[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vakuumpumpe,
insbesondere einer Turbomolekularvakuumpumpe, welche wenigstens eine ringförmige Statorscheibe
umfasst, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung mit einem Rotor, insbesondere
wenigstens einer Rotorscheibe, der Pumpe eingerichtet ist, wobei die Statorscheibe
wenigstens zwei separate Teilringe umfasst.
[0002] Die Erfindung betrifft auch eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularvakuumpumpe,
umfassend wenigstens eine ringförmige Statorscheibe, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung
in Zusammenwirkung mit wenigstens einer Rotorscheibe der Pumpe eingerichtet ist, wobei
die Statorscheibe wenigstens zwei separate Teilringe umfasst.
[0003] Z.B. in einer Turbomolekularvakuumpumpe sind typischerweise mehrere Rotorscheiben
und Statorscheiben axial in Bezug auf eine Rotationsachse eines Rotors der Pumpe abwechselnd
angeordnet. Dabei sind die Statorscheiben meist so aufgebaut, dass sie aus zwei Teilringen
bestehen, die sich jeweils um etwa 180° um die Rotationsachse des Rotors der Turbomolekularvakuumpumpe
herum erstrecken. Dies dient der vereinfachten Montage der Statorscheiben. Ihre Teilringe
lassen sich somit von radial außen in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten
Rotorscheiben einführen und so zu einer Statorscheibe zusammensetzen.
[0004] Zur Trennung der Statorscheiben in Teilringe ist es beispielsweise bekannt, eine
Statorscheibe mittels eines handgeführten Werkzeugs zu trennen, nachdem die Statorscheibe
mit ihrer pumpaktiven Schaufelstruktur zuvor einteilig, insbesondere spanend, hergestellt
wurde. Das manuelle Verfahren umfasst hohe Ungenauigkeiten sowie die Gefahr einer
undefinierten Gratbildung oder einer Deformierung des Werkstücks.
[0005] Ein anderes bekanntes Verfahren sieht vor, dass nach Herstellung der Statorscheibe
mit Schaufelstruktur die Statorscheibe mittels Drahterosion getrennt wird. Die Drahterosion
bildet einen zusätzlichen Arbeitsschritt, benötigt aufwendige Vorrichtungen und weist
hohe Kosten und Durchlaufzeiten auf.
[0006] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Vakuumpumpe besonders einfach
zu gestalten.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen,
dass in einem ersten Verfahrensabschnitt wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringe
derart gemeinsam hergestellt werden, dass die Teilringe nach dem ersten Verfahrensabschnitt
zumindest eine pumpaktive Struktur aufweisen und einteilig verbunden sind, wobei die
Verbindung zwischen den Teilringen eine lokal reduzierte Materialstärke aufweist,
sodass die Verbindung eine Solltrennstelle bildet, und dass die Teilringe in einem
zweiten, vom ersten gesonderten Verfahrensabschnitt an der Solltrennstelle getrennt
werden.
[0008] Durch die Verbindung sind die Teilringe also zunächst als Satz von wenigstens zwei
Teilringen zusammengehalten. Die Teilringe können später zu einem beliebigen Zeitpunkt
voneinander getrennt werden. Die Solltrennstelle ermöglicht, dass die Trennung unabhängig
von der Herstellung der Schaufelstruktur der Teilringe bzw. unabhängig vom ersten
Verfahrensabschnitt erfolgen kann. Das Verfahren ermöglicht also ein besonders einfaches
Handling der Teilringe im Herstellungsprozess der Pumpe und die Teilringe müssen erst
bei Bedarf, zum Beispiel unmittelbar vor der Montage, getrennt werden. Da die Trennung
aufgrund der Solltrennstelle besonders einfach ist, ist das Herstellungsverfahren
insgesamt vereinfacht.
[0009] Die Unabhängigkeit des Trennens vom ersten Verfahrensabschnitt bedeutet insbesondere,
dass zum Trennen entweder ein anderes Werkzeug und/oder eine andere Maschine verwendet
werden kann, als zur Herstellung der pumpaktiven Struktur. Folglich muss das Werkzeug
bzw. die Maschine lediglich die Teilringe trennen können und lässt sich insoweit deutlich
einfacher und kleiner ausführen. Besonders bevorzugt erfolgt das Trennen von Hand,
sodass insbesondere überhaupt kein zusätzliches Werkzeug bzw. keine zusätzliche Maschine
zum Trennen nötig ist. Die Trennbarkeit von Hand lässt sich auf einfache Weise durch
entsprechende Dimensionierung der Materialstärke bzw. die Form der Verbindung sicherstellen.
[0010] Das Trennen an der Solltrennstelle bedeutet eine endgültige Trennung der Teilringe,
insbesondere durch Zerstörung des Materials, welches nach dem ersten Verfahrensabschnitt
die Verbindung bzw. die Solltrennstelle bildet. Folglich umfasst der zweite Verfahrensabschnitt
eine endgültige Trennung der Teilringe, d.h. die Teilringe sind nach dem zweiten Verfahrensabschnitt
nicht mehr einteilig verbunden. Grundsätzlich kann der erste Verfahrensabschnitt beispielsweise
auch Maßnahmen umfassen, welche die endgültige Trennung vorbereiten, beispielsweise
indem sie das Material der einteilig verbundenen Teilringe lokal reduzieren, z.B.
kerben, um eine Solltrennstelle herzustellen.
[0011] Unter einer Statorscheibe ist allgemein ein zumindest im Wesentlichen scheibenförmiges
Bauteil der Pumpe zu verstehen, welches im Betrieb der Pumpe statisch in Bezug auf
ein Gehäuse der Pumpe bleibt und welches eine pumpaktive Struktur aufweist.
[0012] Als Teilring ist grundsätzlich ein Element mit einer pumpaktiven Sruktur zu verstehen,
die zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung mit einem Rotor, insbesondere
einer Rotorscheibe, geeignet ist. Das Herstellen der Teilringe umfasst also wenigstens
das Ausbilden einer pumpaktiven Struktur. Die pumpaktive Struktur kann dabei vor dem
zweiten Verfahrensabschnitt beispielsweise vollständig fertig hergestellt sein oder
es können grundsätzlich auch noch weitere Verfahrensschritte an der pumpaktiven Struktur
nach dem ersten oder auch nach dem zweiten Verfahrensabschnitt vorgenommen werden.
[0013] Die pumpaktive Struktur ist bevorzugt molekular pumpaktiv. Bei der pumpaktiven Struktur
kann es sich beispielsweise um eine Turboschaufelstruktur oder um eine Siegbahnstruktur
handeln. Der Rotor bzw. die Rotorscheibe weist allgemein eine zur pumpaktiven Struktur
der Statorscheibe insoweit korrespondierende Struktur auf, als die Strukturen zusammen
und durch ihre Relativbewegung bei rotierendem Rotor eine Pumpwirkung entfalten. Wenn
die betreffende Statorscheibe eine Turbomolekular-Statorscheibe ist, weist der Rotor
bzw. die Rotorscheibe insbesondere ebenfalls eine Turboschaufelstruktur auf. Wenn
die betreffende Statorscheibe z.B. eine Siegbahn-Statorscheibe ist, weist der Rotor
bzw. die Rotorscheibe insbesondere eine der pumpaktiven Struktur der Statorscheibe
zugewandte Oberfläche auf, die im Wesentlichen glatt und/oder eben ist.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Teilringe vor dem
Trennen abgesehen von ihrer Verbindung vollständig fertig hergestellt sind. Hierdurch
ist es insbesondere möglich, dass die Teilringe durch einen Monteur getrennt werden,
und dies insbesondere erst unmittelbar vor einer Montage. Insbesondere umfasst eine
solche Montage ein radiales Einführen der Teilringe in einen Zwischenraum zwischen
zwei Rotorscheiben, wie beispielhaft oben im Zusammenhang mit Turbostatorscheiben
beschrieben. Das Handling im Vorfeld der Montage ist somit besonders einfach.
