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EP4726212A2 - Vacuum pump - Google Patents
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EP4726212A2 - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump

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Publication number
EP4726212A2
EP4726212A2 EP25222561.0A EP25222561A EP4726212A2 EP 4726212 A2 EP4726212 A2 EP 4726212A2 EP 25222561 A EP25222561 A EP 25222561A EP 4726212 A2 EP4726212 A2 EP 4726212A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holweck
pump
stage
pumping
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25222561.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Hofmann
Maximilian Birkenfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfeiffer Vacuum Technology AG
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum Technology AG filed Critical Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority to EP25222561.0A priority Critical patent/EP4726212A2/en
Publication of EP4726212A2 publication Critical patent/EP4726212A2/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe (90), bevorzugt Vakuumpumpe (90) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, insbesondere Splitflowpumpe (92), mit
- einem Einlass (94),
- einem Auslass (96),
- zwei oder mehr in Pumprichtung (98) zwischen dem Einlass (94) und dem Auslass (96) hintereinander geschaltete Pumpstufen (10), wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen (10) wenigstens eine Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) in Pumprichtung (98) vor der Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) einen Holweck-Stator (20) und einen im Betrieb um eine Rotationsachse (102) rotierenden Holweck-Rotor (30) umfasst,
wobei zumindest ein Zwischeneinlass (40) für zu pumpendes Gas (100) vorgesehen ist, der in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen (10) angeordnet ist, oder alternativ wobei zumindest ein Zwischeneinlass (40) für zu pumpendes Gas (100) vorgesehen ist, der zwischen zwei der Pumpstufen (10) oder in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen (10) angeordnet ist.
The invention relates to a vacuum pump (90), preferably a vacuum pump (90) according to one of the preceding claims 1 to 4, in particular a split flow pump (92), with
- one entrance (94),
- an outlet (96),
- two or more pump stages (10) connected in series in the pumping direction (98) between the inlet (94) and the outlet (96), wherein the at least two or more pump stages (10) comprise at least one turbomolecular pump stage (10, 12) and at least one Holweck pump stage (14), wherein the turbomolecular pump stage (10, 12) is arranged upstream of the Holweck pump stage (14) in the pumping direction (98) and the at least one Holweck pump stage (14) comprises a Holweck stator (20) and a Holweck rotor (30) rotating about a rotational axis (102) during operation,
wherein at least one intermediate inlet (40) for gas (100) to be pumped is provided, which is arranged in a pump-active area of one of the pump stages (10), or alternatively wherein at least one intermediate inlet (40) for gas (100) to be pumped is provided, which is arranged between two of the pump stages (10) or in a pump-active area of one of the pump stages (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere Splitflowpumpe, mit

  • einem Einlass,
  • einem Auslass,
  • zwei oder mehr in Pumprichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass hintereinander geschaltete Pumpstufen, wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen wenigstens eine TurbomolekularPumpstufe und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe in Pumprichtung vor der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe einen Holweck-Stator und einen im Betrieb um eine Rotationsachse rotierenden Holweck-Rotor umfasst.
The invention relates to a vacuum pump, in particular a split flow pump, with
  • an entrance
  • an outlet
  • two or more pump stages connected in series in the pumping direction between the inlet and the outlet, wherein the at least two or more pump stages comprise at least one turbomolecular pump stage and at least one Holweck pump stage, wherein the turbomolecular pump stage is arranged upstream of the Holweck pump stage in the pumping direction and the at least one Holweck pump stage comprises a Holweck stator and a Holweck rotor rotating about a rotational axis during operation.

Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ist zumindest ein Zwischeneinlass für zu pumpendes Gas vorgesehen, der in einem pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe, oder alternativ zwischen zwei der Pumpstufen oder in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen angeordnet ist.In the vacuum pump according to the invention, at least one intermediate inlet for gas to be pumped is provided, which is arranged in a pump-active area of the Holweck pump stage, or alternatively between two of the pump stages or in a pump-active area of one of the pump stages.

Vakuumpumpen mit einer oder mehrerer Turbomolekular-Pumpstufe werden oftmals auch direkt als Turbomolekularpumpen bezeichnet, da die eingesetzten Turbomolekular-Pumpstufen letztendlich das durch die jeweilige Vakuumpumpe erreichbare Druckniveau, insbesondere ein Hochvakuum oder Ultrahochvakuum, bestimmen. Bei derartigen Turbomolekularpumpen handelt es sich um hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise grundsätzlich bekannte Vakuumpumpen, die vielseitig einsetzbar sind und in unterschiedlichen Anwendungen und Umgebungen in Industrie und Wissenschaft Verwendung finden.Vacuum pumps with one or more turbomolecular pumping stages are often referred to simply as turbomolecular pumps, since the turbomolecular pumping stages employed ultimately determine the pressure level achievable by the respective vacuum pump, particularly high vacuum or ultra-high vacuum. These turbomolecular pumps are fundamentally well-known vacuum pumps in terms of their construction and function, and are versatile and used in various applications and environments in industry and science.

Turbomolekularpumpen werden insbesondere dazu verwendet, ein Vakuum in einer oder mehreren Vakuumkammern eines Rezipienten zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, dass eine Einlassseite der Vakuumpumpe mit der einen oder mehreren Vakuumkammern des Rezipienten verbunden wird.Turbomolecular pumps are used in particular to create a vacuum in one or more vacuum chambers of a recipient. For this purpose, it is necessary that an inlet side of the vacuum pump is connected to one or more vacuum chambers of the recipient.

Bei einer Vakuumpumpe, insbesondere also auch einer Turbomolekularpumpe, kann es sich insbesondere um eine sogenannte Splitflowpumpe handeln. Splitflowpumpen sind grundsätzlich bekannt. Die Begriffe "SplitFlow" und "SPLITFLOW" sind eingetragene Marken der Pfeiffer Vacuum GmbH. Andere Bezeichnungen für einer derartige Vakuumpumpe sind auch Mehreinlass-Vakuumpumpe und Multiinlet-Vakuumpumpe. Verschiedene Ausführungsbeispiele einer Splitflowpumpe sind u.a. in der EP 4 108 932 A1 beschrieben.A vacuum pump, and in particular a turbomolecular pump, can be a so-called split-flow pump. Split-flow pumps are generally known. The terms "SplitFlow" and "SPLITFLOW" are registered trademarks of Pfeiffer Vacuum GmbH. Other names for such a vacuum pump include multi-inlet vacuum pump and multi-inlet vacuum pump. Various embodiments of a split-flow pump can be found, among other places, in the EP 4 108 932 A1 described.

Ein Pumpsystem einer Splitflowpumpe umfasst typischerweise ein Turbomolekularpumpsystem mit wenigstens einer, zumeist jedoch mehreren Turbomolekular-Pumpstufen, denen in Pumprichtung eine Holweck-Pumpstufe, zumeist jedoch ein gesamtes Holweckpumpsystem, auch mit Holweck-Anordnung bezeichnet, mit mehreren radial ineinander angeordneten Holweck-Pumpstufen nachgeordnet ist. Die rotierenden pumpwirksamen Komponenten, nämlich die Rotorscheiben des Turbomolekularpumpsystems und eine oder mehrere Holweckhülsen des Holweckpumpsystems, sind an einer gemeinsamen, mittels eines Elektromotors zur Rotation um eine Rotationsachse angetriebenen Welle angebracht.A split-flow pump system typically comprises a turbomolecular pump system with at least one, but usually several, turbomolecular pump stages. Downstream of these, in the pumping direction, is a Holweck pump stage, or more commonly, an entire Holweck pump system, also referred to as a Holweck arrangement, with several radially nested Holweck pump stages. The rotating pumping components, namely the rotor disks of the turbomolecular pump system and one or more Holweck sleeves of the Holweck pump system, are mounted on a common shaft driven by an electric motor to rotate about a rotational axis.

Das Pumpsystem einer Splitflowpumpe umfasst zumindest einen, in der Regel eine Mehrzahl von in Pumprichtung, also bezogen auf die Rotationsachse in axialer Richtung, aufeinander folgende radiale Zwischeneinlässe, die es ermöglichen, mit einer Splitflowpumpe gleichzeitig mehrere Vakuumkammern eines Rezipienten zu evakuieren und dabei unterschiedliche Druckniveaus in den Vakuumkammern zu erzielen. Splitflowpumpen können ein eigenes Außengehäuse aufweisen und über dieses mit einem Rezipienten verbunden werden. Alternativ können Splitflowpumpen in einen Pumpraum eines Rezipienten aufgenommen werden. Dabei können die Komponenten der Splitflowpumpe in einem eigenen, separaten Gehäuse angeordnet sein. Eine derartige Splitflowpumpe, die auch als Cartridge-Pumpe bezeichnet wird, kann als eine Einheit gehandhabt und in den Pumpraum des Rezipienten einsetzt werden. Das Vorsehen eines eigenen Gehäuses ist jedoch nicht zwingend. Es ist auch möglich, die einzelnen Komponenten der Splitflowpumpe ohne eigenes Gehäuse im Pumpraum des Rezipienten zu montieren.The pumping system of a split-flow pump comprises at least one, and usually several, radial intermediate inlets arranged sequentially in the pumping direction, i.e., axially relative to the axis of rotation. These inlets enable the simultaneous evacuation of multiple vacuum chambers of a recipient using a single split-flow pump, thereby achieving different pressure levels within the vacuum chambers. Split-flow pumps may have their own outer casing and Split-flow pumps can be connected to a recipient via this connection. Alternatively, they can be installed in a recipient's pump chamber. The components of the split-flow pump can be housed in a separate, individual casing. Such a split-flow pump, also known as a cartridge pump, can be handled as a single unit and inserted into the recipient's pump chamber. However, a separate casing is not mandatory. It is also possible to mount the individual components of the split-flow pump directly in the recipient's pump chamber without a separate casing.

Bei derartigen Splitflowpumpen kann vorgesehen sein, einen der Zwischeneinlässe im pumpaktiven Bereich einer Holweck-Pumpstufe oder zwischen der letzten Turbomolekular-Pumpstufe und der in Pumprichtung darauffolgenden Holweck-Pumpstufe vorzusehen. In beiden Fällen hat es sich herausgestellt, dass dadurch ein Saugvermögen der Holweck-Pumpstufe bezogen auf den Zwischeneinlass gegenüber einem theoretisch erreichbaren Pumpvermögen vermindert ist.In such split-flow pumps, one of the intermediate inlets may be located in the pumping-active area of a Holweck pump stage or between the last turbomolecular pump stage and the Holweck pump stage following it in the pumping direction. In both cases, it has been found that this reduces the pumping speed of the Holweck pump stage with respect to the intermediate inlet compared to a theoretically achievable pumping speed.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Splitflowpumpe, bereitzustellen, bei der die oben beschriebenen Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise behoben sind. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Splitflowpumpe, bereitzustellen, in der eine Holweck-Pumpstufe, in deren pumpaktiven Bereich ein Zwischeneinlass vorgesehen ist oder die unmittelbar auf einen Zwischeneinlass folgt, derart verbessert vorgesehen ist, dass ihre Pumpleistung bezogen auf den Zwischeneinlass gegenüber bekannten Ausführungen des Stands der Technik gesteigert ist.The present invention is therefore based on the objective of providing a vacuum pump, in particular a split-flow pump, in which the disadvantages of the prior art described above are at least partially overcome. In particular, it is an objective of the present invention to provide a vacuum pump, in particular a split-flow pump, in which a Holweck pump stage, in whose pumping-active area an intermediate inlet is provided or which immediately follows an intermediate inlet, is provided in such a way that its pumping capacity with respect to the intermediate inlet is increased compared to known embodiments of the prior art.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Insbesondere wird die vorstehende Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Alternativ oder zusätzlich wird die vorstehende Aufgabe auch durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 5 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vakuumpumpen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The foregoing problem is solved by the independent claims. In particular, the foregoing problem is solved by a vacuum pump according to the invention having the features of independent claim 1. Alternatively or additionally, the foregoing problem is also solved by a vacuum pump having the Features of independent claim 5 are solved. Further developments of the vacuum pumps according to the invention are described in the dependent claims, the description and the drawings.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vakuumpumpe, insbesondere Splitflowpumpe, mit

  • einem Einlass,
  • einem Auslass,
  • zwei oder mehr in Pumprichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass hintereinander geschaltete Pumpstufen, wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen wenigstens eine Turbomolekular-Pumpstufe und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe in Pumprichtung vor der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe einen Holweck-Stator und einen im Betrieb um eine Rotationsachse rotierenden Holweck-Rotor umfasst, wobei zumindest ein Zwischeneinlass für zu pumpendes Gas vorgesehen ist, der in einem pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist.
According to a first aspect of the invention, the problem is solved by a vacuum pump, in particular a split flow pump, with
  • an entrance
  • an outlet
  • two or more pump stages connected in series in the pumping direction between the inlet and the outlet, wherein the at least two or more pump stages comprise at least one turbomolecular pump stage and at least one Holweck pump stage, wherein the turbomolecular pump stage is arranged upstream of the Holweck pump stage in the pumping direction, and the at least one Holweck pump stage comprises a Holweck stator and a Holweck rotor rotating about a rotational axis during operation, wherein at least one intermediate inlet for gas to be pumped is provided, which is arranged in a pump-active region of the Holweck pump stage.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Holweck-Pumpstufe bezogen auf die Rotationsachse eine axiale Länge mit einem der zumindest einen Turbomolekular-Pumpstufe zugewandten ersten axialen Ende und einem dem ersten axialen Ende entgegengesetzten zweiten axialen Ende aufweist, wobei der Zwischeneinlass in axialer Richtung zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist, und wobei der Holweck-Stator der Holweck-Pumpstufe einen an den Zwischeneinlass axial anschließenden ersten Axialbereich und einen zum ersten Axialbereich axial entgegengesetzt an den Zwischeneinlass anschließenden zweiten Axialbereich aufweist, wobei der erste Axialbereich pumpaktive Strukturen aufweist, die zum Pumpen in Richtung des ersten axialen Endes eingerichtet und ausgebildet sind und der zweite Axialbereich pumpaktive Strukturen aufweist, die zum Pumpen in Richtung des zweiten axialen Endes ausgebildet ist eingerichtet und ausgebildet sind.The vacuum pump according to the first aspect of the invention is characterized in that the Holweck pump stage has an axial length with respect to the axis of rotation, comprising a first axial end facing at least one turbomolecular pump stage and a second axial end opposite the first axial end, wherein the intermediate inlet is arranged axially between the first axial end and the second axial end of the Holweck pump stage, and wherein the Holweck stator of the Holweck pump stage has a first axial region adjoining the intermediate inlet axially and a second axial region adjoining the intermediate inlet axially opposite to the first axial region, wherein the first axial region has pump-active structures configured and designed for pumping in the direction of the first axial end, and the second axial region has pump-active structures that are designed and configured for pumping in the direction of the second axial end.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist somit bevorzugt insbesondere eine Splitflowpumpe mit wenigstens einer Turbomolekular-Pumpstufe und einer entlang der Pumprichtung der Vakuumpumpe nachgeschalteten Holweck-Pumpstufe. Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe jedoch mehrere Turbomolekular-Pumpstufen und/oder Holweck-Pumpstufen aufweisen. Im Folgenden wird der Ausdruck "Holweck-Pumpstufe" derart verwendet, dass er sich jeweils, falls nicht explizit angegeben, auf diejenige Holweck-Pumpstufe bezieht, die in Pumprichtung als erstes nach der in Pumprichtung letzten Turbomolekular-Pumpstufe vom zu pumpenden Gas durchströmt wird.The vacuum pump according to the first aspect of the invention is therefore preferably a split-flow pump with at least one turbomolecular pumping stage and a Holweck pumping stage downstream of the vacuum pump along the pumping direction. Preferably, however, the vacuum pump according to the invention can have several turbomolecular pumping stages and/or Holweck pumping stages. In the following, the term "Holweck pumping stage" is used such that, unless explicitly stated otherwise, it refers to the Holweck pumping stage through which the gas to be pumped flows first in the pumping direction after the last turbomolecular pumping stage in the pumping direction.

Die Holweck-Pumpstufe weist die hierbei üblichen Komponenten auf, insbesondere einen Holweck-Stator und einen Holweck-Rotor. Der Holweck-Rotor ist derart ausgebildet und vorgesehen, dass er im Betrieb der Vakuumpumpe um eine Rotationsachse rotiert. Bevorzugt weist der Holweck-Rotor und ein Rotor der einen oder mehreren Turbomolekular-Pumpstufen eine gemeinsame Pumpenwelle auf, die durch einen Elektromotor angetrieben wird.The Holweck pump stage comprises the usual components, in particular a Holweck stator and a Holweck rotor. The Holweck rotor is designed and configured to rotate about a rotational axis during operation of the vacuum pump. Preferably, the Holweck rotor and a rotor of one or more turbomolecular pump stages share a common pump shaft, which is driven by an electric motor.

Der Holweck-Rotor weist insbesondere eine Holweck-Hülse auf, die zusammen mit dem Holweck-Stator den pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe bilden. Insbesondere ist der pumpaktive Bereich der Holweck-Pumpstufe dort vorhanden, wo sich die jeweilige axiale Erstreckung der Holweck-Hülse und des Holweck-Stators axial überlappen.The Holweck rotor features, in particular, a Holweck sleeve which, together with the Holweck stator, forms the pump-active area of the Holweck pump stage. Specifically, the pump-active area of the Holweck pump stage is located where the respective axial extents of the Holweck sleeve and the Holweck stator overlap axially.

