DE60319585T2 - Vakuumpumpe - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpenanordnung, bestehend aus einem Molekularpumpenmechanismus und einem Regenerativpumpenmechanismus.
  • Eine bekannte Vakuumpumpennordnung zum Evakuieren einer Kammer umfasst eine Molekularpumpe, die beinhalten kann: Molekularpumpmittel, oder Turbomolekularmittel, oder sowohl Molekularpumpmittel als auch Turbomolekularpumpmittel. Wenn beide Pumpmittel vorhanden sind, sind die Turbomolekularpumpmittel mit den Molekularpumpmitteln in Reihe verbunden. Die Pumpenanordnung ist in der Lage, die Kammer auf sehr niedrige Drücke im Bereich von 1 × 10–6 mbar zu evakuieren. Das durch die Molekularpumpe erreichte Verdichtungsverhältnis ist nicht ausreichend, um solche niedrigen Drücke zu erreichen, während gleichzeitig in die Atmosphäre ausgestoßen wird, und deshalb ist eine Vorpumpe vorgesehen, um den Druck am Auslaß der Molekularpumpe abzusenken und daher das Erreichen sehr niedriger Drücke an ihrem Einlaß zu ermöglichen.
  • Beispielsweise beschreiben die DE 199 13 593 und die US 6 446 651 beide eine Pumpenanordnung mit einer Hochvakuumpumpe, die von einer Vorpumpe gestützt wird. In der DE 199 13 593 ist die Hochvakuumpumpe eine Turbomolekularvakuumpumpe. Die EP 1 234 982 beschreibt eine Turbomolekularpumpe mit einer Mehrzahl von Abschnitten, nämlich einen ersten Abschnitt mit beschaufelten Rotorscheiben, einem zweiten Abschnitt mit glatten Rotorscheiben, einem dritten Abschnitt mit einer gezahnten Rotorscheibe, und einem vierten Abschnitt einer Ejektorpumpenbauart.
  • Wenn die zu evakuierende Kammer Teil eines Halbleiterverarbeitungssystem ist, ist es im allgemeinen wünschenswert, dass die Kammer von Verunreinigungen freigehalten wird, und daher die Antriebswelle der Molekularpumpe, die auf der Vakuumseite der Vakuumpumpenanordnung angeordnet ist, durch ein schmiermittelfreies Lager abgestützt ist, da Schmiermittel die Ursache einer Verunreinigung sein kann. Es ist möglich, ein Magnetlager zu verwenden, das schmiermittelfrei ist, weil, obwohl die Konstruktion eines Magnetlagers eine gewisse seitliche Auslenkung der Antriebswelle zulässt, der Betrieb der Molekularpumpe durch eine solche radiale Auslenkung nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Die Antriebswelle einer Regenerativpumpe, die als Vorpumpe benutzt werden kann, wird typischerweise durch ein geschmiertes Lager abgestützt, beispielsweise ein geschmiertes Wälzlager, wegen der hohen Belastungen und des bei einer Regenerativpumpe erforderlichen Präzisionsgrads. Mit anderen Worten, in einer Regenerativpumpe müssen die radialen Spielräume zwischen den Rotorschaufeln und dem Stator sehr eng beherrscht werden, und in manchen Fällen auf nicht mehr als 80 μm beschränkt werden. Die Verwendung einer Regenerativpumpe ist daher in einer sauberen Umgebung als nicht geeignet angesehen worden, weil sie grundsätzlich von einer Antriebswelle angetrieben wird, die von einem geschmierten Lager abgestützt wird.
  • Es ist wünschenswert, eine verbesserte Vakuumpumpenanordnung zu schaffen.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Vakuumpumpenanordnung mit einer Antriebswelle, einem Motor zum Antrieb der Antriebswelle, und einem Molekularpumpenmechanismus, und ist gekennzeichnet dadurch, dass sie einen regenerativen Pumpenmechanismus aufweist, wobei die Antriebswelle zum gleichzeitigen Antrieb des Molekularpumpenmechanismus und des regenerativen Pumpenmechanismus ausgelegt ist und die Antriebswelle durch ein schmiermittelfreies Lager abgestützt ist, das dem Molekularpumpenmechanismus zugeordnet ist.
  • Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Patentansprüchen definiert.
  • Damit die vorliegende Erfindung richtig verstanden werden kann, werden nunmehr einige Ausführungsformen derselben, die nur beispielshalber angegeben sind, mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine schematisch dargestellte Schnittansicht einer Vakuumpumpenanordnung zeigt,
  • 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils einer Regenerativpumpe der in 1 gezeigten Anordnung zeigt,
  • 3 ein Diagramm eines Regelsystems zeigt,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Vakuumpumpensystems zeigt,
  • 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Vakuumpumpensystems zeigt, und
  • Die 6 bis 8 Schnittansichten weiterer Vakuumpumpenanordnungen zeigt, die alle schematisch dargestellt sind.
  • Gemäß 1 ist eine Vakuumpumpenanordnung 10 schematisch dargestellt, die einen Molekularpumpenmechanismus 12 und einen Vorpumpenmechanismus 14 aufweist. Der Molekularpumpenmechanismus besteht aus Turbomolekularpumpmitteln 16 und Molekular- bzw. Reibpumpmitteln 18. Alternativ kann der Molekularpumpenmechanismus Turbomolekularpumpmittel allein oder Molekularpumpmittel allein aufweisen. Die Vorpumpe 14 besteht aus einem regenerativen Pumpenmechanismus. Ein weiterer Saugpumpenmechanismus 20 kann dem regenerativen Pumpenmechanismus zugeordnet und zwischen dem Saugpumpenmechanismus 18 und dem regenerativen Pumpenmechanismus 14 angeordnet sein. Der Saugpumpenmechanismus 20 umfaßt drei Saugpumpenstufen in Reihe, während der Saugpumpenmechanismus 18 zwei Saugpumpenstufen parallel aufweist.
  • Die Vakuumpumpenanordnung 10 umfaßt ein Gehäuse, das in drei gesonderten Teilen 22, 24, 26 ausgebildet ist und den Molekularpumpenmechanimus 12, den Saugpumpenmechanismus 20 und den regenerativen Pumpenmechanismus 14 beherbergt. Die Teile 22 und 34 können die Innenoberflächen des Molekularpumpenmechanismus 12 und des Saugpumpenmechanismus 20 bilden, wie dargestellt. Das Teil 26 kann den Stator des regenerativen Pumpenmechanismus 14 bilden.
  • Das Teil 26 bildet eine Ansenköffnung 28, die ein geschmiertes Lager 30 zum Abstützen einer Antriebswelle 32 aufnimmt, wobei das Lager 30 sich an einem ersten Endteil der Antriebswelle befindet, welcher dem regenerativen Pumpenmechanismus 14 zugeordnet ist. Das Lager 30 kann ein Wälzlager wie beispielsweise ein Kugellager sein und kann z. B. mit Fett geschmiert sein, da es sich in einem vom Einlaß der Pumpenanordnung entfernten Teil der Pumpenanordnung 10 befindet. Der Einlaß der Pumpenanordnung kann in Strömungsverbindung mit einer Halbleiterverarbeitungskammer stehen, in welcher eine saubere Umgebung verlangt wird.