[0015] Die Solltrennstelle kann beispielsweise wenigstens eine Sollbruchstelle, eine Materialbrücke
und/oder eine Kerbung umfassen. Die Teilringe können z.B. zum Trennen in vorteilhafter
Weise zerbrochen werden. Brechen bildet einerseits eine besonders einfache Möglichkeit
zur Trennung der Teilringe, insbesondere aufgrund der Sollbruchstelle ohne spezielle
Werkzeuge und/oder ohne besondere Präzisionsanforderungen. Zudem bietet Brechen den
besonderen Vorteil, dass die zerbrochenen Teile, nämlich die Teilringe, anschließend
exakt zusammenpassen und im zusammengesetzten Zustand exakt zueinander ausgerichtet
sind, dies aufgrund von typischerweise exakt korrespondierenden Bruchkanten.
[0016] Beispielsweise kann die Verbindung bzw. die Solltrennstelle eine Materialstärke von
höchstens 1 mm aufweisen, insbesondere in einer Bruchrichtung und/oder in einer kleinsten
Dimension eines Querschnitts der Verbindung. Allgemein bevorzugt ist eine Materialbrücke
der Verbindung klein ausgeführt, insbesondere so klein, dass sie zerbrechlich ist,
bevorzugt von Hand zerbrechbar. Allgemein kann eine Materialbrücke beispielsweise
als ein, insbesondere zerbrechlicher, Verbindungssteg ausgeführt sein.
[0017] Generell kann eine Turbomolekular-Statorscheibe und/oder ein Turbomolekular-Statorscheiben-Teilring
beispielsweise einen Innenring und/oder einen Außenring aufweisen. Vom Innenring erstrecken
sich mehrere Statorschaufeln radial nach außen und vom Außenring erstrecken sich mehrere
Statorschaufeln radial nach innen. Wenn sowohl ein Innenring als auch einen Außenring
vorgesehen sind, erstrecken sich mehrere Statorschaufeln radial zwischen Innen- und
Außenring.
[0018] Die Verbindung zwischen den Teilringen, welche die Solltrennstelle bildet, kann bevorzugt
einen Innen- oder Außenring des einen Teilrings mit einem Innen- oder Außenring, insbesondere
nicht mit einer Schaufel, des anderen Teilrings verbinden. Insbesondere setzt eine
Materialbrücke der Verbindung an einem Innenring und/oder Außenring wenigstens eines
der Teilringe an, insbesondere nicht an einer Schaufel. Die Materialbrücke hat insbesondere
gegenüber dem Innen- bzw. Außenring eine deutlich reduzierte Materialstärke.
[0019] Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Teilringe von Hand und/oder werkzeugfrei
getrennt werden, insbesondere von einem Monteur, bevor er die Teilringe zu einer Statorscheibe
zusammensetzt. Dadurch, dass keine Werkzeuge und/oder Maschinen zur Trennung nötig
sind, ist das Verfahren besonders einfach.
[0020] Die Teilringe können bevorzugt erst zur Montage getrennt werden, beispielsweise an
einem Montagearbeitsplatz und/oder von einem Monteur. Vorher können die Teilringe
also insbesondere als Satz von verbundenen Teilringen zusammenbleiben und sind hierdurch
einfach handhabbar. Zum Beispiel können die Teilringe zwischen dem ersten Verfahrensabschnitt
und dem zweiten Verfahrensabschnitt, also zwischen der gemeinsamen Herstellung und
der Trennung, als Satz bzw. im verbundenen Zustand gelagert, transportiert, behandelt
und/oder bearbeitet werden. Was den Transport betrifft, so kann dieser auch den Transport
innerhalb des Herstellungsbetriebs umfassen, so zum Beispiel einen Transport von einer
Maschine, mittels der die Teilringe gemeinsam hergestellt werden, zu einem Montagearbeitsplatz.
Ein Behandeln kann beispielsweise ein Beschichten umfassen.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens zwei gemeinsam
hergestellten Teilringe bei einer Montage der Pumpe zu einer Statorscheibe zusammengesetzt
werden. Die wenigstens zwei gemeinsam hergestellten und nach dem ersten Verfahrensabschnitt
einteilig verbundenen Teilringe gehören somit in dem Sinne zusammen, dass sie nach
der Montage gemeinsam eine Statorscheibe bilden. Hierdurch lassen sich Montagefehler
auf einfache Weise vermeiden. Es ist für den Monteur auf einfache Weise erkennbar,
welche Teilringe zusammengehören. Insbesondere wenn der Monteur die Teilringe erst
unmittelbar vor der Montage trennt, beispielsweise zerbricht, ist eine korrekte Zuordnung
auf einfache Weise sichergestellt. Dies gilt neben der Frage, welche Teilringe zusammengehören,
auch für deren Relativorientierung. Es ist also beispielsweise wirksam verhindert,
dass einer der Teilringe aus Versehen verdreht wird, sodass Ober- und Unterseite vertauscht
sind. Wenn der Monteur die Teilringe von Hand zerbricht, hat er diese insbesondere
bereits in der richtigen Orientierung in der Hand, sodass er sie auch unmittelbar
montieren kann, z.B. radial in einen Zwischenraum zwischen zwei Rotorscheiben einführen
kann. Die Montage wird also vereinfacht, wobei zusätzlich mehrere mögliche Fehler
ausgeschlossen werden.
[0022] Grundsätzlich kann zwischen den Teilringen nach dem ersten Verfahrensabschnitt auch
mehr als eine Verbindung mit Solltrennstelle vorgesehen sein. Insbesondere können
mehrere Materialbrücken zwischen den Teilringen vorgesehen sein. Wenigstens zwei beabstandete
Verbindungen sorgen auf einfache Weise dafür, dass die Teilringe einerseits fest genug
verbunden sein können, um so lange wie nötig zusammen zu bleiben, also beispielsweise
beim Transport, und andererseits relativ einfach trennbar, insbesondere zerbrechbar,
ausgeführt werden können.
[0023] Grundsätzlich können die Teilringe bei der gemeinsamen Herstellung bzw. im verbundenen
Zustand beliebig zueinander ausgerichtet sein. Beispielsweise kann es vorgesehen sein,
dass die Teilringe vor dem Trennen zumindest im Wesentlichen so zu einander ausgerichtet
sind, wie sie nach der Montage zueinander ausgerichtet sind. Alternativ kann beispielsweise
eine material- und/oder platzsparende Anordnung gewählt werden.
[0024] Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem gelöst durch einen Satz von wenigstens zwei
Statorscheiben-Teilringen nach gemäß dem hierauf gerichteten Anspruch. Die Teilringe
sind für wenigstens eine Statorscheibe einer Vakuumpumpe vorgesehen. Sie sind einteilig
miteinander verbunden, wobei die Verbindung zwischen den Teilringen eine lokal reduzierte
Materialstärke aufweist, sodass die Verbindung eine Solltrennstelle bildet.
