen attached to bars 661 and 662. Part c) of Fig. 5 shows the mounted state in which each of the tongues 681 and 682 covers the respectively adjacent web 661, 662 of the adjacent part of the disc. For this purpose, as shown in part a), the tongue 66, 68 can be pressed out of the disk plane 206. Alternatively, the web 661, 662 alone or it may be both pushed out of the discs together. Due to the overlap of the tongues 681, 682 with the webs 661, 662, the part disks 50, 52 are brought into engagement with each other such that none of the part disks 50, 52 can move out of the disk plane 206 relative to the other. As a result, the stator disk 24 can withstand very high forces acting along the rotational axis direction, which occur, for example, when the pump 1 is flooded with gas at atmospheric pressure.

Das Beispiel nach Fig. 6 bringt den zusätzlichen Gedanken ein, auf Stege an den Teilscheiben 50, 52 im Stoßbereich zu verzichten, was gerade zu niedrigeren Drücken hin vakuumtechnisch von Vorteil ist.The example after Fig. 6 brings the additional thought, to dispense with webs on the part discs 50, 52 in the joint area, which is vacuum technology advantageous to lower pressures.

In Teil a) der Fig. 6 ist im seitlichen Blick zu sehen, dass die Teilscheibe 50 mit einer Schaufel 70 abschließt. Auch die Teilscheibe 52 schließt mit einer Schaufel 72 ab. Im montierten Zustand, gezeigt in Teil b), werden die Schaufeln 70 und 72 zur Deckung gebracht und bilden zusammen eine Schaufel. Hierdurch wird bereits ein Blockieren in einer ersten Richtung parallel zur Drehachse erreicht. Ein gegenseitiger Eingriff und damit ein vollständiges Blockieren der Teilscheiben in beiden Richtungen der Drehachse wird erreicht, indem an der Schaufel 70 eine gebogene Lasche 74 vorgesehen ist.In part a) of the Fig. 6 can be seen in a lateral view that the part of disc 50 terminates with a blade 70. The dividing disk 52 also ends with a blade 72. In the assembled state, shown in part b), the blades 70 and 72 are brought into coincidence and together form a blade. As a result, blocking is already achieved in a first direction parallel to the axis of rotation. A mutual engagement and thus a complete blocking of the part discs in both directions of the axis of rotation is achieved by a curved tab 74 is provided on the blade 70.

