EP3051140A1 - Stator disc for a vacuum pump - Google Patents

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EP3051140A1
EP3051140A1 EP15153125.8A EP15153125A EP3051140A1 EP 3051140 A1 EP3051140 A1 EP 3051140A1 EP 15153125 A EP15153125 A EP 15153125A EP 3051140 A1 EP3051140 A1 EP 3051140A1
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EP
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stator
outer ring
blades
stator blades
ring
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EP15153125.8A
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Marco Antonacci
Sönke Gilbrich
Miriam Schmitz
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Pfeiffer Vacuum GmbH
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Pfeiffer Vacuum GmbH
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Publication date
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    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
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    • F04D29/023Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
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    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
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    • F04D29/542Bladed diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/50Building or constructing in particular ways
    • F05D2230/54Building or constructing in particular ways by sheet metal manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a stator disk for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump. It further relates to a method for producing such a stator disk and a vacuum pump, in particular turbomolecular pump.
  • Vacuum pumps such as turbomolecular pumps are used in various fields of technology to create a vacuum necessary for a particular process.
  • Turbomolecular pumps comprise a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotor axis, and a rotor mounted rotatably relative to the stator about the rotor axis and comprising a rotor shaft and a plurality of rotor disks arranged successively in the axial direction and arranged between the stator disks on the rotor shaft Stator discs and the rotor discs each have a pump-active structure.
  • stator disks are, in particular, those stator disks which have been punched out of a metal sheet and, in particular, have not been obtained by sawing out of a metal sheet.
  • stator disks Due to the corresponding larger sheet thickness, the previously customary measures for stiffening the stator disks, for example a respective flange, can no longer be realized. If, however, a stator disc is distorted when the stator blades are required to be interlaced, the usual methods for straightening the blades following the cabinets are no longer applicable.
  • the undesirable deformation or unevenness of the stator disc is mainly due to the fact that the stator blades by the Schränkvorgang an internal stress is impressed by torsion, which leads with simultaneous rigid connection of the stator blades via webs to an inner and outer ring to deform these rings.
  • the invention has for its object to provide a stator for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump, and to provide a method for producing such a stator, with which the aforementioned problems are eliminated.
  • the stator disk should remain at least substantially free of internal stresses, even if it is manufactured as a laminated stator disk from a thicker metal sheet.
  • stator with the features of claim 1 and a method having the features of claim 6.
  • Preferred embodiments of the stator according to the invention as well as preferred embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims, the present description and the drawings.
  • the stator disk according to the invention for a vacuum pump in particular for a turbomolecular pump, comprises an inner ring and an outer ring and stator vanes arranged between them, which are each connected via webs to the inner ring and the outer ring.
  • the stator is designed as a laminated stator with staged stator blades and a circumferentially divided into a number of separate circular ring cutouts outer ring.
  • the number of the circular ring cutouts corresponds in particular to the number of stator blades, i.
  • a circular ring cutout is provided. This is not mandatory.
  • a subdivision of the outer ring can in principle also only e.g. take place on every second stator blade.
  • circular segment is to be understood broadly and generally in the sense of “segment”, i. the segments forming the outer ring do not have to be parts of a circular ring in a geometrically strict sense.
  • a respective stator disk can now also be produced from a thicker sheet metal.
  • the stator disk is made as a laminated stator disk from a thicker metal sheet, it remains at least substantially free of internal stresses. Since the outer ring of the stator disk is subdivided, preferably (but not necessarily), into a number of separate circular cut-outs or segments corresponding to the number of stator blades, the stresses introduced into the blades by the stator blade cabinets can subsequently be applied be dismantled again. As a result, the stator blades can each turn back to their original shape.
  • the angles between the inner ring and the inner blade edges and the angle between the outer ring and the outer blade edges and thus the torsion of the webs, which connect the blades to the inner and outer ring, remain at least substantially constant at the desired value.
  • the straightening process following the setting process can be limited to the torsion of the blades.
  • the torsion of the bars remains untouched.
  • thicker laminated stator disks can thus be realized. Even with vacuum pumps or turbomolecular pumps with a larger rotor diameter can thus be minimized by the use of thicker and correspondingly stiffer blazed stator discs manufacturing costs.
  • the thickness or sheet thickness of the stator disk is preferably more than 0.5 mm and in particular more than 1.0 mm. Preferably, the thickness is about 1.5mm. In principle, however, the invention also applies to stator disks made of thinner metal sheets. In addition, stator disks according to the invention can also have thicknesses which are more than 1.5 mm.
  • the separate circular ring cutouts of the outer ring are each connected via at least one web to a stator blade.
  • the circumferentially successive circular ring cutouts of the outer ring are preferably separated from each other by radial slots.
  • stator With the usual storage of the stator in a spacer ring of the vacuum pump or turbomolecular pump despite the subdivision of the stator in circular cutouts still a surface connection of the outer rings and thus ensures optimal thermal connection of the stator to the stator.
  • the inventive method for producing a stator for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump is characterized in that the stator is made of a formed by a sheet body as a laminated stator with an inner ring, an outer ring and arranged between these stator blades, respectively are connected by webs with the inner ring and the outer ring, wherein the outer ring of the stator in the circumferential direction into a, in particular the number of stator blades corresponding, number of separate circular ring sections is divided, the stator blades are set and the stator blades are then directed to the desired Set Schränkwinkel the stator blades and the separated circular ring sections of the outer ring in their initial position due, in which they at least substantially parallel to each other again in a common Lie flat.
  • the blade height can also be adjusted to a particular desired value by the setting of the stator blades.
  • stator vanes By eliminating the rigid connection of the stator vanes to the outer ring, the twisted stator vanes can relax after cupping, thus achieving the desired flatness of the stator disk.
  • the individual circular ring sections of the outer ring can turn back to their original shape.
  • the angle between the inner ring and the inner blade edge and the angle between the outer ring and the outer blade edge and thus the torsion of the webs, which connect the stator blades to the inner and outer ring, remain at least substantially constant at the desired value.
  • the subsequent straightening process can be limited to the torsion of the stator blades, whereby the respective desired angles are obtained.
  • the stator disks can thus also be made of relatively thick sheets having a thickness of e.g.
  • stator disks 1 mm or 1.5 mm, so that the manufacturing costs are minimized by the use of blazed stator discs even with vacuum pumps or turbomolecular pumps with larger rotor diameters. Since all elastic deformations can break down immediately after the straightening process, the stator disks are finally free of tension. This eliminates the risk that stresses in the pump can dissipate during operation due to heat and lead to unwanted deformations of the stator disk. In addition, only a straightening tool is needed, which contributes to further minimization of costs.
  • the outer ring of the stator can be divided both before and after the cabinets of the stator blades in the separate circular ring cutouts.
  • the straightening of the stator blades is advantageously carried out while maintaining the twisting of the stator blades caused torsion of the webs.
  • stator blades adjacent to the inner ring edges of the stator blades are each fixed by two particular point-shaped elements of a straightening tool and positioned on the outer ring adjacent edges of the stator blades in particular two punctiform elements of the straightening tool, through which axial pressure the required torsion of the stator blades is brought about.
  • stator blades are preferably slightly overrun when straightening.
  • the stator can be divided in particular by punching, cutting, lasering, milling or sawing in the separate circular ring cutouts.
  • the outer ring of the stator is divided by forming slot-like radial recesses in the circumferentially successive circular cutouts.
  • stator With the usual fixation of a respective stator by spacers resulting from the subdivision of the outer ring virtually no losses in terms of rigidity of the stator against bending.
  • the circumferentially successive circular sections of the stator can be treated or edited after straightening the stator blades, for example by riveting, welding, overmolding with plastic or the like.
  • the segments can also be connected to each other again, but such a reunion is not mandatory.
  • the vacuum pump according to the invention in particular turbomolecular pump, comprises a stator with a plurality of stator disks successive in the direction of a rotor axis and a rotor rotatably mounted about the rotor axis relative to the rotor, comprising a rotor shaft and a plurality of arranged on the rotor shaft, in the axial direction and successive arranged between stator disks rotor disks , wherein the stator disks and the rotor disks each have a pump-active structure and stator disks according to the invention are provided as stator disks.
  • the stator disks may each consist in particular of part-circular parts, wherein they preferably each consist of two semicircular parts.
  • stator discs can take into account the fact that with increasing diameter of the stator of vacuum pumps and turbomolecular pumps in particular at the same pressure, the pressure forces acting on the stator increases sharply, resulting in the result has that for larger pumps thicker material must be used, as was previously the case with smaller pumps. Due to the solution according to the invention unlike previously no relatively expensive stator more need to be used. These can now by laminated stator discs be replaced, whereby the costs are significantly minimized.
  • the laminated stator discs can now have a corresponding thickness, for example, a thickness in the range of 1.5 mm, which can withstand the higher pressure forces in case of unforeseen flooding events.
  • the laminated stator disks are made by first stamping the profile and then setting the individual blades. While in the previous stator disks with a continuous outer ring when cabinet so large residual stresses occurred by elastic deformation in the blades that these were only partially deformed elastically, so that the discs could not be used afterwards, is created by the inventive cutting of the outer ring remedy , By cutting the outer ring between each blade according to the invention, the stresses can be reduced. Although the individual outer ring elements or circular ring cutouts are initially skewed after the setting process, they can subsequently be directed. By the straightening process in question, the desired torsion can be achieved by means of plastic deformation by slightly overbending, which was previously not possible in view of the continuous outer ring.
  • stator disks By cutting the outer ring of the stator disks according to the invention, even thicker sheets can be processed to form stator disks, since they can be oriented by cutting them through. This allows the best possible To find a compromise between deflection and pumping speed, even with larger Statorin trimmessern. This means that even with larger vacuum pumps or larger turbomolecular pumps, the cost advantage of flat stator disks can be used.
  • the vacuum pump 10 shown includes a pump inlet 14 surrounded by an inlet flange 12, and a plurality of pumping stages for delivering the gas present at the pump inlet 14 to an in Fig. 1 not shown pump outlet.
  • the vacuum pump 10 comprises a stator with a static housing 16 and a rotor arranged in the housing 16 with a rotor shaft 20 rotatably mounted about a rotation axis 18.
  • the vacuum pump 10 is designed as a turbomolecular pump and comprises a plurality of pump-effectively connected in series with each other in turbomolecular pumping stages with a plurality of turbomolecular rotor disks 22 connected to the rotor shaft 20 and a plurality of turbomolecular stator disks 24 arranged in the axial direction between the rotor disks 22 and fixed in the housing 16, which are held at a desired axial distance from one another by spacer rings 26.
  • the rotor disks 22 and stator disks 24 provide in a scooping region 28 an axial pumping action directed in the direction of the arrow 30.
  • the vacuum pump 10 also comprises three Holweck pumping stages which are arranged one inside the other in the radial direction and which are pumpingly connected to one another in series.
  • the rotor-side part of the Holweck pump stages comprises a rotor hub 32 connected to the rotor shaft 20 and two cylinder shell-shaped Holweck rotor sleeves 34, 36 fastened to and supported by the rotor hub 32, which are oriented coaxially with the rotor axis 18 and are nested in the radial direction.
  • two cylindrical jacket-shaped Holweck stator sleeves 38, 40 are provided, which are also oriented coaxially to the axis of rotation 18 and are nested in the radial direction.
  • the pump-active surfaces of the Holweck pump stages are each formed by the radial lateral surfaces of a Holweck rotor sleeve 34, 36 and a Holweck stator sleeve 38, 40 opposite each other, forming a narrow radial Holweck gap.
  • one of the pump-active surfaces is smooth, in the present case, the Holweck rotor sleeve 34 and 36, and the opposite pump-active surface of the Holweck stator 38, 40 has a structuring with helically around the rotation axis 18 in the axial direction extending grooves on, in which by the rotation of the rotor, the gas is driven and thereby pumped.
  • the rotatable mounting of the rotor shaft 20 is effected by a roller bearing 42 in the region of the pump outlet and a permanent magnet bearing 44 in the region of the pump inlet 14.
  • the permanent magnet bearing 44 comprises a rotor-side bearing half 46 and a stator bearing half 48, each comprising a ring stack of a plurality of stacked in the axial direction of permanent magnetic rings 50, 52, wherein the magnetic rings 50, 52 opposite to form a radial position gap 54.
  • an emergency or fishing camp 56 is provided, which is designed as an unlubricated rolling and idle in normal operation of the vacuum pump without touching and passes only at an excessive radial deflection of the rotor relative to the stator into engagement to a radial stop for to form the rotor, which prevents a collision of the rotor-side structures with the stator-side structures.
  • a conical injection nut 58 with an outer diameter increasing towards the roller bearing 42 is provided on the rotor shaft 20, which is in sliding contact with a wiper of a plurality of operating medium, such as a lubricant, impregnated absorbent disks 60 containing operating fluid storage stands.
  • a wiper of a plurality of operating medium such as a lubricant, impregnated absorbent disks 60 containing operating fluid storage stands.
  • the resource is transferred by capillary action of the resource storage on the scraper on the rotating injection nut 58 and due to the centrifugal force along the injection nut 58 in the direction of increasing outer diameter of the sprayer 58 to the roller bearing 42 out promoted, where there is, for example, a lubricating Function fulfilled.
  • the vacuum pump includes a drive motor 62 for rotatably driving the rotor whose rotor is formed by the rotor shaft 20.
  • a control unit 64 controls the drive motor 62.
  • the turbomolecular pumping stages provide a pumping action in the direction of the arrow 30 in the scooping region 28.
  • Fig. 2 shows a schematic plan view of a semicircular part of an existing of two such semi-circular parts exemplary embodiment of a stator 24 according to the invention for a vacuum pump.
  • a stator disk 24 can be used for example in a vacuum pump 10 or turbomolecular pump, as in connection with the Fig. 1 has been described.
  • Fig. 3 is the semicircular Stator integrationnteil according to Fig. 2 shown again in a schematic view in the direction of arrow A.
  • the stator disk 24 comprises an inner ring 66 and an outer ring 68 and stator blades 70 arranged between them, which are each connected via inner webs 72 and outer webs 74 to the inner ring 66 and the outer ring 68.
  • the stator disk 24 is made of a basic body formed by a metal sheet as a laminated stator disk with restricted stator blades 70 and an outer ring 68 divided in the circumferential direction into one of the number of stator blades 70 corresponding to a number of separate circular ring cutouts 76.
  • the separate annular recesses 76 of the outer ring 68 are each connected via a single outer web 74 with a respective stator blade 70.
  • the separate annular recesses 76 of the outer ring 68 are each radially aligned with the respective stator blade 70.
  • the circumferentially successive circular cutouts 76 of the outer ring 68 are separated from each other by radial slots 78.
  • the separate annular recesses 76 of the outer ring 68 of the finished stator disc 24 are arranged parallel to each other in a common plane
  • the stator disk 24 is made of a base body formed by a sheet as a laminated stator with an inner ring 66, an outer ring 68 and between these arranged stator blades 70, respectively via inner webs 72 and outer webs 74 are connected to the inner ring 66 and the outer ring 68, respectively.
  • the outer ring 68 of the stator disk 24 is divided in the circumferential direction into a number of separate annular cutouts 76 corresponding to the number of stator blades 70.
  • Stator vanes 70 are constrained and then straightened to set the desired taper angle of stator vanes 70 and return the separated annular recesses 76 of outer race 68 to their initial position where they are at least substantially parallel to each other again in a common plane.
  • the outer ring 68 of the stator disc 24 before or after the cabinets of the stator blades 70 in a number of stator blades 70 corresponding number of separate circular cutouts 76 are divided.
  • the straightening of the stator blades 70 takes place while maintaining the torsion of the webs 72, 74 effected with the cabinets of the stator blades 70.
  • the edges 80 of the stator blades 70 adjacent to the inner ring 66 can each be fixed in particular by two punctiform elements of a straightening tool (not shown) and in particular two point-shaped elements of the straightening tool are positioned on the edges 62 of the stator blades 70 adjacent to the outer ring 68 are, over which by axial pressure, the required torsion of the stator blades 70 is brought about.
  • stator blades 70 can be easily over-tightened in straightening.
  • stator disk 24 can be subdivided into a number of separate circular ring cutouts 76 corresponding to the number of stator blades 70 by punching, cutting, lasering or milling.
  • the subdivision of the outer ring 68 of the stator disc 24 in the circumferentially successive circular cutouts 76 in particular by slotted radial recesses or radial slots 78 take place.
  • the gaps or interruptions between the segments of the outer ring need not be slit-like. Also, no or at least no continuous radial extent of these spaces or interruptions is mandatory. Design and form of the spaces or interruptions are basically arbitrary and in particular to choose depending on the thickness of the sheet used and the dimensions of the stator.

