EP4273405B1 - Vacuum pump with a holweck pumping stage with a varying holweck geometry - Google Patents
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- EP4273405B1 EP4273405B1 EP23198541.7A EP23198541A EP4273405B1 EP 4273405 B1 EP4273405 B1 EP 4273405B1 EP 23198541 A EP23198541 A EP 23198541A EP 4273405 B1 EP4273405 B1 EP 4273405B1
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Definitions
- the present invention relates to a vacuum pump, also referred to here only as a pump, in particular a turbomolecular vacuum pump, according to the preamble of claim 1 with an internal Holweck pumping stage.
- a generic vacuum pump is essentially based on the type of EP 2 933 497 A2
- a vacuum pump of essentially the same type is also known from the EP 4 212 730 A1 , although the inner or internal stator sleeve is not formed in several parts. Further prior art can also be found in the publications EP 2 594 803 A1 and WO 2011 / 070 856 A1 .
- Vacuum pumps are used in various fields of technology. Depending on the requirements, vacuum pumps can have one or more pumping stages. Holweck pumping stages generally belong to the class of molecular vacuum pumps and generate a molecular flow by rotating a Holweck rotor relative to a stationary Holweck stator. In principle, a vacuum pump can comprise one or more Holweck pumping stages, with several Holweck pumping stages being able to be operated both in series and in parallel. Holweck pumping stages are typically used in turbomolecular vacuum pumps, where they are arranged downstream of one or more turbomolecular pumping stages in the direction of flow.
- a Holweck pump usually comprises a Holweck rotor and a Holweck stator, the Holweck rotor having a rotor shaft to which One or more Holweck rotor sleeves are provided concentrically in a, for example, disc-shaped Holweck hub.
- the Holweck hub and the Holweck rotor sleeve can be integral or one-piece; alternatively, the Holweck hub and the Holweck rotor sleeve can initially be separately manufactured parts that are subsequently joined together, for example by welding.
- a Holweck stator sleeve assigned to the respective Holweck rotor sleeves is provided with a single or multi-start Holweck thread and forms a Holweck gap with the respective Holweck rotor sleeve.
- the gas molecules to be conveyed are conveyed by the rotating movement of the Holweck rotor relative to the Holweck stator along the threads from an inlet to an outlet of the respective Holweck pump stage.
- a thread comprises a spiral-shaped Holweck channel in the form of a thread groove, delimited by the walls of a web, in which the gas molecules are conveyed when the rotor sleeve rotates relative to the stator sleeve.
- Holweck pumping stages are arranged concentrically to one another and nested within one another, so that the pumping direction of radially immediately successive Holweck pumping stages is opposite to one another.
- the radially outer rotor sleeve can, in turn, be surrounded by an outer stator sleeve to form, together with the outer rotor sleeve, another Holweck pumping stage.
- the stator sleeve located radially outside the outer rotor sleeve the stator sleeve located radially inside the outer rotor sleeve is consistently referred to in this context as also referred to as the inner stator sleeve, even if this may not itself surround an inner rotor sleeve.
- the respective cylinder outer surface 40 can have a certain radial oversize relative to the respective cylinder inner surface 38 in order to be able to connect the sleeve sections 18, 20 to one another by means of a press-fit connection effective along the two cylinder surfaces 38, 40.
- it can be provided to form an internal thread on the respective cylinder inner surface 38 and an external thread matching the internal thread on the respective cylinder outer surface 40 in order to be able to screw the sleeve sections 18, 20 together.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hier auch nur als Pumpe bezeichnete Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularvakuumpumpe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer inneren Holweck-Pumpstufe.The present invention relates to a vacuum pump, also referred to here only as a pump, in particular a turbomolecular vacuum pump, according to the preamble of claim 1 with an internal Holweck pumping stage.
Eine gattungsgemäße Vakuumpumpe geht der Art nach im Wesentlichen aus der
Vakuumpumpen werden in verschiedenen Gebieten der Technik eingesetzt. Je nach Anforderung können Vakuumpumpen eine oder mehrere Pumpstufen aufweisen. Allgemein gehören Holweck-Pumpstufen zur Gattung der Molekularvakuumpumpen und erzeugen durch Drehung eines Holweck-Rotors relativ zu einem feststehenden Holweck-Stator eine molekulare Strömung. Grundsätzlich kann eine Vakuumpumpe eine oder mehrere Holweck-Pumpstufen umfassen, wobei mehrere Holweck-Pumpstufen sowohl seriell als auch parallel zueinander betrieben werden können. Typischerweise werden Holweck-Pumpstufen in Turbomolekularvakuumpumpen eingesetzt, wobei sie einer oder mehreren Turbomolekularpumpstufen in Strömungsrichtung nachgeschaltet sind.Vacuum pumps are used in various fields of technology. Depending on the requirements, vacuum pumps can have one or more pumping stages. Holweck pumping stages generally belong to the class of molecular vacuum pumps and generate a molecular flow by rotating a Holweck rotor relative to a stationary Holweck stator. In principle, a vacuum pump can comprise one or more Holweck pumping stages, with several Holweck pumping stages being able to be operated both in series and in parallel. Holweck pumping stages are typically used in turbomolecular vacuum pumps, where they are arranged downstream of one or more turbomolecular pumping stages in the direction of flow.
