Rotationspumpe, hydrodynamischer Mischer mit einer Rotationspumpe, sowie die Verwendung der Rotationspumpe zur Bearbeitung von Fluiden

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe (1), umfassend einen in einem geschlossenen Pumpengehäuse (2) angeordneten Rotor (3), der zum Fördern eines Fluids (4) mit einem Antrieb (5) in Wirkverbindung steht, wobei am Pumpengehäuse (2) eine Eintrittsöffnung (6) zum Einlass des Fluids (4) in das Pumpengehäuse (2), und am Pumpengehäuse (2) eine Austrittsöffnung (7) zur Beförderung des Fluids (4) aus dem Pumpengehäuse (2) in einen mit dem Fluid (4) zumindest teilweise gefüllten Vorratsbehälter (8) vorgesehen ist. Erfindungsgemäss ist dabei die Austrittsöffnung (7) derart am Pumpengehäuse (2) angeordnet und ausgestaltet, dass das Fluid (4) aus dem Pumpengehäuse (2) durch die Austrittsöffnung (7) dem Vorratsbehälter (8) unmittelbar und leitungsfrei zuführbar ist. Ferner betrifft die Erfindungen einen hydrodynamischer Mischer (100) mit einer erfindungsgemässen Rotationspumpe (1), sowie die Verwendung der Rotationspumpe (1) und des hydrodynamischen Mischers (100) zum Bearbeiten eines Fuids (4).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe, einen hydrodynamischen Mischer mit einer solchen Rotationspumpe, sowie die Verwendung der Rotationspumpe zur Bearbeitung von Suspensionen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs der jeweiligen Kategorie.

[0002] In vielen industriellen Prozessen, beispielsweise in der Halbleiter- und Chip-Herstellung, besteht die Notwendigkeit, Suspensionen in kontrollierter Weise zu mischen und über Düsen oder ähnliche Vorrichtungen abzugeben. Als ein wichtiges Beispiel seien hier chemisch-mechanische Polierprozesse (CMP, chemical-mechanical planerisation) genannt, wie sie z.B. in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden. Bei solchen Prozessen wird eine üblicherweise als Slurry bezeichnete Suspension aus typischerweise sehr feinen Feststoffpartikeln und einer Flüssigkeit auf einen rotierenden Wafer aufgebracht und dient dort zum Polieren bzw. Läppen der sehr feinen Halbleiterstrukturen. Ein anderes Beispiel ist das Aufbringen von Fotolack auf den Wafer, oder das Aufrauen von Oberflächen von Computerfestplatten, um ein Anhaften der Schreib/Leseköpfe durch Adhäsionskräfte, also zum Beispiel durch Van-der-Waals Kräfte zu verhindern.

[0003] Eine hierfür im Prinzip geeignete und vom Stand der Technik bekannte Abgabevorrichtung ist in Fig. 1 veranschaulicht. Zur Unterscheidung des Stands der Technik von den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, sind in den Figuren diejenigen Merkmale, die sich auf Merkmale von Vorrichtungen aus dem Stand der Technik beziehen mit einem bzw. zwei Hochkomma versehen, während die Merkmale von erfindungsgemässen Beispielen nicht mit einem Hochkomma versehen sind.

[0004] Die bekannte Abgabevorrichtung 1' der Fig. 1 umfasst einen Vorratsbehälter 2', der mit dem Fluid, z. B. Slurry, gefüllt ist. Der Vorratsbehälter 2' hat einen Ausgang 4', an dem eine Druckleitung 5' angeschlossen ist, die sich über eine Rezirkulationspumpe R' bis zu einem Eingang 6' an dem Vorratsbehälter 2' erstreckt. Stromabwärts der Rezirkulationspumpe R' sind mehrere Entnahmestellen 7' in der Druckleitung 5' vorgesehen, die zu Düsen oder sonstigen - üblicherweise als Tool bezeichneten - Apparaturen führen, mit denen das Fluid z.B. auf die Wafer aufgebracht wird. Jede Entnahmestelle 7' ist mit einem Ventil 8' versehen, um die Strömungsverbindung zu der jeweiligen Apparatur zu öffnen oder zu verschliessen. Sind alle Entnahmestellen 7' geschlossen, so bewirkt die Rezirkulationspumpe R' eine blosse Zirkulation des Fluids, und damit eine leichte, im Vorratsbehälter 2' lokal beschränkte Durchmischung des Fluids.

[0005] Der gewünschte Druck, mit dem das Fluid durch die Druckleitung 5' und die offenen Entnahmestellen 7' zu den Apparaturen gefördert und dort bereitgestellt wird, lässt sich durch Druckbeaufschlagung des Fluids in dem Vorratsbehälter 2' generieren bzw. beeinflussen. Dazu ist an dem Vorratsbehälter 2' ein Einlass 10' vorgesehen, durch welchen über ein Druckregelventil 11' ein Druckmittel in den Vorratsbehälter einbringbar ist, wie dies symbolisch durch den Pfeil G dargestellt ist. Als Druckmittel wird üblicherweise ein Gas, z. B. Stickstoff, verwendet, mit dem im Vorratsbehälter 2' ein Überdruck von beispielsweise 0,5 bar aufrechterhalten wird.

[0006] Eine solche Vorrichtung weist jedoch Nachteile auf. Um den Überdruck im Vorratsbehälter 2' zu generieren, muss dieser gasdicht ausgestaltet sein, was apparativ ziemlich aufwändig ist. Zudem ist es nicht ohne weiteres möglich, neues Fluid in den Vorratsbehälter 2' einzufüllen, wenn der Füllstand zu niedrig wird. Auch ist eine Änderung des Drucks im Vorratsbehälter 2' und damit eine Änderung des Förderdrucks umständlich und zeitintensiv. Ferner ist es möglich, dass das Druckmedium (Gas) in das Fluid eindringt bzw. in dem Fluid in Lösung geht, was zu unerwünschten Änderungen in der Zusammensetzung des Fluids führen kann.

[0007] Ein viel grösseres Problem ist jedoch, insbesondere bei Suspensionen wie z.B. Slurry, oder bei Fluiden, die zu Separationen oder Verklumpungen neigen, darin zu sehen, dass die durch die Rezirkulationspumpe R' verursachte Zirkulation in aller Regel viel zu gering und ungleichmässig ist, um überall im Vorratsbehälter 2' eine für eine stetige Durchmischung ausreichende Fluidbewegung zu gewährleisten. Daher sind oft zusätzliche Massnahmen notwendig, um eine ausreichende Bewegung bzw. Durchmischung des Fluids im Vorratsbehälter 2' dauerhaft zu sichern.

