[0001] Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularvakuumpumpe,
mit zumindest einem Einlass, einem Auslass und wenigstens zwei bezüglich einer gemeinsamen
Rotationsachse konzentrischen, in Pumprichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass
aufeinanderfolgenden Holweckstufen.
[0002] Vakuumpumpe werden in verschiedenen Gebieten der Technik eingesetzt. Je nach Anforderung
weisen die Vakuumpumpen ein oder mehrere Pumpstufen auf. Eine Holweck-Pumpstufe (hier
auch einfach als Holweckstufe bezeichnet) gehört zur Gattung der Molekularvakuumpumpen
und erzeugt durch die Drehung eines rotierenden Elements relativ zu einem statischen
Element eine molekulare Strömung. Eine Vakuumpumpe kann eine oder mehrere Holweckstufen
umfassen, wobei mehrere Holweckstufen sowohl seriell als auch parallel zueinander
pumpen können. Holweckstufen werden typischerweise in Turbomolekularvakuumpumpen eingesetzt
und sind in der Regel einer oder mehreren Turbomolekularpumpstufen (auch Turbopumpstufen)
nachgeordnet.
[0003] Wie vorstehend bereits kurz erwähnt wurde, umfasst eine Holweckstufe einen Holweckrotor
und ein Holweckstatorsegment, wobei der Holweckrotor eine Rotorwelle aufweist, an
welche mittels einer z.B. scheibenförmigen Holwecknabe eine oder mehrere Holweckhülsen
(oft auch als Rotorhülsen bezeichnet) konzentrisch angebracht sind. Das Holweckstatorsegment
ist mit einem ein- oder mehrgängigen Holweckgewinde versehen. Die zu fördernden Gasmoleküle
werden durch die rotierende Bewegung der Holweckhülse relativ zu dem ihr zugeordneten
Holweckstatorsegment entlang der Gewindegänge von einer Einlassseite zu einer Auslassseite
gefördert. Ein Gewindegang umfasst üblicherweise einen durch Wände eines Steges begrenzten
umlaufenden Holweckkanal, in welchem die Gasmoleküle gefördert werden, wenn sich die
Rotorhülse relativ zu dem Holweckstatorsegment dreht. Um Rückströmverluste zu minimieren,
muss die Weite des radialen Spalts (Holweckspalt) zwischen der Außenseite des Holweckstatorsegments
bzw. des Stegspitzendurchmessers des Holweckstatorgewindes und der Rotorhülse klein
gehalten werden.
[0004] Es sind sogenannte "gefaltete" Holweck-Anordnungen bekannt, bei denen mehrere Holweckstufen
konzentrisch ineinander angeordnet sind, sodass die Pumpeinrichtungen von radial unmittelbar
aufeinanderfolgenden Holweckstufen einander entgegengesetzt sind. Zwei aufeinanderfolgende
Holweckstufen, eine (radial) äußere Holweckstufe und eine (radial) innere Holweckstufe,
können einen gemeinsamen, beidseitig mit einem Holweckgewinde versehenen, im Folgenden
auch als "doppelseitig" bezeichneten Holweckstator umfassen, der in den radialen Zwischenraum
zwischen den konzentrisch angeordneten Holweckhülsen ragt. Die beiden Holweckstatorsegmente
der beiden Holweckstufen sind somit beidseitig an dem Holweckstator angeordnet.
[0005] Um eine Vakuumpumpe in axialer Richtung möglichst kompakt zu bauen, wird ein axialer
Abstand oder axialer Zwischenraum zwischen dem axialen Ende des Holweckstators und
der Holwecknabe möglichst klein gehalten. Zwischen den beiden genannten Komponenten
liegt bei herkömmlichen gefalteten Holweck-Anordnungen somit in der Regel lediglich
ein schmaler Ringspalt vor, der ebenfalls dazu beiträgt, Rückströmverluste zwischen
den Holweckstufen zu minimieren.
[0006] In vielen Anwendungsfällen ist die Leistungsaufnahme eine wichtige Größe bei der
Integration einer Vakuumpumpe in ein System. Beispielsweise wird bei einer herkömmlichen
Turbomolekularvakuumpumpe mit Turbopumpstufe(n) und Holweckstufe(n) oftmals ein Großteil
der Leistungsaufnahme durch die Gasreibung in der oder den Holweckstufe(n) verursacht.
[0007] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass im Bereich der Holweck-Anordnung Potential besteht,
die Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe zu beeinflussen, ohne entscheidende Leistungsparameter,
wie etwa Saugvermögen oder Vorvakuumverträglichkeit der Pumpe, zu kompromittieren.
[0008] Ausgehend von einer bekannten Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1 ist entgegen den üblichen Konstruktionsprinzipien bewusst ein vergleichsweise
groß dimensionierter axialer Abstand oder Zwischenraum zwischen dem statischen Element
der aufeinanderfolgenden Holweckstufen und der Rotornabe vorgesehen.