Eine Holweck-Pumpe umfasst üblicherweise einen Holweck-Rotor und einen Holweck-Stator, wobei der Holweck-Rotor eine Rotorwelle aufweist, an welcher mittels einer zum Beispiel scheibenförmigen Holweck-Nabe eine oder mehrere Holweck-Rotorhülsen konzentrisch vorgesehen sind. Die Holweck-Nabe und die Holweck-Rotorhülse können dabei integral bzw. einstückig ausgebildet sein; alternativ hierzu kann es sich bei der Holweck-Nabe und der Holweck-Rotorhülse um zunächst separat gefertigte Teile handeln, die nachträglich miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen. Eine der jeweiligen Holweck-Rotorhülsen zugeordnete Holweck-Statorhülse ist mit einem ein- oder mehrgängigen Holweck-Gewinde versehen und bildet mit der jeweiligen Holweck-Rotorhülse einen Holweck-Spalt aus. Die zu fördernden Gasmoleküle werden durch die rotierende Bewegung des Holweck-Rotors relativ zu dem Holweck-Stator entlang der Gewindegänge von einem Einlass zu einem Auslass der jeweiligen Holweck-Pumpstufe gefördert. Ein Gewindegang umfasst einen durch die Wände eines Stegs begrenzten spiralförmig umlaufenden Holweck-Kanal in Form einer Gewindenut, in der die Gasmoleküle gefördert werden, wenn sich die Rotorhülse relativ zur Statorhülse dreht.A Holweck pump usually comprises a Holweck rotor and a Holweck stator, the Holweck rotor having a rotor shaft to which One or more Holweck rotor sleeves are provided concentrically in a, for example, disc-shaped Holweck hub. The Holweck hub and the Holweck rotor sleeve can be integral or one-piece; alternatively, the Holweck hub and the Holweck rotor sleeve can initially be separately manufactured parts that are subsequently joined together, for example by welding. A Holweck stator sleeve assigned to the respective Holweck rotor sleeves is provided with a single or multi-start Holweck thread and forms a Holweck gap with the respective Holweck rotor sleeve. The gas molecules to be conveyed are conveyed by the rotating movement of the Holweck rotor relative to the Holweck stator along the threads from an inlet to an outlet of the respective Holweck pump stage. A thread comprises a spiral-shaped Holweck channel in the form of a thread groove, delimited by the walls of a web, in which the gas molecules are conveyed when the rotor sleeve rotates relative to the stator sleeve.
Ferner sind sogenannte "gefaltete" Holweck-Anordnungen bekannt, bei denen mehrere Holweck-Pumpstufen konzentrisch zueinander angeordnet und ineinander geschachtelt sind, so dass die Pumprichtung von radial unmittelbar aufeinander folgenden Holweck-Pumpstufen einander entgegengesetzt ist. Zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Holweck-Pumpstufen - eine radial äußere Holweck-Pumpstufe und eine radial innere Holweck-Pumpstufe - können somit eine gemeinsame, beidseitig mit jeweils einem Holweck-Gewinde versehene Holweck-Statorhülse umfassen, die sich in radialer Richtung zwischen zwei Rotorhülsen befindet. Die radial äußere Rotorhülse kann ihrerseits wiederum von einer äußeren Statorhülse umgeben sein, um zusammen mit der äußeren Rotorhülse eine weitere Holweck-Pumpstufe zu bilden. Im Unterschied zu der radial außerhalb der äußeren Rotorhülse befindlichen Statorhülse wird hier im Kontext jene Statorhülse, welche sich radial innerhalb der äußeren Rotorhülse befindet, konsequenterweise auch als innere Statorhülse bezeichnet, selbst wenn diese unter Umständen ihrerseits keine innere Rotorhülse umgibt.Furthermore, so-called "folded" Holweck arrangements are known, in which several Holweck pumping stages are arranged concentrically to one another and nested within one another, so that the pumping direction of radially immediately successive Holweck pumping stages is opposite to one another. Two Holweck pumping stages following one another in the direction of flow—a radially outer Holweck pumping stage and a radially inner Holweck pumping stage—can thus comprise a common Holweck stator sleeve, each provided with a Holweck thread on both sides, which is located radially between two rotor sleeves. The radially outer rotor sleeve can, in turn, be surrounded by an outer stator sleeve to form, together with the outer rotor sleeve, another Holweck pumping stage. In contrast to the stator sleeve located radially outside the outer rotor sleeve, the stator sleeve located radially inside the outer rotor sleeve is consistently referred to in this context as also referred to as the inner stator sleeve, even if this may not itself surround an inner rotor sleeve.
Grundsätzlich beeinflusst die Holweck-Geometrie und insbesondere die Ausbildung des Holweck-Gewindes die Kenngrößen der jeweiligen Holweck-Pumpstufe wie beispielsweise deren Saug- und/oder Kompressionsvermögen sowie die Leistungsaufnahme des Pumpenmotors. Da sich jedoch üblicherweise die Holweck-Geometrie über die axiale Erstreckung einer Holweck-Statorhülse hinweg nicht ändert, lassen sich die in Rede stehenden Kenngrößen nur in beschränktem Umfang bei der Pumpenauslegung einstellen.In principle, the Holweck geometry, and in particular the design of the Holweck thread, influences the parameters of the respective Holweck pump stage, such as its suction and/or compression capacity, as well as the power consumption of the pump motor. However, since the Holweck geometry typically does not change across the axial extent of a Holweck stator sleeve, these parameters can only be adjusted to a limited extent during pump design.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Vakuumpumpe für einen größeren Gestaltungsspielraum bei der Pumpenauslegung hinsichtlich der Kenngrößen wie beispielsweise dem Saug- und/oder Kompressionsvermögen sowie der Leistungsaufnahme zu sorgen.The invention is therefore based on the object of providing a vacuum pump of this type with greater design flexibility in pump design with regard to parameters such as suction and/or compression capacity and power consumption.
Diese Aufgabe wird mit einer Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a vacuum pump having the features of claim 1.
Die Statorhülse kann sich also aus mehreren im Rahmen der Fertigung separat handhabbaren Hülsenabschnitten zusammensetzen, welche in axialer Richtung hintereinander bzw. unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Die einzelnen Hülsenabschnitte können sich dabei beispielsweise hinsichtlich der Anzahl an Stegen bzw. der durch die Stege gebildete Gewindegänge unterscheiden, wodurch die in Rede stehenden Kenngrößen gezielt beeinflusst werden können.The stator sleeve can therefore be composed of several sleeve sections that can be handled separately during production and are arranged axially one behind the other or directly adjacent to each other. The individual sleeve sections can differ, for example, in the number of webs or the number of threads formed by the webs, allowing the relevant parameters to be specifically influenced.
Konkret umfasst die innere bzw. innenliegende Statorhülse einen ersten Hülsenabschnitt mit einem ersten Ende und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende und zumindest einen zweiten Hülsenabschnitt ebenfalls mit einem ersten Ende und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, wobei das erste Ende des ersten Hülsenabschnitts an dem stationären Gehäuseabschnitt der Vakuumpumpe angebracht ist und somit das feste Ende der Statorhülse bildet. Das erste Ende des zweiten Hülsenabschnitts ist hingegen an dem zweiten Ende des ersten Hülsenabschnitts angebracht. Somit bildet das zweite Ende des zweiten Hülsenabschnitts das freie Ende der Statorhülse, sofern an dem zweiten Ende des zweiten Hülsenabschnitts kein weiterer Hülsenabschnitt angebracht ist.Specifically, the inner or internal stator sleeve comprises a first sleeve portion having a first end and a first end opposite the first end second end and at least one second sleeve section, also having a first end and a second end opposite the first end, wherein the first end of the first sleeve section is attached to the stationary housing section of the vacuum pump and thus forms the fixed end of the stator sleeve. The first end of the second sleeve section, however, is attached to the second end of the first sleeve section. Thus, the second end of the second sleeve section forms the free end of the stator sleeve, provided that no further sleeve section is attached to the second end of the second sleeve section.