[0008] Demgegenüber stellt die in der EP 1 318 306 B1 vorgeschlagene und in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zur Durchmischung und Abgabe eines Fluids bereits einen bedeutenden Fortschritt dar.

[0009] Die in der EP 1 318 306 B1 vorgeschlagene Abgabevorrichtung 1" der Fig. 2 kann z.B. in einem CMP-Prozess in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden. Bei diesen Prozessen wird eine als Slurry bezeichnete Suspension von feinen Festkörperteilchen in einer Flüssigkeit auf einen rotierenden Wafer aufgebracht und dient dort zum Läppen bzw. Polieren der sehr feinen Halbleiterstrukturen. Das Fluid F" ist in diesem Beispiel die als Slurry bezeichnete Suspension. Die in Figur 2 nicht dargestellten Apparate oder Tools umfassen z.B. jeweils eine Düse oder ein sonstiges Mittel, mit welchem das Fluid F" auf den Wafer aufbringbar ist.

[0010] Mit Rotationspumpen, die auch als Kreiselpumpen bezeichnet werden, sind im Rahmen dieser Anmeldung alle diejenigen Pumpvorrichtungen gemeint, die einen Rotor bzw. ein Flügelrad aufweisen, durch dessen Rotation ein Impulsübertrag auf das zu fördernde Fluid erfolgt. Der Begriff Rotationspumpe umfasst insbesondere Zentrifugalpumpen, Axialpumpen und Seitenkanalpumpen. Typischerweise stehen bei einer Rotationspumpe der Einlass und der Auslass in ständiger Strömungsverbindung. Es sind also beispielsweise keine Ventile zwischen Pumpeneinlass und Auslass vorgesehen.

[0011] Im dem aus dem Stand der Technik bekannten Beispiel der Fig. 2 ist der Rotor 31" zur Durchmischung des Fluids F" unmittelbar im Ausgang des Vorratsbehälters 2" angeordnet. Der Rotor 31" ragt zur Durchmischung des Fluids F" zumindest teilweise in den Vorratsbehälter 2" hinein.

[0012] Das heisst, es handelt sich um eine Rotationspumpe mit offenem Pumpgehäuse und nicht um eine Rotationspumpe mit geschlossenem Pumpgehäuse.

[0013] Somit dient die Rotationspumpe 3" nicht nur dem Pumpen des Fluids F", sondern vor allem auch als Rührwerk, welches das Fluid F" in dem Vorratsbehälter 2" durchmischt. Zu diesem Zwecke weist der Rotor 31" mehrere Flügel 311" auf, welche deutlich grösser ausgestaltet sind als bei bekannten Rotationspumpen vergleichbarer Dimensionierung. Die Flügel 311" reichen in den Vorratsbehälter 2" hinein und sorgen hier (bei Rotation des Rotors 3") für eine gewisse Zirkulation des Fluids F", wie durch die Pfeile Z" angedeutet ist.

[0014] Der Rotor 31" ist in einem Rotorgehäuse 312" angeordnet, das einen Teil der Wandung des Vorratsbehälters 2" bildet. Das offene, nicht geschlossene Rotorgehäuse 312" ist hier integraler Bestandteil des Vorratsbehälters 2". Er kann natürlich auch als separates Teil an diesem befestigt sein.

[0015] Die Rotationspumpe 3" umfasst ferner einen Stator 32" mit einer Statorwicklung 322", um den Rotor 31" elektrisch anzutreiben. Der Stator 32" umgibt das Rotorgehäuse 312" und der Stator 32" ist als Stator eines so genannten Tempelmotors ausgestaltet. Das heisst, der Stator 32" weist mehrere durch einen Rückschluss verbundene Statorzähne auf, wobei jeder Statorzahn L-förmig mit einem kürzeren und einem längern Schenkel ausgebildet ist. Der längere Schenkel erstreckt sich jeweils parallel zur Drehachse des Rotors und der kürzere Schenkel verläuft radial nach innen auf die Drehachse zu. Die längeren Schenkel tragen die Statorwicklung 322".

[0016] Die Vorrichtung der Fig. 2 weist weiterhin eine Druckleitung 41" auf, durch welche das Fluid F" zu den oben bereits erwähnten und in Fig. 2 nicht dargestellten Apparaten oder Tools gepumpt werden kann, mit welchen das Fluid F" z.B. auf einen Wafer aufbringbar ist

[0017] Um bei der Vorrichtung der Fig. 2 überhaupt eine merkliche Durchmischung des Fluids F" zu erreichen, ist es unerlässlich, dass im Vorratsbehälter zusätzlich feststehende Flügel 21" vorgesehen sind, die eine Durchmischung des Fluids F" im Betriebszustand überhaupt erst ermöglichen.

[0018] Der Grund dafür wird leicht erkennbar, wenn man eine Vorrichtung gemäss Fig. 2a betrachtet, die keine Flügel 21" im Vorratsbehälter 2" aufweist. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 2a vereinfacht in schematischer Weise dargestellt.

[0019] Die Vorrichtung der Fig. 2a umfasst ebenfalls einen Vorratsbehälter 2" für ein Fluid F". Am Boden des Vorratsbehälters 2" ist eine Rotationspumpe 3" mit einem Rotor 31" vorgesehen. Der Rotor 311" rotiert in Richtung des Pfeils 3000" im Tank 2". Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung der Druckleitung 41" verzichtet.

[0020] Der einzige wesentliche Unterschied der Vorrichtung der Fig. 2a zu derjenigen, die in Fig. 2 dargestellt ist, besteht somit darin, dass die Flügel 21" fehlen.

[0021] Das Fehlen der Flügel 21" bei der Vorrichtung der Fig. 2a hat dabei massive Konsequenzen, was die Durchmischbarkeit des Fluids F" im Behälter 2" der Fig. 2a angeht. Eine Durchmischung des Fluids im Vorratsbehälter 2" der Fig. 2a findet nämlich praktisch überhaupt nicht statt.

[0022] Das liegt daran, dass das Fluid F" im Vorratsbehälter 2" an die Rotation des Rotors 31" ankoppelt, und das Fluid F" gemäss dem Pfeil P" gleichsinnig mit der Rotationsrichtung 3000" des Rotors 31 " insgesamt in Rotation versetzt wird, so dass sich im Behälter ein Wirbel V" mit einer trichterförmigen Flüssigkeitsoberfläche V", auch Vortex V" genannt, ausbildet. Da zumindest in der nähe des Rotors 31" bzw. in der Umgebung der Mitte des Vorratsbehälters 2" der rotierende Vortex V" ungefähr die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 31" annimmt, finden im Fluid F" praktisch keine Verwirbelungen mehr statt und somit auch im wesentlichen auch keine Durchmischung des Fluids F".