[0009] Konkret wird dies dadurch erreicht, dass ein axialer Abstand zwischen einem in den
Zwischenraum ragenden axialen Ende zumindest eines der Holweckstatorsegmente und der
Holwecknabe größer als 25% der axialen Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum
ragenden Abschnitts der Holweckstatorsegmente und/oder größer als 25% der axialen
Erstreckung zumindest einer der Holweckhülsen ist. Der axiale Abstand kann bei einem
Bedarf nach einer größeren Leistungsaufnahmereduktion auch größer gewählt werden und
größer als 30%, 40% oder 50% der axialen Erstreckung des in den radialen Zwischenraum
ragenden Abschnitts der Holweckstatorsegmente sein und/oder größer als 30%, 40% oder
50% der axialen Erstreckung zumindest einer der Holweckhülsen sein.
[0010] Alternativ oder zusätzlich kann können die Holweckstatorsegmente und die Holweckhülsen
derart ausgestaltet sein, dass eine axiale Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum
ragenden Abschnitts zumindest eines der Holweckstatorsegmente kleiner als 75% der
axialen Erstreckung zumindest einer der Holweckhülsen ist. Bei einer solchen Ausgestaltung
der genannten Komponenten ergibt sich der vorstehend beschriebene vergleichsweise
große axiale Abstand oder axiale Zwischenraum. Die axiale Erstreckung des in den radialen
Zwischenraum ragenden Abschnitts zumindest einer der Holweckstatorsegmente kann bei
Bedarf auch kleiner als 70%, 60% oder 50% der axialen Erstreckung zumindest einer
der Holweckhülsen sein.
[0011] Dem vorstehend beschriebenen Konzept liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Leistungsaufnahme
der Vakuumpumpe von der effektiven (pumpaktiven) axialen Länge der Holweckstufen abhängt.
Vereinfacht gesagt ist die Leistungsaufnahme desto höher, je größer die axiale Länge
des pumpaktiven Bereichs der Holweckstufen ist.
[0012] In manchen Anwendungsfällen ist es nicht erforderlich, die volle Pumpleistung der
Holweckstufen abzurufen oder bereitzustellen.
[0013] Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die axiale Erstreckung der Holweckstatorsegmente
zu reduzieren, um den vorstehend definierten axialen Abstand zu vergrößern. Die Leistungsaufnahme
der Vakuumpumpe wird dadurch deutlich reduziert, ohne dass z. B. deren Saugvermögen
oder Vorvakuumverträglichkeit (Vakuumsdaten) übermäßig beeinflusst wird. Da erfindungsgemäß
erkannt wurde, dass trotz des vorstehend beschriebenen vergleichsweise groß dimensionierten
axialen Zwischenraums, der durch eine geeignete und vorstehend definierte Dimensionierung
der hierfür relevanten Komponenten erzielt wird, annähernd vergleichbare oder nur
geringfügig und für bestimmte Fälle vollkommen ausreichende Leistungsdaten der Pumpe
erreicht werden, können bereits erprobte Vakuumpumpenkonzepte angepasst werden, ohne
dass komplexe bauliche Änderungen erforderlich sind. Es muss lediglich eine Reduzierung
der pumpaktiv wirksamen axialen Erstreckung der Holweckstatorsegmente - also der Komponenten
des Holweckstators, die mit einem Holweckgewinde versehen sind und in den radialen
Zwischenraum zwischen den Holweck- oder Rotorhülsen ragen - vorgenommen werden, um
eine deutliche Reduzierung der Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe zu erreichen. Die
rotierenden Elemente der Holweckstufen müssen dabei nicht verändert werden.
[0014] Beispielsweise kann in eine herkömmliche Vakuumpumpe ein Holweckstator mit verkürzten
pumpaktiven Holweckstatorsegmenten eingesetzt werden, ohne dass bauliche Veränderungen
an den rotierenden Elementen der Holweckstufen genommen werden müssen. Durch eine
vergleichsweise einfache Modifikation wird folglich bereits das angestrebte Ziel erreicht.
[0015] Insbesondere wurde erkannt, dass eine Vergrößerung des axialen Zwischenraums die
Vakuumdaten in geringerem Maße negativ beeinflusst als erwartet und gleichzeitig der
positive Effekt der Leistungsaufnahmereduktion überproportional zu Buche schlägt.
[0016] Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen
und den beigefügten Zeichnungen angegeben.