Weiter weist die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als Splitflowpumpe zumindest einen Zwischeneinlass für zu pumpendes Gas auf. Dieser Zwischeneinlass ist insbesondere in einem pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe vorgesehen. Zusätzlich zu diesem einen Zwischeneinlass können bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auch weitere Zwischeneinlässe vorgesehen sein, die jeweils in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen der Vakuumpumpe oder zwischen zwei Pumpstufen der Vakuumpumpe angeordnet sind. Im Folgenden wird mit dem Ausdruck "Zwischeneinlass", falls nicht explizit anders angegeben, der Zwischeneinlass in der Holweck-Pumpstufe beschrieben wird.Furthermore, according to the first aspect of the invention, the vacuum pump according to the invention, as a split-flow pump, has at least one intermediate inlet for the gas to be pumped. This intermediate inlet is located, in particular, in a pump-active area. The Holweck pump stage is provided with an intermediate inlet. In addition to this single intermediate inlet, the vacuum pump according to the first aspect of the invention may also have further intermediate inlets, each arranged in a pump-active area of one of the pump stages of the vacuum pump or between two pump stages of the vacuum pump. Unless explicitly stated otherwise, the term "intermediate inlet" refers to the intermediate inlet in the Holweck pump stage.

Wie vorstehend ausgeführt ist der Zwischeneinlass im pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe angeordnet. Dadurch ist bedingt, dass der Zwischeneinlass den Holweck-Stator entlang einer axialen Länge der Holweck-Pumpstufe, also einer Erstreckung der Holweck-Pumpstufe entlang ihrer Rotationsachse, axial in zwei Teile teilt, nämlich in einen ersten Axialbereich und einen zweiten Axialbereich.As explained above, the intermediate inlet is located in the pumping-active area of the Holweck pump stage. This means that the intermediate inlet axially divides the Holweck stator into two parts along an axial length of the Holweck pump stage, i.e., an extension of the Holweck pump stage along its axis of rotation: a first axial section and a second axial section.

Hierbei erstreckt sich der erste Axialbereich vom Zwischeneinlass bis zu einem ersten axialen Ende der Holweck-Pumpstufe, das insbesondere der Turbomolekular-Pumpstufe zugewandt ist. Analog erstreckt sich der zweite Axialbereich vom Zwischeneinlass bis zu einem zweiten axialen Ende der Holweck-Pumpstufe, das axial dem ersten axialen Ende entgegengesetzt ist.Here, the first axial section extends from the intermediate inlet to a first axial end of the Holweck pump stage, which is specifically oriented towards the turbomolecular pump stage. Similarly, the second axial section extends from the intermediate inlet to a second axial end of the Holweck pump stage, which is axially opposite to the first axial end.

Erfindungswesentlich ist vorgesehen, dass sowohl der erste Axialbereich als auch der zweite Axialbereich pumpaktive Strukturen aufweisen. Die pumpaktiven Strukturen sind hierbei derart eingerichtet und ausgebildet, dass im ersten Axialbereich das Pumpen des durch den Zwischeneinlass einströmenden zu pumpenden Gases in Richtung des ersten axialen Endes, im zweiten Axialbereich hingegen in Richtung des zweiten axialen Endes erfolgt. Mit anderen Worten, sowohl im ersten Axialbereich als auch im zweiten Axialbereich wird das einströmende Gas vom Zwischeneinlass weggepumpt.A key aspect of the invention is that both the first axial region and the second axial region have pump-active structures. These pump-active structures are configured and designed such that in the first axial region, the gas flowing in through the intermediate inlet is pumped towards the first axial end, while in the second axial region, it is pumped towards the second axial end. In other words, in both the first and second axial regions, the incoming gas is pumped away from the intermediate inlet.

Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der Pumpleistung der Holweck-stufe im Vergleich zu herkömmlichen Splitflowpumpen, bei denen der Zwischeneinlass zwar ebenfalls im pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe vorgesehen ist, jedoch die Pumprichtungen in beiden Axialbereichen gleich ist. Dadurch wird nur einer der beiden Axialbereiche, zumeist der zweite Axialbereich, für ein Pumpen des durch den Zwischeneinlass einströmenden zu pumpenden Gases verwendet.This enables a significant improvement in the pumping performance of the Holweck stage compared to conventional split-flow pumps, where the intermediate inlet is also located in the active area of the Holweck pump stage, but the pumping directions are the same in both axial sections. As a result, only one of the two axial sections, usually the second axial section, is used for pumping the gas flowing in through the intermediate inlet.

Insgesamt kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass eine Pumpleistung der der Holweck-Pumpstufe, insbesondere hinsichtlich des zu pumpenden Gases, das durch den Zwischeneinlass einströmt, gegenüber bekannten Ausführungen von Vakuumpumpen des Stands der Technik gesteigert ist.Overall, the inventive design of the vacuum pump according to the first aspect of the invention makes it possible to increase the pumping performance of the Holweck pump stage, particularly with regard to the gas to be pumped which flows in through the intermediate inlet, compared to known designs of vacuum pumps of the prior art.

Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass zumindest zwei Holweck-Pumpstufen vorgesehen sind, die entlang der Pumprichtung nacheinander sowie bezüglich der Rotationachse radial ineinander angeordnet sind, und wobei der Zwischeneinlass im pumpaktiven Bereich der bezüglich der Rotationsachse radial äußersten Holweck-Pumpstufe angeordnet ist. Mit anderen Worten, die Holweck-Pumpstufe ist Teil eines Holweck-Pumpsystems beziehungsweise einer Holweck-Anordnung, bei denen mehrere Holweck-Pumpstufen konzentrisch zueinander angeordnet und ineinander geschachtelt sind, so dass insbesondere bevorzugt die Pumprichtung von radial unmittelbar aufeinanderfolgenden Holweck-Pumpstufen einander entgegengesetzt ist. Hierbei wird auch von einer sogenannten "gefalteten" Holweck-Anordnungen gesprochen. Durch eine Positionierung des Zwischeneinlasses in der radial äußersten Holweck-Pumpstufe kann erreicht werden, dass der Zwischeneinlass besonders einfach zugänglich ist.Furthermore, in the vacuum pump according to the first aspect of the invention, it can be provided that at least two Holweck pump stages are arranged sequentially along the pumping direction and radially one inside the other with respect to the axis of rotation, and wherein the intermediate inlet is located in the pumping-active area of the Holweck pump stage that is radially outermost with respect to the axis of rotation. In other words, the Holweck pump stage is part of a Holweck pump system or a Holweck arrangement in which several Holweck pump stages are arranged concentrically to one another and nested within each other, so that, in particular, the pumping direction of radially immediately successive Holweck pump stages is preferably opposite to each other. This is also referred to as a "folded" Holweck arrangement. By positioning the intermediate inlet in the radially outermost Holweck pump stage, it can be achieved that the intermediate inlet is particularly easy to access.

Weiter kann hierbei vorgesehen sein, Zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Holweck-Pumpstufen - eine (radial) äußere Holweck-Pumpstufe und eine (radial) innere Holweck-Pumpstufe - somit einen gemeinsamen, beidseitig mit jeweils einer pumpaktiven Struktur versehenen Holweck-Stator umfassen, der sich in radialer Richtung zwischen zwei Rotorhülsen befindet.Furthermore, it may be provided that two Holweck pump stages arranged successively in the direction of flow - a (radially) outer Holweck pump stage and a (radially) inner Holweck pump stage - thus comprise a common Holweck stator, provided on both sides with a pump-active structure, which is located radially between two rotor sleeves.

Auch kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt dahingehend ausgebildet sein, dass der Holweck-Stator als pumpaktive Strukturen im ersten Axialbereich ein erstes Holweck-Gewinde mit zumindest einem ersten Gewindeparameter und im zweiten Axialbereich ein zweites Holweck-Gewinde mit zumindest einem zweiten Gewindeparameter aufweist, wobei sich der erste Gewindeparameter und der zweite Gewindeparameter unterscheiden. Eine Pumpverhalten, insbesondere eine Pumpleistung, einer Holweck-Pumpstufe beziehungsweise eines Abschnitts einer Holweck-Pumpstufe wird zum einen durch eine Rotationsgeschwindigkeit der entsprechenden Holweck-Hülse, zum anderen auch durch die Ausgestaltung der jeweiligen pumpaktiven Struktur bestimmt.The vacuum pump according to the invention can also be designed such that the Holweck stator, as pump-active structures, has a first Holweck thread with at least one first thread parameter in the first axial region and a second Holweck thread with at least one second thread parameter in the second axial region, wherein the first thread parameter and the second thread parameter differ. The pumping behavior, in particular the pumping capacity, of a Holweck pump stage or a section of a Holweck pump stage is determined on the one hand by the rotational speed of the corresponding Holweck sleeve, and on the other hand also by the design of the respective pump-active structure.

In der vorliegenden Ausführungsform werden nun die pumpaktiven Strukturen der beiden Axialbereiche durch Holweck-Gewinde gebildet. Diese Holweck-Gewinde sind durch entsprechende Gewindeparameter charakterisiert. Durch die Ausgestaltung, dass sich das Holweck-Gewinde des ersten Axialbereichs und das Holweck-Gewinde des zweiten Axialbereichs durch zumindest einen Gewindeparameter unterscheiden, kann ermöglicht werden, im ersten Axialbereich und im zweiten Axialbereich unterschiedliche Pumpcharakteristiken bereitzustellen, obwohl der erste Axialbereich und der zweite Axialbereich mit derselben Holweck-Hülse zusammenwirken. Eine Variabilität der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe, und damit Einsatzmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Vakuumpumpe, können dadurch gesteigert werden.In the present embodiment, the pump-active structures of the two axial sections are formed by Holweck threads. These Holweck threads are characterized by corresponding thread parameters. By designing the Holweck thread of the first axial section and the Holweck thread of the second axial section to differ by at least one thread parameter, it is possible to provide different pumping characteristics in the first and second axial sections, even though the first and second axial sections interact with the same Holweck sleeve. This increases the variability of the vacuum pump according to the invention and thus expands its range of applications.

Es ist darauf hinzuweisen, dass auch eine Pumprichtung des jeweiligen Axialbereichs durch Gewindeparameter bestimmt ist, insbesondere durch ein Vorzeichen einer Gewindesteigung. Somit sind auch Holweck-Gewinde in den beiden Axialbereichen denkbar, die sich nur im Gewindeparameter "Vorzeichen der Gewindesteigung" unterscheiden und ansonsten identische Gewindeparameter aufweisen.It should be noted that the pumping direction of the respective axial area is also determined by thread parameters, in particular by the sign of the thread pitch. Therefore, Holweck threads are conceivable in the two axial areas that differ only in the thread parameter "sign of the thread pitch" and otherwise have identical thread parameters.

Weiter kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, dass das erste Holweck-Gewinde und das zweite Holweck-Gewinde jeweils zumindest eine, insbesondere mehrere Gewindenuten aufweist, die durch am jeweiligen Axialbereich ausgebildete Stege und durch einen durch den jeweiligen Axialbereich gebildeten Nutgrund begrenzt sind, und wobei die ersten Gewindeparameter und die zweiten Gewindeparameter zumindest einen weiteren der folgenden Parameter umfassen:

  • Absolutwert der Gewindesteigung,
  • Anzahl der Stege,
  • Breite der Gewindenuten,
  • Breite der Stege,
  • Höhe der Stege über dem Nutgrund, und
  • Konizitätswinkel.
Furthermore, the vacuum pump according to the first aspect of the invention can be characterized in that the first Holweck thread and the second Holweck thread each have at least one, in particular several, thread grooves which are bounded by webs formed on the respective axial region and by a groove base formed by the respective axial region, and wherein the first thread parameters and the second thread parameters comprise at least one further of the following parameters:
  • Absolute value of the thread pitch,
  • Number of jetties,
  • Width of the thread grooves,
  • Width of the bridges,
  • Height of the ribs above the groove base, and
  • Conicity angle.

Diese Liste ist nicht abgeschlossen, so dass auch weitere Parameter, soweit technisch sinnvoll und möglich, zur Charakterisierung des entsprechenden Holweck-Gewindes herangezogen werden können.This list is not exhaustive, so that further parameters, insofar as technically sensible and possible, can also be used to characterize the corresponding Holweck thread.

Wie bereits zuvor ist darauf hinzuweisen, dass sich die Holweck-Gewinde der beiden Axialbereiche im Parameter "Vorzeichen einer Gewindesteigung" automatisch unterscheiden, da dadurch die unterschiedliche axiale Pumprichtung im ersten Axialbereich und im zweiten Axialbereich bewirkt wird. Mit anderen Worten, in dieser Ausführungsform unterscheiden sich die Holweck-Gewinde in den beiden Axialbereichen zusätzlich zum Gewindeparameter "Vorzeichen der Gewindesteigung" noch in einem weiteren der aufgelisteten Gewindeparameter.As previously mentioned, it should be noted that the Holweck threads of the two axial sections automatically differ in the parameter "sign of the thread pitch," as this results in the different axial pumping directions in the first and second axial sections. In other words, in this embodiment, the Holweck threads differ in the two In addition to the thread parameter "sign of the thread pitch", axial areas also include another of the listed thread parameters.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vakuumpumpe, bevorzugt eine Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere Splitflowpumpe, mit

  • einem Einlass,
  • einem Auslass,
  • zwei oder mehr in Pumprichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass hintereinander geschaltete Pumpstufen, wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen wenigstens eine Turbomolekular-Pumpstufe und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe in Pumprichtung vor der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe einen Holweck-Stator und einen im Betrieb um eine Rotationsachse rotierenden Holweck-Rotor umfasst, wobei zumindest ein Zwischeneinlass für zu pumpendes Gas vorgesehen ist, der zwischen zwei der Pumpstufen oder in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen angeordnet ist.
According to a second aspect of the invention, the problem is solved by a vacuum pump, preferably a vacuum pump according to the first aspect of the invention, in particular a split-flow pump, with
  • an entrance
  • an outlet
  • two or more pump stages connected in series in the pumping direction between the inlet and the outlet, wherein the at least two or more pump stages comprise at least one turbomolecular pump stage and at least one Holweck pump stage, wherein the turbomolecular pump stage is arranged upstream of the Holweck pump stage in the pumping direction, and the at least one Holweck pump stage comprises a Holweck stator and a Holweck rotor rotating about a rotational axis during operation, wherein at least one intermediate inlet for gas to be pumped is provided, which is arranged between two of the pump stages or in a pump-active region of one of the pump stages.

Die Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Holweck-Rotor eine sich im Wesentlichen radial erstreckenden Holweck-Nabe aufweist an der zumindest eine Holweck-Hülse angeordnet ist, wobei die Holweck-Nabe eine oder mehrere axial durchgängige Pumpöffnungen aufweist, um eine in axialer Richtung wirksame Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Abschnitt der Vakuumpumpe zu schaffen.The vacuum pump according to the second aspect of the invention is characterized in that the Holweck rotor has a substantially radially extending Holweck hub on which at least one Holweck sleeve is arranged, wherein the Holweck hub has one or more axially through pump openings to create an axially effective fluid connection between an upstream and a downstream section of the vacuum pump.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist bevorzugt als eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. In dieser Ausgestaltung der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist diese dieselben Merkmale und Vorteile auf, die voranstehend mit Bezug auf die Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.The vacuum pump according to the second aspect of the invention is preferably configured as a vacuum pump according to the first aspect of the invention. In this configuration of the vacuum pump according to the second aspect of the invention, it has the same features and Advantages arise which have been described above with reference to the vacuum pump according to the first aspect of the invention.

Weiter ist auch die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung insbesondere als eine Splitflowpumpe mit wenigstens einer Turbomolekular-Pumpstufe und einer entlang der Pumprichtung der Vakuumpumpe nachgeschalteten Holweck-Pumpstufe ausgebildet. Bevorzugt können auch hier mehrere Turbomolekular-Pumpstufen und/oder Holweck-Pumpstufen vorgesehen sein. Im Folgenden wird der Ausdruck "Holweck-Pumpstufe" erneut derart verwendet, dass er sich jeweils, falls nicht explizit angegeben, auf diejenige Holweck-Pumpstufe bezieht, die in Pumprichtung als erstes nach der in Pumprichtung letzten Turbomolekular-Pumpstufe vom zu pumpenden Gas durchströmt wird.Furthermore, the vacuum pump according to the second aspect of the invention is also designed, in particular, as a split-flow pump with at least one turbomolecular pumping stage and a Holweck pumping stage downstream of the vacuum pump along the pumping direction. Preferably, several turbomolecular pumping stages and/or Holweck pumping stages may also be provided. In the following, the term "Holweck pumping stage" is used again in such a way that, unless explicitly stated otherwise, it refers to the Holweck pumping stage through which the gas to be pumped flows first in the pumping direction after the last turbomolecular pumping stage in the pumping direction.

Auch die Holweck-Pumpstufe der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die hierbei üblichen Komponenten auf, insbesondere einen Holweck-Stator und einen Holweck-Rotor. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die entsprechenden obigen Ausführungen bezüglich der Ausgestaltung der Holweck-Pumpstufe der Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwiesen.The Holweck pump stage of the vacuum pump according to the second aspect of the invention also comprises the usual components, in particular a Holweck stator and a Holweck rotor. To avoid repetition, reference is made to the corresponding descriptions above regarding the design of the Holweck pump stage of the vacuum pump according to the first aspect of the invention.