In den Teilen c) und d) der Fig. 6 ist ein Draufblick im demontierten und montierten Zustand gezeigt. Die gebogene Lasche 74 wirkt mit einem Ausschnitt 76 zusammen, in den sie während der Montage hineingeschoben wird. Durch Zusammenwirken von Lasche 74 und Ausschnitt 76 wird eine Festlegung der Schaufeln 70, 72 und damit der Teilscheiben 50, 52 in radialer und axialer Richtung bewirkt.In parts c) and d) of the Fig. 6 An outline is shown in disassembled and assembled state. The bent tab 74 cooperates with a cutout 76 into which it is pushed during assembly. By cooperation of tab 74 and cutout 76, a determination of the blades 70, 72 and thus the part discs 50, 52 is effected in the radial and axial directions.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, Teile a) bis c), bringt den zusätzlichen Gedanken ein, dass nicht der vollständige Bereich zwischen innerem und äußerem Radius 202 und 204 von dem Blockier- oder Eingriffsmittel beansprucht werden muss. Jede der Teilscheiben 50 und 52 weist einen Eingriffsabschnitt auf, in dem eine Zunge 84 und eine Gegenzunge 86 vorgesehen sind. Deren Wirkweise entspricht demjenigen der Zungen 66 und 68 aus Fig. 5, auf die an dieser Stelle verwiesen werden kann. Zusätzlich zu dem Eingriffsabschnitt weisen die Teilscheiben 50, 52 noch Schaufelabschnitte 80 auf, die den Eingriffsabschnitten radial benachbart sind. Sie können radial innerhalb oder außerhalb der Eingriffsabschnitte liegen. Da die Geschwindigkeit der Rotorschaufeln mit Abstand zur Drehachse steigt, ist die gezeigte Anordnung vorteilhaft, bei welcher der Schaufelabschnitt radial außerhalb des Eingriffsabschnittes liegt.The embodiment according to Fig. 7 Parts a) through c) introduces the additional thought that the full area between inner and outer radius 202 and 204 need not be stressed by the blocking or engaging means. Each of the part discs 50 and 52 has an engagement portion in which a tongue 84 and a counter tongue 86 are provided. Their mode of action corresponds to that of tongues 66 and 68 Fig. 5 to which reference can be made at this point. In addition to the engagement portion, the part discs 50, 52 still have blade portions 80 which are radially adjacent to the engagement portions. They can be located radially inside or outside the engagement sections. Since the speed of the rotor blades increases with distance from the axis of rotation, the arrangement shown is advantageous in which the blade portion is located radially outward of the engagement portion.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 8 im seitlichen Blick in Teil a) und Draufblick in Teil b). Die Schaufel 54 der Teilscheibe 50 weist einen oder mehrere Bügel 90 auf, die mit einer oder mehreren Aussparungen 92 in der benachbarten Schaufel 54 der zweiten Teilscheibe 52 in Eingriff gebracht werden. Hierdurch wird nur wenig Raum für das Eingriffsmittel benötigt, so dass die vakuumtechnischen Eigenschaften der Statorscheibe vorteilhaft nur in sehr geringem Maße beeinflusst werden.Another embodiment shows Fig. 8 in a side view in part a) and a view in part b). The vane 54 of the divider disk 50 has one or more stirrups 90 which are engaged with one or more recesses 92 in the adjacent vane 54 of the second divider disk 52. As a result, only little space is required for the engagement means, so that the vacuum-technical properties of the stator are favorably influenced only to a very limited extent.

Die Ausführungsbeispiele gemäß der Fig. 2 bis 8 können selbstverständlich auch auf die Statorscheiben 26, 28 übertragen werden. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass sämtliche Statorscheiben 24, 26, 28 in gleicher Art und Weise ausgebildet sind.The embodiments according to the Fig. 2 to 8 can of course also be transferred to the stator disks 26, 28. However, it is not absolutely necessary that all stator disks 24, 26, 28 are formed in the same way.

Kombinationen der Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind denkbar, ebenso die Anwendung der Erfindung auf eine Teilung der Statorscheibe in mehr als zwei Teilscheiben.Combinations of the features of the different embodiments are conceivable, as well as the application of the invention to a division of the stator in more than two part discs.

Bezugszahlenreference numerals

11: TurbomolekularpumpeTurbo molecular pump
22: Gehäusecasing
44: Flanschflange
66: Ansaugöffnungsuction
88th: Auslassoutlet
1010: Rotorrotor
1212: Wellewave
1414: vorvakuumseitige RotorscheibePre-vacuum-side rotor disk
1616: mittlere Rotorscheibemiddle rotor disk
1818: hochvakuumseitige Rotorscheibehigh-vacuum-side rotor disk
2020: Statorstator
2424: vorvakuumseitige StatorscheibePre-vacuum side stator
2626: mittlere Statorscheibemiddle stator disc
2828: hochvakuumseitige Statorscheibehigh-vacuum-side stator disk
3030: Distanzringespacers
3232: Distanzringespacers
3434: Distanzringespacers
4040: PermanentmagnetlagerPermanent magnetic bearings
4242: Wälzlagerroller bearing
4444: Antriebdrive
5050: erste Teilscheibefirst part disk
5252: zweite Teilscheibesecond dividing disk
5454: Kranz von SchaufelnWreath of shovels
5656: innerer Tragringinner support ring
5858: äußerer Tragringouter support ring
6060: gewellte Stoßkantecorrugated edge
6262: glatte Stoßkantesmooth edge
6464: Lascheflap
6666: Zungetongue
6868: Zungetongue
7070: Schaufelshovel
7272: Schaufelshovel
7474: Lascheflap
7676: Abschnittsection
8080: Schaufelabschnittevane sections
9090: Bügelhanger
9292: Aussparungenrecesses
200200: Drehachseaxis of rotation
202202: innerer Radiusinner radius
204204: äußerer Radiusouter radius
206206: Scheibenebenedisk plane
641641: Abschnitt der LascheSection of the tab
642642: Abschnitt der LascheSection of the tab
661661: StegeStege
662662: StegeStege
681681: Zungetongue
682682: Zungetongue

