DE102004023961A1

DE102004023961A1 - Process for the preparation of a turbomolecular pump stator stage

Info

Publication number: DE102004023961A1
Application number: DE200410023961
Authority: DE
Inventors: Heinrich Engländer; Gerhard Wilhelm Walter
Original assignee: Leybold Vakuum GmbH; Leybold Vacuum GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-12-01
Also published as: EP1600639A3; EP1600639A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Statorstufe (50) für eine Turbomolekularpumpe. Zur Herstellung von Statorstufen für Turbomolekularpumpen sind alternativ spanabhebende oder nicht-spanabhebende Verfahren bekannt. Spanabhebende Verfahren sind sehr aufwendig, während bei nicht-spanabhebenden Verfahren der Außenring, der Innenring und die Statorschaufeln die gleiche Materialstärke aufweisen. Aufgabe der Erfindung war es demgegenüber, ein Verfahren zur Herstellung einer Statorstufe bzw. eine entsprechende Statorstufe zu schaffen, die eine preiswerte Herstellung, eine einfache Montage und einen guten Wirkungsgrad ermöglicht. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird zunächst aus einem Scheibenrohling durch spanabhebendes Bearbeiten ein Innenring (54), ein Außenring (52) sowie eine Ringscheibe (56') herausgebildet. Anschließend wird die Ringscheibe (56') zur Ausbildung von Statorschaufeln (56) und von die Statorschaufeln (56) haltenden Haltestegen (60, 62) geschnitten und die Statorschaufeln (56) im Verhältnis zur Radialebene der Ringscheibe (56') angewinkelt. Durch die Kombination eines spanabhebenden Herstellungsschrittes mit nicht-spanabhebenden Herstellungsschritten wird die Herstellung von Statorstufen, die verschiedene axiale Längen bzw. Stärken des Innenringes, des Außenringes sowie der Statorschaufeln aufweisen, vereinfacht und beschleunigt.The invention relates to a method for producing a stator stage (50) for a turbomolecular pump. For the manufacture of stator stages for turbomolecular pumps alternatively cutting or non-cutting methods are known. Machining processes are very expensive, while in non-cutting processes the outer ring, the inner ring and the stator blades have the same material thickness. The object of the invention was in contrast to provide a method for producing a stator or a corresponding stator, which allows a low-cost production, easy installation and good efficiency. In the manufacturing method according to the invention, an inner ring (54), an outer ring (52) and an annular disc (56 ') are first formed from a disc blank by machining. Subsequently, the annular disc (56 ') is cut to form stator blades (56) and retaining webs (60, 62) holding the stator blades (56), and the stator blades (56) are angled relative to the radial plane of the annular disk (56'). The combination of a machining production step with non-machining production steps simplifies and accelerates the production of stator stages which have different axial lengths or strengths of the inner ring, the outer ring and the stator blades.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Statorstufe für eine Turbomolekularpumpe, auf eine Turbomolekularpumpen-Statorstufe und auf eine Turbomolekularpumpe.The The invention relates to a method of manufacturing a stator stage for one Turbomolecular pump, on a turbomolecular pump stator stage and on a turbomolecular pump.

