DE3526517A1 - Turbomolekularpumpe - Google Patents
TurbomolekularpumpeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
-
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
- 4 -TURBOMOi L KUl ARPUMI1L
Die Erfindung betrifft Turbomolekularpumpen, insbesondere
eine Turbomolekularpumpe, die für eine Anwendung geeignet
ist, bei der ein hoher Gaskompressionsgrad und eine hohe Gasaustrittsgeschwindigkeit erzielt werden sollen.
Im allgemeinen ist eine evakuierte Kammer, in der ein hohes
Vakuum vorliegt, für ein Kernfusionssystem, eine Halbleiterherstellvorrichtung,
eine elektronenmikroskopische Einrichtung, usw. erforderlich. Um das Ziel zu erreichen, eine evakuierte
Kammer mit einem hohen Vakuum vorzusehen, war es bisher übliche Praxis eine Turbomolekularpumpe zu verwenden,
die eine hohe Pumpleistung bezüglich des Molekularflusses
vorsieht.
Im großen und ganzen sind bis jetzt zwei Typen von Turbomolekularpumpen
verfügbar. Der eine Typ stellt eine Axialfluß-Molekularpumpe
und der andere Typ eine Molekularpumpe mit SpiralnUt dar.
Eine Axialfluß-Molekularpumpe umfaßt mehrstufige Axialturbinen,
von denen jede Rotorschaufeln und Statorschaufeln mit
spiegelbildlichem Aufbau aufweist, die symmetrisch und abwechselnd
in axialer Richtung angeordnet sind. Bei diesem Aufbau werden die Rotorschaufeln mit hoher Geschwindigkeit
gedreht, um den Gasmolekülen eine bestimmte Richtwirkung zu erteilen. Dabei sind es die Schaufeln bzw. Blätter der
Rotoren und Statoren, die den Gasmolekülen eine Richtwirkung erteilen, wohingegen die Wandflächen der Rotoren am Boden
der Rotorschaufeln und die Wandflächen eines Gehäuses, die
den vorderen Enden der Rotorschaufeln zugewandt sind, nicht
mit an der Pumpwirkung beteiligt sind.
BAD ORIGINAL
Obwohl dieser Molekülarpumpentyp den Vorteil bietet, daß
eine hohe Pumpgeschwindigkeit erzielt werden kann, leidet dieser an dem Nachteil, daß er ein niedriges Kompressionsverhältnis pro Stufe aufweist, und dies macht es erforderlieh,
Schaufeln in einer Vielzahl von Stufen anzuordnen, um ein hohes Kompressionsverhä'ltnis zu erzielen. Fall dieser
Molekularpumpentyp verwendet wird, ist es übliche Praxis,
Turbinen zu verwenden, die in zehn einzelnen Stufen angeordnet sind. Demzufolge zeigen sich infolge des hohen
Gewichts der sich drehenden Masse Schwierigkeiten,eine hohe Drehgeschwindigkeit zu erzielen. Außerdem erfordert die Verwendung
von Turbinen mit einer Vielzahl von Stufen eine hohe menschliche Arbeitsleistung und das Herstellungsverfahren
für Turbinen mit mehreren Stufen ist zeitaufwendig. Die Notwendigkeit,
eine Halbstruktur für die Reihe der Statoren zu verwenden, um den Zusammenbau zu erleichtern, vergrößert
ferner die Produktionskosten.
Eine Molekularpumpe mit Spiralnut hingegen weist ein Gehäuse
und einen sich drehenden, inneren Zylinder sowie einen stationären,
äußeren Zylinder auf, die im Gehäuse direkt gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der äußere Zylinder (Gehäuse)
mit einer Spiralnut versehen ist. Durch die Drehung des inneren Zylinders mit hoher Geschwindigkeit wird den Gasmolekülen
durch die Oberfläche des inneren Zylinders eine Richtwirkung verliehen und der Fluß der Gasmoleküle wird entlang
der Spiralnut geführt, um dadurch Gas ausströmen zu lassen. Der Pumpvorgang kann mit dem gleichen Prinzip bewirkt
werden, indem man eine Spiralnut an der Oberfläche des sich drehenden, inneren Zylinders ausbildet und den inneren Zylinder
innerhalb des äußeren Zylinders dreht. Die Molekularpumpe
mit Spiralnut unterscheidet sich von der Ax i al fl uß-MDlekularpuipe dadurch,
daß bei der letztgenannten die Pumpwirkung durch die Oberflächen der Schaufeln verrichtet wird, wohingegen bei
der erstgenannten diese Pumpwirkung durch die Oberfläche des inneren Zylinders, die der Spiralnut auf dem äußeren
-6-Zylinder zugewandt ist, vorgesehen wird.
