(57)【要約】      （修正有）【課題】真空ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法であって、特にターボ分子ポンプの為のローターが可能な限り完全にバランスを取られているものを提供する。【解決手段】真空ポンプ１０、特にターボ分子ポンプのローター１６または回転ユニット２６が、マグネット支承部４４、特に永久磁石支承部によって真空ポンプ１０または回転ユニット２６のステーターに対して、回転軸３０を中心として回転可能に支承されており、その際、方法が以下のステップ、つまり、特にマグネット支承部４４の平面Ｅ３内の、ローター１６のアンバランスの測定、およびアンバランスに応じた回転軸３０の位置の調整を含むことにより解決される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプ（１０）、特にターボ分子ポンプのローター（１６）、または真空ポンプ（１０）、特にターボ分子ポンプの回転ユニット（２６）のローターのバランスを取るための方法であって、
その際、ローター（１６）が、マグネット支承部（４４）、特に永久磁石支承部によって真空ポンプ（１０）または回転ユニット（２６）のステーターに対して、回転軸（３０，３０’）を中心として回転可能に支承されており、その際、方法が以下のステップ、つまり、
特にマグネット支承部（４４）の平面（Ｅ３）内の、ローター（１６）のアンバランスの測定、および
アンバランスに応じた回転軸（３０，３０’）の位置の調整を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
回転軸（３０，３０’）が少なくともマグネット支承部平面（Ｅ３）内で、少なくとも近似的にローター（１６）の主慣性軸（８０）と一致するよう、回転軸（３０，３０’）の位置が調整され、及び／又は、
アンバランスが減少され、その際、好ましくは、ローター（１６）の残されたアンバランスが最小化されている理想位置へと回転軸が移動されるよう、回転軸（３０，３０’）の位置が調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ローター（１６）のアンバランスが最小化されている回転軸の理想位置が決定され、特にバランスアルゴリズムによって決定され、そして引き続いて回転軸（３０，３０’）が理想位置へと動かされ、及び／又は、
回転軸（３０，３０’）の位置が、マグネット支承部（４４）の変更、特に、その形状及び／又はその材料特有の磁気的特性に関する変更によって、回転軸（３０，３０’）の位置に応じて及び／又は主慣性軸（８０）の位置に応じて、特にマグネット支承部平面（Ｅ３）内で調整されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
マグネット支承部（４４）が、主慣性軸（８０）の位置からの回転軸（３０，３０’）の位置の相違（Δρ）に応じて変更され、特に、その形状及び／又はその材料特有の磁気的特性に関して変更され、その際、好ましくは相違（Δρ）が値及び方向について決定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
回転軸（３０，３０’）の位置の調整の為に、マグネット支承部（４４）の少なくとも一つの永久磁石（４８，５２）から材料が除去され、特に切削による方法によって除去され、該方法が、好ましくは研磨、穿孔、切削および旋削のグループから選択されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
回転軸（３０，３０’）の位置の調整の為に、マグネット支承部（４４）の少なくとも一つの永久磁石（４８，５２）が、少なくとも一つの領域（７４）において少なくとも部分的に脱磁されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
該温度より上の温度では、永久磁石（４８，５２）が少なくとも部分的にその磁気的特性を永続的に変化するという温度への加熱によって、前記領域（７４）が脱磁され、及び／又は、前記領域（７４）がレーザー光線による照射によって加熱されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
回転軸（３０，３０’）の位置、及び／又は、主慣性軸（８０）の位置が、特にマグネット支承部平面（Ｅ３）内において、調整の前に決定され、その際、好ましくは、主慣性軸（８０）の位置が、測定されたアンバランスに応じて決定されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも平面（Ｅ２）、特にマグネット支承部（４４）の平面（Ｅ３）の外側の平面（Ｅ２）内でのローター（１６）のアンバランスが測定され、そしてアンバランスが、ローター（１６）からの材料の取り去り、特にマグネット支承部平面（Ｅ３）の外側の平面（Ｅ２）内での取り去り、及び／又は少なくとも一つのバランスウェイトの取り付け、特にねじ込みによって、少なくとも近似的に取り除かれ、
その際、好ましくは、材料がレーザー光線によって取り去られ、特にローターが、好ましくはアンバランス計測中に、またはアンバランス計測に追加的に、回転している間に取り去られることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
真空ポンプ（１０）、特にターボ分子ポンプ、または真空ポンプ（１０）、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニット（２６）であって、ローター（１６）を有し、このローターが、少なくとも一つのマグネット支承部（４４）、特に永久磁石支承部によって、真空ポンプ（１０）または回転ユニット（２６）のステーターに対して、回転軸（３０，３０’）を中心として回転可能に支承されており、その際、回転軸（３０，３０’）の位置が、少なくともマグネット支承部（４４）の少なくとも平面（Ｅ３）内において、少なくとも近似的にローター（１６）の主慣性軸（８０）と一致させられることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項１１】
マグネット支承部（４４）から、特に、少なくとも一つのローターリング（５２）及び／又は少なくとも一つのステーターリング（４８）から材料が除去され、及び／又はマグネット支承部（４４）、特に、永久磁石的材料を有する少なくとも一つのローターリング（５２）及び／又は少なくとも一つのステーターリング（４８）が、少なくとも一つの領域（７４）において、該温度より上の温度では、マグネット支承部（４４）の材料が、その永久磁石的特性を少なくとも部分的に、永続的に変化する温度へと加熱されること、及び／又は、
支承部（４４）の各他の部分（４６，５０）の方に向いた表面を形成する、支承部（４４）のローター側の部分（５０）、特に、少なくとも一つのローターリング（５２）、及び／又は、支承部（４４）のステーター側の少なくとも一つの部分（４６）、特に、少なくとも一つのステーターリング（４８）の一つの領域における材料特有の磁気的特性と形状が変更されること、
及び／又は、支承部（４４）のステーター側の部分（４６）と反対の方に向けられた表面を形成する、支承部（４４）のローター側の部分（５０）、特にローターリングの一つの領域における材料特有の磁気的特性及び／又は形状が変更されることを特徴とする請求項１０に記載の真空ポンプ（１０）。
【請求項１２】
少なくとも平面（Ｅ２）、特にマグネット支承部（４４）の平面（Ｅ３）の外側の平面（Ｅ２）内のローター（１６）のアンバランスが、少なくとも一つのバランスウェイトの取り付け、特にねじ込みによって、及び／又は、ローター（１６）からの材料の取り去りによって、少なくとも近似的に取り除かれることを特徴とする請求項１０または１１に記載の真空ポンプ（１０）。