Eine Statorstufe für eine Turbomolekularpumpe besteht aus einem Außenring und einem Innenring, wobei zwischen den beiden Ringen mehrere Statorschaufeln befestigt sind. Zur Herstellung einer Statorstufe werden alternativ im wesentlichen zwei Verfahren angewandt. Beim spanabhebenden Verfahren wird die ge samte Statorstufe einschließlich der Statorschaufeln aus einem massiven Metallkörper herausgefräst. Beim nicht-spanabhebenden Verfahren wird die Statorstufe aus einem Metallblech herausgestanzt und -geprägt. Die Herstellung der Statorstufe durch Fräsen aus einem Metallkörper ist sehr aufwendig und kostenintensiv. Bei der Herstellung einer Statorstufe durch Stanzen und/oder Prägen eines Metallbleches ist die axiale Länge des Innenrings und des Außenringes stets gleich der Blechstärke. Zur Beabstandung mehrerer Rotorstufen voneinander müssen daher zwischen den Außenringen noch Distanzringe angebracht werden. Durch die geringe axiale Länge der Innenringe verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Turbomolekularpumpe.A Stator stage for a turbomolecular pump consists of an outer ring and an inner ring, wherein attached between the two rings a plurality of stator blades are. To produce a stator stage, alternatively, substantially two methods applied. In the machining process, the entire stator stage including the Stator blades are milled out of a solid metal body. At the Non-cutting process, the stator is made of a metal sheet punched out and stamped. The production of the stator stage by milling from a metal body is very expensive and expensive. In the manufacture of a stator stage by punching and / or embossing a metal sheet is the axial length of the inner ring and the outer ring always equal to the sheet thickness. to Spacing of several rotor stages from each other must therefore between the outer rings still spacers are attached. Due to the small axial length of Inner rings deteriorates the efficiency of the turbomolecular pump.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Turbomolekularpumpen-Statorstufe bzw. eine Statorstufe zu schaffen, die eine preiswerte Herstellung, eine einfache Montage und einen guten Wirkungsgrad ermöglicht.task The invention is therefore a method for producing a To provide a turbomolecular pump stator stage or a stator stage, the an inexpensive manufacture, a simple assembly and a good efficiency allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 8 gelöst.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 or 8 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Statorstufe für eine Turbomolekularpumpe werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt: Spanabhebendes Bearbeiten eines Scheibenrohlings unter Herausbildung eines Außenringes, eines Innenringes und einer Ringscheibe zwischen dem Außenring und dem Innenring, Schneiden der Ringscheibe zur Ausbildung von Statorschaufeln zwischen dem Außenring und dem Innenring, und Anwinkeln der Statorschaufeln im Verhältnis zur Radialebene der Ringscheibe.at the production process according to the invention for producing a stator stage for a turbomolecular pump the following process steps are carried out: machining a disc blank forming an outer ring, an inner ring and an annular disc between the outer ring and the inner ring, cutting the annular disc to form Stator blades between the outer ring and the inner ring, and angling the stator blades in relation to Radial plane of the annular disc.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren besteht also aus einem spanabhebenden Verfahrensschritt und zwei nichtspanabhebenden Verfahrensschritten. Durch den spanabhebenden Verfahrensschritt kann die axiale Länge des Außenringes, des Innenringes sowie die axiale Dicke der Ringscheibe bzw. der hieraus gebildeten Statorschaufeln frei bestimmt und den konstruktiven Erfordernissen angepasst werden. Das spanabhebende Bearbeiten erfolgt bevorzugt durch Drehen eines Scheibenrohlings zur Herausbildung des Außenringes, des Innenringes sowie der Ringfläche. Nach dem spanabhebenden Bearbeiten wird die Ringscheibe durch nicht-spanabhebendes Bearbeiten, nämlich durch Stanzen, Prägen und/oder Schneiden bearbeitet, um aus der Ringscheibe die Statorschaufeln zu formen. Das nichtspanabhebende Bearbeiten zur Formung und Anwinklung der Statorschaufeln lässt sich in einem oder in zwei automatisierten und schnell durchführbaren Arbeitsschritten realisieren.The Production method according to the invention So it consists of a machining step and two non-chip removing process steps. By the cutting Process step, the axial length of the outer ring, the inner ring and the axial thickness of the annular disc or the formed thereof Stator blades freely determined and adapted to the design requirements become. The machining is preferably done by turning a disc blank for the formation of the outer ring, the inner ring as well as the ring surface. After machining, the annular disc is made by non-cutting Edit, namely by punching, embossing and / or cutting processed to remove from the annular disc the stator blades to shape. The non-abrasive editing for shaping and angling the stator blades leaves in one or two automated and fast-acting ones Implement work steps.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus einer intelligenten Kombination eines spanabhebenden Verfahrens zur Ausbildung des Außenringes der Ringscheibe und des Innenringes sowie eines schnellen nicht-spanabhebenden Verfahrensschrittes zur Ausbildung und Formung der Statorschaufeln.The inventive method consists of a smart combination of a metal-cutting Method for forming the outer ring of the annular disc and of the inner ring and a fast non-cutting process step for the formation and shaping of the stator blades.

