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DE2229724A1 - Turbomolekularpumpe - Google Patents

Turbomolekularpumpe

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Publication number
DE2229724A1
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DE
Germany
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pump
blade
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rotor
attack
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Withdrawn
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DE2229724A
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DE2229724B2 (de
Inventor
Ruediger Dr Ing Dr Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold Heraeus GmbH
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Publication date
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Priority to FR7322024A priority patent/FR2190184A5/fr
Priority to GB2890673A priority patent/GB1397179A/en
Priority to US00371372A priority patent/US3826588A/en
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Publication of DE2229724B2 publication Critical patent/DE2229724B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • 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
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/324Blades
    • 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
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/542Bladed diffusers
    • F04D29/544Blade shapes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Geometry (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Description

72.013
LEYBOLD-HERAEUS GMBH. & CO.KG. Köln-Bayental
Turbomolekularpumpe
Die Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe, bei der an Rotor und Stator ineinandergreifende Schaufelkränze mit gegenüber der Schaufelkranzebene schräg liegenden Schaufeln vorgesehen sind, deren-Anstellwinkel in radialer Richtung verändert ist.
Die bekannten Ausführungsformen von Turbomolekularpumpen besitzen einen mit hoher Drehgeschwindigkeit antreibbaren Rotor, dessen Schaufelkränze als Laufräder mit den feststehenden Schaufelkränzen des am Pumpengehäuses befestigten Stators turbinenartig zusammenwirken.
Derartige Turbomolekularpumpen zeigen hinsichtlich der auszuwählenden Beschaufelung verschiedene Schwierigkeiten. Wegen der hohen Drehzahlen, die gegebenenfalls HO 000 Umdrehungen/ Min. und mehr betragen, muß die Anordnung zureichst unter dem Gesichtspunkt einer ausreichenden Festi^eit ^egenüber den einwirkenden Zentrifugalkräften getroffen werden. Weiterhin ist es zur Erzeugung einer hinreichenden Saugleistung erforderlich, innere Verluste im S'trömungsweg der Gasmoleküle zwischen den aus jeweils einem drehbaren und einem feststehenden Schaufelkranz gebildeten Pumpenstufen zu vermeiden. Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit bei vereinfachtemllerstellungsverfahren ist es bereits bekannt, Schaufelkränze mit geraden Schaufeln derart auszubilden,daß sich der Anstellwinkel zwischen der Schaufeloberfläche und der Schaufelradebene vom Befestigungspunkt der Schaufeln am Rotor bis zum Schaufelrand verringert. Dadurch soll eine Abnahme der Fliehkraftbeanspruchung erreicht werden.
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Eine Betrachtung der Strömungsverhältnisse innerhalb einer Pumpenstufe zeigt, daß die Saugleistung und das Kompressionsverhältnis im wesentlichen von der Umfangsgeschwindigkeit, dem Anstellwinkel und dem Überlappungsgrad (d.h. dem Verhältnis von Schaufelabstand zur Schaufelbreite) abhängig sind. Da jedoch die Umfangsgeschwindigkeit längs des Schaufelradius linear ansteigt, ergeben sich unterschiedliche Werte der Saugleistung und des Kompressionsverhältnissos längs der Schaufeln einer Pumpenstufe. Dadurch entsteht im Randbereich einehöhere Saugleistung und ein höheres Kompressionsverhältnis, das zu einer Druckausgleichsströmung gegenüber dem Ansatzbereich der Schaufel mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit Anlaß gibt. Bei relativ langen Schaufelblättern, wie sie in der Hochvakuumstufe zur Erzielung eines genügend großen Ansaugspaltes verwendet werden müssen, ist daher gegebenenfalls die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten und deren Auswirkung auf die Pumpenkenngrößen nicht mehr vernachlässigbar. Die Ausgleichsströmung zwischen dem Bereich höheren Kompressionsverhältnisses am Schaufelrand und dem Bereich geringeren Kompressionsverhältnisses am Schaufelansatz wirkt der Erreichung eines optimalen Pumpeffektes entgegen.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabenstellung aus, eine innere Ausgleichsströmung wie sie durch das in radialer Schaufelrichtung unterschiedliche Kompressionsverhältnis hervorgerufen wird, zu verhindern, und die Saugleistung einer Turbomolekularpumpe zu verbessern. Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Anstellwinkel der Schaufeln wenigstens in einer einen Rotorschaufelkranz und einen Statorschaufelkranz enthaltenden Pumpenstufe in radialer Richtung nach außen derart vergrößert ist, daß das Kompressionsverhältnis der Pumpenstufe in radialer Richtung wenigstens annähernd konstant bleibt. Eine solche Ausbildung vermeidet unerwünschte Ausgleichsströmungen und verbessert die Pumpwirkung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, daß die Schaufeln wenigstens einer hochvakuumseitigen Pumpenstufe wenigstens in ihrem Randbereich nicht mit optischer Oberdeckung, d.h. mit einem Verhältnis von Schaufelabstand zu Schaufelbreite größer 1 ausgebildet sind. Das Verhältnis von Schaufelabstandzu Schaufelbreite, das Überlappungsgrad genannt wird, kann aber zweckmäßig über die ganze Schaufellänge konstant bzw. annähernd konstant gewählt werden. Es bietet sich ferner die zweckmäßigeMöglichkeit, den Anstellwinkel bei über den Radius gleichbleibendem Kompressionsverhältnis gegenüber den bekannten Ausführungsformen zu vergrößern und dadurch eine zusätzliche Steigerung des Saugvermögens zu erreichen.
Es kann ferner gegebenenfalls zweckmäßig sein, nur die hochvakuumseitigenStufen der Turbomolekularpumpe mit radial verändertem Schaufelanstellwinkel und damit radial konstantem Kompressionsverhältnis auszurüsten. In den in Förderrichtung nachfolgenden Pumpenstufen erscheint eine solche Ausbildung wegen der bereits eingetretenen Vorverdichtung weniger wirkungsvoll, so daß in diesem Bereich gegebenenfalls eine einfacher aufgebaute Beschaufelung für Rotor, undStator mit radial verändertem Kompressionsverhältnis zugelassen werden kann.
Die Änderung des Anstellwinkels der Schaufeln kann zweckmäßig wenigstens abschnittweise kontinuierlich erfolgen. Es sind jedoch für bestimmte Anwendungszwecke auch solche Schaufeln vorteilhaft herstellbar, bei denen die Änderung des Anstellwinkels abschnittsweise diskontinuierlich, z.B. durch Verschränken in verschiedene AnstellwinkelbereiciE erfolgt. Die Schaufelkränze des Rotors und des Stators werden vorteilhaft in gleicher Weise mit radial verändertem Anstellwinkel ausgebildet.
Bei Anwendung der Merkmale der Erfindung wird durch die Erniedrigung des Kompressionsverhältnisses im Mittel- und
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Randbereich der Schaufeln eine unerwünschte Ausgleichsströmung des Fördermediums verhindert, und es ergibt sich eine wesentliche Verbesserung des Saugvermögens.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Aus diesem ergeben sich weitere Erfindungsmerkmale; es zeigen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Turbomolekularpumpe gemäß der Erfindung;
Figur 2 einen abgewickelten Schnitt durch einen Schaufelkranz in der Zylinderfläche I;
Figur 3 einen Schnitt entsprechend Figur 2 in der Zylinderfläche II;
Figur 4 einen Schnitt entsprechend Figur 2 in der Zylinderfläche III.
In der Ansicht der Figur 1 ist ein mit dem Pumpengehäuse verbundener Stator 1 gezeigt, der einen vertikal drehbar gelagerten Rotor 2 umschließt.. An dem Stator 1 befinden sich Statorschaufelkränze 3, während an dem Rotor 2 Rotorschaufelkränze 4 vorgesehen sind. Das mit dem Stator verbundene Pumpengehäuse geht hochvakuumseitig in einen Anschlußflansch 5 über. Die weiteren technischen Einzelheiten der Anordnung entsprechen hinsichtlich der Antriebsaggregate, der Abdichtungen und der Rotorlagerung den üblichen Ausführungen, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 168 dargestellt sind.
Die Betrachtung der Schnittdarstellungen nach Figur 2, und H zeigt in der Zylinderfläche I einen relativ geringen Anstellwinkel öO^ von etwa 20°, während in der mittleren Zylinderfläche II ein vergrößerter Anstellwinkel^, # von etwa 35° und am Schaufelrand in der äußeren
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Zylinderfläche III ein größter Anstellwinkel von c/C 7ZU annähernd 45 gegeben ist. Die Schaufelbreite b ist in den einzelnen radialen Bereichen bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Rücksicht auf die zunehmenden Schaufeldbs tände S1 < s^ <r\ s-zur Erreichung des annähernd konstanten Überlappungsgrades und s:b ebenfalls zunehmend b. <". br> *■ b„ gehalten. Es sind jedoch auch andere Formgestaltungen mit radial konstanter Schaufelbreite anwendbar und gegebenenfalls zweckmäßig.
Die Schaufel kränze können nach verschiedenen bekannten Herstellungsverfahren vorteilhaft aus kreisförmigen, radial geschlitzten Blechzuschnitten gebildet sein. Die Anwendung des beschriebenen Prinzips beschränkt sich nicht auf die im Ausführungsbeispiel gezeigte einflutige Ausführungsform einer Turbomolekularpumpe mit vertikal-drehbar gelagertem Rotor. Es kann auch bei den vorbekannten zweiflutigen Ausführungsformen angewendet werden,bei denen der Rotor im allgemeinen mit horizontal liegender Drehachse angeordnet ist.
BAD CWJQfNAL
3 0°9 882/0088
- O

