[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siegbahnstufe einer Vakuumpumpe, insbesondere
einer Turbomolekularpumpe oder einer Seitenkanalpumpe, mit einem Statororgan und einem
Rotororgan, die jeweils eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen
aufweisen, wobei zumindest die pumpaktive Fläche des Statororgans eine strukturierte
Oberfläche umfasst. Sie betrifft ferner eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe
oder Seitenkanalpumpe, mit wenigstens einer solchen Siegbahnstufe sowie ein Verfahren
zur Herstellung einer derartigen Siegbahnstufe.
[0002] Vakuumpumpen werden in unterschiedlichen technischen Prozessen eingesetzt, um ein
für den jeweiligen Prozess notwendiges Vakuum zu erzeugen. Dabei sind die in solchen
Vakuumpumpen eingesetzten Siegbahnstufen insbesondere als Pumpstufen und/oder zur
Trennung aneinandergrenzender Pumpräume vorgesehen.
[0003] Die bisher bekannten Siegbahnstufen bestehen aus einer planen Rotorscheibe, die einer
mit einer Spiralstruktur versehenen Statorscheibe gegenübersteht. Dabei sind die einander
gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und des Rotororgans bisher
stets als ebene, zur Rotorachse senkrechte Flächen ausgeführt. Zur Erzielung der jeweils
gewünschten vakuumtechnischen Eigenschaften bzw. zur Erzeugung entsprechender Kanalgrößen
der Siegbahnstufe wird die Spiralgeometrie entsprechend variiert. Wird die Spiralgeometrie
durch eine Material entfernende Bearbeitung und insbesondere spanend erzeugt, so ergibt
sich damit der Nachteil, dass eine jeweilige Spiralnut gegebenenfalls mehrfach beispielsweise
mit einem Fräser abgefahren werden muss, um variable Nutquerschnitte zu erzeugen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siegbahnstufe der eingangs genannten
Art anzugeben, die unter Berücksichtigung unterschiedlicher vakuumtechnischer Anforderungen
einfacher und entsprechend kostengünstiger herstellbar ist. Zudem sollen eine entsprechend
kostengünstiger herstellbare Vakuumpumpe sowie ein geeignetes Verfahren zur Herstellung
der Siegbahnstufe der eingangs genannten Art angegeben werden.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Siegbahnstufe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Siegbahnstufe sowie bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
in den Unteransprüchen angegeben.
[0006] Die erfindungsgemäße Siegbahnstufe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zumindest
die pumpaktive Fläche des Statororgans eine strukturierte Oberfläche umfasst und die
einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und des Rotororgans
nicht planar sind.
[0007] Unter einer strukturierten Oberfläche soll vorliegend eine Oberfläche verstanden
werden, die eine pumpaktive Struktur zur Förderung des zu pumpenden Gases umfasst.
Eine solche Oberfläche umfasst insbesondere zumindest eine Vertiefung, die einen Förderkanal
bzw. eine Förderstruktur für das zu pumpende Gas bildet. Der Förderkanal oder die
Förderstruktur kann in Form einer Nut vorgesehen sein. Die Nut kann einen spiralförmigen
Verlauf aufweisen und insbesondere in einer zur Rotationsachse der betreffenden pumpaktiven
Fläche senkrechten Ebene verlaufen. Die Nut kann aber auch in einer schräg zur Rotationsachse
verlaufenden Ebene ausgebildet sein. Ferner kann eine strukturierte Oberfläche zwei
oder mehrere ineinander liegende spiralförmige Nuten umfassen. Denkbar sind auch konzentrisch
angeordnete Nuten, die untereinander durch Kanäle verbunden sind, so dass das zu pumpende
Gas von einer Nut zur nächsten gelangen kann. Der Nutquerschnitt kann beispielsweise
rechteckig, trapezförmig oder dreieckförmig sein. Ferner kann der Nutquerschnitt U-förmig
ausgebildet sein. Die seitlichen Nutwände sind vorzugsweise parallel zur Rotationsachse
der betreffenden pumpaktiven Fläche orientiert. Der Nutboden kann zumindest im Wesentlichen
in einer zur Rotationsachse der betreffenden pumpaktiven Fläche senkrechten Ebene
liegen. Denkbar ist auch, dass die Böden verschiedener, insbesondere spiralförmiger,
Nuten in unterschiedlichen Ebenen liegen. Der Winkel, den eine jeweilige dieser Ebenen
mit der Rotationsachse der betreffenden pumpaktiven Fläche einschliesst, kann auch
von 90° abweichen.