Auf diese Weise lassen sich Statorstufen herstellen, die die für eine einfache Montage und Konstruktion erforderlichen verschiedenen axialen Längen des Außenringes und des Innenringes aufweisen, sowie die schnelle und preiswerte Herstellbarkeit der Statorschaufeln durch ein nicht-spanabhebendes Bearbeitungsverfahren bieten.On Stator stages can be produced in this way, which can be used for simple Assembly and construction required different axial lengths of the outer ring and the inner ring, as well as the fast and inexpensive Manufacturability of the stator blades by a non-cutting Offer processing methods.

Vorzugsweise werden durch das Schneiden Haltestege ausgebildetet, die jede Statorschaufel an dem Außenring und dem Innenring halten. Die Statorschaufel ist also nicht über ihre gesamte Breite in Umfangsrichtung an dem Innenring bzw. dem Außenring befestigt, sondern über einen Haltesteg, der in Umfangsrichtung eine geringere Breite aufweist als die Statorschaufel. Wie Untersuchungen ergeben haben, ist der Spalt, der hierbei zwischen der Statorschaufel und dem Innenring bzw. dem Außenring ggf. auftritt, praktisch unerheblich für die Pumpleistung. Die Ausbildung eines Haltesteges lässt eine relativ starke Anwinklung der Statorschaufeln im Verhältnis zur Radialebene zu.Preferably are formed by cutting holding webs, which are each stator blade on the outer ring and keep the inner ring. So the stator blade is not over yours entire width in the circumferential direction on the inner ring or the outer ring attached, but over a holding web, which has a smaller width in the circumferential direction than the stator blade. As investigations have shown, the gap, in this case between the stator blade and the inner ring or the outer ring possibly occurs, practically irrelevant to the pump power. Training of a retaining bar leaves a relatively strong angling of the stator blades in relation to Radial plane too.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Schneiden der Ringscheibe derart, dass die Haltesteg-Breite in Umfangsrichtung jeweils weniger als das 0,5-fache der Statorschaufel-Breite in Umfangsrichtung ist. Die Statorschaufel ist am Innenring wie am Außenring jeweils nur über maximal das 0,5-fache ihres Außen- bzw. Innenumfanges unmittelbar an dem Außenring bzw. Innenring befestigt. Der nicht befestigte Abschnitt der Statorschaufel kann im Verhältnis zur Radialebene angewinkelt werden. Je geringer die Haltestegbreite in Umfangsrichtung ist, desto größer ist die Statorschaufelfläche, die angewinkelt, d. h. geneigt werden kann.According to one preferred embodiment, the cutting of the annular disc is done such that the holding web width in the circumferential direction in each case less than 0.5 times the stator blade width in the circumferential direction. The stator blade is like on the inner ring on the outer ring each only over a maximum of 0.5 times of their foreign or inner circumference attached directly to the outer ring or inner ring. Of the Unattached section of the stator blade may be in proportion to Radial be angled. The smaller the retaining bar width in the circumferential direction, the larger the stator blade surface, the angled, d. H. can be inclined.

