JP2014214745A - ホルベックポンプ段用のステータ要素、ホルベックポンプ段を有する真空ポンプ、及び、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素、又は基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品に関する。さらに、ホルベックポンプ段を有する真空ポンプ並びにホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法及びホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品を製造するための方法に関する。
【解決手段】ステータ要素又は前記組立品が、互いに分離された複数のステータ部品１２，１２′，１２″を有し、これらのステータ部品１２，１２′，１２″が、前記ステータ要素に組み立てられている、又は前記ステータ要素に組み立て可能であることによって解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホルベックポンプ段用のステータ要素、ホルベックポンプ段を有する真空ポンプ、及び、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法に関する。

真空ポンプは、例えば、半導体技術のような、様々な技術分野において、それぞれのテクニカルプロセスに対して必要な真空を、真空にすべき容積内で発生させるために使用される。真空ポンプで使用される重要なポンプ機構は、ホルベックポンプ機構である。このホルベックポンプ機構は、分子流領域内で特に効果的であり、分子ポンプ機構と呼ばれる。複数のホルベックポンプ段が、例えば、ターボ分子ポンプ内で使用される。当該ターボ分子ポンプは、１つ又は複数のターボ分子ポンプ段の他に、当該ターボ分子ポンプ段の後方に接続された１つ又は複数のホルベックポンプ段を有する。当該ホルベックポンプ段は、互いに直列又は並列に配置されて真空排気できる。

一般に、１つのホルベックポンプ段が、基本的に筒状の１つのステータ要素と同様に基本的に筒状のロータ要素とを有する。この場合、ステータ要素の筒状面とロータ要素の筒状面とが、当該ポンプ段のポンプ能動面を形成し、且つ狭いギャップを形成しつつ互いに対向している。このギャップは、ホルベックギャップと呼ばれる。通常は、長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数のウェブと、これらのウェブ間に配置された、同様に長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数の溝とが、ステータ要素の筒状面内に形成されている。ロータ要素の対向している筒状面が、例えば、滑らかに形成されてもよい。このホルベックポンプ段の真空排気作用は、送り出すべき気体分子が、ロータ要素の回転運動によって当該複数の溝内で押し出されるために、軸方向に送り出されることに基づく。この場合、これらの溝の間に形成されたウェブが、これらの溝を密閉し、真空排気方向とは反対方向の、気体分子の流出又は逆流を阻止又は低減する。

特に、ホルベックギャップの可能な限り狭い間隙が、高いポンプ効率のために必要であるので、ステータ要素は、高い精度で且つ狭い製造ばらつきの範囲内で製造される必要がある。さらに、ホルベックポンプ段のステータ要素は、送り出される気体に直接に接触し、且つ高い熱負荷及び機械負荷に曝されるので、このステータ要素の材料は、真空度の低下が排除されていて、十分な真空度が保証されていて、ステータ要素が熱負荷及び機械負荷に耐えるように選択される必要がある。この要求を満たすため、一般に、ホルベックポンプ段用のステータ要素は、固体円柱からフライス加工される、又は真空に適した金属から成る中空シリンダからフライス加工される。当該フライス加工は、非常に長い時間と多大な経費を要する。

独国特許出願公開第１９６３２３７５号明細書 独国特許出願公開第１０２０１１１１９５０６号明細書

本発明の課題は、短期間で且つ少ない経費で製造され得る、真空技術の要求に十分なホルベックポンプ段用のステータ要素を提供すること、及び短期間で且つ少ない経費で実施され得る、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法を提供することにある。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有するステータ要素又はステータ要素用の組立品によって解決される。

基本的に筒状の基本形を成す、ホルベックポンプ段用の１つのステータ要素、又は、基本的に筒状の基本形を成す、ホルベックポンプ段用のステータ要素のための１つの組立品が、互いに分離された複数のステータ部品を有する。これらのステータ部品は、このステータ要素に組み立てられている、又はこのステータ要素に組み立て可能である。