[0008] Unter "planar" soll vorliegend verstanden werden, dass sämtliche Punkte einer pumpaktiven
Oberfläche auf einer einzigen Ebene liegen, wobei Punkte auf Begrenzungsflächen von
gegebenenfalls in der pumpaktiven Oberfläche ausgebildeten Vertiefungen nicht berücksichtigt
werden, d.h. eine planare Fläche nicht dadurch zu einer nicht planaren Fläche wird,
dass in der planaren Fläche Vertiefungen ausgebildet werden.
[0009] Mit einer nicht planaren Ausführung der pumpaktiven Flächen kann sich auch die Nuthöhe
der strukturierten Oberfläche der betreffenden pumpaktiven Fläche ändern, so dass
sich für die Einstellung eines jeweiligen erforderlichen Nutquerschnitts neben der
Nutbreite ein weiterer Freiheitsgrad ergibt. Zur Berücksichtigung der jeweiligen vakuumtechnischen
Anforderungen kann somit anstelle oder zusätzlich zur Nutbreite nunmehr auch die Nuthöhe
einer jeweiligen pumpaktiven Oberflächenstruktur entsprechend variiert werden. Eine
jeweilige pumpaktive Oberflächenstruktur kann also beispielsweise auch mit einer gleichbleibenden
Nutbreite erzeugt werden, was deren Herstellung erheblich vereinfacht.
[0010] Das Statororgan ist vorzugsweise von einem statischen Teil der Vakuumpumpe, zum Beispiel
dem Pumpengehäuse oder einer Trennwand, getragen oder dadurch gebildet. Das Rotororgan
ist vorzugsweise von der Rotorwelle getragen und insbesondere drehfest an der Rotorwelle
angebracht.
[0011] Die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und des Rotororgans
können insbesondere eine zumindest im Wesentlichen zueinander komplementäre Form besitzen.
Dabei kann der zwischen den pumpaktiven Flächen gebildete Spalt beispielsweise die
gleiche Größe aufweisen, alternativ jedoch z.B. auch radial nach außen leicht größer
werden.
[0012] Vorteilhafterweise besitzen die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des
Statororgans und des Rotororgans bezüglich der Rotorachse jeweils eine rotationssymmetrische
Form.
[0013] Zumindest eine der pumpaktiven Flächen kann beispielsweise eine konische Form oder
eine gewölbte Form besitzen.
[0014] Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siegbahnstufe
besitzen die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und
des Rotororgans jeweils eine konische Form. Dabei besitzt zweckmäßigerweise die pumpaktive
Fläche des Rotororgans eine sich zur pumpaktiven Fläche des Statororgans hin verjüngende
konische Form und die pumpaktive Fläche des Statororgans eine sich zur pumpaktiven
Fläche des Rotororgans hin erweiternde konische Form. Grundsätzlich ist jedoch auch
eine umgekehrte Ausgestaltung der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen
denkbar.
[0015] Insbesondere bilden das Statororgan und/oder das Rotororgan mit ihren pumpaktiven
Flächen relativ flache Konusformen, d.h. der Konuswinkel - bezogen auf eine senkrecht
zur Rotorachse verlaufende Ebene - ist vergleichsweise klein. Mögliche Werte für die
Konuswinkel sind nachstehend angegeben.
[0016] Vorzugsweise schliesst dabei die pumpaktive Fläche des Statororgans mit einer Ebene
senkrecht zur Rotorachse einen Winkel α zwischen 1 ° und 20°, bevorzugt zwischen 1
° und 10°, insbesondere zwischen 2° und 7° ein.
[0017] Alternativ oder zusätzlich kann die pumpaktive Fläche des Rotororgans mit einer Ebene
senkrecht zur Rotorachse einen Winkel α' zwischen 1 ° und 20°, bevorzugt 1 ° und 10°,
insbesondere 2° und 7° einnehmen.
