DE2050555C3 - Scheibe für eine Turbomolekularvakuumpumpe - Google Patents

Description

lekularvakiiumpumpe, welche auf einer ringförmigen sichtlich wird, An ihrem Umfang werden die beiden

Zone öffnungen in Form von radialen Schlitzen auf- Blechteile miteinander verbunden, τ. R. verschwetLU;

weist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe es genügt eine gleichmäßig 'verteilte Anzahl um

wenigstens im Bereich der ringförmigen Zone als Putiktschweißungen. die am besten mitteis Eleklm-

hohler Bieehkörper ausgebildet ist, dessen planparal- 5 nenstrahls hergestellt werden.

IeIe, zur Scheibenachse senkrechte Seitenwände Bei den Läuferscheiben ist es zweckmäßig, di·.

Schlitze aufweisen, die mit nach der Innenseite des Außenring fortzulassen, da dessen Fläche zusätzlich-

Hohlkörpers gerichteten, die Durchtrittskanäle für das Fliehkräfte, also eine zusätzliche Zugbeanspruchung

abzupumpende Gas begrenzenden Lippen versehen erzeugt, aber zum Saugvermögen der Pumpe jhcIks

sind. ₁₀ beiträgt. Eine solche Läuferscheibe ist in Fig. 2 dar-

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen im gestellt, welche im übrigen gleich aufgebaut ist wie

nachfolgenden zwei Ausführungsbeispiele derselben die Scheibe nach der Fig. 1. Entsprechende Teile

näher beschrieben werden. sind daher mit gleichen Hinweisziffern wie in Fig. !

Die Fig. la zeigt schematisch einen Ausschnitt versehen. Der .hohle Blechkörper braucht in diesen, aus einer Scheibe für eine Turbomolekularvakuum- 15 Falle nach außen hin (am Scheibenumfang) nicht abpumpe nach der Erfindung, geschlossen zu sein. Bei der Verwendung als Läufer-

die Fig. Ib zeigt einen Schnitt nach Linie C-C, scheiben dient der Innenring7 als Tragkörper, mii-

die Fig. Ic und Id zeigen Schnitte entsprechend tels dessen die Scheibe mit der Antriebswelle der

A-A bzw. B-B derFig. la. Pumpe verbunden ist. Um für hohe Drehzahlen den

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den ao Seitenwänden der Scheibe einen genügenden Halt /u

F i g. 2 a bis 2 d dargestellt. geben, empfiehlt es sich, die im Innern des Hohlkor

Die Fig. 3 zeigt schematisch, wie die erfindungs- pers einander berührenden kinder der Lippen 6 mit

gemäßen Scheiben als Stator- und La' fcrscheibcn in einander starr zu verbinden, z. B. zu verschweißen. Hs

einer Turbomolekularvakuumpumpe angeordnet sind. ist nicht notwendig, daß die Lippenränder gasdicht

In der Fig. 1 bezeichnet 1 den äußeren Rand der as aneinanderschließen; kleine Spalte und Undichtig-Scheibe, 2 den äußeren Rand des hohlen ringförrni- kriten zwischen benachbarten Gasdurchtrittskaniilen gen Blechkörpers, 3 und 4 die zur Achse der Scheibe (wie sie z. B. in den F 1 g. 1 c und I d zu sehen sind) senkrecht stehenden Seitenwände desselben, S die ra- beeinträchtigen das Saugvermögen der Pumpe nicht, dialen Schlitze zur Bildung der Gasdurchtrittsöffnun- In der Gesamtzusammenstellung der Fig. 3 bogen, 6 durch Einbiegen der Schlitzfläche nach der in- 30 deutet 11 den zylindrischen Mantel des Pumpengenenseite des Hohlkörpers gebildete Lippen und 7 häuses, welches seitlich durch die beiden Stirnscheieinen den Hohlkörper abschließenden Innenring. ben 12 und 13 abgeschlossen ist. An den Mantel 11

Am einfachsten wird die beschriebene Scheibe aus ist der Ansaugstutzen 14 angesetzt, durch den das zu zwei Blechteilen, weiche die Seitenwände der Scheibe pumpende Gas in den Saugraum 15 der Pumpe einbilden, zusammengesetzt. Diese Blechteile lassen sich 35 tritt. Zu beiden Seiten des Saugraumes ist je ein Satz leicht aus dünnem Blech, z. B. aus Titanblech von 16 bzw. 17 von Stator- und Läuferscheiben in an 0,5 bis 1 mm Stärke, ausstanzen und <o formen, daß sich bekannter Weise im Pumpengehäuse angeordsie beim Zusammensetzen den gezeichneten Hohi- net, wobei diese Scheiben den in Fig. 1 bzw. 2 bekörper bilden, wobei, wie gezeichnet, die Schlitzöff- schriebenen Aufbau besitzen.