Claims (3)

  1. A N S P R O C H E
    Turbomolekularpumpe, bei <ler απ Rotor und Stator ineinandergreifende Schauf elkr-inze mit gegenüber der Schaut elkranzebene schräg liegenden Schaufeln vorgesehen sind, deren Anstellwinkel in radialer Richtung verändert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Schaufeln wenigstens in einer einen Rotorschaufelkranz (1I-) und einen Statorschaufelkranz (3), enthaltenden Pumpenstufe in radialer Richtung nach außen derart vergrößert ist, daß das Kompressionsverhältnis der Pumpenstufe in radialer Richtung wenigstens annähernd konstant bleibt.
  2. 2. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anwendung der Pumpenstufen mit radial verändertem Anstellwinkel auf die Hochvakuumseite der Pumpe beschränkt.
  3. 3. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens abschnittweise eine kontinuierliche Änderung des Anstellwinkels vorgesehen ist.
    H. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdeckungsgrad innerhalb einer Pumpenstufe annähernd konstant ist.
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DE2229724A 1972-06-19 1972-06-19 Turbomolekularpumpe Withdrawn DE2229724B2 (de)

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FR7322024A FR2190184A5 (de) 1972-06-19 1973-06-15
GB2890673A GB1397179A (en) 1972-06-19 1973-06-18 Turbomolecular vacuum pump
US00371372A US3826588A (en) 1972-06-19 1973-06-19 Turbomolecular vacuum pump

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CH (1) CH564692A5 (de)
DE (1) DE2229724B2 (de)
FR (1) FR2190184A5 (de)
GB (1) GB1397179A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4770574A (en) * 1985-03-01 1988-09-13 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh Discs with blades

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2518201C3 (de) * 1975-04-24 1979-03-15 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Vorrichtung zum Trennen von Gasgemischen in Bestandteile unterschiedlicher Molekülmassen
US4422822A (en) * 1980-08-11 1983-12-27 Norman Milleron Rotating fiber array molecular driver and molecular momentum transfer device constructed therewith
GB2128687B (en) * 1982-10-13 1986-10-29 Rolls Royce Rotor or stator blade for an axial flow compressor
DE3317868A1 (de) * 1983-05-17 1984-11-22 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Reibungspumpe
US5052887A (en) * 1988-02-26 1991-10-01 Novikov Nikolai M Turbomolecular vacuum pump
JPH0261387A (ja) * 1988-08-24 1990-03-01 Seiko Seiki Co Ltd ターボ分子ポンプ
IT1238201B (it) * 1989-11-03 1993-07-09 Varian Spa Metodo di fabbricazione mediante elettroerosione di una girante o di un rotore a una o piu' giranti di una turbopompa, particolarmente di una pompa turbomolecolare, e prodotti cosi' ottenuti.
IT1241177B (it) * 1990-02-16 1993-12-29 Varian Spa Statore per pompa turbomolecolare.
WO1994007033A1 (en) * 1992-09-23 1994-03-31 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Turbo-molecular blower
JPH1089284A (ja) * 1996-09-12 1998-04-07 Seiko Seiki Co Ltd ターボ分子ポンプ
JP3092063B2 (ja) * 1998-06-17 2000-09-25 セイコー精機株式会社 ターボ分子ポンプ
JP4104098B2 (ja) * 1999-03-31 2008-06-18 エドワーズ株式会社 真空ポンプ
DE10046506A1 (de) * 2000-09-20 2002-03-28 Leybold Vakuum Gmbh Turbomolekularvakuumpumpe mit Rotorschaufelreihen und Statorschaufelreihen
US8668436B2 (en) * 2008-02-15 2014-03-11 Shimadzu Corporation Turbomolecular pump
JP5369591B2 (ja) 2008-10-03 2013-12-18 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ
EP2757266B1 (de) * 2013-01-22 2016-03-16 Agilent Technologies, Inc. Rotationsvakuumpumpe
JP6241223B2 (ja) * 2013-03-13 2017-12-06 株式会社島津製作所 真空ポンプ
GB2558921B (en) * 2017-01-20 2020-06-17 Edwards Ltd A multiple stage turbomolecular pump with inter-stage inlet
JP7052752B2 (ja) * 2019-01-30 2022-04-12 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2035063C3 (de) * 1970-07-15 1974-05-30 Arthur Pfeiffer-Vakuumtechnik Gmbh, 6330 Wetzlar Laufrad für eine Turbomolekularpumpe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4770574A (en) * 1985-03-01 1988-09-13 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh Discs with blades

Also Published As

Publication number Publication date
DE2229724B2 (de) 1980-06-04
GB1397179A (en) 1975-06-11
CH564692A5 (de) 1975-07-31
US3826588A (en) 1974-07-30
FR2190184A5 (de) 1974-01-25

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