DE9013672U1 - Stator für eine Turbomolekularvakuumpumpe - Google Patents

Description

90.020 GM Stator für eine Turbomolekularvakuumpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stator für eine Turbomolekularvakuumpumpe mit Distanzringen und mit die Statorschaufeln tragenden Teilringscheiben, die mit einem äußeren Rand zwischen den Distanzringen angeordnet sind.

Der Aufbau von Statoren für TurbomolekularVakuumpumpen ist in der DE OS 22 14 702 beschrieben. Die vorbekannten Statoren umfassen Distanzringe und Schaufelringscheiben. Die Schaufelringscheiben weisen äußere Randbereiche auf. Dadurch, daß zwischen zwei Distanzringen jeweils der äußere Rand einer Schaufelringscheibe eingeklemmt ist, erfolgt eine sichere Halterung der Ringscheiben und damit der Statorschaufeln in der Pumpe. Ergänzend zu dem in der DE OS 22 14 702 beschriebenen Stand der Technik ist darauf hinzuweisen, daß die Rotoren von Turbomolekularvakuumpumpen in der Regel einstückig ausgebildet sind. Die Montage einer Turbomolekularvakuumpumpe mit einem einstückigen Rotor erfolgt in der Weise, daß der Stator "um den Rotor herum" aufgebaut wird, indem die Statorteilringscheiben von der Seite in den Bereich der Rotorschaufeln eingefügt werden. Das geschieht in der Weise, daß abwechselnd ein Distanzring und eine Schaufelringscheibe aufeinandergelegt werden. Da die Schaufeln der Statorringscheiben in den zwischen den Rotorschaufeln befindlichen Zwischenraum hineinragen, müssen die Statorscheiben als Teil-, vorzugsweise Halbringscheiben, ausgebildet sein. Sie werden von der Seite her in ihre Position gebracht. Auf den fertig montierten Stator wird das Pumpengehäuse derart aufgeschoben, daß es den Stator umgibt. Es besteht die Möglichkeit, mit dem Gehäuse die Zentrierung des Statorpakets sicherzustellen. In der Regel sind jedoch Mittel

(Zentrierränder, Bolzen u.dgl.) vorgesehen, die eine Selbstzentrierung des Stators bewirken.

Bei den Statorausführungen nach dem Stand der Technik bestehen die Distanzringe vorzugsweise aus Aluminium und sind durch Drehen hergestellt. Die Schaufelringscheiben bzw. Teilringscheiben bestehen aus Aluminiumblech. Ihre äußere Formgebung erfolgt durch Stanzen oder Schneiden. Die Ausbildung der Schaufeln selbst kann durch Stanzen und gleichzeitiges oder nachträgliches Schränken erfolgen.

Die Dicke der Bleche, vorzugsweise Aluminium-Bleche, aus denen die Schaufelringscheiben hergestellt werden, hat eine relativ hohe Toleranz. Da die äußeren Ränder der Ringscheiben zwischen den Distanzscheiben eingeklemmt sind, die Distanzscheiben sich also über die Randbereiche der Ringscheiben abstützen, besteht die Gefahr, daß es bei einer unerwünschten Summation der Toleranzen zu einem windschiefen Aufbau des Statorpaketes kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stator für eine Turbomolekularpumpe der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Möglichkeit eines windschiefen Aufbaus des Statorpaketes nicht mehr besteht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geklärt, daß die Distanzringe innere und äußere, im wesentlichen axial gerichtete Flächen aufweisen, die derart bemessen und einander zugeordnet sind, daß im zusammengefügten Zustand des Statorpaketes die äußeren Axialflächen einander oder über einen weiteren Ring anliegen und daß die inneren Axialflächen jeweils einen der Aufnahme der Ränder der Statorringscheiben dienenden Raum bilden. Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß sich die mit hoher Präzision hergestellten Distanzringe im zusammengebauten Zustand des Stators aufeinander - und nicht über die Ränder der Statorringscheiben - abstützen. Die relativ hohe Toleranz der Blechstärken

des Ausgangsmaterials für die Statorringscheiben hat damit keinen Einfluß mehr auf den Aufbau des Statorpaketes.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die Figuren 1 bis 5 zeigen jeweils im Querschnitt zwei Distanzringe 1 und 2. Sie sind in an sich bekannter Weise als Profilringe ausgebildet und weisen zueinander korrespondierende, im einzelnen nicht näher bezeichnete Vorsprünge und Aussparungen auf, die eine Selbstzentrierung des zusammengebauten Statorpaketes bewirken. Zwischen den Distanzringen befindet sich der äußere Rand einer Teilring-, vorzugsweise Halbringscheibe 3, die nach innen gerichtete, im einzelnen nicht dargestellte Statorschaufeln trägt. Fig. 6 zeigt vergrößert einen Schnitt durch den äußeren Rand der Teilungsscheibe 3.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 6 ist der äußere Rand der Teilringscheibe 3 jeweils umgebördelt (Bördelkante 4). Dieser Kante 4 ist im jeweils unteren Distanzring 2 eine umlaufende Nut bzw. Aussparung 5 zugeordnet. Darin befindet sich im zusammengebauten Zustand des Stators die Bördelkante 4.