Claims

Turbomolekularpumpe (1) mit einem Rotor (10) und wenigstens einer Blechstatorscheibe (24, 26, 28), wobei wenigstens eine Blechstatorscheibe (24, 26, 28) eine erste Teilscheibe (50) und eine zweite Teilscheibe (52) und sich zwischen einem inneren Radius (202) und einem äußeren Radius (204) erstreckende Schaufeln (54) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Blockiermittel (60, 62; 64; 681, 682; 74, 76; 82; 90, 92) zur Verhinderung eines Übereinandergleitens der Teilscheiben (50, 52) vorgesehen ist, welches wenigstens teilweise zwischen dem innerem und dem äußerem Radius (202, 204) angeordnet ist.Turbomolecular pump (1) with a rotor (10) and at least one Blechstatorscheibe (24, 26, 28), wherein at least one Blechstatorscheibe (24, 26, 28) a first part disc (50) and a second part disc (52) and between a inner radius (202) and outer radius (204) extending blades (54), characterized in that at least one blocking means (60, 62; 64; 681, 682; 74, 76; 82; 90, 92) for preventing Übereinanderergleitens the part discs (50, 52) is provided, which is at least partially disposed between the inner and the outer radius (202, 204).

Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teilscheiben (50, 52) jeweils wenigstens ein Blockiermittel aufweisen, und dass das Blockiermittel (70) der ersten Teilscheibe 50 zusammen mit dem Blockiermittel (72) der zweiten Teilscheibe 52 eine Schaufel 54 bilden.Turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that both part discs (50, 52) each have at least one blocking agent, and that the blocking means (70) of the first part disc 50 together with the blocking means (72) of the second part disc 52 form a blade 54.

Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockiermittel sich kreuzende Kanten (60, 62) der Teilscheiben 50, 52 umfasst.Turbomolecular pump according to claim 1 or 2, characterized in that the blocking means comprises intersecting edges (60, 62) of the partial discs 50, 52.

Turbomolekularpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockiermittel wenigstens eine axial ausgerichtete Zunge (64) umfasst.Turbomolecular pump according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking means comprises at least one axially aligned tongue (64).

Turbomolekularpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockiermittel als Eingriffsmittel (681, 682; 74, 76; 82; 90, 92) zur Positionierung der Teilscheiben 50, 52 in einer axialen Richtung gestaltet ist.Turbomolecular pump according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking means as engagement means (681, 682; 74, 76; 82; 90, 92) for positioning the part discs 50, 52 in an axial Direction is designed.

Turbomolekularpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffsmittel eine Zunge (681, 682; 84, 86) an der ersten Teilscheibe 50 umfasst, die im montierten Zustand eine Überlappung mit der zweiten Teilscheibe 52 bewirkt.Turbomolecular pump according to claim 5, characterized in that the engagement means comprises a tongue (681, 682, 84, 86) on the first part disc 50, which causes an overlap with the second part disc 52 in the mounted state.

Turbomolekularpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen innerem und äußerem Radius 202, 204 ein Schaufelabschnitt (80) und das Blockiermittel (82) vorgesehen sind.Turbomolecular pump according to one of the preceding claims, characterized in that between the inner and outer radius 202, 204, a blade portion (80) and the blocking means (82) are provided.

Turbomolekularpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilscheibe (50) und zweite Teilscheibe (52) gleich gestaltet sind.Turbomolecular pump according to one of the preceding claims, characterized in that the first part disc (50) and second part disc (52) are designed the same.