Dadurch, dass sich die Statorhülse somit aus mehreren Hülsenabschnitten zusammensetzt, kann sich beispielsweise der erste Hülsenabschnitt durch eine Gewindegeometrie auszeichnen, die sich von der Gewindegeometrie des zweiten Hülsenabschnitts unterscheidet. Es können somit Hülsenabschnitte mit unterschiedlichster Gewindegeometrie vorgehalten werden, die dann je nach Bedarf zu einem Holweck-Stator zusammengesetzt werden können, um so gezielt das Saug- und/oder Kompressionsvermögen der Holweck-Pumpstufe modellieren zu können. Auch ist es möglich, beispielsweise den ersten und/oder den zweiten Hülsenabschnitt durch einen anderen Hülsenabschnitt mit einer anderen Gewindegeometrie zu ersetzen, wodurch sich die Kenngrößen einer bereits bestehenden Vakuumpumpe modifizieren lassen.Because the stator sleeve is composed of multiple sleeve sections, the first sleeve section, for example, can be characterized by a thread geometry that differs from the thread geometry of the second sleeve section. Sleeve sections with a wide variety of thread geometries can thus be kept in stock, which can then be combined to form a Holweck stator as required, in order to specifically model the suction and/or compression capacity of the Holweck pump stage. It is also possible, for example, to replace the first and/or second sleeve section with another sleeve section with a different thread geometry, thereby modifying the characteristics of an existing vacuum pump.
Sofern zuvor von unterschiedlichen Gewindegeometrien die Rede ist, so bezieht sich dies auf das Außengewinde sowie ein gegebenenfalls vorhandenes Innengewinde der Statorhülse, das durch mehrere Gewindenuten gebildet ist, die durch an der Statorhülse ausgebildete Stege und durch einen durch die Statorhülse gebildeten Nutgrund begrenzt sind. Das Außengewinde des ersten Hülsenabschnitts kann sich dabei in zumindest einem Gewindeparameter von dem Außengewinde des zweiten Hülsenabschnitts unterscheiden, wobei der zumindest eine Gewindeparameter aus der Gruppe von Gewindeparametern ausgewählt ist, die aus der Anzahl der Stege, der Gewindesteigung, der Breite der Gewindenuten, der Breite der Stege und der Höhe der Stege über dem Nutgrund besteht.If different thread geometries are mentioned above, this refers to the external thread and any internal thread of the stator sleeve, which is formed by several thread grooves that are delimited by webs formed on the stator sleeve and by a groove base formed by the stator sleeve. The external thread of the first sleeve section can differ from the external thread of the second sleeve section in at least one thread parameter, wherein the at least one thread parameter is selected from the group of thread parameters that are Number of lands, thread pitch, width of thread grooves, width of lands and height of lands above the groove base.
Um die einzelnen Hülsenabschnitte miteinander vertauschen oder durch andere Hülsenabschnitte ersetzen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Ende des ersten Hülsenabschnitts eine erste Stirnkontur aufweist und das erste Ende des zweiten Hülsenabschnitts eine erste Stirnkontur aufweist, die der ersten Stirnkontur des ersten Hülsenabschnitts entspricht. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass das zweite Ende des ersten Hülsenabschnitts eine zweite Stirnkontur aufweist und das zweite Ende des zweiten Hülsenabschnitts kann eine zweite Stirnkontur aufweist, die der zweiten Stirnkontur des ersten Hülsenabschnitts entspricht. Anders ausgedrückt können die ersten Stirnkonturen jeweils im Wesentlichen identisch geformt sein und auch die zweiten Stirnkonturen können jeweils im Wesentlichen identisch geformt sein. Wenn daher der erste Hülsenabschnitt mit seinem ersten Ende an dem stationären Gehäuseabschnitt angebracht ist, so kann aufgrund der Tatsache, dass die erste Stirnkontur des zweiten Hülsenabschnitts der ersten Stirnkontur des ersten Hülsenabschnitts entspricht, bei Bedarf auch der zweite Hülsenabschnitt mit seiner ersten Stirnkontur an dem stationären Gehäuseabschnitt angebracht werden.In order to be able to interchange the individual sleeve sections or replace them with other sleeve sections, the invention provides that the first end of the first sleeve section has a first end contour and the first end of the second sleeve section has a first end contour that corresponds to the first end contour of the first sleeve section. Additionally or alternatively, the second end of the first sleeve section has a second end contour and the second end of the second sleeve section can have a second end contour that corresponds to the second end contour of the first sleeve section. In other words, the first end contours can each be shaped essentially identically and the second end contours can also each be shaped essentially identically. Therefore, if the first end of the first sleeve section is attached to the stationary housing section, the second sleeve section can also be attached to the stationary housing section with its first end contour if necessary due to the fact that the first end contour of the second sleeve section corresponds to the first end contour of the first sleeve section.
Um die Austauschbarkeit der einzelnen Hülsenabschnitte untereinander weiter zu fördern, kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform ferner vorgesehen sein, dass das erste Ende des ersten Hülsenabschnitts eine erste Stirnkontur aufweist und das zweite Ende des zweiten Hülsenabschnitts eine zweite Stirnkontur aufweist, die komplementär zu der ersten Stirnkontur des ersten Hülsenabschnitts ausgebildet ist. Gleichermaßen kann das erste Ende des zweiten Hülsenabschnitts eine erste Stirnkontur aufweisen und das zweite Ende des ersten Hülsenabschnitts kann eine zweite Stirnkontur aufweisen, die komplementär zu der ersten Stirnkontur des zweiten Hülsenabschnitts ausgebildet ist. Die jeweilige erste Stirnkontur des einen Hülsenabschnitts passt somit mit der jeweiligen zweiten Stirnkontur des anderen Hülsenabschnitts zusammen, so dass die beiden Hülsenabschnitte zu einer einheitlichen Statorhülse zusammengesetzt werden können.In order to further promote the interchangeability of the individual sleeve sections, it can be provided according to a further embodiment that the first end of the first sleeve section has a first end contour and the second end of the second sleeve section has a second end contour, which is complementary to the first end contour of the first sleeve section. Likewise, the first end of the second sleeve section can have a first end contour and the second end of the first sleeve section can have a second end contour, which is complementary to the first end contour of the second sleeve section. The respective first end contour of one sleeve section thus fits with the respective second Front contour of the other sleeve section so that the two sleeve sections can be assembled to form a uniform stator sleeve.