[0018] Vorzugsweise sind die Winkel α und α' im Wesentlichen gleich groß. Unter "im Wesentlichen
gleich groß" ist dabei insbesondere eine Abweichung der beiden Winkel α, α' voneinander
von nicht mehr als ungefähr 2°, bevorzugt von nicht mehr als ungefähr 1°, insbesondere
von nicht mehr als ungefähr 0,5°, zu verstehen. Besonders bevorzugt sind die Winkel
α und α' gleich groß.
[0019] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siegbahnstufe
besitzen die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und
des Rotororgans jeweils eine gewölbte Form. Dabei besitzt bevorzugt die pumpaktive
Fläche des Rotororgans eine zur pumpaktiven Fläche des Statororgans hin gewölbte konvexe
Form und die pumpaktive Fläche des Statororgans eine von der pumpaktiven Fläche des
Rotororgans weg gewölbte konkave Form. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte
Ausgestaltung der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen denkbar.
[0020] Vorteilhafterweise besitzt zumindest eine der einander gegenüberliegenden pumpaktiven
Flächen des Statororgans und des Rotororgans eine strukturierte Oberfläche mit einer
Spiralstruktur. Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn zumindest eine der einander
gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und des Rotororgans mit wenigstens
einer Spiralnut insbesondere konstanter Breite versehen ist, wodurch die Herstellung
der pumpaktiven Struktur vereinfacht wird.
[0021] In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen eine Spiralnut begrenzende Seitenwände
parallel zur Rotorachse. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar, bei welchen
nur eine der beiden Nutwände parallel zur Rotorachse verläuft. Ferner kann eine strukturierte
Oberfläche mit zwei oder mehr Spiralnuten versehen sein, wobei nur eine Spiralnut
Seitenwände aufweist, die parallel zur Rotorachse verlaufen.
[0022] Ferner kann der Boden der Spiralnut in einer zur Rotorachse senkrecht verlaufenden
Ebene liegen. Handelt es sich um eine strukturierte Oberfläche mit zwei oder mehr
Spiralnuten, können die Böden der einzelnen Nuten entweder auf einer gemeinsamen Ebene
oder auf verschiedenen Ebenen liegen. Die Ebenen können grundsätzlich auch einen Winkel
abweichend von 90° mit der Rotorachse einschließen.
[0023] Die Anpassung des Nutquerschnitts an die jeweiligen vakuumtechnischen Anforderungen
kann im vorliegenden Fall durch eine entsprechende Variation der Ausgestaltung bzw.
Krümmung der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen erfolgen, was unterschiedliche
Nuthöhen mit sich bringen kann, womit unterschiedliche Nutquerschnitte erzielt werden
können. Infolge der in einer möglichen Ausgestaltung gleichbleibenden Nutbreite kann
eine jeweilige Spirale beispielsweise in einem einzigen Zug gefräst werden.
[0024] Bevorzugt ist die pumpaktive Fläche des Statororgans zumindest im Wesentlichen glatt.
Das Rotororgan ist in diesem Fall mit besonders geringem Aufwand herstellbar, wobei
gleichzeitig eine sich durch eine Strukturierung ergebende nachteilige Schwächung
des Rotororgans vermieden wird. Das Rotororgan ist daher ohne weiteres in der Lage,
den während des Betriebs der Vakuumpumpe auftretenden Fliehkraftbelastungen Stand
zu halten, ohne dass übermäßige Spannungen auftreten, die die Betriebssicherheit der
Vakuumpumpe verringern würden. Ferner wird eine durch das Rotororgan hervorgerufene
Unwucht des Rotors durch eine zumindest im Wesentlichen glatte Ausgestaltung der pumpaktiven
Oberfläche des Rotororgans weitestgehend vermieden.
[0025] Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, bei der es sich insbesondere um eine Turbomolekularpumpe
oder Seitenkanalpumpe handeln kann, zeichnet sich dadurch aus, dass sie zumindest
eine erfindungsgemäße Siegbahnstufe umfasst.
[0026] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Siegbahnstufe einer Vakuumpumpe,
insbesondere eine Turbomolekularpumpe oder einer Seitenkanalpumpe, zeichnet sich entsprechend
dadurch aus, dass ein Statororgan und ein Rotororgan bereitgestellt werden, die jeweils
eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen aufweisen, die pumpaktive
Fläche des Statororgans mit einer strukturierten Oberfläche versehen wird und die
einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans und des Rotororgans
nicht planar ausgestaltet werden.