Die Molekülarpumpe mit Spiralnut ist einfach im Aufbau und
kann leicht hergestellt werden. Bei diesem Molekülarpumpentyp zeigt die Pumpgeschwindigkeit jedoch eine Abnahme als
exponentielIe Funktion der Tiefe der Spiralnut. Dies beschränkt die Anwendung dieses Molekülarpumpentyps auf Vakuumeinrichtungen, für die die Pumpgeschwindigkeit nicht
wesentlich ist.
Ein zusätzlicher Nachteil der Molekularpumpe mit Spiralnut
besteht darin, daß eine Zunahme des Spalts zwischen dem sich drehenden inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder, der mit
der Spiralnut versehen ist, in einem plötzlichen Abfall der Leistung resultiert.
Demzufolge wird die Axialfluß-Molekularpumpe eher bevorzugt
als die Molekularpumpe mit Spiralnut, mit Ausnahme der Anwendungsfälle, deren Verwendungszwecken die letztgenannte
Pumpe besser dient. Vorschläge wurden im Hinblick auf die Verwendung einer Turbomolekularpumpe vom Verbundtyp unterbreitet, die die Nachteile der beiden Molekülarpumpenarten
umgeht und ihre Vorteile nutzt (vgl. z.B. japanische Patentveröffentlichung Nr. 33 446-72). Bisher hat jedoch kein Turbo·
molekülarpumpentyp die vorstehenden Probleme des Standes der
Technik zufriedenstellend gelöst.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Turbomolekularpumpe vorzuschlagen, die ein hohes Kompressionsverhältnis und eine
hohe Pumpgeschwindigkeit erzielen kann.
Die Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe von einem
Typ, bei dem eine Pumpwirkung durch eine Vielzahl von Nuten, die auf einem Rotor vorgesehen sind, der in einem Gehäuse
angeordnet ist und sich in dessen Längsachse erstreckt, und eine Vielzahl von Nuten bewirkt wird, die auf einem Stator
vorgesehen sind, der in dem Gehäuse in direkter Beziehung zum Rotor angeordnet ist. Die Merkmale der Erfindung umfassen
eine Vielzahl von Rotornuten auf einer äußeren Umfangsfläche des Rotors, die sich mit gleichem Abstand zueinander
erstrecken und in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der Rotorachse geneigt sind, sowie eine Vielzahl von Statornuten
auf einer dem Rotor zugewandten Oberfläche des Stators, die sich mit gleichem Abstand zueinander erstrecken und in dem
gleichen Winkel wie die Rotornuten geneigt, jedoch in Gegenrichtung zu den Rotornuten ausgerichtet sind, wobei die Rotornuten
und die Statornuten, in axialer Richtung des Rotors gesehen, teilweise überlappen. Die Turbomolekularpumpe mit
derartigen Merkmalen wird mit ihrer Saugseite mit einer Vakuumeinrichtung eines Kernfusionssystems oder dergleichen
verbunden. Der Rotor wird dann mit hoher Geschwindigkeit gedreht, so daß eine Pumpwirkung zwischen den Rotornuten und
den Statornuten zur Erzeugung eines hohen Vakuums in der Vakuumeinrichtung erzielt wird. Die Turbomolekularpumpe mit
diesem Aufbau und dieser Wirkungsweise erzielt sowohl die Pumpwirkung, die durch die Oberflächen der Schaufeln in
einer Axialfluß-Molekularpumpe bewirkt wird, als auch die
Pumpwirkung, die durch den Rotor und die Bodenfläche der Nut bei der Spiralnut-Molekuiarpumpe bewirkt wird, wodurch
ein hohes Kompressionsverhältnis und eine hohe Pumpgeschwindigkeit
erzielt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Turbomolekularpumpe gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Abwicklung, betrachtet in Richtung der Pfeile H-II in Fig. 1,
Fig. 4 eine senkrechte Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Turbomolekularpumpe gemäß der
Erfindung,
Fig. 5 eine Abwicklung, betrachtet in Richtung der Pfeile V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine senkrechte Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Turbomolekularpumpe gemäß der
Erfindung und
Fig. 7 eine senkrechte Schnittansichteines vierten Ausführungsbeispiels einer Turbomolekularpumpe gemäß der
Erfindung.