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Abstract

Eine Statorscheibe (24) für eine Vakuumpumpe (10), insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, umfasst einen Innenring (66) und einen Außenring (68) sowie zwischen diesen angeordnete Statorschaufeln (70), die jeweils über Stege (72,74) mit dem Innenring (66) und dem Außenring (66) verbunden sind. Die Statorscheibe (24) ist als geblechte Statorscheibe mit geschränkten Statorschaufeln (70) und einem in Umfangsrichtung in eine, insbesondere der Anzahl der Statorschaufeln entsprechende, Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten (76) unterteilten Außenring (68) ausgeführt. Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Statorscheibe (24) angegeben.

Figure imgaf001
A stator disk (24) for a vacuum pump (10), in particular for a turbomolecular pump, comprises an inner ring (66) and an outer ring (68) and stator blades (70) arranged between them, each with webs (72, 74) with the inner ring (66) and the outer ring (66) are connected. The stator disk (24) is designed as a laminated stator disk with restricted stator blades (70) and an outer ring (68) divided in the circumferential direction into a number of separate circular ring cutouts (76) corresponding in particular to the number of stator blades. A method for producing such a stator disk (24) is also disclosed.
Figure imgaf001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Statorscheibe für eine Vakuumpumpe, insbesondere für eine Turbomolekularpumpe. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Statorscheibe sowie eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe.The present invention relates to a stator disk for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump. It further relates to a method for producing such a stator disk and a vacuum pump, in particular turbomolecular pump.