[0023] Wenn also eine gute Durchmischung des Fluids F", das bevorzugt eine Suspension F", wie zum Beispiel ein Slurry F" ist, gewährleistet werden soll, müssen unbedingt Flügel 21", wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen werden, die die Ausbildung eines stabilen Vortex V" verhindern, d.h. den rotierenden Fluidstrom brechen.

[0024] Die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung für einen Mischer gemäss Figur 2 liegen auf der Hand. Die Konstruktion ist aufwendig und unflexibel, weil die Flügel 21" im Vorratsbehälter 2" zwingend notwendig sind. Das bedeutet nicht nur einen höheren konstruktiven Aufwand, sondern auch einen erhöhten Aufwand bei der Wartung, weil zum Beispiel bei Arbeiten am Motor die Flügel aufwendig entfernt und wieder eingesetzt werden müssen. Das Reinigen der Anlage ist entsprechend erschwert und die Konstruktion ist nicht zuletzt teuer, sowohl was die Anschaffung als auch was Reparatur- und Wartungsarbeiten angeht.

[0025] Ein weitaus gravierender Nachteil ist jedoch die konstruktionsbedingte Unflexibilität der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen. Die wesentlichen Parameter, die den Mischvorgang, und falls eine Druckleitung 41" vorgesehen ist, den Pumpvorgang bestimmen, sind im wesentlichen durch die Geometrie der Vorrichtung bzw. der sie aufbauenden Teile bestimmt. So lässt sich zum Beispiel die Intensität bzw. Qualität der Durchmischung des Fluids F" und 7 oder die Pumpleistung des Rotors 31", wenn überhaupt, nur über die Umdrehungszahl des Rotors 31" in gewissen Grenzen beeinflussen. Insbesondere die Hydrodynamik der Durchmischung kann kaum angepasst werden, das heisst die Verteilung, Grösse und Geometrie der Wirbel im Vorratsbehälter 2" ist durch die Geometrie der Flügel 21 ", deren Grösse und Anordnung im Vorratsbehälter 2" sowie dessen weitere Komponenten und Bauteile im wesentlichen festgelegt.

[0026] Eine Anpassung der Vorrichtung gemäss Fig. 2 an die Anforderungen, die unterschiedliche Fluide F" oder unterschiedliche Mischungsbedingungen, wie zum Beispiel Temperatur, Viskosität des Fluids F" usw. an den Durchmischungsvorgang, ist ohne erhebliche bauliche Veränderungen nicht möglich.

[0027] Ausserdem sind der Pumpvorgang und der Durchmischungsvorgang strikt aneinander gekoppelt und können ohne bauliche Veränderungen nicht angepasst werden.

[0028] Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Rotationspumpe und einen hydrodynamischen Mischer mit einer Rotationspumpe bereitzustellen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen. Die Abgabevorrichtung soll flexibel und einfach in der Anwendung sein und insbesondere eine ausreichende Durchmischung des Fluids ermöglichen.

[0029] Die diese Aufgaben lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs der jeweiligen Kategorie gekennzeichnet.

[0030] Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

[0031] Die Erfindung betrifft somit eine Rotationspumpe, umfassend einen in einem geschlossenen Pumpengehäuse angeordneten Rotor, der zum Fördern eines Fluids mit einem Antrieb in Wirkverbindung steht, wobei am Pumpengehäuse eine Eintrittsöffnung zum Einlass des Fluids in das Pumpengehäuse, und am Pumpengehäuse eine Austrittsöffnung zur Beförderung des Fluids aus dem Pumpengehäuse in einen mit dem Fluid zumindest teilweise gefüllten Vorratsbehälter vorgesehen ist. Erfindungsgemäss ist dabei die Austrittsöffnung derart am Pumpengehäuse angeordnet und ausgestaltet, dass das Fluid aus dem Pumpengehäuse durch die Austrittsöffnung dem Vorratsbehälter unmittelbar und leitungsfrei zuführbar ist.

[0032] Wesentlich für die Erfindung ist somit, dass die Pumpe das Fluid durch die Austrittsöffnungen in den Vorratsbehälter pumpt, wodurch eine Verwirbelung bzw. eine sehr gute Durchmischung des Fluids, das insbesondere eine Suspension, wie zum Beispiel ein Slurry sein kann. Es versteht sich, das das Fluid auch eine Emulsion oder eine Mischung aus zwei Flüssigkeiten, insbesondere aus zwei nur schwer mischbaren Flüssigkeiten sein kann, die mit der erfindungsgemässen Rotationspumpe im Vorratsbehälter optimal durchmischbar sind.

[0033] Insbesondere da die Durchmischung nicht durch einen rotierenden Mischer vorgenommen wird, der am oder im Vorratsbehälter vorgesehen ist, entsteht auch kein stabiler Wirbel oder Vortex im Vorratsbehälter, der eine gute Durchmischung des Fluids verhindert oder zumindest massiv verschlechtert. Vielmehr wird durch das unmittelbare und leitungsfreie direkte Pumpen des Fluids in den Vorratsbehälter durch die ein oder mehreren Austrittsöffnungen eine optimale Durchmischung erreicht, weil einerseits der Vorratsbehälter im gesamten Volumen durch das aus den Austrittsöffnungen in den Vorratsbehälter strömende Fluid optimal durchmischt wird und andererseits die Austrittsöffnungen nicht mit einem externen Förderkreis zur Förderung des Fluids aus dem Vorratsbehälter hinaus verbunden sind, sondern unmittelbar, ohne Verbindung mit einer äusseren Leitung direkt in den Vorratstank münden und somit einzig und allein die Funktion des Durchmischens des Fluids im Vorratsbehälter bewerkstelligen können.

[0034] Die Austrittsöffnungen gemäss der vorliegenden Erfindung münden also grundsätzlich unmittelbar in den Vorratsbehälter. D.h., das Fluid wird aus dem Inneren des Pumpengehäuses durch die Austrittsöffnungen, die zum Beispiel einfach als Bohrungen, Düsen oder kleine rohrartige Fortsätze im Pumpengehäuse ausgebildet sein können, unmittelbar in den Vorratsbehälter zur Durchmischung des im Vorratsbehälter befindlichen Fluids geleitet, ohne dass auf dem Weg des Fluids vom Inneren des Pumpengehäuses über die Austrittsöffnungen in den Vorratsbehälter eine andere Nutzung des Fluidstroms möglich ist. Somit dient der Fluidstrom aus dem Inneren des Pumpengehäuses durch die Austrittsöffnungen in den Vorratsbehälter grundsätzlich ausschliesslich der Durchmischung des Fluids im Vorratsbehälter.