Da die erste Stirnkontur des ersten Hülsenabschnitts komplementär zu der zweiten Stirnkontur des zweiten Hülsenabschnitts ausgebildet ist, kann somit im Falle, dass anstelle des ersten Hülsenabschnitts der zweite Hülsenabschnitt mit seiner ersten Stirnkontur in der zuvor beschriebenen Art und Weise an dem stationären Gehäuseabschnitt angebracht wird, der erste Hülsenabschnitt mit seiner ersten Stirnkontur an der zweiten Stirnkontur des zweiten Hülsenabschnitts angebracht werden. Obwohl im Ausgangszustand der Vakuumpumpe also der erste Hülsenabschnitt an dem stationären Gehäuseabschnitt der Vakuumpumpe angebracht ist und der zweite Hülsenabschnitt am zweiten Ende des ersten Hülsenabschnitts angebracht ist, können somit also die beiden Hülsenabschnitte derart vertauscht werden, dass der zweite Hülsenabschnitt mit seiner ersten Stirnkontur an dem stationären Gehäuseabschnitt angebracht ist und der erste Hülsenabschnitt mit seiner ersten Stirnkontur an der zweiten Stirnkontur des zweiten Hülsenabschnitts angebracht ist.Since the first end contour of the first sleeve section is complementary to the second end contour of the second sleeve section, if the second sleeve section is attached to the stationary housing section with its first end contour in the manner described above instead of the first sleeve section, the first sleeve section can be attached with its first end contour to the second end contour of the second sleeve section. Although in the initial state of the vacuum pump the first sleeve section is attached to the stationary housing section of the vacuum pump and the second sleeve section is attached to the second end of the first sleeve section, the two sleeve sections can thus be swapped such that the second sleeve section is attached to the stationary housing section with its first end contour and the first sleeve section is attached to the second end contour of the second sleeve section with its first end contour.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die jeweilige erste Stirnkontur eine erste kreisringförmige Stirnfläche und eine zweite kreisringförmige Stirnfläche aufweist, die gegenüber der ersten kreisringförmigen Stirnfläche in axialer Richtung zurückversetzt ist. Gleichermaßen kann die jeweilige zweite Stirnkontur eine erste kreisringförmige Stirnfläche und eine zweite kreisringförmige Stirnfläche aufweisen, die gegenüber der ersten kreisringförmigen Stirnfläche in axialer Richtung zurückversetzt ist. Die kreisringförmigen ersten und zweiten Stirnflächen sind dabei koaxial zueinander angeordnet und bilden somit jeweils eine gestufte Stirnkontur aus.According to a further embodiment, it can be provided that the respective first end contour has a first annular end face and a second annular end face, which is set back in the axial direction relative to the first annular end face. Likewise, the respective second end contour can have a first annular end face and a second annular end face, which is set back in the axial direction relative to the first annular end face. The annular first and second end faces are arranged coaxially to one another and thus each form a stepped end contour.
Im Falle, dass die erste kreisringförmige Stirnfläche an der ersten Stirnkontur die zweite kreisringförmige Stirnfläche umgibt, umgibt aufgrund der Tatsache, dass die erste Stirnkontur komplementär zu der zweiten Stirnkontur ausgebildet ist, an der zweiten Stirnkontur die zweite Stirnfläche die erste Stirnfläche. Dies bedeutet gleichermaßen, dass der Abstand zwischen der ersten Stirnfläche der ersten Stirnkontur und der zweiten Stirnfläche der zweiten Stirnkontur dem Abstand zwischen der zweiten Stirnfläche der ersten Stirnkontur und der ersten Stirnfläche der zweiten Stirnkontur entspricht.In the event that the first annular end face surrounds the second annular end face at the first end contour, due to the fact that The first end contour is complementary to the second end contour, and the second end face is the first end face at the second end contour. This also means that the distance between the first end face of the first end contour and the second end face of the second end contour corresponds to the distance between the second end face of the first end contour and the first end face of the second end contour.
Wie bereits zuvor erläutert wurde, kann die jeweils zweite Stirnfläche gegenüber der ersten Stirnfläche der jeweiligen Stirnkontur in axialer Richtung zurückversetzt sein. Da sich jedoch an der ersten Stirnkontur die erste Stirnfläche die zweite Stirnfläche umgibt, wohingegen an der zweiten Stirnkontur die zweite Stirnfläche die erste Stirnfläche umgibt, bedeutet dies, dass die erste Stirnfläche der ersten Stirnkontur mit der zweiten Stirnfläche der ersten Stirnkontur über eine Zylinderinnenoberfläche verbunden ist und dass die erste Stirnfläche der zweiten Stirnkontur mit der zweiten Stirnfläche der zweiten Stirnkontur über eine Zylinderaußenoberfläche verbunden ist.As already explained above, the respective second end face can be set back in the axial direction relative to the first end face of the respective end contour. However, since the first end face surrounds the second end face at the first end contour, whereas the second end face surrounds the first end face at the second end contour, this means that the first end face of the first end contour is connected to the second end face of the first end contour via an inner cylinder surface, and that the first end face of the second end contour is connected to the second end face of the second end contour via an outer cylinder surface.
Zwar können aufgrund der komplementären Gestalt der jeweiligen Stirnkonturen die einzelnen Hülsenabschnitte in der zuvor beschriebenen Art und Weise passgenau miteinander verbunden werden, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es jedoch ebenfalls vorgesehen sein, dass die Zylinderaußenoberfläche der zweiten Stirnkontur einen geringfügig größeren Durchmesser aufweist als die Zylinderaußenoberfläche der ersten Stirnkontur. Die beiden Hülsen können somit über eine Presspassung entlang der Zylinderaußenoberfläche der zweiten Stirnkontur und der Zylinderinnenoberfläche der ersten Stirnkontur miteinander verbunden werden.Although the complementary shape of the respective end contours allows the individual sleeve sections to be precisely connected to one another in the manner described above, according to a preferred embodiment, the outer cylinder surface of the second end contour can also have a slightly larger diameter than the outer cylinder surface of the first end contour. The two sleeves can thus be connected to one another via a press fit along the outer cylinder surface of the second end contour and the inner cylinder surface of the first end contour.