[0025] Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 8, nämlich
ein solches zur Herstellung einer Vakuumpumpe, welche wenigstens eine ringförmige
Statorscheibe umfasst, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung mit einem
Rotor, insbesondere wenigstens einer Rotorscheibe, der Pumpe eingerichtet ist, wobei
die Statorscheibe wenigstens zwei separate Teilringe umfasst; wobei wenigstens zwei
Statorscheiben-Teilringe aus einem Teil oder als ein Teil und durch Trennen des Teils
hergestellt werden, wobei das Trennen ein spanendes Verfahren umfasst. Das Verfahren
kann zudem die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen und/oder deren Einzelmerkmale
umfassen.
[0026] Die Teilringe können durch das spanende Verfahren beispielsweise endgültig voneinander
getrennt werden. Besonders bevorzugt kann hingegen durch das spanende Verfahren ein
Material der Verbindung zwischen den Teilringen lokal reduziert werden, sodass die
Verbindung eine Solltrennstelle bildet und wobei die Teilringe in einem gesonderten
Verfahrensabschnitt an der Solltrennstelle getrennt werden, bevorzugt zerbrochen werden.
Das spanende Verfahren bildet dabei einen Teilschritt des Trennens und erfolgt in
Vorbereitung eines zweiten, gesonderten Teilschritts des Trennens, nämlich eines endgültigen
Trennens.
[0027] Insbesondere erfolgen ein erster Verfahrensschritt, bei dem eine Schaufelstruktur
ausgebildet wird, ein zweiter Verfahrensschritt, bei dem das spanende Verfahren des
Trennens durchgeführt wird, wobei eine, insbesondere kleine, Materialbrücke als Solltrennstelle
belassen wird, und ein dritter, von den ersten beiden Verfahrensschritten gesonderter
Verfahrensschritt, bei dem die Teilringe endgültig an der Solltrennstelle getrennt
werden, beispielsweise zerbrochen werden. In Bezug auf den oben beschriebenen Kontext
sind der erste und der zweite Verfahrensschritt beide Teil des ersten Verfahrensabschnitts
und der dritte Verfahrensschritt ist Teil des zweiten Verfahrensabschnitts.
[0028] Nach dem Vorstehenden versteht es sich, dass das Trennen an einer Solltrennstelle
generell zumindest ein endgültiges Trennen umfasst. Folglich dient ein spanendes Verfahren,
welches Teil des Trennens ist, insbesondere einer Vorbereitung des endgültigen Trennens
und/oder einer Herstellung einer Solltrennstelle, kann aber auch ein endgültiges Trennen
umfassen.
[0029] Bei dem spanenden Verfahren, welches Teil des Trennens ist, kann es sich bevorzugt
um Sägen, insbesondere mittels einer Kreissäge, um Fräsen, beispielsweise mittels
eines Scheibenfräsers, und/oder um Trennschleifen handeln. Sägen und Fräsen ermöglichen
besonders präzise Trennschnitte.
[0030] Die zwei Statorscheiben-Teilringe werden erfindungsgemäß entweder aus einem Teil,
beispielsweise spanend aus einem Vollmaterial oder durch Stanzen aus einem Blech,
und durch Trennen des Teils hergestellt, oder die zwei Statorscheiben-Teilringe werden
als ein Teil, beispielsweise durch Gießen, und durch Trennen des Teils hergestellt.
Das Trennen umfasst jeweils ein spanendes Verfahren.
[0031] Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erfolgt das spanende Verfahren des
Trennens mit einem Spanwerkzeug, insbesondere einem Sägeblatt, welches eine Schnittbreite
von höchstens 1 mm umfasst. Besonders bevorzugt beträgt die Schnittbreite höchstens
0,6 mm. Beim Trennen mittels des Spanwerkzeugs wird typischerweise Material entfernt,
sodass letztlich eine Leerstelle zwischen den Teilringen entsteht. Hieraus ergibt
sich, dass die Teilringe in Umfangsrichtung entsprechend der Breite der Leerstellen
in Umfangsrichtung gegeneinander verschoben werden können. In ihrer Relativorientierung
und Positionierung in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors ergibt sich somit ein
gewisses Spiel. Durch die geringere Schnittbreite von höchstens 1 mm ergibt sich ein
besonders geringes Spiel, für das sich gezeigt hat, dass die Vakuumperformance im
Rahmen dieses Spiels kaum beeinträchtigt wird. Die geringe Schnittbreite vereinbart
somit auf vorteilhafte Weise das einfache Herstellungsverfahren mit hohen Performanceansprüchen
der herzustellenden Vakuumpumpe.
[0032] Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass für beide
Teilringe jeweils eine pumpaktive Struktur mittels eines spanenden Verfahrens hergestellt
wird, wobei das spanende Verfahren des Trennens im Rahmen derselben Aufspannung erfolgt,
wie das spanende Verfahren zur Herstellung der pumpaktive Struktur. Hierdurch ist
eine besonders präzise Anwendung des spanenden Verfahrens des Trennens in Bezug auf
die pumpaktive Struktur möglich. Dabei ist zwischen den spanenden Verfahren keine
erneute Einspannung mit aufwendiger Ausrichtung nötig. Es kann allerdings beispielsweise
ein Werkzeugwechsel zwischen den spanenden Verfahren vorgesehen sein, der beispielsweise
je nach Art der verwendeten Maschine bevorzugt auch automatisch erfolgen kann.
[0033] Mit weiterem Vorteil können mehrere Sätze von jeweils wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringen
in einer Aufspannung, insbesondere unter gemeinsamer Einspannung in einem Einspannwerkzeug,
auf einer Maschine hergestellt werden. Bevorzugt kann für jeden Teilring eine pumpaktive
Struktur mittels eines spanenden Verfahrens hergestellt werden. Dabei können bevorzugt
die Teilringe jedes Satzes getrennt werden, wobei das Trennen jeweils ein spanendes
Verfahren umfasst. Auch hier ist es besonders bevorzugt, wenn die spanenden Verfahren
zur Herstellung der pumpaktiven Strukturen sowie die spanenden Verfahren der Trennung
in ein und derselben Aufspannung erfolgen. Die mehreren Sätze sind bevorzugt gemeinsam
in einer Einspannvorrichtung eingespannt.
[0034] Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn zumindest für einen Satz von Teilringen das
spanende Verfahren des Trennens nach Herstellung der pumpaktiven Struktur erfolgt.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass für jeden der Sätze die Teilringe nach
der Herstellung der pumpaktiven Struktur getrennt werden, wobei das Trennen ein spanendes
Verfahren umfasst und wobei sowohl die Herstellung der pumpaktiven Strukturen als
auch das spanende Verfahren des Trennens für jeden der mehreren Sätze von Teilscheiben
in derselben Aufspannung erfolgen. Bei einem besonders effizienten Beispiel werden
zunächst alle pumpaktiven Strukturen aller Sätze von Teilringen hergestellt, wobei
anschließend bei allen Sätzen das spanende Verfahren des Trennens durchgeführt wird.
[0035] Allgemein bevorzugt erfolgt die Herstellung von pumpaktiven Strukturen mittels wenigstens
eines anderen Werkzeugs, als das spanende Verfahren des Trennens. Eine pumpaktive
Struktur kann beispielsweise durch Sägen und/oder Fräsen hergestellt werden.
[0036] Ein Turboschaufelstruktur kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass zwei
parallel und konzentrisch ausgerichtete Kreissägeblätter derart rotierend in ein Rohmaterial
geführt werden, dass zwischen den Kreissägeblättern eine Statorschaufel stehen bleibt.
[0037] Eine Siegbahn-Struktur kann bevorzugt mittels eines Schaftfräser aus einem Rohmaterial
herausgearbeitet werden.