  • Die Antriebswelle 32 wird von einem Motor 34 angetrieben, der als durch die Teile 22 und 24 des Gehäuses abgestützt dargestellt ist. Der Motor kann an irgendeiner geeigneten Position in der Vakuumpumpenanordnung abgestützt sein. Der Motor 34 ist so ausgelegt, dass er gleichzeitig den regenerativen Pumpenmechanismus 14 als auch den dadurch getragenen Molekularpumpenmechanismus 20 antreiben kann und auch den Molekularpumpenmechanismus 12. Allgemein erfordert ein regenerativer Pumpenmechanismus mehr Leistung für den Betrieb als ein Molekularpumpenmechanismus, wobei der regenerative Pumpenmechanismus bei Drücken nahe Atmosphärendruck arbeitet, wo Ventilationsverluste und Luftwiderstand relativ hoch sind. Ein Molekularpumpenmechanismus erfordert relativ weniger Leistung für den Betrieb, und daher ist ein zum Antreiben eines regenerativen Pumpenmechanismus ausgewählter Motor im allgemeinen auch zum Antreiben eines Molekularpumpenmechanismus geeignet. Es sind Mittel zur Regelung der Drehzahlen des Vorpumpenmechanismus und des Molekularpumpenmechanismus vorgesehen, so dass der Druck in einer mit der Anordnung verbundenen Kammer geregelt werden kann. Ein geeignetes Regelsystemdiagramm zur Regelung der Drehzahl des Motors 34 ist in 3 gezeigt und weist einen Druckmesser 35 zum Messen des Drucks in einer Kammer 33 und einen mit dem Druckmesser verbundenen Regler 37 zur Regelung der Pumpendrehzahl auf.
  • Der regenerative Pumpenmechanismus 14 umfaßt einen Stator, der eine Mehrzahl umfangsmäßiger Pumpenkanäle aufweist, die konzentrisch um eine Längsachse A der Antriebswelle 32 angeordnet sind, und einen Rotor, der eine Mehrzahl Rotorschaufelanordnungen aufweist, die axial in jeweils entsprechende umfangsmäßigen Pumpenkanäle ragen. Mehr im Einzelnen besteht der regenerative Pumpenmechanismus 14 aus einem relativ zur Antriebswelle 32 feststehenden Rotor. Der regenerative Pumpenmechanismus 14 umfaßt drei Pumpenstufen, und für jede Stufe ragt eine umfangsmäßige Anordnung von Rotorschaufeln 38 im wesentlichen orthogonal von einer Oberfläche des Rotorkörpers 36 weg. Die Rotorschaufeln 38 der drei Anordnungen ragen axial in einen jeweiligen der umfangsmäßigen Pumpenkanäle 40, die konzentrisch im Teil 26 angeordnet sind, welches den Stator des regenerativen Pumpenmechanismus 14 bildet. Während des Betriebs dreht die Antriebswelle 32 den Rotorkörper 36, was bewirkt, dass die Rotorschaufeln 38 sich entlang der Pumpenkanäle bewegen und Gas vom Einlaß 42 der Reihe nach entlang des radial äußeren Pumpenkanals, des radial mittleren Pumpenkanals, und des radial inneren Pumpenkanals pumpen, wo es über einen Auslaß 44 aus dem Pumpenmechanismus 14 bei Drücken nahe oder auf Atmosphärendruck ausgestoßen wird.
  • Einen vergrößerten Querschnitt einer einzelnen Stufe des regenerativen Pumpenmechanismus ist in 2 gezeigt. Für einen effizienten Betrieb des regenerativen Pumpenmechanismus 14 ist es wichtig, dass der radiale Spielraum "C" zwischen den Rotorschaufeln 38 und dem Stator 26 eng beherrscht wird und vorzugsweise auf nicht mehr als 200 μm oder weniger, und vorzugsweise weniger als 80 μm während des Betriebs gehalten wird. Eine Vergrößerung des Spielraums "C" würde zu signifikantem Auslecken von Gas aus dem Pumpenkanal 40 führen und die Effizienz des regenerativen Pumpenmechanismus 14 vermindern. Deshalb ist dem regenerativen Pumpenmechanismus 14 das geschmierte Wälzlager 30 zugeordnet, das einer radialen Auslenkung der Antriebswelle 32 und folglich des