[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotorscheibe für einen Rotor einer Vakuumpumpe
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen
Rotorscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
[0002] Eine beispielhafte Turbomolekular-Vakuumpumpe umfasst einen Rotor mit einer Rotorwelle,
auf der mehrere Rotorscheiben axial versetzt angeordnet sind oder auf der genau eine
Rotorscheibe angeordnet ist. Eine jeweilige Rotorscheibe weist eine Mehrzahl von in
Umfangsrichtung verteilt angeordneten Schaufeln auf. Um vakuumtechnische Leistungswerte,
wie z.B. Saugvermögen und Kompressionsverhältnis, zu gewährleisten, die über die radiale
Erstreckung einer jeweiligen Schaufel möglichst konstant sind, ist es bekannt, die
Schaufeln jeweils nach radial außen verjüngt, d.h. konisch, auszuführen. D.h. die
Schaufel ist radial innen dicker und wird nach radial außen allmählich dünner. Die
Herstellung einer Rotorscheibe mit derart geformten Schaufeln ist aufwendig und es
sind kostenintensive Werkzeugmaschinen und Werkzeuge notwendig.
[0004] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Rotorscheibe für einen Rotor
einer Vakuumpumpe zu vereinfachen.
[0005] Die Aufgabe wird durch eine Rotorscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst,
und insbesondere dadurch, dass wenigstens eine Schaufel ein Dickenprofil mit zumindest
einer zwei Abschnitte der Schaufel trennenden Stufe aufweist. Erfindungsgemäß ist
die Schaufel relativ zu einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse
verlaufenden Ebene schräg gestellt, wobei jeder Abschnitt einen Anstellwinkel aufweist
und der Anstellwinkel des radial inneren Abschnitts größer ist als der Anstellwinkel
des radial äußeren Abschnitts. Die Schaufel kann also mit anderen Worten "in sich
verdreht" sein, wobei eine kontinuierliche "In-Sich-Verdrehung" durch eine gestufte
angenähert und ersetzt werden kann, um den Herstellungsprozess weiter zu vereinfachen
und dennoch ausreichend gute Leistungswerte der Vakuumpumpe zu gewährleisten. Als
Anstellwinkel wird im Rahmen dieser Offenbarung der Winkel bezüglich einer zur Rotationsachse
senkrecht verlaufenden Ebene betrachtet.
[0006] Eine erfindungsgemäße Rotorscheibe lässt sich besonders einfach herstellen. Denn
wenn ein gestuftes Dickenprofil zugelassen wird, können die Bewegungsbahnen eines
Bearbeitungswerkzeugs und die Art des Werkzeugs selbst deutlich vereinfach werden.
Z.B. kann dadurch die Schaufel bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung durch
lediglich eindimensionale Bearbeitungsschritte hergestellt werden, d.h. ein Werkzeug
wird in einem Bearbeitungsschritt nur entlang einer geraden Strecke verfahren. Dadurch
lässt sich z.B. eine sonst vollständig dreidimensionale Bearbeitungsbahn ersetzen,
welche aufwendige und kostenintensive Bearbeitungsmaschinen mit vielen Bearbeitungsfreiheitsgraden
erfordert.
[0007] Im Stand der Technik wird davon ausgegangen, dass eine Rotorscheibe mit kontinuierlich
geformten - also nicht gestuften - Schaufeln die beste vakuumtechnische Performance
liefert, ähnlich wie dies z.B. bei Turbinen der Fall ist. Erfindungsgemäß wurde jedoch
erkannt, dass eine gestufte Schaufel die Performance einer Vakuumpumpe gegenüber einer
kontinuierlich geformten wenn überhaupt nur in geringem Umfang verringert. Dagegen
steht eine erhebliche Vereinfachung des Herstellungsvorgangs einer erfindungsgemäßen
Rotorscheibe, wodurch sich die Herstellungskosten deutlich verringern.
[0008] Die Erfindung bedeutet daher eine Abkehr von der Vorstellung, nur Rotorscheiben mit
kontinuierlich oder stetig verjüngenden Schaufeln könnten ausreichende vakuumtechnische
Leistungswerte erreichen, wobei die erfindungsgemäße Überwindung dieses Vorurteils
erhebliches Einsparpotential bei der Herstellung der Rotorscheiben mit sich bringt.
[0009] Die Anzahl der Stufen ist erfindungsgemäß grundsätzlich beliebig. Durch eine größere
Anzahl von Stufen kann z.B. eine sich nach radial außen verjüngende, zumindest bei
theoretischer Betrachtung gewissermaßen ideale Form der Schaufel immer weiter angenähert
werden. Dabei wird grundsätzlich weiterhin der erfindungsgemäße Vorteil der einfachen
Herstellbarkeit gewährleistet, auch wenn eine größere Anzahl von Stufen mit einem
größeren Herstellungsaufwand verbunden ist.
[0010] Bevorzugt sind alle Schaufeln der Rotorscheibe identisch ausgeführt, wobei dies aber
nicht zwingend ist.
[0011] Bei einer Ausführungsform ist das Dickenprofil durch gegenüberliegende Flachseiten
der Schaufel definiert. Eine Flachseite kann zumindest mit einer ihrer Normalen eine
axiale, d.h. zu einer Rotationsachse der Rotorscheibe parallele, Komponente aufweisen.
Eine jeweilige Flachseite unterscheidet sich von einer Schmalseite der Schaufel, welche
sich z.B. senkrecht zur Rotationsachse erstreckt. Schmalseite und Flachseite unterscheiden
sich von zumindest einer Stirnseite einer Schaufel, die eine Begrenzung der Schaufel
in radialer Richtung nach radial außen darstellen kann. Dabei sind Übergänge zwischen
Flachseiten, Schmalseiten und der Stirnseite aber nicht notwendigerweise unstetig,
also zum Beispiel als scharfe Kanten, ausgeführt, wobei eine solche Ausgestaltung
erfindungsgemäß aber möglich ist.
[0012] Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Stufe an einer der Flachseiten und zwischen
einem radial inneren dickeren Abschnitt und einem radial äußeren dünneren Abschnitt
der Schaufel ausgebildet. Die Schaufel weist bei dieser Ausführungsform also eine
nach radial außen abnehmende Dicke auf, wobei diese Abnahme nicht kontinuierlich,
sondern gestuft ist.