したがって、当該ステータ要素又は基本体は、１つの部品から形成されているのではなくて、このステータ要素に組み立てられ得る、複数の別々のステータ部品から構成される。

本発明の範囲内では、個々のステータ部品の製造が、１つの部品から成るステータ要素の製造よりも著しく簡単に可能であることが認識されている。何故なら、例えば、筒状の形に起因したアンダーカット、近づきにくさ及び不利な切削角度のような、１つの部品から成る製造に付随して発生する困難性が回避され、この代わりに、複数のステータ部品が、問題のない形で製造されるからである。例えば、当該複数のステータ部品の脱型が、場合によっては存在し得るアンダーカットによって著しく困難になることなしに又は妨害されることなしに、これらのステータ部品は、以下で説明するように、鋳造によって簡単に且つ安価に製造され得る。

本発明の好適な実施の形態は、従属請求項、詳細な説明及び図面に記載されている。

１つの好適な実施の形態によれば、ステータ要素の、外側の筒状面及び／又は内側の筒状面がそれぞれ、長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数のウェブと、これらのウェブ間に配置され且つ長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数の溝とを有するポンプ能動面を形成する。この場合、複数のステータ部品がそれぞれ、１つのポンプ能動面又は複数のポンプ能動面の領域を形成する。したがって、当該ウェブ及び溝は、ホルベックねじ山を形成する。この場合、ねじ溝状とは、ねじ溝の一部だけを形成する形を意味する。原理的には、当該ステータ要素は、上記の複数の筒状面のうちの１つの筒状面又は２つの筒状面に当該ポンプ能動面を有する。各ポンプ能動面は、当該ステータ要素に対向して回転する、同様に基本的に筒状のロータ要素のポンプ能動面と一緒にホルベックポンプ段を形成する。

本発明の利点は、複数の溝及び複数のウェブを有するポンプ能動面が、ステータ要素の内側の筒状面に少なくとも形成されているときに、非常に大きな効力を発揮する。何故なら、この場合には、対応するステータ要素を１つの部品から製造すると、非常に経費がかかるからである。

個々のステータ部品が、１つのステータ要素に組み立て可能であり、したがって基本的に断片状に形成され得る。したがって、少なくとも１つのステータ部品又は各ステータ部品は、当該ステータ要素の筒状の基本形の一部分を形成できる。特に、少なくとも１つのステータ部品又は各ステータ部品は、そのステータ要素の外側の筒状面の一部分を形成する外面と、そのステータ要素の内側の筒状面の一部分を形成する内面とを有する。

各ステータ部品は、そのステータ要素の外側の筒状面又は内側の筒状面の一部を形成する外面及び／又は内面に、上記のねじ溝状の複数のウェブとこれらのウェブ間に延在するねじ溝状の複数の溝とのうちの１つ若しくは複数のウェブ及び溝を有してもよい、又はこれらのウェブ及び溝のうちの少なくとも一部分を有してもよい。

１つの実施の形態によれば、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が、そのステータ要素の長手軸に対して規定されたそのステータ要素の円周角の１つの部分領域だけを網羅する。したがって、そのステータ要素は、これらのステータ部品によって、円周方向に連続する複数の角度部分つまり複数のセグメントに分割され得る。このため、個々のステータ部品が、閉じられている幾何学的形状になることが回避される。このため、当該ステータ部品の製造が簡略化される。例えば、鋳造による製造時に、当該ステータ部品を簡単に脱型可能にすることが保証される。以上により、これらのステータ部品から組み立てられたステータ要素は、特に３６０°の円周角を有する。すなわち、このステータ要素は、その長手軸を中心にしてリング状に閉じられて形成され、且つその長手軸に対して規定された全ての角度領域を網羅できる。少なくとも１つのステータ部品又は各ステータ部品が、そのステータ要素の長手軸方向に及ぶそのステータ要素の長手延在部分にわたって形成され得る。

好ましくは、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が、そのステータ要素の長手軸に対して規定されたそのステータ要素の円周角の、最大で１８０°、特に１８０°未満の範囲を網羅する。このため、製造がより容易になり、特にステータ部品の製造時の当該ステータ部品の脱型がより容易になり得る。何故なら、１８０°未満の角度では、脱型を妨害又は著しく困難にした、成形されたステータ部品のアンダーカットが形成されないからである。