Wegen des Vorhandenseins der Bördelkante 4 an den jeweiligen Halbringen 3 und den Nuten bzw. Aussparungen 5 an den Distanzringen I₁ 2 kommt es bei der Montage von in dieser Weise ausgebildeten Statoren nicht zu stirnseitigen Überlappungen der Statorteilringe 3. Die Gefahr eines windschiefen Aufbaus wegen derartiger Montagefehler besteht nicht mehr.

Die Distanzringe 1, 2 weisen bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 5 äußere und innere axial gerichtete Flächenbereiche 7, 8 und 9. 10 mit unterschiedlichen Funktionen auf. Die äußeren Flächenbereiche 7 (nach unten gerichteter axialer Flächenbereich) und 8 (nach oben gerichteter axialer Flächenbereich) liegen einander an und bestimmen den Abstand der inneren axialen Flächenbereiche 9, 10. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist

die Anlage mittelbar durch den Abstandsring 11 sichergestellt. Der Abstand der axialen Flächenbereiche 9, 10 ist so groß gewählt, daß ein Raum 6 entsteht, der ausreichend groß für die Aufnahme des äußeren Randes der Statorteilringscheibe 3 ist. Dadurch ist die Anlage der äußeren Flächenbereiche 7,8 - unabhängig von der Stärke der Statorteilringscheiben 3 - sichergestellt, d.h., der Statoraufbau wird unabhängig von der Toleranz der für die Statorringscheiben 3 verwendeten Bleche.

Um einen allzu lockeren Sitz der Statorteilringscheiben 3 zwischen den Distanzringen 1, 2 zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, die Teilringscheiben 3 mit einer oder mehreren Erhebungen 12 (Fig. 6) zu versehen. Werden diese Erhebungen (oder auch eine umlaufende Sicke) durch Prägen - z.B. gleichzeitig mit dem Stanzen der Statorschaufeln - hergestellt, dann entsteht eine Federwirkung. Eine klemmende Halterung der Teilringscheiben 3 zwischen den Distanzringen 1, 2 ist dadurch sichergestellt.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht noch darin, daß die nach innen gerichteten Kanten 13, 14 der Distanzringe abgeschrägt sind. Dadurch erweitert sich der Raum 6 in Richtung der nicht dargestellten Statorschaufeln. In dieser Erweiterung findet bereits der Schaufelfuß der Statorschaufeln Platz, welcher zur Pumpwirkung noch nicht viel beiträgt. Nur die wirksamen Bereiche der Statorschaufeln liegen damit innerhalb des Strömungskanals der Pumpe.

Claims (8)

90.020 GM ANSPRÜCHE

1) Stator für eine Turbomolekularpumpe mit Distanzringen (1, 2) und mit die Statorschaufeln tragenden Teilringscheiben (3), die mit ihrem äußeren Rand zwischen den Distanzringen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzringe (1, 2) innere (9, 10) und äußere (7, 8) im wesentlichen axial gerichtete Flächen aufweisen, die derart bemessen und einander zugeordnet sind, daß im zusammengefügten Zustand des Statorpaketes die äußeren Axialflächen (7, 8) einander anliegen und daß die inneren Axialflächen (9, 10) jeweils einen der Aufnahme der Ränder der Statorteilringscheiben (3) dienenden Raum (6) bilden.

2) Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Statorteilringscheiben (3) mit axial gerichteten, federnden Erhebungen (12) ausgerüstet sind.

3) Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Flächenbereiche (7, 8) einander mittelbar über einen Abstandsring (11) anliegen.

4) Stator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzringe (1, 2) zueinander korrespondierende Vorsprünge und Aussparungen zum Zwecke der Selbstzentrierung des Statorpaketes aufweisen.

5) Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die nach innen gerichteten Kanten (13, 14) der Distanzringe (1, 2) abgeschrägt sind.

6) Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Fuß der Statorschaufeln in dem Raum zwischen den abgeschrägten Kanten (13, 14) befindet.

7) Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand der Teilringscheiben (3) umgebördelt ist und daß die Distanzringe (1, 2) mit einer korrespondierenden, die Bördelkante (4) aufnehmenden Aussparung (5) ausgerüstet ist.

8) Stator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (5) Bestandteil des Raumes (6) ist.