Vakuumpumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe mit einem Arbeitsraum, einem Lagerraum, einer zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum angeordneten Trennwand und einer sich durch die Trennwand hindurch erstreckenden Rotorwelle.

[0002] Vakuumpumpen werden in unterschiedlichen technischen Prozessen eingesetzt, um ein für den jeweiligen Prozess notwendiges Vakuum zu schaffen. Eine Vakuumpumpe umfasst typischerweise einen Arbeitsraum, einen Lagerraum, eine zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum angeordnete Trennwand und eine Rotorwelle. In dem Arbeitsraum ist eine Pumpstruktur der Vakuumpumpe angeordnet, die das in dem Arbeitsraum vorhandene Prozessgas von dem Einlass zu dem Auslass der Vakuumpumpe fördert und dadurch pumpt. In dem Lagerraum sind z.B. ein Lager zur Lagerung der Rotorwelle und ggf. ein Antrieb für die Rotorwelle angeordnet. Die Rotorwelle erstreckt sich unter Ausbildung eines Spaltes durch die Trennwand hindurch. Dabei erstreckt sich ein Abschnitt der Rotorwelle, welcher den rotorseitigen Teil der Pumpstruktur trägt, in den Arbeitsraum hinein und ein anderer Abschnitt der Rotorwelle, welcher z.B. mit dem Lager verbunden ist, erstreckt sich in den Lagerraum hinein.

[0003] Ein Problem bei bekannten Vakuumpumpen stellen korrosive und andere schädliche Gase dar, die in dem geförderten Prozessgas enthalten sind und durch den zwischen der Rotorwelle und der Trennwand ausgebildeten Spalt von dem Arbeitsraum in den Lagerraum gelangen. Diese Gase greifen die in dem Lagerraum vorhandenen Lager, Betriebsmittel und weiteren Komponenten an, was zu einer Schädigung und zu einem vorzeitigen Ausfall der Pumpe führen kann.

[0004] Um den Lagerraum von dem Arbeitsraum abzusperren, d.h. um einen unerwünschten Gasaustausch zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum zu verhindern, kann zwischen der Rotorwelle und der Trennwand eine Labyrinthdichtung vorgesehen sein. Die Labyrinthdichtung kann eine Vielzahl von in radialer Richtung aufeinander folgenden axialen Einstichen einer Rotorscheibe umfassen, die mit entsprechenden Vorsprüngen der umgebenden Trennwand kämmen, so dass ein langer und schmaler Spalt zwischen der Rotorwelle und der Trennwand gebildet wird, welcher eine Abdichtung bewirkt. Prinzipiell kann die Labyrinthdichtung auch eine Vielzahl von in axialer Richtung aufeinander folgenden radialen Einstichen der Rotorwelle umfassen, die mit der Trennwand einen langen und schmalen Dichtspalt bilden.

[0005] Ein Nachteil einer Vakuumpumpe mit einer solchen Labyrinthdichtung ist, dass für eine hohe Dichtwirkung sehr enge Spalte erforderlich sind, welche aufgrund der bei dem Betrieb der Vakuumpumpe auftretenden thermischen Ausdehnungen und der Ausdehnungen aufgrund der bei hohen Drehzahlen auftretenden Fliehkräfte nur schwer erreichbar sind. Außerdem ist die Bereitstellung einer Vakuumpumpe mit einer solchen Labyrinthdichtung mit einem hohen zusätzlichen Herstellungsaufwand verbunden. Die Einstiche in der Rotorscheibe können darüber hinaus zu dem Auftreten von ungünstigen mechanischen Spannungen in dem Rotor während des Pumpbetriebs führen, die die Lebensdauer und die Betriebssicherheit der Vakuumpumpe beeinträchtigen. Die Labyrinthdichtung führt außerdem zu einer erheblichen Erhöhung der axialen Bauhöhe und des Leistungsbedarfs der Vakuumpumpe aufgrund der in den engen Spalten auftretenden Gasreibung.

[0006] Aus der EP 1 508 700 A2 ist eine Turbomolekularpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.

[0007] Die EP 0 773 367 A1 beschreibt eine ähnliche Turbomolekularpumpe.

[0008] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Turbomolekularpumpe anzugeben, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile überwindet, das heißt eine Turbomolekularpumpe, bei der ein schädlicher Gasaustausch zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum vermieden wird und die gleichzeitig mit geringem Aufwand herstellbar und auf kleinem Bauraum realisierbar ist und die einen geringen Leistungsbedarf und eine hohe Lebensdauer aufweist.

[0009] Die Aufgabe wird durch eine Turbomolekularpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0010] Die Turbomolekularpumpe umfasst einen Arbeitsraum, einen Lagerraum, eine zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum angeordnete Trennwand und wenigstens eine sich durch die Trennwand hindurch erstreckende Rotorwelle, die mit der Trennwand einen Spalt bildet. Die Turbomolekularpumpe umfasst außerdem eine Sperreinrichtung zur Absperrung zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum. Die Sperreinrichtung ist durch eine Siegbahnpumpstufe gebildet, die zum Bereitstellen einer durch den Spalt hindurch gehenden Pumpwirkung zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum ausgebildet ist.

[0011] Es wurde erkannt, dass durch eine solche Siegbahnpumpstufe eine wirksame Absperrung zwischen dem Arbeitsraum und dem Pumpenraum erreicht wird, ohne dass der Herstellungsaufwand, die axiale Bauhöhe oder der Leistungsbedarf der Turbomolekularpumpe erhöht wird oder die Stabilität und die Lebensdauer der Turbomolekularpumpe verringert werden.

[0012] Die Siegbahnpumpstufe schafft eine wirksame Absperrung zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum, da durch die Pumpwirkung der Siegbahnpumpstufe eine entgegen der Pumprichtung der Siegbahnpumpstufe gerichtete Gasströmung durch den Spalt hindurch wirksam verhindert wird. Auf den Einsatz eines Sperrgases kann dabei gegebenenfalls verzichtet werden. Der Einsatz eines Sperrgases ist prinzipiell aber auch denkbar. Der Betrieb der Siegbahnpumpstufe führt außerdem nicht zu einer erheblichen Erhöhung des Leistungsbedarfs der Turbomolekularpumpe.