特に、ステータ要素は、互いに隣接した２つのステータ部品によって、そのステータ要素の長手軸に対して平行に及び／又はそのステータ要素の長手軸に対して傾斜して分割されている。したがって、当該２つの隣接したステータ部品は、互いに対向していて且つ一緒に整合している分離面を有する。これらの分離面は、そのステータ要素の長手軸方向にそのステータ要素にわたって延在する、つまり少なくとも特定の領域でそのステータ要素の長手軸に対して平行に及び／又は傾斜して延在する。このため、そのステータ要素を比較的少数のステータ部品から組み立てることが可能になる。これらのステータ部品はそれぞれ、そのステータ要素の円周角の一部の領域だけを網羅する。

別の実施の形態は、ステータ要素の１つのポンプ能動面が、互いに隣接した２つのステータ部品によってそのステータ要素の長手軸に対して平行に及び／又はそのステータ要素の長手軸に対して傾斜して分割されていることを提唱する。したがって、当該隣接した２つのステータ部品は、互いに対向していて且つ一緒に整合している分離面を有する。これらの分離面は、そのステータ要素の長手軸方向にそのステータ要素の当該ポンプ能動面にわたって延在し、このポンプ能動面の１つの分離線を規定する。この分離線は、その少なくとも特定の領域でそのステータ要素の長手軸に対して平行に及び／又は傾斜して延在する。

好ましくは、ステータ要素の１つのポンプ能動面の少なくとも一部分が、互いに隣接した２つのステータ部品によって、このポンプ能動面の、１つの溝に沿って又は１つのウェブに沿って、特にその溝又はそのウェブに対して少なくともほぼ平行に分割されている。すなわち、このポンプ能動面の、隣接したこれらのステータ部品によって規定された１つの分離線が、１つのウェブに沿って又は１つの溝に沿って、特にそのウェブ又はその溝に対して基本的に平行に延在する。このため、個々のステータ部品の製造が簡略化される。何故なら、各ステータ部品で形成すべきウェブ及び溝又はウェブ部分及び溝部分の数が、最小限にされるからである。例えば、その溝の少なくとも１つの長手部分の溝底の全体が、当該１つのステータ部品によって形成され得、その溝のその長手部分に隣接する１つのウェブ部分の全体が、当該１つのステータ部品に隣接したステータ部品によって形成され得る。その結果、当該ステータ要素は、その溝の底部の縁に沿って分割されている。この構成では、複数のステータ部品の目標位置に対するこれらのステータ部品の相対位置の偏差が小さいので、それらの溝とそれらのウェブ部分との位置ずれが、ポンプ作用に影響しない。

好適な１つの実施の形態によれば、１つのステータ部品に等しい複数のステータ部品が、そのステータ要素に組み立て可能であるように、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が形成されている。このため、ステータ要素の製造が、さらに簡略化される。何故なら、異なる複数のステータ要素が製造される必要はなくて、ステータ要素は、等しい複数のステータ部品から組み立てられ得るからである。したがって、ステータ要素品は、特に基本的に等しい少なくとも２つのステータ部品を有し、特に基本的に完全に等しいステータ部品から構成できる。

その利点が、下記の製造方法に関する説明からも明らかである１つの実施の形態によれば、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が、鋳造によって製造されている、又は製造可能である。鋳造は、非常に簡単で且つ安価な方法を提供する。真空技術の要求を満たすステータ要素又はステータ部品が、当該方法によって製造され得る。

別の実施の形態によれば、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品は、少なくともその一部、特にその全部が合成樹脂から製造されている、又は製造可能である。別の実施の形態は、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が、ブロー成形又は３次元印刷によって製造されている、又は製造可能であることを提唱する。

特に、例えばステータ部品が鋳造によって製造されるときに、当該ステータ部品が、このステータ部品の脱型を妨害した又は著しく困難にしたアンダーカットを有しないように、このステータ部品のウェブの形が適合されている。

少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品は、基本的に少なくともその一部、特にその全部が、真空技術のそれぞれの要求を満たす金属、特に鋳造可能な金属から成る。