Vorzugsweise wird der Scheibenrohling derart spanabhebend bearbeitet, dass die axiale Länge des Außenringes größer als die des Innenringes ist, so dass der Außenring einen Distanzring aufweist. Bei der Montage mehrerer Statorstufen zu einem Stator entfällt die Notwendigkeit, separate Distanzringe zur axialen Beabstandung zweier Statorstufen voneinander zu montie ren. Hierdurch wird die Montage erheblich vereinfacht und werden die Montagekosten reduziert.Preferably, the disc blank is machined such that the axial length of the outer ring is greater than that of the inner ring, so that the outer ring has a spacer ring. When mounting a plurality of stator stages to a stator eliminates the need to separate spacers for axial spacing of two stator stages from one another montie ren. As a result, the assembly is greatly simplified and the installation costs are reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Scheibenrohling derart spanabhebend bearbeitet, dass die axiale Dicke der Ringscheibe geringer als die axiale Länge des Innenringes ist. Dadurch, dass der Innenring eine gewisse axiale Länge aufweist, kann ein kleiner axialer Ringspalt zwischen der Statorstufe und den benachbarten Rotorstufen im Bereich des Innenringes realisiert werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der betreffenden Stator- und Rotorstufen verbessert.According to one preferred embodiment of the method according to the invention is the disc blank machined such that the axial thickness of the annular disc less than the axial length of the inner ring is. Because the inner ring has a certain axial Has length, can a small axial annular gap between the stator and realized the adjacent rotor stages in the region of the inner ring become. As a result, the efficiency of the relevant stator and improved rotor stages.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das spanabhebende Bearbeiten des Scheibenrohlings derart, dass der Außenring, die Ringscheibe und der Innenring zusammen im Querschnitt U-, N- oder H-förmig sind. Die Statorschaufeln werden vorzugsweise derart angewinkelt, dass sie axial im wesentlichen nicht über den Innenring hinausragen. Bei U-förmigem Statorstufen-Querschnitt werden die Statorstufen daher ausschließlich in eine Richtung angewinkelt, während bei N- und H-förmigem Statorstufen-Querschnitt die Statorschaufeln bzw. Bereiche der Statorschaufeln in beide axiale Richtungen angewinkelt werden können.According to one preferred embodiment of the method according to the invention, the cutting takes place Machining the disc blank such that the outer ring, the annular disc and the inner ring together in cross section U, N or H-shaped are. The stator blades are preferably angled in such a way that they do not project axially beyond the inner ring substantially. At U-shaped Stator stage cross-section, the stator stages are therefore exclusively in a direction while angled at N- and H-shaped Stator stage cross-section of the stator blades or areas of the stator blades can be angled in both axial directions.

Vorzugsweise wird die Ringscheibe derart geschnitten, dass zwischen den Haltestegen einer Statorschaufel ein neutraler Streifen gebildet wird, der in einem Winkel α von mindestens 3° zur Radialen verläuft. Durch die nichtradiale Anordnung des neutralen Streifens ist dieser mindestens geringfügig länger als der radiale Abstand des Innenringes von dem Außenring.Preferably the annular disc is cut so that between the retaining webs a stator blade is formed a neutral strip which in an angle α of at least 3 ° to Radial runs. Due to the non-radial arrangement of the neutral strip is this at least slightly longer than the radial distance of the inner ring from the outer ring.

Beim bzw. nach dem Anwinkeln der Statorschaufeln können hierdurch verursachte geringfügige Verkürzungen des neutralen Streifens durch eine Verkleinerung des Winkels α ausgeglichen werden, so dass der neutrale Streifen in radialer Richtung annähernd spannungsfrei bleibt.At the or after the angling of the stator blades can thereby caused minor reductions of the neutral strip offset by a reduction of the angle α be so that the neutral strip in the radial direction approximately free of tension remains.