[0038] Das spanende Verfahren des Trennens kann grundsätzlich hingegen bevorzugt mittels
eines einzelnen Kreissägeblatts erfolgen. Sowohl das Werkzeug zur Herstellung der
pumpaktiven Struktur als auch das Werkzeug zum Trennen können bevorzugt an ein und
derselben Werkzeugaufnahme betrieben werden, insbesondere wobei zwischen der Herstellung
der pumpaktiven Struktur und dem spanenden Verfahren des Trennens ein Werkzeugwechsel
erfolgt.
[0039] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe nach Anspruch 13. Diese
umfasst wenigstens eine ringförmige Statorscheibe, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung
in Zusammenwirkung mit einem Rotor, insbesondere wenigstens einer Rotorscheibe, der
Pumpe eingerichtet ist, wobei die Statorscheibe wenigstens zwei separate Teilringe
umfasst. Dabei sind die Teilringe durch wenigstens zwei Trennschnitte separiert, wobei
wenigstens einer der Trennschnitte schräg in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors
der Pumpe ausgerichtet ist. Bevorzugt sind beide Trennschnitte schräg ausgerichtet.
[0040] Die Erfindung ist grundsätzlich auch auf ein gegenwärtig nicht separat beanspruchtes
Verfahren zur Herstellung einer Vakuumpumpe gerichtet, die wenigstens eine ringförmige
Statorscheibe aufweist, welche zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung mit
einem Rotor, insbesondere wenigstens einer Rotorscheibe, der Pumpe eingerichtet ist,
wobei die Statorscheibe wenigstens zwei separate Teilringe umfasst, wobei die zwei
Teilringe durch wenigstens zwei Trennschnitte separiert werden und wobei wenigstens
einer der Trennschnitte schräg in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors der Pumpe
und/oder in Bezug auf eine Zentralachse der Statorscheibe eingebracht wird.
[0041] Durch die schräge Ausrichtung des Trennschnitts wird die Vakuumperformance der Pumpe
verbessert. Der Trennschnitt ist nicht, wie bisher üblich, parallel zur Rotationsachse
ausgerichtet, sondern insbesondere axial optisch dicht. D. h. zu fördernde Teilchen
können nicht ungehindert axial durch den Trennschnitt ohne weiteres zurückströmen.
Vielmehr weist der Trennschnitt durch die schräge Anordnung insbesondere eine den
ebenfalls schräg ausgerichteten Schaufeln ähnliche Wirkung auf.
[0042] Zudem erlaubt die schräge Anordnung des Trennschnitts eine einfache Trennung der
Teilringe, insbesondere bei einer Turbomolekular-Statorscheibe auch bei in Umfangsrichtung
überlappenden Schaufeln ohne Beschädigung von Schaufeln.
[0043] Bevorzugt ist der Trennschnitt um wenigstens 10°, insbesondere wenigstens 20°, schräg
in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors der Pumpe ausgerichtet.
[0044] Die Statorscheibe kann bevorzugt als Turbomolekular-Statorscheibe ausgebildet sein.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Trennschnitt zumindest im Wesentlichen
parallel zu wenigstens einer zum Trennschnitt in Umfangsrichtung benachbart angeordneten
Statorschaufel ausgerichtet, insbesondere bezogen auf ein radial inneres Schaufelende,
ein radial äußeres Schaufelende und/oder eine radiale Schaufelmitte.
[0045] Allgemein können Statorscheiben und/oder Statorscheiben-Teilringe mit ihrer pumpaktiven
Struktur beispielsweise spanend hergestellt, insbesondere gesägt und/oder gefräst,
aus Blech geformt oder gegossen sein bzw. werden.
[0046] Grundsätzlich kann bei einer Turbomolekular-Statorscheibe die Schaufelanzahl gerade
oder ungerade sein.
[0047] Weiter grundsätzlich können zwei Teilringe einer Statorscheibe z.B. symmetrische
Hälften bilden, oder aber alternativ auch unsymmetrisch geteilt sein.
[0048] Insbesondere im Zusammenhang mit einer ungeraden Schaufelanzahl und/oder einer unsymmetrischen
Teilung der Teilringe erweist es sich als besonders vorteilhaft, die Teilringe bis
zur Montage über eine Solltrennstelle verbunden zu halten, da hierdurch auf einfache
Weise sichergestellt ist, dass zusammengehörende Hälften zusammen montiert werden.
[0049] Grundsätzlich kann eine hierin beschriebene Vakuumpumpe bevorzugt als Molekularvakuumpumpe,
insbesondere als Turbomolekularvakuumpumpe und/oder Siegbahnvakuumpumpe, ausgebildet
sein. Weiter grundsätzlich kann eine oben beschriebene Pumpwirkung eine molekulare,
insbesondere eine turbomolekulare oder Siegbahn- Pumpwirkung, sein oder umfassen.
Weiter grundsätzlich kann die Vakuumpumpe z.B. ein oder mehrere Turbomolekular-Statorscheiben
und/oder Siegbahn-Statorscheiben und/oder Turbomolekular- und/oder Siegbahn-Pumpstufen
umfassen. Weiter grundsätzlich können einzelne, mehrere oder alle Statorscheiben entsprechend
den hierin beschriebenen Ausführungen ausgebildet sein.
[0050] Eine Turbomolekularvakuumpumpe weist grundsätzlich wenigstens eine im Betrieb der
Pumpe rotierende Rotorscheibe sowie eine dieser Rotorscheibe in axialer Richtung in
Bezug auf eine Rotationsachse der Rotorscheibe bzw. eines Rotors der Pumpe nachgeordnete
Statorscheibe auf. Grundsätzlich kann eine Turbomolekularvakuumpumpe auch mehrere,
insbesondere eine Vielzahl von Rotorscheiben und Statorscheiben aufweisen, die insbesondere
in Form von mehreren sogenannten Turbostufen angeordnet sein können. Zudem kann die
Turbomolekularvakuumpumpe auch weitere Pumpstufen aufweisen, die auf einem anderen
Pumpprinzip beruhen, beispielsweise eine Holweckpumpstufe, eine Siegbahnpumpstufe
und/oder eine Seitenkanalpumpstufe.
[0051] Die Vakuumpumpe kann beispielsweise auch als sogenannte Splitflow-Vakuumpumpe ausgebildet
sein, d. h. neben einem Einlass und einem Auslass auch wenigstens einen Zwischeneinlass
aufweisen.
[0052] Es versteht sich, dass die vorstehend beschriebenen Verfahren, Sätze von Teilringen
und/oder Vakuumpumpen vorteilhaft durch Einzelmerkmale oder Ausführungsformen der
jeweils anderen Aspekte vorteilhaft weitergebildet werden können.
[0053] 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
- mehrere Statorscheiben für eine Turbomolekularpumpe während eines Herstellungsverfahrens,
- Fig. 7
- eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme von mehreren Statorscheiben während des Herstellungsverfahrens,
- Fig. 8
- zwei separate Teilringe einer Statorscheibe,
- Fig. 9
- einen Trennschnitt zwischen zwei Statorschaufeln in einer Seitenansicht,
- Fig. 10
- einen Trennschnitt in der Trennebene,
- Fig. 11
- eine erste beispielhafte Anordnung von zwei Teilringen bei gemeinsamer Herstellung,
- Fig. 12
- eine zweite beispielhafte Anordnung von zwei Teilringen bei gemeinsamer Herstellung,
- Fig. 13
- eine dritte beispielhafte Anordnung von zwei Teilringen bei gemeinsamer Herstellung.