[0013] In wenigstens einem der Abschnitte kann zumindest eine der Flachseiten eben sein.
Dadurch wird der Herstellungsvorgang weiter vereinfacht.
[0014] Die Dicke ist insbesondere über eine radiale Erstreckung des jeweiligen Abschnitts
konstant. Auch hierdurch wird der Herstellungsvorgang weiter vereinfacht, da z.B.
bei der Bearbeitung ein Freiheitsgrad der Maschine entfallen kann.
[0015] Die beiden Abschnitte der Schaufel können jeweils einen parallelogrammförmigen Querschnitt
aufweisen. Der Querschnitt kann aber auch von einer Parallelogrammform abweichen.
Der Querschnitt kann z.B. rechteckig, trapezförmig oder unregelmäßig drei- oder mehreckig
sein und/oder runde Begrenzungslinien aufweisen. Unter einem Querschnitt ist hier
ein Schnitt durch die Schaufel senkrecht zu einem Radius der Rotorscheibe zu verstehen.
[0016] Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Stufe zumindest eine Fase und/oder Rundung.
Dadurch können scharfe Kanten vermieden und/oder die Stabilität der Schaufel verbessert
werden.
[0017] Die Aufgabe wird auch durch eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, mit
zumindest einem mehrere separate, übereinander angeordnete, an einer Rotorwelle angebrachte
Rotorscheiben oder genau eine separate, an einer Rotorwelle angebrachte Rotorscheibe
umfassenden Rotor gelöst, bei der wenigstens eine Rotorscheibe in erfindungsgemäßer
Weise ausgebildet ist.
[0018] Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 zur Herstellung
einer Rotorscheibe für eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe, mit
zumindest einem mehrere separate, übereinander angeordnete, an einer Rotorwelle angebrachte
Rotorscheiben oder genau eine separate, an einer Rotorwelle angebrachte Rotorscheibe
umfassenden Rotor, oder zur Herstellung einer solchen Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe,
wobei die Rotorscheibe einstückig aus einer aus Vollmaterial bestehenden Scheibe hergestellt
wird, und wobei an der Scheibe durch Materialwegnahme eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schaufeln ausgebildet wird, und wobei zumindest eine Schaufel
mit einem in radialer Richtung von innen nach außen verlaufenden Dickenprofil versehen
wird, das zumindest eine zwei Abschnitte der Schaufel trennende Stufe aufweist.
Die Scheibe kann insbesondere als Kreis- bzw. Zylinderscheibe ausgeführt sein und
kann alternativ oder zusätzlich bereits vor Ausbilden der Schaufel eine zentrale,
insbesondere kreisförmige Öffnung aufweisen, die z.B. der Durchführung einer Rotorwelle
dient. Die Materialwegnahme kann spanende Bearbeitung, wie z.B. Sägen oder Fräsen
umfassen, kann aber auch anders ausgeführt werden. Erfindungsgemäß werden zur Erzeugung
unterschiedlicher Anstellwinkel für die einzelnen Abschnitte einer jeweiligen Schaufel
für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge unterschiedliche Orientierungen des Werkzeugs
relativ zu einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse verlaufenden
Ebene gewählt. Somit hängt der Anstellwinkel nicht vom Werkzeug selbst, sondern nur
von dessen Ausrichtung ab. Mit anderen Worten kann das Werkzeug auf den jeweils gewünschten
Anstellwinkel eingestellt werden.
[0019] Bei einer Ausführungsform wird zum Ausbilden einer jeweiligen Schaufel mit einem
Werkzeug wenigstens ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt, der umfasst, dass mit dem
Werkzeug mit einer radialen Komponente in die Scheibe eingefahren wird. Bei dieser
Ausführungsform ist es möglich, nur eine einzige Bewegungsachse des Werkzeugs vorzusehen,
wobei zur Ausbildung mehrerer Schaufeln einfach die Scheibe gegenüber dem Werkzeug,
insbesondere um ihre Rotationsachse, verdreht zu werden braucht. Die Bearbeitung erfordert
in diesem Fall also nur zwei Freiheitsgrade, wodurch eine Maschine zur Herstellung
besonders kostengünstig ist.
[0020] Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Werkzeug mit einer axialen Komponente entsprechend
einem Anstellwinkel der Schaufel durch die Scheibe durchgefahren werden. Auch hierbei
lässt sich die Scheibe einfach zur Herstellung der jeweils nächsten Schaufel verdrehen.
Falls gemäß einer Ausführungsform das Werkzeug zumindest ein Kreissägeblatt umfasst,
ergibt sich hierbei der Vorteil, dass der Bearbeitungsgrund, also der Bereich, der
einer radialen Bearbeitungstiefe entspricht, gerade ausgebildet werden kann.
[0021] Das Werkzeug kann ein Doppel- oder Zwillingswerkzeug mit zwei gleichzeitig wirksamen,
unter einem Abstand zueinander angeordneten Einzelwerkzeugen umfassen. Die Einzelwerkzeuge
können z.B. sich drehen, miteinander gekoppelt sein, drehstarr bzw. drehfest miteinander
verbunden sein, über ein Getriebe verbunden sein, parallele Drehachsen aufweisen und/oder
zusammenfallende Drehachsen aufweisen. Ein Werkzeug, insbesondere ein Einzelwerkzeug,
kann z.B. eine Säge, ein Sägeblatt, einen Fräser, eine Doppelsäge, eine Zwillingssäge
und/oder dergleichen jeweils in Ein- oder Mehrzahl umfassen. Der Abstand der Einzelwerkzeuge
kann eine Dicke eines jeweiligen Abschnitts der Schaufel bestimmen, wobei zur Herstellung
von unterschiedlich dicken Abschnitten der Abstand verstellbar sein kann und/oder
Werkzeuge mit unterschiedlichem Abstand zwischen den Einzelwerkzeugen vorgehalten
werden können.
[0022] Bei einem Ausführungsbeispiel sind zur Erzeugung von Schaufelabschnitten mit über
deren radiale Erstreckung konstanter Dicke die Einzelwerkzeuge parallel angeordnet.