Gemäß einem nebengeordnetem Patentanspruch weist die Turbomolekularpumpen-Statorstufe einen Innenring und einen Außenring auf, dessen axiale Länge größer als die des Innenringes ist. Ferner sind zwischen dem Außenring und dem Innenring mehrere Statorschaufeln vorgesehen, wobei der Innenring, die Statorschaufeln und der Außenring einstückig miteinander ausgebildet sind. Jede Statorschaufel ist jeweils mit einem radialen Haltesteg mit dem Innenring und dem Außenring verbunden, wobei die Haltesteg-Breite in Umfangsrichtung jeweils weniger als das 0,5-fache der Statorschaufelbreite in Umfangsrichtung beträgt. Die Statorschaufeln sind nicht über ihre gesamte Umfangslänge mit dem Innen- und/oder dem Außenring verbunden, sondern nur mit einem Teil ihres Außen- bzw. Innenumfangs. Hierdurch wird die Ausbildung der Statorschaufeln durch ein nicht-materialabhebendes Verfahren ermöglicht. Wie Versuche gezeigt haben, wird trotz des unvermeidbaren Spaltes zwischen den Statorschaufeln und dem Innen- und Außenring der Wirkungsgrad der Statorstufe nicht verschlechtert.According to one In the independent claim, the turbomolecular pump stator stage has a Inner ring and an outer ring on, whose axial length greater than that of the inner ring is. Further, between the outer ring and the inner ring provided a plurality of stator blades, wherein the Inner ring, the stator blades and the outer ring in one piece with each other are formed. Each stator blade is each with a radial Haltesteg connected to the inner ring and the outer ring, wherein the Gutter width in the circumferential direction each less than 0.5 times the stator blade width is in the circumferential direction. The stator blades are not over theirs entire circumferential length with the inner and / or the outer ring connected, but only with a part of its outer or inner circumference. hereby is the formation of the stator blades by a non-material Procedure allows. As experiments have shown, despite the unavoidable gap between the stator blades and the inner and outer rings the efficiency of the stator stage does not deteriorate.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Außenring integriert einen axialen Distanzring auf, so dass die axiale Länge des Außenringes größer als die des Innenringes ist. Hierdurch ist bei der Montage der Statorringe zu einem Stator die Montage eines separaten Distanzringes entbehrlich, so dass die Montage vereinfacht ist.According to one preferred embodiment, the outer ring integrally has an axial Spacer ring on, so that the axial length of the outer ring is greater than that of the inner ring is. This is during assembly of the stator rings to a stator, the installation of a separate spacer dispensed dispensable, so that the assembly is simplified.

Vorzugsweise weist jede Statorschaufel zwischen den beiden Haltestegen einen die Haltestege verbindenden neutralen Streifen auf, der in einem Winkel von mindestens 3° zur Radialen verläuft. Durch die nicht exakt radiale Anordnung des die beiden Haltestege verbindenden neutralen Streifens wird vermieden, dass während und nach dem Anwinkeln der Statorschaufeln aufgrund der unvermeidlichen Verkürzung des neutralen Streifens eine Spannungserhöhung in radialer Richtung innerhalb der Statorschaufeln auftritt.Preferably assigns each stator blade between the two retaining bars one the holding webs connecting neutral strips, which at an angle of at least 3 ° to Radial runs. By the not exactly radial arrangement of connecting the two holding webs neutral stripe is avoided during and after angling the stator blades due to the inevitable shortening of the Neutral strip a voltage increase in the radial direction within the stator blades occurs.

Vorzugsweise ist die axiale Dicke der Statorschaufeln geringer als die axiale Länge des Innenringes. Hierdurch wird ermöglicht, dass die angewinkelten Statorschaufeln nicht oder nur geringfügig axial über den Innenring hinausragen. Der Außenring, die Ringscheibe und der Innenring weisen im Querschnitt zusammen einen U-, N- oder H-förmigen Querschnitt auf.Preferably the axial thickness of the stator blades is less than the axial thickness Length of the The inner ring. This will enable that the angled stator blades are not or only slightly axially over the Protrude inner ring. The outer ring, the annular disc and the inner ring have in cross-section a U, N or H-shaped cross-section on.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.in the The following will be three embodiments with reference to the drawings closer to the invention explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer Turbomolekularpumpe mit mehreren Statorstufen und Rotorstufen, 1 a longitudinal section through one half of a turbomolecular pump with multiple stator stages and rotor stages,

2 eine erfindungsgemäße Statorstufe der Turbomolekularpumpe der 1 im Querschnitt, 2 a stator according to the invention the turbomolecular pump of 1 in cross section,

3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Statorstufe im Querschnitt, 3 A second embodiment of a stator according to the invention in cross section,

4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Statorstufe im Querschnitt, 4 A third embodiment of a stator according to the invention in cross-section,

5 eine Draufsicht auf die Statorstufe in der 4, und 5 a plan view of the stator in the 4 , and

6 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Statorstufe der 5. 6 an enlarged view of a portion of the stator of the 5 ,