Rotorkörpers 36 im wesentlichen widersteht. Wenn jedoch eine radiale Auslenkung der Antriebswelle an einem vom geschmierten Lager 30 distalen Ende auftritt, kann dies ebenfalls eine radiale Bewegung des Rotors des regenerativen Pumpenmechanismus bewirken, was in einem Verlust an Effizienz resultiert. Mit anderen Worten, das Lager 30 kann als Gelenk wirken, um welches eine gewisse Radialbewegung stattfinden kann. Um einen Verlust an Effizienz zu vermeiden, ist der Rotor 36 des regenerativen Pumpenmechanismus so mit der Antriebswelle 32 verbunden, dass er ausreichend nahe am geschmierten Lager 30 (d. h. am Gelenk) liegt, so dass eine Radialauslenkung der Antriebswelle sich im wesentlichen in eine Axialbewegung der Rotorschaufeln relativ zu den jeweiligen umfangsmäßigen Pumpenkanälen 40 umsetzt. Vorzugsweise ist das Lager 30 im wesentlichen axial mit den umfangsmäßigen Pumpenkanälen ausgerichtet, so dass irgendeine Radialauslenkung der Rotorschaufeln 38 keine wesentliche Leckage verursacht. Wie dargestellt, definiert der Stator 26 des regenerativen Pumpenmechanismus 14 die Aussparung für das Lager 30, und der Rotorkörper 36 befindet sich, wie man sieht, angrenzend an den Stator 26. Dementsprechend verhindert das Lager 30, das einer Radialauslenkung standhält, eine signifikante radiale Auslenkung des Rotorkörpers 36 und folglich auch der Rotorschaufeln 38. Daher kann der Spielraum "C" zwischen den Rotorschaufeln 38 und dem Stator 26 in tolerierbaren Grenzen gehalten werden.
  • Orthogonal vom Rotorkörper 36 verlaufend sind zwei zylindrische Molekularpumpenzylinder 36 angeordnet, die zusammen Rotoren des Molekularpumpenmechanismus 20 bilden. Die Molekularpumpenzylinder 46 sind aus kohlefaserverstärktem Material hergestellt, das sowohl fest als auch leicht ist. Die Massenverringerung bei Verwendung von Kohlefaser-Molekularpumpenzylindern im Vergleich zum Einsatz von Aluminium- Molekularpumpenzylindern erzeugt eine geringere Trägheit wenn der Molekularpumpenmechanismus sich im Betrieb befindet. Dementsprechend kann die Drehzahl des Molekularpumpenmechanismus leichter beherrscht werden.
  • Der Molekularpumpenmechanismus 20, der schematisch dargestellt ist, ist ein Molekularpumpenmechanismus der Holweck-Bauart, in welcher Statorteile 48 einen spiralförmigen Kanal zwischen der Innenfläche des Gehäuseteils 24 und den Molekularpumpenzylindern 46 bilden. Es sind drei Molekularstufen dargestellt, von denen jede einen spiralförmigen Pfad für die Gasströmung zwischen dem Rotor und dem Stator bildet. Der Betrieb und der Aufbau eines Holweck-Molekularpumpenmechanismus ist bekannt. Die Gasströmung folgt einen gewundenen Pfad und strömt nacheinander in Reihe durch die drei Stufen.
  • Der Molekularpumpenmechanismus 12 wird an einem distalen Ende der Antriebswelle 32 vom regenerativen Pumpenmechanismus 14 angetrieben. Es kann ein Hilfslager vorgesehen sein, um einer extremen Radialauslenkung der Antriebswelle 32 beispielsweise bei Stromausfall entgegenzuwirken. Wie dargestellt, ist das schmiermittelfreie Lager ein Magnetlager 54, das zwischen einem Rotorkörper 52 und einem zylindrischen Teil 56 vorgesehen ist, das relativ zum Gehäuseteil 22 feststehend ist. Ein passives Magnetlager ist dargestellt, bei welchem gleiche Pole eines Magneten einander abstoßen, wodurch einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotorkörpers 52 relativ zur mittigen Achse A entgegengewirkt wird. In der Praxis kann die Antriebswelle um etwa 0,1 mm auslenken.