nungeii solchermaßen gegeneinander versetzt werden 40 Die Statorscheiben werden durch die Außenringe müssen, daß jede zur Mittelebene der Scheibe senk- und vermittels der Distanzringe 18 vom Pumpengerechte Gerade wenigstens eine der den Hohlkörper häuse getragen, während die Läuferscheiben mittels begrenzenden Seitenwände der Scheibe bzw. eine der ihrer Innenringe 19 sowie der Abstandsringe 20 mit Lippen durchstößt. Auf diese Weise wird die optische der Antriebswelle 21 verbunden sind. Die Welle 21 Dichtigkeit gewährleistet, wie die Fig. Ic und Id 45 wird von den Lagern 22 und 23 der Stirnscheiben 12 erkennen lassen. und 13 auf der Vorvakuumscitc der Pumpe getragen.

Die Fig. la bis Id zeigen eine vorzugsweise als Das beim Betrieb der Pumpe vom Saugraum 15 nach

Statorscheibe zu verwendende Scheibe, da sie den den beiden Vorvakuumräumen 23 der Pumpe geför-

Außenring 1 aufweist, mittels dessen sie unter Zwi- derte Gas wird über die Leitungen 25 und 26 und

schenschaltung von entsprechenden Distanzri.igen in durch den gemeinsamen Auspuffstutzen 27, an den in

das Pumpengehäusc eingesetzt werden kann, wie bekannter Weise eine Vorvakuumpumpe anzuschlie-

nachfügend aus der Beschreibung der Fig. 3 er- ßcn ist, abtransportiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 mäßig geringes Saugvermögen, weil die Durchirittsöffniinaen für das gepumpte Gas nur einen geringen Patentansprüche: jcjl ^er gesamten Scheibenfläche ausmachen. Man hat versucht, das Saugvermögen durch Erhöhung der

1. Scheibe für eine Turbomolekularvakuum- 5 Drehzahl zu erhöhen, kommt dibei jedoch sehr bald pumpe, weiche auf einer ringförmigen Zone öff- an eine obere Grenze. Insbesondere ist bei den meist nungen in Form von radialen Schlitzen aufweist, verwendeten Aluminiumlegierungen das Vernaunis dadurch gekennzeichnet, daß die von Festigkeit zu spezifischem Gewicht rur den -or-Scheibe wenigstens im Bereich der ringförmigen liegenden Anwendungszweck nicht optimal, -lan Zone als hohler Blechkörper ausgebildet ist, des- io könnte daran denken, Titanlegierungen als Werkstoff sen planparallele, zur Scheibenachse senkrechte für die Läuferscheiben einer Turbomolekulan jku-Seitenwände (3, 4) Schlitze (S) aufweisen, die mit umpumpe zu benutzen. Titan laßt sich jedoch sciiwer nach der Innenseite des Hohlkörpers gerichteten, verarbeiten, insbesondere nicht spanabhebend, so die Durchtrittskanäle für das abzupumpende Gas daß,die Herstellung gef'äster Scheiben aus solchen begrenzenden Lippen'(6) versehen sind. 15 Legierungen kaum möglich ist.

2. Scheibe nach Patentanspruch 1, dadurch ge- Die durch Stanzen und Prägen aus Blech gefertigkennzeichnet, daß die Lippen (6) durch nach ein- ten Scheiben haben den Vorteil, daß sie leichter und wärts gebogene Teile der Seitenwände (3,4) des mit geringerem Werkstoffaufwand herzustellen sind, Hohlkörpers gebildet werden. was besonders bei Verwendung von teuren Spczial-

3. Scheibe nach Patentanspruch 1, dadurch ge- 20 legierungen wichtig ist. Hs ist eine derartige Scheibe kennzeichnet, aaß je eine Lippe (6) eines Schiit- für eine Turbomolekularvakuumpumpe bekannte zes (5) der einen Seitenwand (3) zusammen mit worden, bei der auf einer ringförmigen Zone Öffnimeiner Lippe (6) eines Schlitzes (5) der anderen gen in Form von radialen Schlitzen angebracht suid, Seitenwand (4) eine von der einen Seite der die von Lippen eingefaßt sind, die an den gegenüber-Scheibe zur anderen Seite derselben durchge- 25 liegenden Seiten der Scheibe überstehen, und /war hende Trennwand zwischen benachbarten Gas- derart, daß das Ganze das Aussehen einer Jalousie durchtrittskanälen bildet. annimmt. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitze

4. Scheibe gemäß Patentanspruch 1, dadurch nicht bis an den Umfang der Scheibe, um einen gekennzeichnet, daß die radialen Schlitze (5) in durchlaufenden Metallkranz zu erhalten, der die beiden Seitenwänden (3,4) so gegeneinander ver- 30 Schaufeln untereinander verbindet. Um diese besetzt angeordne: sind, daß jede zur Scheibenachse kannten Scheiben bti hohen Rotationsgeschwindigparallele Gerade wenigstens eine der den Hohl- keiten verwenden zu können, ist es notwendig, sie körper begrenzenden Wät/de (3, 4) oder eine der beidseitig mit Lippen zu versehen, damit das Auftre-Lippen (6) durchdringt. ten von Biegemomenten beim Betrieb vermieden

35 wird.

Aus einer einzelnen Blechscheibe durch Heraus-

biegen von Teilen der Scheibenfläche aus der Scheibenebene hergestellte Scheiben für Turbomolekularvakuumpumpen weisen einen weserilichen Nachteil 40 auf, der im folgenden näher erläutert wird.

Die Erfindung betrifft eine Scheibe für eine Tür- Um einen guten Wirkungsgrad zu erhalten, ist es

bomolekularvakuumpumpe, welche auf einer ringför- wichtig, daß die Stator- und Läuferscheiben einer migen Zone Öffnungen in Form von radialen Schiit- Turbomolekularvakuumpumpe »optisch dicht« sind, zen aufweist, wie sie z. B. in der Patentschrift d. h., sie sollen so ausgebildet sein, daß eine Durch-015 573 beschrieben worden ist. Eine solche Pumpe 45 sieht durch die Öffnungen der einzelnen Scheibe in weist eine Mehrzahl von auf einem gemeinsamen achsenparalleler Richtung nicht möglich ist. Sind die Rotor aufgebrachten Läuferscheiben auf, welche mit Scheiben optisch nicht dicht, ermöglichen sie nämühnlichen Statorscheiben zur Erzeugung des Pump- lieh das Zurückfliegen einzelner Moleküle des gecfTektes zusammenwirken. Dieser beruht darauf, daß pumpten Gases von der Kompressionsseite zur Anim molekularen Strömungsbereich den einzelnen 50 saugseite der Pumpe ohne Zusammenstöße mit beMolekülen des zu pumpenden Gases von den beweg- weg'.en Pumpenteilen. Bei den gefrästen Scheiben ten Scheiben ein Impuls mit einer Komponente in wird die Forderung der optischen Dichtigkeit durch Förderrichtung erteilt wird. eine entsprechende Neigung der Nuten gegenüber der

Bisher wurden zwei Scheibentypen für Turbomole- Scheibenebene erfüllt. Dagegen ist es bei den aus kularvakuumpumpen verwendet. Die eine ist aus 55 dünnem Blech gestanzten Scheiben mit aus der einer massiven Scheibe hergestellt, in welcher zur Scheibenebene herausgebogenen Schaufelflächen nur Scheibenebene schräge, radial verlaufende Nuten · auf umständliche Weise möglich, optische Dichtigcingefräst sind, die andere ist aus Blech gefertigt, wo- keit zu erzielen. Dies gilt insbesondere für Scheiben bei durch Stanzen und Herausbiegen von Teilen der aus sehr dünnem Blech, welches man aus Malerialer* Scheibenfläche aus der Scheibenebene Schaufeln ge- 60 sparnisgründen und um die Fliehkräfte bei hohen bildet werden. Druckverhältnis und Saugvermögen Drehzahlen möglichst klein zu halten, verwenden einer Turbomolekularvakuumpumpe hängen in star- möchte.

kern Maße von der Geschwindigkeit der Läuferschsi- Di; Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine neue

ben ab. Man trachtet deshalb danach, diese so hoch Konstruktion für die Scheiben einer Turbomolekuzu wählen, wie es die Festigkeitseigenschaften des 65 larvakuumpumpe anzugeben, welche die Schwierig-Schcibcnwerkstoffes erlauben. keiten und Mängel der bekannten Scheiben nicht

Die Herstellung gefräster Scheiben ist zeitraubend aufweist und billig herzustellen ist.
und aufwendig. Auch ergeben diese ein verhältnis- Die erfindungsgemäße Scheibe für eine Turbomo-