Vakuumpumpen wie zum Beispiel Turbomolekularpumpen werden in unterschiedlichen Bereichen der Technik eingesetzt, um ein für einen jeweiligen Prozess notwendiges Vakuum zu schaffen. Turbomolekularpumpen umfassen einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotorachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben, und einen relativ zu dem Stator um die Rotorachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, wobei die Statorscheiben und die Rotorscheiben jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen.Vacuum pumps such as turbomolecular pumps are used in various fields of technology to create a vacuum necessary for a particular process. Turbomolecular pumps comprise a stator having a plurality of stator disks successive in the direction of a rotor axis, and a rotor mounted rotatably relative to the stator about the rotor axis and comprising a rotor shaft and a plurality of rotor disks arranged successively in the axial direction and arranged between the stator disks on the rotor shaft Stator discs and the rotor discs each have a pump-active structure.

Je größer der Rotordurchmesser von Vakuumpumpen bzw. Turbomolekularpumpen wird, desto größer werden bei plötzlichem Gaseinbruch auch die auf die Rotor- und Statorscheiben einwirkenden Druckkräfte. Diese dürfen nun aber auch in einem solchen Fall nicht so weit durchbiegen, dass es zu einem Kontakt zwischen Rotor und Stator kommt. Daher ist es erforderlich, bei aus Blech gefertigten geblechten Statorscheiben eine entsprechend große Blechdicke zu wählen, um die nötige Steifigkeit zu erhalten. Unter "geblechten" Statorscheiben sind im Rahmen dieser Offenbarung insbesondere solche Statorscheiben zu verstehen, die aus einem Blech herausgestanzt und insbesondere nicht durch Heraussägen aus einem Blech erhalten worden sind.The larger the rotor diameter of vacuum pumps or turbomolecular pumps, the greater will be the pressure forces acting on the rotor and stator disks in the event of sudden gas collapse. However, even in such a case, they must not bend so far that contact between the rotor and the stator occurs. Therefore, it is necessary to select a sheet metal plate made of sheet metal a correspondingly large sheet thickness in order to obtain the necessary rigidity. In the context of this disclosure, "laminated" stator disks are, in particular, those stator disks which have been punched out of a metal sheet and, in particular, have not been obtained by sawing out of a metal sheet.

Bedingt durch die entsprechende größere Blechdicke sind die bisher üblichen Maßnahmen zur Versteifung der Statorscheiben, beispielsweise eine jeweilige Bördelung, nicht mehr realisierbar. Verzieht sich nun aber eine Statorscheibe beim erforderlichen Verschränken der Statorschaufeln, so sind die üblichen Methoden zum Richten der Schaufeln im Anschluss an das Schränken nicht mehr anwendbar.Due to the corresponding larger sheet thickness, the previously customary measures for stiffening the stator disks, for example a respective flange, can no longer be realized. If, however, a stator disc is distorted when the stator blades are required to be interlaced, the usual methods for straightening the blades following the cabinets are no longer applicable.

Da beim Schränkprozess Spannungen in der Statorscheibe entstehen, ist ein anschließender Richtvorgang jedoch erforderlich. Die beim Schränken der Statorschaufeln auftretenden Spannungen sind darauf zurückzuführen, dass sich die einzelnen Statorschaufeln bei der Torsion nur elastisch verformen und die Schaufeln daher bestrebt sind, nach dem Schränkvorgang wieder in ihre Ursprungsform zurückzukehren. Der Innenring einer jeweiligen Statorscheibe wird dadurch derart verdreht, dass die Statorscheibe aufgrund der sich insgesamt einstellenden Unebenheit nicht mehr verwendbar ist. Auch ein Nachpressen oder ein Erhöhen des Drucks beim Schränkvorgang führen zu keinem besseren Ergebnis.However, since stresses occur in the stator disk during the setting process, a subsequent straightening process is required. The stresses that occur when the stator blades are locked are attributable to the fact that the individual stator blades only deform elastically during the torsion, and the blades therefore endeavor to return to their original shape after the shredding process. The inner ring of a respective stator disk is thereby rotated in such a way that the stator disk can no longer be used due to the overall unevenness occurring. Even a repressing or increasing the pressure during Schränkvorgang lead to no better result.

Die unerwünschte Verformung bzw. Unebenheit der Statorscheibe entsteht hauptsächlich dadurch, dass den Statorschaufeln durch den Schränkvorgang eine innere Spannung durch Torsion aufgeprägt wird, die bei gleichzeitiger starrer Anbindung der Statorschaufeln über Stege an einen Innen- und Außenring zur Verformung dieser Ringe führt.The undesirable deformation or unevenness of the stator disc is mainly due to the fact that the stator blades by the Schränkvorgang an internal stress is impressed by torsion, which leads with simultaneous rigid connection of the stator blades via webs to an inner and outer ring to deform these rings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Statorscheibe für eine Vakuumpumpe, insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Statorscheibe anzugeben, mit denen die zuvor genannten Probleme beseitigt sind. Dabei soll die Statorscheibe insbesondere auch dann, wenn sie als geblechte Statorscheibe aus einem dickeren Blech gefertigt wird, zumindest im Wesentlichen frei von inneren Spannungen bleiben.The invention has for its object to provide a stator for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump, and to provide a method for producing such a stator, with which the aforementioned problems are eliminated. In particular, the stator disk should remain at least substantially free of internal stresses, even if it is manufactured as a laminated stator disk from a thicker metal sheet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Statorscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Statorscheibe sowie bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.The object is achieved by a stator with the features of claim 1 and a method having the features of claim 6. Preferred embodiments of the stator according to the invention as well as preferred embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims, the present description and the drawings.

Die erfindungsgemäße Statorscheibe für eine Vakuumpumpe, insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, umfasst einen Innenring und einen Außenring sowie zwischen diesen angeordnete Statorschaufeln, die jeweils über Stege mit dem Innenring und dem Außenring verbunden sind. Dabei ist die Statorscheibe als geblechte Statorscheibe mit geschränkten Statorschaufeln und einem in Umfangsrichtung in eine Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten unterteilten Außenring ausgeführt. Die Anzahl der Kreisringausschnitte entspricht insbesondere der Anzahl der Statorschaufeln, d.h. für jede Statorschaufel ist ein Kreisringausschnitt vorgesehen. Dies ist aber nicht zwingend. Eine Unterteilung des Außenrings kann im Prinzip auch nur z.B. an jeder zweiten Statorschaufel erfolgen.The stator disk according to the invention for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump, comprises an inner ring and an outer ring and stator vanes arranged between them, which are each connected via webs to the inner ring and the outer ring. Here, the stator is designed as a laminated stator with staged stator blades and a circumferentially divided into a number of separate circular ring cutouts outer ring. The number of the circular ring cutouts corresponds in particular to the number of stator blades, i. For each stator blade, a circular ring cutout is provided. This is not mandatory. A subdivision of the outer ring can in principle also only e.g. take place on every second stator blade.

Der Begriff "Kreisringausschnitt" ist breit und allgemein im Sinne von "Segment" zu verstehen, d.h. die den Außenring bildenden Segmente müssen nicht im geometrisch strengen Sinne Teile eines Kreisringes sein.The term "circular segment" is to be understood broadly and generally in the sense of "segment", i. the segments forming the outer ring do not have to be parts of a circular ring in a geometrically strict sense.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung kann eine jeweilige Statorscheibe nunmehr auch aus einem dickeren Blech hergestellt werden. So bleibt die Statorscheibe auch dann, wenn sie als geblechte Statorscheibe aus einem dickeren Blech gefertigt wird, zumindest im Wesentlichen frei von inneren Spannungen. Da der Außenring der Statorscheibe unterteilt ist, vorzugsweise (aber nicht zwingend) in eine der Anzahl der Statorschaufeln entsprechende Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten oder Segmenten, können die mit dem Schränken der Statorschaufeln in die Schaufeln eingebrachten Spannungen anschließend wieder abgebaut werden. Dadurch können die Statorschaufeln jeweils wieder in ihre Ursprungsform zurückdrehen. Dabei bleiben die Winkel zwischen dem Innenring und den inneren Schaufelkanten sowie die Winkel zwischen dem Außenring und den äußeren Schaufelkanten und somit die Torsion der Stege, die die Schaufeln an den Innen- und Außenring anbinden, zumindest im Wesentlichen konstant auf dem gewünschten Wert. Der sich an den Schränkprozess anschließende Richtvorgang kann sich auf die Torsion der Schaufeln begrenzen. Die Torsion der Stege bleibt dabei unberührt. Damit sind insbesondere auch dickere geblechte Statorscheiben realisierbar. Auch bei Vakuumpumpen bzw. Turbomolekularpumpen mit größerem Rotordurchmesser können somit durch den Einsatz dickerer und entsprechend steiferer geblechter Statorscheiben die Herstellungskosten minimiert werden. Da sich die elastischen Verformungen sofort nach dem Richtvorgang wieder abbauen können, ist ausgeschlossen, dass sich solche Spannungen wärmebedingt in der Pumpe während des Betriebs abbauen und zu ungewollten Verformungen der Statorscheibe führen. Eine weitere Kosteneinsparung ergibt sich dadurch, dass lediglich ein einziges Richtwerkzeug benötigt wird.Due to the construction according to the invention, a respective stator disk can now also be produced from a thicker sheet metal. Thus, even if the stator disk is made as a laminated stator disk from a thicker metal sheet, it remains at least substantially free of internal stresses. Since the outer ring of the stator disk is subdivided, preferably (but not necessarily), into a number of separate circular cut-outs or segments corresponding to the number of stator blades, the stresses introduced into the blades by the stator blade cabinets can subsequently be applied be dismantled again. As a result, the stator blades can each turn back to their original shape. The angles between the inner ring and the inner blade edges and the angle between the outer ring and the outer blade edges and thus the torsion of the webs, which connect the blades to the inner and outer ring, remain at least substantially constant at the desired value. The straightening process following the setting process can be limited to the torsion of the blades. The torsion of the bars remains untouched. In particular, thicker laminated stator disks can thus be realized. Even with vacuum pumps or turbomolecular pumps with a larger rotor diameter can thus be minimized by the use of thicker and correspondingly stiffer blazed stator discs manufacturing costs. Since the elastic deformations can be reduced again immediately after the straightening process, it is impossible for such stresses to dissipate during operation due to heat in the pump and lead to unwanted deformations of the stator disk. Another cost saving results from the fact that only a single straightening tool is needed.