Alternativ hierzu wäre es gleichermaßen möglich, entlang der in Rede stehenden Zylinderinnenoberfläche ein Innengewinde und entlang der in Rede stehenden Zylinderaußenoberfläche ein Außengewinde vorzusehen, das mit dem erwähnten Innengewinde zusammenpasst, um so die einzelnen Hülsenabschnitte miteinander verschrauben zu können.Alternatively, it would be equally possible to provide an internal thread along the cylinder inner surface in question and an external thread along the cylinder outer surface in question, which corresponds to the mentioned Internal thread fits together so that the individual sleeve sections can be screwed together.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Turbomolekularpumpe,
- Fig. 2
- eine Ansicht der Unterseite der Turbomolekularpumpe von
Fig. 1 , - Fig. 3
- einen Querschnitt der Turbomolekularpumpe längs der in
Fig. 2 gezeigten Schnittlinie A-A, - Fig. 4
- eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in
Fig. 2 gezeigten Schnittlinie B-B, - Fig. 5
- eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in
Fig. 2 gezeigten Schnittlinie C-C, und - Fig. 6
- eine schematische Querschnittdarstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausbildung der inneren Holweck-Statorhülse.
- Fig. 1
- a perspective view of a turbomolecular pump,
- Fig. 2
- a view of the underside of the turbomolecular pump from
Fig. 1 , - Fig. 3
- a cross-section of the turbomolecular pump along the
Fig. 2 shown section line AA, - Fig. 4
- a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the
Fig. 2 shown section line BB, - Fig. 5
- a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the
Fig. 2 shown section line CC, and - Fig. 6
- a schematic cross-sectional view to explain the inventive design of the inner Holweck stator sleeve.
Die in
Der Einlassflansch 113 bildet bei der Ausrichtung der Vakuumpumpe gemäß
Es existieren auch Turbomolekularpumpen, die kein derartiges angebrachtes Elektronikgehäuse aufweisen, sondern an eine externe Antriebselektronik angeschlossen werden.There are also turbomolecular pumps that do not have such an attached electronics housing, but are connected to external drive electronics.
Am Gehäuse 119 der Turbomolekularpumpe 111 ist ein Fluteinlass 133, insbesondere in Form eines Flutventils, vorgesehen, über den die Vakuumpumpe 111 geflutet werden kann. Im Bereich des Unterteils 121 ist ferner noch ein Sperrgasanschluss 135, der auch als Spülgasanschluss bezeichnet wird, angeordnet, über welchen Spülgas zum Schutz des Elektromotors 125 (siehe z.B.
Die untere Seite 141 der Vakuumpumpe kann als Standfläche dienen, sodass die Vakuumpumpe 111 auf der Unterseite 141 stehend betrieben werden kann. Die Vakuumpumpe 111 kann aber auch über den Einlassflansch 113 an einem Rezipienten befestigt werden und somit gewissermaßen hängend betrieben werden. Außerdem kann die Vakuumpumpe 111 so gestaltet sein, dass sie auch in Betrieb genommen werden kann, wenn sie auf andere Weise ausgerichtet ist als in
Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, können nicht stehend betrieben werden.Other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), which are particularly larger than the pump shown here, cannot be operated in an upright position.
An der Unterseite 141, die in
An der Unterseite 141 sind außerdem Befestigungsbohrungen 147 angeordnet, über welche die Pumpe 111 beispielsweise an einer Auflagefläche befestigt werden kann. Dies ist bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, nicht möglich.Mounting
In den
Wie die Schnittdarstellungen der
In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse 151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.A
Die Turbomolekularpumpe 111 umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren an der Rotorwelle 153 befestigten radialen Rotorscheiben 155 und zwischen den Rotorscheiben 155 angeordneten und in dem Gehäuse 119 festgelegten Statorscheiben 157. Dabei bilden eine Rotorscheibe 155 und eine benachbarte Statorscheibe 157 jeweils eine turbomolekulare Pumpstufe. Die Statorscheiben 157 sind durch Abstandsringe 159 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten.The
Die Vakuumpumpe umfasst außerdem in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Es existieren andere Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die keine Holweck-Pumpstufen aufweisen.The vacuum pump also includes Holweck pump stages arranged radially one inside the other and connected in series for pumping efficiency. Other turbomolecular vacuum pumps (not shown) exist that do not have Holweck pump stages.
Der Rotor der Holweck-Pumpstufen umfasst eine an der Rotorwelle 153 angeordnete Rotornabe 161 und zwei an der Rotornabe 161 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 163, 165, die koaxial zur Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 167, 169 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung gesehen ineinander geschachtelt sind.The rotor of the Holweck pump stages comprises a
Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind durch die Mantelflächen, also durch die radialen Innen- und/oder Außenflächen, der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 und der Holweck-Statorhülsen 167, 169 gebildet. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Statorhülse 167 liegt der radialen Außenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 171 gegenüber und bildet mit dieser die der Turbomolekularpumpen nachfolgende erste Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 steht der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 173 gegenüber und bildet mit dieser eine zweite Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 liegt der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Rotorhülse 165 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 175 gegenüber und bildet mit dieser die dritte Holweck-Pumpstufe.The pumping surfaces of the Holweck pump stages are formed by the shell surfaces, i.e. the radial inner and/or outer surfaces, of the
Am unteren Ende der Holweck-Rotorhülse 163 kann ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der radial außenliegende Holweck-Spalt 171 mit dem mittleren Holweck-Spalt 173 verbunden ist. Außerdem kann am oberen Ende der inneren Holweck-Statorhülse 169 ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der mittlere Holweck-Spalt 173 mit dem radial innenliegenden Holweck-Spalt 175 verbunden ist. Dadurch werden die ineinander geschachtelten Holweck-Pumpstufen in Serie miteinander geschaltet. Am unteren Ende der radial innenliegenden Holweck-Rotorhülse 165 kann ferner ein Verbindungskanal 179 zum Auslass 117 vorgesehen sein.At the lower end of the