Weiter weist als Splitflowpumpe auch die erfindungsgemäße Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zumindest einen Zwischeneinlass für zu pumpendes Gas auf. Im Gegensatz zur Ausgestaltung der Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann dieser Zwischeneinlass bei der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung nicht nur in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen, sondern alternativ auch zwischen zwei der Pumpstufen oder angeordnet sein.Furthermore, as a split-flow pump, the vacuum pump according to the second aspect of the invention also has at least one intermediate inlet for the gas to be pumped. In contrast to the design of the vacuum pump according to the first aspect of the invention, this intermediate inlet in the vacuum pump according to the second aspect of the invention can be arranged not only in a pump-active area of one of the pump stages, but alternatively also between two of the pump stages.

Bei der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine oder mehrere axial durchgängige Pumpöffnungen in einer Holweck-Nabe des Holweck-Rotors vorgesehen ist. Im Folgenden wird die Einzahlform ("Pumpöffnung") verwendet, die Ausführungen beziehen sich jedoch analog auch auf mehrere Pumpöffnungen.In the vacuum pump according to the second aspect of the invention, it is provided according to the invention that one or more axially through pump openings is provided in a Holweck hub of the Holweck rotor. The singular form ("pump opening") is used below, but the explanations also apply analogously to multiple pump openings.

Die Pumpöffnung stellt insbesondere eine in axialer Richtung wirksame Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Abschnitt der Vakuumpumpe bereit. Mit anderen Worten, die Pumpöffnung stellt eine durchgängige Fluidverbindung entlang der Pumprichtung zwischen dem Einlass der Vakuumpumpe und dem Auslass der Vakuumpumpe sicher. Insbesondere kann durch die Pumpöffnung zu pumpendes Gas von der Turbomolekularstufe, die in Pumprichtung als letztes vor der Holweck-Pumpstufe angeordnet ist, zur und damit letztendlich durch die Holweck-Pumpstufe geleitet werden.The pump opening provides, in particular, an axially effective fluid connection between an upstream and a downstream section of the vacuum pump. In other words, the pump opening ensures a continuous fluid connection along the pumping direction between the inlet and outlet of the vacuum pump. Specifically, the pump opening allows gas to be pumped from the turbomolecular stage, which is located last upstream of the Holweck pumping stage in the pumping direction, to and ultimately through the Holweck pumping stage.

Die erfindungsgemäß in der Holweck-Nabe vorgesehene Pumpöffnung ermöglicht, zu pumpendes Gas, kommend von der im Pumprichtung vorgeschalteten Turbomolekular-Pumpstufe, in die Holweck-Anordnung beziehungsweise das Holweck-pumpsystem nicht über die erste, radial äußerste Holweck-Pumpstufe einzuleiten, sondern erst in Pumprichtung dieser ersten Holweck-Pumpstufe nachgeschaltet. Auf diese Weise kann ermöglicht werden, die gesamte erste Holweck-Pumpstufe zum Pumpen des durch den Zwischeneinlass zugeführten zu pumpenden Gases einzusetzen.The pump opening provided in the Holweck hub according to the invention makes it possible to introduce the gas to be pumped, coming from the turbomolecular pump stage upstream in the pumping direction, into the Holweck arrangement or the Holweck pumping system not via the first, radially outermost Holweck pump stage, but only downstream of this first Holweck pump stage in the pumping direction. In this way, it is possible to use the entire first Holweck pump stage for pumping the gas to be pumped, which is supplied through the intermediate inlet.

Durch den Zwischeneinlass wird, dem Konzept einer Splitflowpumpe folgend, der Holweck-Pumpstufe zusätzliches zu pumpendes Gas zugeführt. Hierbei kann, bei einer Anordnung des Zwischeneinlasses zwischen zwei Pumpstufen und damit im Sinne der Erfindung vor der Holweck-Pumpstufe, diese Holweck-Pumpstufe über die gesamte axiale Länge zum Pumpen dieses vom Zwischeneinlass zugeführten Gases verwendet werden. Bei einer Anordnung des Zwischeneinlasses im Pumpbereich der Holweck-Pumpstufe kann die Ausgestaltung der Holweck-Pumpstufe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet werden, um ebenfalls ein effektives Pumpen des durch den Zwischeneinlass zugeführten Gases über im Wesentlichen die gesamte Länge der Holweck-Pumpstufe zu erreichen.Following the concept of a split-flow pump, the intermediate inlet supplies additional gas to be pumped to the Holweck pump stage. If the intermediate inlet is arranged between two pump stages, and thus, according to the invention, upstream of the Holweck pump stage, this Holweck pump stage can be used to pump the gas supplied by the intermediate inlet along its entire axial length. If the intermediate inlet is arranged within the pumping section of the Holweck pump stage, the design of the Holweck pump stage according to the first aspect of the invention can also be used to... to achieve effective pumping of the gas supplied through the intermediate inlet over essentially the entire length of the Holweck pumping stage.

Insgesamt kann somit auch durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass eine Pumpleistung der der Holweck-Pumpstufe, insbesondere hinsichtlich des zu pumpenden Gases, das durch den Zwischeneinlass einströmt, gegenüber bekannten Ausführungen von Vakuumpumpen des Stands der Technik gesteigert ist.Overall, the inventive design of the vacuum pump according to the second aspect of the invention also makes it possible to increase the pumping performance of the Holweck pump stage, particularly with regard to the gas to be pumped which flows in through the intermediate inlet, compared to known designs of vacuum pumps of the prior art.

Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass die Pumpöffnung in der Holweck-Nabe in radialer Richtung gesehen innerhalb der Holweck-Hülse angeordnet ist, insbesondere wobei die Pumpöffnung in radialer Richtung gesehen zwischen zwei Holweck-Hülsen angeordnet ist. Die Holweck-Hülse bildet zusammen mit dem Holweck-Stator den pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe. Durch eine Anordnung der Pumpöffnung in der Holweck-Nabe radial innerhalb dieser Holweck-Hülse kann sichergestellt werden, dass die Holweck-Pumpstufe vollständig und insbesondere ausschließlich zum Pumpen von durch den Zwischeneinlass zugeführtes Gas verwendet werden kann, und insbesondere kein durch die Pumpöffnung strömendes Gas durch die Holweck-Pumpstufe gepumpt werden muss.Furthermore, in the vacuum pump according to the second aspect of the invention, the pump opening in the Holweck hub can be arranged radially within the Holweck sleeve, in particular between two Holweck sleeves. The Holweck sleeve, together with the Holweck stator, forms the pump-active area of the Holweck pump stage. By arranging the pump opening radially within this Holweck sleeve, it can be ensured that the Holweck pump stage can be used completely and, in particular, exclusively for pumping gas supplied through the intermediate inlet, and, in particular, that no gas flowing through the pump opening has to be pumped through the Holweck pump stage.

Weiter können auch zumindest zwei Holweck-Pumpstufen vorgesehen sein, die entlang der Pumprichtung nacheinander sowie bezüglich der Rotationachse radial ineinander angeordnet sind. Mit anderen Worten, auch in der Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Holweck-Pumpstufe Teil eines Holweck-Pumpsystems, insbesondere einer "gefalteten" Holweck-Anordnung sein. In diesem Fall hat sich eine Anordnung der Pumpöffnung zwischen zwei Holweck-Hülsen als besonders günstig herausgestellt, da dadurch eine Zuführung des zu pumpenden Gases in das Holweck-Pumpsystem genau zwischen zwei der aufeinander folgenden Holweck-Pumpstufen erfolgt. Eine Beeinträchtigung des Pumpvorgangs in den jeweiligen Holweck-Pumpstufen durch das zugeführte Gas kann so vermieden oder zumindest deutlich vermindert werden.Furthermore, at least two Holweck pump stages can be provided, arranged sequentially along the pumping direction and radially one inside the other with respect to the axis of rotation. In other words, even in the vacuum pump according to the second aspect of the invention, the Holweck pump stage can be part of a Holweck pump system, in particular a "folded" Holweck arrangement. In this case, an arrangement of the pump opening between two Holweck sleeves has proven particularly advantageous, since this ensures that the gas to be pumped is fed into the Holweck pump system precisely between two of the successive Holweck pump stages. This prevents any impairment of the The pumping process in the respective Holweck pump stages due to the supplied gas can thus be avoided or at least significantly reduced.

Die im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen können sowohl in einer Vakuumpumpe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch in einer Vakuumpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein. Es wird daher nachstehend nicht mehr zwischen den Vakuumpumpen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und den Vakuumpumpen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung differenziert, da sämtliche nachfolgend beschriebenen Merkmale und Vorteile durch beide Varianten an Vakuumpumpen bereitgestellt werden können.The embodiments described below can be provided in both a vacuum pump according to the first aspect of the invention and in a vacuum pump according to the second aspect of the invention. Therefore, no further distinction is made below between the vacuum pumps according to the first aspect of the invention and the vacuum pumps according to the second aspect of the invention, since all the features and advantages described below can be provided by both variants of vacuum pumps.

So kann bei einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe ferner vorgesehen sein, dass in Pumprichtung der Turbomolekular-Pumpstufe vor der Holweck-Nabe eine Holweck-Zusatzpumpstufe mit einer Holweck-Zusatzhülse und einem Holweck-Zusatzstator vorgesehen ist, deren Pumprichtung derjenigen der Turbomolekular-Pumpstufe entspricht. Wie vorstehend ausgeführt kann durch die Pumpöffnung in der Holweck-Nabe erreicht werden, dass die gesamte Holweck-Stufe zum Pumpen von durch den Zwischeneinlass zugeführtes Gas verwendet werden kann. Insbesondere bringt dies jedoch zumeist mit sich, dass zumindest ein Teil dieses Gases in der Holweck-Pumpstufe in Richtung der Pumpöffnung gefördert wird, also entgegen der Pumprichtung der Turbomolekular-Pumpstufe. Mit anderen Worten, ein Eindringen von diesem Gas durch die Pumpöffnung in die Turbomolekular-Pumpstufe entgegen deren Pumprichtung ist zumindest nicht ausgeschlossen. Eine Beeinträchtigung der gesamten Pumpleistung der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe kann dadurch eintreten. Durch eine Holweck-Zusatzpumpstufe, die vor der Holweck-Nabe und damit auch vor der Pumpöffnung positioniert ist, und deren Pumprichtung derjenigen in der Turbomolekular-Pumpstufe entspricht, kann dies jedoch sicher vermieden werden.In a vacuum pump according to the invention, a Holweck auxiliary pump stage with a Holweck auxiliary sleeve and a Holweck auxiliary stator can further be provided upstream of the Holweck hub in the pumping direction of the turbomolecular pump stage, the pumping direction of which corresponds to that of the turbomolecular pump stage. As explained above, the pump opening in the Holweck hub allows the entire Holweck stage to be used for pumping gas supplied through the intermediate inlet. However, this usually results in at least some of this gas being conveyed in the Holweck pump stage in the direction of the pump opening, i.e., against the pumping direction of the turbomolecular pump stage. In other words, the ingress of this gas through the pump opening into the turbomolecular pump stage against its pumping direction cannot be ruled out. This can impair the overall pumping performance of the vacuum pump according to the invention. However, this can be reliably avoided by using an additional Holweck pump stage, which is positioned in front of the Holweck hub and thus also in front of the pump opening, and whose pumping direction corresponds to that in the turbomolecular pump stage.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe auch derart ausgebildet sein, dass der Holweck-Zusatzstator einstückig mit dem Holweck-Stator ausgebildet ist. Mit anderen Worten, der Holweck-Stator erstreckt sich axial über den ersten Axialbereich hinaus und bildet axial anschließend an den ersten Axialbereich noch den Holweck-Zusatzstator. Die Anzahl an verschiedenen und für den mechanischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe erforderlichen Einzelteile können dadurch vermindert werden. Insgesamt kann dadurch somit der gesamte Aufbau, insbesondere auch die Fertigung, der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe vereinfacht werden. Auch eine Abdichtung eines Übergangs zwischen der Holweck-Zusatzpumpstufe und dem ersten Axialbereich kann dadurch besonders einfach sichergestellt werden.Furthermore, the vacuum pump according to the invention can also be designed such that the Holweck auxiliary stator is formed integrally with the Holweck stator. In other words, the Holweck stator extends axially beyond the first axial section and forms the Holweck auxiliary stator axially adjacent to the first axial section. This reduces the number of different individual parts required for the mechanical construction of the vacuum pump according to the invention. As a result, the entire design, and in particular the manufacturing process, of the vacuum pump according to the invention can be simplified. Sealing the transition between the Holweck auxiliary pump stage and the first axial section can also be ensured particularly easily.

Es ist darauf hinzuweisen, dass alternativ auch eine mehrteilige Ausgestaltung der Holweck-Statoren denkbar ist. Hierbei kann insbesondere für den ersten Axialbereich, den zweiten Axialbereich und/oder die Holweck-Zusatz-Pumpstufe jeweils ein separates Bauteil vorgesehen sein.It should be noted that a multi-part design of the Holweck stators is also conceivable. In this case, a separate component can be provided for each of the first axial section, the second axial section, and/or the Holweck auxiliary pump stage.

Weiter kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe dadurch gekennzeichnet sein, dass die Holweck-Zusatzhülse an der Holweck-Nabe an einer axial entgegengesetzten Seite zu der Holweck-Hülse angeordnet ist. Mit anderen Worten, die Holweck-Zusatzhülse und die Holweck-Hülse erstrecken sich, ausgehend von der Holweck-Nabe, in entgegengesetzte axiale Richtungen. Hierbei ist die Holweck-Zusatzhülse, analog zur Holweck-Hülse, bevorzugt konzentrisch zu der Rotationsachse des Holweck-Rotors ausgerichtet. Insbesondere ist durch diese Anordnung die Holweck-Zusatzhülse, die zusammen mit dem Holweck-Zusatzstator einen pumpaktiven Bereich der Holweck-Zusatzstufe bildet, ein integraler Teil des Holweck-Rotors, der auch Element der Holweck-Pumpstufe ist. Dadurch kann die für die Pumpwirkung der Holweck-Zusatzstufe notwendige Rotation der Holweck-Zusatzhülse besonders einfach erzeugt und sichergestellt werden. Auf eine separate Verbindung der Holweck-Zusatzhülse mit der gemeinsamen Pumpenwelle oder gar auf einen vollständig eigenen Antrieb für die Holweck-Zusatzstufe kann somit verzichtet werden.Furthermore, the vacuum pump according to the invention can be characterized in that the Holweck auxiliary sleeve is arranged on the Holweck hub on an axially opposite side to the Holweck sleeve. In other words, the Holweck auxiliary sleeve and the Holweck sleeve extend from the Holweck hub in opposite axial directions. Here, the Holweck auxiliary sleeve, analogous to the Holweck sleeve, is preferably aligned concentrically to the axis of rotation of the Holweck rotor. In particular, this arrangement makes the Holweck auxiliary sleeve, which together with the Holweck auxiliary stator forms a pump-active area of the Holweck auxiliary stage, an integral part of the Holweck rotor, which is also an element of the Holweck pump stage. This allows the rotation of the Holweck auxiliary sleeve, necessary for the pumping action of the Holweck auxiliary stage, to be generated and ensured particularly easily. A separate connection of the Holweck auxiliary sleeve to the common pump shaft or Therefore, a completely separate drive for the Holweck additional stage can be dispensed with.

Ferner kann bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe auch vorgesehen sein, dass die Holweck-Zusatzhülse in radialer Richtung gesehen innerhalb der Pumpöffnung an der Holweck-Nabe angeordnet ist, und wobei der Holweck-Zusatzstator in radialer Richtung gesehen außerhalb der Holweck-Zusatzhülse angeordnet ist. Durch diese radiale Anordnung dieser Elemente der Holweck-Zusatzstufe kann sichergestellt werden, dass der pumpaktive Bereich der Holweck-Zusatzstufe, der im axialen Überlapp zwischen dem Holweck-Zusatzstator und der Holweck-Zusatzhülse gebildet ist, in Pumprichtung vor der Pumpöffnung angeordnet ist. Durch die Holweck-Zusatzstufe wird dadurch zu pumpendes Gas in Richtung der Pumpöffnung gefördert, ein Verhindern eines Strömens von Gas aus der Holweck-Pumpstufe durch die Pumpöffnung in Richtung der letzten Turbomolekular-Pumpstufe kann auf diese Weise noch besser und sicherer verhindert werden.Furthermore, in the vacuum pump according to the invention, the Holweck auxiliary sleeve can also be arranged radially inside the pump opening on the Holweck hub, and the Holweck auxiliary stator is arranged radially outside the Holweck auxiliary sleeve. This radial arrangement of these elements of the Holweck auxiliary stage ensures that the pump-active area of the Holweck auxiliary stage, formed in the axial overlap between the Holweck auxiliary stator and the Holweck auxiliary sleeve, is located upstream of the pump opening in the pumping direction. The Holweck auxiliary stage thus conveys the gas to be pumped towards the pump opening, and preventing gas from flowing out of the Holweck pump stage through the pump opening towards the final turbomolecular pump stage can be prevented even more effectively and reliably.