原理的には、ステータ要素は、任意の数のステータ部品に分割され得る。例えば、２つのステータ部品が設けられ得る。これらのステータ部品はそれぞれ、基本的に半円状に形成され得、１つのステータ要素に組み立て可能である。しかし、組み立てられて１つのステータ要素を形成する、３つ、４つ、５つ、６つ又はより多くのステータ部品が製造されてもよい。

上記の複数のステータ部品が、１つのステータ要素に組み立て可能であるとは、本明細書の範囲内では、複数のステータ部品が、上記形を有する１つのステータ要素を形成するように、これらのステータ部品が互いに位置決め可能であることを意味する。したがって、これらのステータ部品が、組み立てられた状態でこれらのステータ部品の望ましい相対位置で保持されるように、これらのステータ部品は形成され得る。さらに、これらのステータ部品は、組み立てられたステータ要素のときに互いに密接し且つ互いに支え合う、互いに相補的な表面を有してもよい。したがって、当該組み立てられたステータ要素は、自己支持形の機械構造を形成し得る。これらのステータ部品が、そのステータ要素を真空ポンプ内で使用されるときに、これらのステータ部品が、これらのステータ部品の望ましい相対位置で互いに固定されていて、したがってこの真空ポンプと一緒に自己支持形の構造を形成するように、これらのステータ部品は形成されてもよい。

これらのステータ部品は、原理的には互いに結合しない個別部品として存在してもよく、又は１つのステータ要素を形成するために固着するように、特に材料一体的に互いに結合されてもよく、特に互いに接着されてもよい。「互いに分離された」ステータ部品とは、固着結合しているステータ部品の場合には、個別部品として製造されている又は製造可能であり、後で互いに結合されたステータ部品を意味する。

基本的に筒状の基本形とは、特に基本的に回転対称な内輪郭及び／又は外輪郭を有する任意の筒形を意味する。したがって、当該基本形は、真っ直ぐな筒形によって形成されてもよいし、又は円錐台状の筒形に形成されてもよい、すなわちその長手方向に先細りする若しくは拡張する筒状の形によって形成されてもよい。

さらに、本発明は、基本的に筒状の基本形を有するホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法に関する、又は基本的に筒状の基本形を有するホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品を製造するための方法に関する。当該方法は、複数のステータ部品が互いに別々に製造されることから成る。この場合、当該複数のステータ部品が、ステータ要素に組み立て可能である、又はステータ要素用の基本体に組み立て可能である。当該方法は、特に、上記に記載の本発明のステータ要素又は組立品を製造するために使用される。当該ステータ要素及び組立品及びその製造に関して説明されている上記の好適な実施の形態及び利点は、当該方法に対応する好適な実施の形態及び利点を示す。

当該方法の好適なその他の構成は、少なくとも１つのステータ部品を製造するため、特に各ステータ部品をそれぞれ製造するため、最初に、ステータ部品用の基本体が製造されることを提唱する。この場合、ステータ部品を形成するため、基本体が引き続き後処理される。したがって、ステータ部品を形成するため、当該基本体は、塑性加工によって製造され得る、及び／又は、当該基本体は、変形加工によって後処理され得る。こうして、十分な幾何学的精度を有するステータ部品が、少ない経費で且つ確実に製造され得る。したがって、以下で記すように、特に、鋳造、ブロー成形及び３次元印刷（３Ｄ印刷）が、塑性加工として使用される。原理的には、少なくとも１つのステータ部品が、後処理なしでも、塑性加工だけによって製造され得る。

ステータ部品は、個別部品として提供され得る、又はステータ要素を形成するために互いに固着され得る、特に材料一体的に結合され得る、特に互いに接着され得る。

ステータ要素又はステータ部品用の基本体とは、ステータ要素又はステータ部品にさらに処理され得る固体を意味する。当該ステータ要素用の基本体は、特に、基本的に筒状に形成されている。以下で、ステータ要素の製造若しくはステータ要素自体に言及するとき、又はステータ部品の製造若しくはステータ部品自体に言及するときは、当該言及は、適用可能で且つ特に指定しない限りは、ステータ要素若しくはステータ部品用の基本体の製造又は基本体自体に対して同様に当て嵌まる。