[0013] Die Bereitstellung der Siegbahnpumpstufe ist mit einfachen Mitteln möglich. Die Siegbahnpumpstufe umfasst ein Statororgan und ein Rotororgan, die beispielsweise jeweils in radialer Richtung orientiert und scheibenförmig sind. Das Statororgan und das Rotororgan bilden einander gegenüberliegende pumpaktive Oberflächen, wobei eine der pumpaktiven Oberflächen glatt bzw. eben und die andere strukturiert ausgebildet sein kann. Solche Stator- und Rotororgane sind einfach herstellbar und eine aufwändige Bearbeitung der Rotorscheibe und des gegenüberliegend angeordneten Statorpartners zur Herstellung einer Vielzahl von axialen Einstichen und eine damit einhergehende Schwächung der Rotorscheibe kann vermieden werden.

[0014] Aufgrund der radialen Ausrichtung der Siegbahnpumpstufe wird die axiale Bauhöhe durch die Siegbahnpumpstufe allenfalls geringfügig erhöht. Die Siegbahnpumpstufe kann einen axialen Dichtspalt aufweisen, wobei durch ein rotierendes pumpaktives Organ der Pumpstufe für das Prozessgas gebildet, welches eine pumpaktive Oberfläche für das Prozessgas umfasst, oder durch eine Rotornabe der Pumpstufe für das Prozessgas. Erfindungsgemäß ist das Rotororgan durch eine Rotornabe einer Holweck- oder Kreuzgewindepumpstufe, welche z.B. einen Holweckzylinder tragen kann, gebildet.

[0015] Aufgrund der radialen Ausrichtung der Siegbahnpumpstufe wird die axiale Bauhöhe durch die Siegbahnpumpstufe allenfalls geringfügig erhöht. Die Siegbahnpumpstufe kann einen axialen Dichtspalt aufweisen, wobei trotz der thermischen Ausdehnungen der Turbomolekularpumpe mit geringem Aufwand eine geringe Spaltweite des Dichtspalts erreichbar ist.

[0016] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und in den Figuren beschrieben.

[0017] Bevorzugt ist die Siegbahnpumpstufe dazu ausgebildet, eine Pumpwirkung von dem Lagerraum über den Spalt in den Arbeitsraum bereitzustellen. Dadurch wird der Lagerraum wirksam gegenüber dem Arbeitsraum abgesperrt, so dass keine schädlichen Prozessgase aus dem Arbeitsraum in den Lagerraum gelangen können.

[0018] Das Statororgan ist vorzugsweise von einem statischen Teil der Turbomolekularpumpe, zum Beispiel dem Pumpengehäuse oder der Trennwand, getragen oder dadurch gebildet. Das Rotororgan ist vorzugsweise von der Rotorwelle getragen und insbesondere drehfest an der Rotorwelle angebracht.

[0019] Bevorzugt ist zumindest eine pumpaktive Oberfläche der Siegbahnpumpstufe durch eine strukturierte Oberfläche gebildet und/oder ist zumindest eine pumpaktive Oberfläche durch eine ebene Oberfläche gebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist eine pumpaktive Oberfläche durch eine strukturierte Oberfläche und die andere pumpaktive Oberfläche durch eine ebene Oberfläche gebildet.

[0020] Bevorzugt weist das Statororgan die strukturierte pumpaktive Oberfläche auf. Das Rotororgan kann hingegen die ebene pumpaktive Oberfläche aufweisen. Das Rotororgan ist in diesem Fall mit besonders geringem Aufwand herstellbar, wobei gleichzeitig eine sich durch eine Strukturierung ergebende nachteilige Schwächung des Rotororgans vermieden wird. Das Rotororgan ist daher ohne weiteres in der Lage, den bei dem Betrieb der Turbomolekularpumpe auftretenden Fliehkraftbelastungen Stand zu halten, ohne dass übermäßige Spannungen auftreten, die die Betriebssicherheit der Turbomolekularpumpe verringern. Ferner wird eine durch das Rotororgan hervorgerufene Unwucht des Rotors durch eine ebene bzw. glatte Ausgestaltung der pumpaktiven Oberfläche des Rotororgans weitestgehend vermieden.

[0021] Die pumpaktiven Oberflächen der Siegbahnpumpstufe können wenigstens einen Förderkanal der Siegbahnpumpstufe und einen Dichtspalt zur Abdichtung des Förderkanals begrenzen. Das Gas wird bei dem Betrieb der Turbomolekularpumpe durch den Förderkanal angetrieben, wobei der Dichtspalt so eng ausgebildet ist, dass ein unerwünschtes, entgegen der Pumprichtung gerichtetes Rückströmen des durch den Förderkanal geförderten Gases weitgehend verhindert wird.

[0022] Bevorzugt umfasst eine strukturierte pumpaktive Oberfläche der Turbomolekularpumpe wenigstens eine Vertiefung, welche den Förderkanal bildet, und wenigstens eine Erhebung, wobei ein Oberflächenbereich der Erhebung, der der gegenüberliegenden pumpaktiven Oberfläche zugewandt ist, gemeinsam mit der gegenüberliegenden pumpaktiven Oberfläche den Dichtspalt begrenzen kann.

[0023] Der Förderkanal kann spiralförmig ausgebildet sein und/oder im Wesentlichen in einer radialen Ebene verlaufen. Der Förderkanal verbindet vorzugsweise einen Einlass und einen Auslass der Siegbahnpumpstufe. Einer von Einlass und Auslass kann an einer radialen Innenseite der Siegbahnpumpstufe angeordnet sein und der jeweils andere von Einlass und Auslass kann an der radialen Außenseite der Siegbahnpumpstufe angeordnet sein.

[0024] Der Dichtspalt kann durch einen axialen Spalt zwischen den pumpaktiven Oberflächen der Siegbahnpumpstufe gebildet sein. Die Siegbahnpumpstufe kann prinzipiell ganz ohne radiale Dichtspalte auskommen. Da die in axialer Richtung auftretenden thermischen Ausdehnungen der Turbomolekularpumpe im Vergleich zu den radialen Ausdehnungen gering sind, kann dabei zuverlässig eine geringe Spaltweite und eine entsprechend gute Sperrwirkung sichergestellt werden.