【請求項１３】
真空ポンプ（１０）のローター（１６）又は真空ポンプ（１０）の為の回転ユニット（２６）のバランスを取るための装置であって、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を実施するよう設けられ、および形成されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの電動モーターのローターのバランス取りまたは中心出しの為の方法であって、その際、ローターが電動モーターのステーターに対して、回転可能に支承されており、そして少なくとも一つの永久磁石を有しており、その形状及び／又は材料特有の特性が、ローターのアンバランスが減少され、特に最小化されるよう変更されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
一つのローターを有する電動モーターを有する真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、又は真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットであって、前記ローターが、電動モーターのステーターに対して回転可能に支承されており、その際、ローターが少なくとも一つの永久磁石を有し、ローターのアンバランスが減少され、特に最小化されるように、その形状及び／又は材料特有の特性が変更されることを特徴とする真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプ、ターボ分子ポンプのローター、または真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法に関する。その際、ローターは、少なくとも一つのマグネット支承部、特に永久磁石支承部によって、真空ポンプまたは回転ユニットのステーターに対して回転可能に支承されている。
【背景技術】
【０００２】
真空ポンプは、真空技術では重要な役割を果たす。そして、特にガス状の媒体を吸引するため、および中空空間の真空引きの為に様々な技術適用分野で使用されている。その際、特にターボ分子ポンプが使用される。このポンプは、分子的領域、つまり粘性を有さない（独語：ｎｉｃｈｔ−ｖｉｓｋｏｓｅｎ）領域内で作動し、そして、極めて高い純度の真空をつくりだすのに適している。ターボ分子ポンプは、通常一つの回転ユニットを有している。この回転ユニットは、ステーターおよびステーターに対して回転可能なローターから成っている。その際、ローターは高純度の真空をつくりだすために、通常極めて高い回転数で回転駆動される。
【０００３】
この極めて高い回転数では、ステーターに対してローターをできる限り摩擦の無く支承することが特別な意味を有する。このような支承は、通常、吸引開口部の領域、つまりポンプの高真空側に配置された支承部と、ガス流出開口部、つまりポンプのいわゆる予真空側の近くに配置された支承部を含む二つの支承部によって達成される。高真空側に設けられた支承部は、真空引きすべき容量と関連しているので、支承部はできる限り汚染のないように形成される必要がある。真空引きする容積又はその中に含まれる媒体の汚染、特に潤滑オイルを防止するためである。
【０００４】
出来る限り、摩擦が少なく、および同時に汚染の無い支承部に対する要望を満たすために、高真空側に設けられる支承部をマグネット支承部として、そして特に永久磁石支承部として形成することが知られている。これは例えば、ステーターに取り付けられたマグネットリング積層部と、ローターに取り付けられたマグネットリング積層部を有している。これらが、互いに入り込んで配置され、およびその反対側の磁気的な反発によって、回転可能な半径方向の支承を保証している。
【０００５】
真空ポンプまたは回転ユニットの製造の際に、ローターは通常アンバランスを有する。このアンバランスは、振動を引き起こすことが有るのみならず、ローター又は支承部及び／又はステーターの損傷に通じる可能性がある。よってローターは、真空ポンプ又は回転ユニットが意図した通り使用されることができる前にバランスを取られる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１２２１６４５０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９６１９９９７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２３９９５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって本発明の課題は、真空ポンプのローター、又は真空ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法であって、この方法によってローターのアンバランスが可能な限り完全に取り除かれることが可能である方法を提供することである。更に本発明の課題は、真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、又は真空ポンプの為、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットであって、ローターが可能な限り完全にバランスを取られているものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有する方法によって、または請求項１５に記載の特徴を有する真空ポンプまたは真空ポンプのための回転ユニットによって解決される。本発明の好ましい実施形および発展形は、従属請求項に記載される。
【０００９】
発明に従い、真空ポンプのローターまたは真空ポンプの為の回転ユニットのローターのバランスを取るための方法が開示される。その際、ローターは少なくとも一つのマグネット支承部、特に永久磁石支承部によって、真空ポンプ又は回転ユニットのステーターに対して、回転軸を中心として回転可能に支承されている。その際、本方法は以下のステップを有する：ローターのアンバランス、特にマグネット支承部の一つの平面内のものを計測する、そして、ローターのバランスを取るために回転軸の位置をアバランスに応じて調整する。
【００１０】
よって本発明は、回転軸の位置が調整されることによって、ローターのバランスを取るという思想に基づく。先行技術より公知であるバランスウェイト（これによってローターの質量分配が変更される）を使用することと反対に、本発明に係るバランス取り方法は、コンセプトが異なるバランス取り方法である。というのは、上述したように、本発明は、ローターの回転軸の位置の調整によって、ローターのバランスを取るという思想に基づいているからである。
【００１１】
本発明に係る方法のメリットは、特に、ローターが少なくともマグネット支承部の平面内において、回転軸の位置の調整によってバランスを取られることが可能であるという点である。よって先行技術で知られているバランス取り方法で使用されるバランスねじは、少なくともマグネット支承部の平面の領域内において省略されることが可能である。これによって、ローターへの内在的な力（高速に回転するローターにおいて、ローターへの遠心力の作用に基づいてバランスねじがローターへと及ぼす可能性がある力）も割愛される。そのような遠心力は、特に高速に回転するローターにおける遠心力は、ローターの損傷をも引き起こす可能性がある。本発明に係るバランス取り方法においてはバランスねじが不要であるので、ローター又は真空ポンプまたは回転ユニットの長寿命性が改善されることができる。よって品質向上も達成される。
【００１２】