"Parallel" kann sich dabei z.B. auf eine gegebenenfalls vorhandene Drehachse des jeweiligen
Einzelwerkzeugs, auf eine Bearbeitungsfläche des Einzelwerkzeugs und/oder auf eine
Erstreckungsrichtung oder -ebene des Einzelwerkzeugs beziehen. Eine Maschine zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch weiter vereinfacht.
[0023] In einer Weiterbildung werden zum Ausbilden der einzelnen Abschnitte einer jeweiligen
Schaufel mehrere Bearbeitungsvorgänge zeitlich nacheinander durchgeführt, wobei sich
die Bearbeitungsvorgänge hinsichtlich einer radialen Bearbeitungstiefe voneinander
unterscheiden. Dabei kann eine Stufe des Dickenprofils bei einer jeweiligen radialen
Bearbeitungstiefe oder durch eine jeweilige radiale Bearbeitungstiefe ausgebildet
werden. Die Bearbeitungsvorgänge können sich alternativ oder zusätzlich in einem Abstand
zwischen Einzelwerkzeugen unterscheiden. Jedem Abschnitt der Schaufel kann z.B. ein
Bearbeitungsvorgang zugeordnet sein.
[0024] Außerdem können für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge unterschiedliche Werkzeuge
und/oder unterschiedliche Einstellungen eines Werkzeugs verwendet werden. Unterschiede
können z.B. in einer Art, einer Zähnezahl, einem Durchmesser und/oder einem Abstand
der Einzelwerkzeuge bestehen.
[0025] Bei einer Ausführungsform wird für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge jeweils ein
Doppel- oder Zwillingswerkzeug mit zwei gleichzeitig wirksamen, unter einem Abstand
zueinander angeordneten Einzelwerkzeugen verwendet, wobei der Abstand für die einzelnen
Bearbeitungsvorgänge unterschiedlich eingestellt wird. Das Herstellungsverfahren lässt
sich dadurch beschleunigen. Z.B. kann ein jeweiliger Bearbeitungsvorgang erst für
eine Mehrzahl der, insbesondere für alle, Schaufeln der Rotorscheibe durchgeführt
werden, bevor ein weiterer Bearbeitungsvorgang für die betreffenden Schaufeln durchgeführt
wird.
[0026] Das Verfahren kann z.B. entsprechend den vorstehend genannten Ausführungsformen der
Vorrichtung weiter verbessert werden, und umgekehrt können die Rotorscheibe und die
Vakuumpumpe entsprechend den hier beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens hergestellt
bzw. weitergebildet werden.
[0027] Ein Beispiel betrifft auch einen Rotor einer Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekularpumpe,
mit einer Rotorwelle, an der entweder genau eine separate, erfindungsgemäß ausgebildete
Rotorscheibe angebracht ist, oder an der mehrere separate, übereinander angeordnete,
jeweils erfindungsgemäß ausgebildete Rotorscheiben angebracht sind. Insbesondere -
aber nicht nur - dann, wenn der Rotor nur genau eine Rotorscheibe umfasst, kann sich
an die den Rotor umfassende Turbomolekularpumpstufe der Vakuumpumpe in Pumprichtung
eine Molekularpumpstufe z.B. vom Holweck-Typ anschließen. Dabei kann die Rotorwelle
der Turbomolekularpumpstufe gleichzeitig eine Welle der Molekularpumpstufe bilden,
d.h. die Turbomolekularpumpstufe und die Molekularpumpstufe besitzen in einem solchen
Ausführungsbeispiel dann eine gemeinsame Welle.
[0028] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und
den Figuren angegeben.
[0029] Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe in einem Querschnitt.
- Fig. 2
- zeigt eine erfindungsgemäße Rotorscheibe in einer isometrischen Ansicht.
- Fig. 3
- zeigt die Rotorscheibe von Fig. 2 in einer Draufsicht.
- Fig. 4
- zeigt die Rotorscheibe von Fig. 2 in einer Schnittansicht.
- Fig. 5
- zeigt Abschnitte einer erfindungsgemäßen Rotorschaufel mit unterschiedlichen Anstellwinkeln.
- Fig. 6
- zeigt einen Bearbeitungsvorgang zum Ausbilden einer Rotorschaufel gemäß der Erfindung.
- Fig. 7
- zeigt einen weiteren Bearbeitungsvorgang zum Ausbilden eines Abschnitts der Rotorschaufel
gemäß der Erfindung.
- Fig. 8
- zeigt ein Werkzeug, welches erfindungsgemäß in einer dem Anstellwinkel einer Schaufel
entsprechenden Orientierung arbeitet.
[0030] Die in Fig. 1 gezeigte, als Turbomolekularpumpe 10 ausgebildete Vakuumpumpe umfasst
einen von einem Einlassflansch 32 umgebenen Pumpeneinlass 34 sowie mehrere Pumpstufen
zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 34 anstehenden Gases zu einem Pumpenauslass
35. Die Turbomolekularpumpe 10 umfasst einen Stator mit einem statischen Gehäuse 36
und einen in dem Gehäuse 36 angeordneten Rotor mit einer um eine Rotationsachse R
drehbar gelagerten Rotorwelle 14.
[0031] Die Turbomolekularpumpe 10 umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete
turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren mit der Rotorwelle 14 verbundenen turbomolekularen
Rotorscheiben 12 und mehreren in axialer Richtung zwischen den Rotorscheiben 12 angeordneten
und in dem Gehäuse 16 festgelegten turbomolekularen Statorscheiben 38, die durch Distanzringe
40 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten sind. Die Rotorscheiben
12 und Statorscheiben 38 stellen in einem Schöpfbereich 42 eine in Richtung der Pumprichtung
P gerichtete axiale Pumpwirkung bereit.