  • Ein kleines Maß an radialer Auslenkung des Rotors eines Molekularpumpenmechanismus beeinträchtigt die Leistung des Pumpenmechanismus nicht wesentlich. Wenn es jedoch gewünscht wird, einer radialen Auslenkung weiter entgegenzuwirken, kann ein aktives Magnetlager gewählt werden. In einem aktiven Magnetlager werden Elektromagnete anstatt Permanentmagnete in passiven Magnetlagern eingesetzt. Weiter ist ein Erfassungsmittel zum Erfassen einer radialen Auslenkung und zur Steuerung des magnetischen Felds vorgesehen, um der radialen Auslenkung entgegenzuwirken. Die 6 bis 8 zeigen ein aktives Magnetlager.
  • Eine umfangsmäßige Anordnung abgewinkelter Rotorschaufeln 58 verläuft radial auswärts vom Rotorkörper 52. Auf etwa der halben Strecke entlang der Rotorschaufeln 58 ist an einem radial mittleren Teil der Anordnung ein zylindrischer Stützring 60 vorgesehen, mit welchem der Molekularpumpenzylinder 62 des Molekularpumpenmechanismus 18 verbunden ist. Der Molekularpumpenmechanismus 18 umfaßt zwei Molekularpumpenstufen in paralleler Anordnung mit einem einzigen Molekularpumpenzylinder 62, der zur Verringerung seiner Trägheit aus Kohlefaser hergestellt sein kann. Jede der Stufen besteht aus Statorteilen 64, die mit sich verjüngenden inneren Wänden 66 des Gehäuses 22 einen spiralförmigen Molekulargasströmungskanal bilden. Ein Auslaß 68 ist vorgesehen, um Gas aus dem Molekularpumpenmechanismus 18 auszustoßen.
  • Während des normalen Betriebs ist der Einlaß 70 der Pumpenanordnung 10 mit einer Kammer verbunden, deren Druck reduziert werden soll. Der Motor 34 dreht die Antriebswelle 32, die wiederum den Rotorkörper 36 und den Rotorkörper 52 antreibt. Gas wird unter Molekularströmungsbedingungen durch den Einlaß 70 in die Turbomolekularpumpenmittel 16 eingesaugt, welche die Moleküle in die Molekularpumpenmittel 18 entlang beider paralleler Molekularpumpenstufen und durch den Auslaß 68 drängen. Das Gas wird dann durch die drei in Reihe angeordneten Stufen des Molekularpumpenmechanismus 20 und durch den Einlaß 42 in den regenerativen Pumpenmechanismus eingesaugt. Das Gas wird auf atmosphärischen Druck oder um denselben durch die Auslassöffnung 44 ausgestoßen.
  • Der regenerative Pumpenmechanismus 14 muß Gas auf etwa atmosphärischem Druck ausstoßen. Dementsprechend ist der Gaswiderstand gegen den Durchgang der Rotorschaufeln 38 beträchtlich, und daher müssen die Leistungs- und Drehmomentcharakteristiken des Motors 34 so gewählt werden, dass sie den Anforderungen des regenerativen Pumpenmechanismus 14 entsprechen. Der auf den Molekularpumpenmechanismus 12 wirkende Widerstand gegen Drehung ist relativ klein, da der Molekularpumpenmechanismus bei relativ niedrigen Drücken arbeitet. Des weiteren unterliegt die Struktur des Molekularpumpenmechanismus 18, dessen einziges bewegliches Teil ein um die Achse 8 drehender Zylinder ist, keinem wesentlichen Gaswiderstand gegen Drehung. Daher ist, wenn einmal Leistungs- und Drehmomenteigenschaften für den Motor 34 für den regenerativen Pumpenmechanismus 14 gewählt worden sind, nur noch ein relativ kleiner Anteil an Zusatzkapazität notwendig, damit der Motor auch den Anforderungen des Molekularpumpenmechanismus 12 entspricht. Mit anderen Worten, ein 200-W-Motor, der typischerweise für einen Molekularpumpenmechanismus eingesetzt wird, hat beträchtlich weniger Leistung als der Motor 34, der vorzugsweise ein 2-kW-Motor ist. Im Stand der Technik ist der typische Motor nicht stark genug, so dass eine Druckänderung in einer Kammer durch Steuerung der Drehzahl der Pumpe beherrscht werden kann. Da jedoch ein kräftiger Motor zum Antreiben des regenerativen Pumpenmechanismus 14 gewählt ist, kann die zusätzliche Leistung auch zur Beherrschung der Drehzahl des Molekularpumpenmechanismus und damit zur Regelung des Drucks benutzt werden.