好ましくは、回転軸が少なくともマグネット支承部平面内で少なくとも近似的にローターの主慣性軸と一致させられるよう、回転軸の位置が調整される。よって、ローターはバランス取りの後、少なくともマグネット支承部平面内で基本的にその主慣性軸を中心として回転し、よって少なくともマグネット支承部平面内で、大幅にアンバランス無く回転する。
【００１３】
回転軸の当初の位置、つまり回転軸の調整前の位置は、マグネット支承部内でのローターおよびステーターの対向する支承部から生じる。これは特に、マグネット支承部によって及ぼされる支承力、又は、通常完全には回転対称でない、ステーター側の部材及び／又はローター側の部材によって其々発生する磁場分配の分配に基づいている。回転軸の当初の位置は、通常マグネット支承部平面の領域内の主慣性軸の位置と異なっているので、ローターは当所、つまりバランス取りの前、アンバランスを有する。
【００１４】
その際、基本的にローターの長手軸の方向に延在し、そしてその際ローターの重心を通って推移する慣性軸がローターの主慣性軸として理解される。ローターのアンバランスは、回転軸が少なくともマグネット支承部平面の領域で少なくとも大幅に主慣性軸と一致するよう、回転軸の位置の調整によって少なくとも大幅に取り除かれる。
【００１５】
アンバランスが減少され、その際、好ましくは回転軸が理想的な位置（この位置においてローターの残されたアンバランスが最小化されている位置）に移動させられるよう、回転軸の位置が調整されると有利である。ローターは、よって理想的に十分バランス取りされ、そして場合によっては残された残留アンバランスが最小化されているよう、ローターが調整されることが可能である。その際、理想的な位置は、少なくともマグネット支承部平面の領域内で回転軸がローターの主慣性軸と基本的に一致している回転軸位置に相当する。
【００１６】
本発明に係る方法の有利な態様に従い、ローターのアンバランスが最小化されている回転軸の為の理想的な位置が決定され、特にバランスアルゴリズムによって決定され、そして回転軸が引き続いて理想的な位置へと移動させられる。よって、最適な位置へのローター回転軸の位置の調整によって、ローターの当初のアンバランスは最小化されるか、場合によっては取り除かれることすら可能である。
【００１７】
好ましくは、回転軸の位置はマグネット支承部の変更によって、特にその形状及び／又は材料特有の永久磁石的特性に関する変更によって、回転軸の位置に応じて、及び／又はマグネット支承部平面内の主慣性軸の位置に応じて調整される。
【００１８】
マグネット支承部の形状の変更、例えばマグネット支承部から材料を除去することによって、マグネット支承部のステーター側の部材とローター側の部材の間の磁場分配が変更されることができ、そしてこれによって回転軸の位置が調整されることが可能である。マグネット支承部の材料特有の磁気的特性は、例えば、永久磁石支承部の少なくとも一つの局所的な脱磁によって達成されることが可能である。特に、マグネット支承部のステーター側の部材とローター側の部材の間の磁場分配は局所的な脱磁によって管理された方法で変更されることができ、そしてローターの回転軸の位置は所望の方法で調整されることができる。その際、局所的な脱磁とは、一部分のみの脱磁とも理解される、つまりある種の磁化減少である。
【００１９】
マグネット支承部は、主慣性軸の位置からの回転軸の位置の相違に応じて変更されることが可能である。これは特に、その形状及び／又は材料特有の磁気的特性に関して変更可能である。
【００２０】
回転軸の位置の調整の為に、マグネット支承部平面の領域内における回転軸の当初の位置の主慣性軸の位置からの相違が決定されることが可能である。回転軸がマグネット支承部平面の領域において少なくとも近似的にローターの主慣性軸と一致し、または残されたアンバランスが最小である、または理想的な場合完全に取り除かれさえする理想的な位置へと回転軸が至るよう回転軸を調整するために、その様にして決定された相違に基づいて、どのようにしてマグネット支承部が、例えばその形状及び／又はその材料特有の磁気的特性に関して、つまり例えば局所的な脱磁によって、変更される必要があるのか、検出されることが可能である。
【００２１】
好ましくは、相違は値および方向に関して決定される。値および方向について決定された、主慣性軸の位置からの回転軸の位置の相違に基づいて、マグネット支承部平面の領域内で回転軸を、主慣性軸と大幅に一致させるために、又は回転軸を理想的な位置へと移動させるために、マグネット支承部がその形状に関して、及び／又は、その材料特有の永久磁石的特性に関してどのように変更される必要があるか比較的簡単に検出されることが可能である。
【００２２】
回転軸の位置の調整の為に、好ましくはマグネット支承部の少なくとも一つの永久磁石から材料が除去され、特に切削による方法によって材料が除去される。この方法は、好ましくは研磨、穿孔、切削および旋削のグループの中から選択される。
【００２３】
永久磁石支承部から材料を意図的に除去することにより、マグネット支承部のローター側の部材とステーター側の部材の間の磁場分配が意図的に変更され、そして回転軸の位置が所望の方法で調整されることが可能である。
【００２４】
本発明の好ましい発展形に従い、回転軸の位置の調整の為に、マグネット支承部の少なくとも一つの永久磁石が、少なくとも一つの領域において少なくとも部分的に脱磁される。
【００２５】
局所的な、少なくとも部分的な永久磁石支承部の脱磁によって、マグネット支承部のステーター側の部材とローター側の部材の間の磁場分配が同様に変更され、そしてこれによって回転軸の主慣性軸に対する相対的な位置が調整されることが可能である。
【００２６】
永久磁石支承部の局所的な、少なくとも部分的な脱磁によって、更に、マグネット支承部内にトルクが引き起こされることが可能である。その際、好ましくはトルクによって、既に存在するモーメント及び／又は動的なローターのアンバランスが減少されるか、または補償されることが可能である。
【００２７】
当該温度より上の温度では、永久磁石が加熱の領域中において少なくとも部分的にその磁気的特性を長期的に変更させるという温度へ領域が加熱されることによって脱磁が行われると有利である。このようにして、極めて簡単に永久磁石領域の部分的な脱磁が達成されることが可能である。
【００２８】
マグネット支承部の変更は、その際、原理的にはマグネット支承部のローター側の部材、マグネット支承部のステーター側の部材、又はマグネット支承部のローター側の部材でもステーター側の部材でも行われることが可能である。
【００２９】
本発明に係る方法の好ましい態様に従い、レーザー光線の照射によって領域が加熱される。
【００３０】
レーザー光線の使用の際には、局所的な分配と加熱の温度が特に意図的に調整され、そして正確に制御可能であるので、特に正確な回転軸の位置の調整が達成されることが可能である。よって回転軸の位置は、マグネット支承部のステーター側の部材及び／又はローター側の部材の局所的な照射によって調整されるので、回転軸が意図的に所望の位置へと移動させられることが可能である。
【００３１】
レーザー照射の決定の為に、特に照射ユニットの数量、照射量、及び／又は、マグネット支承部の加熱すべき領域の位置の決定の為に、いわゆる影響係数によりねじ込まれた試験ウェイトへのローターの反応が検出され、そしてバランス取りプロセスの為のリファレンスとして援用される常套のバランス取り方法におけるように進められる。影響係数は、バランスウェイトに対するローターの挙動を説明することができる。その様な措置は、ローターダイナミクスの物理モデルが存在しないとき有利である。試験バランスウェイトの影響と、ローターの結び付けられる反応の間の関係は、影響係数の形式で説明され、そして実践では多くの場合、経験的に検出されることが可能である。