Die Dicke bzw. Blechdicke der Statorscheibe beträgt vorzugsweise mehr als 0,5mm und insbesondere mehr als 1,0mm. Bevorzugt beträgt die Dicke ungefähr 1,5mm. Die Erfindung kommt grundsätzlich aber auch für aus dünneren Blechen hergestellte Statorscheiben in Frage. Erfindungsgemäße Statorscheiben können zudem auch Dicken aufweisen, die über 1,5mm liegen.The thickness or sheet thickness of the stator disk is preferably more than 0.5 mm and in particular more than 1.0 mm. Preferably, the thickness is about 1.5mm. In principle, however, the invention also applies to stator disks made of thinner metal sheets. In addition, stator disks according to the invention can also have thicknesses which are more than 1.5 mm.

Bevorzugt sind die voneinander getrennten Kreisringausschnitte des Außenrings jeweils über zumindest einen Steg mit einer Statorschaufel verbunden.Preferably, the separate circular ring cutouts of the outer ring are each connected via at least one web to a stator blade.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die voneinander getrennten Kreisringausschnitte des Außenrings jeweils radial mit einer Statorschaufel ausgerichtet sind.It is particularly advantageous if the separate circular ring cutouts of the outer ring are each aligned radially with a stator blade.

Die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte des Außenrings sind bevorzugt durch radiale Schlitze voneinander getrennt.The circumferentially successive circular ring cutouts of the outer ring are preferably separated from each other by radial slots.

Mit der üblichen Lagerung der Statorscheiben in einem Distanzringpaket der Vakuumpumpe bzw. Turbomolekularpumpe ist trotz der Unterteilung der Statorscheiben in Kreisringausschnitte nach wie vor eine flächige Anbindung der Außenringe und damit eine optimale thermische Anbindung der Statorscheiben an das Statorgehäuse sichergestellt.With the usual storage of the stator in a spacer ring of the vacuum pump or turbomolecular pump despite the subdivision of the stator in circular cutouts still a surface connection of the outer rings and thus ensures optimal thermal connection of the stator to the stator.

Durch die Fixierung einer jeweiligen Statorscheibe durch Distanzringe an deren Außenring ergeben sich trotz des in Kreisringausschnitte unterteilen Außenrings zumindest im Wesentlichen auch keine Einbußen hinsichtlich der Steifigkeit.By fixing a respective stator by spacers on the outer ring arise despite the subdivided in circular ring cutouts outer ring at least substantially no losses in terms of rigidity.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Statorscheibe für eine Vakuumpumpe, insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, zeichnet sich dadurch aus, dass die Statorscheibe aus einem durch ein Blech gebildeten Grundkörper als geblechte Statorscheibe mit einem Innenring, einem Außenring sowie zwischen diesen angeordneten Statorschaufeln gefertigt wird, die jeweils über Stege mit dem Innenring und dem Außenring verbunden sind, wobei der Außenring der Statorscheibe in Umfangsrichtung in eine, insbesondere der Anzahl der Statorschaufeln entsprechende, Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten unterteilt wird, die Statorschaufeln geschränkt werden und die Statorschaufeln anschließend gerichtet werden, um den gewünschten Schränkwinkel der Statorschaufeln einzustellen und die voneinander getrennten Kreisringabschnitte des Außenrings in deren Ausgangslage zurückzuführen, in der sie zumindest im Wesentlichen wieder zueinander parallel in einer gemeinsamen Ebene liegen.The inventive method for producing a stator for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump, is characterized in that the stator is made of a formed by a sheet body as a laminated stator with an inner ring, an outer ring and arranged between these stator blades, respectively are connected by webs with the inner ring and the outer ring, wherein the outer ring of the stator in the circumferential direction into a, in particular the number of stator blades corresponding, number of separate circular ring sections is divided, the stator blades are set and the stator blades are then directed to the desired Set Schränkwinkel the stator blades and the separated circular ring sections of the outer ring in their initial position due, in which they at least substantially parallel to each other again in a common Lie flat.

Insbesondere kann durch die Schränkung der Statorschaufeln auch die Schaufelhöhe auf einen jeweils gewünschten Wert eingestellt werden.In particular, the blade height can also be adjusted to a particular desired value by the setting of the stator blades.

Indem die starre Anbindung der Statorschaufeln an den Außenring aufgehoben wird, können sich die tordierten Statorschaufeln nach dem Schränken entspannen, womit die gewünschte Ebenheit der Statorscheibe erreicht wird. Die einzelnen Kreisringabschnitte des Außenrings können wieder in ihre Ursprungsform zurückdrehen. Dabei bleiben der Winkel zwischen dem Innenring und der inneren Schaufelkante und der Winkel zwischen dem Außenring und der äußeren Schaufelkante und damit die Torsion der Stege, die die Statorschaufeln an den Innen- und Außenring anbinden, zumindest im Wesentlichen konstant auf dem gewünschten Wert. Der darauffolgende Richtvorgang kann sich auf die Torsion der Statorschaufeln beschränken, wodurch die jeweils gewünschten Winkel erhalten werden. Die Statorscheiben können somit auch aus relativ dicken Blechen mit einer Dicke von z.B. 1 mm oder 1,5mm gefertigt werden, so dass auch bei Vakuumpumpen bzw. Turbomolekularpumpen mit größeren Rotordurchmessern die Herstellungskosten durch den Einsatz geblechter Statorscheiben minimiert werden. Da sich alle elastischen Verformungen sofort nach dem Richtvorgang wieder abbauen können, sind die Statorscheiben schließlich frei von Spannungen. Damit ist ausgeschlossen, dass sich wärmebedingt in der Pumpe im Betrieb Spannungen abbauen können und zu ungewollten Verformungen der Statorscheibe führen. Zudem wird lediglich ein Richtwerkzeug benötigt, was zu einer weiteren Minimierung der Kosten beiträgt.By eliminating the rigid connection of the stator vanes to the outer ring, the twisted stator vanes can relax after cupping, thus achieving the desired flatness of the stator disk. The individual circular ring sections of the outer ring can turn back to their original shape. The angle between the inner ring and the inner blade edge and the angle between the outer ring and the outer blade edge and thus the torsion of the webs, which connect the stator blades to the inner and outer ring, remain at least substantially constant at the desired value. The subsequent straightening process can be limited to the torsion of the stator blades, whereby the respective desired angles are obtained. The stator disks can thus also be made of relatively thick sheets having a thickness of e.g. 1 mm or 1.5 mm, so that the manufacturing costs are minimized by the use of blazed stator discs even with vacuum pumps or turbomolecular pumps with larger rotor diameters. Since all elastic deformations can break down immediately after the straightening process, the stator disks are finally free of tension. This eliminates the risk that stresses in the pump can dissipate during operation due to heat and lead to unwanted deformations of the stator disk. In addition, only a straightening tool is needed, which contributes to further minimization of costs.

Mit der aufgehobenen starren Anbindung der Statorschaufeln an den Außenring und der damit einhergehenden Entspannung der tordierten Statorschaufeln entsteht nach dem Richtvorgang die gewünschte Ebenheit der Statorscheibe. Mit der üblichen Fixierung einer jeweiligen Statorscheibe durch Distanzringe an deren Außenring ergibt sich trotz des unterteilten Außenrings weiterhin eine flächige Anbindung des Außenrings im jeweiligen Distanzringpaket der Vakuumpumpe bzw. Turbomolekularpumpe, womit insbesondere auch eine optimale thermische Anbindung gewährleistet wird.With the repealed rigid connection of the stator blades to the outer ring and the concomitant relaxation of the twisted stator blades, the desired flatness of the stator disk is created after the straightening process. With the usual fixation of a respective stator by spacer rings on the outer ring results in spite of the subdivided outer ring still a surface connection of the outer ring in each spacer ring of the vacuum pump or turbomolecular pump, which in particular an optimal thermal connection is guaranteed.

Der Außenring der Statorscheibe kann sowohl vor als auch nach dem Schränken der Statorschaufeln in die voneinander getrennten Kreisringausschnitte unterteilt werden.The outer ring of the stator can be divided both before and after the cabinets of the stator blades in the separate circular ring cutouts.