[0032] Die Turbomolekularpumpe 10 umfasst zudem drei in radialer Richtung ineinander angeordnete
und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Der rotorseitige
Teil der Holweck-Pumpstufen umfasst zwei an der Rotorwelle 14 befestigte und von dieser
getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 46, 48, die koaxial zu der Rotationsachse
R orientiert und ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige
Holweck-Statorhülsen 50, 52 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse
R orientiert und ineinander geschachtelt sind. Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen
sind jeweils durch die einander unter Ausbildung eines engen radialen Holweck-Spalts
gegenüberliegenden radialen Mantelflächen, nämlich jeweils einer Holweck-Rotorhülse
46, 48 und einer Holweck-Statorhülse 50, 52, gebildet. Dabei ist jeweils eine der
pumpaktiven Oberflächen glatt ausgebildet, im vorliegenden Fall beispielsweise die
der Holweck-Rotorhülse 46 bzw. 48, wobei die gegenüberliegende pumpaktive Oberfläche
der jeweiligen Holweck-Statorhülse 50 bzw. 52 eine Strukturierung mit schraubenlinienförmig
um die Rotationsachse R herum in axialer Richtung verlaufenden Nuten aufweist, in
denen durch die Rotation des Rotors das Gas vorangetrieben und dadurch gepumpt wird.
[0033] Die drehbare Lagerung der Rotorwelle 14 wird durch ein Wälzlager 54 im Bereich des
Pumpenauslasses 35 und ein Permanentmagnetlager 56 im Bereich des Pumpeneinlasses
34 bewirkt.
[0034] Das Permanentmagnetlager 56 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 60 und eine statorseitige
Lagerhälfte 58, die jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander
gestapelten permanentmagnetischen Ringen umfassen, wobei die Magnetringe unter Ausbildung
eines radialen Lagerspalts einander gegenüberliegen.
[0035] Innerhalb des Permanentmagnetlagers 56 ist ein Not- oder Fanglager 62 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.
[0036] Im Bereich des Wälzlagers 54 ist an der Rotorwelle 14 eine konische Spritzmutter
64 mit einem zu dem Wälzlager 54 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen, die
mit einem Abstreifer eines mehrere mit einem Betriebsmittel, wie z.B. einem Schmiermittel,
getränkte saugfähige Scheiben 66 umfassenden Betriebsmittelspeichers in gleitendem
Kontakt steht. Im Betrieb wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem
Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 64 übertragen
und infolge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 64 in Richtung des größer
werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 64 zu dem Wälzlager 54 hin gefördert,
wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt.
[0037] Die Turbomolekularpumpe 10 umfasst einen Antriebsmotor 68 zum drehenden Antreiben
des Rotors, dessen Läufer durch die Rotorwelle 14 gebildet ist. Eine nicht dargestellte
Steuereinheit steuert den Antriebsmotor 68 an.
[0038] Eine jeweilige Rotorscheibe 12 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt
angeordneten Schaufeln 16, von denen in der Schnittansicht der Fig. 1 zwei Schaufeln
16 der Rotorscheibe 12 sichtbar sind. Eine jeweilige Schaufel 16 weist zwei Stufen
22 auf (nur eine Stufe 22 ist in Fig. 1 sichtbar), die zwei Abschnitte der Schaufel
16 trennen. Die Stufen 22 der Schaufeln 16 der Rotorscheiben 12 sind in diesem Beispiel
alle mit demselben Abstand zur Rotationsachse R angeordnet, wobei aber auch unterschiedliche
Abstände denkbar sind. Die Stufen 22 verlaufen außerdem parallel zur Rotationsachse
R, wobei auch ein anderer Verlauf, z.B. schräg zur Rotationsachse, möglich ist.
[0039] Fig. 2 zeigt eine Rotorscheibe 12 z.B. für den Einsatz in einer Turbomolekularpumpe
10 gemäß Fig. 1. Die Rotorscheibe 12 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schaufeln 16, die radial innen an einer Rotornabe 27 entspringen
und sich nach radial außen erstrecken.
[0040] Eine jeweilige Schaufel 16 umfasst zwei Schmalseiten 23, die die Schaufel 16 in axialer
Richtung begrenzen und sich senkrecht zu der Rotationsachse R erstrecken. Die Schaufel
16 umfasst außerdem zwei Flachseiten 24 und eine nach radial außen weisende Stirnseite
25.
[0041] Jede Schaufel 16 umfasst zwei in radialer Richtung aufeinander folgende Abschnitte
18, 20, die durch an den Flachseiten 24 ausgebildete Stufen 22 definiert sind. Der
radial innere Abschnitt 18 ist dicker ausgeführt als der radial äußere Abschnitt 20.
Die Stufen 22 haben also zur Folge, dass die Schaufel 16 gewissermaßen nach radial
außen hin schmaler und so einer kontinuierlich nach außen verjüngten Form angenähert
wird, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist.
[0042] Ein jeweiliger Abschnitt 18, 22 weist zwei ebene und zueinander parallele Flachseiten
24 auf. Ein senkrecht zu einem Radius der Rotorscheibe 12 verlaufender Querschnitt
eines jeweiligen Abschnitts 18, 20 weist die Form eines Parallelogramms auf, da die
Schaufeln 16 schräg gestellt sind und die Schmalseiten 23 der Schaufeln 16 in einer
senkrecht zur Rotationsachse R verlaufenden Ebene liegen (vgl. auch Fig. 5).
[0043] Die Schaufeln 16 sind also in Bezug auf eine zur Rotationsachse R senkrechte Ebene
schräg ausgerichtet und weisen zu dieser Ebene einen Anstellwinkel auf, der im radial
inneren Abschnitt 18 größer ist als im radial äußeren Abschnitt 20. Die Winkelverhältnisse
der Schaufeln 16 sind in Fig. 5 näher erläutert.
[0044] In Fig. 3 ist die Rotorscheibe 12 der Fig. 2 in einer Draufsicht gezeigt. Die Schaufeln
16 sind mit ihren durch die Stufen 22 getrennten Abschnitten 18, 20 über den Umfang
gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Schaufeln 16 sind zudem identisch ausgeführt.
[0045] In Fig. 4 ist die Rotorscheibe 12 in einer Schnittansicht entlang der in Fig. 3 angedeuteten
Schnittebene S gezeigt. Die gegenüberliegenden Schmalseiten 23 der Schaufeln 16 sind
parallel zueinander und senkrecht zur Rotationsachse R ausgerichtet.