Auch kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe dahingehend ausgebildet sein, dass die Holweck-Zusatzstufe als pumpaktive Struktur ein an einem Holweck-Zusatzstator ausgebildetes Holweck-Zusatzgewinde mit Zusatz-Gewindeparametern aufweist, wobei das Holweck-Zusatzgewinde zumindest eine, insbesondere mehrere Gewindenuten umfasst, die durch am Holweck-Zusatzstator ausgebildete Stege und durch einen durch den Holweck-Zusatzstator gebildeten Nutgrund begrenzt sind, und wobei die Zusatz-Gewindeparameter zumindest einen der folgenden Parameter umfasst

  • Absolutwert der Gewindesteigung,
  • Anzahl der Stege,
  • Breite der Gewindenuten,
  • Breite der Stege,
  • Höhe der Stege über dem Nutgrund, und
  • Konizitätswinkel.
The vacuum pump according to the invention can also be designed such that the Holweck auxiliary stage, as a pump-active structure, has a Holweck auxiliary thread formed on a Holweck auxiliary stator with auxiliary thread parameters, wherein the Holweck auxiliary thread comprises at least one, in particular several, thread grooves which are bounded by webs formed on the Holweck auxiliary stator and by a groove base formed by the Holweck auxiliary stator, and wherein the auxiliary thread parameters comprise at least one of the following parameters
  • Absolute value of the thread pitch,
  • Number of jetties,
  • Width of the thread grooves,
  • Width of the bridges,
  • Height of the ribs above the groove base, and
  • Conicity angle.

Diese Liste ist nicht abgeschlossen, so dass auch weitere Parameter, soweit technisch sinnvoll und möglich, zur Charakterisierung des Holweck-Zusatzgewindes herangezogen werden können.This list is not exhaustive, so that further parameters, insofar as technically sensible and possible, can also be used to characterize the Holweck additional thread.

Es ist darauf hinzuweisen, dass für das Holweck-Zusatzgewinde der Parameter "Vorzeichen einer Gewindesteigung" automatisch vorgegeben ist, da durch diesen Parameter eine Pumprichtung der zugrundeliegenden Pumpstufe bestimmt ist. Diese ist für die Holweck-Zusatzstufe jedoch festgelegt, nämlich derart, dass die Pumprichtung der Holweck-Zusatzstufe derjenigen der Turbomolekular-Pumpstufe entspricht.It should be noted that the parameter "sign of a thread pitch" is automatically predefined for the Holweck auxiliary thread, as this parameter determines the pumping direction of the underlying pump stage. However, this direction is fixed for the Holweck auxiliary stage, such that it corresponds to the pumping direction of the turbomolecular pump stage.

Weiter kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe dadurch gekennzeichnet sein, dass die ersten Gewindeparameter und die Zusatz-Gewindeparameter derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass ein Fluss von durch den ersten Axialbereich geförderten zu pumpenden Gas durch die Holweck-Zusatzstufe entgegen der Pumprichtung verhindert wird. Wie vorstehend bereits ausgeführt, wirkt die Pumpwirkung der Holweck-Zusatzstufe allein schon durch deren Pumprichtung, die derjenigen der Turbomolekular-Pumpstufe entspricht, einem Fluss von durch den ersten Axialbereich geförderten zu pumpenden Gas durch die Holweck-Zusatzstufe in Richtung der Turbomolekularstufe entgegen. Durch eine explizite Abstimmung der ersten Gewindeparameter und der Zusatz-Gewindeparameter aufeinander, kann die Pumpwirkung der Holweck-Zusatzstufe darüber hinaus derart dimensioniert eingestellt werden, dass dieser ungewollte Gasfluss entgegen der Pumprichtung sicher verhindert wird beziehungsweise ist.Furthermore, the vacuum pump according to the invention can be characterized in that the first thread parameters and the additional thread parameters are designed to be coordinated such that a flow of gas to be pumped through the first axial section through the Holweck additional stage against the pumping direction is prevented. As already explained above, the pumping action of the Holweck additional stage, simply by virtue of its pumping direction, which corresponds to that of the turbomolecular pumping stage, already counteracts a flow of gas to be pumped through the first axial section through the Holweck additional stage in the direction of the turbomolecular stage. By explicitly coordinating the first thread parameters and the additional thread parameters, the pumping action of the Holweck additional stage can also be dimensioned such that this unwanted gas flow against the pumping direction is reliably prevented.

Bevorzugt kann hier vorgesehen sein, dass diese Abstimmung durch eine Einstellung allein der Zusatz-Gewindeparameter erfolgt. Auf diese Weise kann der oben beschriebene Vorteil eines Verhinderns eines ungewollten Rückflusses ermöglicht werden, ohne dass hierfür Änderungen des oder der ersten Gewindeparameter nötig sind, da dies gegebenenfalls zu ungewollten Einschränkungen einer Pumpwirkung des ersten Axialbereichs der Holweck-Pumpstufe führen könnten.It is preferable that this adjustment be achieved solely through the setting of the additional thread parameters. In this way, the aforementioned advantage of preventing unwanted backflow can be achieved without requiring any changes to the primary thread parameter(s). are necessary because this could potentially lead to unintended limitations in the pumping action of the first axial section of the Holweck pump stage.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe kann auch vorgesehen sein, dass eine zweite Holweck-Pumpstufe vorgesehen ist, wobei sich die zweite Holweck-Pumpstufe in Pumprichtung pumpwirksam ausschließlich an den zweiten Axialbereich der ersten Holweck-Pumpstufe anschließt. Wie oben bereits beschrieben erstreckt sich der zweite Axialbereich der ersten Holweck-Pumpstufe nur über einen Teilbereich der axialen Länge der ersten Holweck-Pumpstufe. Eine Pumpwirkung dieses zweiten Axialbereichs ist somit, verglichen mit einer theoretischen Holweck-Pumpstufe über die gesamte axiale Länge, vermindert. Durch eine zweite Holweck-Pumpstufe, die sich ausschließlich an den zweiten Axialbereich anschließt, kann dies zumindest teilweise kompensiert werden. Bevorzugt können der zweite Axialbereich und die zweite Holweck-Pumpstufe konzentrisch zueinander angeordnet und ineinander geschachtelt sein, so dass sie insbesondere eine "gefaltete" Holweck-Anordnungen bilden.According to one embodiment of the vacuum pump according to the invention, a second Holweck pump stage can also be provided, wherein the second Holweck pump stage is effectively connected, in the pumping direction, exclusively to the second axial section of the first Holweck pump stage. As described above, the second axial section of the first Holweck pump stage extends only over a portion of its axial length. The pumping effect of this second axial section is therefore reduced compared to a theoretical Holweck pump stage extending over the entire axial length. This can be at least partially compensated for by a second Holweck pump stage that is connected exclusively to the second axial section. Preferably, the second axial section and the second Holweck pump stage can be arranged concentrically to each other and nested within one another, so that they form, in particular, a "folded" Holweck arrangement.

Alternativ, oder zusätzlich, kann eine erfindungsgemäße Vakuumpumpe auch dadurch gekennzeichnet sein, dass eine weitere Holweck-Pumpstufe vorgesehen ist, wobei sich die weitere Holweck-Pumpstufe in Pumprichtung pumpwirksam sowohl nach dem Zwischeneinlass als auch nach der einen oder mehreren Pumpöffnungen angeordnet ist. Die vorstehend beschriebene zweite Holweck-Pumpstufe pumpt Gas, das ihr ausschließlich vom zweiten Axialbereich zugeführt wird, also ursprünglich durch den Zwischeneinlass in die Holweck-Pumpstufe eingeströmt ist. Im Gegensatz dazu ist die weitere Holweck-Pumpstufe nicht nur dem Zwischeneinlass, sondern zusätzlich auch der Pumpöffnung fluidkommunizierend in Pumprichtung nachgeschaltet. Die Pumpöffnung ermöglicht ein Zuführen von zu pumpenden Gas entlang der generellen Pumprichtung der Vakuumpumpe, der Zwischeneinlass ein Zuführen von Gas im Sinne der Ausgestaltung der Vakuumpumpe als Splitflowpumpe. Durch das Vorsehen der weiteren Holweck-Pumpstufe kann somit ermöglicht werden, dass die gesamte Holweck-Anordnung, aufweisend zumindest die Holweck-Pumpstufe und die weitere Holweck-Pumpstufe, bevorzugt weiter aufweisend auch die zweite Holweck-Pumpstufe, zum Pumpen und Fördern von sämtlichem Gas, das in diesem Teil der Vakuumpumpe vorhanden ist, ausgebildet ist.Alternatively, or additionally, a vacuum pump according to the invention can also be characterized by the provision of a further Holweck pump stage, wherein the further Holweck pump stage is arranged in the pumping direction both downstream of the intermediate inlet and downstream of one or more pump openings. The second Holweck pump stage described above pumps gas that is supplied to it exclusively from the second axial region, i.e., that originally flowed into the Holweck pump stage through the intermediate inlet. In contrast, the further Holweck pump stage is fluid-communicating downstream not only of the intermediate inlet but also of the pump opening in the pumping direction. The pump opening enables the supply of gas to be pumped along the general pumping direction of the vacuum pump, and the intermediate inlet enables the supply of gas in accordance with the design of the vacuum pump as a split-flow pump. By providing the further Holweck pump stage This makes it possible for the entire Holweck arrangement, comprising at least the Holweck pumping stage and the further Holweck pumping stage, preferably also comprising the second Holweck pumping stage, to be designed for pumping and conveying all gas present in this part of the vacuum pump.

Weiter kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe dahingehend ausgebildet sein, dass ein mit Bezug auf die Rotationsachse radial innerhalb des Holweck-Stators angeordneter Holweck-Innenstator vorgesehen ist, wobei der Holweck-Innenstator konzentrisch zum Holweck-Stator angeordnet ist und pumpaktive Strukturen für die zweiten Holweck-Pumpstufe und/oder die weitere Holweck-Pumpstufe aufweist. Wie bereits einleitend beschrieben wird ein pumpaktiver Bereich einer Holweck-Pumpstufe zumeist durch ein Stator-Element und ein antreibbar rotierendes Rotor-Element, insbesondere ein Hülsen-Element, gebildet, die konzentrisch ineinander angeordnet sind und sich axialen entlang einer Erstreckung des zu bildenden pumpwirksamen Bereichs überlappen. Durch den Holweck-Innenstator als weiteres Stator-Element kann somit die zweite Holweck-Pumpstufe und/oder die weitere Holweck-Pumpstufe besonders einfach realisiert werden. Bevorzugt kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Holweck-Innenstator auf einer radial äußeren Seite pumpaktive Strukturen zum Bilden der zweiten Holweck-Pumpstufe, und auf einer radial inneren Seite pumpaktive Strukturen zum Bilden der weiteren Holweck-Pumpstufe aufweist.Furthermore, the vacuum pump according to the invention can be designed such that a Holweck inner stator is provided, arranged radially within the Holweck stator with respect to the axis of rotation, wherein the Holweck inner stator is arranged concentrically to the Holweck stator and has pump-active structures for the second Holweck pump stage and/or the further Holweck pump stage. As already described in the introduction, a pump-active area of a Holweck pump stage is usually formed by a stator element and a driveable rotating rotor element, in particular a sleeve element, which are arranged concentrically within one another and overlap axially along an extension of the pump-effective area to be formed. The second Holweck pump stage and/or the further Holweck pump stage can thus be implemented particularly easily by means of the Holweck inner stator as a further stator element. It is particularly preferred that the Holweck inner stator has pump-active structures on a radially outer side to form the second Holweck pump stage, and pump-active structures on a radially inner side to form the further Holweck pump stage.

Auch kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe dadurch gekennzeichnet sein, dass sich der Holweck-Innenstator axial vom zweiten axialen Ende bis zu einem freien Ende erstreckt, wobei das freie Ende in einem Bereich von 25% - 75% der axiale Länge, insbesondere in axialer Höhe des Zwischeneinlasses, angeordnet ist. Der Holweck-Innenstator weist bevorzugt pumpaktive Strukturen für die zweite Holweck-Pumpstufe und die weitere Holweck-Pumpstufe auf. Durch eine Erstreckung des Holweck-Innenstators derart, dass sein freies Ende im Bereich von 25% - 75% der axialen Länge, also im Wesentlichen in der Mitte der axialen Länge, endet, kann ermöglicht werden, dass die axiale Erstreckung des Holweck-Innenstators für eine bereitzustellende Pumpwirkung der zweiten Holweckstufe ausreicht. Gleichzeitig kann jedoch auch ermöglicht werden, dass oberhalb des Holweck-Innenstators, also axial zwischen seinem freien Ende und dem ersten Ende der Holweck-Pumpstufe, ausreichend Raum verbleibt, dass zu pumpendes Gas vom ersten Axialbereich der Holweck-Pumpstufe und von der Pumpöffnung sich mit zu pumpenden Gas vom zweiten Axialbereich der Holweck-Pumpstufe vereinigen kann, um dann in der weiteren Holweck-Pumpstufe weiter gepumpt werden zu können.The vacuum pump according to the invention can also be characterized in that the Holweck inner stator extends axially from the second axial end to a free end, the free end being located in a region of 25% to 75% of the axial length, particularly at the axial height of the intermediate inlet. The Holweck inner stator preferably has pump-active structures for the second Holweck pump stage and the further Holweck pump stage. By extending the Holweck inner stator such that its free end is located in the region of Since the end of the Holweck pump stage is located 25% to 75% of its axial length, essentially in the middle of the axial length, the axial extent of the Holweck inner stator can be sufficient to provide the required pumping action for the second Holweck stage. Simultaneously, sufficient space can also be maintained above the Holweck inner stator, axially between its free end and the first end of the Holweck pump stage, allowing the gas to be pumped from the first axial section of the Holweck pump stage and from the pump opening to combine with the gas to be pumped from the second axial section of the Holweck pump stage, in order to be pumped further in the subsequent Holweck pump stage.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen beispielhaft den Aufbau einer an sich bekannten Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekularpumpe, sowie Ausführungsbeispiele gemäß den vorstehend erläuterten Aspekten. Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer Turbomolekularpumpe,
Fig. 2
eine Ansicht der Unterseite der Turbomolekularpumpe von Fig. 1,
Fig. 3
einen Querschnitt der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie A-A,
Fig. 4
eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie B-B,
Fig. 5
eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie C-C,
Fig. 6
eine Splitflowpumpe mit einer Holweck-Anordnung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 7
eine erste mögliche Ausgestaltungsform einer Holweck-Anordnung einer erfindungsgemäßen Splitflowpumpe, und
Fig. 8
eine erste mögliche Ausgestaltungsform einer Holweck-Anordnung einer erfindungsgemäßen Splitflowpumpe.
The accompanying drawings show, by way of example, the construction of a vacuum pump known per se, in particular a turbomolecular pump, as well as embodiments according to the aspects explained above. They show:
Fig. 1
a perspective view of a turbomolecular pump,
Fig. 2
a view of the underside of the turbomolecular pump of Fig. 1 ,
Fig. 3
a cross-section of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line AA,
Fig. 4
a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line BB,
Fig. 5
a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line CC,
Fig. 6
a split flow pump with a Holweck arrangement according to the state of the art,
Fig. 7
a first possible embodiment of a Holweck arrangement of a split flow pump according to the invention, and
Fig. 8
a first possible embodiment of a Holweck arrangement of a split flow pump according to the invention.

Nachfolgend wird zum Verständnis anhand der Fig. 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel einer an sich bekannten Turbomolekularpumpe 111 beschrieben, um die grundsätzliche Funktionsweise von Turbomolekular-Pumpstufen, Holweckpumpstufen und anderen Komponenten (z.B. Lagerung eines Rotors der Pumpe) zu erläutern. Diese Konzepte lassen sich in analoger Form auch auf Splitflowpumpen anwenden.The following will be explained in more detail below to aid understanding, using the Figs. 1 to 5 An exemplary embodiment of a known turbomolecular pump 111 is described in order to explain the basic operating principle of turbomolecular pump stages, Holweck pump stages and other components (e.g., the bearing of a pump rotor). These concepts can also be applied analogously to split-flow pumps.

Die in Fig. 1 gezeigte Turbomolekularpumpe 111 umfasst einen von einem Einlassflansch 113 umgebenen Pumpeneinlass 115, an welchen in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Rezipient angeschlossen werden kann. Das Gas aus dem Rezipienten kann über den Pumpeneinlass 115 aus dem Rezipienten gesaugt und durch die Pumpe hindurch zu einem Pumpenauslass 117 gefördert werden, an den eine Vorvakuumpumpe, wie etwa eine Drehschieberpumpe, angeschlossen sein kann.The in Fig. 1 The turbomolecular pump 111 shown comprises a pump inlet 115 surrounded by an inlet flange 113, to which a receiver (not shown) can be connected in a manner known per se. The gas from the receiver can be drawn out of the receiver via the pump inlet 115 and conveyed through the pump to a pump outlet 117, to which a backing pump, such as a rotary vane pump, can be connected.