[0025] Bevorzugt ist ein den Dichtspalt begrenzender Bereich zumindest einer pumpaktiven Oberfläche zumindest abschnittsweise durch eine materialentfernende Bearbeitung erzeugt oder erzeugbar. Durch die materialentfernende Bearbeitung kann mit hoher Zuverlässigkeit und mit geringem Aufwand eine gewünschte geringe Spaltweite des Dichtspalts und eine dementsprechend hohe Sperrwirkung der Siegbahnpumpstufe gewährleistet werden. Die materialentfernende Bearbeitung kann insbesondere ein spanabhebendes oder zerspanendes Verfahren wie zum Beispiel ein Drehen oder Schleifen umfassen.

[0026] Beispielsweise kann zur Herstellung des Organs mit der strukturierten pumpaktiven Oberfläche, vorzugsweise des Statororgans, zuerst ein Rohling mit einer strukturierten Oberfläche bereitgestellt werden, wobei anschließend diejenigen Bereiche der strukturierten Oberfläche, die den Dichtspalt begrenzen, durch Überdrehen oder Überschleifen des Rohlings bearbeitet werden, um das Organ an eine gewünschte Spaltweite anzupassen.

[0027] Bevorzugt ist das Statororgan und/oder das Rotororgan im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Die Scheibenebene des Statororgans und/oder des Rotororgans verläuft dabei vorzugsweise radial zu der Rotationsachse der Rotorwelle. Das Rotororgan ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch wird die Betriebssicherheit erhöht, da eine durch das Rotororgan hervorgerufene Unwucht vermieden wird.

[0028] Das Statororgan und/oder das Rotororgan kann als Spritzgussteil, als Schmiedeteil oder als Umformteil ausgebildet sein. Insbesondere eignet sich Spritzgießen, Schmieden oder Umformen zum Herstellen eines Organs, welches eine strukturierte pumpaktive Oberfläche aufweist, z.B. eines Statororgans mit einer strukturierten pumpaktiven Oberfläche. Bei dem Spritzgießen, Schmiede oder Umformen kann bereits eine Strukturierung für die strukturierte pumpaktive Oberfläche hergestellt werden. Die bei dem Spritzgießen, Schmieden oder Umformen hergestellte Strukturierung kann endgültig sein oder kann nachbearbeitet werden, insbesondere durch das vorstehend beschriebene materialentfernende Verfahren.

[0029] Gemäß einer Ausführungsform besteht das Statororgan und/oder das Rotororgan zumindest teilweise oder vollständig aus einem Metall wie z.B. Aluminium. Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht das Statororgan und/oder das Rotororgan zumindest teilweise oder vollständig aus einem Kunststoff. Das Statororgan und/oder das Rotororgan kann zumindest teilweise oder vollständig aus einem faserverstärkten Kunststoff wie z.B. einem glasfaserverstärkten oder kohlefaserverstärkten Kunststoff bestehen. Diese Materialien gewährleisten eine kostengünstige Herstellbarkeit des Statororgans bzw. Rotororgans, welches eine für einen hohen Wirkungsgrad der Siegbahnpumpstufe gewünschte geometrische Präzision aufweist. Gleichzeitig sind die genannten Materialien in der Lage, den bei dem Betrieb der Turbomolekularpumpe auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen standzuhalten.

[0030] Das Statororgan kann als separates Teil ausgebildet sein, welches von einer statischen Komponente der Turbomolekularpumpe getragen ist. Das Statororgan kann z.B. von einem Pumpengehäuse der Turbomolekularpumpe oder von der Trennwand getragen sein. Das Statororgan kann mit der statischen Komponente der Turbomolekularpumpe verklebt sein. Das Statororgan ist bei dieser Ausgestaltung separat herstellbar, wodurch der für die Bereitstellung der Turbomolekularpumpe erforderliche Aufwand reduziert wird.

[0031] Der Arbeitsraum und der Lagerraum sind vorzugsweise direkt zueinander benachbart und durch die Trennwand unmittelbar voneinander getrennt. In dem Lagerraum ist ein Drehlager zur drehbaren Abstützung der Rotorwelle angeordnet, zum Beispiel ein Wälzlager, welches vorzugsweise als geschmiertes Wälzlager ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Lagerraum ein Antrieb zum drehenden Antreiben der Rotorwelle angeordnet sein.

[0032] Das in dem Lagerraum vorgesehene Drehlager ist vorzugsweise in der Nähe der Sperreinrichtung angeordnet. Dadurch kann der Einfluss der bei dem Betrieb der Turbomolekularpumpe auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen auf die Positionsgenauigkeit der Rotorwelle im Bereich der Siegbahnpumpstufe begrenzt werden, so dass eine Siegbahnpumpstufe mit einem Dichtspalt mit einer besonders geringen Spaltweite realisierbar ist.

[0033] . In dem Arbeitsraum der Turbomolekularpumpe kann die Pumpstruktur der Turbomolekularpumpe angeordnet sein, mit der das durch die Turbomolekularpumpe zu pumpende Prozessgas von einem Pumpeneinlass zu einem Pumpenauslass der Turbomolekularpumpe förderbar ist. Der rotierende Teil dieser Pumpstruktur ist vorzugsweise von der Rotorwelle getragen.

[0034] Die Pumpstruktur umfasst bei einer Turbomolekularpumpe vorzugsweise eine oder mehrere Statorscheiben und zwischen den Statorscheiben angeordnete Rotorscheiben, welche gemeinsam ein turbomolekulares Pumpprinzip verwirklichen.

[0035] Dem Lagerraum kann, insbesondere über einen Sperrgaseinlass, welcher den Lagerraum gasleitend mit dem Pumpenäußeren verbindet, ein Sperrgas zuführbar sein, welches durch die Siegbahnpumpstufe von dem Lagerraum in den Arbeitsraum förderbar ist. Dadurch wird die durch die Siegbahnpumpstufe bereitgestellte Sperrwirkung optimiert.

[0036] Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Turbomolekularpumpe, bei dem ein Arbeitsraum, ein Lagerraum, eine zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum angeordnete Trennwand und wenigstens eine sich durch die Trennwand hindurch erstreckende Rotorwelle, die mit der Trennwand einen Spalt bildet, bereitgestellt werden. Ferner wird eine Sperreinrichtung zur Absperrung zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum bereitgestellt. Als Sperreinrichtung wird dabei eine Siegbahnpumpstufe vorgesehen, die zum Bereitstellen einer durch den Spalt hindurch gehenden Pumpwirkung zwischen dem Arbeitsraum und dem Lagerraum ausgebildet ist. Das Verfahren eignet sich zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpe gemäß der vorliegenden Beschreibung. Die in der vorliegenden Beschreibung in Bezug auf die Turbomolekularpumpe sowie deren Herstellung beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen und Vorteile stellen entsprechende Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens dar. Ein Statororgan und ein Rotororgan der Siegbahnpumpstufe werden mit jeweils einer pumpaktiven Oberfläche erzeugt.