Die Fig. 1 bis 3 verdeutlichen ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in einem Gehäuse 2 ein Rotor 1 von im wesentlichen zylindrischem Aufbau angeordnet,
der sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckt. In dem Gehäuse 2 ist ebenfalls ein Stator 3 vorgesehen, der in
direkter (Fläche-an-Fläche) Beziehung zum Rotor 1 angeordnet
ist. Eine Vielzahl von Rotornuten 4 sind auf einer äußeren Umfangsflache des Rotors 1 ausgebildet und Statornuten 5
sind auf einer dem Rotor 1 zugewandten Oberfläche des Stators 3 ausgebildet. Der Rotor 1 ist mit Hilfe einer Mutter 7
an einer Drehwelle 6 gesichert, die durch Lager 9a und 9b
drehbar gelagert ist, um ein einheitliches Drehteil 8 vorzusehen. An der Drehwelle 6 ist ein Motorrotor 10 befestigt,
der einem Motorstator 11 zugewandt ist, der in einem mit einer Abflußöffnung B ausgebildeten Austragsgehäuse 12 ange
ordnet ist.
Am oberen Teil des Gehäuses 2 ist eine Saugöffnung A ausgebildet.
Der obere Teil des Gehäuses 2 weist ferner einen Flansch 2a zum Verbinden des Gehäuses 2 mit einer Vakuumeinrichtung
(nicht dargestellt) auf, in der ein hohes Vakuum erzeugt werden soll. Das Gehäuse 2 weist ferner an seinem
unteren Endteil einen Flansch 2b auf, der der Verbindung des Gehäuses 2 mit dem Austrags- bzw. Druckgehäuse 12 dient.
Wie in Fig. 2 detailliert dargestellt ist, verlaufen das Anfangsende 4a und das Abschlußende 4b jeder Rotornut 4, die
auf der Außenumfangsflache des Rotors 1 derart ausgebildet
ist, daß sie bezüglich der Mittelachse Z-Z- des Rotors 1 in einem Winkel Q geneigt ist, parallel zueinander längs
des Umfangs des Rotors 1. Jede Rotornut 4 weist eine Bodenfläche 4c und gegenüberliegende Seitenflächen 4d und 4 e
auf. Demzufolge bilden das Anfangsende 4a und eine Seitenfläche 4e einen Winkel B -t
> der ein spitzer Winkel ist, und das Anfangsende 4a und die andere Seitenfläche 4d bilden
einen Winkel θ ο» der ein stumpfer Winkel ist. Die Statornuten
5 sind bezüglich der Mittelachse Z-Z1 des Rotors 1
um einen Winkel θ geneigt, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Rotornuten ausgerichtet. Die Rotornuten 4
und die Statornuten 5 überlappen teilweise, und zwar in Axialrichtung des Rotors 1 betrachtet. Jede Rotornut 4 ist
vom Anfangsende 4a bis zum Abschlußende 4b hin gebogen, wie dies beim Bezugszeichen R gezeigt ist, und zwar von einer
Seitenfläche 4d über die Bodenfläche 4c zur anderen Seitenfläche 4e im Querschnitt.
Wird bei dem vorerwähnten Aufbau ein elektrischer Strom durch den Motorstator 11 geschickt, so wird das Drehteil 8
durch den Motorrotor 10 in einer Richtung N mit hoher Geschwindigkeit
gedreht, wodurch die Turbomolekularpumpe ihre
Arbeit aufnimmt.