[0054] 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.
[0055] 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.
[0056] Es existieren auch Turbomolekularpumpen, die kein derartiges angebrachtes Elektronikgehäuse
aufweisen, sondern an eine externe Antriebselektronik angeschlossen werden.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere
größer sind als die hier dargestellte Pumpe, können nicht stehend betrieben werden.
[0060] 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.
[0061] 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.
[0062] In den Figuren 2 bis 5 ist eine Kühlmittelleitung 148 dargestellt, in welcher das
über die Kühlmittelanschlüsse 139 ein- und ausgeleitete Kühlmittel zirkulieren kann.
[0063] 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.
[0064] In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse
151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.
[0065] 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.
[0066] 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.
[0067] 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.
[0068] 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.
[0069] 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.
[0070] 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.
[0071] 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.
[0072] 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.
[0073] Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben
187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel,
getränkt sind.
[0074] 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.
[0075] Das Wälzlager 181 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen
Einsatz 189 und den Lagerdeckel 145 in der Vakuumpumpe eingefasst.
[0076] 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.
[0077] 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.
[0078] 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.
[0079] 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.
[0080] 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.
[0081] Die Montage der Statorscheiben 157 lässt sich beispielsweise anhand von Fig. 3 erläutern.
Dort sind mehrere Statorscheiben 157 jeweils in einem Zwischenraum zwischen zwei Rotorscheiben
155 angeordnet. Für die Montage wird zunächst der Rotor 149 mit all seinen Rotorscheiben
155 zusammengesetzt. Eine jeweilige Statorscheibe 157 besteht aus zwei Teilringen,
die jeweils etwa 180° des Umfangs einnehmen. Zwei zusammengehörende Teilringe werden
in radialer Richtung in einen Zwischenraum zwischen zwei Rotorscheiben 155 eingeführt
und zu einer Rotorscheibe 157 zusammengesetzt. Zwischen zwei Statorscheiben 157 wird
jeweils ein Distanzring 159 angeordnet, der die Statorscheiben 157 gegenüber einander
und gegenüber dem Gehäuse 119 in Position hält.
[0082] Fig. 6 illustriert ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für eine Turbomolekularpumpe,
bei dem mehrere Statorscheiben 10, nämlich Turbomolekular-Statorscheiben, gemeinsam
in einer Aufspannung gefertigt werden. Zu diesem Zweck werden Ringscheiben als Halbzeuge
für die Statorscheiben 10 gemeinsam in einer Einspannvorrichtung 12 eingespannt und
auf ein und derselben Maschine bearbeitet.
[0083] Die Einspannvorrichtung 12 ist als eine Art Turm aufgebaut, wobei zur Einspannung
der Statorscheiben 10 bzw. ihrer Halbzeuge abwechselnd ein Segment 14 der Einspannvorrichtung
12 und eine Statorscheibe 10 aufeinander gesteckt werden und anschließend die axial
äußersten Segmente 14 gegeneinander verspannt werden, zum Beispiel mittels einer hier
nicht dargestellten Schraube. Dabei werden die Statorscheiben 10 axial geklemmt und
sind somit fest angeordnet.
[0084] In Fig. 6 ist die Einspannvorrichtung 12 teilweise in Explosion dargestellt, um ihren
Aufbau und Zusammenbau zu erläutern. Ferner ist ein Werkzeug, nämlich ein Kreissägeblatt
16, im Einsatz dargestellt. Dies dient ebenfalls lediglich der Illustration. Es versteht
sich, dass das Werkzeug typischerweise erst aktiv wird, nachdem die Einspannvorrichtung
12 fertig aufgebaut ist und die Statorscheiben 10 bzw. ihre Halbzeuge fest eingespannt
sind.
[0085] Die Statorscheiben 10 sind in der Darstellung der Fig. 6 bereits weitgehend fertig
hergestellt, sind aber noch nicht endgültig in Teilringe getrennt, wie es für die
Montage der Statorscheiben 10 vorgesehen ist.
[0086] Die Statorscheiben 10 sind identisch aufgebaut und werden anhand der oberen Statorscheibe
10 beispielhaft näher erläutert. Die Statorscheibe 10 umfasst einen Innenring 18,
der eine Vielzahl von über den Umfang gleichmäßig verteilten Statorschaufeln 20 trägt.
Dabei erstreckt sich eine jeweilige Statorschaufel 20 ausgehend von dem Innenring
18 in radialer Richtung nach außen und ist schräg in Bezug auf eine Achse 22 ausgerichtet.
Die Achse 22 bildet eine Zentralachse der Statorscheiben 10 und der Einspannvorrichtung
12. Die Zentralachse 22 der Statorscheiben 10 fällt im montierten Zustand mit einer
Rotationsachse eines Rotors der Pumpe zusammen, zum Beispiel in Fig. 3 mit der Rotationsachse
151.
[0087] Die Herstellung der Statorscheiben 10 bis zum in Fig. 6 gezeigten Zustand, insbesondere
ihrer Schaufelstruktur, umfasst insbesondere, dass - wie es in Fig. 7 illustriert
ist - zunächst für jede Statorscheibe 10 eine Ringscheibe 24 als Halbzeug in der Einspannvorrichtung
12 eingespannt wird. Anschließend werden die Schaufeln 20 nacheinander aus dem Vollmaterial
der Ringscheibe 24 spanend herausgearbeitet. Zu diesem Zweck können beispielsweise
zwei parallel und konzentrisch aber beabstandet angeordnete Kreissägeblätter (nicht
dargestellt) in radialer Richtung in das Material der Ringscheibe rotierend eingefahren
werden, wobei zwischen den Kreissägeblättern eine Statorschaufel 20 stehen bleibt.
Nachdem die Kreissägeblätter wieder herausgefahren sind, wird die Einspannvorrichtung
12 verdreht, nämlich um den vorgesehenen Winkelabstand der Statorschaufeln 20, und
die nächste Statorschaufel 20 wird auf gleiche Weise hergestellt. Die Kreissägeblätter
sind dabei ähnlich schräg angeordnet, wie in der Darstellung der Fig. 6 das Kreissägeblatt
16, welches aber der Trennung der Statorscheiben 10 in Teilringe dient. Die zwei parallelen
Kreissägeblätter zur Herstellung der Statorschaufeln können beispielsweise an derselben
Werkzeugaufnahme 26 betrieben werden, wobei zwischen der Herstellung der Statorschaufeln
20 und einem spanenden Verfahren des Trennens der Statorscheiben 10 in Teilringe ein
Werkzeugwechsel erfolgt.
[0088] Bevorzugt können ferner sowohl die Herstellung der Statorschaufeln 20 als auch die
Trennschnitte mittels des Kreissägeblatts 16 in einer Aufspannung erfolgen. Dies bedeutet
für die Anordnung der Fig. 6, dass zunächst drei Ringscheiben 24 als Halbzeuge in
die Einspannvorrichtung 12 eingespannt werden und anschließend, ohne die Einspannvorrichtung
12 zwischenzeitlich zu lösen, sowohl die Schaufelstruktur der Statorscheiben 10 als
auch das spanende Verfahren mittels des Kreissägeblatts 16 zu deren Trennung durchgeführt
werden. Anschließend kann die Einspannvorrichtung 12 gelöst werden und die fertigen
Statorscheiben als Teilringe oder als Sätze von Teilringen entnommen werden. Dies
hat den Vorteil, dass sich der von dem Kreissägeblatt 16 eingebrachte Trennschnitt
exakt in Bezug auf die Statorschaufeln 20 ausrichten lässt, wobei hierfür keine Ausrichtung
im Rahmen einer erneuten Einspannung nötig ist.