まず、ステータ部品用の基本体が、塑性加工で製造される場合、この基本体は、特に、ステータ要素用の基本的に筒状の基本体の外側の筒状面の一部分を形成する外面と、ステータ要素用の基本的に筒状の基本体の内側の筒状面の一部分を形成する内面とを有する。したがって、当該ステータ部品用の基本体の外面及び／又は内面は、仮の複数のウェブ又は複数のウェブ部分及びこれらのウェブ間又はこれらのウェブ部分間に配置された複数の溝又は複数の溝部分を既に有し得る。当該ウェブ又はウェブ部分及び溝又は溝部分は、後処理によって最終的な複数のウェブ又は複数のウェブ部分及びこれらのウェブ間又はこれらのウェブ部分間に配置された複数の溝又は複数の溝部分に変形される。当該後処理は、例えば、ステータ部品の基本体の仮のウェブ又はウェブ部分の形の適合から成り得る。また、当該後処理は、ステータ要素の外側の筒状面又は内側の筒状面の、それぞれのステータ部品によって予め設定されている外形及び／又は内径を、所定の値にさらに正確に合わせるためと、これによって、高いポンプ効率のために必要なホルベックポンプ段の狭い間隙を可能にするためとに実施され得る。このため、例えば、存在する仮のウェブ又はウェブ部分が、希望したそれぞれの外径又は内径を得るために材料を除去する、特に切削加工によって後処理され得る。この後処理は、例えば、ステータ部品用の基本体のねじ切り加工から成り得る。

特に、ステータ部品のウェブの形は、このステータ部品がアンダーカットを有しないように適合されている。例えば、ステータ部品又は基本体が、鋳造によって製造されるときに、当該アンダーカットは、ステータ部品又はステータ部品用の基本体の脱型を妨害又は著しく困難にしていた。このとき、当該完成したステータ要素は、必要に応じて、公知のウェブの形と異なるウェブの形を有してもよく、又は上述したように後で変更されてもよい。

１つの好適な実施の形態によれば、少なくとも１つのステータ部品の製造、特に各ステータ部品の製造が、ステータ部品又はステータ部品用の基本体が、鋳造によって製造されることから成る。この鋳造は、本明細書の対象である可能な塑性加工である。この鋳造は、時間効率及びコスト効率の良いステータ部品の大量生産を可能にする。このため、ステータ要素を製造するために必要な時間及び経費が著しく減少される。したがって、ステータ要素を複数のステータ部品に分割することによって、鋳造後のステータ部品の簡単な脱型が可能になる。何故なら、ステータ要素の筒状の原形から付随して生じる脱型の困難性が回避されるからである。上述したように、少なくとも１つのステータ部品又は各ステータ部品が、製造されたステータ部品の問題のない脱型を可能にするために基本的にアンダーカットなしの幾何学的形状を有し得る。

別の実施の形態は、少なくとも１つのステータ部品、特に各ステータ部品が、その少なくとも一部、特にその全体を合成樹脂から製造されることを提唱する。本発明の範囲内では、合成樹脂は、ステータ要素に適した材料であることが認識されている。当該材料は、真空技術の要求を満たし、同時に安価に入手可能であり、従来の材料よりも簡単に加工可能である。したがって、ステータ部品の製造が、ステータ要素を複数のステータ部品に分割することによってさらに容易になる。

１つの実施の形態によれば、少なくとも１つのステータ部品の製造、特に各ステータ部品の製造は、ステータ部品又はステータ部品用の基本体が、ブロー成形又は３次元印刷によって製造されることから成る。すなわち、ブロー成形又は３次元印刷は、本明細書の対象である可能な塑性加工である。この方法は、特に、好ましくは少なくとも一部、特に全体が合成樹脂から成るステータ部品を希望した形で製造するために適している。本発明の範囲内では、ブロー成形及び３次元印刷が、現状の真空技術の要求を満たす十分な幾何学的精度を有するステータ部品を提供するために適していることが認識されている。