Über die Saugöffnung A in die Rotornuten 4 eingeführte Gasmoleküle
prallen auf die Bodenfläche 4c und die beiden gegen-
- ίο -
überliegenden Seitenflächen 4d und 4e jeder Rotornut 4 auf
und werden einer unregelmäßigen Reflektion unterworfen. Zu diesem Zeitpunkt wird den Gasmolekülen eine Richtwirkung aufgeprägt, und zwar um einen Betrag, der der von der Bewegung
des Rotors 1 überdeckten Distanz entspricht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, werden im einzelnen die Gasmoleküle, die einer
unregelmäßigen Reflektion mit einer relativen Geschwindigkeit W in einem relativen Koordinatensystem auf dem Rotor 1
unterworfen werden, durch den Rotor 1 mit einer Geschwindig
keit U beaufschlagt und wirbeln aus den Rotornuten 4 heraus
und in die Statornuten 5 hinein, wobei die Statornuten 5 eine Richtwirkung mit einer absoluten Geschwindigkeit C in einem
stationären Koordinatensystem aufweisen. Die Statornuten 5 sind in einer Richtung ausgerichtet, die einen stumpfen Win
kel mit der Drehrichtung des Rotors 1 bildet, so daß die
Richtwirkung der sich von den Rotornuten 4 trennenden Gasmoleküle mit der Richtung der Orientierung der Statornuten
übereinstimmt, wodurch die Gasmoleküle schnell durch die Statornuten 5 fließen.Wie aus Fig. 2 ersichtlich, treffen die
Richtwirkung abtrennen, auf eine Bodenfläche 5c und dann auf die beiden Seitenflächen 5d und 5e einer der Statornuten 5
auf, ehe diese einer unregelmäßigen Reflektion unterworfen werden, wodurch die Mehrheit der Gasmoleküle sich von der
stationären Nut 5 abtrennt und in die Rotornut 4 der nächsten Stufe gelangt. Einige Gasmoleküle können sich von der
Statornut 5 abtrennen und in die Rotornut 4 gelangen. Da jedoch die Richtwirkung, die den Gasmolekülen durch die Bewegung des Rotors 1 aufgeprägt wird, umgekehrt zu der oben be-
schriebenen Ausrichtung der Nuten ist, ist es für die Gasmoleküle schwierig, in entgegengesetzter Richtung durch die
Rotor- und Statornuten 4 und 5 zu fließen. Somit werden die Gasmoleküle als Ganzes gesehen von der Saugöffnung A zur Abflußöffnung B transportiert. Ein typischer Gasmolekülfluß
ist in Fig. 1 durch Pfeile verdeutlicht. Es ist ersichtlich, daß die Gasmoleküle schnell von einer Rotornut 4 in
- ii -
eine Statornut 5 und dann von der einen Statornut 5 in eine
andere Rotornut 4 fließen und daß dieser Vorgang solange wiederholt wird, bis sich die Gasmoleküle nach und nach zur Abflußöffnung
B in axialer Richtung verlagert haben. Dieser Gasmolekülfluß
unterscheidet sich völlig von einem Gasmolekülfluß, der in der bekannten Molekularpumpe mit Spiralnut und der bekannten
Axialfluß-Molekularpumpe stattfindet. Bei der erfindungsgemäßen
Turbomolekularpumpe bestehen die eine Richtwirkung auf die Gasmoleküle ausübenden Rotorflächen aus der Bodenfläche
und den beiden Seitenflächen jeder Rotornut 4, wodurch die Pumpe einen verbesserten Gasmolekültransportwirkungsgrad
aufweist. Diejenigen Gasmoleküle, die in einem Rückstrom von der Abflußöffnung B zur Saugöffnung A fließen, treffen
auf die Statornut 5, ehe sie in die Rotornut 4 eingeführt werden, so daß die Rate der in einem Rückstrom fließenden
Gasmoleküle verringert wird. Die Turbomolekularpumpe gemäß
der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Tatsache, daß diese beiden Merkmale es ermöglichen, das Kompressionsverhältnis
und die Gasaustrittsgeschwindigkeit zu erhöhen. Bei diesem
erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpen-Aufbau ist der
Stator 5 in einer direkten Seite-an-Seite-Beziehung zur Umfangsfläche des Rotors 4 angeordnet. Durch diese Anordnung
wird das Erfordernis, eine Halbstruktur für den Stator 5 zu verwenden, falls die Turbine in einer Vielzahl von Stufen
angeordnet ist, beseitigt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei Fig. 4 eine senkrechte Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels einer Turbomolekularpumpe zeigt
und Fig. 5 eine Abwicklung in Richtung der Pfeile V-V in Fig. 4 darstellt.
Das in den Fig. 4 und 5 dargestelltezweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf die Gestaltung
der Rotornuten 4 und der Statornuten 5. Beim zweiten
AusfUhrungsbeispiel weisen die Rotornuten 4 und die Statornuten 5 einen im wesentlichen rechteckigen Aufbau auf und
sind bezüglich der Mittelachse Z-Z des Rotors 1 um einen
Winkel 0 bzw. θ' geneigt und überlappen sich teilweise in
axialer Richtung.