[0037] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform begrenzen die pumpaktiven Oberflächen wenigstens einen Förderkanal der Siegbahnpumpstufe und einen Dichtspalt zur Abdichtung des Förderkanals. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein den Dichtspalt begrenzender Bereich zumindest einer pumpaktiven Oberfläche zumindest abschnittsweise durch eine materialentfernende Bearbeitung erzeugt. Dadurch kann der Dichtspalt besonders präzise angepasst werden und eine besonders geringe Spaltweite des Dichtspalts gewährleistet werden, welche eine hohe Effizienz der Siegbahnpumpstufe sicherstellt.

[0038] Gemäß einer Ausführungsform wird ein Statororgan für die Siegbahnpumpstufe als separates Teil bereitgestellt und an einer statischen Komponente der Turbomolekularpumpe angebracht. Das Statororgan kann z.B. an einem Pumpengehäuse der Turbomolekularpumpe oder an der Trennwand angebracht werden. Das Anbringen kann ein Verkleben des Statororgans mit der statischen Komponente umfassen.

[0039] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2: Ausführungsformen die nicht zur Erfindung gehören;

Fig. 3 und 4 jeweils eine Vakuumpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt.

[0040] Die in Fig. 1 gezeigte Vakuumpumpe ist als Turbomolekularpumpe ausgebildet und umfasst einen Arbeitsraum 12 und einen Lagerraum 14, die durch ein Pumpengehäuse 48 der Vakuumpumpe begrenzt sind, eine den Arbeitsraum 12 und den Lagerraum 14 voneinander trennende Trennwand 16, sowie eine Rotorwelle 18, welche sich unter Ausbildung eines radialen Spalts 20 durch die Trennwand 16 hindurch in den Arbeitsraum 12 und in den Lagerraum 14 erstreckt.

[0041] In dem Arbeitsraum 12 ist die turbomolekulare Pumpstruktur untergebracht. Diese Pumpstruktur umfasst mehrere an der Rotorwelle 18 befestigte turbomolekulare Rotorscheiben 42 und zwischen den Rotorscheiben 42 angeordnete und in dem Gehäuse 48 festgelegte turbomolekulare Statorscheiben 44. Die Pumpstruktur stellt eine Pumpwirkung für ein Prozessgas bereit, das an einem Pumpeneinlass 38 ansteht, welcher durch einen Einlassflansch 58 des Gehäuses 48 begrenzt ist. Diese Pumpwirkung dient dazu, das Prozessgas von dem Pumpeneinlass 38 zu dem Pumpenauslass 40 zu fördern.

[0042] In dem Lagerraum 14 ist ein Wälzlager 46 angeordnet, welches die Rotorwelle 18 um die Rotationsachse 19 drehbar unterstützt. In dem Lagerraum 14 könnte prinzipiell auch ein Magnetlager bzw. eine Magnetlagerkartusche zur drehbaren Unterstützung der Rotorwelle 18 vorgesehen sein. Ferner kann in dem Lagerraum 14 ein in Fig. 1 nicht dargestellter Antrieb für die Rotorwelle 18 vorgesehen sein.

[0043] Die Vakuumpumpe umfasst eine Siegbahnpumpstufe 22 mit einem von der Trennwand 16 getragenen Statororgan 24 und einem von der Rotorwelle 18 getragenen Rotororgan 26. Das Statororgan 24 und das Rotororgan 26 sind jeweils im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und radial zu der Rotationsachsenrichtung der Rotorwelle 18 orientiert.

[0044] Das Statororgan 24 und das Rotororgan 26 weisen jeweils eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Oberflächen 28, 30 auf, welche die pumpaktive Struktur der Siegbahnpumpstufe 22 bilden. Während die pumpaktive Oberfläche 30 des Rotororgans durch eine ebene Oberfläche gebildet ist, die senkrecht zur Rotationsachse 19 der Rotorwelle 18 orientiert ist, ist die pumpaktive Oberfläche 28 des Statororgans 24 strukturiert ausgebildet.

[0045] Die pumpaktive Oberfläche 28 des Statororgans 24 umfasst eine Vertiefung, welche einen Förderkanal 34 der Siegbahnpumpstufe 22 bildet, welcher in radialer Richtung spiralförmig von innen nach außen verläuft, und eine die Vertiefung bzw. den Förderkanal 34 begrenzende Erhebung 36. Der Oberflächenbereich der Erhebung 36, welcher zu der pumpaktiven Oberfläche 30 des Rotororgans 26 hin weist, bildet mit der pumpaktiven Oberfläche 30 einen axialen Dichtspalt 32, welcher den Förderkanal 34 abdichtet.

[0046] Im Betrieb der Vakuumpumpe wird das in dem Förderkanal 34 vorhandene Gas durch die pumpaktive Struktur in Rotationsrichtung der Rotorwelle 18 angetrieben und dadurch entlang der Spirallinienform des Förderkanals 34 von dem dem Spalt 20 zugewandten Einlass 50 der Siegbahnpumpstufe 22 in radialer Richtung nach außen zu dem dem Arbeitsraum 12 zugewandten Auslass 52 der Siegbahnpumpstufe 22 gefördert. Dadurch wird eine durch den Spalt 20 hindurch von dem Lagerraum 14 in den Arbeitsraum 12 gerichtete Pumpwirkung bereitgestellt, die in Fig. 1 durch Pfeile 54 veranschaulicht ist und den Lagerraum 14 von dem Arbeitsraum 12 absperrt.

[0047] Die in Fig. 2 bis 4 gezeigten Vakuumpumpen entsprechen abgesehen von den nachstehend beschriebenen Besonderheiten im Wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Vakuumpumpe, wobei gleiche Bezugszeichen in Fig. 1 bis 4 jeweils gleiche bzw. einander entsprechende Bestandteile bezeichnen.