[0035] Es hat sich dabei gezeigt, dass für die vorliegende Erfindung Rotationspumpen entscheidend sind, da sie konstante, d.h. stationäre Druckverhältnisse liefern.

[0036] Das ist besonders wichtig, weil z.B. in der Halbleiterindustrie mit immer feineren Suspensionen, d.h. mit Suspensionen, die Partikel mit Grössen bis hinab in den Nanometer Bereich umfassen, gearbeitet wird, die besonders schwer zu Durchmischen sind, bzw. bei welchen eine kontinuierlich gleich bleibende Durchmischung nur sehr schwer aufrecht erhalten werden kann. Besonders hier, aber nicht nur hier ist es von besonderer Bedeutung, dass konstante, d.h. stationäre Druckverhältnisse realisierbar sind, wie sie von Rotationspumpen bereitgestellt werden.

[0037] Die Vorteile gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, wie sie zum Beispiel in Fig. 1 dargestellt ist, liegen auf der Hand. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist die Durchmischung des Fluids im Vorratsbehälter durch den Rückfluss des Mediums vernachlässigbar klein und zudem direkt mit der Intensität der Nutzung des Fluids zwischen dem Ausgang der Pumpe und dem Rückflusspunkt in den Vorratsbehälter verkoppelt. Wird zum Beispiel viel Fluid zwischen dem Ausgang der Pumpe und dem Vorratsbehälter zur Nutzung, z.B. in einem Polierprozess, entnommen, so ist der Rückfluss des Fluids in den Vorratsbehälter klein, wodurch die ohnehin schlechte Durchmischung noch weiter reduziert wird.

[0038] Aber selbst in dem extremen Fall, wenn zwischen dem Ausgang der Pumpe in der Vorrichtung der Fig. 2 und dem Rückflusspunkt in den Vorratstank kein Fluid entnommen wird, weil beispielsweise keine Nutzung des Fluids stattfindet, ist die Durchmischung des Fluids im Vorratstank durch den Rückfluss des Fluids immer noch unbrauchbar schlecht, weil die ganze Geometrie der Anordnung natürlich auf eine optimale Belieferung der Entnahmestellen mit Fluid zwischen dem Ausgang der Pumpe und dem Rückfluss in den Vorratstank ausgelegt ist und nicht auf eine optimale Durchmischung im Vorratstank. Der Rückfluss des Fluids in den Vorratstank dient eben nur der Rückführung von nicht genutztem Fluid in den Vorratstank zurück, so dass es nicht verloren ist, sondern für eine weitere Nutzung zur Verfügung steht.

[0039] Die Austrittsöffnungen der erfindungsgemässen Rotationspumpe dienen jedoch ausschliesslich der optimalen Durchmischung des Fluids im Vorratstank, weil sie das Fluid unmittelbar aus dem Inneren des an sich geschlossenen Pumpengehäuses wieder unmittelbar in den Vorratstank zurückbefördern, so dass die Qualität der Durchmischung im Tank immer gleich bleibend gewährleistet ist, auch wenn, wie weiter unten noch erläutert wird, zusätzlich zu den Austrittsöffnungen am Pumpengehäuse noch eine Förderöffnung zur Förderung eines Teils des Fluids in eine Förderleitung vorgesehen ist. Das heisst, die Förderung des Fluids durch die Austrittsöffnungen in den Vorratstank findet unabhängig davon statt, dass die erfindungsgemässe Rotationspumpe in speziellen Ausführungsformen noch zusätzliche Aufgaben erfüllt, beispielsweise die gleichzeitige Förderung des Fluids in einen äusseren Pumpkreis zur Nutzung des Fluids in einer bestimmten Anwendung, zum Beispiel zur Politur eines Wafers.

[0040] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist am Pumpengehäuse eine mit einer Druckleitung verbindbare Förderöffnung zum Fördern des Fluids in die Druckleitung vorgesehen. Wesentlich ist dabei, dass die Förderöffnung in keinem Fall identisch mit der Austrittsöffnung am Pumpengehäuse ist, da die Beförderung des Fluids durch die Austrittsöffnung in den Vorratsbehälter in jedem Fall vom Durchfluss des Fluids durch eine andere Öffnung des Pumpengehäuses, zum Beispiel von der Förderung des Fluids in die Druckleitung, in dem Sinne entkoppelt ist, dass die gesamte Menge an Fluid, die aus dem Pumpengehäuse über die Austrittsöffnung in den Vorratsbehälter befördert wird auch unmittelbar, das heisst leitungsfrei in den Vorratsbehälter gelangt. Es handelt sich also bei der Austrittsöffnung und der Förderöffnung in jedem Fall um zwei verschiedene, voneinander getrennte Öffnung im Pumpengehäuse.

[0041] In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die Eintrittsöffnung und / oder die Austrittsöffnung in einem Deckel des Pumpengehäuses, insbesondere in einem demontierbaren Deckel des Pumpengehäuses vorgesehen und können z.B. einfach durch Bohrungen und / oder kurze röhrenartige Vorsätze, die in den Vorratsbehälter reichen, ausgebildet sein.

[0042] Im Speziellen haben die Eintrittsöffnung und / oder die Austrittsöffnung einen kreisförmigen Querschnitt und / oder einen ovalen Querschnitt und / oder einen gestreckten Querschnitt, insbesondere einen rechteckigen und / oder einen ringteilförmigen Querschnitt und / oder einen anderen Querschnitt und / oder eine Querschnittsfläche der Austrittsöffnung ist zwischen 10% und 100%, bevorzugt zwischen 30% und 70% im Speziellen zwischen 50% und 60% einer Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung ist. D.h., bevorzugt ist die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung kleiner als die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung. Dadurch kann sichergestellt werden, dass durch die Eintrittsöffnung jederzeit genug Fluid angesaugt werden kann, um auch mehrere Austrittsöffnungen gleichzeitig mit ausreichen Fluid zu beliefern, so dass stets eine gleichmässige und ausreichende Durchmischung des Fluids im Vorratsbehälter gewährleistet ist. Ausserdem kann ein verhältnismässig kleiner Durchmesser der Austrittsöffnungen dazu führen, dass das Fluid aufgrund eines Düsen Effekts die Austrittsöffnungen mit erhöhter Geschwindigkeit verlässt, wodurch eine gute Durchmischung im Vorratsbehälter weiter befördert wird.