Die vorstehend genannten pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Statorhülsen 167, 169 weisen jeweils mehrere spiralförmig um die Rotationsachse 151 herum in axialer Richtung verlaufende Holweck-Nuten auf, während die gegenüberliegenden Mantelflächen der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 glatt ausgebildet sind und das Gas zum Betrieb der Vakuumpumpe 111 in den Holweck-Nuten vorantreiben.The above-mentioned pump-active surfaces of the
Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 153 sind ein Wälzlager 181 im Bereich des Pumpenauslasses 117 und ein Permanentmagnetlager 183 im Bereich des Pumpeneinlasses 115 vorgesehen.For the rotatable mounting of the
Im Bereich des Wälzlagers 181 ist an der Rotorwelle 153 eine konische Spritzmutter 185 mit einem zu dem Wälzlager 181 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen. Die Spritzmutter 185 steht mit mindestens einem Abstreifer eines Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt. Bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) kann anstelle einer Spritzmutter eine Spritzschraube vorgesehen sein. Da somit unterschiedliche Ausführungen möglich sind, wird in diesem Zusammenhang auch der Begriff "Spritzspitze" verwendet.In the area of the rolling
Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben 187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel, getränkt sind.The operating fluid reservoir comprises several stacked
Im Betrieb der Vakuumpumpe 111 wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 185 übertragen und in Folge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 185 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 185 zu dem Wälzlager 181 hin gefördert, wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt. Das Wälzlager 181 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen Einsatz 189 und den Lagerdeckel 145 in der Vakuumpumpe eingefasst.During operation of the
Das Permanentmagnetlager 183 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 191 und eine statorseitige Lagerhälfte 193, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander gestapelten permanentmagnetischen Ringen 195, 197 umfassen. Die Ringmagnete 195, 197 liegen einander unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 199 gegenüber, wobei die rotorseitigen Ringmagnete 195 radial außen und die statorseitigen Ringmagnete 197 radial innen angeordnet sind. Das in dem Lagerspalt 199 vorhandene magnetische Feld ruft magnetische Abstoßungskräfte zwischen den Ringmagneten 195, 197 hervor, welche eine radiale Lagerung der Rotorwelle 153 bewirken. Die rotorseitigen Ringmagnete 195 sind von einem Trägerabschnitt 201 der Rotorwelle 153 getragen, welcher die Ringmagnete 195 radial außenseitig umgibt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind von einem statorseitigen Trägerabschnitt 203 getragen, welcher sich durch die Ringmagnete 197 hindurch erstreckt und an radialen Streben 205 des Gehäuses 119 aufgehängt ist. Parallel zu der Rotationsachse 151 sind die rotorseitigen Ringmagnete 195 durch ein mit dem Trägerabschnitt 201 gekoppeltes Deckelelement 207 festgelegt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind parallel zu der Rotationsachse 151 in der einen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 209 sowie einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 211 festgelegt. Zwischen dem Befestigungsring 211 und den Ringmagneten 197 kann außerdem eine Tellerfeder 213 vorgesehen sein.The
Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager 215 vorgesehen, welches im normalen Betrieb der Vakuumpumpe 111 ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors 149 relativ zu dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor 149 zu bilden, damit eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert wird. Das Fanglager 215 ist als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet und bildet mit dem Rotor 149 und/oder dem Stator einen radialen Spalt, welcher bewirkt, dass das Fanglager 215 im normalen Pumpbetrieb außer Eingriff ist. Die radiale Auslenkung, bei der das Fanglager 215 in Eingriff gelangt, ist groß genug bemessen, sodass das Fanglager 215 im normalen Betrieb der Vakuumpumpe nicht in Eingriff gelangt, und gleichzeitig klein genug, sodass eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen unter allen Umständen verhindert wird.Within the magnetic bearing, an emergency or backup bearing 215 is provided, which runs idle without contact during normal operation of the
Die Vakuumpumpe 111 umfasst den Elektromotor 125 zum drehenden Antreiben des Rotors 149. Der Anker des Elektromotors 125 ist durch den Rotor 149 gebildet, dessen Rotorwelle 153 sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckt. Auf den sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt der Rotorwelle 153 kann radial außenseitig oder eingebettet eine Permanentmagnetanordnung angeordnet sein. Zwischen dem Motorstator 217 und dem sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt des Rotors 149 ist ein Zwischenraum 219 angeordnet, welcher einen radialen Motorspalt umfasst, über den sich der Motorstator 217 und die Permanentmagnetanordnung zur Übertragung des Antriebsmoments magnetisch beeinflussen können.The
Der Motorstator 217 ist in dem Gehäuse innerhalb des für den Elektromotor 125 vorgesehenen Motorraums 137 festgelegt. Über den Sperrgasanschluss 135 kann ein Sperrgas, das auch als Spülgas bezeichnet wird, und bei dem es sich beispielsweise um Luft oder um Stickstoff handeln kann, in den Motorraum 137 gelangen. Über das Sperrgas kann der Elektromotor 125 vor Prozessgas, z.B. vor korrosiv wirkenden Anteilen des Prozessgases, geschützt werden. Der Motorraum 137 kann auch über den Pumpenauslass 117 evakuiert werden, d.h. im Motorraum 137 herrscht zumindest annäherungsweise der von der am Pumpenauslass 117 angeschlossenen Vorvakuumpumpe bewirkte Vakuumdruck.The
Zwischen der Rotornabe 161 und einer den Motorraum 137 begrenzenden Wandung 221 kann außerdem eine sog. und an sich bekannte Labyrinthdichtung 223 vorgesehen sein, insbesondere um eine bessere Abdichtung des Motorraums 217 gegenüber den radial außerhalb liegenden Holweck-Pumpstufen zu erreichen.Furthermore, a so-called
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die
Bei der in der
Wie der Darstellung der