[0017] Gemäß einer Ausführungsform sind die Holweckstatorsegmente und die Holweckhülsen
derart ausgestaltet und/oder angeordnet, dass der axialer Abstand zwischen einem in
den Zwischenraum ragenden axialen Ende beider Holweckstatorsegmente und der Rotornabe
größer als 25%, 30%, 40% oder 50% der axialen Erstreckung eines in den Zwischenraum
ragenden Abschnitts der Holweckstatorsegmente und/oder größer als 25%, 30%, 40% oder
50% der axialen Erstreckung beider Holweckhülsen ist und/oder dass die axiale Erstreckung
des in den Zwischenraum ragenden Abschnitts beider Holweckstatorsegmente kleiner als
80%, 70%, 60% oder 50% der axialen Erstreckung zumindest einer der Holweckhülsen ist.
[0018] Ganz grundsätzlich gilt, dass die beiden Holweckstatorsegmente der beiden Holweckstufen
eine unterschiedliche oder die gleiche axiale Erstreckung aufweisen können. Gleiches
gilt für die Holweckhülsen.
[0019] Die Vakuumpumpe kann zumindest einen ersten und einen zweiten Einlass aufweisen,
wobei der erste Einlass einer turbomolekularen Pumpstufe zugeordnet ist und der zweite
Einlass den Holweckstufen zugeordnet ist. Bei sogenannten Spliflow-Pumpen ist das
erfindungsgemäße Konzept besonders vorteilhaft, da so auf einfache Weise eine Anpassung
an den tatsächlichen Pumpleistungsbedarf, der an dem zweiten Einlass besteht, erfolgen
kann und gleichzeitig die durch die Holweckstufen hervorgerufene Leistungsaufnahme
reduziert wird.
[0020] Beispielsweise ist der zweite Einlass - in axialer Richtung der Vakuumpumpe gesehen
- im Bereich der Holweckstufen angeordnet.
[0021] Der zweite Einlass kann ein radialer Einlass sein, wodurch eine kompakte Bauweise
erreicht wird.
[0022] Die die äußere der beiden Holweckhülsen kann zusammen mit einem die äußere Holweckhülse
radial außenseitig zumindest abschnittsweise umgebenden (dritten) Holweckstatorsegment
eine dritte Holweckstufe bilden. Insbesondere weist das Holweckstatorsegment der dritten
Holweckstufe eine Ausnehmung oder Öffnung auf, die den zweiten Einlass bildet.
[0023] Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr im Bereich der Holweckstufen kann der Holweckstator
mit zumindest einem Wärmetauscherelement versehen sein, das sich von dem in den radialen
Zwischenraum ragenden axialen Ende des Holweckstators zu der Rotornabe hin erstreckt.
Der erfindungsgemäß vergrößerte axiale Zwischenraum wird somit zur Bereitstellung
eines das Wärmemanagement der Vakuumpumpe verbessernden, nicht pumpaktiven Wärmetauscherelements
genutzt.
[0024] Da das Wärmetauscherelement keine relevante pumpaktive Wirkung hat, führt es zu keiner
relevanten Erhöhung der Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe.
[0025] Das Wärmetauscherelement kann stäbchenförmig, hülsenförmig oder teilhülsenförmig
ausgebildet sein. Es kann eine Durchbrechung oder einen Schlitz aufweisen, um den
Wärmeübergang zwischen dem Gasstrom und dem Element zu verbessern.
[0026] Mehr Flexibilität wird erlangt, wenn das zumindest eine Wärmetauscherelement lösbar
mit dem Holweckstator verbunden ist, beispielsweise durch Verschrauben. Dadurch ist
es möglich, den axialen Zwischenraum in geeigneter Weise auszunutzen und den Wärmeaustausch
im Bereich der Holweckstufen bedarfsgerecht anzupassen.
[0027] Der Holweckstator kann in axialer Richtung in verschiedenen Positionen anordbar sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die axiale Position des Holweckstators kontinuierlich
oder in diskreten Schritten veränderbar ist.
[0028] Beispielsweise ist ein Befestigungskonzept denkbar, dass es gestattet, den Holweckstator
in unterschiedlich tief in den radialen Zwischenraum zwischen den Holweckhülsen eingebrachten
Positionen zu fixieren. Der Holweckstator muss dann nicht ausgetauscht oder verändert
werden, um eine bedarfsgerechte Anpassung der Holweckstufen zu erzielen.
[0029] Gemäß einer Ausführungsform weist die Vakuumpumpe einen Einstellmechanismus, mit
dem eine axiale Positionierung des Holweckstator und/oder zumindest eines der Holweckstatorsegmente
einstellbar ist. Die Vakuumpumpe kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die den Einstellmechanismus
steuert, beispielsweise auf Basis einer Bedienereingabe, eines Betriebsmodus der Vakuumpumpe
und/oder eines Betriebsparameters der Vakuumpumpe. Die Einstellung der axialen Positionierung
des Holweckstators kann automatisch - d.h. ohne Eingabe eines Bedienpersonals - erfolgen.