[0027] Dabei werden die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des Statororgans
und des Rotororgans bevorzugt mit einer zumindest im Wesentlichen zueinander komplementären
Form ausgestaltet.
[0028] Vorteilhafterweise werden die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen des
Statororgans und des Rotororgans jeweils mit einer konischen Form oder jeweils mit
einer gewölbten Form ausgestaltet.
[0029] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer mit einer Spiralstruktur versehenen flachen Statorscheibe
einer herkömmlichen Siegbahnstufe nach dem Stand der Technik,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Siegbahnstufe, und
- Fig. 3
- die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unter besonderer Hervorhebung der Winkel α und α'.
[0030] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mit einer Spiralstruktur 10 versehene
flache Statorscheibe 12 einer herkömmlichen Siegbahnstufe, die überdies aus einer
dieser Statorscheibe gegenüberstehenden (nicht dargestellten) planaren Rotorscheibe
besteht. Die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen der Statorscheibe 12
und der Rotorscheibe der bekannten Siegbahnstufe sind jeweils eben und senkrecht zur
Rotorachse ausgeführt. Soll die Spiralgeometrie beispielsweise spanend erzeugt werden,
so muss eine jeweilige Spiralnut gegebenenfalls mehrfach mit einem Fräser abgefahren
werden, um sich verengende oder aufweitende Nutquerschnitte zu erzielen.
[0031] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Siegbahnstufe 14. Eine solche Siegbahnstufe 14 kann in einer Vakuumpumpe,
insbesondere einer Turbomolekularpumpe oder einer Seitenkanalpumpe, beispielsweise
als Pumpstufe und/oder zur Absperrung zwischen zwei Pumpenräumen vorgesehen sein.
[0032] Die Siegbahnstufe 14 umfasst ein Statororgan 16 und ein Rotororgan 18, die jeweils
eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen 20, 22 aufweisen.
[0033] Das Statororgan 16 kann insbesondere von einem statischen Teil der Vakuumpumpe, zum
Beispiel dem Pumpengehäuse oder einer Trennwand, getragen oder dadurch gebildet sein.
Das Rotororgan 18 kann insbesondere von einer Rotorwelle 24 getragen und insbesondere
drehfest an der Rotorwelle 24 angebracht sein.
[0034] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die pumpaktive Fläche 20 des Statororgans
16 eine strukturierte Oberfläche 30, während die pumpaktive Fläche 22 des Rotororgans
18 glatt ist, wobei unter "glatt" hier relativ zu der Strukturierung der Oberfläche
30 zu verstehen, d.h. insofern die Fläche 22 des Rotororgans 18 nicht strukturiert
ist. Grundsätzlich sind jedoch auch solche Ausführungen denkbar, bei denen zusätzlich
die pumpaktive Fläche 22 des Rotororgans 18 eine solche strukturierte Oberfläche 30
umfasst.
[0035] Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die einander gegenüberliegenden pumpaktiven
Flächen 20, 22 des Statororgans 16 und des Rotororgans 18 nicht planar.
[0036] Dabei besitzen diese einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen 20, 22 des Statororgans
16 und des Rotororgans 18 eine zumindest im Wesentlichen zueinander komplementäre
Form. Die Höhe des zwischen diesen pumpaktiven Flächen 20, 22 gebildeten Spaltes 26
kann radial nach außen hin beispielsweise auch leicht zunehmen, d.h. der Spalt 26
muss nicht überall die gleiche Höhe besitzen, wobei eine solche Ausgestaltung aber
möglich ist.
[0037] Wie der Fig. 2 ebenfalls entnommen werden kann, besitzen die einander gegenüberliegenden
pumpaktiven Flächen 20, 22 des Statororgans 16 und des Rotororgans 18 bezüglich der
Rotorachse 28 jeweils eine rotationssymmetrische Form.