[0046] Fig. 5 veranschaulicht die Relativorientierung eines radial inneren Abschnitts 18
zu einem radial äußeren Abschnitt 20. Fig. 5 stellt dabei eine vereinfachte Seitenansicht
einer Schaufel 16 von radial außen dar.
[0047] Der radial innere Abschnitt 18 weist eine größere Dicke als der radial äußere Abschnitt
20 auf. Außerdem weist der radial innere Abschnitt 18 einen Anstellwinkel A1 auf,
der in Bezug auf eine zur Rotationsachse R senkrechte und zu einer Schmalseite 23
der Schaufel 16 parallele Ebene gemessen wird und der größer ist als ein Anstellwinkel
A2 des radial äußeren Abschnitts 20. Die Abschnitte 18, 20 sind durch Stufen 22 getrennt,
von denen jeweils eine zur Bildebene im Wesentlichen parallele Stufenfläche sichtbar
ist.
[0048] Der radial äußere Abschnitt 20 ist als ein Parallelogramm dargestellt, welches schmaler
als ein den radial inneren Abschnitt 18 repräsentierendes Parallelogramm ist. Die
Abschnitte 18, 20 enden in tangentialer Richtung, d.h. im Bild rechts bzw. links,
in jeweils einem gemeinsamen Punkt. Dadurch wird eine maximale Differenz zwischen
den Anstellwinkeln A1 und A2 der Abschnitte 18, 20 erreicht, was wiederum zu einem
vorteilhaften Überlappungsverhältnis der Rotorscheibe 16 führt. Außerdem ist es somit
möglich, die Schaufel 16 durch zwei lineare Bearbeitungsvorgänge auszubilden.
[0049] Unterschiedliche Anstellwinkel A1, A2 der beiden Abschnitte 18, 20 sind aber nicht
zwingend, d.h. die Anstellwinkel A1, A2 der beiden Abschnitte können auch gleich groß
sein.
[0050] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Rotorscheibe 12 wird anhand
der Fig. 6 bis 8 näher erläutert. Die Fig. 6 und 7 sind jeweils eine Draufsicht auf
eine Scheibe parallel zur Rotationsachse der Scheibe, während Fig. 8 eine Ansicht
in radialer Richtung und somit senkrecht zur Rotationsachse der Scheibe ist.
[0051] In Fig. 6 ist gezeigt, wie ein zwei Sägeblätter 28 umfassendes Doppelwerkzeug in
eine Scheibe 26, welche als Halbzeug zur Herstellung einer Rotorscheibe 12 dient,
in radialer Richtung eingefahren oder durch diese in axialer Richtung durchgefahren
wird. Die Sägeblätter 28 weisen dabei eine maximale radiale Bearbeitungstiefe auf,
die einem radial inneren Ende einer Schaufel 16 und somit einem Schaufelgrund entspricht.
Die Sägeblätter 28 weisen einen Abstand zueinander auf, der einer Dicke des radial
inneren Abschnitts 18 entspricht. Die Sägeblätter 28 können auf einer gemeinsamen
Antriebswelle drehfest angebracht oder auch unabhängig voneinander angetrieben sein.
[0052] Nach dem in Fig. 6 veranschaulichten Bearbeitungsvorgang, welcher im Folgenden als
erster Bearbeitungsvorgang bezeichnet wird, kann ein zweiter Bearbeitungsvorgang,
wie er in Fig. 7 veranschaulicht ist, durchgeführt werden. In Fig. 7 weist ein Doppelwerkzeug
zwei Sägeblätter 28 auf, die einen Abstand zueinander aufweisen, der kleiner ist als
der Abstand zwischen den Sägeblättern 28 gemäß Fig. 6. Durch den hier kleineren Abstand
zwischen den Sägeblättern 28 wird einem zweiten, radial äußeren Abschnitt 20 der Schaufel
16 eine kleinere Dicke verliehen. Zur Ausbildung des radial äußeren Abschnitts 20
weist der zweite Bearbeitungsvorgang eine radiale Bearbeitungstiefe auf, die kleiner
ist als beim ersten Bearbeitungsvorgang. Dadurch wird ein radial äußerer Abschnitt
20 ausgebildet, der dünner ist als der radial innere Abschnitt 18, der durch den zweiten
Bearbeitungsvorgang gewissermaßen "stehen gelassen" wird. Zwischen den Abschnitten
18, 20 verbleiben zwei Stufen 22, nämlich eine Stufe 22 auf jeder Flachseite 24, welche
die Abschnitte 18, 20 in radialer Richtung trennen.
[0053] Die Fig. 6 und 7 dienen insofern lediglich zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen
Herstellungskonzeptes, als die so hergestellten Abschnitte 18, 20 parallel zur Rotationsachse
der Scheibe verlaufende Flachseiten, d.h. einen Anstellwinkel von 90° besitzen.
[0054] Wie bei einem Herstellungsverfahren gemäß den Fig. 6 und 7 eine Schaufel 16 mit einem
weniger als 90° betragenden Anstellwinkel A2 eines hier beispielhaft herangezogenen
radial äußeren Abschnitts 20 hergestellt werden kann, veranschaulicht Fig. 8. Zwei
Sägeblätter 28 sind parallel und unter einem Abstand zueinander angeordnet, der der
Dicke des radial äußeren Abschnitts 20 entspricht. Die Sägeblätter 28 sind entsprechend
dem erwünschten Anstellwinkel A2 des radial äußeren Abschnitts 20 zur Rotationsachse
der Scheibe 26 bzw. zu einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Ebene ausgerichtet.
Um den radial äußeren Abschnitt 20 auszubilden, werden die Sägeblätter 28, welche
z.B. auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, in der Bearbeitungsrichtung
Q durch die Scheibe 26 durchgefahren oder senkrecht zur Bildebene eingefahren, wobei
eine maximale radiale Bearbeitungstiefe beibehalten bzw. erreicht wird.
[0055] Das Werkzeug kann grundsätzlich während des Bearbeitungsvorgangs zusätzlich um eine
radiale, d.h. in Fig. 8 zur Bildebene senkrechte, Achse, insbesondere kontinuierlich
verdreht werden, während das Werkzeug in die Scheibe 26 eingefahren oder durch diese
durchgefahren wird. Dabei ist es auch möglich, dass das Werkzeug über bestimmte radiale
Strecken nicht verdreht wird, wodurch also abwechselnd gerade Abschnitte und verschränkte
bzw. um einen, insbesondere kleinen, Winkel gewundene Abschnitte entstehen. Bevorzugt
sind jedoch jeweils lineare Werkzeugbewegungen.