さらに、本発明は、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法に関する、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品を有する組立品を製造するための方法に関する。この場合、当該方法は、このステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品又はこのステータ要素若しくはこのステータ部品用の基本体が、鋳造によって製造されることから成る。本発明の範囲内では、減少された時間及び経費で実施可能であるこの方法によって、ホルベックポンプ段で使用するために必要な真空技術特性を有するステータ要素又はステータ部品又は基本体が製造され得ることが認識されている。

ステータ要素の、外側の筒状面及び／又は内側の筒状面がそれぞれ、特に、ホルベックねじ山を有する、すなわち軸方向にねじ溝状に延在する複数のウェブとこれらのウェブ間に配置され且つ軸方向にねじ溝状に延在する複数の溝とを有するポンプ能動面を形成する。当該方法は、最初に、ステータ要素用の基本体又はステータ要素用のステータ部品のための基本体が、鋳造によって製造され、当該基本体が、特に変形加工によって、引き続きステータ要素又はステータ部品を形成するために後処理されることから成り得る。鋳造によって製造されたステータ要素用の基本体が、特に、基本的に筒状の原形を成す。また、当該基本体は、その内面及び／又はその外面に１つ又は複数のウェブ及び／又は溝を既に有してもよい。次いで、ウェブの形が適合され得る、及び／又は、当該基本体によって予め設定されているステータ要素の外径及び／又は内径が適合され得る。

さらに、本発明は、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法に関する、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品から成る組立品を製造するための方法に関する。この場合、当該方法は、このステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品又はステータ要素若しくはステータ部品用の基本体が、その少なくとも一部又はその全部を合成樹脂から製造されることから成る。本発明の範囲内では、ホルベックポンプ段で使用するため必要な真空技術特性を有するステータ要素が、安価に且つ簡単に提供可能である合成樹脂から製造され得ることが認識されている。したがって、当該ステータ要素の外側の筒状面及び／又は内側の筒状面がそれぞれ、特に、ホルベックねじ山を有する、すなわち軸方向にねじ溝状に延在する複数のウェブとこれらのウェブ間に配置され且つ軸方向にねじ溝状に延在する複数の溝とを有するポンプ能動面を形成する。

さらに、本発明は、ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法に関する、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品から成る組立品を製造するための方法に関する。この場合、当該方法は、このステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品又はステータ要素若しくはステータ部品用の基本体が、ブロー成形又は３次元印刷によって製造されることから成る。本発明の範囲内では、ホルベックポンプ段で使用するため必要な真空技術特性を有するステータ要素又はステータ部品が、少ない経費で実施され得るブロー成形又は３次元印刷によって製造され得ることが認識されている。したがって、当該ステータ要素又はステータ部品は、特に、その少なくとも一部又はその全部が合成樹脂から成る。当該ステータ要素の外側の筒状面及び／又は内側の筒状面がそれぞれ、特に、ホルベックねじ山を有する、すなわち軸方向にねじ溝状に延在する複数のウェブとこれらのウェブ間に配置され且つ軸方向にねじ溝状に延在する複数の溝とを有するポンプ能動面を形成する。

さらに、本発明は、ホルベックポンプ段用のステータ要素、及び／又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品に関する。この場合、当該ステータ要素又は当該構成部品は、上記説明による方法によって製造されている又は製造可能である。当該ステータ要素は、ホルベックポンプ段内で使用するために存在する真空技術の要件を満たし、同時に短期間で且つ少ない経費で製造可能である。製造方法に関連して説明されている上記のステータ要素の好適な実施の形態及び利点は、本発明のステータ要素又は組立品に対応する好適な実施の形態及び利点を示す。

さらに、本発明は、本明細書に記載の少なくとも１つのステータ要素を有する、少なくとも１つのホルベックポンプを備える真空ポンプに関する。当該ステータ要素及び真空ポンプ内でのこのステータ要素の使用に関して記載している上記の好適な構成は、対応する用途では、当該真空ポンプの利点及び好適な実施の形態を示す。当該ステータ要素は、少なくとも１つのロータ要素と一緒に真空ポンプの少なくとも１つのホルベックポンプ段を形成する。したがって、ステータ要素のポンプ能動面が、ロータ要素のポンプ能動面に対向でき、且つこの能動面によって半径方向のホルベックギャップを画定できる。当該真空ポンプは、特に、１つ又は複数のターボ分子ポンプ段を有するターボ分子ポンプとして形成され得る。当該ターボ分子ポンプ段は、特に１つ又は複数のホルベックポンプ段の上流に配置され得、且つ流体技術で当該ホルベックポンプ段に直列に連結され得る。したがって、当該ホルベックポンプ段は、原理的には互いに並列に又は直列に真空排気できる。真空ポンプを製造するための期間及び経費が、本発明のステータ要素を使用することによって著しく低減される。