Der Einlassflansch 113 bildet bei der Ausrichtung der Vakuumpumpe gemäß Fig. 1 das obere Ende des Gehäuses 119 der Vakuumpumpe 111. Das Gehäuse 119 umfasst ein Unterteil 121, an welchem seitlich ein Elektronikgehäuse 123 angeordnet ist. In dem Elektronikgehäuse 123 sind elektrische und/oder elektronische Komponenten der Vakuumpumpe 111 untergebracht, z.B. zum Betreiben eines in der Vakuumpumpe angeordneten Elektromotors 125 (vgl. auch Fig. 3). Am Elektronikgehäuse 123 sind mehrere Anschlüsse 127 für Zubehör vorgesehen. Außerdem sind eine Datenschnittstelle 129, z.B. gemäß dem RS485-Standard, und ein Stromversorgungsanschluss 131 am Elektronikgehäuse 123 angeordnet.The inlet flange 113 forms a Fig. 1 The upper end of the housing 119 of the vacuum pump 111. The housing 119 comprises a lower part 121, to which an electronics housing 123 is attached laterally. The electronics housing 123 contains electrical and/or electronic components of the vacuum pump 111, e.g., for operating an electric motor 125 located in the vacuum pump (see also Fig. 3 ). On The electronics housing 123 has several connections 127 for accessories. In addition, a data interface 129, e.g. according to the RS485 standard, and a power supply connection 131 are located on the electronics housing 123.

Es existieren auch Turbomolekularpumpen, die kein derartiges angebrachtes Elektronikgehäuse aufweisen, sondern an eine externe Antriebselektronik angeschlossen werden.There are also turbomolecular pumps that do not have such an attached electronics housing, but are connected to external drive electronics.

Am Gehäuse 119 der Turbomolekularpumpe 111 ist ein Fluteinlass 133, insbesondere in Form eines Flutventils, vorgesehen, über den die Vakuumpumpe 111 geflutet werden kann. Im Bereich des Unterteils 121 ist ferner noch ein Sperrgasanschluss 135, der auch als Spülgasanschluss bezeichnet wird, angeordnet, über welchen Spülgas zum Schutz des Elektromotors 125 (siehe z.B. Fig. 3) vor dem von der Pumpe geförderten Gas in den Motorraum 137, in welchem der Elektromotor 125 in der Vakuumpumpe 111 untergebracht ist, eingelassen werden kann. Im Unterteil 121 sind ferner noch zwei Kühlmittelanschlüsse 139 angeordnet, wobei einer der Kühlmittelanschlüsse als Einlass und der andere Kühlmittelanschluss als Auslass für Kühlmittel vorgesehen ist, das zu Kühlzwecken in die Vakuumpumpe geleitet werden kann. Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) werden ausschließlich mit Luftkühlung betrieben.The housing 119 of the turbomolecular pump 111 has a flood inlet 133, in particular in the form of a flood valve, through which the vacuum pump 111 can be flooded. In the area of the lower part 121, a purge gas connection 135, also referred to as a purge gas connection, is also arranged, through which purge gas can be supplied to protect the electric motor 125 (see e.g. Fig. 3 The gas pumped by the pump can be introduced into the motor compartment 137, in which the electric motor 125 is housed in the vacuum pump 111. Two coolant connections 139 are also arranged in the lower part 121, one of which serves as an inlet and the other as an outlet for coolant that can be directed into the vacuum pump for cooling purposes. Other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown) are operated exclusively with air cooling.

Die untere Seite 141 der Vakuumpumpe kann als Standfläche dienen, sodass die Vakuumpumpe 111 auf der Unterseite 141 stehend betrieben werden kann. Die Vakuumpumpe 111 kann aber auch über den Einlassflansch 113 an einem Rezipienten befestigt werden und somit gewissermaßen hängend betrieben werden. Außerdem kann die Vakuumpumpe 111 so gestaltet sein, dass sie auch in Betrieb genommen werden kann, wenn sie auf andere Weise ausgerichtet ist als in Fig. 1 gezeigt ist. Es lassen sich auch Ausführungsformen der Vakuumpumpe realisieren, bei der die Unterseite 141 nicht nach unten, sondern zur Seite gewandt oder nach oben gerichtet angeordnet werden kann. Grundsätzlich sind dabei beliebige Winkel möglich.The lower side 141 of the vacuum pump can serve as a base, allowing the vacuum pump 111 to be operated standing upright on its underside 141. Alternatively, the vacuum pump 111 can be attached to a receiver via the inlet flange 113 and thus operated in a suspended position. Furthermore, the vacuum pump 111 can be designed to operate even when oriented differently than described. Fig. 1 as shown. It is also possible to realize embodiments of the vacuum pump in which the underside 141 is not facing downwards, but to the side or It can be arranged facing upwards. In principle, any angle is possible.

Andere existierende Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, können nicht stehend betrieben werden.Other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), which are particularly larger than the pump shown here, cannot be operated in a standing position.

An der Unterseite 141, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind noch diverse Schrauben 143 angeordnet, mittels denen hier nicht weiter spezifizierte Bauteile der Vakuumpumpe aneinander befestigt sind. Beispielsweise ist ein Lagerdeckel 145 an der Unterseite 141 befestigt.On the underside 141, which is in Fig. 2 As shown, various screws 143 are arranged, by means of which components of the vacuum pump, not further specified here, are fastened to one another. For example, a bearing cover 145 is attached to the underside 141.

An der Unterseite 141 sind außerdem Befestigungsbohrungen 147 angeordnet, über welche die Pumpe 111 beispielsweise an einer Auflagefläche befestigt werden kann. Dies ist bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die insbesondere größer sind als die hier dargestellte Pumpe, nicht möglich.Mounting holes 147 are also arranged on the underside 141, through which the pump 111 can be attached to a support surface, for example. This is not possible with other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), which are particularly larger than the pump shown here.

In den Figuren 2 bis 5 ist eine Kühlmittelleitung 148 dargestellt, in welcher das über die Kühlmittelanschlüsse 139 ein- und ausgeleitete Kühlmittel zirkulieren kann.In the Figures 2 to 5 A coolant line 148 is shown, in which the coolant introduced and removed via the coolant connections 139 can circulate.

Wie die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 5 zeigen, umfasst die Vakuumpumpe mehrere Prozessgaspumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 115 anstehenden Prozessgases zu dem Pumpenauslass 117.Like the sectional views of the Figures 3 to 5 As shown, the vacuum pump comprises several process gas pumping stages for conveying the process gas present at the pump inlet 115 to the pump outlet 117.

In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse 151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.A rotor 149 is arranged in the housing 119, which has a rotor shaft 153 rotatable about a rotation axis 151.

Die Turbomolekularpumpe 111 umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren an der Rotorwelle 153 befestigten radialen Rotorscheiben 155 und zwischen den Rotorscheiben 155 angeordneten und in dem Gehäuse 119 festgelegten Statorscheiben 157. Dabei bilden eine Rotorscheibe 155 und eine benachbarte Statorscheibe 157 jeweils eine turbomolekulare Pumpstufe. Die Statorscheiben 157 sind durch Abstandsringe 159 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten.The turbomolecular pump 111 comprises several turbomolecular pump stages connected in series to provide pumping action. These stages have several radial rotor disks 155 attached to the rotor shaft 153 and stator disks 157 arranged between the rotor disks 155 and fixed in the housing 119. Each rotor disk 155 and an adjacent stator disk 157 form a turbomolecular pump stage. The stator disks 157 are held at a desired axial distance from each other by spacer rings 159.

Die Vakuumpumpe umfasst außerdem in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Es existieren andere Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt), die keine Holweck-Pumpstufen aufweisen.The vacuum pump also includes Holweck pump stages arranged radially within one another and connected in series to effectively pump the pump. Other turbomolecular vacuum pumps exist (not shown) that do not have Holweck pump stages.

Der Rotor der Holweck-Pumpstufen umfasst eine an der Rotorwelle 153 angeordnete Rotornabe 161 und zwei an der Rotornabe 161 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 163, 165, die koaxial zur Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 167, 169 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung gesehen ineinander geschachtelt sind.The rotor of the Holweck pump stages comprises a rotor hub 161 arranged on the rotor shaft 153 and two cylindrical Holweck rotor sleeves 163, 165 attached to and supported by the rotor hub 161, which are oriented coaxially to the axis of rotation 151 and nested one inside the other in the radial direction. Furthermore, two cylindrical Holweck stator sleeves 167, 169 are provided, which are also oriented coaxially to the axis of rotation 151 and nested one inside the other in the radial direction.

Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind durch die Mantelflächen, also durch die radialen Innen- und/oder Außenflächen, der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 und der Holweck-Statorhülsen 167, 169 gebildet. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Statorhülse 167 liegt der radialen Außenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 171 gegenüber und bildet mit dieser die der Turbomolekularpumpen nachfolgende erste Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 steht der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 173 gegenüber und bildet mit dieser eine zweite Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 liegt der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Rotorhülse 165 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 175 gegenüber und bildet mit dieser die dritte Holweck-Pumpstufe.The pump-active surfaces of the Holweck pump stages are formed by the outer surfaces, i.e., the radial inner and/or outer surfaces, of the Holweck rotor sleeves 163, 165 and the Holweck stator sleeves 167, 169. The radial inner surface of the outer Holweck stator sleeve 167 faces the radial outer surface of the outer Holweck rotor sleeve 163, forming a radial Holweck gap 171, and together they form the first Holweck pump stage following the turbomolecular pumps. The radial inner surface of the outer Holweck rotor sleeve 163 faces the radial outer surface of the inner Holweck stator sleeve 169, forming a radial Holweck gap 173, and together they form the first Holweck pump stage following the turbomolecular pumps. This is a second Holweck pumping stage. The radial inner surface of the inner Holweck stator sleeve 169 faces the radial outer surface of the inner Holweck rotor sleeve 165, forming a radial Holweck gap 175, and together they form the third Holweck pumping stage.

Am unteren Ende der Holweck-Rotorhülse 163 kann ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der radial außenliegende Holweck-Spalt 171 mit dem mittleren Holweck-Spalt 173 verbunden ist. Außerdem kann am oberen Ende der inneren Holweck-Statorhülse 169 ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der mittlere Holweck-Spalt 173 mit dem radial innenliegenden Holweck-Spalt 175 verbunden ist. Dadurch werden die ineinander geschachtelten Holweck-Pumpstufen in Serie miteinander geschaltet. Am unteren Ende der radial innenliegenden Holweck-Rotorhülse 165 kann ferner ein Verbindungskanal 179 zum Auslass 117 vorgesehen sein.At the lower end of the Holweck rotor sleeve 163, a radially extending channel can be provided, through which the radially outer Holweck slot 171 is connected to the central Holweck slot 173. Furthermore, a radially extending channel can be provided at the upper end of the inner Holweck stator sleeve 169, through which the central Holweck slot 173 is connected to the radially inner Holweck slot 175. This connects the nested Holweck pump stages in series. A connecting channel 179 to the outlet 117 can also be provided at the lower end of the radially inner Holweck rotor sleeve 165.

Die vorstehend genannten pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Statorhülsen 167, 169 weisen jeweils mehrere spiralförmig um die Rotationsachse 151 herum in axialer Richtung verlaufende Holweck-Nuten auf, während die gegenüberliegenden Mantelflächen der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 glatt ausgebildet sind und das Gas zum Betrieb der Vakuumpumpe 111 in den Holweck-Nuten vorantreiben.The aforementioned pump-active surfaces of the Holweck stator sleeves 167, 169 each have several Holweck grooves spiraling around the axis of rotation 151 in the axial direction, while the opposite outer surfaces of the Holweck rotor sleeves 163, 165 are smooth and drive the gas forward in the Holweck grooves for the operation of the vacuum pump 111.

Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 153 sind ein Wälzlager 181 im Bereich des Pumpenauslasses 117 und ein Permanentmagnetlager 183 im Bereich des Pumpeneinlasses 115 vorgesehen.For the rotatable mounting of the rotor shaft 153, a rolling bearing 181 is provided in the area of the pump outlet 117 and a permanent magnet bearing 183 is provided in the area of the pump inlet 115.

Im Bereich des Wälzlagers 181 ist an der Rotorwelle 153 eine konische Spritzmutter 185 mit einem zu dem Wälzlager 181 hin zunehmenden Außendurchmesser vorgesehen. Die Spritzmutter 185 steht mit mindestens einem Abstreifer eines Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt. Bei anderen existierenden Turbomolekularvakuumpumpen (nicht dargestellt) kann anstelle einer Spritzmutter eine Spritzschraube vorgesehen sein. Da somit unterschiedliche Ausführungen möglich sind, wird in diesem Zusammenhang auch der Begriff "Spritzspitze" verwendet.In the area of the rolling bearing 181, a conical injection nut 185 with an outer diameter increasing towards the rolling bearing 181 is provided on the rotor shaft 153. The injection nut 185 is in sliding contact with at least one wiper of a fluid reservoir. In other existing turbomolecular vacuum pumps (not shown), a An injection screw is provided. Since different designs are possible, the term "injection tip" is also used in this context.

Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben 187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel, getränkt sind.The operating fluid reservoir comprises several stacked absorbent discs 187, which are impregnated with an operating fluid for the rolling bearing 181, e.g. with a lubricant.

Im Betrieb der Vakuumpumpe 111 wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 185 übertragen und in Folge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 185 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 185 zu dem Wälzlager 181 hin gefördert, wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt. Das Wälzlager 181 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen Einsatz 189 und den Lagerdeckel 145 in der Vakuumpumpe eingefasst.During operation of the vacuum pump 111, the operating fluid is transferred by capillary action from the fluid reservoir via the wiper to the rotating injection nut 185 and, as a result of centrifugal force, is conveyed along the injection nut 185 in the direction of the increasing outer diameter of the injection nut 185 towards the rolling bearing 181, where it performs, for example, a lubricating function. The rolling bearing 181 and the fluid reservoir are enclosed in the vacuum pump by a trough-shaped insert 189 and the bearing cover 145.

Das Permanentmagnetlager 183 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 191 und eine statorseitige Lagerhälfte 193, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander gestapelten permanentmagnetischen Ringen 195, 197 umfassen. Die Ringmagnete 195, 197 liegen einander unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 199 gegenüber, wobei die rotorseitigen Ringmagnete 195 radial außen und die statorseitigen Ringmagnete 197 radial innen angeordnet sind. Das in dem Lagerspalt 199 vorhandene magnetische Feld ruft magnetische Absto-ßungskräfte zwischen den Ringmagneten 195, 197 hervor, welche eine radiale Lagerung der Rotorwelle 153 bewirken. Die rotorseitigen Ringmagnete 195 sind von einem Trägerabschnitt 201 der Rotorwelle 153 getragen, welcher die Ringmagnete 195 radial außenseitig umgibt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind von einem statorseitigen Trägerabschnitt 203 getragen, welcher sich durch die Ringmagnete 197 hindurch erstreckt und an radialen Streben 205 des Gehäuses 119 aufgehängt ist. Parallel zu der Rotationsachse 151 sind die rotorseitigen Ringmagnete 195 durch ein mit dem Trägerabschnitt 201 gekoppeltes Deckelelement 207 festgelegt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind parallel zu der Rotationsachse 151 in der einen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 209 sowie einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 211 festgelegt. Zwischen dem Befestigungsring 211 und den Ringmagneten 197 kann außerdem eine Tellerfeder 213 vorgesehen sein.The permanent magnet bearing 183 comprises a rotor-side bearing half 191 and a stator-side bearing half 193, each containing a ring stack of several axially stacked permanent magnet rings 195, 197. The ring magnets 195, 197 face each other, forming a radial bearing gap 199, with the rotor-side ring magnets 195 arranged radially outside and the stator-side ring magnets 197 radially inside. The magnetic field present in the bearing gap 199 induces magnetic repulsive forces between the ring magnets 195, 197, which cause the rotor shaft 153 to be radially supported. The rotor-side ring magnets 195 are supported by a support section 201 of the rotor shaft 153, which radially surrounds the ring magnets 195 on the outside. The stator-side ring magnets 197 are supported by a stator-side support section 203, which extends through the ring magnets 197 and is suspended on radial struts 205 of the housing 119. Parallel to the axis of rotation 151, the rotor-side ring magnets 195 are supported by a cover element 207 coupled to the support section 201. The stator-side ring magnets 197 are fixed parallel to the axis of rotation 151 in one direction by a retaining ring 209 connected to the support section 203 and a retaining ring 211 also connected to the support section 203. A disc spring 213 can also be provided between the retaining ring 211 and the ring magnets 197.

Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager 215 vorgesehen, welches im normalen Betrieb der Vakuumpumpe 111 ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors 149 relativ zu dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor 149 zu bilden, damit eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert wird. Das Fanglager 215 ist als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet und bildet mit dem Rotor 149 und/oder dem Stator einen radialen Spalt, welcher bewirkt, dass das Fanglager 215 im normalen Pumpbetrieb außer Eingriff ist. Die radiale Auslenkung, bei der das Fanglager 215 in Eingriff gelangt, ist groß genug bemessen, sodass das Fanglager 215 im normalen Betrieb der Vakuumpumpe nicht in Eingriff gelangt, und gleichzeitig klein genug, sodass eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen unter allen Umständen verhindert wird.Within the magnetic bearing, an emergency or catch bearing 215 is provided, which runs freely without contact during normal operation of the vacuum pump 111 and only engages when there is excessive radial deflection of the rotor 149 relative to the stator, in order to form a radial stop for the rotor 149 and thus prevent a collision between the rotor-side and stator-side structures. The catch bearing 215 is designed as an unlubricated rolling bearing and forms a radial gap with the rotor 149 and/or the stator, which causes the catch bearing 215 to be disengaged during normal pump operation. The radial deflection at which the catch bearing 215 engages is dimensioned to be large enough so that the catch bearing 215 does not engage during normal operation of the vacuum pump, and simultaneously small enough to prevent a collision between the rotor-side and stator-side structures under all circumstances.