【００３２】
相応する措置は、レーザー照射の決定の為に使用されることが可能である。その際、レーザー影響係数は、試験レーザー量のマグネット支承部への照射によって検出されることが可能である。このようにして検出された影響係数は、その後、所定のアンバランス状態を補償するために援用される。レーザー照射によって発生するアンバランス変更の集められたデータ量が大きいほど、レーザー影響係数の値はより正確に検出されることが可能である。そのようなレーザー影響係数は、各ロータータイプ毎に別々に経験的に検出される必要があることは自明である。
【００３３】
好ましくは、影響係数がウェイトのねじ込みを表さず、レーザー照射に関するバランスアルゴリズムが使用される。好ましくは、自己学習式のバランスアルゴリズムが取り扱われる。これは、自立的、特に進化的に、ローターの反応、特に、バランス状態の変更に関するものを、行われたレーザー照射に対し修得し、そして最適化し、そして、次にバランスを取るべきローターに対して適用し、そしてこれを意図する反応でもって再び最適化する。
【００３４】
マグネット支承部平面内における回転軸の位置、及び／又は主慣性軸の位置が調整の前に決定されることが可能である。回転軸の位置または主慣性軸の位置は、計測され、及び／又は、計測されたアンバランスに基づいて決定されることが可能である。
【００３５】
回転軸の位置の調整の為に、磁場支承部は、特に上述した措置に追加的に、好ましくは電気的な均衡マグネットを設けられることが可能であり、マグネット支承部の永久磁石の意図的な積層または選択を行うことが可能であり、マグネット支承部及び／又はマグネットリング支承部の一または複数のマグネットリングの幾何学的な再配向（独語：Ｒｅｏｒｉｅｎｔｉｅｒｕｎｇ）を行うことが可能であり、及び／又は、磁気的材料、特に弱磁性の材料が、局所的にマグネット支承部内、またはマグネット支承部に配置されることが可能である。
【００３６】
実際のローターにおいては、その上、主慣性軸は回転数依存的であることが可能である。というのは、例えばローター羽根が遠心力作用のもと不均等に反り（またはゆがみ）、そしてこれによってアンバランス状態は動的であるからである。実際には、バランス回転数依存的な影響係数に基づくこれらの影響が考慮される。本発明に係る方法は、そのような動的なローターを適用可能性において排除しない。
【００３７】
独立した発明としても請求されている、本発明に係る方法の別の好ましい態様に従い、少なくとも一つの平面、特にマグネット支承部の平面の外側の平面内のローターのアンバランスが測定され、そしてアンバランスは、特にマグネット支承部平面の外側の平面内において、材料をローターから取り去ることによって、及び／又は少なくとも一つのバランスウェイトを取付けることによって、特にねじ込むことによって少なくとも近似的に取り除かれる。材料の取り去りまたは材料切除によって、ローターのアンバランスは簡単な方法で減らされ、または場合によってはこれが完全に取り除かれることが可能である。
【００３８】
好ましくは材料はレーザー光線のよって取り去られる。これによって簡単な方法で局所的に材料切除が行われることが可能である。
【００３９】
特に好ましくは、材料の取り去りは、ローターの回転中に行われる。これは特に、アンバランスの計測中、またはこれに追加的に行われる。例えばアンバランスの計測の為に回転しているローターは、よって、材料の取り去りの為に静止させられる必要が無い。マグネット支承部平面の外側の平面内でローターを十分にバランス取るために必要な時間は、よって短縮される。
【００４０】
回転するローターにおいて、切除は好ましくは高集中的な、パルス式のレーザー光線によって行われる。というのは、これによって短時間で局所的なローター材料の取り去りが実現可能だからである。
【００４１】
ローターのアンバランスは、公知の方法で、特に小さなバランスウェイトのねじ込みによっても減らされ、または取り除かれることが可能である。例えば、切除が行われた後、未だ残されている残留アンバランスがバランスウェイトによって更に減らされるか、または場合によっては完全に取り除かれさえすることが可能である。
【００４２】
レーザー照射によって、磁石において、特に駆動部磁石において、様々な強度で構成される極振幅（独語：Ｐｏｌａｍｐｌｉｔｕｄｅｎ）及び／又は極幾何（独語：Ｐｏｌｇｅｏｍｅｔｒｉｅｎ）も補償されることが可能である。マグネット支承部の磁場不均質性の作用と同様、磁石の内在的対称性障害は、ローターに周期的に励起する力を及ぼす。この力は同様に振動レベルを高め、そして強い支承部負荷へと通じる。そのような力は、レーザー照射によって同様に減らされる又は取り除かれることが可能である。
【００４３】
好ましくは、本発明に係る方法は、ターボ分子ポンプ又はターボ分子ポンプの回転ユニットにおいて実施される。
【００４４】
本発明は、真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、または真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットにも関する。これらは、本発明に係る方法に従い得られることが可能であるか、入手可能である。
【００４５】
更に、本発明は、少なくとも一つのマグネット支承部、特に永久磁石支承部によって真空ポンプ又は回転ユニットのステーターに対して回転軸を中心として回転可能に支承されており、そして、ローターのアンバランスが減らされる、特に最小される、及び／又は回転軸が少なくともマグネット支承部の平面内で少なくとも近似的にローターの主慣性軸と一致するよう、回転軸が調整される真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、または真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットに関する。
【００４６】
好ましくはマグネット支承部から、特に少なくとも一つのローターリング及び／又は少なくとも一つのステーターリングから材料が除去され、及び／又は永久磁石的材料によるマグネット支承部、特に少なくとも一つのローターリング及び／又は少なくとも一つのステーターリングは少なくとも一つの領域内で、当該温度より上の温度ではマグネット支承部の材料がその磁気的特性を長期にわたって少なくとも部分的に変化する温度へと加熱される。
【００４７】
好ましくは、マグネット支承部、特に少なくとも一つのローターリングのローター側の部材の一つの領域内で、及び／又は、支承部、少なくとも一つのステーターリングのステーター側の部材の一つの領域内で、材料特有の永久磁石的特性及び／又は形状が変更され、その際、当該領域は、支承部の各他方の部材の方に向けられた表面を形成する。これによってマグネット支承部のローター側の部材とステーター側の部材の間の磁場分配又は磁場の効果的な変更が達成されることが可能である。これによって、回転軸が、少なくとも近似的にマグネット支承部の平面内で少なくとも近似的に主慣性軸と一致するよう、及び／又はローターが減少させられたアンバランス、好ましくは最小化されたアンバランスを有するよう回転軸の位置が調整されることが可能である。その上、表面の領域は、これを例えば切削による方法で取り除くため、またはレーザー光線によって少なくとも部分的に加熱することにより脱磁を行うために、比較的簡単にアクセス可能である。
【００４８】
材料特有の永久磁石的特性及び／又は形状は、マグネット支承部のローター側の部材、特に、少なくとも一つのローターリングの一つの領域内で変更されることが可能である。このローターリングは、支承部のステーター側の部材と反対の方を向いた表面を形成している。このようにして、回転軸を所望の方法で調整するために、マグネット支承部のローター側の部材とステーター側の部材の間の磁場分配、又は磁場の変更が達成されることができる。