[0048] Bei der in Fig. 2 gezeigten Vakuumpumpe sind das Rotororgan 26 der Siegbahnpumpstufe 22 und dessen pumpaktive Oberfläche 28 durch die in Förderrichtung letzte Rotorscheibe 42 gebildet. Der die pumpaktive Oberfläche 28 bildende Abschnitt der Rotorscheibe 42 trägt die sich ausgehend von diesem Abschnitt in radialer Richtung nach außen erstreckenden Flügel der Rotorscheibe 42. Das Prozessgas wird auf die letzte Rotorscheibe 42 folgend an dem Lagerraum 14 seitlich vorbei in Rotationsachsenrichtung zu dem Pumpenauslass 40 gefördert.

[0049] In Fig. 2 ist auch der in dem Lagerraum 14 angeordnete Antrieb 60 schematisch dargestellt.

[0050] Die in Fig. 3 gezeigte Vakuumpumpe entspricht im Wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten Vakuumpumpe, wobei anstatt der in Strömungsrichtung letzten turbomolekularen Pumpstufe der in Fig. 2 gezeigten Pumpe eine Holweckpumpstufe mit einem Holweckrotor 62 und einem Holweckstator 64 vorgesehen ist, welche das von den turbomolekularen Pumpstufen geförderte Gas weiter zu dem Pumpenauslass 40 fördert. Das Rotororgan 26 der Siegbahnpumpstufe 22 und dessen pumpaktive Oberfläche 28 sind bei dieser Ausgestaltung durch die mit der Rotorwelle 18 verbundene Rotornabe der Holweckpumpstufe bzw. eine ebene Oberfläche derselben gebildet, welche scheibenförmig ausgebildet ist und in radialer Richtung zu der Rotationsachse 19 orientiert ist.

[0051] Der Holweckrotor 62 umfasst einen von der Rotornabe getragenen Holweckzylinder 66 mit einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel glatten radialen Außenfläche, welche eine pumpaktive Oberfläche der Holweckpumpstufe bildet und einer durch die radiale Innenfläche des hülsenförmigen Holweckstators 64 gebildeten pumpaktiven Oberfläche des Holweckstators 64 unter Ausbildung eines engen radialen Holweckspalts 68 gegenüberliegt. Die pumpaktive Oberfläche des Holweckstators 64 ist strukturiert ausgebildet und bildet einen oder mehrere Förderkanäle, welche schraubenlinienförmig um die Rotationsachse 19 herum in axialer Richtung verlaufen. Bei dem Betrieb der Vakuumpumpe wird das von den turbomolekularen Pumpstufen zu dem Einlass der Holweckpumpstufe geförderte Prozessgas in den Förderkanälen der Holweckpumpstufe vorangetrieben und dadurch zu dem Pumpenauslass 40 gefördert.

[0052] Die in Fig. 4 gezeigte Vakuumpumpe entspricht abgesehen von den nachstehend beschriebenen Besonderheiten im Wesentlichen der in Fig. 3 gezeigten Vakuumpumpe.

[0053] Die in Fig. 4 gezeigte Vakuumpumpe umfasst eine größere Anzahl von turbomolekularen Pumpstufen mit jeweils einer Rotorscheibe 42 und einer Statorscheibe 44, wobei die Statorscheiben 44 durch Abstandsringe 70 in einem vorgegebenen Abstand zueinander gehalten sind. Ferner umfasst die Vakuumpumpe drei in radialer Richtung aufeinander folgend ineinander geschachtelte und in Strömungsrichtung mit den turbomolekularen Pumpstufen und miteinander in Serie geschaltete Holweckpumpstufen, welche jeweils in der vorstehend in Bezug auf die in Fig. 2 gezeigte Holweckpumpstufe beschriebenen Weise ausgebildet sind.

[0054] Die Holweckpumpstufen umfassen einen Holweckrotor 62 mit einem äußeren Holweckzylinder 72 und einem inneren Holweckzylinder 74, die jeweils von einer gemeinsamen Rotornabe getragen sind, welche gleichzeitig das Rotororgan 26 und die pumpaktive Oberfläche 28 der Siegbahnpumpstufe 22 bildet. Ferner umfassen die Holweckpumpstufen einen äußeren Holweckstator 76 und einen inneren Holweckstator 78, die jeweils hülsenförmig ausgebildet sind. Die radiale Innenfläche des äußeren Holweckstators 76 bildet mit der radialen Außenfläche des äußeren Holweckzylinders 72 eine erste Holweckpumpstufe mit einem Holweckspalt 80, die radiale Innenfläche des äußeren Holweckzylinders 72 bildet mit der radialen Außenfläche des inneren Holweckstators 78 eine zweite Holweckpumpstufe mit einem Holweckspalt 82 und die radiale Innenfläche des inneren Holweckstators 78 bildet mit der radialen Außenfläche des inneren Holweckzylinders 74 eine dritte Holweckpumpstufe mit einem Holweckspalt 84.

[0055] Die in Fig. 4 gezeigte Vakuumpumpe umfasst einen Antrieb 60, welcher als Elektromotor ausgebildet ist und im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein bürstenloser Gleichstrommotor ist. Eine elektronische Steuereinheit 86 dient zur Ansteuerung und Bestromung des Antriebs 60.

[0056] An dem lagerraumseitigen Ende der Rotorwelle 18 ist eine konische Spritzmutter 88 mit einem zu dem Wälzlager 46 hin zunehmenden Außenquerschnitt vorgesehen. Die Spritzmutter 88 steht mit zumindest einem Abstreifer eines Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt, welcher mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben 90 umfasst, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 46, z.B. mit einem Schmiermittel für das Wälzlager 46, getränkt sind. Bei dem Betrieb der Vakuumpumpe wird das Betriebsmittel von dem Betriebsmittelspeicher durch die kapillare Wirkung über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 88 übertragen und infolge der Zentrifugalkraft in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 88 zu dem Wälzlager 46 gefördert, wo es seine gewünschte Funktion erfüllt. Das Wälzlager 46 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen Einsatz 92 und ein Deckelelement 94 der Vakuumpumpe eingefasst.