[0056] Der in Fig. 8 gezeigte Bearbeitungsvorgang entspricht einem zweiten Bearbeitungsvorgang
gemäß Fig. 7. Ein erster Bearbeitungsvorgang zum Ausbilden eines radial inneren Abschnitts
18 kann analog zu diesem zweiten Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden, wobei die
Sägeblätter 28 jedoch in einem Anstellwinkel A1, z.B. gemäß Fig. 5, ausgerichtet und
z.B. entlang einer entsprechend steileren Bearbeitungsrichtung Q durch die Scheibe
26 hindurchgefahren werden. Der Abstand der Sägeblätter 28 zueinander entspricht dabei
der Dicke des radial inneren Abschnitts 18.
[0057] Anhand des beispielhaft beschriebenen Herstellungsverfahrens für eine Rotorscheibe
12 einer Turbomolekularpumpe 10 ist ersichtlich, dass zwei besonders einfache Bearbeitungsvorgänge
ausreichen, um die Schaufeln 16 von Rotorscheiben 12 für leistungsfähige Turbomolekularpumpen
10 herzustellen. Ein jeweiliger der beschriebenen Bearbeitungsvorgänge weist dabei
lediglich einen linearen Verfahrweg des Werkzeugs auf. Zwischen den Bearbeitungsvorgängen
muss lediglich der Abstand der Sägeblätter 28 sowie ihre Winkelorientierung bezüglich
der Scheibe 26 eingestellt werden, um anschließend im zweiten Bearbeitungsvorgang
wiederum eine lediglich lineare Bearbeitung durchzuführen. Dabei kann es vorteilhaft
sein, den ersten Bearbeitungsvorgang für alle Schaufeln 16 der jeweiligen Rotorscheibe
12 durchzuführen, bevor der zweite Bearbeitungsvorgang für alle Schaufeln 16 durchgeführt
wird. Zwischen einem ersten Bearbeitungsvorgang für eine erste Schaufel 16 und einem
ersten Bearbeitungsvorgang für eine zweite Schaufel 16 kann die Scheibe 26 um die
Rotationsachse R gegenüber dem Werkzeug verdreht werden, wobei aber alternativ auch
das Werkzeug um die Scheibe 26 herumgeführt werden kann. Auch die Orientierung des
Werkzeugs entsprechend einem Anstellwinkel A1, A2 kann durch ein entsprechendes Ausrichten
der Scheibe 26 und/oder durch Ausrichten des Werkzeugs eingestellt werden.
Bezugszeichenliste
[0058]
- 10
- Turbomolekularpumpe
- 12
- Rotorscheibe
- 14
- Rotorwelle
- 16
- Schaufel
- 18
- radial innerer Abschnitt
- 20
- radial äußerer Abschnitt
- 22
- Stufe
- 23
- Schmalseite
- 24
- Flachseite
- 25
- Stirnseite
- 26
- Scheibe
- 27
- Rotornabe
- 28
- Sägeblatt
- 32
- Einlassflansch
- 34
- Pumpeneinlass
- 35
- Pumpenauslass
- 36
- Gehäuse
- 38
- Statorscheibe
- 40
- Distanzring
- 42
- Schöpfbereich
- 46
- Holweck-Rotorhülse
- 48
- Holweck-Rotorhülse
- 50
- Holweck-Statorhülse
- 52
- Holweck-Statorhülse
- 54
- Wälzlager
- 56
- Permanentmagnetlager
- 58
- statorseitige Permanentmagnetlagerhälfte
- 60
- rotorseitige Permanentmagnetlagerhälfte
- 62
- Fanglager
- 64
- Spritzmutter
- 66
- saugfähige Scheibe
- 68
- Antriebsmotor
- A1
- Anstellwinkel
- A2
- Anstellwinkel
- P
- Pumprichtung
- Q
- Bearbeitungsrichtung
- R
- Rotationsachse
- S
- Schnittebene
1. Rotorscheibe (12) für einen mehrere separate, übereinander angeordnete, an einer Rotorwelle
(14) angebrachte Rotorscheiben (12) oder genau eine separate, an einer Rotorwelle
(14) angebrachte Rotorscheibe (12) umfassenden Rotor einer Vakuumpumpe, insbesondere
einer Turbomolekularpumpe (10),
wobei die Rotorscheibe (12) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten
Schaufeln (16) umfasst, die jeweils ein in radialer Richtung von innen nach außen
verlaufendes Dickenprofil aufweisen, und
wobei wenigstens eine Schaufel (16) ein Dickenprofil mit zumindest einer zwei Abschnitte
(18, 20) der Schaufel (16) trennenden Stufe (22) aufweist, wobei die Schaufel (16)
relativ zu einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse (R) verlaufenden
Ebene schräg gestellt ist, wobei jeder Abschnitt (18, 20) einen Anstellwinkel aufweist
und dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (A1) des radial inneren Abschnitts (18) größer ist als der Anstellwinkel
(A2) des radial äußeren Abschnitts (20).
2. Rotorscheibe (12) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dickenprofil durch gegenüberliegende Flachseiten der Schaufel (16) definiert ist.
3. Rotorscheibe (12) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stufe (22) an einer der Flachseiten und zwischen einem radial inneren dickeren
Abschnitt (18) und einem radial äußeren dünneren Abschnitt (20) der Schaufel (16)
ausgebildet ist.
4. Rotorscheibe (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke über eine radiale Erstreckung des jeweiligen Abschnitts (18, 20) konstant
ist.
5. Rotorscheibe (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stufe (22) zumindest eine Fase und/oder Rundung umfasst.
6. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe (10), mit zumindest einem mehrere separate,
übereinander angeordnete, an einer Rotorwelle (14) angebrachte Rotorscheiben (12)
oder genau eine separate, an einer Rotorwelle (14) angebrachte Rotorscheibe (12) umfassenden
Rotor, wobei wenigstens eine Rotorscheibe (12) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche
ausgebildet ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer Rotorscheibe (12) für eine Vakuumpumpe, insbesondere
eine Turbomolekularpumpe (10), mit zumindest einem mehrere separate, übereinander
angeordnete, an einer Rotorwelle (14) angebrachte Rotorscheiben (12) oder genau eine
separate, an einer Rotorwelle (14) angebrachte Rotorscheibe (12) umfassenden Rotor,
oder zur Herstellung einer solchen Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe (10),
wobei die Rotorscheibe (12) einstückig aus einer aus Vollmaterial bestehenden Scheibe
(26) hergestellt wird, und
wobei an der Scheibe (26) durch Materialwegnahme eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Schaufeln (16) ausgebildet wird, und wobei zumindest eine Schaufel
(16) mit einem in radialer Richtung von innen nach außen verlaufenden Dickenprofil
versehen wird, das zumindest eine zwei Abschnitte (18, 20) der Schaufel (16) trennende
Stufe (22) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erzeugung unterschiedlicher Anstellwinkel (A1, A2) für die einzelnen Abschnitte
(18, 20) einer jeweiligen Schaufel (16) für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge unterschiedliche
Orientierungen des Werkzeugs relativ zu einer zumindest im Wesentlichen senkrecht
zu einer Rotationsachse (R) verlaufenden Ebene gewählt werden, so dass dass die Schaufel
(16) relativ zu einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse
(R) verlaufenden Ebene schräg gestellt ist, wobei jeder Abschnitt (18, 20) einen Anstellwinkel
aufweist und der Anstellwinkel (A1) des radial inneren Abschnitts größer ist als der
Anstellwinkel (A2) des radial äußeren Abschnitts (20).
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Ausbilden einer jeweiligen Schaufel (22) mit einem Werkzeug (28) wenigstens ein
Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird, der umfasst, dass mit dem Werkzeug (28) mit
einer radialen Komponente in die Scheibe (26) eingefahren und/oder mit einer axialen
Komponente entsprechend einem Anstellwinkel (A1, A2) der Schaufel (16) durch die Scheibe
(26) durchgefahren wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeug ein Doppel- oder Zwillingswerkzeug mit zwei gleichzeitig wirksamen, unter
einem Abstand zueinander angeordneten Einzelwerkzeugen (28) umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Erzeugung von Schaufelabschnitten (18, 20) mit über deren radiale Erstreckung
konstanter Dicke die Einzelwerkzeuge (28) parallel angeordnet sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Ausbilden der einzelnen Abschnitte (18, 20) einer jeweiligen Schaufel (16) mehrere
Bearbeitungsvorgänge zeitlich nacheinander durchgeführt werden, wobei sich die Bearbeitungsvorgänge
hinsichtlich einer radialen Bearbeitungstiefe voneinander unterscheiden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge unterschiedliche Werkzeuge und/oder unterschiedliche
Einstellungen eines Werkzeugs verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge jeweils ein Doppel- oder Zwillingswerkzeug
mit zwei gleichzeitig wirksamen, unter einem Abstand zueinander angeordneten Einzelwerkzeugen
(28) verwendet wird, wobei der Abstand für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge unterschiedlich
eingestellt wird.
1. A rotor disk (12) for a rotor of a vacuum pump, in particular of a turbomolecular
pump (10), comprising a plurality of separate rotor disks (12) arranged above one
another and attached to a rotor shaft (14) or exactly one separate rotor disk (12)
attached to a rotor shaft (14),
wherein the rotor disk (12) comprises a plurality of blades (16) which are arranged
distributed in the peripheral direction and which each have a thickness profile extending
from the inside to the outside in the radial direction;
wherein at least one blade (16) has a thickness profile having at least one step (22)
which separates two sections (18, 20) of the blade (16);
wherein the blade (16) is inclined relative to a plane extending at least substantially
perpendicular to an axis of rotation (R); and
wherein each section (18, 20) has an blade angle,
characterized in that the blade angle (A1) of the radially inner section (18) is larger than the blade
angle (A2) of the radially outer section (20).
2. A rotor disk (12) in accordance with claim 1,
characterized in that
the thickness profile is defined by oppositely disposed flat sides of the blade (16).
3. A rotor disk (12) in accordance with claim 1 or claim 2,
characterized in that
the step (22) is formed at one of the flat sides and between a radially inner thicker
section (18) and a radially outer thinner section (20) of the blade (16).
4. A rotor disk (12) in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the thickness is constant over a radial extent of the respective section (18, 20).
5. A rotor disk (12) in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the step (22) comprises at least one chamfer and/or rounded portion.
6. A vacuum pump, in particular a turbomolecular pump (10), having at least one rotor
comprising a plurality of separate rotor disks (12) arranged above one another and
attached to a rotor shaft (14) or exactly one separate rotor disk (12) attached to
a rotor shaft (14), wherein at least one rotor disk (12) is configured in accordance
with any one of the preceding claims.
7. A method of manufacturing a rotor disk (12) for a vacuum pump, in particular for a
turbomolecular pump (10), having at least one rotor comprising a plurality of separate
rotor disks (12) arranged above one another and attached to a rotor shaft (14) or
exactly one separate rotor disk (12) attached to a rotor shaft (14), or of manufacturing
such a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump (10),
wherein the rotor disk (12) is manufactured in one piece from a disk (26) comprising
a solid material;
wherein a plurality of blades (16) arranged distributed in the peripheral direction
are formed at the disk (26) by material removal; and
wherein at least one blade (16) is provided with a thickness profile extending from
the inside to the outside in the radial direction and having at least one step (22)
which separates two sections (18, 20) of the blade (16),
characterized in that
different orientations of the tool relative to a plane extending at least substantially
perpendicular to an axis of rotation (R) are selected for the individual machining
processes to produce different blade angles (A1, A2) for the individual sections (18,
20) of a respective blade (16) such that the blade (16) is inclined relative to a
plane extending at least substantially perpendicular to an axis of rotation (R), with
each section (18, 20) having an blade angle and the blade angle (A1) of the radially
inner section being larger than the blade angle (A2) of the radially outer section
(20).