In 1 sind mehrere Stufen einer Turbomolekularpumpe 10 im Längsschnitt dargestellt. Die Turbomolekularpumpe 10 besteht im wesentlichen aus einem Stator 12 und einem Rotor 14. Der Stator 12 setzt sich in axialer Richtung aus mehreren Statorstufen 16 zusammen, zwischen denen jeweils Rotorstufen 18 angeordnet sind. Jede Rotorstufe 18 wird im wesentlichen gebildet von einem Rotor-Innenring 20 und davon befestigten Rotorschaufeln 22.In 1 are several stages of a turbomolecular pump 10 shown in longitudinal section. The turbomolecular pump 10 consists essentially of a stator 12 and a rotor 14 , The stator 12 is composed of several stator stages in the axial direction 16 together, between each of which rotor stages 18 are arranged. Each rotor stage 18 is essentially formed by a rotor inner ring 20 and rotor blades attached thereto 22 ,

Jede Statorstufe 16 besteht im wesentlichen aus einem umlaufenden Außenring 26, einem ebenfalls umlaufenden Innenring 28 und zwischen dem Außenring 26 und dem Innenring 28 aus Statorschaufeln 30, die aus einer Ringscheibe 30' geformt werden. Der Querschnitt der in den 1 und 2 dargestellten Statorstufe 16 ist annähernd U-förmig, wobei die axiale Länge D des Innenringes 28 geringer ist als die axiale Länge C des Außenringes 26 und die axiale Dicke E der Statorschaufeln 30 bzw. der Ringscheibe 30' wesentlich geringer ist als die axiale Länge des Innenringes 28.Each stator stage 16 consists essentially of a circumferential outer ring 26 , a likewise circumferential inner ring 28 and between the outer ring 26 and the inner ring 28 from stator blades 30 made from an annular disk 30 ' be formed. The cross section of the in the 1 and 2 Stator stage shown 16 is approximately U-shaped, wherein the axial length D of the inner ring 28 is less than the axial length C of the outer ring 26 and the axial thickness E of the stator blades 30 or the annular disc 30 ' is much smaller than the axial length of the inner ring 28 ,

In den 3 und 4 sind zwei alternative Querschnittsformen einer Statorstufe 40,50 dargestellt. In der rechten Hälfte der in den 2 – 4 dargestellten Statorstufen sind jeweils die Statorstufen-Rohlinge 16',40',50' dargestellt, wobei die Ringscheiben 30',46',56' jedoch noch nicht als Statorschaufeln 30,46,56 ausgebildet sind.In the 3 and 4 are two alternative cross-sectional shapes of a stator stage 40 . 50 shown. In the right half of the in the 2 - 4 Stator stages shown are each the stator stage blanks 16 ' . 40 ' . 50 ' shown, with the annular discs 30 ' . 46 ' . 56 ' but not yet as stator blades 30 . 46 . 56 are formed.

Die Statorstufe 40 der 3 hat einen annäherend H-förmigen Querschnitt. Zwischen dem Außenring 42 und dem Innenring 44 ist bei dem Statorstufen-Rohling 40' eine in einer Radialebene liegende Ringscheibe 46' angeordnet. Der Statorstufen-Rohling 40' wurde durch ein spanabhebendes Verfahren, nämlich durch Drehen aus einem Scheibenrohling hergestellt. Die Ringscheibe 46' ist ungefähr in der Mitte der axialen Länge des Innenringes 44 angeordnet.The stator stage 40 of the 3 has an approximate H-shaped cross-section. Between the outer ring 42 and the inner ring 44 is at the stator stage blank 40 ' an annular disk lying in a radial plane 46 ' arranged. The stator step blank 40 ' was made by a machining process, namely by turning from a disk blank. The ring disk 46 ' is approximately in the middle of the axial length of the inner ring 44 arranged.

Bei dem in 4 dargestellten Statorstufen-Rohling 50' sind aus der Ringscheibe 56' Statorschaufeln 56 herausgeprägt. Ein Außenring 52, ein Innenring 54 und die Ringscheibe 56', sind ungefähr N-förmig zueinander angeordnet.At the in 4 illustrated Statorstufen blank 50 ' are from the annular disc 56 ' stator 56 stamped out. An outer ring 52 , an inner ring 54 and the ring disk 56 ' , are arranged approximately N-shaped to each other.