Die Vakuumpumpe 111 umfasst den Elektromotor 125 zum drehenden Antreiben des Rotors 149. Der Anker des Elektromotors 125 ist durch den Rotor 149 gebildet, dessen Rotorwelle 153 sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckt. Auf den sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt der Rotorwelle 153 kann radial außenseitig oder eingebettet eine Permanentmagnetanordnung angeordnet sein. Zwischen dem Motorstator 217 und dem sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt des Rotors 149 ist ein Zwischenraum 219 angeordnet, welcher einen radialen Motorspalt umfasst, über den sich der Motorstator 217 und die Permanentmagnetanordnung zur Übertragung des Antriebsmoments magnetisch beeinflussen können.The vacuum pump 111 comprises the electric motor 125 for rotating the rotor 149. The armature of the electric motor 125 is formed by the rotor 149, whose rotor shaft 153 extends through the motor stator 217. A permanent magnet arrangement can be arranged radially on the outside or embedded in the section of the rotor shaft 153 extending through the motor stator 217. A space 219 is arranged between the motor stator 217 and the section of the rotor 149 extending through the motor stator 217. This space comprises a radial motor gap through which the motor stator 217 and the permanent magnet arrangement can magnetically influence each other to transmit the drive torque.

Der Motorstator 217 ist in dem Gehäuse innerhalb des für den Elektromotor 125 vorgesehenen Motorraums 137 festgelegt. Über den Sperrgasanschluss 135 kann ein Sperrgas, das auch als Spülgas bezeichnet wird, und bei dem es sich beispielsweise um Luft oder um Stickstoff handeln kann, in den Motorraum 137 gelangen. Über das Sperrgas kann der Elektromotor 125 vor Prozessgas, z.B. vor korrosiv wirkenden Anteilen des Prozessgases, geschützt werden. Der Motorraum 137 kann auch über den Pumpenauslass 117 evakuiert werden, d.h. im Motorraum 137 herrscht zumindest annäherungsweise der von der am Pumpenauslass 117 angeschlossenen Vorvakuumpumpe bewirkte Vakuumdruck.The motor stator 217 is fixed within the housing inside the motor compartment 137 provided for the electric motor 125. A purge gas, also known as a sealing gas, which can be, for example, air or nitrogen, can enter the motor compartment 137 via the purge gas connection 135. This purge gas protects the electric motor 125 from process gas, e.g., from corrosive components of the process gas. The motor compartment 137 can also be evacuated via the pump outlet 117, meaning that the vacuum pressure in the motor compartment 137 is at least approximately equal to that produced by the backing pump connected to the pump outlet 117.

Zwischen der Rotornabe 161 und einer den Motorraum 137 begrenzenden Wandung 221 kann außerdem eine sog. und an sich bekannte Labyrinthdichtung 223 vorgesehen sein, insbesondere um eine bessere Abdichtung des Motorraums 217 gegenüber den radial außerhalb liegenden Holweck-Pumpstufen zu erreichen.Between the rotor hub 161 and a wall 221 bounding the engine compartment 137, a so-called labyrinth seal 223, which is known per se, can also be provided, in particular to achieve a better seal of the engine compartment 217 against the radially outside Holweck pump stages.

Fig. 6 zeigt eine als Splitflowpumpe 92 ausgebildete Vakuumpumpe 90 mit einer Holweck-Anordnung gemäß dem Stand der Technik. Hierbei ist in der oberen Abbildung "A" schematisch die gesamte Vakuumpumpe 90, in der unteren Abbildung "B" der in Abbildung "A" gestrichelt markierte Bereich der Vakuumpumpe 90, insbesondere umfassend die Holweck-Anordnung, vergrößert dargestellt. Im Folgenden werden beide Abbildungen "A", "B" der Fig. 6 gemeinsam beschrieben. Fig. 6 Figure 92 shows a vacuum pump 90 designed as a split-flow pump 92 with a Holweck arrangement according to the prior art. Figure 90 "A" schematically shows the entire vacuum pump 90, while Figure 90 "B" shows an enlarged view of the area of the vacuum pump 90 marked with a dashed line in Figure 92, in particular the Holweck arrangement. Both Figures "A" and "B" are described below. Fig. 6 jointly described.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Vakuumpumpe 90 des Stands der Technik handelt es sich um eine mehrstufige Splitflowpumpe 92. Die Vakuumpumpe 90 weist drei Turbomolekular-Pumpstufen 12 (siehe Abbildung "A") und drei Holweck-Pumpstufen 14 (siehe Abbildung "B") auf, wobei letztere zusammen auch als Holweck-Anordnung bezeichnet werden. Die Elemente der Turbomolekular-Pumpstufen 12 und diejenigen der Holweck-Pumpstufen 14 rotieren im Betrieb der Vakuumpumpe 90 um dieselbe Rotationsachse 102. Dies ermöglicht, dass wie dargestellt in derartigen Vakuumpumpen 90 eine gemeinsame Pumpenwelle 104 für alle Turbomolekular-Pumpstufen 12 und Holweck-Pumpstufen 14 verwendet werden kann. Entlang einer Pumprichtung 98 des zu pumpenden Gases 100 erstreckt sich die Vakuumpumpe 90 von einem Einlass 94 zu einem Auslass 96.At the in Fig. 6 The vacuum pump 90 shown in the prior art is a multi-stage split-flow pump 92. The vacuum pump 90 has three turbomolecular pumping stages 12 (see Figure "A") and three Holweck pumping stages 14 (see Figure "B"), the latter being collectively referred to as a Holweck arrangement. During operation of the vacuum pump 90, the elements of the turbomolecular pumping stages 12 and those of the Holweck pumping stages 14 rotate about the same axis of rotation 102. This allows the operation of the pump as shown in Figure "B". In such vacuum pumps 90, a common pump shaft 104 can be used for all turbomolecular pumping stages 12 and Holweck pumping stages 14. Along a pumping direction 98 of the gas 100 to be pumped, the vacuum pump 90 extends from an inlet 94 to an outlet 96.

In Abbildung "B" ist eine vergrößerte Ansicht der Holweck-Anordnung gezeigt. Insbesondere ist deutlich erkennbar, dass die Pumpenwelle 104 einen Holweck-Rotor 30 trägt. Der Holweck-Rotor 30 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Holweck-Nabe 32 und zwei daran angeordnete und sich koaxial und parallel zur Rotationsachse 102 erstreckende Holweck-Hülsen 34 auf. Ebenfalls koaxial sind zwei Holweck-Statoren 20 vorgesehen, die auf den Holweck-Hülsen 34 zugewandten Seitenflächen pumpaktive Strukturen 60, insbesondere Holweck-Gewinde 62, aufweisen.Figure "B" shows an enlarged view of the Holweck arrangement. In particular, it is clearly visible that the pump shaft 104 carries a Holweck rotor 30. In the illustrated embodiment, the Holweck rotor 30 has a Holweck hub 32 and two Holweck sleeves 34 arranged thereon and extending coaxially and parallel to the axis of rotation 102. Also coaxial are two Holweck stators 20, which have pump-active structures 60, in particular Holweck threads 62, on the side surfaces facing the Holweck sleeves 34.

Neben dem Einlass 94 weist die dargestellte Vakuumpumpe 90 als Splitflowpumpe 92 drei Zwischeneinlässe 40 auf. Zwei dieser Zwischeneinlässe 40 sind zwischen jeweils dem pumpaktiven Bereichen zweier Turbomolekularpumpstufen 12 angeordnet. Der dritte Zwischeneinlass 40 hingegen, wie in Abbildung "B" deutlich erkennbar, ist im pumpaktiven Bereich einer der Holweck-Pumpstufen 14 angeordnet und teilt somit diesen axial in zwei Abschnitte.In addition to the inlet 94, the vacuum pump 90 shown, as a split-flow pump 92, has three intermediate inlets 40. Two of these intermediate inlets 40 are arranged between the pump-active areas of two turbomolecular pump stages 12. The third intermediate inlet 40, however, as can be clearly seen in Figure "B", is arranged in the pump-active area of one of the Holweck pump stages 14 and thus divides it axially into two sections.

In den mit Bezug auf die Rotationsachse 102 oberen Abschnitt der radial äußersten Holweck-Pumpstufe 14 wird Gas 100 kommend von der in Pumprichtung 98 vorgeschalteten Turbomolekularpumpstufe 12 (vgl. Abbildung "A", in Abbildung "B" nicht mit gezeigt) gepumpt beziehungsweise gefördert. Durch den Zwischeneinlass 40 kann nun auch weiteres zu pumpendes Gas 100 einströmen, das dann zusammen mit dem von den Turbomolekularpumpstufen 12 vorgepumpten Gas 100 weitergepumpt wird. In den dann anschließenden zwei weiteren Holweck-Pumpstufen 12 wird das gesamte dann in der Holweck-Anordnung vorhandene Gas weitergepumpt.Gas 100 is pumped or conveyed into the upper section of the radially outermost Holweck pumping stage 14, which is located with respect to the axis of rotation 102, coming from the turbomolecular pumping stage 12 (see Figure "A", not shown in Figure "B") located upstream in the pumping direction 98. Additional gas 100 to be pumped can now flow in through the intermediate inlet 40 and is then pumped further together with the gas 100 pre-pumped by the turbomolecular pumping stages 12. In the two subsequent Holweck pumping stages 12, all the gas present in the Holweck arrangement is then pumped further.

Bedingt durch diesen Aufbau ergibt es sich bei gemäß dem Stand der Technik bekannten Splitflowpumpen 92, dass von der ersten, also radial äußersten, Holweck-Pumpstufe 14 für zu pumpendes Gas 100, das durch den Zwischeneinlass 40 zugeführt wird, nur ein Teil der gesamte Holweck-Pumpstufe 14 verwendet wird. Eine Pumpleistung für durch den Zwischeneinlass 40 einströmenden Gas 100 ist daher vermindert.Due to this design, in split-flow pumps 92 known according to the prior art, only a portion of the entire Holweck pump stage 14 is used for the gas 100 to be pumped, which is supplied through the intermediate inlet 40. The pumping capacity for gas 100 flowing in through the intermediate inlet 40 is therefore reduced.

In Fig. 7 ist eine erste mögliche Ausgestaltungsform einer Holweck-Anordnung einer erfindungsgemäßen Splitflowpumpe 92 gezeigt. Im Folgenden werden die erfindungsgemäßen Besonderheiten dieser Holweck-Anordnung beschrieben, wobei insbesondere auf die Unterschiede zu bekannten Holweck-Anordnungen, wie sie beispielhaft in Abbildung "B" der Fig. 6 gezeigt ist, eingegangen wird.In Fig. 7 Figure 1 shows a first possible embodiment of a Holweck arrangement of a split-flow pump 92 according to the invention. The special features of this Holweck arrangement according to the invention are described below, with particular emphasis on the differences from known Holweck arrangements, such as those shown by way of example in Figure "B" of the [reference to Figure 1]. Fig. 6 It has been shown that it will be addressed.

Eine bezüglich der Rotationsachse 102 radial äußerste Holweck-Stufe 14 weist auch in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in ihrem Holweck-Stator 20 einen Zwischeneinlass 40 auf. Entlang der axialen Länge 50 der Holweck-Stufe 14 ist dadurch der Holweck-Stator 20 in einen ersten Axialbereich 22 und einen zweiten Axialbereich 24 unterteilt. Der erste Axialbereich 22 erstreckt sich vom Zwischeneinlass 40 in Richtung des ersten axialen Ende 52, der zweite Axialbereich 24 zu diesem entgegengesetzt vom Zwischeneinlass 40 in Richtung des zweiten axialen Ende 54.In the embodiment according to the invention, a Holweck stage 14, radially outermost with respect to the axis of rotation 102, also has an intermediate inlet 40 in its Holweck stator 20. Along the axial length 50 of the Holweck stage 14, the Holweck stator 20 is thereby divided into a first axial region 22 and a second axial region 24. The first axial region 22 extends from the intermediate inlet 40 towards the first axial end 52, and the second axial region 24 extends oppositely from the intermediate inlet 40 towards the second axial end 54.

Erfindungsgemäß kann hierbei nun insbesondere vorgesehen sein, dass die pumpaktiven Strukturen 60 beider Axialbereiche 22, 24 derart eingerichtet und ausgebildet sind, dass das durch den Zwischeneinlass 40 einströmende zu pumpende Gas 100 vom Zwischeneinlass 40 weggepumpt wird, nämlich vom ersten Axialbereich 22 in Richtung des ersten axialen Endes 52, und entsprechend vom zweiten Axialbereich 24 in Richtung des zweiten axialen Endes 54. Eine Pumpleistung der gesamten ersten, radial äußersten Holweck-Stufe 14 bezüglich dem durch den Zwischeneinlass 40 einströmenden zu pumpenden Gas 100 kann dadurch maßgeblich gesteigert werden.According to the invention, it can be provided in particular that the pump-active structures 60 of both axial regions 22, 24 are arranged and designed such that the gas 100 flowing in through the intermediate inlet 40 is pumped away from the intermediate inlet 40, namely from the first axial region 22 towards the first axial end 52, and correspondingly from the second axial region 24 towards the second axial end 54. A pumping capacity of the entire first, radially outermost Holweck stage 14 with respect to the The amount of gas 100 flowing in to be pumped through the intermediate inlet 40 can be significantly increased.

Bevorzugt können die pumpaktiven Strukturen 60 der beiden Axialbereiche 22, 24 durch entsprechende Holweck-Gewinde 62 gebildet sein. Um die Pumpleistungen der beiden Axialbereiche 22, 24 aufeinander abzustimmen, können Werte von ersten Gewindeparametern 64 des Holweck-Gewindes 62 des ersten Axialbereichs 22 und Werte von entsprechenden zweiten Gewindeparametern 66 des Holweck-Gewindes 62 des zweiten Axialbereichs 24 unterschiedlich eingestellt sein. Derartige Gewindeparameter 64, 66 umfassen insbesondere Eigenschaften von Gewindenuten der Holweck-Gewinde 62 wie zum Beispiel, Breite und/oder Höhe von Stegen oder der Gewindenuten, oder auch einen Konizitätswinkel.Preferably, the pump-active structures 60 of the two axial regions 22, 24 can be formed by corresponding Holweck threads 62. To coordinate the pumping capacities of the two axial regions 22, 24, the values of the first thread parameters 64 of the Holweck thread 62 of the first axial region 22 and the values of the corresponding second thread parameters 66 of the Holweck thread 62 of the second axial region 24 can be set differently. Such thread parameters 64, 66 include, in particular, properties of the thread grooves of the Holweck threads 62, such as the width and/or height of webs or the thread grooves, or a taper angle.

Die voranstehende Holweck-Stufe 14 wird durch das Zusammenwirken des Holweck-Stators 20, also insbesondere dessen ersten und zweiten Axialbereich 22, 24, und einer im Betrieb der Vakuumpumpe 90 rotierenden Holweck-Hülse 34, bestimmt. Die Holweck-Hülse 34 ist hierbei an einer Holweck-Nabe 32 angeordnet, mit der sie zusammen einen Holweck-Rotor 30 bildet. Der Holweck-Rotor 30 wiederum ist mit der zentralen Pumpenwelle 104 verbunden, und kann um die Rotationsachse 102 rotieren.The preceding Holweck stage 14 is determined by the interaction of the Holweck stator 20, in particular its first and second axial sections 22, 24, and a Holweck sleeve 34 rotating during operation of the vacuum pump 90. The Holweck sleeve 34 is arranged on a Holweck hub 32, with which it forms a Holweck rotor 30. The Holweck rotor 30, in turn, is connected to the central pump shaft 104 and can rotate about the axis of rotation 102.

Eine alternative oder zusätzliche Besonderheit der Holweck-Anordnung der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 90 besteht darin, dass in der Holweck-Nabe 32 zumindest eine axial durchgängige Pumpöffnung 36 vorgesehen ist. Dies ermöglicht insbesondere, dass zu pumpendes Gas 100, kommend von einer in Pumprichtung 98 der Holweck-Anordnung vorgeschalteten Turbomolekular-Pumpstufe 12 (vgl. Fig. 6), in die Holweck-Anordnung eingeleitet werden kann, ohne dass es durch die erste, insbesondere radial äußerste, Holweck-Pumpstufe 14 gepumpt werden muss.An alternative or additional feature of the Holweck arrangement of the vacuum pump 90 according to the invention is that at least one axially through-hole pumping opening 36 is provided in the Holweck hub 32. This makes it possible, in particular, for the gas 100 to be pumped, coming from a turbomolecular pumping stage 12 upstream of the Holweck arrangement in the pumping direction 98 (see Figure 100), to be pumped through the Holweck hub. Fig. 6 ) can be introduced into the Holweck arrangement without having to be pumped through the first, in particular radially outermost, Holweck pump stage 14.