【００４９】
其々独立した発明として特許請求の範囲にも記載される、本発明に係る真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、又は真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットの好ましい態様に従い、少なくとも一つの平面、特に、マグネット支承部の平面の外側の平面内のローターのバランスは、少なくとも一つのバランスウェイトの取付け、特にねじ込み、及び／又はローターからの材料の取り去りによって少なくとも近似的に取り除かれ、特にレーザー光線による切除によって取り除かれる。
【００５０】
本発明は、その上、本発明に係るローターのバランスを取るための方法を実施するよう構成され、かつ形成されている真空ポンプ又は真空ポンプの回転ユニットのローターのバランスを取る為の装置に関する。その際、本発明に係るバランス取り装置は、本発明に係る方法のステップを実施するための手段を有している。
【００５１】
本発明は、更に、真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの電動モーターのローターの中心出し、またはバランスを取るための方法に関する。その際、ローターは少なくとも一つの永久磁石を有し、そして電動モーターのステーターに対して回転可能に支承されており、そしてその際、永久磁石の形状及び／又は材料特有の特性は、アンバランス及び／又は偏心度が減少され、特に最小化されるよう変更される。
【００５２】
ローターのアンバランス及び／又は偏心度の減少又は最小化は、その際、真空ポンプのローターのバランスを取るための方法に関して上述したように、永久磁石支承部の材料特有の特性及び／又は形状の変更によって引き起こされるローターの回転軸の調整によって成し遂げられる。
【００５３】
好ましくは、ローターのアンバランス及び／又は偏心度が測定される。アンバランス及び／又は偏心度は、減少され、又は最小化される。これは、ローターの回転軸が、特に測定されたアンバランス及び／又は偏心度に応じて調整されることによって行われる。その際、回転軸の調整は、真空ポンプのローターのバランスを取るための方法に対して上述したのに相当する方法で、電動モーターのローターの永久磁石の材料特有の特性及び／又は形状の変更によって行われる。
【００５４】
好ましくは、電動モーターのローターの回転軸は、少なくとも近似的にローターの主慣性軸と一致させられる。特に回転軸の調整の前に、回転軸の位置及び／又は主慣性軸の位置が検出されることが可能である。
【００５５】
好ましくは、当所のアンバランス状態又は偏心度状態に応じて、永久磁石の材料特有の特性及び／又は形状が変更されることが可能である。これによって、ローターによって発生される磁場は、アンバランス及び／又は偏心度が減らされるか、または最小化されるように変化する。
【００５６】
永久磁石の形状は、好ましくは、永久磁石の材料の除去によって変更される。これは特に、切削による方法によって実施されることが可能である。これは、好ましくは研磨、穿孔、切削、または旋削のグループから選択される。
【００５７】
永久磁石の材料特有の磁気的特性は、永久磁石が少なくとも一つの領域において脱磁されることにより変更されることが可能である。脱磁は、その際、真空ポンプのローターのバランスを取るための方法について上述したのと同様の方法で、レーザーを使って行われることが可能である。
【００５８】
更に本発明は、ローターを有する電動モーターを有する真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、または真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの為の回転ユニットに関する。このローターは、電動モーターのステーターに対して回転可能に支承されており、その際、ローターは、少なくとも一つの永久磁石を有する。その形状及び／又は材料特有の特性は、ローターのアンバランス及び／又は偏心度が減らされ、特に最小化されるよう変更される。
【００５９】
好ましくは、永久磁石の形状及び／又は材料特有の特性は、ローターの当所のアンバランス状態または偏心度状態から出発して変更される。
【００６０】
本発明の好ましい実施形を以下に例示的に添付の図面に基づいて説明する。図は以下を簡略的に示す。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】真空ポンプの斜視図。
【図２】図１に示された真空ポンプの軸方向断面図。
【図３】図１および２に示された真空ポンプのマグネット支承部の断面詳細図。
【図４】バランス平面Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の例示的な位置の説明の為の図１に記載の真空ポンプの軸方向断面図
【図５】マグネット支承部の平面Ｅ３内における図１の真空ポンプのステーターとローターの半径方向断面図。
【図６】マグネット支承部の平面Ｅ３内の図１の真空ポンプのステーターとローターの別の半径方向断面図。
【図７】マグネット支承部の平面Ｅ３内の図１の真空ポンプのステーターとローターの更に別の半径方向断面図。
【図８】図１の真空ポンプの別の軸方向断面図
【図９】図１の真空ポンプの更に別の半径方向断面図。
【図１０】図１および２に示された真空ポンプのマグネット支承部の別の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
ターボ分子ポンプとして形成された図１の真空ポンプ１０は、複数部材のポンプハウジング１４の一部を含む一つのステーター、およびステーターと反対に回転するよう駆動可能に支承されている一つのローター１６を有する。真空ポンプ１０は、その高真空側に、吸入フランジ１８によって取り囲まれた、真空すべき容積との接続のための吸引開口部２０と、予真空との接続の為の、真空ポンプ１０の予真空側に配置された、予真空フランジ２２によって取り囲まれたガス流出開口部２４を有する。
【００６３】
ステーターおよびローター１６は、共に、真空ポンプ１０の一つの回転ユニット２６を形成する。この回転ユニットは、ポンプ１０の基本部分又は下部分２８と解除可能に接続されている。
【００６４】
図２は、図１の真空ポンプ１０を、その回転軸３０に沿った部分断面図として示す。ステーターは、複数のステーターディスク３２を有する。これらステーターディスクは、ハウジング１４内に配置されており、そしてスペーサー要素３４を介して互いに所定の間隔に保持されている。
【００６５】
ローター１６は、一つのローター軸３６を有する。このローター軸は、複数のローターディスク３８を担持している。その際、各ローターディスク３８は、二つのステータディスク３２の間の中間空間内に配置されている。ステーターディスク３２とローターディスク３８は、其々、複数の羽根を有し、ポンプ作用を奏する一つの構造を有しているので、ステーターディスク３２は、其々、隣接するローターディスク３８と共に、ターボ分子ポンプ１０の一つのポンプステージ（又はポンプ段、独語：Ｐｕｍｐｓｔｕｆｅ）を形成する。
【００６６】
下部分２８内には、駆動ユニット４０が配置されている。この駆動ユニットは、例えば一つの電動モーターを有することが可能であり、そしてこの駆動ユニットによってポンプ作用を提供するためのローター１６が回転駆動可能である。
【００６７】
更に、ポンプ１０は、予真空側の支承部４２を有する。この支承部は、ローター１６を下部分２８およびこれと接続されているステーターに対する回転可能な支承の為に形成されている。予真空側の支承部４２は、半径方向および軸方向の支承力を受け入れるのに好適である。そして、この場合、潤滑されたローラー支承部として形成されている。これはボール支承部として形成されている。