In den 5 und 6 ist eine aus dem Statorstufen-Rohling 50' der 4 hergestellte Statorstufe 50 in Draufsicht dargestellt. Aus der Ringscheibe 56' des Statorstufen-Rohlings 50' der 4 sind durch Schneiden, Prägen und/oder Biegen Statorschaufeln 56 herausgebildet worden, die in 6 detaillierter dargestellt sind.In the 5 and 6 is one from the stator stage blank 50 ' of the 4 manufactured stator stage 50 shown in plan view. From the ring disk 56 ' of the stator stage blank 50 ' of the 4 are by cutting, embossing and / or bending stator blades 56 been formed in 6 are shown in more detail.

Die Statorschaufel 56 wird an ihren beiden radialen Endseiten jeweils von einem Haltesteg 60,62 an dem Innenring 54 bzw, dem Außenring 52 gehalten. Die Haltestegbreite A,B der beiden Hal testege 60,62 ist geringer als das 0,5-fache, insbesondere als das 0,3-fache der Statorschaufel-Breite A', B' in Umfangsrichtung.The stator blade 56 is at its two radial end sides in each case by a holding web 60 . 62 on the inner ring 54 or, the outer ring 52 held. The holding web width A, B of the two Hal testege 60 . 62 is less than 0.5 times, especially 0.3 times, the stator blade width A ', B' in the circumferential direction.

Zwischen den beiden Haltestegen 60,62 ist ein neutraler Streifen 66 gebildet, der nicht oder nicht stark in eine der beiden axialen Richtungen geneigt ist. Zu beiden Seiten des neutralen Streifens 66 ist ein ungefähr dreieckiger Schaufelteil 68,70 gebildet, wobei ein Schaufelteil 68 in eine Axialrichtung abgeknickt und der andere Schaufelteil 70 in die andere Axialrichtung von dem neutralen Streifen 66 abgeknickt ist.Between the two retaining bars 60 . 62 is a neutral stripe 66 is formed, which is not or not strongly inclined in one of the two axial directions. On both sides of the neutral strip 66 is an approximately triangular blade part 68 . 70 formed, with a blade part 68 bent in one axial direction and the other blade part 70 in the other axial direction of the neutral strip 66 is bent.

Die Statorstufe 50 ist in zwei Hälften 50₁ ,50₂ geschnitten. Die Zweiteilung der Statorstufe 50 ist erforderlich für eine einfache Montage der Statorstufe 50 von außen um die entsprechenden Rotorstufen herum.The stator stage 50 is in half 50 ₁ . 50 ₂ cut. The division of the stator stage 50 is required for easy mounting of the stator stage 50 from the outside around the corresponding rotor stages around.

Die Herstellung einer Statorstufe sei am Beispiel der in den 4 – 6 dargestellten Statorstufe 50 erklärt: Zunächst wird aus einem Metall-Scheibenrohling durch spanabhebendes Drehen ein Innenring 54, ein Außenring 52 und dazwischen eine Ringscheibe 56' herausgebildet, die zusammen den Statorstufen-Rohling 50' bilden. Anschließend wird der Statorstufen-Rohling 50' durch ein oder mehrere nicht-spanabhebende Verfahrensschritte verformt: Die Ringscheibe 56' wird durch Schneiden, Stanzen und/oder Prägen derart bearbeitet, dass sich aus der Ringscheibe 56' Statorschaufeln 56 herausbilden, die von Haltestegen 60,62 an dem Innenring 54 bzw. dem Außenring 52 gehalten werden. Bei kleinen Anstellwinkeln der Statorschaufeln 56 können die Statorschaufeln auch über ihre gesamte Breite mit dem Innen- und/oder Außenring verbunden sein, so dass kein (schmalerer) Haltesteg herausgebildet wird.The preparation of a stator is the example of in the 4 - 6 Stator stage shown 50 explains: First of all, a metal disk blank becomes an inner ring by machining 54 , an outer ring 52 and in between an annular disk 56 ' which together form the stator step blank 50 ' form. Subsequently, the stator stage blank 50 ' deformed by one or more non-machining process steps: the annular disc 56 ' is machined by cutting, punching and / or embossing so that the ring disc 56 ' stator 56 form, that of holding webs 60 . 62 on the inner ring 54 or the outer ring 52 being held. At small angles of attack of the stator blades 56 The stator blades can also be connected over their entire width with the inner and / or outer ring, so that no (narrower) holding web is formed.