Dies kann ermöglichen, wie in Fig. 7 abgebildet, die erste Holweck-Pumpstufe 14 mit geteilten Axialbereichen 22, 24 mit unterschiedlichen Pumprichtungen 98 für Gas 100 aus dem Zwischeneinlass 40 zu realisieren. Alternativ, jedoch nicht mit abgebildet, kann auch ermöglicht werden, die gesamte erste Holweck-Pumpstufe 14 zum Pumpen des Gases 100 aus dem Zwischeneinlass 40 einzusetzen, nun allerdings vollständig in eine Pumprichtung 98 entlang der gesamten axialen Länge 50. Dies ist insbesondere bei Splitflowpumpen 92 vorteilhaft, bei denen der Zwischeneinlass 40 zwischen der letzten Turbomolekular-Pumpstufe 12 und der ersten Holweck-Pumpstufe 14 angeordnet ist.This can enable, as in Fig. 7 The first Holweck pumping stage 14 is shown with divided axial sections 22, 24 with different pumping directions 98 for gas 100 from the intermediate inlet 40. Alternatively, but not shown, it is also possible to use the entire first Holweck pumping stage 14 to pump the gas 100 from the intermediate inlet 40, but now completely in one pumping direction 98 along the entire axial length 50. This is particularly advantageous for split-flow pumps 92, in which the intermediate inlet 40 is arranged between the last turbomolecular pumping stage 12 and the first Holweck pumping stage 14.

Die zumindest eine Pumpöffnung 36 ist in radialer Richtung gesehen innerhalb der Holweck-Hülse 34 angeordnet. Zusammen mit einer Anordnung des Holweck-Stators 20 mit den beiden Axialbereichen 22, 24 radial außerhalb dieser Holweck-Hülse 34 ermöglicht dies insbesondere, auf besonders einfache Weise sicherzustellen, dass die gesamte erste Holweck-Pumpstufe 14 radial außerhalb der Pumpöffnung 34 positioniert ist. Dadurch kann sämtliches Gas 100, das durch diese erste Holweck-Pumpstufe 14 in Richtung der Holweck-Nabe 32 gepumpt wird, zusammen mit dem von den Turbomolekular-Pumpstufen 12 zugeführten zu pumpenden Gas 100 weitergepumpt werden kann.The at least one pump opening 36 is arranged radially inside the Holweck sleeve 34. Together with the arrangement of the Holweck stator 20 with its two axial sections 22, 24 radially outside this Holweck sleeve 34, this makes it particularly easy to ensure that the entire first Holweck pumping stage 14 is positioned radially outside the pump opening 34. This allows all gas 100 pumped through this first Holweck pumping stage 14 towards the Holweck hub 32 to be pumped further, together with the gas 100 supplied by the turbomolecular pumping stages 12.

Eine mögliche optionale Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 90 ist in Fig. 7 ebenfalls mit abgebildet, nämlich eine Holweck-Zusatz-pumpstufe 70, die in Pumprichtung 98 der Turbomolekular-Pumpstufe 12 (vgl. Fig. 6) vor der Holweck-Nabe 32 vorgesehen ist, und deren Pumprichtung 98 derjenigen der Turbomolekular-Pumpstufe 12 entspricht, also mit anderen Worten in Richtung der Holweck-Nabe 32 zeigt.A possible optional further development of the vacuum pump 90 according to the invention is in Fig. 7 Also shown is a Holweck additional pump stage 70, which is in pumping direction 98 of the turbomolecular pump stage 12 (see Fig. 6 ) is provided in front of the Holweck hub 32, and its pumping direction 98 corresponds to that of the turbomolecular pumping stage 12, i.e., in other words, points in the direction of the Holweck hub 32.

Die Holweck-Zusatzpumpstufe 70 weist eine Holweck-Zusatzhülse 72 und einen Holweck-Zusatzstator 74 auf. Der Holweck-Zusatzstator 74 trägt pumpaktive Strukturen 60, insbesondere ein Holweck-Zusatzgewinde 76, das durch Zusatz-Gewindeparameter 78 charakterisiert ist. Die Zusatz-Gewindeparameter 78 können analog zu den ersten und zweiten Gewindeparametern 64, 66 ebenfalls beispielsweise Eigenschaften von Gewindenuten des Holweck-Zusatzgewindes 76 wie zum Beispiel, Breite und/oder Höhe von Stegen oder der Gewindenuten, oder auch einen Konizitätswinkel, umfassen. Der Konizitätswinkel kann sich hierbei sowohl auf den Nutgrund als auch auf einen Innendurchmesser der Stegspitzen, oder sogar auf beides beziehen. Bevorzugt sind die Zusatz-Gewindeparameter 78 derart eingestellt, insbesondere auf die ersten Gewindeparameter 64 angepasst eingestellt, dass ein Strömen von Gas 100, das durch den ersten Axialbereich 22 in Richtung der Turbomolekular-Pumpstufen 12 gepumpt wird, durch die Holweck-Zusatzpumpstufe 70 entgegen deren Pumprichtung 98 sicher verhindert ist.The Holweck auxiliary pump stage 70 comprises a Holweck auxiliary sleeve 72 and a Holweck auxiliary stator 74. The Holweck auxiliary stator 74 carries pump-active structures 60, in particular a Holweck auxiliary thread 76, which is characterized by auxiliary thread parameters. The additional thread parameters 78 are characterized by the first and second thread parameters 64 and 66. These additional thread parameters can, analogously to the first and second thread parameters 64 and 66, also include, for example, properties of the thread grooves of the Holweck additional thread 76, such as the width and/or height of webs or the thread grooves, or a taper angle. The taper angle can refer to the groove root, the inner diameter of the web tips, or even both. Preferably, the additional thread parameters 78 are set, and in particular adjusted to the first thread parameters 64, such that the flow of gas 100, which is pumped through the first axial section 22 in the direction of the turbomolecular pump stages 12, is reliably prevented by the Holweck additional pump stage 70 in the opposite direction to its pumping direction 98.

Der Holweck-Zusatzstator 74 kann, wie dargestellt, separat zum Holweck-Stator 20 der Holweck-Pumpstufe 14 ausgebildet sein. Bevorzugt - jedoch nicht abgebildet - kann jedoch auch eine einstückige Ausgestaltung des Holweck-Zusatzstators 74 mit dem Holweck-Stator 20 der Holweck-Pumpstufe 14 realisiert sein. Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, die Axialbereiche 22, 24 an separaten Bauteilen vorzusehen. Eine beispielhafte Ausführungsform kann eine "gestapelte" Anordnung separater Bauteile mit den Komponenten 22, 24, 74 umfassen.The Holweck auxiliary stator 74 can, as shown, be configured separately from the Holweck stator 20 of the Holweck pumping stage 14. Preferably – though not shown – the Holweck auxiliary stator 74 can also be implemented as a single piece with the Holweck stator 20 of the Holweck pumping stage 14. Additionally or alternatively, it is also conceivable to provide the axial sections 22, 24 on separate components. An exemplary embodiment can comprise a "stacked" arrangement of separate components with the components 22, 24, 74.

Die Holweck-Zusatzhülse 72 kann insbesondere ebenfalls an der Holweck-Nabe 32 angeordnet sein. Diese Anordnung erfolgt bevorzugt auf einer axial anderen Seite der Holweck-Nabe 32 als es bei der Holweck-Hülse 32 der Holweck-Pumpstufe 14 der Fall ist. Durch die dargestellte, weiter bevorzugte Anordnung der Holweck-Zusatzhülse 72 radial innerhalb der Pumpöffnung 36, bei gleichzeitiger Anordnung des Holweck-Zusatzstators 74 radial außerhalb der Holweck-Zusatzhülse 72 kann eine besonders gute, insbesondere vollständige, Zuführung von zu pumpenden Gas 100 aus den in Pumprichtung 98 vorgeschalteten Turbomolekular-Pumpstufen 12 durch die Pumpöffnung 36 in die Holweck-Anordnung sichergestellt werden.The Holweck auxiliary sleeve 72 can also be arranged on the Holweck hub 32. This arrangement is preferably on an axially different side of the Holweck hub 32 than is the case with the Holweck sleeve 32 of the Holweck pumping stage 14. By the illustrated, further preferred arrangement of the Holweck auxiliary sleeve 72 radially inside the pumping opening 36, with the simultaneous arrangement of the Holweck auxiliary stator 74 radially outside the Holweck auxiliary sleeve 72, a particularly good, and in particular complete, supply of gas 100 to be pumped from the turbomolecular pumping stages 12 upstream in the pumping direction 98 through the pumping opening 36 into the Holweck arrangement can be ensured.

Fig. 8 zeigt eine mögliche Weiterentwicklung der Ausgestaltungsform der in Fig. 7 abgebildeten Holweck-Anordnung einer erfindungsgemäßen Splitflowpumpe 92. Im Folgenden werden insbesondere die zusätzlichen Merkmale dieser Ausgestaltungsform beschrieben, bezüglich aller nicht explizit erwähnten Merkmale und Elemente wird auf obige Beschreibung der Holweck-Anordnung in Fig. 7 verwiesen. Fig. 8 shows a possible further development of the design form of the in Fig. 7 The Holweck arrangement of a split-flow pump according to the invention 92 is illustrated. In the following, the additional features of this embodiment are described in particular; for all features and elements not explicitly mentioned, reference is made to the above description of the Holweck arrangement in Fig. 7 referred.

Die in Fig. 8 dargestellte Holweck-Anordnung weist insbesondere einen Holweck-Innenstator 26 auf, der radial innerhalb des radial äußersten Holweck-Stators 20 und konzentrisch zu diesem angeordnet ist. Der abgebildete Holweck-Innenstator 26 trägt auf beiden radialen Seitenflächen pumpaktive Strukturen 60, insbesondere Holweck-Gewinde 62, die zusammen mit Holweck-Hülsen 34 Holweck-Pumpstufen 14 bilden. In alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann auch nur eine der beiden radialen Seitenflächen des Holweck-Innenstators 26 derartige pumpaktive Strukturen 60 tragen.The in Fig. 8 The illustrated Holweck arrangement features, in particular, a Holweck inner stator 26, which is arranged radially inside and concentrically with the radially outermost Holweck stator 20. The illustrated Holweck inner stator 26 carries pump-active structures 60 on both radial side faces, in particular Holweck threads 62, which together with Holweck sleeves 34 form Holweck pump stages 14. In alternative embodiments not shown, only one of the two radial side faces of the Holweck inner stator 26 may carry such pump-active structures 60.

Die pumpaktiven Strukturen 60 auf der radial äußeren Seitenfläche des Holweck-Innenstators 26 bilden eine zweite Holweck-Pumpstufe 14, 16, die sich in Pumprichtung 98 pumpwirksam ausschließlich an den zweiten Axialbereich 24 der ersten Holweck-Pumpstufe 14 anschließt. Wie abgebildet wirken die pumpaktiven Strukturen 60 sowohl des zweiten Axialbereichs 24 als auch der zweiten Holweck-Pumpstufe 14, 16 mit derselben Holweck-Hülse 34 zusammen. Diese zweite Holweck-Pumpstufe 14, 16 unterstützt die Pumpwirkung des zweiten Axialbereichs 24, die, aufgrund seiner bedingt durch die Anwesenheit des Zwischeneinlasses 40 verkürzten axialen Erstreckung, vermindert sein kann.The pump-active structures 60 on the radially outer side surface of the Holweck inner stator 26 form a second Holweck pump stage 14, 16, which, in the pumping direction 98, is exclusively connected to the second axial region 24 of the first Holweck pump stage 14. As shown, the pump-active structures 60 of both the second axial region 24 and the second Holweck pump stage 14, 16 interact with the same Holweck sleeve 34. This second Holweck pump stage 14, 16 supports the pumping action of the second axial region 24, which may be reduced due to its shortened axial extent caused by the presence of the intermediate inlet 40.

Die pumpaktiven Strukturen 60 auf der radial inneren Seitenfläche des Holweck-Innenstators 26 bilden eine weitere Holweck-Pumpstufe 14, 18, die in Pumprichtung 98 pumpwirksam sowohl nach dem Zwischeneinlass 40 als auch nach der einen oder mehreren Pumpöffnungen 36 angeordnet ist. Wie abgebildet ist für diese pumpaktiven Strukturen 60 eine zusätzliche Holweck-Hülse 34 an der Holweck-Nabe 32 vorgesehen. Durch diese weitere Holweck-Pumpstufe 14, 18 kann sichergestellt werden, dass sämtliches zu pumpendes Gas 100 der Holweck-Anordnung gepumpt und letztendlich zum Auslass 96 der Vakuumpumpe 90 gefördert wird.The pump-active structures 60 on the radially inner side surface of the Holweck inner stator 26 form a further Holweck pump stage 14, 18, which is arranged in the pumping direction 98 both after the intermediate inlet 40 and after one or more pump openings 36. As shown, this The pump-active structures 60 have an additional Holweck sleeve 34 at the Holweck hub 32. This additional Holweck pumping stage 14, 18 ensures that all gas to be pumped 100 of the Holweck arrangement is pumped and ultimately conveyed to the outlet 96 of the vacuum pump 90.

Wie dargestellt ist hierbei besonders bevorzugt, dass bei einem Vorhandensein von mehreren Holweck-Hülsen 34 die Pumpöffnung 36 zwischen zwei dieser Holweck-Hülsen 34 in der Holweck-Nabe 32 vorgesehen ist, bevorzugt zwischen den beiden radial äußersten Holweck-Hülsen 34.As shown, it is particularly preferred that, in the presence of several Holweck sleeves 34, the pump opening 36 is provided between two of these Holweck sleeves 34 in the Holweck hub 32, preferably between the two radially outermost Holweck sleeves 34.

Weiter kann sich, wie abgebildet, der Holweck-Innenstator 26 ausgehend vom zweiten axialen Ende 54 in Richtung der Holweck-Nabe 32 bis zu seinem freien Ende 28, das in einem Bereich von 25% - 75% der axiale Länge 50 positioniert ist, erstrecken. Hierbei kann das freie Ende 28 im Bereich der axialen Höhe des Zwischeneinlasses 40 angeordnet sein, dies ist jedoch vom tatsächlichen Betriebspunkt der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 90 abhängig. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartig verkürzte axiale Länge des Holweck-Innenstators 26 für eine ausreichende Vermischung der verschiedenen Ströme an Gas 100, kommend zum einen vom Zwischeneinlass 40 und zum anderen von der einen oder mehreren Pumpöffnungen 36, günstig ist. Gleichzeitig ist die axiale Länge des Holweck-Innenstators 26 immer noch ausreichend, um als Teil der zweiten Holweck-Pumpstufe 14, 16 die oben beschriebene Unterstützung der Pumpwirkung des zweiten Axialbereichs 24 hinreichend bewirken zu können. Andere Längenverhältnisse sind - je nach Anwendungsfall und Auslegung de Pumpe - jedoch durchaus denkbar.Furthermore, as shown, the Holweck inner stator 26 can extend from the second axial end 54 towards the Holweck hub 32 to its free end 28, which is positioned in a range of 25% to 75% of the axial length 50. The free end 28 can be located in the region of the axial height of the intermediate inlet 40; however, this depends on the actual operating point of the vacuum pump 90 according to the invention. It has been found that such a shortened axial length of the Holweck inner stator 26 is advantageous for sufficient mixing of the various gas 100 flows coming from the intermediate inlet 40 and from one or more pump openings 36. At the same time, the axial length of the Holweck inner stator 26 is still sufficient to adequately provide the above-described support for the pumping action of the second axial section 24 as part of the second Holweck pump stage 14, 16. However, other length ratios are certainly conceivable, depending on the application and pump design.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
PumpstufePump stage
1212
Turbomolekular-PumpstufeTurbomolecular pump stage
1414
Holweck-PumpstufeHolweck pump stage
1616
zweite Holweck-Pumpstufesecond Holweck pump stage
1818
weitere Holweck-Pumpstufefurther Holweck pump stage
2020
Holweck-StatorHolweck stator
2222
erster Axialbereichfirst axial area
2424
zweiter Axialbereichsecond axial area
2626
Holweck-InnenstatorHolweck inner stator
2828
freies Endefree ending
3030
Holweck-RotorHolweck rotor
3232
Holweck-NabeHolweck hub
3434
Holweck-HülseHolweck-Hülse
3636
PumpöffnungPump opening
4040
ZwischeneinlassIntermediate entrance
5050
axiale Längeaxial length
5252
erstes axiales Endefirst axial end
5454
zweites axiales Endesecond axial end
6060
pumpaktive Strukturpump-active structure
6262
Holweck-GewindeHolweck thread
6464
erste Gewindeparameterfirst thread parameters
6666
zweite Gewindeparametersecond thread parameters
7070
Holweck-ZusatzpumpstufeHolweck auxiliary pump stage
7272
Holweck-ZusatzhülseHolweck additional sleeve
7474
Holweck-ZusatzstatorHolweck auxiliary stator
7676
Holweck-ZusatzgewindeHolweck additional thread
7878
Zusatz-GewindeparameterAdditional thread parameters
9090
Vakuumpumpevacuum pump
9292
SplitflowpumpeSplit flow pump
9494
Einlassinlet
9696
AuslassOutlet
9898
PumprichtungPumping direction
100100
Gasgas
102102
Rotationsachseaxis of rotation
104104
PumpenwellePump shaft
111111
TurbomolekularpumpeTurbomolecular pump
113113
EinlassflanschInlet flange
115115
PumpeneinlassPump inlet
117117
PumpenauslassPump outlet
119119
GehäuseHousing
121121
Unterteillower part
123123
ElektronikgehäuseElectronic housing
125125
Elektromotorelectric motor
127127
ZubehöranschlussAccessory connection
129129
DatenschnittstelleData interface
131131
StromversorgungsanschlussPower supply connection
133133
FluteinlassFlood inlet
135135
SperrgasanschlussSealing gas connection
137137
Motorraumengine compartment
139139
KühlmittelanschlussCoolant connection
141141
Unterseitebottom
143143
Schraubescrew
145145
LagerdeckelBearing cover
147147
BefestigungsbohrungMounting hole
148148
KühlmittelleitungCoolant line
149149
Rotorrotor
151151
Rotationsachseaxis of rotation
153153
RotorwelleRotor shaft
155155
Rotorscheiberotor disk
157157
StatorscheibeStator disk
159159
AbstandsringSpacer ring
161161
RotornabeRotor hub
163163
Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
165165
Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
167167
Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
169169
Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
171171
Holweck-SpaltHolweck split
173173
Holweck-SpaltHolweck split
175175
Holweck-SpaltHolweck split
179179
VerbindungskanalConnection channel
181181
Wälzlagerrolling bearings
183183
PermanentmagnetlagerPermanent magnet bearing
185185
SpritzmutterInjection nut
187187
Scheibedisc
189189
EinsatzMission
191191
rotorseitige Lagerhälfterotor-side bearing half
193193
statorseitige Lagerhälftestator-side bearing half
195195
RingmagnetRing magnet
197197
RingmagnetRing magnet
199199
LagerspaltBearing gap
201201
TrägerabschnittCarrier section
203203
TrägerabschnittCarrier section
205205
radiale Streberadial strut
207207
DeckelelementCover element
209209
StützringSupport ring
211211
BefestigungsringMounting ring
213213
TellerfederDisc spring
215215
Not- bzw. FanglagerEmergency or catch camp
217217
MotorstatorMotor stator
219219
Zwischenraumspace
221221
Wandungwall
223223
LabyrinthdichtungLabyrinth seal