【００６８】
その高真空側では、ポンプ１０は更に、永久磁石支承部として形成された一つの支承部４４を有している。この支承部は、ローター側の支承力とステーター側の支承半部を有している。
【００６９】
図３は、図２に示されたポンプ１０の永久磁石支承部４４を有する部分を、断面詳細図として示す。支承部４４は、複数のステーターマグネットリング４８から成るステーター側のマグネットリング積層部４６と、複数のローターマグネットリング５２から成るローター側のマグネットリング積層部５０を有する。積層部４６，５０のマグネットリング４８，５２は、その際、軸方向に互いに積層されており、そして、少なくとも近似的に、各積層部４６，５０のシリンダー側面形状の基本形状を形成する。
【００７０】
ステーター側のマグネットリング積層部４６とローター側のマグネットリング積層部５０は、その際、ポンプ１０の回転軸３０に対して基本的に同軸に其々配置されている。その際、ステーター側の積層部４６は、ローターリング４８の半径方向の外側面が、ステーターリング５２の半径方向の内側面と対向し、そしてこれらの間に少なくとも近似的にシリンダー側面形状の一つの間隙５４（間隙４４の半径方向の延在によって形成される小さな間隙幅を有する間隙５４）が形成されるよう、ローター側の積層部５０の内部に配置されている。
【００７１】
ステーターは、一つの担持部分５６を有している。この担持部分は、吸引開口部２０の中央に配置されており、本実施例においては、図２に示すように、吸引開口部２０内に配置された半径方向の複数の支柱５８を介して、ハウジング１４と接続されている。担持部分５６は、軸方向に延在する、基本的にシリンダー側面形状の保持部分６０を有している。この保持部分は、ステーター側の積層部４６の内部に入り込むよう延在しており、その際ステーターリング４６の半径方向内側面は、其々、保持部分６０の半径方向外側面に当接しており、そしてこれによって保持されている。
【００７２】
ローター１６は、同様に、基本的にシリンダー側面形状の保持部分６２を有している。その際、ローターリング５２の半径方向外側面は、保持部分６２の半径方向内側面に当接しており、そしてこれによって保持されている。
【００７３】
ポンプ１０は、更に一つの安全用支承部６４を有している。これは、ローター１６の為の回転可能なストッパーを形成し、そして、例えば、ポンプ１０に作用する衝突やポンプの運転の間に発生する振動によって引き起こされる、互いに相対的なステーターおよびローター１６の半径方向の移動を制限する。これによって、両方の積層部４６，５０のリング４８，５２が、そのような半径方向の相対的な移動の結果、機械的に互いに接触し、そして永久磁石支承部４４が損傷を受けることを防止する。
【００７４】
安全用支承部６４は、永久磁石支承部４４の内部に配置された、ボール支承部として形成されたローラー支承部６６を有している。この支承部は、担持部分５６を、ストッパーとして使用される安全用スリーブ６８と接続する。ローター１６は、ピン部分７０を有している。このピン部分は、安全用スリーブ６８内に入り込んで延在している。安全用スリーブ６８とピン部分７０の間には、静止状態において、又はポンプ１０の定常運転状態において、全回転角度をカバーする間隙７２が形成されているので、安全用スリーブ６８とピン部分７０は、この状態において接触せず、そしてローター１６はボール支承部６６と係合しない。ローター１６が半径方向にそれた場合に初めて、安全用スリーブ６８とピン部分７０は接触するので、ローター１６はボール支承部６６と係合するに至り、そしてボール支承部６６は安全用スリーブ６８と共に、ローター１６の為のストッパーを形成する。このストッパーはマグネットリング積層部４６，５０の衝突を防止する。間隙７２は、間隙５４よりも小さな半径方向の間隙幅を有していることが可能である。ボール支承部６６によって形成されるストッパーが、ローター１６の回転的な相対移動を許容するので、安全用支承部６４の係合の際に、ローター１６が突然ブレーキがかけられることが防止される。ボール支承部６６は、非潤滑式のボール支承部６６として形成されているので、ポンプ１０によって発生させられる真空の汚染がボール支承部６６によって排除される。
【００７５】
図２および３に示されるように、回転軸３０は理想的にはポンプ１０のちょうど軸方向を推移する。これによって、回転軸は理想的にはある程度、軸方向に推移する真空ポンプ１０の図形軸（フィギュア軸、または対称軸、独語：Ｆｉｇｕｒｅｎａｃｈｓｅ）と一致する。永久磁石支承部４４の機能は、ステーターリング４８およびローターリング５２によって発生させられる、互いに対向し合う磁場と、これによって発生させられる半径方向に向けられた磁気的反発力（ステーターリング４８とローターリング５２の間の磁気的反発力）に基づいている。この、半径方向の磁気的反発力の形式の支承力は、ローター１６のステーターに対する回転可能な半径方向の支承を生じさせる。ただしこの力は、通常、正確に回転対称ではないので、回転軸３０は通常、正確に軸方向に推移せず、これに対して少なくともわずかに傾斜している。
【００７６】
更に、回転軸３０について完全に回転対称でないローター１６の質量分配は、ローター１６の回転の際に、例えば振動を発生し、ローター１６を損傷させ、ポンプ１０の摩耗を増加させ、その運転安全性を損ない、及び／又は、ポンプ１０の最大許容回転数を引き下げるアンバランスへと通じる。主慣性軸はアンバランスと関連している（図８および９の主慣性軸８０参照）。これは、バランスを取られていないローター１６において回転軸３０と異なっている。
【００７７】
本発明に係る方法の好ましい一つの実施形に従い、特にマグネット支承部４４の平面Ｅ３内のローター１６のアンバランスが測定される。引き続いて、アンバランスを防止するため、又は好ましくは少なくとも大幅に取り除くために、回転軸３０の位置が測定されたアンバランスに応じて調整される。この為、回転軸３０は理想的な位置に移動させられる。この位置において、ローター１６の残されているアンバランスは最小である。ローターのアンバランスは、回転軸の位置の調整によって、または回転軸を理想的な位置に動かすことによって最小とされる。理想的な位置において、その上、回転軸３０はマグネット支承部平面Ｅ３内で少なくとも大幅にローター１６の主慣性軸８０と一致していることが可能である。
【００７８】
回転軸３０の位置の調整は、その際以下のように行われる。図３には、ステーターマグネットリング４８とローターマグネットリング５２の複数の領域７４が示されている。これらは、レーザーの照射によって、ある一つの温度に加熱されている。この温度において、マグネットリング４８，５２の材料の脱磁が行われるので、この領域７４から発生する永久磁石磁束密度、または残留磁気（独語：Ｒｅｍａｎｅｎｚ）が減少され、そして磁場によって発生されられる永久磁石支承部４４の支承力が、対応する位置的領域において弱められる。領域７４は、一つの構造を有する。この構造に基づいて、実施された加熱が所定の変化度合以降、視覚的にマグネットリング４８，５２の外から視認可能となる。その上、磁石における後からの磁化変更は、近傍における磁場測定によっても立証されることが可能である。
【００７９】