Der erste Hülsenabschnitt 18 weist ein erstes Ende 22 und ein dem ersten Ende 22 gegenüberliegendes zweites Ende 24 auf. In entsprechender Weise weist der zweite Hülsenabschnitt 20 ein erstes Ende 26 und ein dem ersten Ende 26 gegenüberliegendes zweites Ende 28 auf. Bei dem ersten Ende 22 des ersten Hülsenabschnitts 18 handelt es sich dabei um jenes Ende des ersten Hülsenabschnitts 18, das an dem stationären Gehäuseabschnitt 12 angebracht ist und das somit dem festen Ende 14 der Statorhülse 10 entspricht. Demgegenüber handelt es sich bei dem ersten Ende 26 des zweiten Hülsenabschnitts 20 um jenes Ende des zweiten Hülsenabschnitts 20, über das der zweite Hülsenabschnitt 20 an dem zweiten Ende 24 des ersten Hülsenabschnitts 20 angebracht ist. Dementsprechend bildet das zweite Ende 28 des zweiten Hülsenabschnitts 20 das freie Ende 16 der Statorhülse 10, sofern sich an dem zweiten Hülsenabschnitt 20 kein weiterer Hülsenabschnitt in axialer Richtung anschließt.The
Wie der
Um den zweiten Hülsenabschnitt 20 an dem ersten Hülsenabschnitt 18 anbringen zu können, ist die erste Stirnkontur 30 des zweiten Hülsenabschnitts 20 im Wesentlichen komplementär zu der zweiten Stirnkontur 32 des ersten Hülsenabschnitts 18 ausgebildet. Das erste Ende 26 des zweiten Hülsenabschnitts 20 passt somit im Wesentlichen formschlüssig mit dem zweiten Ende 24 des ersten Hülsenabschnitts 18 zusammen.In order to be able to attach the
Um die Anordnung der beiden Hülsenabschnitte 18, 20 bei Bedarf vertauschen zu können, ist ferner die erste Stirnkontur 30 des ersten Hülsenabschnitts 18 im Wesentlichen komplementär zu der zweiten Stirnkontur 32 des zweiten Hülsenabschnitts 20 ausgebildet. Der zweite Hülsenabschnitt 20 kann somit über seine erste Stirnkontur 30 an dem stationären Gehäuseabschnitt 12 angebracht werden, wohingegen der erste Hülsenabschnitt 18 mit seiner ersten Stirnkontur 30 dann an der zweiten Stirnkontur 32 des zweiten Hülsenabschnitts 20 angebracht werden kann.In order to be able to interchange the arrangement of the two
Wie bereits erwähnt, sind die beiden Stirnkonturen 30, 32 gestuft ausgebildet und weisen jeweils eine erste kreisringförmige Stirnfläche 34 und eine zweite kreisringförmige Stirnfläche 36 auf, welche gegenüber der ersten kreisringförmigen Stirnfläche 34 in axialer Richtung zurückversetzt ist. Bei der zweiten kreisringförmigen Stirnfläche 36 handelt es sich dabei um jene Stirnfläche der jeweiligen Stirnkontur 30, 32, welche gegenüber der ersten Stirnfläche 36 in axialer Richtung zurückversetzt ist. Allerdings umgibt an der ersten Stirnkontur 30 die erste kreisringförmige Stirnfläche 34 die zweite kreisringförmige Stirnfläche 36, wohingegen von der zweiten Stirnkontur 32 die zweite kreisringförmige Stirnfläche 36 die erste kreisringförmige Stirnfläche umgibt.As already mentioned, the two
Aufgrund der Tatsache, dass die radiale Lage der beiden Stirnflächen 34, 36 an den einander gegenüberliegenden Enden des jeweiligen Hülsenabschnitts 18, 20 jeweils vertauscht ist, ist der Abstand an dem jeweiligen Hülsenabschnitt 18, 20 zwischen der ersten Stirnfläche 34 der ersten Stirnkontur 30 und der zweiten Stirnfläche 36 der zweiten Stirnkontur 32 jeweils gleich groß wie der Abstand zwischen der zweiten Stirnfläche 36 der ersten Stirnkontur 30 und der ersten Stirnfläche 34 der zweiten Stirnkontur 32.Due to the fact that the radial position of the two end faces 34, 36 at the opposite ends of the
Aufgrund der zuvor erläuterten gestuften Ausbildung der jeweiligen Stirnkonturen 30, 32 erstreckt sich folglich zwischen der ersten Stirnfläche 34 der ersten Stirnkontur 30 und der zweiten Stirnfläche 36 der ersten Stirnkontur 30 eine Zylinderinnenoberfläche 38, wohingegen sich zwischen der ersten Stirnfläche 34 der zweiten Stirnkontur 32 und der zweiten Stirnfläche 36 der zweiten Stirnkontur 32 eine Zylinderaußenoberfläche 40 erstreckt.Due to the previously explained stepped design of the
Hierbei kann die jeweilige Zylinderaußenoberfläche 40 gegenüber der jeweiligen Zylinderinnenoberfläche 38 in radialer Richtung ein gewisses Übermaß aufweisen, um so die Hülsenabschnitte 18, 20 mittels einer entlang der beiden Zylinderoberflächen 38, 40 wirksamen Presspassverbindung miteinander verbinden zu können. Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, an der jeweiligen Zylinderinnenoberfläche 38 ein Innengewinde und an der jeweiligen Zylinderaußenoberfläche 40 ein zu dem Innengewinde passendes Außengewinde auszubilden, um so die Hülsenabschnitte 18, 20 miteinander verschrauben zu können.In this case, the respective cylinder
Aufgrund der hinsichtlich der jeweiligen Stirnkonturen 30, 32 identischen bzw. komplementären Ausbildung der Hülsenabschnitte 18, 20 können diese bei Bedarf miteinander vertauscht oder durch entsprechend ausgebildete Hülsenabschnitte mit einer gegebenenfalls anderen Holweck-Gewindegeometrie ausgetauscht werden, wodurch für einen größeren Gestaltungsspielraum bei der Pumpenauslegung hinsichtlich der Kenngrößen wie beispielsweise dem Saug- und/oder Kompressionsvermögen sowie der Leistungsaufnahme gesorgt wird.Due to the identical or complementary design of the
- 1010
- StatorhülseStator sleeve
- 1212
- stationärer Gehäuseabschnittstationary housing section
- 1414
- festes Endefixed end
- 1616
- freies Endefree end
- 1818
- erster Hülsenabschnittfirst sleeve section
- 2020
- zweiter Hülsenabschnittsecond sleeve section
- 2222
- erstes Ende von 18first end of 18
- 2424
- zweites Ende von 18second end of 18
- 2626
- erstes Ende von 20first end of 20
- 2828
- zweites Ende von 20second end of 20
- 3030
- erste Stirnkonturfirst forehead contour
- 3232
- zweite Stirnkontursecond forehead contour
- 3434
- erste Stirnfläche (kreisförmig)first end face (circular)
- 3636
- zweite Stirnfläche (kreisförmig)second end face (circular)
- 3838
- ZylinderinnenoberflächeCylinder inner surface
- 4040
- ZylinderaußenoberflächeCylinder outer surface
- 111111
- TurbomolekularpumpeTurbomolecular pump
- 113113
- EinlassflanschInlet flange
- 115115
- PumpeneinlassPump inlet
- 117117
- PumpenauslassPump outlet
- 119119
- GehäuseHousing
- 121121
- Unterteillower part
- 123123
- ElektronikgehäuseElectronics housing
- 125125
- Elektromotorelectric motor
- 127127
- ZubehöranschlussAccessory connection
- 129129
- DatenschnittstelleData interface
- 131131
- StromversorgungsanschlussPower supply connection
- 133133
- FluteinlassFlood inlet
- 135135
- SperrgasanschlussSealing gas connection
- 137137
- Motorraumengine compartment
- 139139
- KühlmittelanschlussCoolant connection
- 141141
- Unterseitebottom
- 143143
- Schraubescrew
- 145145
- Lagerdeckelbearing cap
- 147147
- BefestigungsbohrungMounting hole
- 148148
- Kühlmittelleitungcoolant line
- 149149
- Rotorrotor
- 151151
- Rotationsachseaxis of rotation
- 153153
- Rotorwellerotor shaft