Das Richten der Statorschaufeln erfolgt vorteilhafterweise unter Aufrechterhaltung der mit dem Schränken der Statorschaufeln bewirkten Torsion der Stege.The straightening of the stator blades is advantageously carried out while maintaining the twisting of the stator blades caused torsion of the webs.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Richten der Statorschaufeln die dem Innenring benachbarten Kanten der Statorschaufeln jeweils durch insbesondere zwei punktförmige Elemente eines Richtwerkzeugs fixiert und an den dem Außenring benachbarten Kanten der Statorschaufeln jeweils insbesondere zwei punktförmige Elemente des Richtwerkzeugs positioniert, über die durch axialen Druck die erforderliche Torsion der Statorschaufeln herbeigeführt wird.According to a preferred practical embodiment of the method according to the invention for directing the stator blades adjacent to the inner ring edges of the stator blades are each fixed by two particular point-shaped elements of a straightening tool and positioned on the outer ring adjacent edges of the stator blades in particular two punctiform elements of the straightening tool, through which axial pressure the required torsion of the stator blades is brought about.

Dabei werden zur Einstellung des gewünschten Schränkwinkels der Statorschaufeln sowie zum Zurückführen der voneinander getrennten Kreisringabschnitte des Außenrings in deren Ausgangslage die Statorschaufeln beim Richten bevorzugt leicht überdreht.In this case, to adjust the desired Schränkwinkels the stator blades and for returning the separate circular ring sections of the outer ring in its initial position, the stator blades are preferably slightly overrun when straightening.

Die Statorscheibe kann insbesondere durch Stanzen, Schneiden, Lasern, Fräsen oder Sägen in die voneinander getrennten Kreisringausschnitte unterteilt werden.The stator can be divided in particular by punching, cutting, lasering, milling or sawing in the separate circular ring cutouts.

Bevorzugt wird der Außenring der Statorscheibe durch Ausbilden von schlitzartigen radialen Aussparungen in die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte unterteilt.Preferably, the outer ring of the stator is divided by forming slot-like radial recesses in the circumferentially successive circular cutouts.

Mit der üblichen Fixierung einer jeweiligen Statorscheibe durch Distanzringe ergeben sich auch durch die Unterteilung des Außenrings praktisch keine Einbußen hinsichtlich der Steifigkeit der Statorscheibe gegen ein Durchbiegen. Zur Stabilisierung der Statorscheibe können die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte der Statorscheibe jedoch nach dem Richten der Statorschaufeln beispielsweise durch Nieten, Schweißen, Umspritzen mit Kunststoff oder dergleichen behandelt bzw. bearbeitet werden. Dabei können die Segmente auch wieder miteinander verbunden werden, wobei aber eine derartige Wiedervereinigung nicht zwingend ist.With the usual fixation of a respective stator by spacers resulting from the subdivision of the outer ring virtually no losses in terms of rigidity of the stator against bending. To stabilize the stator, however, the circumferentially successive circular sections of the stator can be treated or edited after straightening the stator blades, for example by riveting, welding, overmolding with plastic or the like. The segments can also be connected to each other again, but such a reunion is not mandatory.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfasst einen Stator mit mehreren in Richtung einer Rotorachse aufeinanderfolgenden Statorscheiben und einen relativ zum Rotor um die Rotorachse drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle und mehrere auf der Rotorwelle angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben umfasst, wobei die Statorscheiben und die Rotorscheiben jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen und als Statorscheiben erfindungsgemäße Statorscheiben vorgesehen sind.The vacuum pump according to the invention, in particular turbomolecular pump, comprises a stator with a plurality of stator disks successive in the direction of a rotor axis and a rotor rotatably mounted about the rotor axis relative to the rotor, comprising a rotor shaft and a plurality of arranged on the rotor shaft, in the axial direction and successive arranged between stator disks rotor disks , Wherein the stator disks and the rotor disks each have a pump-active structure and stator disks according to the invention are provided as stator disks.

Die Statorscheiben können insbesondere jeweils aus teilkreisförmigen Teilen bestehen, wobei sie bevorzugt jeweils aus zwei halbkreisförmigen Teilen bestehen.The stator disks may each consist in particular of part-circular parts, wherein they preferably each consist of two semicircular parts.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung können nunmehr problemlos auch aus dickerem Blech gefertigte Statorscheiben eingesetzt werden, womit dem Umstand Rechnung getragen werden kann, dass mit wachsendem Durchmesser der Statorscheiben von Vakuumpumpen und insbesondere Turbomolekularpumpen bei gleichem Druck die auf die Statorscheiben wirkenden Druckkräfte stark ansteigen, was zur Folge hat, dass bei größeren Pumpen dickeres Material verwendet werden muss, als dies bisher bei kleineren Pumpen der Fall war. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung müssen anders als bisher keine relativ teuren Statorscheiben mehr eingesetzt werden. Diese können nunmehr durch geblechte Statorscheiben ersetzt werden, womit die Kosten deutlich minimiert werden. Die geblechten Statorscheiben können nunmehr eine entsprechende Stärke, beispielsweise auch eine Stärke im Bereich von 1,5 mm, aufweisen, die den höheren Druckkräften bei unvorhergesehenen Flutvorgängen Stand halten können.With the solution according to the invention can now be easily made of thicker sheet metal stator discs are used, which can take into account the fact that with increasing diameter of the stator of vacuum pumps and turbomolecular pumps in particular at the same pressure, the pressure forces acting on the stator increases sharply, resulting in the result has that for larger pumps thicker material must be used, as was previously the case with smaller pumps. Due to the solution according to the invention unlike previously no relatively expensive stator more need to be used. These can now by laminated stator discs be replaced, whereby the costs are significantly minimized. The laminated stator discs can now have a corresponding thickness, for example, a thickness in the range of 1.5 mm, which can withstand the higher pressure forces in case of unforeseen flooding events.

Die geblechten Statorscheiben werden hergestellt, indem zunächst das Profil gestanzt und anschließend die einzelnen Schaufeln geschränkt werden. Während bei den bisherigen Statorscheiben mit durchgehendem Außenring beim Schränken so große Eigenspannungen durch elastische Verformungen in den Schaufeln auftraten, dass diese zum Teil nur elastisch verformt wurden, so dass die Scheiben anschließend nicht mehr verwendet werden konnten, wird durch das erfindungsgemäße Durchtrennen des Außenrings Abhilfe geschaffen. Indem der Außenring zwischen jeder Schaufel erfindungsgemäß durchtrennt wird, können sich die Spannungen abbauen. Die einzelnen Außenringelemente oder Kreisringausschnitte stehen nach dem Schränkvorgang zwar zunächst schief, sie können anschließend jedoch gerichtet werden. Durch den betreffenden Richtvorgang kann im Nachhinein die gewünschte Torsion mittels plastischer Verformung durch leichtes Überbiegen erzielt werden, was bisher angesichts des durchgehenden Außenrings nicht möglich war. Mit dem Durchtrennen des Außenrings wird die Stabilität der Statorscheiben allenfalls geringfügig beeinflusst. Bei der üblichen Fixierung der Statorscheiben durch Distanzringe am Außenring ergibt sich jedoch praktisch keine höhere Gefahr eines Durchbiegens der Statorscheiben. Dennoch ist grundsätzlich auch denkbar, zur weiteren Stabilisierung der Statorscheiben die zunächst voneinander getrennten Kreisringausschnitte des Außenrings nach dem Richtvorgang beispielsweise durch Nieten, Schweißen oder Umspritzen mit Kunststoff wieder zu verbinden.The laminated stator disks are made by first stamping the profile and then setting the individual blades. While in the previous stator disks with a continuous outer ring when cabinet so large residual stresses occurred by elastic deformation in the blades that these were only partially deformed elastically, so that the discs could not be used afterwards, is created by the inventive cutting of the outer ring remedy , By cutting the outer ring between each blade according to the invention, the stresses can be reduced. Although the individual outer ring elements or circular ring cutouts are initially skewed after the setting process, they can subsequently be directed. By the straightening process in question, the desired torsion can be achieved by means of plastic deformation by slightly overbending, which was previously not possible in view of the continuous outer ring. With the severing of the outer ring, the stability of the stator is at most slightly influenced. In the usual fixation of the stator by spacer rings on the outer ring, however, there is virtually no higher risk of sagging of the stator. Nevertheless, in principle it is also conceivable, for further stabilization of the stator disks, to reconnect the initially separate circular ring cutouts of the outer ring after the straightening process, for example by riveting, welding or encapsulating with plastic.