Claims (15)

Vakuumpumpe (90), insbesondere Splitflowpumpe (92), mit - einem Einlass (94), - einem Auslass (96), - zwei oder mehr in Pumprichtung (98) zwischen dem Einlass (94) und dem Auslass (96) hintereinander geschaltete Pumpstufen (10), wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen (10) wenigstens eine Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) in Pumprichtung (98) vor der Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) einen Holweck-Stator (20) und einen im Betrieb um eine Rotationsachse (102) rotierenden Holweck-Rotor (30) umfasst, wobei zumindest ein Zwischeneinlass (40) für zu pumpendes Gas (100) vorgesehen ist, der in einem pumpaktiven Bereich der Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Holweck-Pumpstufe (14) bezogen auf die Rotationsachse (102) eine axiale Länge (50) mit einem der zumindest einen Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) zugewandten ersten axialen Ende (52) und einem dem ersten axialen Ende (52) entgegengesetzten zweiten axialen Ende (54) aufweist, wobei der Zwischeneinlass (40) in axialer Richtung zwischen dem ersten axialen Ende (52) und dem zweiten axialen Ende (54) der Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist, und wobei der Holweck-Stator (20) der Holweck-Pumpstufe (14) einen an den Zwischeneinlass (40) axial anschließenden ersten Axialbereich (22) und einen zum ersten Axialbereich (22) axial entgegengesetzt an den Zwischeneinlass (40) anschließenden zweiten Axialbereich (24) aufweist, wobei der erste Axialbereich (22) pumpaktive Strukturen (60) aufweist, die zum Pumpen in Richtung des ersten axialen Endes (52) eingerichtet und ausgebildet sind und der zweite Axialbereich (24) pumpaktive Strukturen (60) aufweist, die zum Pumpen in Richtung des zweiten axialen Endes (54) ausgebildet ist eingerichtet und ausgebildet sind. Vacuum pump (90), in particular split flow pump (92), with - one entrance (94), - an outlet (96), - two or more pump stages (10) connected in series in the pumping direction (98) between the inlet (94) and the outlet (96), wherein the at least two or more pump stages (10) comprise at least one turbomolecular pump stage (10, 12) and at least one Holweck pump stage (14), wherein the turbomolecular pump stage (10, 12) is arranged upstream of the Holweck pump stage (14) in the pumping direction (98) and the at least one Holweck pump stage (14) comprises a Holweck stator (20) and a Holweck rotor (30) rotating about a rotational axis (102) during operation, wherein at least one intermediate inlet (40) for gas (100) to be pumped is provided, which is arranged in a pump-active area of the Holweck pump stage (14), characterized by the fact that The Holweck pump stage (14) has an axial length (50) with respect to the axis of rotation (102) with a first axial end (52) facing the at least one turbomolecular pump stage (10, 12) and a second axial end (54) opposite the first axial end (52), wherein the intermediate inlet (40) is arranged axially between the first axial end (52) and the second axial end (54) of the Holweck pump stage (14), and wherein the Holweck stator (20) of the Holweck pump stage (14) has a first axial region (22) axially adjoining the intermediate inlet (40) and a second axial region (22) axially adjoining the first axial region (22). has a second axial area (24) adjoining the intermediate inlet (40) in the opposite direction, wherein the first axial region (22) has pump-active structures (60) that are configured and designed for pumping in the direction of the first axial end (52) and the second axial region (24) has pump-active structures (60) that are configured and designed for pumping in the direction of the second axial end (54). Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 1
wobei zumindest zwei Holweck-Pumpstufen (14) vorgesehen sind, die entlang der Pumprichtung (98) nacheinander sowie bezüglich der Rotationsachse (102) radial ineinander angeordnet sind, und wobei der Zwischeneinlass (40) im pumpaktiven Bereich der bezüglich der Rotationsachse (102) radial äußersten Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist.
Vacuum pump (90) according to claim 1
wherein at least two Holweck pump stages (14) are provided which are arranged one after the other along the pumping direction (98) and radially into one another with respect to the axis of rotation (102), and wherein the intermediate inlet (40) is arranged in the pumping active area of the Holweck pump stage (14) which is radially outermost with respect to the axis of rotation (102).
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Holweck-Stator (20) als pumpaktive Strukturen (60) im ersten Axialbereich (22) ein erstes Holweck-Gewinde (62) mit zumindest einem ersten Gewindeparameter (64) und im zweiten Axialbereich (24) ein zweites Holweck-Gewinde (62) mit zumindest einem zweiten Gewindeparameter (66) aufweist, wobei sich der erste Gewindeparameter (64) und der zweite Gewindeparameter (66) unterscheiden.
Vacuum pump (90) according to claim 1 or 2,
wherein the Holweck stator (20) as pump-active structures (60) has in the first axial region (22) a first Holweck thread (62) with at least one first thread parameter (64) and in the second axial region (24) a second Holweck thread (62) with at least one second thread parameter (66), wherein the first thread parameter (64) and the second thread parameter (66) differ.
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 3,
wobei das erste Holweck-Gewinde (62) und das zweite Holweck-Gewinde (62) jeweils zumindest eine, insbesondere mehrere Gewindenuten aufweist, die durch am jeweiligen Axialbereich ausgebildete Stege und durch einen durch den jeweiligen Axialbereich gebildeten Nutgrund begrenzt sind, und wobei die ersten Gewindeparameter (64) und die zweiten Gewindeparameter (66) zumindest einen der folgenden Parameter umfassen: - Absolutwert der Gewindesteigung, - Anzahl der Stege, - Breite der Gewindenuten, - Breite der Stege, - Höhe der Stege über dem Nutgrund, und - Konizitätswinkel.
Vacuum pump (90) according to claim 3,
wherein the first Holweck thread (62) and the second Holweck thread (62) each have at least one, in particular several, thread grooves which are bounded by webs formed on the respective axial region and by a groove base formed by the respective axial region, and wherein the first thread parameters (64) and the second thread parameters (66) comprise at least one of the following parameters: - Absolute value of the thread pitch, - Number of bridges, - Width of the thread grooves, - Width of the bridges, - Height of the ribs above the groove base, and - Conicity angle.
Vakuumpumpe (90), bevorzugt Vakuumpumpe (90) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, insbesondere Splitflowpumpe (92), mit - einem Einlass (94), - einem Auslass (96), - zwei oder mehr in Pumprichtung (98) zwischen dem Einlass (94) und dem Auslass (96) hintereinander geschaltete Pumpstufen (10), wobei die zumindest zwei oder mehr Pumpstufen (10) wenigstens eine Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) und wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) umfassen, wobei die Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) in Pumprichtung (98) vor der Holweck-Pumpstufe (14) angeordnet ist und die wenigstens eine Holweck-Pumpstufe (14) einen Holweck-Stator (20) und einen im Betrieb um eine Rotationsachse (102) rotierenden Holweck-Rotor (30) umfasst, wobei zumindest ein Zwischeneinlass (40) für zu pumpendes Gas (100) vorgesehen ist, der zwischen zwei der Pumpstufen (10) oder in einem pumpaktiven Bereich einer der Pumpstufen (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Holweck-Rotor (30) eine sich im Wesentlichen radial erstreckenden Holweck-Nabe (32) aufweist an der zumindest eine Holweck-Hülse (34) angeordnet ist, wobei die Holweck-Nabe (32) eine oder mehrere axial durchgängige Pumpöffnungen (36) aufweist, um eine in axialer Richtung wirksame Fluidverbindung zwischen einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Abschnitt der Vakuumpumpe (90) zu schaffen. Vacuum pump (90), preferably vacuum pump (90) according to one of the preceding claims 1 to 4, in particular split flow pump (92), with - one entrance (94), - an outlet (96), - two or more pump stages (10) connected in series in the pumping direction (98) between the inlet (94) and the outlet (96), wherein the at least two or more pump stages (10) comprise at least one turbomolecular pump stage (10, 12) and at least one Holweck pump stage (14), wherein the turbomolecular pump stage (10, 12) is arranged upstream of the Holweck pump stage (14) in the pumping direction (98) and the at least one Holweck pump stage (14) comprises a Holweck stator (20) and a Holweck rotor (30) rotating about a rotational axis (102) during operation, wherein at least one intermediate inlet (40) for gas (100) to be pumped is provided, which is arranged between two of the pump stages (10) or in a pump-active area of one of the pump stages (10), characterized by the fact that the Holweck rotor (30) has a substantially radially extending Holweck hub (32) on which at least one Holweck sleeve (34) is arranged, wherein the Holweck hub (32) has one or more axially through pump openings (36) to create an axially effective fluid connection between an upstream and a downstream section of the vacuum pump (90). Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 5,
wobei die Pumpöffnung (36) in der Holweck-Nabe (32) in radialer Richtung gesehen innerhalb der Holweck-Hülse (34) angeordnet ist, insbesondere wobei die Pumpöffnung (36) in radialer Richtung gesehen zwischen zwei Holweck-Hülsen (34) angeordnet ist.
Vacuum pump (90) according to claim 5,
wherein the pump opening (36) in the Holweck hub (32) is arranged in the radial direction within the Holweck sleeve (34), in particular wherein the pump opening (36) is arranged in the radial direction between two Holweck sleeves (34).
Vakuumpumpe (90) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei in Pumprichtung (98) der Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) vor der Holweck-Nabe (32) eine Holweck-Zusatzpumpstufe (70) mit einer Holweck-Zusatzhülse (72) und einem Holweck-Zusatzstator (74) vorgesehen ist, deren Pumprichtung (98) derjenigen der Turbomolekular-Pumpstufe (10, 12) entspricht.
Vacuum pump (90) according to one of claims 1 to 6,
wherein in the pumping direction (98) of the turbomolecular pumping stage (10, 12) upstream of the Holweck hub (32) a Holweck auxiliary pumping stage (70) with a Holweck auxiliary sleeve (72) and a Holweck auxiliary stator (74) is provided, the pumping direction (98) of which corresponds to that of the turbomolecular pumping stage (10, 12).
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 7,
wobei der Holweck-Zusatzstator (74) einstückig mit dem Holweck-Stator (20) ausgebildet ist.
Vacuum pump (90) according to claim 7,
wherein the Holweck auxiliary stator (74) is formed integrally with the Holweck stator (20).
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 7 oder 8,
wobei die Holweck-Zusatzhülse (72) an der Holweck-Nabe (32) an einer axial entgegengesetzten Seite zu der Holweck-Hülse (34) angeordnet ist.
Vacuum pump (90) according to claim 7 or 8,
wherein the Holweck auxiliary sleeve (72) is arranged on the Holweck hub (32) on an axially opposite side to the Holweck sleeve (34).
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 7 bis 9,
wobei die Holweck-Zusatzhülse (72) in radialer Richtung gesehen innerhalb der Pumpöffnung (36) an der Holweck-Nabe (32) angeordnet ist, und wobei der Holweck-Zusatzstator (74) in radialer Richtung gesehen außerhalb der Holweck-Zusatzhülse (72) angeordnet ist.
Vacuum pump (90) according to claims 7 to 9,
wherein the Holweck auxiliary sleeve (72) is arranged inside the pump opening (36) on the Holweck hub (32) when viewed in a radial direction, and wherein the Holweck auxiliary stator (74) is arranged outside the Holweck auxiliary sleeve (72) when viewed in a radial direction.
Vakuumpumpe (90) nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
wobei die Holweck-Zusatzpumpstufe (70) als pumpaktive Struktur (60) ein am Holweck-Zusatzstator (74) ausgebildetes Holweck-Zusatzgewinde (76) mit Zusatz-Gewindeparametern (78) aufweist, wobei das Holweck-Zusatzgewinde (76) zumindest eine, insbesondere mehrere Gewindenuten umfasst, die durch am Holweck-Zusatzstator (74) ausgebildete Stege und durch einen durch den Holweck-Zusatzstator (74) gebildeten Nutgrund begrenzt sind, und wobei die Zusatz-Gewindeparameter (78) zumindest einen der folgenden Parameter umfasst - Absolutwert der Gewindesteigung, - Anzahl der Stege, - Breite der Gewindenuten, - Breite der Stege, - Höhe der Stege über dem Nutgrund, und - Konizitätswinkel.
Vacuum pump (90) according to one of claims 7 to 10,
wherein the Holweck auxiliary pump stage (70) as pump-active structure (60) comprises a Holweck auxiliary thread (76) formed on the Holweck auxiliary stator (74) with auxiliary thread parameters (78), wherein the Holweck auxiliary thread (76) comprises at least one, in particular several, thread grooves which are bounded by webs formed on the Holweck auxiliary stator (74) and by a groove base formed by the Holweck auxiliary stator (74), and wherein the auxiliary thread parameters (78) comprise at least one of the following parameters - Absolute value of the thread pitch, - Number of bridges, - Width of the thread grooves, - Width of the bridges, - Height of the ribs above the groove base, and - Conicity angle.
Vakuumpumpe (90) nach Anspruch 11,
wobei die ersten Gewindeparameter (64) und die Zusatz-Gewindeparameter (78) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass ein Fluss von durch den ersten Axialbereich (22) geförderten zu pumpenden Gas (100) durch die Holweck-Zusatzpumpstufe (70) entgegen der Pumprichtung (98) verhindert wird.
Vacuum pump (90) according to claim 11,
wherein the first thread parameters (64) and the additional thread parameters (78) are designed to be coordinated in such a way that a flow of gas (100) conveyed through the first axial area (22) to be pumped is prevented by the Holweck additional pumping stage (70) against the pumping direction (98).
Vakuumpumpe (90) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei eine zweite Holweck-Pumpstufe (14, 16) vorgesehen ist, wobei sich die zweite Holweck-Pumpstufe (14, 16) in Pumprichtung (98) pumpwirksam ausschließlich an den zweiten Axialbereich (24) der ersten Holweck-Pumpstufe (14) anschließt.
Vacuum pump (90) according to one of claims 1 to 12,
wherein a second Holweck pump stage (14, 16) is provided, wherein the second Holweck pump stage (14, 16) is effectively connected in the pumping direction (98) exclusively to the second axial section (24) of the first Holweck pump stage (14).
Vakuumpumpe (90) nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 13,
wobei eine weitere Holweck-Pumpstufe (14, 18) vorgesehen ist, wobei sich die weitere Holweck-Pumpstufe (14, 18) in Pumprichtung (98) pumpwirksam sowohl nach dem Zwischeneinlass (40) als auch nach der einen oder mehreren Pumpöffnungen (36) angeordnet ist.
Vacuum pump (90) according to any one of the preceding claims 5 to 13,
wherein a further Holweck pump stage (14, 18) is provided, wherein the further Holweck pump stage (14, 18) is arranged in the pumping direction (98) in a pumping-effective manner both after the intermediate inlet (40) and after one or more pump openings (36).
Vakuumpumpe (90) nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 oder 14, wobei ein mit Bezug auf die Rotationsachse (102) radial innerhalb des Holweck-Stators (20) angeordneter Holweck-Innenstator (26) vorgesehen ist, wobei der Holweck-Innenstator (26) konzentrisch zum Holweck-Stator (20) angeordnet ist und pumpaktive Strukturen (60) für die zweiten Holweck-Pumpstufe (14, 16) und/oder die weitere Holweck-Pumpstufe (14, 18) aufweist.Vacuum pump (90) according to one of the preceding claims 13 or 14, wherein a Holweck inner stator (26) is provided arranged radially within the Holweck stator (20) with respect to the axis of rotation (102), wherein the Holweck inner stator (26) is arranged concentrically to the Holweck stator (20) and has pump-active structures (60) for the second Holweck pump stage (14, 16) and/or the further Holweck pump stage (14, 18).
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