[0089] Die Trennung der Statorscheiben 10 in Teilringe umfasst also die spanende Bearbeitung
mittels des Kreissägeblatts 16. Ein Schneidvorgang mittels des Kreissägeblatts 16
erfolgt bevorzugt nachdem die gesamte Schaufelstruktur wenigstens der betreffenden
Statorscheibe 10, insbesondere aller Statorscheiben 10, fertig hergestellt ist.
[0090] Das Kreissägeblatt 16 ist hier schräg in Bezug auf die Achse 22 sowie im Wesentlichen
parallel zu den Statorschaufeln 20 ausgerichtet, zwischen denen es eingefahren ist.
Es wird also ein in Bezug auf die Achse 22 schräger Trennschnitt in den Innenring
18 eingebracht. Je Statorscheibe 10 werden zwei Trennschnitte eingebracht, die sich
in Bezug auf die Achse 22 gegenüberliegen, also in Umfangsrichtung um 180° versetzt
sind. Hierdurch wird die Statorscheibe 10 in zwei in Bezug auf die Achse 22 symmetrische
Teilringe geteilt.
[0091] Die Einspannvorrichtung 12 weist mehrere Ausnehmungen 28 auf, die jeweils dafür vorgesehen
sind, dass das Kreissägeblatt 16 in den Innenring 18 einfahren kann, ohne das Material
der Einspannvorrichtung 12 abzutragen bzw. mit diesem zu kollidieren. Solche Ausnehmungen
28 sind bevorzugt für alle vorgesehenen Trennschnitte vorhanden, d. h. auf der in
Fig. 6 dem Betrachter abgewandten Seite und gegenüberliegend den Ausnehmungen 28 sind
drei weitere und entsprechend angeordnete Ausnehmungen vorgesehen.
[0092] Die Ausnehmungen 28 weisen eine bestimmte Winkelposition, nämlich die gleiche Winkelposition,
auf. Um diese bei der Einspannung sicherzustellen, können die Segmente 14 beispielsweise
mittels eines langen Zentrierstifts mit dem richtigen Winkel ausgerichtet werden.
Für einen solchen Zentrierstift ist im oberen Segment 14 eine Ausnehmung 30 sichtbar.
[0093] Eine fertige und endgültig in zwei Teilringe 31 getrennte Statorscheibe 10 ist in
Fig. 8 dargestellt. Diese umfasst zwei schräge Trennschnitte 32. Die Teilringe 31
sind hier zu Illustrationszwecken in einem großen gegenseitigen Abstand dargestellt,
der nicht demjenigen im montierten Zustand und nicht demjenigen im in der Einspannvorrichtung
12 eingespannten Zustand entspricht, d. h. die Trennschnitte 32 sind zu Illustrationszwecken
übermäßig breit dargestellt. Die Trennschnitte 32 sind hier also nicht in der Breite
dargestellt, in der sie vom Kreissägeblatt 16 eingebracht werden bzw. die sie im montierten
Zustand aufweisen. Tatsächlich beträgt die Schnittbreite der Trennschnitt 32 bzw.
des Kreissägeblatts 16 bevorzugt weniger als 1 mm.
[0094] Die schräge Anordnung der Trennschnitte 32 ist in Fig. 9 noch näher veranschaulicht.
Der Trennschnitt 32 ist dort schräg in Bezug auf die Achse 22 ausgerichtet, weist
also einen Winkel 34 in Bezug auf diese Achse 22 auf. Wie bereits angedeutet, entspricht
die Achse 22 im in der Vakuumpumpe montierten Zustand der Rotationsachse des Rotors.
[0095] Der Trennschnitt 32 ist ferner parallel zu beiden benachbarten Statorschaufeln 20
ausgerichtet. Der Winkel 34 entspricht daher dem sogenannten Anstellwinkel der Statorschaufeln
20, also deren Winkel in Bezug auf die Achse 22.
[0096] Die Statorschaufeln 20 sind überlappend angeordnet, d. h. ein Teil einer jeweiligen
Statorschaufel 20 ragt in Bezug auf die axiale Richtung in den Bereich einer benachbarten
Statorschaufel 20 hinein. Dies ist in Fig. 9 beispielsweise daran erkennbar, dass
in der Darstellung die Linie der Achse 22 beide Statorschaufeln 20 kreuzt. Die überlappende
Anordnung der Statorschaufeln 20 führt auch dazu, dass bei einer Betrachtungsrichtung
entlang der Achse 22 der Betrachter nicht zwischen den Statorschaufeln 20 hindurchsehen
kann. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer optisch dichten Anordnung.
Diese ermöglicht eine besonders gute Vakuumperformance, da zu fördernde Teilchen sich
nicht einfach auf axialem Weg entgegen der Pumprichtung durch die Statorscheibe 10
hindurchbewegen können.
[0097] Wie es sich in Fig. 9 besonders gut erkennen lässt, erlaubt die schräge Anordnung
des Trennschnitts 32 eine Trennung des Innenring 18 trotz der überlappenden Anordnung
der Statorschaufeln 20 ohne jede Beeinträchtigung der Statorschaufeln 20. Ein axialer
Trennschnitt würde hingegen die Statorschaufeln 20 zumindest an ihren radial inneren
Enden beschädigen.
[0098] Ferner ist der Trennschnitt 32 selbst in axialer Richtung optisch dicht, anders als
ein axial ausgerichteter Trennschnitt. D. h. der Trennschnitt 32 verhindert, dass
sich zu fördernde Teilchen einfach auf axialem Weg entgegen der Pumprichtung durch
ihn hindurchbewegen können. Somit wird die Vakuumperformance im Vergleich zu einem
axialen Trennschnitt verbessert.
[0099] In Fig. 10 ist ein Trennschnitt 32 in seiner Schnittebene dargestellt, d. h. vom
Innenring 18 ist eine Schnittebene sichtbar. An dieser Schnittebene sind ferner zwei
kleine Materialbrücken 36 sichtbar. Diese können beispielsweise beim Verfahren gemäß
Fig. 6 stehen gelassen werden, indem das Kreissägeblatts 16 nicht so tief in den Innenring
18 eingefahren wird, dass er endgültig getrennt wird, sondern dass die Materialbrücken
36 stehen bleiben.
[0100] Die Materialbrücken 36 bilden eine einteilige Verbindung zwischen zwei Teilringen
31 einer Statorscheibe 10. Hierdurch sind die Teilringe 31 als Satz von Teilringen
31 zusammengehalten und können im Anschluss an das in Fig. 6 illustrierte spanende
Verfahren als Satz von Teilringen 31 gelagert, transportiert und gegebenenfalls weiter
behandelt und/oder bearbeitet werden.
[0101] Die Materialbrücken 36 sind dabei so dimensioniert, dass sie einerseits die Teilringe
derart fest zusammenhalten, dass Lagerung, Transport bzw. Behandlung und/oder Bearbeitung
möglich sind und dass sie andererseits bei Bedarf leicht von Hand zerbrochen werden
können. Die Materialbrücken 36 bilden also eine Sollbruchstelle 38. Hierdurch ist
es möglich, dass der Monteur die Teilringe 31 erst zur Montage trennt, nämlich einfach
an der Sollbruchstelle 38 zerbricht. Vorher ist die Handhabung der Teilringe 31 als
Satz besonders einfach. Zudem ist für den Monteur stets klar, welche Teilringe 31
zusammengehören, da sie ihm als verbundener Satz bereitgestellt werden. Somit sind
mögliche Fehlerquellen bei der Montage reduziert.