Durch das erfindungsgemäße Durchtrennen des Außenrings der Statorscheiben können auch stärkere Bleche zu Statorscheiben verarbeitet werden, da diese durch das Durchtrennen richtbar werden. Dies ermöglicht es, den bestmöglichen Kompromiss zwischen Durchbiegung und Saugvermögen zu finden, und zwar auch bei größeren Statorscheibendurchmessern. Damit kann auch bei größeren Vakuumpumpen bzw. größeren Turbomolekularpumpen der Kostenvorteil geblechter Statorscheiben genutzt werden.By cutting the outer ring of the stator disks according to the invention, even thicker sheets can be processed to form stator disks, since they can be oriented by cutting them through. This allows the best possible To find a compromise between deflection and pumping speed, even with larger Statorscheibendurchmessern. This means that even with larger vacuum pumps or larger turbomolecular pumps, the cost advantage of flat stator disks can be used.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Vakuumpumpe, bei der erfindungsgemäße Statorscheiben einsetzbar sind,
Fig. 2
eine schematische Draufsicht eines halbkreisförmigen Teils einer aus zwei solchen halbkreisförmigen Teilen bestehenden beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Statorscheibe, und
Fig. 3
eine schematische Ansicht des halbkreisförmigen Statorscheibenteils gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils A der Fig. 2.
The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1
a schematic representation of an exemplary embodiment of a vacuum pump can be used in the stator according to the invention,
Fig. 2
a schematic plan view of a semi-circular portion of an existing of two such semi-circular parts exemplary embodiment of a stator according to the invention, and
Fig. 3
a schematic view of the semicircular Statorscheibenteils according to Fig. 2 in the direction of arrow A the Fig. 2 ,

Die in Fig. 1 gezeigte Vakuumpumpe 10 umfasst einen von einen Einlassflansch 12 umgebenen Pumpeneinlass 14 sowie mehrere Pumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 14 anstehenden Gases zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Pumpenauslass. Die Vakuumpumpe 10 umfasst einen Stator mit einem statischen Gehäuse 16 und einen in dem Gehäuse 16 angeordneten Rotor mit einer um eine Rotationsachse18 drehbar gelagerten Rotorwelle 20.In the Fig. 1 The vacuum pump 10 shown includes a pump inlet 14 surrounded by an inlet flange 12, and a plurality of pumping stages for delivering the gas present at the pump inlet 14 to an in Fig. 1 not shown pump outlet. The vacuum pump 10 comprises a stator with a static housing 16 and a rotor arranged in the housing 16 with a rotor shaft 20 rotatably mounted about a rotation axis 18.

Die Vakuumpumpe 10 ist als Turbomolekularpumpe ausgebildet und umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren mit der Rotorwelle 20 verbundenen turbomolekularen Rotorscheiben 22 und mehreren in axialer Richtung zwischen den Rotorscheiben 22 angeordneten und in dem Gehäuse 16 festgelegten turbomolekularen Statorscheiben 24, die durch Distanzringe 26 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten sind. Die Rotorscheiben 22 und Statorscheiben 24 stellen in einem Schöpfbereich 28 eine in Richtung des Pfeils 30 gerichtete axiale Pumpwirkung bereit.The vacuum pump 10 is designed as a turbomolecular pump and comprises a plurality of pump-effectively connected in series with each other in turbomolecular pumping stages with a plurality of turbomolecular rotor disks 22 connected to the rotor shaft 20 and a plurality of turbomolecular stator disks 24 arranged in the axial direction between the rotor disks 22 and fixed in the housing 16, which are held at a desired axial distance from one another by spacer rings 26. The rotor disks 22 and stator disks 24 provide in a scooping region 28 an axial pumping action directed in the direction of the arrow 30.

Die Vakuumpumpe 10 umfasst zudem drei in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Der rotorseitige Teil der Holweck-Pumpstufen umfasst eine mit der Rotorwelle 20 verbundene Rotornabe 32 und zwei an der Rotornabe 32 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 34, 36, die koaxial zu der Rotorachse 18 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 38, 40 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 18 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind jeweils durch die einander unter Ausbildung eines engen radialen Holweck-Spalts gegenüberliegenden radialen Mantelflächen jeweils einer Holweck-Rotorhülse 34, 36 und einer Holweck-Statorhülse 38, 40 gebildet. Dabei ist jeweils eine der pumpaktiven Oberflächen glatt ausgebildet, im vorliegenden Fall die der Holweck-Rotorhülse 34 bzw. 36, und die gegenüberliegende pumpaktive Oberfläche der Holweck-Statorhülse 38, 40 weist eine Strukturierung mit schraubenlinienförmig um die Rotationsachse 18 herum in axialer Richtung verlaufenden Nuten auf, in denen durch die Rotation des Rotors das Gas vorangetrieben und dadurch gepumpt wird.The vacuum pump 10 also comprises three Holweck pumping stages which are arranged one inside the other in the radial direction and which are pumpingly connected to one another in series. The rotor-side part of the Holweck pump stages comprises a rotor hub 32 connected to the rotor shaft 20 and two cylinder shell-shaped Holweck rotor sleeves 34, 36 fastened to and supported by the rotor hub 32, which are oriented coaxially with the rotor axis 18 and are nested in the radial direction. Furthermore, two cylindrical jacket-shaped Holweck stator sleeves 38, 40 are provided, which are also oriented coaxially to the axis of rotation 18 and are nested in the radial direction. The pump-active surfaces of the Holweck pump stages are each formed by the radial lateral surfaces of a Holweck rotor sleeve 34, 36 and a Holweck stator sleeve 38, 40 opposite each other, forming a narrow radial Holweck gap. In each case, one of the pump-active surfaces is smooth, in the present case, the Holweck rotor sleeve 34 and 36, and the opposite pump-active surface of the Holweck stator 38, 40 has a structuring with helically around the rotation axis 18 in the axial direction extending grooves on, in which by the rotation of the rotor, the gas is driven and thereby pumped.

Die drehbare Lagerung der Rotorwelle 20 wird durch ein Wälzlager 42 im Bereich des Pumpenauslasses und ein Permanentmagnetlager 44 im Bereich des Pumpeneinlasses 14 bewirkt.The rotatable mounting of the rotor shaft 20 is effected by a roller bearing 42 in the region of the pump outlet and a permanent magnet bearing 44 in the region of the pump inlet 14.

Das Permanentmagnetlager 44 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 46 und eine statorseitige Lagerhälfte 48, die jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinandergestapelten permanentmagnetischen Ringen 50, 52 umfassen, wobei die Magnetringe 50, 52 unter Ausbildung eines radialen Lagespalts 54 einander gegenüberliegen.The permanent magnet bearing 44 comprises a rotor-side bearing half 46 and a stator bearing half 48, each comprising a ring stack of a plurality of stacked in the axial direction of permanent magnetic rings 50, 52, wherein the magnetic rings 50, 52 opposite to form a radial position gap 54.

Innerhalb des Permanentmagnetlagers 44 ist ein Not- oder Fanglager 56 vorgesehen, das als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet ist und im normalen Betrieb der Vakuumpumpe ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors gegenüber dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor zu bilden, der eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert.Within the permanent magnet bearing 44, an emergency or fishing camp 56 is provided, which is designed as an unlubricated rolling and idle in normal operation of the vacuum pump without touching and passes only at an excessive radial deflection of the rotor relative to the stator into engagement to a radial stop for to form the rotor, which prevents a collision of the rotor-side structures with the stator-side structures.

In Bereich des Wälzlagers 42 ist an der Rotorwelle 20 eine konische Spritzmutter 58 mit einem zu dem Wälzlager 42 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen, die mit einem Abstreifer eines mehrere mit einem Betriebsmittel, wie zum Beispiel einem Schmiermittel, getränkte saugfähige Scheiben 60 umfassenden Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt steht. Im Betrieb wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 58 übertragen und infolge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 58 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmuter 58 zu dem Wälzlager 42 hin gefördert, wo es zum Beispiel eine schmierende Funktion erfüllt.In the area of the rolling bearing 42, a conical injection nut 58 with an outer diameter increasing towards the roller bearing 42 is provided on the rotor shaft 20, which is in sliding contact with a wiper of a plurality of operating medium, such as a lubricant, impregnated absorbent disks 60 containing operating fluid storage stands. In operation, the resource is transferred by capillary action of the resource storage on the scraper on the rotating injection nut 58 and due to the centrifugal force along the injection nut 58 in the direction of increasing outer diameter of the sprayer 58 to the roller bearing 42 out promoted, where there is, for example, a lubricating Function fulfilled.

Die Vakuumpumpe umfasst einen Antriebsmotor 62 zum drehenden Antreiben des Rotors, dessen Läufer durch die Rotorwelle 20 gebildet ist. Eine Steuereinheit 64 steuert den Antriebsmotor 62 an.The vacuum pump includes a drive motor 62 for rotatably driving the rotor whose rotor is formed by the rotor shaft 20. A control unit 64 controls the drive motor 62.

Die turbomolekularen Pumpstufen stellen in dem Schöpfbereich 28 eine Pumpwirkung in Richtung des Pfeils 30 bereit.The turbomolecular pumping stages provide a pumping action in the direction of the arrow 30 in the scooping region 28.

Fig. 2 zeigt in schematischer Draufsicht einen halbkreisförmigen Teil einer aus zwei solchen halbkreisförmigen Teilen bestehenden beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Statorscheibe 24 für eine Vakuumpumpe. Eine solche Statorscheibe 24 kann beispielsweise in einer Vakuumpumpe 10 bzw. Turbomolekularpumpe eingesetzt werden, wie sie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde. In Fig. 3 ist der halbkreisförmige Statorscheibenteil gemäß Fig. 2 nochmals in einer schematische Ansicht in Richtung des Pfeils A wiedergegeben. Fig. 2 shows a schematic plan view of a semicircular part of an existing of two such semi-circular parts exemplary embodiment of a stator 24 according to the invention for a vacuum pump. Such a stator disk 24 can be used for example in a vacuum pump 10 or turbomolecular pump, as in connection with the Fig. 1 has been described. In Fig. 3 is the semicircular Statorscheibenteil according to Fig. 2 shown again in a schematic view in the direction of arrow A.