[0043] Dabei kann in speziellen Fällen an der Eintrittsöffnung und / oder an der Austrittsöffnung ein Regulierungsmittel vorgesehen sein, mit welchen der Querschnitt der Eintrittsöffnung und / oder der Austrittsöffnung veränderbar ist, so dass der Durchfluss des Fluids durch die Eintrittsöffnung und / oder die Austrittsöffnung durch das regulierungsmittel regulierbar ist. Das Regulierungsmittel kann z.B. als Ventil, Blende, Shutter oder als ein anderes Regulierungsmittel an oder in der Eintrittsöffnung und / oder der Austrittsöffnung vorgesehen sein.

[0044] Eine weitere Optimierung der Durchmischung im Vorratsbehälter kann beispielsweise auch dadurch erreicht werden, dass die Eintrittsöffnung und / oder die Austrittsöffnung in Bezug auf eine Achse des Pumpengehäuses unter einem vorgebbaren Winkel geneigt ist und / oder die Eintrittsöffnung als in Bezug auf das Pumpengehäuse nach aussen gerichteter Eintrittsstutzen, der zum Beispiel als kurzer röhrenförmiger Fortsatz ausgebildet sein kann, und / oder die Austrittsöffnung als in Bezug auf das Pumpengehäuse nach aussen gerichteter Austrittsstutzen, der ebenfalls zum Beispiel als kurzer röhrenförmiger Fortsatz ausgebildet sein kann, ausgeführt sein.

[0045] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Rotationspumpe einen Stator zum Antreiben des Rotors auf, wobei der Rotor bezüglich des Stators mechanisch und / oder magnetisch, insbesondere berührungslos magnetisch gelagert ist und / oder die Rotationspumpe als lagerloser Motor ausgestaltet ist und / oder der Rotor als Integralrotor ausgestaltet ist und / oder der Rotor permanentmagnetisch ist.

[0046] Die Erfindung betrifft weiter einen hydrodynamischen Mischer mit einem Vorratsbehälter zur Aufnahme eines zu mischenden Fluids, wobei eine oben beschriebe erfindungsgemässe Rotationspumpe vorgesehen ist.

[0047] In einem Speziellen Ausführungsbeispiel ist die Rotationspumpe innerhalb des Vorratsbehälters, insbesondere vollständig innerhalb des im Vorratsbehälter befindlichen Vorrats an Fluid angeordnet. Das heisst, insbesondere braucht die Rotationspumpe nicht fest oder starr mit dem Vorratsbehälter verbunden zu sein, um einen erfindungsgemässen hydrodynamischen Mischer zu bilden.

[0048] In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Einstrittsöffnung der Rotationspumpe über eine Versorgungsleitung mit einem Versorgungstank verbunden, so dass der Rotationspumpe aus dem Versorgungstank das Fluid zuführbar ist und / oder das dem Vorratsbehälter aus einem Zusatzbehälter ein Zusatzstoff zuführbar ist. Das heisst, die Eintrittsöffnung der Rotationspumpe kann mit einem weiteren, extern angeordneten Versorgungstank verbunden sein, aus dem zum Beispiel mittels Schwerkraft Fluid in die Eintrittsöffnung der Rotationspumpe zuführbar ist, so dass das Fluid durch die Austrittsöffnung dem Vorratsbehälter zur Durchmischung und Nachbefüllung des Vorratsbehälters zuführbar ist.

[0049] Bevorzugt, aber nicht notwendig ist die Eintrittsöffnung und / oder die Austrittsöffnung bei einem erfindungsgemässen hydrodynamischen Mischer in einem Deckel des Pumpengehäuses, insbesondere in einem demontierbaren Deckel des Pumpengehäuses vorgesehen, und / oder der Deckel des Pumpengehäuses ist an einer Wandung des Vorratsbehälters, insbesondere an einer Bodenfläche des Vorratsbehälters angeordnet, wobei im Speziellen der Deckel einen Teil der Wandung, bevorzugt einen Teil der Bodenfläche des Vorratsbehälters bildet.

[0050] In einem anderen Ausführungsbeispiel ist bei einem hydrodynamischen Mischer das Fluid über die Druckleitung an eine Entnahmestelle beförderbar und / oder es ist ein Mittel zum Steuern und / oder Regeln eines Fluidstroms, insbesondere zum Steuern und / oder Regeln eines Füllstands im Vorratsbehälter und / oder ein Mittel zum Steuern und / oder Regeln einer Menge an Zusatzstoff vorgesehen, wobei bevorzugt die Steuerung und / oder Regelung durch eine programmierbare Datenverarbeitungsanlage unterstützt bzw. vorgenommen werden kann.

[0051] Die erfindungsgemässe Rotationspumpe und / oder der erfindungsgemässe hydrodynamische Mischers wird dabei bevorzugt zum Bearbeiten von Suspensionen, insbesondere von Slurry, speziell in einem CMP-Prozess bei einer Waferproduktion oder der Produktion einer Computerfestplatte, und / oder zum Umwälzen und / oder Mischen und / oder Pumpen einer Suspension in einem Vorratsbehälter und / oder zum Auflösen und / oder Mischen eines Pulvers mit einem Fluid, und / oder zur Herstellung von Emulsionen, und / oder zum Durchmischen und / oder Durchlüften eines Bioreaktors verwendet.

[0052] Dabei kann die erfindungsgemässe Rotationspumpe vor allem in solchen Fällen besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wo das Fluid, zum Beispiel eine Suspension wie Slurry, zum verklumpen neigt und daher ständig in Bewegung gehalten werden muss. Die erfindungsgemässe Rotationspumpe verhindert dabei insbesondere die Bildung von Totzonen im Vorratsbehälter, verhindert also die Bildung von Bereichen, in denen das Fluid praktisch nicht in Bewegung ist, wodurch sie, wie erwähnt, besonders geeignet für den Einsatz bei zur Verklumpung neigenden Suspensionen ist.

[0053] Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1

eine Mischvorrichtung aus dem Stand der Technik;

Fig. 2

eine bekannte Mischvorrichtung mit Flügeln zur Strömungsbrechung;

Fig. 2a

eine Mischvorrichtung gemäss Fig. 2 ohne Flügel zur Strömungsbrechung;

Fig. 3a

ein erfindungsgemässer hydrodynamischer Mischer;

Fig. 3b

ein Mischer gemäss Fig. 3a mit lagerlosem Motor;

Fig. 3c

ein Mischer gemäss Fig. 3a mit Druckleitung

Fig. 3d

ein Mischer gemäss Fig. 3c mit lagerlosem Motor;

Fig. 4

ein Vorratsbehälter mit einer erfindungsgemässen Rotationspumpe;

Fig. 5a - e

fünf verschiedene Ausführungsvarianten eines Deckels eines Pumpengehäuses;

Fig. 6

eine Abgabevorrichtung mit einer erfindungsgemässen Rotationspumpe.