[0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eines der Holweckstatorsegmente
einstückig mit dem Holweckstator ausgebildet. Bevorzugt trifft dies auf beide Holweckstatorsegmente
zu. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass eines der beiden Segmente oder beide
Segmente lösbar mit einem Grundkörper des Holweckstators verbunden ist bzw. sind.
Für eine für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Anpassung der Holweckstufen muss
dann nicht der gesamte Stator ausgetauscht werden, sondern eine Anpassung kann durch
einen Austausch eines oder beider Segmente erfolgen.
[0031] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Vakuumpumpensystem umfassend eine Vakuumpumpe
gemäß zumindest einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und zumindest
einen Austausch-Holweckstator, der zumindest ein Holweckstatorsegment umfasst, das
eine axiale Erstreckung aufweist, die von der axialen Erstreckung des entsprechenden
Holweckstatorsegments des Holweckstators abweicht. Bei einer Ausführungsform mit zumindest
einem lösbar an einem Grundkörper des Holweckstators befestigten Holweckstatorsegment
kann zumindest ein Austausch-Holweckstatorsegment bereitgestellt werden, das eine
axiale Erstreckung aufweist, die von der axialen Erstreckung des entsprechenden Holweckstatorsegments
des Holweckstators abweicht.
[0032] Das System kann auch mehrere Austausch-Holweckstatoren umfassen, die unterschiedlich
konfigurierte und/oder dimensionierte Holweckstatorsegmente aufweisen. Die Austausch-Holweckstatoren
bilden somit einen Satz, der es auf einfache Weise ermöglicht, die Vakuumpumpe bedarfsgerecht
zu modifizieren. Gleiches gilt in analoger Form für einen Satz von Austausch-Holweckstatorsegmenten.
[0033] 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,
- Fig. 6
- schematisch einen Längsschnitt durch die rechte Seite einer Holweck-Anordnung gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung und
- Fig. 7 bis 9
- schematisch einen Längsschnitt durch die rechte Seite einer Holweck-Anordnung gemäß
weiterer Ausführungsformen der Erfindung.
[0034] Die in Fig. 1 gezeigte Turbomolekularpumpe 111 umfasst einen von einem Einlassflansch
113 umgebenen Pumpeneinlass 115, an welchen in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter
Rezipient angeschlossen werden kann. Das Gas aus dem Rezipienten kann über den Pumpeneinlass
115 aus dem Rezipienten gesaugt und durch die Pumpe hindurch zu einem Pumpenauslass
117 gefördert werden, an den eine Vorvakuumpumpe, wie etwa eine Drehschieberpumpe,
angeschlossen sein kann.
[0035] Der Einlassflansch 113 bildet bei der Ausrichtung der Vakuumpumpe gemäß Fig. 1 das
obere Ende des Gehäuses 119 der Vakuumpumpe 111. Das Gehäuse 119 umfasst ein Unterteil
121, an welchem seitlich ein Elektronikgehäuse 123 angeordnet ist. In dem Elektronikgehäuse
123 sind elektrische und/oder elektronische Komponenten der Vakuumpumpe 111 untergebracht,
z.B. zum Betreiben eines in der Vakuumpumpe angeordneten Elektromotors 125 (vgl. auch
Fig. 3). Am Elektronikgehäuse 123 sind mehrere Anschlüsse 127 für Zubehör vorgesehen.
Außerdem sind eine Datenschnittstelle 129, z.B. gemäß dem RS485-Standard, und ein
Stromversorgungsanschluss 131 am Elektronikgehäuse 123 angeordnet.
[0036] Es existieren auch Turbomolekularpumpen, die kein derartiges angebrachtes Elektronikgehäuse
aufweisen, sondern an eine externe Antriebselektronik angeschlossen werden.
[0037] 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. Fig. 3) vor dem von der Pumpe geförderten Gas in
den Motorraum 137, in welchem der Elektromotor 125 in der Vakuumpumpe 111 untergebracht
ist, eingelassen werden kann. Im Unterteil 121 sind ferner noch zwei Kühlmittelanschlüsse
139 angeordnet, wobei einer der Kühlmittelanschlüsse als Einlass und der andere Kühlmittelanschluss
als Auslass für Kühlmittel vorgesehen ist, das zu Kühlzwecken in die Vakuumpumpe geleitet
werden kann. Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) werden
ausschließlich mit Luftkühlung betrieben.
[0038] 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 Fig. 1 gezeigt ist. Es lassen sich auch Ausführungsformen der Vakuumpumpe
realisieren, bei der die Unterseite 141 nicht nach unten, sondern zur Seite gewandt
oder nach oben gerichtet angeordnet werden kann. Grundsätzlich sind dabei beliebige
Winkel möglich.
[0039] Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere
größer sind als die hier dargestellte Pumpe, können nicht stehend betrieben werden.