8. A method in accordance with claim 7,
characterized in that
at least one machining process is carried out by a tool (28) to form a respective
blade (22), said at least one machining process comprising the tool (28) being moved
with a radial component into the disk (26) and/or the tool (28) being moved with an
axial component in accordance with an blade angle (A1, A2) of the blade (16) through
the disk (26).
9. A method in accordance with claim 7 or claim 8,
characterized in that
the tool comprises a double tool or twin tool having two simultaneously active individual
tools (28) arranged at a spacing from one another.
10. A method in accordance with claim 9,
characterized in that
the individual tools (28) are arranged in parallel to produce blade sections (18,
20) having a constant thickness over their radial extent.
11. A method in accordance with any one of the claims 7 to 10,
characterized in that
a plurality of machining processes are carried out after one another in time to form
the individual sections (18, 20) of a respective blade (16), with the machining processes
differing from one another with respect to a radial machining depth.
12. A method in accordance with claim 11,
characterized in that
different tools and/or different settings of a tool are used for the individual machining
processes.
13. A method in accordance with claim 11 or claim 12,
characterized in that
a respective double tool or twin tool having two simultaneously active individual
tools (28) arranged at a spacing from one another is used for the individual machining
processes, with the spacing being set differently for the individual machining processes.
1. Disque de rotor (12) pour un rotor d'une pompe à vide, en particulier d'une pompe
turbomoléculaire (10), rotor qui comprend plusieurs disques de rotor (12) distincts
superposés montés sur un arbre de rotor (14) ou précisément un disque de rotor (12)
distinct monté sur un arbre de rotor (14),
dans lequel
le disque de rotor (12) comprend une pluralité d'aubes (16) disposées en répartition
en direction périphérique et présentant chacune un profil d'épaisseur s'étendant en
direction radiale depuis l'intérieur vers l'extérieur, et au moins une aube (16) présente
un profil d'épaisseur ayant au moins un étage (22) séparant deux portions (18, 20)
de l'aube (16),
l'aube (16) est posée en oblique par rapport à un plan s'étendant au moins sensiblement
perpendiculairement à un axe de rotation (R),
chaque portion (18, 20) présente un angle de pose,
caractérisé en ce que
l'angle de pose (A1) de la portion (18) radialement intérieure est supérieur à l'angle
de pose (A2) de la portion (20) radialement extérieure.
2. Disque de rotor (12) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le profil d'épaisseur est défini par des faces plates opposées de l'aube (16).
3. Disque de rotor (12) selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'étage (22) est réalisé sur l'une des faces plates et entre une portion (18) radialement
intérieure plus épaisse et une portion (20) radialement extérieure plus mince de l'aube
(16).
4. Disque de rotor (12) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'épaisseur est constante sur une extension radiale de la portion respective (18,
20).
5. Disque de rotor (12) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'étage (22) présente au moins un chanfrein et/ou un arrondi.
6. Pompe à vide, en particulier pompe turbomoléculaire (10), comportant au moins un rotor
qui comprend plusieurs disques de rotor (12) distincts superposés montés sur un arbre
de rotor (14) ou précisément un disque de rotor (12) distinct monté sur un arbre de
rotor (14),
dans laquelle
au moins un disque de rotor (12) est réalisé selon l'une des revendications précédentes.
7. Procédé pour réaliser un disque de rotor (12) pour une pompe à vide, en particulier
pour une pompe turbomoléculaire (10), comportant au moins un rotor qui comprend plusieurs
disques de rotor (12) distincts superposés montés sur un arbre de rotor (14) ou précisément
un disque de rotor (12) distinct monté sur un arbre de rotor (14), ou pour réaliser
une telle pompe à vide, en particulier une telle pompe turbomoléculaire (10),
dans lequel
le disque de rotor (12) est réalisé d'un seul tenant à partir d'un disque (26) constitué
en matériau massif, et
une pluralité d'aubes (16) disposées en répartition en direction périphérique sont
réalisées par enlèvement de matière, et
au moins une aube (16) est pourvue d'un profil d'épaisseur s'étendant en direction
radiale depuis l'intérieur vers l'extérieur et ayant au moins un étage (22) séparant
deux portions (18, 20) de l'aube (16),
caractérisé en ce que
pour réaliser différents angles de pose (A1, A2) pour les portions individuelles (18,
20) d'une aube respective (16), différentes orientations de l'outil par rapport à
un plan s'étendant au moins sensiblement perpendiculairement à un axe de rotation
(R) sont choisies pour les différentes opérations d'usinage, de sorte que l'aube (16)
est posée en oblique par rapport à un plan s'étendant au moins sensiblement perpendiculairement
à un axe de rotation (R), chaque portion (18, 20) présentant un angle de pose, et
l'angle de pose (A1) de la portion radialement intérieure étant supérieur à l'angle
de pose (A2) de la portion radialement extérieure (20).
8. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
pour réaliser une aube respective (22) avec un outil (28), au moins une opération
d'usinage est mise en œuvre qui consiste à faire entrer l'outil (28) dans le disque
(26) avec une composante radiale et/ou à le faire passer à travers le disque (26)
avec une composante axiale, en correspondance d'un angle de pose (A1, A2) de l'aube
(16).
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8,
caractérisé en ce que
l'outil comprend un outil double ou jumelé avec deux outils simples (28) qui agissent
simultanément et qui sont disposés à distance l'un de l'autre.
10. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
les outils simples (28) sont disposés en parallèle pour réaliser des portions d'aube
(18, 20) ayant une épaisseur constante sur leur extension radiale.
11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10,
caractérisé en ce que
pour réaliser les portions individuelles (18, 20) d'une aube respective (16), plusieurs
opérations d'usinage sont effectuées successivement, les opérations d'usinage se distinguant
les unes des autres quant à une profondeur d'usinage radiale.
12. Procédé selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
différents outils et/ou différents réglages d'un outil sont utilisés pour les opérations
d'usinage individuelles.
13. Procédé selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé en ce que
un outil double ou jumelé respectif ayant deux outils simples (28) qui agissent simultanément
et qui sont disposés à distance l'un de l'autre est utilisé pour les opérations d'usinage
individuelles, la distance étant réglée différemment pour les opérations d'usinage
individuelles.