以下に、本発明を、添付図面を参照しつつ好適な実施の形態に基づいて例示的に説明する。

本発明の実施の形態によるステータ要素の透視図である。 本発明の別の実施の形態によるステータ部の透視図である。

図１は、本発明の実施の形態によるステータ要素を組み立てられた状態で示す。このステータ要素は、基本的に筒状の基本形を成し、且つ３つの独立したステータ部品１２，１２′，１２″を有する。これらのステータ部品１２，１２′，１２″は、ステータ要素を、３つの角度セグメントに分割する。当該個々のステータ部分１２，１２′，１２″間の分離面が、図１に符号１８，２０，２２によって示されていて、且つ当該ステータ要素の長手軸２４に対して基本的に平行に延在する。その結果、各ステータ部品１２，１２′，１２″は、その側面から見て基本的に長方形の輪郭を成す筒状セグメントを形成する。

各ステータ部分１２，１２′，１２″は、その外面とその内面とのそれぞれに、複数のウェブ部分１４，１４′，４″を有する。これらのウェブ部分１４，１４′，４″は、長手軸２４の方向にねじ溝状に延在する共通の複数のウェブを形成する。これらのウェブは、ステータ要素の、内側の筒状面と外側の筒状面とに配置されていて、且つ、長手軸２４の方向に延在する複数の溝１６がそれぞれ、これらのウェブ間に形成されている。したがって、これらのウェブ及びこれらの溝１６は、当該ステータ要素の、内側の筒状面と外側の筒状面とにそれぞれ、ホルベックねじ山を形成する。このステータ要素は、それぞれの筒状面に対向して回転する、ホルベックシリンダとして形成されたロータ要素と一緒にホルベックポンプ段を形成するために適している。この場合、このロータ要素は、特に、滑らかなポンプ能動面を有してもよい。当該ステータ要素の製造が、このステータ要素のセグメント化によって著しく簡略化される。何故なら、個々のステータ部品１２，１２′，１２″が、例えば、鋳造によって、ほとんどアンダーカットなしに製造され得るので、簡単に脱型（離型）され得るからである。

図２は、本発明の別の実施の形態によるステータ要素を示す。このステータ要素は、図１に示されたステータ要素に基本的に一致し、ステータ要素を複数のステータ部品１２，１２′，１２″に分割された幾何学的形状だけが異なる。このステータ要素は、当該３つのステータ部品１２，１２′，１２″によって長手軸２４に対して横方向に分割される。その結果、各ステータ部品１２，１２′，１２″は、その側面から見て基本的に菱形の輪郭を成す筒状セグメントを形成する。分離面１８，２０，２２がそれぞれ、ステータ要素の外側の筒状面に配置された溝１６の底部の縁に沿って延在する。その結果、当該それぞれの溝底部及び隣接したそれぞれのウェブ１４，１４′，１４″が、外側の筒状面で分離面１８，２０，２２によって遮断されない。

１２，１２′，１２″ ステータ部分
１４，１４′，１４″ ウェブ部分、ウェブ
１６ 溝
１８，２０，２２ 分離面
２４ 長手軸

Claims (17)