Der rechteckige Aufbau der Rotor- und Statornuten 4 und 5 erleichtert die Bearbeitung der Flächen des Rotors 1 und des
Stators 3 zur Erzeugung der entsprechenden Nuten 4 und 5, was zu einer Verringerung bezüglich der Kosten führt.
Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in einer senkrechten Schnittansicht.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Rotor- und Statornuten 4 und 5 derart ausgebildet, daß die Querschnittsfläche des für den Fluß der Gasmoleküle vorgesehenen und von
jeder Rotornut 4 und jeder Statornut 5 gebildeten Kanals
sukzessive in axialer Richtung zur Abflußöffnung B hin kleiner wird und daß die Rotornut der ersten Stufe auf der Saugseite und die Statornut 5 der letzten Stufe auf der Druckbzw. Austragsseite sich beide in axialer Richtung öffnen.
Mit Hilfe des vorerwähnten Aufbaues der Rotor- und Statornuten 4 und 5 kann eine unnötige Querschnittsfläche des Kanals auf der Druckseite beseitigt werden, wo die Gasmoleküle
zusammengepreßt werden und das Volumen und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases abnimmt. Es ist ebenso möglich, die
sich drehenden sowie die stationären Teile der Rotornuten 4 und der Statornuten 5 näher zueinander zu bringen, so daß
die durch die Turbinen hervorgerufene Pumpwirkung pro Saugzug zunimmt und das Kompressionsverhältnis höher wird. Die
Anordnung, wonach die erste Stufe auf der Saugseite und die
letzte Turbinenstufe auf der Druckseite sich in axialer Richtung öffnen, ermöglicht es den Gasmolekülen schnell in axialer Richtung von der Saugöffnung A zu den Turbinenschaufeln
zu strömen und rasch sich von den Turbinenschaufeln zu trennen.
Fig. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel in einer senkrechten
Schnittansicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Saugseite der Turbinennuten
der Turbomolekularpumpe eine Vielzahl von Axialturbinenschaufeln
angeordnet. Im einzelnen weist das Gehäuse Statorschaufeln 13 auf, die in einer Vielzahl von Stufen in
axialer Richtung des Rotors 6 an der inneren Wandfläche des Gehäuses 2 angeordnet sind. An der äußeren Umfangsflache des
Rotors 1 sind Rotorschaufeln 14 befestigt,von denen jede zwischen
zwei benachbartenStatorschaufein 13 eingesetzt ist, um
eine Axialturbinengruppe vorzusehen. Die Rotornuten 4 und die
Statornuten 5 des in Fig. 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels
sind auf der Druck- bzw. Austragsseite der Axialturbinengruppe
mit dem vorstehend erwähnten Aufbau angeordnet.
Bei diesem Aufbau werden die über die Saugöffnung A in die
Pumpe eingeführten Gasmoleküle durch die Wirkung der Stator- und Rotorschaufeln 13 und 14 der Axialturbinengruppe zur Abflußöffnung
B befördert und durch die Wirkung der Rotor-und Statornuten 4 und 5 weiter komprimiert, ehe sie durch die
Abflußöffnung B ausgetragen werden.
Dieses Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, daß ein hohes
Vakuum schnell erzeugt werden kann, und zwar mit Hilfe der kombinierten Wirkung der Axialturbinengruppe, die die Gasaustrittsgeschwindigkeit
erhöhen kann, und der Turbinennutengruppe, die das Kompressionsverhältnis erhöhen kann, wobei
die Gasaustrittsgeschwindigkeit auf einem gewünschten Niveau gehalten wird.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung, das, wie oben beschrieben,
aufgebaut ist, ermöglicht es, daß ein hoher Kompressions-
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grad und eine hohe Gasaustrittsgeschwindigkeit erzielt werden können. Im Vergleich zu einer bekannten Molekularpumpe
mit nur einer einzigen Gruppe von Turbinenschaufeln kann
bei der erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpe die Anzahl
der Stufen der Turbinennuten verringert werden, wodurch eine kompakte Gesamtgröße für die Turbomolekularpumpe erzielt werden kann. Eine Verringerung der Gesamtgröße der
Turbomolekularpumpe macht es möglich, daß der Rotor mit hoher Geschwindigkeit leicht gedreht werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpe die Rotornuten
auf der äußeren Umfangsf1äche des Rotors derart vorgesehen
sind, daß diese bezüglich der Mittelachse des Rotors in einem vorbestimmten Winkel geneigt sind, und daß die Statornuten
auf der der äußeren Umfangsf1äche des Rotors zugewandten Innenfläche des Stators ausgebildet und im gleichen Winkel wie
die Rotornuten geneigt, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Rotornuten ausgerichtet sind, wobei die Rotornuten
und die Statornuten teilweise in axialer Richtung überlap
pen. Mit Hilfe dieses Aufbaues kann die erfindungsgemäße Tur
bomolekularpumpe ein hohes Kompressionsverhältnis sowie eine
hohe Pumpgeschwindigkeit vorsehen, da die Bodenfläche und die Seitenflächen der Rotor- und Statornuten mit der Förderung
der Gasmoleküle befaßt sind.