更に、図３では破線によって、マグネットリング４８，５２の領域が示唆されている。この領域は、例えば切削による材料除去過程のような機械的な処理によってマグネットリング４８，５２から除去されることが可能であり、このようにしてマグネット支承部４４によって発生させられる支承力を、対応する領域内において弱める。その際、材料の除去は、例えば、各リング４８，５２の部分角度領域にわたって行われることができる。これは例えば４５度から９０度の間の角度領域にわたって行われることが可能である。除去された領域は、軸方向でみて例えば鎌形状（独語：Ｓｉｃｈｅｌｆｏｒｍ）を有し得る。その様な機械的な処理と材料除去は、例えば、生じるマグネットリング４８，５２の表面における摩耗痕跡、穿孔痕跡、切削痕跡、または旋削痕跡のような、マグネットリング４８，５２における対応する処理痕跡の形式で明らかに視認可能である。領域７６は、図３において視認性の観点から、誇張的に大きく描かれている。
【００８０】
領域７４および７６は、其々、ローター側の支承部材５０とステーター側の支承部材５０の、間隙５４を制限しかつ互いに向き合っている表面に配置されており、つまり、ローター側の支承部材５０またはローターリング５２の半径方向内側面と、ステーター側の支承部材４６又はステーターリング４８の半径方向外側面に配置されている。
【００８１】
ローター側の支承部材５０は、その上、図３にハッチングして表された領域７７を有する。この領域中において、ローター側の支承部材５０の永久磁石的特性が、領域７４，７６に対して上述したような方法で、材料除去によって又は脱磁によって変更されることが可能である。領域７７は、半径方向外側面と、これに伴い、ステーター側の支承部材４６と反対側の、ローター側の支承部材の表面に配置されており、そして領域７７内での変更は、マグネット支承部４４の漂遊磁界（独語：Ｓｔｒｅｕｆｅｌｄ）と特に、真空ポンプ１０の運転の際の、妨害的な交番磁界（独語：Ｗｅｃｈｓｅｌｆｅｌｄ）を変更するか、またはこれを減少させる。領域７７における変更は、適当な構造においても、領域７４，７６と同様、平面Ｅ３内での回転軸３０の回転点に影響を与えることが可能である。
【００８２】
領域７４，７６，７７における上述した熱処理によって、及び／又は機械的な処理によって、マグネット支承部によって発生させられる支承力、及び／又は発生させられる漂遊磁界は、局所的に意図して、および柔軟に、回転軸３０が特にマグネット支承部４４の平面Ｅ３内でその当初の位置から動かされ、そしてその際、平面Ｅ３の領域内で主慣性軸（図８および９の調整された回転軸３０’の位置参照）と大幅に一致する状態とされることが可能であり、または主慣性軸に、全ローターの残留アンバランスの最小値が図られるまで近づくよう適合される。
【００８３】
調整の後、残されたアンバランスは最小化されているので、ローター１６は少なくとも平面Ｅ３内で基本的にアンバランス無く回転可能である。ローター１６は、よって平面Ｅ３内で実際に完全にバランスを取られることが可能であろう。
【００８４】
図４の軸方向の断面図は、バランス平面Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の位置を表すために使用される。これら平面内で、例示荷的なローター１６がバランスを取られている。構造に応じて、本方法は、二つのバランス平面（独語：Ｗｕｃｈｔｅｂｅｎｅｎ）より多くのバランス平面数量に対しても使用可能である。バランス平面Ｅ３は、マグネットリンス積層部４６，５０の領域に位置しており、そしてポンプ１０の図形軸に対して直角である。これは図４において回転軸３０と一致している。
【００８５】
バランス平面Ｅ２は、バランス平面Ｅ３に対して平行に推移しており、そして永久磁石支承部４４とボール支承部４２の間の略中央に位置している。バランス平面Ｅ２は、通常、ローター１８の重心Ｓ（図８参照）がバランス平面Ｅ２内、または少なくともバランス平面Ｅ２の近傍に位置するよう選択される。バランス平面Ｅ１は、バランス平面Ｅ２に平行に推移し、そしてＥ３はボール支承部４２の領域または駆動ユニット４０の領域に位置する。
【００８６】
すでに上述した通り、ローター１６はマグネット支承部平面Ｅ３内でバランスを取られている。これは、回転軸３０の位置が、測定されたアンバランスに応じて調整されることにより行われる。その際、アンバランスは減少され、そして好ましくは、残されたローターのアンバランスが最小である最適な位置に回転軸が移動させられることによって最小とされる。
【００８７】
アンバランスの調整の前に、その際、回転軸の最適な位置がバランスアルゴリズムに基づいて、および好ましくは測定されたアンバランスに応じて計算される。
【００８８】
その最適な位置において、回転軸３０は少なくとも平面Ｅ３内で、少なくとも近似的に主慣性軸８０と一致していることが可能である。図５から７の半径方向断面図と図８および９の軸方向断面図は詳細な説明の為に使用される。その際、図５から７は其々、平面Ｅ３内の永久磁石支承部４４の半径方向断面を示す。その際、付随するステーターリングおよびローターリング３２，３８が示されている。
【００８９】
図８および９はこれと反対に、軸方向の断面を示す。その際、バランス取りの前の回転軸は参照符号３０で、そして調整の後、つまりバランス取りの後の回転軸は参照符号３０’で表されている。主慣性軸８０は同様に図８および９にも示されている。簡単のため、図８および９内で回転軸３０はバランス取りの前は軸方向に推移し、つまりこれらは、図８および９においては簡単な図示の観点から、ポンプ１０の図形軸と一致しているが、これらは上述したように、通常、わずかに非対称に分配されている支承力に基づいて、これに対してわずかに傾斜して推移している。
【００９０】
図５から７に示された座標系は、ポンプ１０の実験室系であり、そしてステーターリング３２と固定されている。ローター１６の回転軸３０の平面Ｅ３との交点は、以下では回転点Ｒと称される。調整された回転軸３０’の交点は、これと反対と回転点Ｒ’と称される。幾何学的にポンプ１０の中心軸と一致する図形軸と平面Ｅ３との交点は、図形軸点Ｆと称され、そして主慣性軸８０と平面Ｅ３との交点は主慣性軸点Ｈと称される。
【００９１】
図５，８および９が示すように、バランス取りされていないローター１６において、主慣性軸８０はローターの回転軸３０と異なっているので、回転点Ｒと主慣性軸点Ｈは一致していない。その上、主として永久磁石支承部４４内で通常は完全には対称でない磁場分配に基づいて、下院軸３０が図形軸と異なっているので、図形軸点Ｆと回転点Ｒは、図５に示されるように、互いに間隔をあけている。
【００９２】
ローター１６のバランス取りの為に、マグネット支承部平面Ｅ３内でのそのアンバランスが測定され、そして主慣性軸８０の位置、または少なくとも主慣性軸点Ｈの位置が決定され、特に測定されたアンバランスに基づいて決定される。平面Ｅ３内での主慣性軸点Ｈの位置は、よって知られている。その上、バランス取りの前の回転軸３０の位置または少なくとも回転軸点Ｒの位置が決定される。よって回転点Ｒの位置が、同様に知られている（図５参照）。
【００９３】
その後、本発明に係る方法の一つのバリエーションに従い、値および方向について、主慣性軸点Ｈの位置からの回転点Ｒの位置の相違Δρが決定される。これは、ＲからＨに向けられた矢印の形式で図６に示されている。
【００９４】
相違Δρは、回転点Ｒを主慣性軸点Ｈと一致させるために必要なスライドの為の基準とみなされることが可能である（図６および７参照）。これによって、回転軸３０’は主慣性軸８０と少なくともマグネット支承部平面Ｅ３の領域において一致するに至り、そして存在するアンバランスはこれによって少なくとも近似的に最小化される。実践では、相違Δρは、通常数ミリメーターの値であることが示された。つまり軸３０’、８０の、当所の回転軸からの相違は、図示の為の誇張的に大きく描かれている。
【００９５】