[0057] Auf der Hochvakuumseite, d.h. im Bereich des Pumpeneinlasses 38, ist die Rotorwelle 18 durch ein Magnetlager drehbar gelagert, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Permanentmagnetlager ausgebildet ist. Das Magnetlager umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 96 und eine statorseitige Lagerhälfte 98, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander gestapelten permanentmagnetischen Ringen 100 bzw. 102 umfassen. Die Magnetringe 100, 102 liegen einander unter Ausbildung eines engen radialen Lagerspalts 103 gegenüber, wobei die rotorseitigen Magnetringe 100 radial außen und die statorseitigen Magnetringe 102 radial innen angeordnet sind. Das in dem Lagerspalt 103 vorhandene magnetische Feld bewirkt magnetische Abstoßungskräfte zwischen den Ringen 100, 102, welche eine radiale Lagerung der Rotorwelle 18 bewirken.

[0058] Die rotorseitigen Magnetringe 100 sind von einem Trägerabschnitt 104 der Rotorwelle 18 getragen, welcher die Magnetringe 100 radial außenseitig umgibt. Die statorseitigen Magnetringe 102 sind von einem statorseitigen Trägerabschnitt 106 getragen, welcher sich durch die Magnetringe 102 hindurch erstreckt und an radialen Streben 108 des Gehäuses 48 aufgehängt ist. Parallel zur Rotationsachse 19 sind die rotorseitigen Magnetringe 100 in der einen Richtung durch ein mit dem Trägerabschnitt 104 gekoppeltes Deckelelement 110 und in der anderen Richtung durch einen Schulterabschnitt des Trägerabschnitts 104 festgelegt. Die statorseitigen Magnetringe 102 sind parallel zur Rotationsachse 19 in der einen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 106 verbundenen Befestigungsring 112 und ein zwischen dem Befestigungsring 112 und den Magnetringen 102 angeordnetes Ausgleichselement 114 und in der anderen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 106 verbundenen Stützring 116 festgelegt.

[0059] Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager 118 angeordnet, welches im normalen Betrieb der Vakuumpumpe ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors relativ zu dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für die Rotorwelle 18 zu bilden, der eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert. Das Fanglager 118 ist als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet und bildet mit dem Rotor und/oder dem Stator einen radialen Spalt, welcher bewirkt, dass das Fanglager 118 im normalen Pumpbetrieb außer Eingriff ist. Die radiale Auslenkung, bei der das Fanglager 118 in Eingriff gelangt, ist groß genug bemessen, so dass das Fanglager 118 im normalen Betrieb der Vakuumpumpe nicht in Eingriff gelangt, und gleichzeitig klein genug, so dass eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen unter allen Umständen vermieden wird.

[0060] Die in Fig. 4 gezeigte Vakuumpumpe umfasst einen mit einem Verschlusselement 120 verschlossenen Sperrgaseinlass 122, welcher den Lagerraum 14 mit dem Pumpenäußeren verbindet und über den dem Lagerraum 14 ein Sperrgas zuführbar ist. Das dem Lagerraum 14 zugeführte Sperrgas wird bei dem Betrieb der Vakuumpumpe über die Siegbahnpumpstufe 22 in den Arbeitsraum 12 gefördert, wodurch der Lagerraum 14 gegenüber dem Arbeitsraum 12 abgesperrt wird.

Bezugszeichenliste

[0061] 

12

Arbeitsraum

14

Lagerraum

16

Trennwand

18

Rotorwelle

19

Rotationsachse

20

Spalt

22

Siegbahnpumpstufe

24

Statororgan

26

Rotororgan

28, 30

pumpaktive Oberfläche

32

Dichtspalt

34

Förderkanal

36

Erhebung

38

Pumpeneinlass

40

Pumpenauslass

42

Rotorscheibe

44

Statorscheibe

46

Wälzlager

48

Gehäuse

50

Einlass

52

Auslass

54, 56

Pfeil

58

Einlassflansch

60

Antrieb

62

Holweckrotor

64

Holweckstator

66

Holweckzylinder

68

Holweckspalt

70

Abstandsring

72, 74

Holweckzylinder

76, 78

Holweckstator

80, 82, 84

Holweckspalt

86

elektronische Steuereinheit

88

Spritzmutter

90

saugfähige Scheibe

92

wannenförmiger Einsatz

94

Deckelelement

96, 98

Magnetlagerhälfte

100, 102

Magnetring

103

Lagerspalt

104, 106

Trägerabschnitt

108

Strebe

110

Deckelelement

112

Befestigungsring

114

Ausgleichselement

116

Stützring

118

Fanglager

120

Verschlusselement

122

Sperrgaseinlass

Ansprüche

1. Turbomolekularpumpe mit einem Arbeitsraum (12), einem Lagerraum (14), einer zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14) angeordneten Trennwand (16) und wenigstens einer sich durch die Trennwand (16) hindurch erstreckenden Rotorwelle (18), die mit der Trennwand (16) einen Spalt (20) bildet, sowie mit einer Sperreinrichtung zur Absperrung zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14), wobei die Sperreinrichtung durch eine Siegbahnpumpstufe (22) gebildet ist, die zum Bereitstellen einer durch den Spalt (20) hindurch gehenden Pumpwirkung zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14) ausgebildet ist, und wobei in dem Lagerraum (14) ein Drehlager (46) zur drehbaren Abstützung der Rotorwelle (18) angeordnet ist,
wobei die Siegbahnpumpstufe (22) ein Statororgan (24) und ein Rotororgan (26) umfasst, wobei das Statororgan (24) und das Rotororgan (26) jeweils eine von zwei einander gegenüberliegenden pumpaktiven Oberflächen (28, 30) der Siegbahnpumpstufe (22) bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siegbahnpumpstufe (22) zwischen dem Drehlager (46) und einem Magnetlager (96, 98), das sich auf einer Hochvakuumseite der Turbomolekularpumpe außerhalb des Lagerraums (14) befindet, angeordnet ist und dass das Rotororgan (26) der Siegbahnpumpstufe (22) durch eine Rotornabe einer Holweck- oder Kreuzgewindepumpstufe gebildet ist.

2. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Siegbahnpumpstufe (22) dazu ausgebildet ist, eine Pumpwirkung von dem Lagerraum (14) über den Spalt (20) in den Arbeitsraum (12) bereitzustellen.

3. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass eine pumpaktive Oberfläche (28) durch eine strukturierte Oberfläche gebildet ist und die andere pumpaktive Oberfläche (30) durch eine ebene Oberfläche gebildet ist.

4. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statororgan (24) die strukturierte pumpaktive Oberfläche (28) aufweist.

5. Turbomolekularpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die pumpaktiven Oberflächen (28, 30) wenigstens einen Förderkanal (34) der Siegbahnpumpstufe (22) und einen Dichtspalt (32) zur Abdichtung des Förderkanals (34) begrenzen.

6. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein den Dichtspalt (32) begrenzender Bereich zumindest einer pumpaktiven Oberfläche (28, 30) zumindest abschnittsweise durch eine materialentfernende Bearbeitung erzeugt oder erzeugbar ist.

7. Turbomolekularpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statororgan (24) und/oder das Rotororgan (26) im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist.

8. Turbomolekularpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statororgan (24) und/oder das Rotororgan (26) als Spritzgussteil, als Schmiedeteil oder als Umformteil ausgebildet ist.

9. Turbomolekularpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Statororgan (24) und/oder das Rotororgan (26) zumindest teilweise oder vollständig aus einem Metall, insbesondere Aluminium, besteht und/oder
dass Statororgan (24) und/oder das Rotororgan (26) zumindest teilweise oder vollständig aus einem Kunststoff besteht.

10. Turbomolekularpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statororgan (24) als separates Teil ausgebildet ist, welches von einer statischen Komponente (16, 48) der Turbomolekularpumpe getragen ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Turbomolekularpumpe, bei dem ein Arbeitsraum (12), ein Lagerraum (14), eine zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14) angeordnete Trennwand (16) und wenigstens eine sich durch die Trennwand (16) hindurch erstreckende Rotorwelle (18), die mit der Trennwand (16) einen Spalt (20) bildet, bereitgestellt werden sowie eine Sperreinrichtung zur Absperrung zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14), wobei als Sperreinrichtung eine Siegbahnpumpstufe (22) vorgesehen wird, die zum Bereitstellen einer durch den Spalt (20) hindurch gehenden Pumpwirkung zwischen dem Arbeitsraum (12) und dem Lagerraum (14) ausgebildet ist, und wobei in dem Lagerraum (14) ein Drehlager (46) zur drehbaren Abstützung der Rotorwelle (18) angeordnet ist, wobei ein Statororgan (24) und ein Rotororgan (26) der Siegbahnpumpstufe (22) mit jeweils einer pumpaktiven Oberfläche (28, 30) erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siegbahnpumpstufe (22) zwischen dem Drehlager (46) und einem Magnetlager (96, 98), das sich auf einer Hochvakuumseite der Turbomolekularpumpe außerhalb des Lagerraums (14) befindet, angeordnet wird und dass das Rotororgan (26) der Siegbahnpumpstufe (22) durch eine Rotornabe einer Holweck- oder Kreuzgewindepumpstufe gebildet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die pumpaktiven Oberflächen (28, 30) wenigstens einen Förderkanal (34) der Siegbahnpumpstufe (22) und einen Dichtspalt (32) zur Abdichtung des Förderkanals (34) begrenzen und ein den Dichtspalt (32) begrenzender Bereich zumindest einer pumpaktiven Oberfläche (28, 30) zumindest abschnittsweise durch eine materialentfernende Bearbeitung erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein als separates Teil ausgebildetes Statororgan (24) für die Siegbahnpumpstufe (22) an einer statischen Komponente (16, 48) der Turbomolekularpumpe angebracht wird.

Claims

1. A turbomolecular pump having a working space (12), a bearing space (14), a dividing wall (16) arranged between the working space (12) and the bearing space (14) and at least one rotor shaft (18), which extends through the dividing wall (16) and which forms a gap (20) with the dividing wall (16), and having a blocking device for blocking between the working space (12) and the bearing space (14), wherein the blocking device is formed by a Siegbahn pump stage (22) which is configured for providing a pump action, which passes through the gap (20), between the working space (12) and the bearing space (14), and wherein a rotary bearing (46) for rotatably supporting the rotor shaft (18) is arranged in the bearing space (14), wherein the Siegbahn pump stage (22) comprises a stator member (24) and a rotor member (26), with the stator member (24) and the rotor member (26) each forming one of two mutually oppositely disposed pump-active surfaces (28, 30) of the Siegbahn pump stage (22),
characterized in that
the Siegbahn pump stage (22) is arranged between the rotary bearing (46) and a magnetic bearing (96, 98) which is located at a high vacuum side of the turbomolecular pump outside the bearing space (14); and
in that the rotor member (26) of the Siegbahn pump stage (22) is formed by a rotor hub of a Holweck pump stage or of a cross-thread pump stage.

2. A turbomolecular pump in accordance with claim 1,
characterized in that
the Siegbahn pump stage (22) is configured to provide a pump action from the bearing space (14) via the gap (20) into the working space (12).

3. A turbomolecular pump in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that
one pump-active surface (28) is formed by a structured surface and the other pump-active surface (30) is formed by a planar surface.

4. A turbomolecular pump in accordance with claim 3,
characterized in that
the stator member (24) has the structured pump-active surface (28).

5. A turbomolecular pump in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the pump-active surfaces (28, 30) bound at least one conveying passage (34) of the Siegbahn pump stage (22) and a sealing gap (32) for sealing the conveying passage (34).

6. A turbomolecular pump in accordance with claim 5,
characterized in that
a region of at least one pump-active surface (28, 30) bounding the sealing gap (32) is or can be produced at least sectionally by a material-removing machining.

7. A turbomolecular pump in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the stator member (24) and/or the rotor member (26) is/are configured as substantially disk-shaped.

8. A turbomolecular pump in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the stator member (24) and/or the rotor member (26) is/are configured as an injection molded part, as a forged part or as a shaped part.

9. A turbomolecular pump in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the stator member (24) and/or the rotor member (26) is/are at least partly or fully composed of a metal, in particular aluminum; and/or
in that the stator member (24) and/or the rotor member (26) is/are at least partly or fully composed of a plastic.

10. A turbomolecular pump in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the stator member (24) is configured as a separate part which is carried by a static component (16, 48) of the turbomolecular pump.