[0040] An der Unterseite 141, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind noch diverse Schrauben
143 angeordnet, mittels denen hier nicht weiter spezifizierte Bauteile der Vakuumpumpe
aneinander befestigt sind. Beispielsweise ist ein Lagerdeckel 145 an der Unterseite
141 befestigt.
[0041] 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.
[0042] In den Figuren 2 bis 5 ist eine Kühlmittelleitung 148 dargestellt, in welcher das
über die Kühlmittelanschlüsse 139 ein- und ausgeleitete Kühlmittel zirkulieren kann.
[0043] Wie die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 5 zeigen, umfasst die Vakuumpumpe
mehrere Prozessgaspumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 115 anstehenden
Prozessgases zu dem Pumpenauslass 117.
[0044] In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse
151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.
[0045] 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.
[0046] 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.
[0047] 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.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.
[0052] 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.
[0053] Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben
187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel,
getränkt sind.
[0054] 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.
[0055] 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.
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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.
[0060] Eine erfindungsgemäße Holweck-Anordnung, wie sie nachstehend beispielhaft anhand
der Fig. 6 bis 9 beschrieben wird, kann insbesondere anstelle der Holweck-Anordnung
der vorstehend anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebenen Vakuumpumpe eingesetzt werden.
[0061] Die Fig. 6 bis 9 zeigen nur den rechten Teil einer Holweck-Anordnung 11 einer Vakuumpumpe,
beispielsweise einer Turbomolekularpumpe, mit drei Holweckstufen A, B, C. Die Vakuumpumpe
umfasst eine um eine Rotationsachse 13 drehbar gelagerte Rotorwelle 15. An der Rotorwelle
15 ist eine Rotornabe 17 drehfest angeordnet, welche zwei zylindrische, konzentrisch
angeordnte Rotorhülsen 19 trägt.
[0062] Des Weiteren sind zwei Holweckstatoren 21, 23 vorgesehen. Der innenliegende, zwischen
den beiden Rotorhülsen 19 positionierte Holweckstator 21 ist in erfindungsgemäßer
Weise doppelseitig ausgebildet, d. h. beidseitig jeweils mit einem Holweckstatorsegment
25a, 25b versehen. Die Segmente 25a, 25b weisen jeweils eine pumpaktives Holweckgewinde
auf. Die Segmente 25a, 25b können einstückig mit dem Holweckstator 21 ausgebildet
sein. Beispielsweise sind Holweckgewinde bildenden Nuten in einen Grundkörper des
Stators 21 eingebracht. Es ist aber auch durchaus denkbar, die Segmente 25a, 25b als
separate Bauteile zu fertigen, die an dem Grundkörper befestigt werden, um den Stator
21 zu bilden.
[0063] Radial außerhalb der äußeren Rotorhülse 19 ist der äußere Holweckstator 23 angeordnet,
der z.B. von dem Pumpengehäuse gebildet werden kann oder mit ihm in Verbindung steht.
Der äußere Holweckstator 23 und die äußere Rotorhülse 19 bilden die erste Holweckstufe
A. Die äußere Rotorhülse 19 bildet zusätzlich mit dem Holweckstatorsegment 25a die
zweite Holweckstufe.B, die hier auch als äußere Pump- oder Holweckstufe bezeichnet
wird. Die innere Rotorhülse 19 und das Holweckstatorsegment 25b bilden die dritte
Holweckstufe C, die hier auch als innere Pump- oder Holweckstufe bezeichnet wird.
[0064] Pfeile zeigen die Pumprichtung und damit die Förderrichtung der in den Holweckstufen
A, B, C geförderten Gasmoleküle an. Die Pumprichtung verläuft dabei von einem Einlass
33 der Holweck-Anordnung 11 zu einem Auslass 35.
[0065] Die Holweckstatoren 21, 23 sind ebenfalls hülsenförmig ausgestaltet und koaxial zueinander
und zu den Rotorhülsen 19 angeordnet.
[0066] Der Holweckstator 21 ragt in einen radialen Zwischenraum zwischen den Holweckhülsen
19. Ein axiales Ende der Holwecksegment 25a, 25b entspricht im vorliegenden Beispiel
dem axialen Ende des Stators 21 und ist in einem axialen Abstand X von der Rotornabe
17 angeordnet. Verglichen mit dem entsprechenden Abstand des axialen Endes der Holweck-Statorhülse
169 von der Rotornabe 161 der Vakuumpumpe gemäß den Fig. 1 bis 5 ist der Abstand X
deutlich größer, sowohl wenn dieser Abstand X in Verhältnis mit der axialen Erstreckung
der in den Zwischenraum ragenden Abschnitte der Holweckstatorsegmente 25a, 25b als
auch in Verhältnis mit der axialen Erstreckung der Holweckhülsen 19 gesetzt wird (jeweils
deutlich größer als 25%). Auch gilt, dass die axiale Erstreckung der in den radialen
Zwischenraum zwischen den Hülsen 19 ragenden Holweckstatorsegmente 25a, 25b deutlich
kleiner als 75% der axialen Erstreckung der Holweckhülsen 19 ist.