Die Statorscheibe 24 umfasst einen Innenring 66 und einen Außenring 68 sowie zwischen diesen angeordnete Statorschaufeln 70, die jeweils über innere Stege 72 und äußere Stege 74 mit dem Innenring 66 bzw. dem Außenring 68 verbunden sind.The stator disk 24 comprises an inner ring 66 and an outer ring 68 and stator blades 70 arranged between them, which are each connected via inner webs 72 and outer webs 74 to the inner ring 66 and the outer ring 68.

Dabei ist die Statorscheibe 24 aus einem durch ein Blech gebildeten Grundkörper als geblechte Statorscheibe mit geschränkten Statorschaufeln 70 und einem in Umfangsrichtung in eine der Anzahl der Statorschaufeln 70 entsprechende Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten 76 unterteilten Außenring 68 ausgeführt.In this case, the stator disk 24 is made of a basic body formed by a metal sheet as a laminated stator disk with restricted stator blades 70 and an outer ring 68 divided in the circumferential direction into one of the number of stator blades 70 corresponding to a number of separate circular ring cutouts 76.

Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die voneinander getrennten Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 jeweils über einen einzigen äußeren Steg 74 mit einer jeweiligen Statorschaufel 70 verbunden. Die voneinander getrennten Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 sind hierbei jeweils radial mit der betreffenden Statorschaufel 70 ausgerichtet.As based on the Fig. 2 can be seen, the separate annular recesses 76 of the outer ring 68 are each connected via a single outer web 74 with a respective stator blade 70. The separate annular recesses 76 of the outer ring 68 are each radially aligned with the respective stator blade 70.

Im vorliegenden Fall sind die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 durch radiale Schlitze 78 voneinander getrennt.In the present case, the circumferentially successive circular cutouts 76 of the outer ring 68 are separated from each other by radial slots 78.

Die voneinander getrennten Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 der fertiggestellten Statorscheibe 24 sind zueinander parallel in einer gemeinsamen Ebene angeordnetThe separate annular recesses 76 of the outer ring 68 of the finished stator disc 24 are arranged parallel to each other in a common plane

Zur Herstellung einer entsprechenden Statorscheibe 24 wird gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Statorscheibe 24 aus einem durch ein Blech gebildeten Grundkörper als geblechte Statorscheibe mit einem Innenring 66, einem Außenring 68 sowie zwischen diesen angeordneten Statorschaufeln 70 gefertigt, die jeweils über innere Stege 72 und äußere Stege 74 mit dem Innenring 66 bzw. dem Außenring 68 verbunden sind.To produce a corresponding stator disk 24, the stator disk 24 is made of a base body formed by a sheet as a laminated stator with an inner ring 66, an outer ring 68 and between these arranged stator blades 70, respectively via inner webs 72 and outer webs 74 are connected to the inner ring 66 and the outer ring 68, respectively.

Der Außenring 68 der Statorscheibe 24 wird in Umfangsrichtung in eine der Anzahl der Statorschaufeln 70 entsprechende Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten 76 unterteilt. Die Statorschaufeln 70 werden geschränkt und anschließend gerichtet, um den gewünschten Schränkwinkel der Statorschaufeln 70 einzustellen und die voneinander getrennten Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 in deren Ausgangslage zurückzuführen, in der sie zumindest im Wesentlichen wieder zueinander parallel in einer gemeinsamen Ebene liegen.The outer ring 68 of the stator disk 24 is divided in the circumferential direction into a number of separate annular cutouts 76 corresponding to the number of stator blades 70. Stator vanes 70 are constrained and then straightened to set the desired taper angle of stator vanes 70 and return the separated annular recesses 76 of outer race 68 to their initial position where they are at least substantially parallel to each other again in a common plane.

Dabei kann der Außenring 68 der Statorscheibe 24 vor oder nach dem Schränken der Statorschaufeln 70 in eine der Anzahl der Statorschaufeln 70 entsprechende Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten 76 unterteilt werden.In this case, the outer ring 68 of the stator disc 24 before or after the cabinets of the stator blades 70 in a number of stator blades 70 corresponding number of separate circular cutouts 76 are divided.

Das Richten der Statorschaufeln 70 erfolgt unter Aufrechterhaltung der mit dem Schränken der Statorschaufeln 70 bewirkten Torsion der Stege 72, 74.The straightening of the stator blades 70 takes place while maintaining the torsion of the webs 72, 74 effected with the cabinets of the stator blades 70.

Dazu können zum Richten der Statorschaufeln 70 die dem Innenring 66 benachbarten Kanten 80 der Statorschaufeln 70 jeweils durch insbesondere zwei punktförmige Elemente eines Richtwerkzeugs (nicht dargestellt) fixiert und an den dem Außenring 68 benachbarten Kanten 62 der Statorschaufeln 70 jeweils insbesondere zwei punktförmige Elemente des Richtwerkzeugs positioniert werden, über die durch axialen Druck die erforderliche Torsion der Statorschaufeln 70 herbeigeführt wird.To this end, for directing the stator blades 70, the edges 80 of the stator blades 70 adjacent to the inner ring 66 can each be fixed in particular by two punctiform elements of a straightening tool (not shown) and in particular two point-shaped elements of the straightening tool are positioned on the edges 62 of the stator blades 70 adjacent to the outer ring 68 are, over which by axial pressure, the required torsion of the stator blades 70 is brought about.

Zur Einstellung des gewünschten Schränkwinkels der Statorschaufeln 70 sowie zum Zurückführen der voneinander getrennten Kreisringausschnitte 76 des Außenrings 68 in deren Ausgangslage können die Statorschaufeln 70 beim Richten leicht überdreht werden.To set the desired Schränkwinkels the stator blades 70 and for returning the separated circular ring cutouts 76 of the outer ring 68 in its initial position, the stator blades 70 can be easily over-tightened in straightening.

Die Statorscheibe 24 kann insbesondere durch Stanzen, Schneiden, Lasern oder Fräsen in eine der Anzahl der Statorschaufeln 70 entsprechende Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten 76 unterteilt werden. Dabei kann die Unterteilung des Außenrings 68 der Statorscheibe 24 in die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte 76 insbesondere durch schlitzartige radiale Aussparungen bzw. radiale Schlitze 78 erfolgen.In particular, the stator disk 24 can be subdivided into a number of separate circular ring cutouts 76 corresponding to the number of stator blades 70 by punching, cutting, lasering or milling. In this case, the subdivision of the outer ring 68 of the stator disc 24 in the circumferentially successive circular cutouts 76 in particular by slotted radial recesses or radial slots 78 take place.

Die Zwischenräume oder Unterbrechungen zwischen den Segmenten des Außenringes müssen aber nicht schlitzartig sein. Auch ist keine oder zumindest keine durchgehend radiale Erstreckung dieser Zwischenräume bzw. Unterbrechungen zwingend. Ausgestaltung und Form der Zwischenräume bzw. Unterbrechungen sind grundsätzlich beliebig und insbesondere in Abhängigkeit von der Dicke des verwendeten Bleches und den Abmessungen der Statorscheibe zu wählen.However, the gaps or interruptions between the segments of the outer ring need not be slit-like. Also, no or at least no continuous radial extent of these spaces or interruptions is mandatory. Design and form of the spaces or interruptions are basically arbitrary and in particular to choose depending on the thickness of the sheet used and the dimensions of the stator.

Bei einer üblichen Fixierung der Statorscheibe 24 durch Distanzringe am Außenring 68 ergeben sich praktisch keine wesentlichen Einbußen hinsichtlich der Steifigkeit der Statorscheibe 24 und entsprechend praktisch keine Erhöhung der Gefahr eines Durchbiegens der Statorscheibe. Zur Erhöhung der Stabilität der Statorscheibe 24 ist jedoch grundsätzlich auch denkbar, dass die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte 76 der Statorscheibe 24 nach dem Richten der Statorschaufeln 70 beispielsweise durch Nieten, Schweißen, Umspritzen mit Kunststoff oder dergleichen bearbeitet und/oder auch wieder miteinander verbunden werden.In a conventional fixation of the stator 24 by spacers on the outer ring 68 results in virtually no significant losses in terms of rigidity of the stator 24 and, accordingly, virtually no increase in risk a bending of the stator. To increase the stability of the stator 24, however, is also conceivable that the circumferentially successive circular cutouts 76 of the stator 24 after machining the stator blades 70, for example, by riveting, welding, molding with plastic or the like processed and / or also connected to each other again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vakuumpumpevacuum pump
1212
Einlassflanschinlet flange
1414
Pumpeneinlasspump inlet
1616
Gehäusecasing
1818
Rotationsachseaxis of rotation
2020
Rotorwellerotor shaft
2222
Rotorscheiberotor disc
2424
Statorscheibestator
2626
Distanzringspacer
2828
Schöpfbereichadding area
3030
Pfeilarrow
3232
Rotornaberotor hub
3434
Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
3636
Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
3838
Holweck-StatorhülseHolweck stator
4040
Holweck-StatorhülseHolweck stator
4242
Wälzlagerroller bearing
4444
PermanentmagnetlagerPermanent magnetic bearings
4646
rotorseitige LagerhälfteRotor-side bearing half
4848
statorseitige Lagerhälftestator side half
5050
permanentmagnetischer Ringpermanent magnetic ring
5252
permanentmagnetischer Ringpermanent magnetic ring
5454
radialer Lagerspaltradial bearing gap
5656
Not- oder FanglagerEmergency or fishing camp
5858
konische Spritzmutterconical spray nut
6060
saugfähige Scheibeabsorbent disc
6262
Antriebsmotordrive motor
6464
Steuereinheitcontrol unit
6666
Innenringinner ring
6868
Außenringouter ring
7070
Statorschaufelstator
7272
innerer Steginner jetty
7474
äußerer Stegouter bridge
7676
KreisringausschnittCircular ring section
7878
radialer Schlitz, radiale Aussparungradial slot, radial recess
8080
innere Kanteinner edge
8282
äußere Kanteouter edge