11. A method of manufacturing a turbomolecular pump, in which a working space (12), a bearing space (14), a dividing wall (16) arranged between the working space (12) and the bearing space (14) and at least one rotor shaft (18) which extends through the dividing wall (16) and which forms a gap (20) with the dividing wall (16) are provided as well as a blocking device for blocking between the working space (12) and the bearing space (14), wherein a Siegbahn pump stage (22) is provided as a blocking device which is configured for providing a pump action, which passes through the gap (20), between the working space (12) and the bearing space (14), and wherein a rotary bearing (46) for rotatably supporting the rotor shaft (18) is arranged in the bearing space (14),
wherein a stator member (24) and a rotor member (26) of the Siegbahn pump stage (22) are each produced with a respective pump-active surface (28, 30),
characterized in that
the Siegbahn pump stage (22) is arranged between the rotary bearing (46) and a magnetic bearing (96, 98) which is located at a high vacuum side of the turbomolecular pump outside the bearing space (14); and
in that the rotor member (26) of the Siegbahn pump stage (22) is formed by a rotor hub of a Holweck pump stage or of a cross-thread pump stage.

12. A method in accordance with claim 11,
characterized in that
the pump-active surfaces (28, 30) bound at least one conveying passage (34) of the Siegbahn pump stage (22) and a sealing gap (32) for sealing the conveying passage (34) and a region of at least one pump-active surface (28, 30) bounding the sealing gap (32) is generated at least sectionally by a material-removing machining.

13. A method in accordance with claim 11 or claim 12,
characterized in that
a stator member (24) for the Siegbahn pump stage (22) is configured as a separate part and is attached to a static component (16, 48) of the turbomolecular pump.

Revendications

1. Pompe turbomoléculaire comportant une chambre de travail (12), une chambre de montage (14), une cloison (16) disposée entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14), et au moins un arbre de rotor (18) s'étendant à travers la cloison (16) et formant une fente (20) avec la cloison (16), ainsi qu'un dispositif d'obturation pour l'obturation entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14), le dispositif d'obturation étant formé par un étage de pompage de type Siegbahn (22) qui est réalisé pour assurer une action de pompage à travers la fente (20) entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14), et un palier de rotation (46) destiné à soutenir en rotation l'arbre de rotor (18) étant disposé dans la chambre de montage (14),
dans lequel
l'étage de pompage de type Siegbahn (22) comprend un élément de stator (24) et un élément de rotor (26), ledit élément de stator (24) et ledit élément de rotor (26) formant chacun l'une des deux surfaces actives en pompage (28, 30), opposées l'une à l'autre, dudit étage de pompage de type Siegbahn (22),
caractérisée en ce que
l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est disposé entre le palier de rotation (46) et un palier magnétique (96, 98) qui se situe à l'extérieur de la chambre de montage (14) sur un côté à vide poussé de la pompe turbomoléculaire, et en ce que
l'élément de rotor (26) de l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est formé par un moyeu de rotor d'un étage de pompage de type Holweck ou d'un étage de pompage à pas de vis en croix.

2. Pompe turbomoléculaire selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est réalisé pour assurer une action de pompage depuis la chambre de montage (14) jusque dans la chambre de travail (12) par l'intermédiaire de la fente (20).

3. Pompe turbomoléculaire selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
une surface active en pompage (28) est formée par une surface structurée, et l'autre surface active en pompage (30) est formée par une surface plane.

4. Pompe turbomoléculaire selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
l'élément de stator (24) présente la surface active en pompage (28) structurée.

5. Pompe turbomoléculaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que
les surfaces actives en pompage (28, 30) délimitent au moins un canal de refoulement (34) de l'étage de pompage de type Siegbahn (22) et une fente d'étanchéité (32) destinée à rendre étanche le canal de refoulement (34).

6. Pompe turbomoléculaire selon la revendication 5,
caractérisée en ce que
une zone délimitant la fente d'étanchéité (32) d'au moins une surface active en pompage (28, 30) est réalisée ou peut être réalisée au moins localement par un usinage par enlèvement de matière.

7. Pompe turbomoléculaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'élément de stator (24) et/ou l'élément de rotor (26) est réalisé sensiblement en forme de disque.

8. Pompe turbomoléculaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'élément de stator (24) et/ou l'élément de rotor (26) est formé sous forme de pièce moulée par injection, de pièce forgée ou de pièce déformée.

9. Pompe turbomoléculaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'élément de stator (24) et/ou l'élément de rotor (26) est constitué au moins partiellement ou complètement d'un métal, en particulier d'aluminium, et/ou en ce que
l'élément de stator (24) et/ou l'élément de rotor (26) est constitué au moins partiellement ou complètement d'une matière plastique.

10. Pompe turbomoléculaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'élément de stator (24) est réalisé sous forme de pièce séparée qui est supportée par un composant statique (16, 48) de la pompe turbomoléculaire.

11. Procédé de fabrication d'une pompe turbomoléculaire, dans lequel on fournit une chambre de travail (12), une chambre de montage (14), une cloison (16) disposée entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14) et au moins un arbre de rotor (18) s'étendant à travers la cloison (16) et formant une fente (20) avec la cloison (16), ainsi qu'un dispositif d'obturation pour l'obturation entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14), en prévoyant en tant que dispositif d'obturation un étage de pompage de type Siegbahn (22) qui est réalisé pour assurer une action de pompage à travers la fente (20) entre la chambre de travail (12) et la chambre de montage (14), un palier de rotation (46) destiné à soutenir en rotation l'arbre de rotor (18) étant disposé dans la chambre de montage (14), un élément de stator (24) et un élément de rotor (26) de l'étage de pompage de type Siegbahn (22) étant formés chacun par une surface active en pompage (28, 30),
caractérisé en ce que
l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est disposé entre le palier de rotation (46) et un palier magnétique (96, 98) qui se situe à l'extérieur de la chambre de montage (14) sur un côté à vide poussé de la pompe turbomoléculaire, et en ce que
l'élément de rotor (26) de l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est formé par un moyeu de rotor d'un étage de pompage de type Holweck ou d'un étage de pompage à pas de vis en croix.

12. Procédé selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les surfaces actives en pompage (28, 30) délimitent au moins un canal de refoulement (34) de l'étage de pompage de type Siegbahn (22) et une fente d'étanchéité (32) destinée à rendre étanche le canal de refoulement (34), et une zone délimitant la fente d'étanchéité (32) d'au moins une surface active en pompage (28, 30) est réalisée au moins localement par un usinage par enlèvement de matière.

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé en ce que
un élément de stator (24) réalisé sous forme de pièce séparée pour l'étage de pompage de type Siegbahn (22) est monté sur un composant statique (16, 48) de la pompe turbomoléculaire.

Zeichnung