[0038] Wie dargestellt, können die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen 20, 22
des Statororgans 16 und des Rotororgans 18 jeweils eine insbesondere konische Form
besitzen, wobei im vorliegenden Fall die pumpaktive Fläche 22 des Rotororgans 18 eine
sich zur pumpaktiven Fläche 20 des Statororgans 16 hin verjüngende konische Form und
die pumpaktive Fläche 20 des Statororgans 16 eine sich zur pumpaktiven Fläche 22 des
Rotororgans 18 hin erweiternde konische Form besitzt.
[0039] Die Winkel α, α', welche die pumpaktive Fläche 20 des Statororgans 16 und die pumpaktive
Fläche 22 des Rotororgans 18 jeweils in Bezug auf eine senkrecht zur Rotorachse 28
stehende Ebene 36, 36' einschließen, sind anhand von Fig. 3 verdeutlicht.
[0040] Beide Winkel α, α' liegen jeweils vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2° und 7°
und sind im Wesentlichen gleich groß. Die schematische Darstellung gemäß Fig. 3 ist
insofern relativ stark überzeichnet, um die tatsächlich nur leicht konische Form der
pumpaktiven Flächen 20, 22 zu verdeutlichen, d.h. das Rotororgan 18 und das Statororgan
16 besitzen trotz der konischen Flächen 20, 22 weiterhin im Wesentlichen eine scheibenförmige
Gestalt.
[0041] Die Ebene 36, zu welcher der Winkel α gemessen wird, liegt gemäß Fig. 3 in derselben
Ebene wie der Boden 33 der Spiralnut 32, d.h. der Boden 33 liegt in einer zur Rotorachse
28 senkrechten Ebene. Die Seitenwände 31 der Spiralnut 32 sind in dieser Ausführungsform
parallel zur Rotorachse 28 ausgebildet. Die Spiralnut 32 weist einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt auf. Es sind allerdings auch Ausführungsformen denkbar, bei
denen der Nutquerschnitt z.B. U-förmig ausgebildet ist. Der insbesondere in einer
einzigen, bevorzugt senkrecht zur Rotorachse 28 verlaufende Ebene liegende Boden der
Nut wird dann in jedem Nutquerschnitt von dem tiefsten Punkt der Nut gebildet, d.h.
von dem Scheitelpunkt des "U".
[0042] Es ist jedoch beispielsweise auch eine solche Ausführung der Siegbahnstufe denkbar,
bei der die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen 20, 22 des Statororgans
16 und des Rotororgans 18 jeweils eine gewölbte Form besitzen, wobei beispielsweise
die pumpaktive Fläche 22 des Rotororgans 18 eine zur pumpaktiven Fläche 20 des Statororgans
16 hin gewölbte konvexe Form und die pumpaktive Fläche 20 des Statororgans 16 eine
von der pumpaktiven Fläche 22 des Rotororgans 18 weg gewölbte konkave Form besitzen
kann.
[0043] Die pumpaktive Fläche 20 des Statororgans 16 besitzt eine Spiralstruktur, die im
vorliegenden Fall beispielsweise wenigstens eine Spiralnut 32 konstanter Breite umfasst.
[0044] Durch eine entsprechende nicht planare Ausgestaltung der einander gegenüberliegenden
pumpaktiven Flächen 20, 22 des Statororgans 16 und des Rotororgans 18 kann der Nutquerschnitt
der strukturierten Oberfläche 30 bzw. der Spiralstruktur an die jeweiligen vakuumtechnischen
Anforderungen angepasst werden, obwohl die Nutbreite im Verlauf einer jeweiligen Spirale
gleich bleibt, womit diese beispielsweise mit einem Fräswerkzeug in einem Zug gefräst
werden kann.