相違Δρの補償の為の回転点Ｒまたは回転軸３０の調整は、その際、図３と関連して上述したように、特に、ステーターマグネットリング４８とローターマグネットリング５２の領域７４が、意図的に、ある温度に加熱されることによって行われる。この温度において材料の脱磁が行われるので、この領域７４に発生する永久磁石的な磁束密度、または残留磁気が減少され、そして磁場によって発生する永久磁石支承部４４の対応する局所的領域における支承力が弱められる。ローター１６は、よって少なくともバランス平面Ｅ３内において、回転軸３０，３０’の位置の変更によってバランスを取られることが可能である（図５から７の回転軸点Ｒ参照）。これは、回転点Ｒが主慣性軸点Ｈと一致させられることによって行われる（図７参照）。
【００９６】
相応して、同様に図３と関連して上述したように、回転点Ｒは、意図的に選択したマグネット支承部４４の領域の機械的な処理によって調整され、そして主慣性軸点Ｈと一致させられる。その結果、図７に示すように、点Ｒ’とＨは重なり合って位置する。よって主慣性軸８０は、少なくとも平面Ｅ３の領域において回転軸３０’と一致している。ローター１６は、少なくとも平面Ｅ３内において基本的にアンバランス無く回転する。
【００９７】
ただし、回転軸３０，３０’を主慣性軸８０と一致させることにより平面Ｅ３内でローター１６のバランスを取るための上述した方法によって、ローター１６はその全ての軸方向長さにわたってバランスを取られることができるわけではない。むしろ、通常、少なくとも平面Ｅ２内でのバランス取りが更に必要である。この平面は、主慣性軸８０上に位置する重心Ｓを通って推移するか、または少なくとも重心Ｓの近くを推移する。その際、特に平面Ｅ２内でのローター１６のアンバランスが測定され、そしてローター１６から材料を取り除くことによって、特に平面Ｅ２内で、または少なくとも平面Ｅ２の近くで、バランスを取られることが可能である。その際、材料は、好ましくはしっかりと焦点を合わせられ、かつ高強度であるレーザー光線によって取り除かれる。これは詳しく言うとローター１６が回転している間に行われる。
【００９８】
これは特に、図示されていないレーザーシステムによって成し遂げられる。このレーザーシステムは、少なくともレーザー光線を発するための一つのレーザーと、レーザーの為の制御部を有している。その際、制御部は、回転するローター１６の角度位置を検出し、そしてレーザーが、レーザー光線を角度位置に応じて発するようレーザーを駆動するよう形成されていることが可能である。これによって、ローター１６が回転している間に、ローター１６の所望の角度位置において、いわばその点に限定してローター１６から材料が取りさられることが可能である。ローター１６は、よって材料取り去りによって十分バランスを取られることが可能である。
【００９９】
図８に記入された、回転軸３０と一致する図形軸と重心Ｓの間の間隔ｅは、ローターのいわゆる静的なアンバランスに対する基準である一方で、角度εはいわゆる動的なアンバランスに比例している。回転軸３０が回転軸３０’の位置を取るよう、これを調整することにより、調整された間隔ｅ’と調整された角度ε’が小さくなる。これは図９に示されている。よって、材料の取り去りにより平面Ｅ２内でローターのバランスを取る事と組み合わせて、ローター１６は高精度で平面Ｅ３およびＥ２内で十分バランスを取られることが可能である。
【０１００】
本発明に係る方法の別のバリエーションに従い、測定されたアンバランスに基づいて、回転軸３０の位置及び／又は回転点Ｒの位置及び／又は主慣性軸８０の位置及び／又は主慣性軸点Ｈの位置が決定されることが可能である。これに基づいて、バランスアルゴリズムを使って、必要なレーザー光線、特に、放射ユニットの数量、レーザー照射量、及び／又はマグネット支承部の加熱されるべき領域の位置が決定されることが可能である。
【０１０１】
これは同様に、先行技術より公知のバランス過程に置けるように経験的にも行われることができる。ここでは、いわゆる影響係数によって、ねじ込まれた試験重量へのローターの反応が検出され、そしてバランスプロセスの為のリファレンスとして援用される。その際、影響係数は、バランスウェイトへのローターの挙動が記載される。相応する措置は、レーザー照射の決定の為に使用される。その際、レーザー影響係数は、試験レーザー照射量のマグネット支承部への照射によって検出されることが可能である。このようにして検出された影響係数は、所定のアンバランス状態を減少させる、または補償するために援用される。レーザー照射によって発生させられるアンバランス変更の全データ量が大きいほど、各ローターに対するレーザー影響係数の検出が正確に行われることが可能である。
【０１０２】
必要なレーザー照射、つまり照射ユニットの数量、レーザー照射量、及び／又はローター若しくはステーターにおける永久磁石の照射されるべき領域の位置を決定するために、バランスアルゴリズムは、経験的に得られたレーザー影響係数を使用することが可能である。レーザー制御を介して、レーザーが計算されたレーザー照射に基づいて、放射すべき各領域が、計算された形式および方式でレーザー光線により付勢されるよう制御される。これによって、回転軸を計算された最適な位置へと調整し、そしてこれによってローターのアンバランスが最小化されるか、または場合によっては取り除かれさえする。
【０１０３】
図１０は、レーザー照射によって磁気モーメント（独語：ｍａｇｎｅｔｉｓｃｈｅ  Ｍｏｍｅｎｔｅ）が発生されられることが可能であることを示すために使用される。示されたマグネット支承部４４においては、ローター側のマグネットリング積層部５０の最も上のリング内において、領域７４がレーザー照射によって脱磁される。これによって生じる弱化によって左側に向けられた力Ｆ１が生じる。相応して、ステーター側のマグネットリング積層部４６の最も下のリング内の領域７４が、レーザー光線による脱磁によって弱められ、これによって右に向かう力Ｆ２が生じる。両方の力Ｆ１およびＦ２は、マグネット支承部４４内に発生するトルクＭを引き起こす。これは、例えばマグネット支承部内に既に存在する磁気モーメントの補償の為、及び／又はアンバランスの動的な減少の為に援用されることが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  真空ポンプ
１４  ハウジング
１６  ローター
１８  吸入フランジ
２０  吸引開口部
２２  予真空フランジ
２４  ガス流出開口部
２６  回転ユニット
２８  下部分
３０，３０’  回転軸
３２  ステーターディスク
３４  スペーサー要素
３６  ローター軸
３８  ローターディスク
４０  駆動ユニット
４２  ボール支承部
４４  永久磁石支承部
４６  ステーター側のマグネットリング積層部
４８  ステーター側のマグネットリング
５０  ローター側のマグネットリング積層部
５２  ローター側のマグネットリング
５４  間隙
５６  担持部分
５８  支柱
６０，６２  保持部分
６４  安全用支承部
６６  ボール支承部
６８  安全用スリーブ
７０  ピン部分
７２  間隙
７４，７６，７７  領域
８０  主慣性軸
８２  図形軸
Ｒ，Ｒ’  回転点
Ｆ  図形軸点
Ｈ  主慣性軸点
ｅ，ｅ’  間隔
ε，ε’  角度
Ｓ  重心
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３  バランス平面
Δρ  相違
Ｍ  トルク
Ｆ１，Ｆ２  力
【図１】
2015169211.tif 000003
【図２】
2015169211.tif 000004
【図３】
2015169211.tif 000005
【図４】
2015169211.tif 000006
【図５】
2015169211.tif 000007
【図６】
2015169211.tif 000008
【図７】
2015169211.tif 000009
【図８】
2015169211.tif 000010
【図９】
2015169211.tif 000011
【図１０】
2015169211.tif 000012