[0102] Die Materialbrücken 36 weisen eine Materialstärke auf, die gegenüber dem Innenring
18 reduziert ist, sodass die Materialbrücken die Solltrennstelle bzw. Sollbruchstelle
38 bilden. Die Materialstärke ist dabei so stark reduziert, dass sich die Materialbrücken
36 trennen lassen, ohne dass der Innenring 18 ansonsten beeinträchtigt, wie etwa verbogen,
wird. Die präzise Form des Innenrings 18 und Anordnung und Ausrichtung der Statorschaufeln
20 bleiben somit erhalten, wobei sich die Teilringe 31 trotzdem auf einfache Weise
von Hand trennen lassen.
[0103] Es versteht sich, dass die Materialbrücken 36 je nach Festigkeitsanforderung unterschiedlich
ausgebildet sein können. Beispielsweise kann auch lediglich eine Materialbrücke 36
am Trennschnitt 32 vorgesehen sein. Form und Anzahl solcher Materialbrücken lassen
sich im Kontext des Verfahrens gemäß Fig. 6 einfach durch die Führungsbahn des Kreissägeblatts
16 beeinflussen. Typischerweise weist die Statorscheibe zwei Trennschnitte 32 auf,
wie dies z.B. in Fig. 8 der Fall ist. Dabei können grundsätzlich an wenigstens einem
der Trennschnitte 32 ein oder mehrere Materialbrücken vorgesehen sein, beispielsweise
aber auch an beiden Trennschnitten 32 jeweils wenigstens eine Materialbrücke.
[0104] Die in den Fig. 6 bis 9 beschriebenen Statorscheiben 10 sind spanend hergestellt
und ihre Trennung in Teilscheiben umfasst ebenfalls ein spanendes Verfahren, nämlich
Sägen mittels des Kreissägeblatts 16. Alternative Herstellungsweisen für Statorscheiben
bzw. Schaufelstrukturen sind insbesondere die Herstellung aus Blech, wobei eine Schaufelstruktur
typischerweise durch Stanzen und Biegen aus einem Rohblech ausgebildet wird, sowie
eine Herstellung durch Gießen. In beiden Fällen kann anschließend die Statorscheibe
mit einem spanenden Verfahren, beispielsweise mittels einer Kreissäge, getrennt werden.
[0105] Die nachfolgende Beschreibung zu den Fig. 11 bis 13 bezieht sich insbesondere auf
eine Herstellung aus Blech, wobei die Ausführungen grundsätzlich auch auf spanende
Herstellung sowie auf eine Herstellung durch Gießen anwendbar sind.
[0106] Die Fig. 11 bis 13 zeigen jeweils einen Satz von zwei Teilringen 31 einer Statorscheibe,
wobei die Teilringe 31 unterschiedlich zueinander angeordnet sind. Die Teilringe 31
sind jeweils über Solltrennstellen 38, insbesondere Sollbruchstellen, verbunden. Die
Verbindungen bzw. Solltrennstelle in 38 sind als kleine Materialbrücken ausgebildet
und in den Fig. 11 bis 13 nicht als solche sichtbar. Die Verbindungen weisen gegenüber
dem Teil des betreffenden Teilrings 31, an dem sie ansetzen - dies sind in den Fig.
11 bis 13 ein Innenring 18 und/oder einen Außenring 40 des betreffenden Teilrings
31 - eine deutlich reduzierte Materialstärke auf.
[0107] Fig. 11 zeigt eine besonders einfache Variante, bei der die Teilscheiben 31 so zueinander
angeordnet sind, wie sie auch im montierten Zustand zueinander angeordnet sind. Die
Fig. 12 und 13 zeigen alternative Anordnungsvarianten, die insbesondere einer optimalen
Materialausnutzung des Blechs, aus dem die Teilringe 31 ausgestanzt werden, dienen.
Je nach konkreter Dimensionierung der Statorscheiben kann zum Beispiel die Anordnung
gemäß Fig. 12 oder diejenige der Fig. 13 vorteilhaft sein.
[0108] Die Verbindungen bzw. Solltrennstellen 38 setzen in den Fig. 11 bis 13 stets an einem
Innenring 18 und/oder einem Außenring 40, insbesondere aber nicht an einer Schaufel,
des betreffenden Teilrings 31 an. In Fig. 11 verbinden zwei Solltrennstellen 38 einen
Außenring 40 des einen Teilrings 31 mit einem Außenring 40 des anderen Teilrings 31
und zwei Solltrennstellen 38 verbinden einen Innenring 18 eines Teilrings 31 mit einem
Innenring 18 des anderen Teilrings 31. In Fig. 12 verbinden die beiden Solltrennstelle
38 den Innenring 18 des einen Teilrings 31 mit dem Außenring 40 des anderen Teilrings
31. In Fig. 13 verbinden zwei Solltrennstellen 38 einen Innenring 18 mit einem Außenring
40 und zwei weitere Solltrennstellen 38 verbinden einen Innenring 18 mit einem Innenring
18.
[0109] Durch die in den Figuren illustrierten Verfahren werden die Teilringe 31 in einem
ersten Verfahrensabschnitt derart gemeinsam hergestellt, dass die Teilringe 31 nach
diesem ersten Verfahrensabschnitt zumindest eine Schaufelstruktur aufweisen und einteilig
verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen den Teilringen 31 eine lokal reduzierte
Materialstärke aufweist, sodass die Verbindung eine Solltrennstelle 38 bildet.
[0110] In Bezug auf die Fig. 6 bis 10 umfasst der ersten Verfahrensabschnitt die Herstellung
der Schaufelstruktur mittels parallel rotierender Sägeblätter sowie einen anschließenden
Teilschritt des Trennens, nämlich das Einfahren des Kreissägeblatts 16 in den Innenring
18 lediglich so weit, dass die Materialbrücken 36 stehen bleiben. Ein zweiter Teilschritt
des Trennens, nämlich ein endgültiges Trennen durch Zerbrechen von Hand, bildet einen
zweiten, vom ersten gesonderten Verfahrensabschnitt. In diesem zweiten, gesonderten
Verfahrensabschnitt werden die Teilringe also an der Solltrennstelle endgültig getrennt.
Das Trennen umfasst folglich zwei Teilschritte, von denen der erste Teilschritt durch
ein spanendes Verfahren, nämlich Sägen, gebildet ist und Teil des ersten Verfahrensabschnitts
ist. Der zweite Teilschritt umfasst die tatsächliche und endgültige Trennung der Teilringe
voneinander an der Solltrennstelle und bildet den zweiten Verfahrensabschnitt.
[0111] In Bezug auf die Fig. 11 bis 13 umfasst ein erster Verfahrensabschnitt die Herstellung
der Schaufelstruktur mittels Stanzen und Biegen aus einem Blech als Ausgangsmaterial.
Dabei werden ebenfalls an den Solltrennstelle 38 kleine Materialbrücken belassen,
dies insbesondere aufgrund einer entsprechenden Ausformung des verwendeten Stanzwerkzeugs.
In einem zweiten, vom ersten gesonderten Verfahrensabschnitt werden die Teilringe
an der Solltrennstelle getrennt, zu diesem Zweck beispielsweise einfach von einem
Monteur direkt vor der Montage zerbrochen.
[0112] Es zeigt sich, dass der zweite Verfahrensabschnitt vollkommen unabhängig vom ersten
Verfahrensabschnitt ist und letztlich zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen kann.