  • Eine typische Turbomolekularpumpe wird auf relativ niedrige Drücke evakuiert, bevor sie angefahren wird. Im Stand der Technik wird für diesen Zweck eine Vorpumpe eingesetzt. Da der Vorpumpenmechanismus und der Turbomolekularpumpenmechanismus derselben Antriebswelle in der Vakuumpumpenanordnung 10 zugeordnet sind, ist dieses Anfahrverfahren nicht möglich. Dementsprechend bildet die Vakuumpumpenanordnung Teil eines Vakuumpumpensystems, das zusätzliche Evakuierungsmittel zum Evakuieren mindestens der Turbomolekularpumpe 16 vor dem Anfahren auf einen vorgegebenen Druck umfasst. Vorzugsweise wird die Turbomolekularpumpe auf weniger als 500 mbar vor dem Anfahren evakuiert. Zweckmäßigerweise wird die gesamte Vakuumpumpenanordnung vor dem Anfahren evakuiert, wie in den 4 und 5 gezeigt ist. Die Evakuierungsmittel können durch eine zusätzliche Pumpe bereitgestellt werden, obwohl dies nicht bevorzugt wird, weil eine zusätzliche Pumpe die Kosten des Systems erhöhen würde. Wenn die Pumpenanordnung 10 als Teil eines Halbleiterverarbeitungssystems eingesetzt wird, ist es zweckmäßig, eine Pumpe oder Pumpenmittel zu verwenden, die dem System zugeordnet sind, beispielsweise die Pumpe für die Ladeschleusenkammer. 4 zeigt die Anordnung eines Halbleiterverarbeitungssystems, in welchem die Ladeschleusenpumpe 74 im normalen Betrieb zum Evakuieren des Drucks aus der Ladeschleusenkammer 76 benutzt wird. Ein Ventil 78 ist zwischen der Ladeschleusenkammer 76 und der Ladeschleusenpumpe 74 vorgesehen. Die Ladeschleusenpumpe 74 ist mit dem Auslaß der Pumpenanordnung 10 über ein Ventil 80 verbunden. Ein weiteres Ventil 82 ist stromab des Auslasses 44 der Pumpenanordnung 10 vorgesehen. Während des Anfahrens werden die Ventile 78 und 82 geschlossen, während das Ventil 80 geöffnet wird. Die Ladeschleusenpumpe 74 wird zum Evakuieren von Gas aus der Anordnung 10 und daher aus den Turbomolekularpumpenmitteln 16 betrieben. Während des normalen Betriebs sind die Ventile 82 und 78 geöffnet, während das Ventil 80 geschlossen ist. Die Anordnung 10 wird zum Evakuieren von Druck aus der Vakuumkammer 84 betrieben.
  • Alternativ kann die Vakuumpumpenanordnung 10 angefahren werden, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist. Die zusätzlichen Evakuierungsmittel umfassen eine Hochdruck-Stickstoffzufuhr, die über ein Ventil 88 mit einer Ejektorpumpe 90 verbunden ist. Das Ventil 88 wird geöffnet, so dass Hochdruckstickstoff zum Evakuieren der Anordnung 10 und daher der Turbomolekularpumpenmittel 16 ausgestrahlt wird.
  • Obwohl die Pumpenanordnung 10 vor dem Anfahren evakuiert werden kann, ist es auch möglich, die Anordnung nach dem Anfahren zu Evakuieren, da die Anordnung angefahren werden kann, aber keine geeigneten Drehzahlen erreicht, solange die Evakuierung nicht durchgeführt ist.