- 155155
- Rotorscheiberotor disc
- 157157
- StatorscheibeStator disc
- 159159
- Abstandsringspacer ring
- 161161
- Rotornaberotor hub
- 163163
- Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
- 165165
- Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
- 167167
- Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
- 169169
- Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
- 171171
- Holweck-SpaltHolweck Gap
- 173173
- Holweck-SpaltHolweck Gap
- 175175
- Holweck-SpaltHolweck Gap
- 179179
- Verbindungskanalconnecting channel
- 181181
- WälzlagerRolling bearings
- 183183
- PermanentmagnetlagerPermanent magnet bearings
- 185185
- SpritzmutterInjection nut
- 187187
- Scheibedisc
- 189189
- EinsatzMission
- 191191
- rotorseitige Lagerhälfterotor-side bearing half
- 193193
- statorseitige Lagerhälftestator-side bearing half
- 195195
- RingmagnetRing magnet
- 197197
- RingmagnetRing magnet
- 199199
- LagerspaltBearing gap
- 201201
- TrägerabschnittCarrier section
- 203203
- TrägerabschnittCarrier section
- 205205
- radiale Streberadial strut
- 207207
- DeckelelementCover element
- 209209
- StützringSupport ring
- 211211
- BefestigungsringMounting ring
- 213213
- TellerfederDisc spring
- 215215
- Not- bzw. FanglagerEmergency or refugee camp
- 217217
- MotorstatorMotor stator
- 219219
- Zwischenraumspace
- 221221
- Wandungwall
- 223223
- LabyrinthdichtungLabyrinth seal
Claims (6)
- A vacuum pump (111), in particular a turbomolecular vacuum pump (111), comprising at least one Holweck pump stage which comprises a Holweck stator and a Holweck rotor;wherein the Holweck stator comprises a stator sleeve (10, 169) which is formed in multiple parts and which has a fixed end (14) attached to a stationary housing section (12) of the vacuum pump (111) and a free end (16) disposed opposite the fixed end (14) in the axial direction;wherein the Holweck rotor comprises a rotor sleeve (163) which surrounds the stator sleeve (10, 169) while forming a Holweck gap (173),characterized in thatthe stator sleeve (10, 169) comprises a first sleeve section (18), which has a first end (22) and a second end (24) disposed opposite the first end (22), and at least a second sleeve section (20), which has a first end (26) and a second end (28) disposed opposite the first end (26), wherein the first end (22) of the first sleeve section (18) is attached to the stationary housing section (12) and the first end (26) of the second sleeve section (20) is attached to the second end (24) of the first sleeve section (18); and further characterized in thatthe first end (22) of the first sleeve section (18) has a first end contour (30) and the first end of the second sleeve section (20) has a first end contour (30) which corresponds to the first end contour (30) of the first sleeve section (18); and/or in thatthe second end (24) of the first sleeve section (18) has a second end contour (32) and the second end (28) of the second sleeve section (20) has a second end contour (32) which corresponds to the second end contour (32) of the first sleeve section (18).
- A vacuum pump (111) according to claim 1,
characterized in thatthe first end (22) of the first sleeve section (18) has a first end contour (30) and the second end of the second sleeve section (20) has a second end contour (32) which is formed in a complementary manner to the first end contour (30) of the first sleeve section (18); and/orthe first end (26) of the second sleeve section (20) has a first end contour (30) and the second end of the first sleeve section (18) has a second end contour (32) which is formed in a complementary manner to the first end contour (30) of the second sleeve section (20). - A vacuum pump (111) according to claim 1 or 2,
characterized in thatthe respective first end contour (30) has a first end face (34) and a second end face (36) which is set back in the axial direction with respect to the first end face (34); and/orthe respective second end contour (32) has a first end face (34) and a second end face (36) which is set back in the axial direction with respect to the first end face (34). - A vacuum pump (111) according to claim 3,
characterized in that
the spacing between the first end face (34) of the first end contour (30) and the second end face (36) of the second end contour (32) corresponds to the spacing between the second end face (36) of the first end contour (30) and the first end face (34) of the second end contour (32). - A vacuum pump (111) according to claim 3 or 4,
characterized in that
the first end face (34) of the first end contour (30) is connected to the second end face (36) of the first end contour (30) via an inner cylinder surface (38) and the first end face (34) of the second end contour (32) is connected to the second end face (36) of the second end contour (32) via an outer cylinder surface (40) which has a larger diameter than the inner cylinder surface (38) of the first end contour (30). - A vacuum pump (111) according to any one of the preceding claims,
characterized in that
an external thread having a plurality of thread grooves is formed at the stator sleeve (10, 169), which thread grooves are bounded by webs formed at the stator sleeve (10, 169) and by a groove base formed by the stator sleeve (10, 169), with the external thread of the first sleeve section (18) differing in at least one thread parameter from the external thread of the second sleeve section (20), with the at least one thread parameter being selected from the group of thread parameters that consists of the number of webs, the thread pitch, the width of the thread grooves, the width of the webs and the height of the webs above the groove base.
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| EP23198541.7A EP4273405B1 (en) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | Vacuum pump with a holweck pumping stage with a varying holweck geometry |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP23198541.7A EP4273405B1 (en) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | Vacuum pump with a holweck pumping stage with a varying holweck geometry |
Publications (3)
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|---|---|
| EP4273405A1 EP4273405A1 (en) | 2023-11-08 |
| EP4273405C0 EP4273405C0 (en) | 2025-07-09 |
| EP4273405B1 true EP4273405B1 (en) | 2025-07-09 |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-09-20 EP EP23198541.7A patent/EP4273405B1/en active Active
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| Publication number | Publication date |
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