[0067] Die vorstehend und eingangs erläuterten geometrischen Verhältnisse sind Ausfluss
des Grundgedankens, den Abstand X verhältnismäßig groß zu wählen, um eine Reduktion
der Leistungsaufnahme zu erreichen, die durch die Holweck-Anordnung 11 bei Betrieb
der Vakuumpumpe verursacht wird. Die unterschiedlichen Definitionen tragen dem Umstand
Rechnung, dass die Holweckstatorsegmente 25a, 25b unterschiedliche axiale Erstreckung
aufweisen können. Dies gilt auch für die Hülsen 19.
[0068] Der erfindungsgemäß vergleichsweise große Abstand X führt - verglichen mit herkömmlichen
Holweck-Anordnungen - zu einer überraschend stark verringerten Leistungsaufnahme der
Anordnung 11 bei annähernd gleich guten oder nur geringfügig verringerten Vakuumdaten.
[0069] Fig. 7 zeigt Abwandlungen des in Fig. 6 gezeigten Konzepts. Der Holweckstator 23
weist hier eine radiale Öffnung auf, die den Einlass 33 der Anordnung 11 bildet. Der
Einlass 33 kann ein Zwischeneinlass einer Splitflow-Pumpe sein. Es versteht sich,
dass der Holweckstator 23 auch weggelassen werden kann, sodass zu fördernde Gasmoleküle
in einem Bereich zwischen der Hülse 19 und einer Basis 37, mit der der Holweckstator
21 verbunden ist, in den pumpaktiven Teil der Anordnung 11 eintreten.
[0070] Fig. 7 zeigt außerdem beispielhaft eine optionale Maßnahme, mit der ein Wärmeübergang
im Bereich der Holweck-Anordnung 11 verbessert werden kann. An dem axialen Ende des
Holweckstators 21 ist zu diesem Zweck ein Wärmetauscherelement 39 angeordnet. Es kann
einstückig mit dem Holweckstator 21 ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich,
dass Element 39 lösbar an dem Stator 21 zu befestigen, beispielsweise durch Verschrauben.
Bevorzugt sind mehrere Elemente 39 vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung
des hülsenförmig ausgestalteten Stators 21 gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
[0071] Das Element 39 kann ein Stäbchen sein. Es ist aber auch denkbar, an dem axialen Ende
des Stators 21 ein hülsenförmiges Wärmetauscherelement 39 vorzusehen. Ebenfalls denkbar
ist, nur Teilabschnitte des axialen Endes des Stators 21 mit gekrümmten Flächen zu
versehen, die der Hülsenform des Stators 21 abschnittsweise folgen (Teilhülsen). Das
Element 39 kann Durchbrechungen und/oder Schlitze aufweisen.
[0072] Fig. 8 zeigt einen Holweckstator 21, der mit Holweckstatorsegmenten 25a, 25b versehen
ist, die unterschiedliche axiale Erstreckungen aufweisen. Um die Leistungsaufnahme
der Holweck-Anordnungen 11 gemäß Fig. 6 zu reduzieren wurde der Holweckstator 21 der
Fig. 6 durch den in Fig. 8 gezeigten Stator 21 ersetzt. Bei Ausführungsformen mit
lösbaren Segmenten 25a, 25b ist auch denkbar, dass lediglich die Segmente 25a, 25b
ausgetauscht wurden.
[0073] Das axiale Ende des Stators 21 ragt über das axiale Ende der Segmente 25a, 25b hinaus.
Da es jedoch keine pumpaktive Wirkung hat, ist die Leistungsaufnahme der Anordnung
11 verglichen mit der Leistungsaufnahme der Anordnung 11 gemäß Fig. 6 reduziert. Die
Reduktion der Leistungsaufnahme wird durch die Vergrößerung des Abstandes X' bzw.
X" der Rotornabe 17 von dem axialen Ende der pumpaktiven Segmente 25a bzw. 25b bewirkt.
[0074] Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 soll lediglich beispielhaft vermitteln, dass nicht
nur durch eine Änderung der axialen Erstreckung des Stators 21 (also durch eine reine
axiale Verkürzung des Stators 21 gemäß Fig. 6) sondern auch durch eine Veränderung
der axialen Erstreckung der Segmente 25a, 25b Einfluss auf die Leistungsaufnahme der
Anordnung 11 genommen werden kann.
[0075] Eine Änderung der Leistungsaufnahme kann nicht nur durch einen Austausch des Stators
21 oder der Holweckstatorsegmente 25a, 25b erzielt werden, sondern auch durch eine
Veränderung der axialen Lage des Stators 21.