1. 基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素、又は基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品において、
   前記ステータ要素又は前記組立品は、互いに分離された複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）を有し、これらのステータ部品（１２，１２′，１２″）は、前記ステータ要素に組み立てられている、又は前記ステータ要素に組み立て可能である当該装置。
2. 前記ステータ要素の、外側の筒状面及び／又は内側の筒状面がそれぞれ、長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数のウェブ（１４、１４′，１４″）と、これらのウェブ（１４、１４′，１４″）間に配置され且つ長手軸の方向にねじ溝状に延在する複数の溝（１６）とを有するポンプ能動面を形成し、複数の前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）がそれぞれ、１つの前記ポンプ能動面又は複数の前記ポンプ能動面の領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）、特に各ステータ部品（１２，１２′，１２″）が、前記ステータ要素の長手軸（２４）に対して規定されたこのステータ要素の円周角の１つの部分領域だけを網羅することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）、特に各ステータ部品（１２，１２′，１２″）が、前記ステータ要素の前記長手軸（２４）に対して規定されたこのステータ要素の円周角の、最大で１８０°、特に１８０°未満の範囲を網羅することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ステータ要素は、互いに隣接した２つのステータ部品（１２，１２′，１２″）によって、前記ステータ要素の前記長手軸（２４）に対して平行に及び／又は前記ステータ要素の前記長手軸（２４）に対して傾斜して分割されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記ステータ要素の１つのポンプ能動面の少なくとも一部分が、互いに隣接した２つのステータ部品（１２，１２′，１２″）によって、このポンプ能動面の、１つの溝（１６）に沿って又は１つのウェブ（１４，１４′，１４″）に沿って、特に前記溝（１６）又は前記ウェブ（１４，１４′，１４″）に対して少なくともほぼ平行に分割されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. １つの前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）に等しい複数の前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）が、そのステータ要素に組み立て可能であるように、少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）、特に各ステータ部品（１２，１２′，１２″）が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法、又は基本的に筒状の原形を成すホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品を製造するための方法であって、特に請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記ステータ要素又は前記組立品が形成されている当該方法において、
   当該方法は、複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）が互いに別々に製造されることから成り、前記複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）は、前記ステータ要素に組み立て可能である、又は前記ステータ要素用の基本体に組み立て可能である当該方法。
9. 少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）を製造するため、特に各ステータ部品（１２，１２′，１２″）をそれぞれ製造するため、前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、最初に、特に塑性加工によって製造され、引き続き、前記基本体は、前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）を形成するために、特に変形加工によって後処理されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 当該少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）の製造、特に当該各ステータ部品（１２，１２′，１２″）の製造は、前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）又は前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、鋳造によって製造されることから成ることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
11. 少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）、特に各ステータ部品（１２，１２′，１２″）が、その少なくとも一部、特にその全体を合成樹脂から製造されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 当該少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）の製造、特に当該各ステータ部品（１２，１２′，１２″）の製造は、前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）又は前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、ブロー成形又は３次元印刷によって製造されることから成ることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）を有する組立品を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記ステータ要素又は前記組立品が形成される当該方法において、
    前記方法は、前記ステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）又は前記ステータ要素若しくは前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、鋳造によって製造されることから成る当該方法。
14. ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）を有する組立品を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記ステータ要素又は前記組立品が形成される当該方法において、
    前記方法は、前記ステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）又は前記ステータ要素若しくは前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、その少なくとも一部、特にその全体を合成樹脂から製造される当該方法。
15. ホルベックポンプ段用のステータ要素を製造するための方法、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための複数のステータ部品（１２，１２′，１２″）を有する組立品を製造するための方法であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記ステータ要素又は前記組立品が形成される当該方法において、
    前記方法は、前記ステータ要素又は少なくとも１つのステータ部品（１２，１２′，１２″）又は前記ステータ要素若しくは前記ステータ部品（１２，１２′，１２″）用の基本体が、ブロー成形又は３次元印刷によって製造される当該方法。
16. ホルベックポンプ段用のステータ要素、又はホルベックポンプ段用のステータ要素のための組立品において、
    前記ステータ要素又は前記組立品は、請求項８〜１５のいずれか１項に記載の方法によって製造されている、又は製造可能である当該ステータ要素又は組立品。
17. 少なくとも１つのホルベックポンプ段を有する真空ポンプ、特にターボ分子ポンプにおいて、
    前記真空ポンプは、請求項１〜７のいずれか１項又は請求項１６に記載の少なくとも１つのステータ要素を有する当該真空ポンプ。

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