  • Es folgt nun eine Beschreibung von drei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Kürze halber werden die weiteren Ausführungsformen nur in Bezug auf diejenigen Teile beschrieben, die gegenüber der ersten Ausführungsform verschieden sind, und für gleiche Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • 6 zeigt eine Vakuumpumpenanordnung 100 mit einen aktiven Magnetlager, wobei in zylindrischer Pol des Magnetlagers 54 an einer Antriebswelle 32 montiert ist, und wobei ein gleicher Pol am Gehäuse 22 positioniert ist. Der Rotorkörper 52 der Turbomolekularpumpenmittel 16 des Molekularpumpenmechanismus ist scheibenförmig, und die Gesamtgröße der Anordnung 100 ist im Vergleich zur ersten Ausführungsform reduziert. In 7 ist eine Vakuumpumpenanordnung 200 gezeigt, in welcher die Turbomolekularpumpenmittel 12 zwei Turbomolekularpumpenstufen 16 umfassen. Ein Stator 92 ragt von dem Gehäuseteil 22 zwischen den beiden Turbostufen 16 radial einwärts.
  • In 8 ist eine Vakuumpumpenanordnung 300 gezeigt, bei welcher der Molekularpumpenmechanismus 20 weggelassen ist.

Claims (13)

  1. Vakuumpumpenanordnung (10) mit einer Antriebswelle (32), einem Motor (34) zum Antreiben der Antriebswelle (32), und einem Molekularpumpenmechanismus (12), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen regenerativen Pumpenmechanismus (14) aufweist, wobei die Antriebswelle (32) zum gleichzeitigen Antrieb des Molekularpumpenmechanismus (12) und des regenerativen Pumpenmechanismus (14) ausgelegt ist und die Antriebswelle (32) durch ein schmiermittelfreies Lager (54) abgestützt ist, das dem Molekularpumpenmechanismus (12) zugeordnet ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei das schmiermittelfreie Lager (54) ein magnetisches Lager ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das schmiermittelfreie Lager (54) und der Molekularpumpenmechanismus (12) im wesentlichen axial ausgerichtet sind.
  4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebswelle (32) zusätzlich durch ein geschmiertes Lager (30) abgestützt ist, das dem regenerativen Pumpenmechanismus (14) zugeordnet ist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei das geschmierte Lager (30) ein Wälzlager ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei das geschmierte Lager (30) und der regenerative Mechanismus (14) im wesentlichen axial ausgerichtet sind.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der regenerative Pumpenmechanismus (14) einen Stator mit einer Mehrzahl von umfangsmäßigen Pumpenkanälen (40), die um eine Längsachse der Antriebswelle (32) herum angeordnet sind, und einen Rotor mit einer Mehrzahl von Anordnungen von Rotorschaufeln (38) aufweist, die axial in entsprechende der umfangsmäßigen Pumpenkanäle (40) hineinragen.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, wobei der Rotor des regenerativen Pumpenmechanismus (14) so mit der Antriebswelle (32) verbunden ist, dass er das geschmierte Lager (30) ausreichend verschließt, so dass eine Radialbewegung der Antriebswelle (32) an dem schmiermittelfreien Lager (54) sich im wesentlichen in eine Axialbewegung der Rotorschaufeln (38) relativ zu den jeweiligen umfangsmäßigen Pumpenkanälen (40) umsetzt.
  9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das geschmierte Lager (30) und die umfangsmäßigen Pumpenkanäle (40) im wesentlichen axial ausgerichtet sind.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das geschmierte Lager (30) im Stator des regenerativen Pumpenmechanismus (14) beherbergt ist.
  11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Molekularpumpenmechanismus (12) Molekularpumpmittel (18) aufweist.
  12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Molekularpumpenmechanismus (12) Turbomolekularpumpmittel (16) aufweist.
  13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Gehäuse, das den Molekularpumpenmechanismus (12), den regenerativen Pumpenmechanismus (14), die Antriebswelle (32) und den Motor (34) beherbergt.
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