[0076] In der Holweck-Anordnung 11 gemäß Fig. 9 kommt ein Holweckstator 21 zum Einsatz,
der geometrisch im Wesentlichen wie der Stator 21 der Fig. 6 ausgebildet ist. Er wurde
jedoch in axialer Richtung nach unten verschoben und in dieser Position fixiert, wodurch
sich ein vergrößerter Abstand X'" zwischen der Rotornabe 17 und dem axialen Ende des
Stators 21 einstellt. Ein entsprechender Fixierungsmechanismus kann derart ausgestaltet
sein, dass die axiale Position des Stators 21 in diskreten Schritten oder kontinuierlich
veränderbar ist.
[0077] Die Einstellung der axialen Position des Stators 21 kann manuell erfolgen, entweder
direkt oder mittels eines Einstellmechanismus 41. Gemäß einer Ausführungsform ist
eine Steuereinrichtung 43 vorgesehen, mit der der Einstellmechanismus 41 ansteuerbar
ist. Eine Ansteuerung des Mechanismus 41 kann beispielsweise auf Basis einer Bedienereingabe,
eines Betriebsmodus der Vakuumpumpe und/oder eines Betriebsparameter der Vakuumpumpe
erfolgen.
[0078] Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass nicht der Stator 21 als Ganzes, sondern die
Holweckstatorsegmente 25a, 25b in axialer Richtung verschiebbar angeordnet sind und/oder
in verschiedenen axialen Positionen fixierbar sind (direkt oder mittels eines entsprechenden
Mechanismus), um die axiale Erstreckung der pumpaktiven Bereiche der Holweckstufen
B, C und damit auch die mit ihnen verbundene Leistungsaufnahme zu modifizieren.
Bezugszeichenliste
[0079]
- 11
- Holweck-Anordnung
- 13
- Rotationsachse
- 15
- Rotorwelle
- 17
- Rotornabe
- 19
- Rotorhülse
- 21, 23
- Holweckstator
- 25a, 25b
- Holweckstatorsegment
- 33
- Einlass
- 35
- Auslass
- 37
- Basis
- 39
- Wärmetauscherelement
- 41
- Einstellmechanismus
- 43
- Steuereinrichtung
- A, B, C
- Holweckstufe
- X, X', X", X'''
- axialer Abstand
- 111
- Turbomolekularpumpe
- 113
- Einlassflansch
- 115
- Pumpeneinlass
- 117
- Pumpenauslass
- 119
- Gehäuse
- 121
- Unterteil
- 123
- Elektronikgehäuse
- 125
- Elektromotor
- 127
- Zubehöranschluss
- 129
- Datenschnittstelle
- 131
- Stromversorgungsanschluss
- 133
- Fluteinlass
- 135
- Sperrgasanschluss
- 137
- Motorraum
- 139
- Kühlmittelanschluss
- 141
- Unterseite
- 143
- Schraube
- 145
- Lagerdeckel
- 147
- Befestigungsbohrung
- 148
- Kühlmittelleitung
- 149
- Rotor
- 151
- Rotationsachse
- 153
- Rotorwelle
- 155
- Rotorscheibe
- 157
- Statorscheibe
- 159
- Abstandsring
- 161
- Rotornabe
- 163
- Holweck-Rotorhülse
- 165
- Holweck-Rotorhülse
- 167
- Holweck-Statorhülse
- 169
- Holweck-Statorhülse
- 171
- Holweck-Spalt
- 173
- Holweck-Spalt
- 175
- Holweck-Spalt
- 179
- Verbindungskanal
- 181
- Wälzlager
- 183
- Permanentmagnetlager
- 185
- Spritzmutter
- 187
- Scheibe
- 189
- Einsatz
- 191
- rotorseitige Lagerhälfte
- 193
- statorseitige Lagerhälfte
- 195
- Ringmagnet
- 197
- Ringmagnet
- 199
- Lagerspalt
- 201
- Trägerabschnitt
- 203
- Trägerabschnitt
- 205
- radiale Strebe
- 207
- Deckelelement
- 209
- Stützring
- 211
- Befestigungsring
- 213
- Tellerfeder
- 215
- Not- bzw. Fanglager
- 217
- Motorstator
- 219
- Zwischenraum
- 221
- Wandung
- 223
- Labyrinthdichtung
1. Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularvakuumpumpe, mit zumindest einem Einlass (33),
einem Auslass (35) und wenigstens zwei bezüglich einer gemeinsamen Rotationsachse
(13) konzentrischen, in Pumprichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass aufeinander
folgenden Holweckstufen (B, C), die jeweils ein Holweckstatorsegment (25a bzw. 25b)
mit einem Holweckgewinde und eine um die Rotationsachse rotierende Holweckhülse (19)
umfassen, wobei die Holweckstatorsegmente jeweils an einer Seite eines gemeinsamen
Holweckstators (21) angeordnet sind, der in einen radialen Zwischenraum zwischen den
konzentrisch angeordneten Holweckhülsen ragt, die an einer mit einem Rotor der Vakuumpumpe
drehfest verbundenen Holwecknabe (17) befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein axialer Abstand (X, X', X", X''') zwischen einem in den radialen Zwischenraum
ragenden axialen Ende zumindest eines der Holweckstatorsegmente und der Holwecknabe
größer als 25% der axialen Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum ragenden
Abschnitts der Holweckstatorsegmente und/oder größer als 25% der axialen Erstreckung
zumindest einer der Holweckhülsen ist und/oder
dass eine axiale Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum ragenden Abschnitts zumindest
eines der Holweckstatorsegmente kleiner als 75% der axialen Erstreckung zumindest
einer der Holweckhülsen ist.