Claims (9)
1. Turbomolekularpumpe zum Evakuieren eines Raumes mit
- einem Gehäuse (2),
- einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Rotor (1), der sich in axialer Richtung des Gehäuses erstreckt, und
- einem in dem Gehäuse (2) festgelegten Stator (3), der in direkter Seite-an-Seite-Beziehung zum Rotor (1) angeordnet
ist,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- eine Vielzahl von auf der äußeren Umfangsf1äche des
Rotors (1) angeordneten Rotornuten (4), die sich mit
gleichem Abstand zueinander erstrecken und in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der Rotorachse geneigt
sind,und
- eine Vielzahl von Statornuten (5), die auf einer dem Rotor (1) zugewandten Oberfläche des Stators (3) vorgesehen
sind, sich im gleichen Abstand zueinander erstrecken und im gleichen Winkel wie die Rotornuten (4)
geneigt, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Rotornuten (4) ausgerichtet sind,
- wobei die Rotornuten (4) und die Statornuten (5) in
axialer Richtung des Rotors (T) teilweise überlappen.
2. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rotornut (4) und jede Statornut (5) in
axialer Richtung ein Anfangsende (4a, 5a) und ein Abschlußende (4b, 5b) aufweisen, wobei das Anfangsende und das Abschlußende parallel zu einer Ebene sind, die senkrecht zur
Mittelachse des Rotors (1) verläuft.
3. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotornuten (4) und die Statornuten (5) in
der Zylinderabwicklung im wesentlichen einen rechteckigen Aufbau aufweisen, wobei die rechteckigen Rotor- und Statornuten (4, 5) bezüglich der Mittelachse des Rotors (1)
in dem vorbestimmten Winkel geneigt und in Umfangsrichtung
mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.
4. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rotornuten (4), die eine erste Stufe
auf der Saugseite bildet, sowie eine der Statornuten (5), die die letzte Stufe auf der Druckseite bildet, sich in
axialer Richtung des Rotors (1) öffnen.
5. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rotornut (4) und jede Statornut (5) eine
gleichmäßig gebogene Fläche aufweisen, die sich in axialer Richtung von einem Anfangsende (4a, 5a) über eine Bodenfläche (4c, 5c) zu einem Abschlußende (4b, 5b) erstreckt
6. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rotor- und Statornuten (4, 5) vorgesehen
sind, die abwechselnd in axialer Richtung des Rotors (1)
angeordnet sind.
7. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rotornuten (4), die eine erste Stufe
auf der Saugseite bildet, sowie eine der Statornuten (5), die die letzte Stufe auf der Druckseite bildet, sich in
axialer Richtung öffnen.
8. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-.
net, daß die Querschnittsfläche des durch jede Rotor- und
Statornut (4, 5) gebildeten Kanals sich zur Druckseite hin in axialer Richtung des Rotors sukzessive verringert.
9. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Axialturbinengruppe vorgesehen ist, die eine
Vielzahl von Rotorschaufeln (14) und eine Vielzahl von Statorschaufeln (13) aufweist, die abwechselnd angeordnet
sind, wobei die Axialturbinengruppe auf der Saugseite der Gruppe von Turbinennuten angeordnet ist, die auf dem Rotor (1) angeordnete Rotornuten (4) und auf dem Stator (3)
angeordnete Statornuten (5), die sich ringförmig in Seite-an-Seite-Beziehung zum Rotor erstrecken, aufweisen.
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