[0054] Die Fig. 1, 2 und 2a beziehen sich auf den Stand der Technik und wurden eingangs bereits eingehend diskutiert, so dass sich an dieser Stelle eine weitere Beschreibung dieser Figuren erübrigt.

[0055] Fig. 3a zeigt in schematischer Weise ein einfaches erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen hydrodynamischen Mischers.

[0056] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3a handelt es sich um einen reinen hydrodynamischen Mischer 100, der nur zur Durchmischung des Fluid dient und nicht zur gleichzeitigen Erzeugung einer zusätzlichen Pumpleistung, zum Beispiel in einen externen Versorgungskreis. Der hydrodynamische Mischer 100 umfasst dabei einen Vorratsbehälter 8 zur Aufnahme eines Fluids 4, zum Beispiel eines Slurrys 4. Der Vorratsbehälter 8 ist auf ein Pumpengehäuse 2 einer Rotationspumpe 1 montiert, so dass der Deckel 11 des Pumpengehäuses 2 eine Bodenplatte des Vorratsbehälters 8 bildet.

[0057] Wie durch die gestrichelten Pfeile 611 angedeutet, wird im Betriebszustand durch die Eintrittsöffnung 6 das Fluid 4 in das Pumpengehäuse 2 eingebracht und durch die Rotationspumpe 1 durch die Austrittsöffnungen 7, wie durch die Pfeile 711 gezeigt, in den Vorratsbehälter 8 zurückgepumpt, wodurch eine sehr gute Durchmischung des Fluids 4 im Vorratsbehälter 8 erreichbar ist.

[0058] Es hat sich dabei gezeigt, wie bereits erwähnt, dass für die vorliegende Erfindung Rotationspumpen entscheidend sind, da sie konstante, d.h. stationäre Druckverhältnisse liefern. Das ist besonders wichtig, weil z.B. in der Halbleiterindustrie mit immer feineren Suspensionen, d.h. mit Suspensionen, die Partikel mit Grössen bis hinab in den Nanometer Bereich umfassen, gearbeitet wird, die besonders schwer zu Durchmischen sind, bzw. bei welchen eine kontinuierlich gleich bleibende Durchmischung nur sehr schwer aufrecht erhalten werden kann. Besonders hier, aber nicht nur hier, ist es von besonderer Bedeutung, dass konstante, d.h. stationäre Druckverhältnisse realisierbar sind, wie sie von Rotationspumpen bereitgestellt werden.

[0059] Die Fig. 3b zeigt einen Mischer 100 gemäss Fig. 3a, der mit einem lagerlosen Motor ausgestattet ist. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel umfasst in an sich bekannter Weise die Rotationspumpe 1 einen Stator 12 zum Antreiben des Rotors 3, wobei der Rotor 3 bezüglich des Stators 12 mechanisch und / oder magnetisch, insbesondere berührungslos magnetisch gelagert ist. D.h. die Rotationspumpe 1 ist bevorzugt als lagerloser Motor 13 ausgestaltet, wobei im Speziellen der Rotor 3 als Integralrotor 3 ausgestaltet sein kann und bevorzugt permanentmagnetisch ist. Eine solche Rotationspumpe 1, die als Antrieb einen berührungslos magnetisch gelagerten Rotor 3 umfasst, ist immer dann besonders vorteilhaft, wenn mechanisch aggressive Flüssigkeiten gepumpt werden müssen, also Suspensionen mit mechanisch aggressiven Teilchen, die bei gewöhnlichen, mechanisch gelagerten Pumpen sehr schnell zur Zerstörung der mechanischen Lager und anderer Komponenten der Pumpe führen können. Aber auch wenn hochreine Flüssigkeiten oder hochempfindliche Flüssigkeiten oder Fluide aus der Chemie, dem pharmazeutischen Bereich, der Medizin, z.B. Blut oder andere empfindliche und / oder hochreine Stoffe gefördert werden müssen, eignet sich der Einsatz eines lagerlosen Motors gemäss Fig. 3b bzw. gemäss Fig. 3d in besonderer Weise.

[0060] In den Fig. 3c und Fig. 3d ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen hydrodynamischen Mischers gem. Fig. 3a dargestellt, wobei bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3c und 3d zusätzlich eine Förderöffnung 10 vorgesehen ist, die mit einer Druckleitung 9 verbindbar ist, so dass durch die Rotationspumpe 1 zusätzlich ein äusseres Tool mit Fluid versorgt werden kann. Z.B. kann das äussere Tool eine Polierstation sein, die zum Polieren von Wafern dient oder jede andere Einrichtung sein, der das gut durchmischte Fluid 4 zugeführt werden muss. Das Beispiel der Fig. 3d ist dabei lediglich eine spezielle Ausführungsform gemäss Fig. 3c, welches als Rotationspumpe 1 eine Rotationspumpe 1 mit lagerlosem Motor, wie unter Fig. 3b bereits beschrieben, umfasst. Wesentlich ist nochmals zu betonen, dass die Förderöffnung 10 und die Austrittsöffnung 7 keinesfalls identisch sind, dass diese auch nicht in umittelbarer Verbindung stehen, wie das z.B. bei der aus dem Stand der technik bekannten Ausführung der Fig. 1 der Fall ist, sondern das Fluid 4 nur mittelbar, z.B. über das Pumpengehäuse 2, von der Austrittsöffnung 7 zur Förderöffnung 10, oder umgekehrt, gelangen kann.

[0061] Ebenfalls muss nochmals betont werden, dass alle erfindungsgemässen Rotationspumpen 1, Rotationspumpen 1 mit im wesentlichen geschlossenen Pumpengehäuse 2 sind, was diese wesentlich vom Stand der Technik, wie er zum Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist, unterscheidet.

[0062] In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen hydrodynamischen Mischers 100 mit Rotationspumpe 1 dargestellt, bei welchem die Rotationspumpe 1 komplett innerhalb des Vorratsbehälters 8 platziert ist. Die Rotationspumpe 1 kann dabei am Vorratsbehälter 8 mit in Fig. 4 nicht dargestellten Fixierungsmitteln, z.B. mit Schrauben, fixiert sein, oder einfach ohne am Vorratsbehälter 8 fixiert zu sein, einfach im Vorratsbehälter abgelegt sein. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel der Fig. 4 umfasst der Mischer 100 zusätzlich eine mit einer Druckleitung 9 verbundene Förderöffnung 10, so dass zusätzlich zur Durchmischung des Fluids 4, was symbolisch wieder analog zu den Fig. 3a - 3d durch die Pfeile 611 und 711 dargestellt ist, mit der Rotationspumpe 1 gleichzeitig Fluid 4 zur weiteren Verarbeitung über die Druckleitung 9 aus dem Vorratsbehälter 8 heraus beförderbar ist.