Bevorzugt werden die Teilringe 31 erst zur Montage voneinander getrennt. Zwischenzeitlich
können die Teilringe 31 vorteilhaft als Satz von zwei verbundenen Teilringen 31 gelagert
und transportiert sowie zum Beispiel auch weiter bearbeitet und/oder behandelt werden.
Dies erlaubt ein besonders einfaches Handling im Herstellungsprozess der Turbomolekularvakuumpumpe.
[0113] Während in den Fig. 6 bis 13 jeweils Sätze von zwei Teilringen illustriert sind,
ist es grundsätzlich auch denkbar, mehr als zwei Teilringe als ein Satz bereitzustellen
bzw. über Solltrennstellen verbunden zu lassen. So wäre es beispielsweise möglich,
für eine Turbomolekularpumpe die Teilringe von wenigstens zwei Statorscheiben, nämlich
insbesondere vier Teilringe, als einen Satz bereitzustellen. Z.B. können im Rahmen
eines Satzes die Teilringe für alle oder alle gleichartigen Statorscheiben der Pumpe
bereitgestellt werden.
[0114] Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich
beispielhaft auf Turbomolekular-Statorscheiben. Die Ausführungen zu den Fig. 1 bis
13 gelten insoweit anwendbar auch z.B. für Siegbahn-Statorscheiben.
Bezugszeichenliste
[0115]
- 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
- 10
- Statorscheibe
- 12
- Einspannvorrichtung
- 14
- Segment
- 16
- Kreissägeblatt
- 18
- Innenring
- 20
- Statorschaufel
- 22
- Achse/Zentralachse
- 24
- Ringscheibe
- 26
- Werkzeugaufnahme
- 28
- Ausnehmung
- 30
- Ausnehmung
- 31
- Teilring
- 32
- Trennschnitt
- 34
- Winkel
- 36
- Materialbrücke
- 38
- Solltrennstelle/Sollbruchstelle
- 40
- Außenring
1. Verfahren zur Herstellung einer Vakuumpumpe (111), welche wenigstens eine ringförmige
Statorscheibe (10, 157) umfasst, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung
mit einem Rotor (149), insbesondere wenigstens einer Rotorscheibe (157), der Pumpe
(111) eingerichtet ist, wobei die Statorscheibe (10, 157) wenigstens zwei separate
Teilringe (31) umfasst;
wobei in einem ersten Verfahrensabschnitt wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringe
(31) derart gemeinsam hergestellt werden, dass die Teilringe (31) nach dem ersten
Verfahrensabschnitt zumindest eine pumpaktive Struktur aufweisen und einteilig verbunden
sind, wobei die Verbindung zwischen den Teilringen (31) eine lokal reduzierte Materialstärke
aufweist, sodass die Verbindung eine Solltrennstelle (36, 38) bildet,
und wobei die Teilringe (31) in einem zweiten, vom ersten gesonderten Verfahrensabschnitt
an der Solltrennstelle (38) getrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Teilringe (31) vor dem Trennen abgesehen von ihrer Verbindung vollständig
fertig hergestellt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Solltrennstelle (38) wenigstens eine Sollbruchstelle, eine Materialbrücke
(36) und/oder eine Kerbung umfasst und/oder
wobei die Teilringe (31) zum Trennen zerbrochen werden.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Teilringe (31) von Hand und/oder werkzeugfrei getrennt werden.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Teilringe (31) erst zur Montage getrennt werden und/oder wobei die Teilringe
(31) zwischen dem ersten Verfahrensabschnitt und dem zweiten Verfahrensabschnitt im
verbundenen Zustand gelagert, transportiert, behandelt und/oder bearbeitet werden.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die wenigstens zwei gemeinsam hergestellten Teilringe (31) bei einer Montage
der Pumpe (111) zu einer Statorscheibe (10, 157) zusammengesetzt werden.
7. Satz von wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringen (31) für wenigstens eine Statorscheibe
(10, 157) einer Vakuumpumpe (111),
wobei die Teilringe (31) einteilig miteinander verbunden sind und wobei die Verbindung
zwischen den Teilringen (31) eine lokal reduzierte Materialstärke aufweist, sodass
die Verbindung eine Solltrennstelle (38) bildet.
8. Verfahren zur Herstellung einer Vakuumpumpe (111), welche wenigstens eine ringförmige
Statorscheibe (10, 157) umfasst, die zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung
mit einem Rotor (149), insbesondere wenigstens einer Rotorscheibe (155), der Pumpe
(111) eingerichtet ist, wobei die Statorscheibe (10, 157) wenigstens zwei separate
Teilringe (31) umfasst;
insbesondere Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche;
wobei wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringe (31) aus einem Teil (24) oder als ein
Teil und durch Trennen des Teils hergestellt werden,
wobei das Trennen ein spanendes Verfahren umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
wobei das spanende Verfahren Sägen, insbesondere mittels einer Kreissäge (16), Fräsen,
und/oder Trennschleifen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
wobei das spanende Verfahren mit einem Spanwerkzeug (16), insbesondere einem Sägeblatt
erfolgt, welches eine Schnittbreite von höchstens 1mm, insbesondere höchstens 0,6mm,
umfasst.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei für beide Teilringe (31) jeweils eine pumpaktive Struktur mittels eines spanenden
Verfahrens hergestellt wird und wobei das spanende Verfahren des Trennens im Rahmen
derselben Aufspannung erfolgt, wie das spanende Verfahren zur Herstellung der pumpaktiven
Struktur.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 11,
wobei mehrere Sätze von jeweils wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringen (31) in
einer Aufspannung auf einer Maschine hergestellt werden, wobei für jeden Teilring
(31) eine pumpaktive Struktur mittels eines spanenden Verfahrens hergestellt wird
und wobei die Teilringe (31) jedes Satzes getrennt werden, wobei das Trennen jeweils
ein spanendes Verfahren umfasst.
13. Vakuumpumpe (111) umfassend wenigstens eine ringförmige Statorscheibe (10, 157), die
zum Erzeugen einer Pumpwirkung in Zusammenwirkung mit einem Rotor (149), insbesondere
wenigstens einer Rotorscheibe (155), der Pumpe (111) eingerichtet ist, wobei die Statorscheibe
(111) wenigstens zwei separate Teilringe (31) umfasst,
wobei die Teilringe (31) durch wenigstens zwei Trennschnitte (32) separiert sind,
und
wobei wenigstens einer der Trennschnitte (32) schräg in Bezug auf eine Rotationsachse
(22, 151) des Rotors (149) der Pumpe (111) ausgerichtet ist.
14. Vakuumpumpe (111) nach Anspruch 13,
wobei die Statorscheibe (10, 157) eine Turbomolekular-Statorscheibe ist, insbesondere
wobei der Trennschnitt (32) zumindest im Wesentlichen parallel zu einer zum Trennschnitt
(32) in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Statorschaufel (20) ausgerichtet ist.
15. Vakuumpumpe (111), Verfahren zur Herstellung einer Vakuumpumpe (111) oder Satz von
wenigstens zwei Statorscheiben-Teilringen (31) nach zumindest einem der vorstehenden
Ansprüche,
wobei die Teilringe (31) mit ihrer pumpaktiven Struktur spanend hergestellt, aus Blech
geformt oder gegossen sind bzw. werden und/oder
wobei die Vakuumpumpe eine Molekularvakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularvakuumpumpe,
ist und/oder
wobei die pumpaktive Struktur eine Turboschaufelstruktur oder eine Siegbahnstruktur
ist.