[0045] Während die dem Statororgan 16 zugewandte pumpaktive Fläche 22 des Rotororgans 18
eine sich zum Statororgan 16 hin verjüngende konische Form besitzt, ist die vom Statororgan
16 abgewandte Stirnseite 34 des Rotororgans 18 eben und zur Rotorachse 28 senkrecht
orientiert. Damit ergibt sich eine spannungstechnisch optimale Bauweise des Rotororgans
18.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 10
- Spiralstruktur
- 12
- Statorscheibe
- 14
- Siegbahnstufe
- 16
- Statororgan
- 18
- Rotororgan
- 20
- pumpaktive Fläche
- 22
- pumpaktive Fläche
- 24
- Rotorwelle
- 26
- Spalt
- 28
- Rotorachse
- 30
- strukturierte Oberfläche
- 31
- Seitenwand der Spiralnut
- 32
- Spiralnut
- 33
- Boden der Spiralnut
- 34
- Stirnseite
- 36,
- Ebene senkrecht zur Rotorachse 28
- 36'
- Ebene senkrecht zur Rotorachse 28
- α
- Winkel zwischen pumpaktiver Fläche 20 und Ebene 36
- α'
- Winkel zwischen pumpaktiver Fläche 22 und Ebene 36'
1. Siegbahnstufe (14) einer Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekularpumpe oder
einer Seitenkanalpumpe, mit einem Statororgan (16) und einem Rotororgan (18), die
jeweils eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) aufweisen,
wobei zumindest die pumpaktive Fläche (20) des Statororgans (16) eine strukturierte
Oberfläche (30) umfasst und wobei die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen
(20, 22) des Statororgans (16) und des Rotororgans (18) nicht planar sind.
2. Siegbahnstufe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichet, dass die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans
(16) und des Rotororgans (18) eine zumindest im Wesentlichen zueinander komplementäre
Form besitzen.
3. Siegbahnstufe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans
(16) und des Rotororgans (18) eine konische Form besitzt.
4. Siegbahnstufe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die pumpaktive Fläche (22) des Rotororgans (18) eine sich zur pumpaktiven Fläche
(20) des Statororgans (16) hin verjüngende konische Form und/oder die pumpaktive Fläche
(20) des Statororgans (16) eine sich zur pumpaktiven Fläche (22) des Rotororgans (18)
hin erweiternde konische Form besitzt.
5. Siegbahnstufe nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die pumpaktive Fläche (20) des Statororgans (16) und/oder die pumpaktive Fläche (22)
des Rotororgans (18) mit einer Ebene (36, 36') senkrecht zur Rotorachse (28) einen
Winkel (α, α') zwischen 1° und 20°, bevorzugt zwischen 1° und 10°, insbesondere zwischen
2° und 7°, einschliesst.
6. Siegbahnstufe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans
(16) und des Rotororgans (18) eine gewölbte Form besitzt.
7. Siegbahnstufe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die pumpaktive Fläche (22) des Rotororgans (18) eine zur pumpaktiven Fläche (20)
des Statororgans (16) hin gewölbte konvexe Form und die pumpaktive Fläche (20) des
Statororgans (16) eine von der pumpaktiven Fläche (22) des Rotororgans (18) weg gewölbte
konkave Form besitzt.
8. Siegbahnstufe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans
(16) und des Rotororgans (18) mit wenigstens einer Spiralnut (32) versehen ist, wobei
insbesondere die Spiralnut (32) eine konstante Breite aufweist.
9. Siegbahnstufe nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die die Spiralnut (32) begrenzenden Seitenwände (31) parallel zur Rotorachse (28)
verlaufen.
10. Siegbahnstufe nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (33) der Spiralnut (32) in einer zur Rotorachse (28) senkrechten Ebene
verläuft.
11. Siegbahnstufe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die pumpaktive Fläche (22) des Rotororgans (18) glatt ist.
12. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe oder Seitenkanalpumpe, mit zumindest
einer Siegbahnstufe (14) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
13. Verfahren zur Herstellung einer Siegbahnstufe (14) einer Vakuumpumpe, insbesondere
einer Turbomolekularpumpe oder einer Seitenkanalpumpe, bei dem ein Statororgan (16)
und ein Rotororgan (18) bereitgestellt werden, die jeweils eine von zwei einander
gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) aufweisen,
zumindest die pumpaktive Fläche (20) des Statororgans (16) mit einer strukturierten
Oberfläche (30) versehen wird, insbesondere durch spanende Bearbeitung, und
die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans (16)
und des Rotororgans (18) nicht planar ausgestaltet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20, 22) des Statororgans (16)
und des Rotororgans (18) mit einer zumindest im Wesentlichen zueinander komplementäre
Form ausgestaltet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden pumpaktiven Flächen (20) des Statororgans (16) und
des Rotororgans (18) jeweils mit einer konischen Form oder jeweils mit einer gewölbten
Form ausgestaltet werden.