[0063] Es versteht sich, dass in einem anderen Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 auch eine Rotationspumpe 1 im Vorratsbehälter 8 platziert sein kann, die keine zusätzliche Förderöffnung 10 aufweist und somit nur der Durchmischung des Fluids 4 dient.

[0064] Ausserdem ist es möglich, dass, wie in Figur 4 schematisch dargestellt, auch radiale Eintrittsöffnungen 6 und / oder radiale Austrittsöffnungen 7 vorgesehen sein können, was in bestimmten Fällen die Durchmischung des Fluid s4 im Vorratsbehälter 8 deutlich verbessern kann.

[0065] Ein besonderer Vorteil der Ausführungsvariante gemäss Fig. 4 liegt natürlich in der ausserordentlichen Flexibilität der Anordnung. Die Rotationspumpe 1 kann auf besonders einfache Weise im Vorratsbehälter 8 platziert oder aus diesem wieder entfernt werden, ohne dass aufwendige Montagearbeiten notwendig sind, so dass vor allem der Austausch der Rotationspumpe 1 bzw. die Reparatur oder Wartung einer solchen Anlage besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.

[0066] In den Fig. 5a - Fig. 5e sind beispielhaft fünf verschiedene Ausführungsvarianten eines Deckels 11 eines Pumpengehäuses 2 schematisch dargestellt, die je nach Anforderung, d.h. je nach Art oder Eigenschaft des Fluids 4, Durchmischbarkeit des Fluids 4, Grösse oder Geometrie des Vorratsbehälters 8, oder je nach dem ob von der zugehörigen Rotationspumpe 1 zusätzlich über eine Förderöffnung 10 eine Pumpleistung in einen äusseren Kreis geleistet werden muss oder nicht, usw., besondere Vorzüge aufweisen.

[0067] Die Eintrittsöffnung 6 und die Austrittsöffnung 7 kann wie z.B. in Fig. 5a, 5b und 5c dargestellt einen kreisförmigen Querschnitt 61, 71, oder die Austrittsöffnung 7 kann gemäss Fig. 5e einen ovalen, ringteilförmigen bzw. einen gestreckten Querschnitt 63, 73, insbesondere gemäss Fig. 5d einen rechteckigen Querschnitt 63, 73 aufweisen. Selbstverständlich sind auch alle möglichen geeigneten Kombinationen der gezeigten Formen, sowohl an den Eintrittsöffnungen 6 als auch an den Eintrittsöffnungen 7 möglich. Insbesondere können mehr als eine Eintrittsöffnung 6 und mehr oder weniger als 4 Austrittsöffnungen 7, jeweils in allen möglichen Variationen und Kombinationen, vor allem, aber nicht nur, der in den Fig. 5a - 5e gezeigten speziellen Ausführungsformen von Querschnittsflächen 61, 71 und / oder Eintrittsstutzen 6 und / oder Austrittsstutzen 7 vorteilhaft verwendet werden. Es versteht sich, dass die Eintrittsstutzen 6 und / oder die Austrittsstutzen 7 auch erheblich in den Vorratsbehälter 8 hineinreichen können, so dass eine noch bessere Durchmischung des Fluids 4 erreichbar ist. So können die Eintrittsstutzen 6 und / oder die Austrittsstutzen 7 z.B. durch Schläuche und / oder Rohre verlängert sein, wobei die Schläuche oder Rohre in einer bestimmten Weise im Vorratsbehälter 8 verteilt sein können, so dass die Durchmischung noch weiter optimiert wird.

[0068] Bevorzugt ist eine Querschnittsfläche 71, 72, 73 der Austrittsöffnung 7 zwischen 10% und 100%, bevorzugt zwischen 30% und 70% im speziellen zwischen 50% und 60% einer Querschnittsfläche 61, 62, 63 der Eintrittsöffnung 6 ist und / oder an der Eintrittsöffnung 6 und / oder an der Austrittsöffnung 7 ein in den Fig. 5a - 5e nicht dargestelltes Regulierungsmittel vorgesehen, mit welchen der Querschnitt 61, 62, 63 der Eintrittsöffnung 6 und / oder der Querschnitt 71, 72, 73 der Austrittsöffnung 7 veränderbar ist, so dass der Durchfluss des Fluids 4 durch eine Eintrittsöffnung 6 und / oder durch eine Austrittsöffnung 7 regulierbar ist, bzw. auf einen vorgebbaren Wert einstellbar ist.

[0069] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass z.B. der Winkel α, unter dem der Austrittstutzen 700 und / oder ein Eintrittsstutzen 600 gegen eine Achse A des Pumpengehäuses 2 geneigt sein kann, durch geeignete Mittel variierbar, bzw. auf einen vorgebbaren Wert einstellbar sein kann, wodurch zum Beispiel die Durchmischung des Fluids 4 im Vorratsbehälter 8 weiter optimierbar sein kann.

[0070] In Fig. 6 ist schliesslich schematisch eine komplette Abgabevorrichtung 1000 mit einem erfindungsgemässen hydraulischen Mischer 100 mit Rotationspumpe 1 dargestellt.

[0071] Die Abgabevorrichtung 1000 der Fig. 6 umfasst einen Vorratstank 8 der z.B. ein Fluid 4 in Form eines Slurrys 4 enthält, das zum Beispiel zur Politur eines Wafers dient, der in einer nicht dargestellten Poliervorrichtung poliert werden soll, die zur Zuleitung des Fluids 4 mit der Entnahmestelle 13 in Verbindung steht. Dazu wird das Slurry 4 durch die erfindungemässe Rotationspumpe 1 aus dem Vorratsbehälter 8 über die Förderöffnung 10 in die Druckleitung 9 gepumpt, die im vorliegenden Fall als Ringleitung 90 ausgebildet ist, so dass Fluid 4, das nicht an einer der Entnahmestellen 13 entnommen wurde, zur weiteren Verwendung über die Ringleitung 90 und die Rücklauföffnung 80 in den Vorratsbehälter 8 zurückführbar ist.

[0072] Gemäss der vorliegenden Erfindung, wird durch die Rotationspumpe 1 das Fluid 4 im Vorratsbehälter 8 gleichzeitig optimal durchmischt, indem in die Rotationspumpe 1, wie bereits oben detailliert beschrieben, über die Eintrittsöffnung 6, gemäss dem Pfeil 611, Fluid 4 in das Pumpengehäuse 2 der Roationspumpe 1 eingebracht wird und durch die Austrittsöffnungen 7 zur Durchmischung des Fluids 4 wieder in den Tank zurückbefördert wird.