2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1,
wobei ein axialer Abstand (X, X', X", X''') zwischen einem in den radialen Zwischenraum
ragenden axialen Ende beider Holweckstatorsegmente (25a, 25b) und der Rotornabe (17)
größer als 25% der axialen Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum ragenden
Abschnitts der Holweckstatorsegmente und/oder größer als 25% der axialen Erstreckung
beider Holweckhülsen ist und/oder
wobei eine axiale Erstreckung eines in den radialen Zwischenraum ragenden Abschnitts
beider Holweckstatorsegmente kleiner als 75% der axialen Erstreckung zumindest einer
der Holweckhülsen (19) ist.
3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Vakuumpumpe zumindest einen ersten und einen zweiten Einlass (33) aufweist,
wobei der erste Einlass einer turbomolekularen Pumpstufe zugeordnet ist und der zweite
Einlass den Holweckpumpstufen (B, C) zugeordnet ist.
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 3,
wobei der zweite Einlass (33) - in axialer Richtung der Vakuumpumpe gesehen - im Bereich
der Holweckstufen (B, C) angeordnet ist.
5. Vakuumpumpe nach Anspruch 3 oder 4,
wobei der zweite Einlass (33) ein radialer Einlass ist.
6. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die äußere Holweckhülse (19) zusammen mit einem die äußere Holweckhülse radial
außenseitig zumindest abschnittsweise umgebenden Holweckstatorsegment (23) eine dritte
Holweckstufe (A) bildet, insbesondere wobei das Holweckstatorsegment der dritten Holweckstufe
eine Ausnehmung oder Öffnung aufweist, die den zweiten Einlass (33) bildet.
7. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Holweckstator
(21) mit zumindest einem Wärmetauscherelement (39) versehen ist, das sich von dem
in den radialen Zwischenraum ragenden axialen Ende der Holweckstators zu der Rotornabe
(17) hin erstreckt.
8. Vakuumpumpe nach Anspruch 7,
wobei das Wärmetauscherelement (39) stäbchenförmig oder hülsenförmig oder teilhülsenförmig
ausgebildet ist.
9. Vakuumpumpe nach Anspruch 7 oder 8,
wobei das Wärmetauscherelement (39) zumindest eine Durchbrechung und/oder Schlitz
aufweist.
10. Vakuumpumpe nach Anspruch 7, 8 oder 9,
wobei des Wärmetauscherelement (39) lösbar mit dem Holweckstator (21) verbunden ist.
11. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Holweckstator (21) in axialer Richtung in verschiedenen Positionen anordbar
ist.
12. Vakuumpumpe nach Anspruch 11,
wobei die Vakuumpumpe einen Einstellmechanismus (41) aufweist, mit dem eine axiale
Positionierung des Holweckstator (21) und/oder zumindest eines der Holweckstatorsegmente
(25a, 25b) einstellbar ist.
13. Vakuumpumpe nach Anspruch 12,
wobei die Vakuumpumpe eine Steuereinrichtung (43) aufweist, die den Einstellmechanismus
(41) steuert, insbesondere auf Basis einer Bedienereingabe, eines Betriebsmodus der
Vakuumpumpe und/oder eines Betriebsparameters der Vakuumpumpe.
14. Vakuumpumpe nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei zumindest eines der Holweckstatorsegmente (25a, 25b), insbesondere beide Holweckstatorsegmente
einstückig mit dem Holweckstator (21) ausgebildet ist bzw. sind.
15. Vakuumpumpensystem umfassend
eine Vakuumpumpe gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche und
zumindest einen Austausch-Holweckstator, der zumindest ein Holweckstatorsegment umfasst,
das eine axiale Erstreckung aufweist, die von der axialen Erstreckung des entsprechenden
Holweckstatorsegments (25a, 25b) des Holweckstators (21) abweicht, und/oder
zumindest ein Austausch-Holweckstatorsegment, das eine axiale Erstreckung aufweist,
die von der axialen Erstreckung des entsprechenden Holweckstatorsegments des Holweckstators
abweicht.