Durch die Kombination von spanabhebenden und nichtspanabhebenden Verfahrensschritten kann einerseits die gewünschte Abstufung des Innenringes, des Außenringes sowie der Ringscheibe, und andererseits die Ausbildung von Statorschaufeln auf schnelle und preiswerte Weise erfolgen.By the combination of machining and nichtspanabhebenden process steps can on the one hand, the desired Gradation of the inner ring, the outer ring and the annular disc, and on the other hand, the formation of stator blades on fast and inexpensive way.

Claims

Method for producing a stator stage ( 50 ) for a turbomolecular pump, with the method steps: machining a disc blank to form an outer ring ( 52 ) an inner ring ( 54 ) and an annular disc ( 56 ' ) between the outer ring ( 52 ) and the inner ring ( 54 ), Cutting the annular disc ( 56 ' ) for the formation of stator blades ( 56 ) between the outer ring ( 52 ) and the inner ring ( 54 ), and angling the stator blades ( 56 ) in relation to the radial plane of the annular disc ( 56 ' ).

Method for producing a stator stage ( 50 ) according to claim 1, characterized in that when cutting holding webs ( 60 . 62 ) are formed, each stator blade ( 56 ) on the outer ring ( 52 ) and the inner ring ( 54 ) hold.

Method for producing a stator stage ( 50 ) according to claim 2, characterized in that the annular disc ( 56 ' ) is cut in such a way that the holding web width A, B in the circumferential direction is in each case less than 0.5 times the stator blade width A ', B' in the circumferential direction.

Method for producing a stator stage ( 50 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc blank is machined so that the axial length C of the outer ring ( 52 ) greater than the axial length D of the inner ring ( 54 ), so that the outer ring ( 52 ) comprises a spacer ring.

Method for producing a stator stage ( 50 ), according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc blank is machined such that the axial thickness E of the annular disc ( 56 ' ) smaller than the axial length D of the inner ring ( 54 ).

Method for producing a stator stage ( 50 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the disc blank is machined in such a way that the outer ring ( 26 ; 42 ; 52 ), the annular disc ( 30 '; 46 '; 56 ' ) and the inner ring ( 28 ; 44 ; 54 ) together in cross-section U, N or H-shaped.

Method for producing a stator stage ( 50 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the angling of the stator blades ( 56 ) is performed such that the stator blades ( 56 ) axially substantially not over the inner ring ( 54 ) protrude.

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) with an inner ring ( 54 ) and an outer ring ( 52 ) whose axial length C is greater than the axial length D of the inner ring ( 54 ) and a plurality of stator blades ( 56 ) between the outer ring ( 52 ) and the inner ring ( 54 ), wherein the inner ring ( 54 ), the stator blades ( 56 ) and the outer ring ( 52 ) are integrally formed with each other, characterized in that each stator blade ( 56 ) each with a radial retaining web ( 60 . 62 ) with the inner ring ( 54 ) and the outer ring ( 52 ), wherein the holding web width A, B in the circumferential direction is less than 0.5 times the stator blade width A ', B' in the circumferential direction.

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) according to claim 8, characterized in that the outer ring ( 52 ) has an axial spacer ring, so that the axial length C of the outer ring ( 52 ) greater than the axial length (D) of the inner ring ( 54 ).

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) according to claim 8 or 9, characterized in that each stator blade ( 56 ) between the two retaining webs ( 60 . 62 ) one the holding webs ( 60 . 62 ) connecting neutral strips ( 66 ) which extends at an angle α of at least 3 ° to the radial.

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the thickness E of the stator blades ( 56 ) smaller than the axial length D of the inner ring ( 54 ).

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) according to one of claims 8 to 11, characterized in that the stator blades ( 56 ) axially not over the length D of the inner ring ( 54 ) protrude.

Turbomolecular pump stator stage ( 50 ) according to claim 12, characterized in that the outer ring, the annular disc and the inner ring together have a U, N or H-shaped cross-section.