[0073] Es versteht sich, dass alle oben beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsbeispiele nur beispielhaft bzw. exemplarisch zu verstehen sind und die Erfindung insbesondere, aber nicht nur, alle geeigneten Kombinationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst.

Ansprüche

1. Rotationspumpe, umfassend einen in einem geschlossenen Pumpengehäuse (2) angeordneten Rotor (3), der zum Fördern eines Fluids (4) mit einem Antrieb (5) in Wirkverbindung steht, wobei am Pumpengehäuse (2) eine Eintrittsöffnung (6) zum Einlass des Fluids (4) in das Pumpengehäuse (2) vorgesehen ist, und am Pumpengehäuse (2) eine Austrittsöffnung (7) zur Beförderung des Fluids (4) aus dem Pumpengehäuse (2) in einen mit dem Fluid (4) zumindest teilweise gefüllten Vorratsbehälter (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (7) derart am Pumpengehäuse (2) angeordnet und ausgestaltet ist, dass das Fluid (4) aus dem Pumpengehäuse (2) durch die Austrittsöffnung (7) dem Vorratsbehälter (8) unmittelbar und leitungsfrei zuführbar ist.

2. Rotationspumpe nach Anspruch 1, wobei am Pumpengehäuse (2) eine mit einer Druckleitung (9) verbindbare Förderöffnung (10) zum Fördern des Fluids (4) in die Druckleitung (9) vorgesehen ist.

3. Rotationspumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Eintrittsöffnung (6) und / oder die Austrittsöffnung (7) in einem Deckel (11) des Pumpengehäuses (2), insbesondere in einem demontierbaren Deckel (11) des Pumpengehäuses (2) vorgesehen sind.

4. Rotationspumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eintrittsöffnung (6) und / oder die Austrittsöffnung (7) einen kreisförmigen Querschnitt (61, 71) und / oder einen ovalen Querschnitt (62, 72) und / oder einen gestreckten Querschnitt (63, 73), insbesondere einen rechteckigen und / oder einen ringteilförmigen Querschnitt (63, 73) und / oder einen anderen Querschnitt aufweist und / oder eine Querschnittsfläche (71, 72, 73) der Austrittsöffnung (7) zwischen 10% und 100%, bevorzugt zwischen 30% und 70% im speziellen zwischen 50% und 60% einer Querschnittsfläche (61, 62, 63) der Eintrittsöffnung (6) ist und / oder an der Eintrittsöffnung (6) und / oder an der Austrittsöffnung (7) ein Regulierungsmittel vorgesehen ist, mit welchen der Querschnitt (61, 62, 63) der Eintrittsöffnung (6) und / oder der Querschnitt (71, 72, 73) der Austrittsöffnung (7) veränderbar ist.

5. Rotationspumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eintrittsöffnung (6) und / oder die Austrittsöffnung (7) in Bezug auf eine Achse (A) des Pumpengehäuses (2) unter einem vorgebbaren Winkel (α) geneigt ist.

6. Rotationspumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eintrittsöffnung (6) als in Bezug auf das Pumpengehäuse (2) nach aussen gerichteter Eintrittsstutzen (600) und / oder die Austrittsöffnung (7) als in Bezug auf das Pumpengehäuse (2) nach aussen gerichteter Austrittsstutzen (700) ausgebildet ist.

7. Rotationspumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rotationspumpe einen Stator (12) zum Antreiben des Rotors (3) aufweist, wobei der Rotor (3) bezüglich des Stators (12) mechanisch und / oder magnetisch, insbesondere berührungslos magnetisch gelagert ist und / oder die Rotationspumpe als lagerloser Motor (13) ausgestaltet ist und / oder der Rotor (3) als Integralrotor (3) ausgestaltet ist und / oder der Rotor (3) permanentmagnetisch ist.

8. Hydrodynamischer Mischer mit einem Vorratsbehälter (8) zur Aufnahme eines zu mischenden Fluids (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationspumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehen ist.

9. Hydrodynamischer Mischer nach Anspruch 8, wobei die Rotationspumpe (1) innerhalb des Vorratsbehälters (8), insbesondere vollständig innerhalb des im Vorratsbehälter (8) befindlichen Vorrats an Fluid (4) angeordnet ist.

10. Hydrodynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Einstrittsöffnung (6) der Rotationspumpe (1) über eine Versorgungsleitung mit einem Versorgungstank verbunden ist, so dass der Rotationspumpe (1) aus dem Versorgungstank das Fluid (4) zuführbar ist und / oder das dem Vorratsbehälter (8) aus einem Zusatzbehälter ein Zusatzstoff zuführbar ist.

11. Hydrodynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Eintrittsöffnung (6) und / oder die Austrittsöffnung (7) in einem Deckel (11) des Pumpengehäuses (2), insbesondere in einem demontierbaren Deckel (11) des Pumpengehäuses (2) vorgesehen ist, und / oder der Deckel (11) des Pumpengehäuses (2) an einer Wandung (800) des Vorratsbehälters (8), insbesondere an einer Bodenfläche (800) des Vorratsbehälters (8) angeordnet ist, wobei im Speziellen der Deckel (11) einen Teil der Wandung (800), bevorzugt einen Teil der Bodenfläche (800) des Vorratsbehälters (8) bildet.

12. Hydrodynamischer Mischer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Fluid (4) über die Druckleitung (9) an eine Entnahmestelle (13) beförderbar ist und / oder Mittel zum Steuern und / oder Regeln eines Fluidstroms, insbesondere zum Steuern und / oder Regeln eines Füllstands im Vorratsbehälter (8) und / oder ein Mittel zum Steuern und / oder Regeln einer Menge an Zusatzstoff vorgesehen ist.

13. Verwendung einer Rotationspumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und / oder eines hydrodynamischen Mischers (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12 zum Bearbeiten von Fluiden, im Speziellen Suspensionen (4), insbesondere von Slurry (4), speziell in einem CMP-Prozess bei einer Waferproduktion oder der Produktion einer Computerfestplatte, und / oder zum Umwälzen und / oder Mischen und / oder Pumpen einer Suspension (4) in einem Vorratsbehälter (8) und / oder zum Auflösen und / oder Mischen eines Pulvers mit einem Fluid (4), und / oder zur Herstellung von Emulsionen (4), und / oder zum Durchmischen und / oder Durchlüften eines Bioreaktors.

Zeichnung