Claims (15)

Statorscheibe (24) für eine Vakuumpumpe (10), insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, mit einem Innenring (66) und einem Außenring (68) sowie zwischen diesen angeordneten Statorschaufeln (70), die jeweils über Stege (72, 74) mit dem Innenring (66) und dem Außenring (68) verbunden sind, wobei die Statorscheibe (24) als geblechte Statorscheibe mit geschränkten Statorschaufeln (70) und einem in Umfangsrichtung in eine, insbesondere der Anzahl der Statorschaufeln (70) entsprechende, Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten (76) unterteilten Außenring (68) ausgeführt ist.Stator disc (24) for a vacuum pump (10), in particular for a turbomolecular pump, with an inner ring (66) and an outer ring (68) and between these arranged stator blades (70), each via webs (72, 74) with the inner ring ( 66) and the outer ring (68) are connected, wherein the stator disc (24) as a laminated stator with staged stator blades (70) and in the circumferential direction in one, in particular the number of stator blades (70) corresponding, number of separate circular ring cutouts (76 ) divided outer ring (68) is executed. Statorscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) des Außenrings (68) jeweils über zumindest einen Steg (74) mit einer Statorschaufel (70) verbunden sind.
Stator disc according to claim 1,
characterized in that the separate annular recesses (76) of the outer ring (68) are each connected via at least one web (74) with a stator blade (70).
Statorscheibe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) des Außenrings (68) jeweils radial mit einer Statorschaufel (70) ausgerichtet sind.
Stator disk according to claim 1 or 2,
characterized in that the separate annular recesses (76) of the outer ring (68) are each radially aligned with a stator blade (70).
Statorscheibe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Kreisringausschnitte (76) des Außenrings (68) durch radiale Schlitze (78) voneinander getrennt sind.
Stator disk according to at least one of the preceding claims,
characterized in that in circumferential direction consecutive annular cut-outs (76) of the outer ring (68) (78) are separated from one another by radial slots.
Statorscheibe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) des Außenrings (68) zueinander parallel in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
Stator disk according to at least one of the preceding claims,
characterized in that the separate circular ring cutouts (76) of the outer ring (68) are arranged parallel to each other in a common plane.
Verfahren zur Herstellung einer Statorscheibe (24) für eine Vakuumpumpe, insbesondere für eine Turbomolekularpumpe, bei dem die Statorscheibe (24) aus einem durch ein Blech gebildeten Grundkörper als geblechte Statorscheibe mit einem Innenring (66), einem Außenring (68) sowie zwischen diesen angeordneten Statorschaufeln (70) gefertigt wird, die jeweils über Stege (72, 74) mit dem Innenring (66) und dem Außenring (68) verbunden sind, wobei der Außenring (68) der Statorscheibe (24) in Umfangsrichtung in eine, insbesondere der Anzahl der Statorschaufeln (70) entsprechende, Anzahl von voneinander getrennten Kreisringausschnitten (76) unterteilt wird, die Statorschaufeln (70) geschränkt werden und die Statorschaufeln (70) anschließend gerichtet werden, um den gewünschten Schränkwinkel der Statorschaufeln (70) einzustellen und die voneinander getrennten Kreisringabschnitte (76) des Außenrings (68) in deren Ausgangslage zurückzuführen, in der sie zumindest im Wesentlichen wieder zueinander parallel in einer gemeinsamen Ebene liegen.Method for producing a stator disk (24) for a vacuum pump, in particular for a turbomolecular pump, in which the stator disk (24) consists of a base body formed by a sheet metal as a laminated stator disk with an inner ring (66), an outer ring (68) and between them Stator blades (70) is produced, which in each case via webs (72, 74) with the inner ring (66) and the outer ring (68) are connected, wherein the outer ring (68) of the stator disc (24) in the circumferential direction in one, in particular the number the stator blades (70) are separated, the stator blades (70) are constrained, and the stator blades (70) are then directed to set the desired taper angle of the stator blades (70) and the spaced apart annulus sections (76) of the outer ring (68) due to their initial position in which they at least substantially again lie parallel to each other in a common plane. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (68) der Statorscheibe (24) vor dem Schränken der Statorschaufeln (70) in die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) unterteilt wird.
Method according to claim 6,
characterized in that the outer ring (68) of the stator disc (24) before the cabinets of the stator blades (70) is divided into the separate circular ring cutouts (76).
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (68) der Statorscheibe (24) nach dem Schränken der Statorschaufeln (70) in die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) unterteilt wird.
Method according to claim 6,
characterized in that the outer ring (68) of the stator disc (24) after the cabinets of the stator blades (70) is divided into the separate circular ring cutouts (76).
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Richten der Statorschaufeln (70) unter Aufrechterhaltung der mit dem Schränken der Statorschaufeln (70) bewirkten Torsion der Stege (72, 74) erfolgt.
Method according to one of claims 6 to 8,
characterized in that the straightening of the stator blades (70) while maintaining the torsion of the stator blades (70) caused torsion of the webs (72, 74) takes place.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Richten der Statorschaufeln (70) die dem Innenring (66) benachbarten Kanten (80) der Statorschaufeln (70) jeweils durch insbesondere zwei punktförmige Elemente eines Richtwerkzeugs fixiert und an den dem Außenring (68) benachbarten Kanten (82) der Statorschaufeln (70) jeweils insbesondere zwei punktförmige Elemente des Richtwerkzeugs positioniert werden, über die durch axialen Druck die erforderliche Torsion der Statorschaufeln (70) herbeigeführt wird.
Method according to one of claims 6 to 9,
characterized in that for straightening the stator blades (70) the edges (80) of the stator blades (70) adjacent to the inner ring (66) are respectively fixed by two punctiform elements of a straightening tool and to the edges (82) of the outer ring (68) Stator blades (70) are each positioned in particular two punctiform elements of the straightening tool over which by axial pressure, the required torsion of the stator blades (70) is brought about.
Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des gewünschten Schränkwinkels der Statorschaufeln (70) sowie zum Zurückführen der voneinander getrennten Kreisringabschnitte (76) des Außenrings (68) in deren Ausgangslage die Statorschaufeln (70) beim Richten leicht überdreht werden.
Method according to claim 10,
characterized in that for adjusting the desired Schränkwinkels the stator blades (70) and for returning the separate circular ring sections (76) of the outer ring (68) in their initial position, the stator blades (70) are slightly over-turned during straightening.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Statorscheibe (24) durch Stanzen, Schneiden, Lasern oder Fräsen in die voneinander getrennten Kreisringausschnitte (76) unterteilt wird.
Method according to one of claims 6 to 11,
characterized in that the stator disc (24) by punching, cutting, laser cutting or milling in the separate circular ring cutouts (76) is divided.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (68) der Statorscheibe (24) durch Ausbilden von schlitzartigen radialen Aussparungen (78) in die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreisringausschnitte (76) unterteilt wird.
Method according to one of claims 6 to 12,
characterized in that the outer ring (68) of the stator disc (24) is subdivided into the circumferentially successive circular cutouts (76) by forming slot-like radial recesses (78).
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Kreisringausschnitte (76) der Statorscheibe (24) nach dem Richten der Statorschaufeln (70) durch Nieten, Schweißen, Umspritzen mit Kunststoff oder dergleichen stabilisiert und/oder wieder miteinander verbunden werden.
Method according to one of claims 6 to 13,
characterized in that the circumferentially successive circular ring cutouts (76) of the stator disc (24) after straightening the stator blades (70) by riveting, welding, encapsulation with plastic or the like stabilized and / or reconnected.
Vakuumpumpe (10), insbesondere Turbomolekularpumpe, mit einem mehrere in Richtung einer Rotorachse (18) aufeinanderfolgende Statorscheiben (24) umfassenden Stator und einem relativ zum Stator um die Rotorachse (18) drehbar gelagerten Rotor, der eine Rotorwelle (20) und mehrere auf der Rotorwelle (20) angeordnete, in axialer Richtung aufeinanderfolgende und zwischen den Statorscheiben (24) angeordnete Rotorscheiben (22) umfasst, wobei die Statorscheiben (24) und die Rotorscheiben (22) jeweils eine pumpaktive Struktur aufweisen und die Statorscheiben (24) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt und/oder durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13 hergestellt sind.Vacuum pump (10), in particular turbomolecular pump, comprising a stator which comprises a plurality of stator disks (24) arranged successively in the direction of a rotor axis (18) and a rotor which is rotatably mounted relative to the stator about the rotor axis (18) and which has a rotor shaft (20) and several on the Rotor rotor (20) arranged in succession in the axial direction and between the stator (24) arranged rotor disks (22), wherein the stator disks (24) and the rotor disks (22) each having a pump-active structure and the stator disks (24) according to one of Claims 1 to 5 executed and / or produced by a method according to any one of claims 6 to 13.
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