BE1023630B1

BE1023630B1 - Endblockanordnung, Lageranordnung und Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung

Info

Publication number: BE1023630B1
Application number: BE2016/5320A
Authority: BE
Inventors: Sebastian Siegert; Gerit Stude; Gerd Arnold
Original assignee: Von Ardenne Gmbh
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-05-19
Also published as: US20160343550A1; DE102015107809B3; BE1023630A1; US10043643B2; CN205944032U

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Endblockanordnung (100a, 700, 800) zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: einen Aufnahmebereich (102) zum Aufnehmen einer Lageranordnung (200a, 600), welche einen Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode aufweist; die Lageranordnung (200a, 600), deren Kupplungsbereich von einer Hülse (204) der Lageranordnung (200a, 600) gestützt wird, wobei die Hülse (204) in den Aufnahmebereich (102) gesteckt ist; wobei die Hülse (204) aus mehreren Segmenten zusammengefügt ist, deren Außenflächen eine Mantelfläche (204m) der Lageranordnung (200a, 600) bilden und von denen zumindest zwei Segmente (204t, 204k) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; wobei die Außenflächen (214m, 224m) der zwei Segmente (204t, 204k) aneinander ausgerichtet sind, so dass diese miteinander fluchten.

Description

Endblockanordnung, Lageranordnung und Verfahren zum Herstellen einer

Lageranordnung

Die Erfindung betrifft eine Endblockanordnung, eine Lageranordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung.

Im Allgemeinen können in der Beschichtungstechnologie für verschiedene Prozesse und/oder Vorbehandlungen Elektroden zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann bei einem Sputterprozess (auch als Kathodenzerstäubung oder Sputterdeposition bezeichnet) ein rohrförmiges Target (bzw. eine Rohrkathode) zum Einsatz kommen, von welchem das Beschichtungsmaterial abgesputtert, d.h. zerstäubt, werden kann. Allgemein kann eine rohrförmige Elektrode (Kathode und/oder Anode, kann auch als Rohrkathode bezeichnet werden) während des Prozessierens rotieren. Dies kann beispielsweise einen langzeitstabilen Prozess ermöglichen, z.B. einen langzeitstabilen Beschichtungsprozess. Beim Magnetronsputtem (magnetfeldunterstützter Kathodenzerstäubung) kann beispielsweise eine Rohrkathode genutzt werden, welche während des Sputterprozesses rotiert, wobei innerhalb der Rohrkathode eine Magnetanordnung angeordnet ist, um eine Plasmabildung und somit unter anderem die Sputterrate und/oder andere Prozessparameter des Sputterprozesses zu beeinflussen. Ferner kann eine Magnetronanordnung auch mehrere Rohrkathoden (Rohrtargets) aufweisen, beispielsweise bei einem sogenannten Doppel-Rohrmagnetron (einem so genannten RDM - Rotatable Dual Magnetron).

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen wird eine Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer Elektrode bereitgestellt, wobei die Lageranordnung beispielsweise einen Aufbau ermöglicht, welcher eine einfache Wartung und/oder Reparatur der Lageranordnung, bzw. ihrer Verschleißteile, ermöglicht. Anschaulich kann die Lageranordnung als Ganzes ausgetauscht werden, so dass die Lageranordnung vormontiert werden kann, was erheblich die Wartungszeit verkürzt und den Produktionsausfall verringert. Beispielsweise kann ein Rohrtarget für ein Magnetron mittels der Lageranordnung mechanisch drehbar gelagert und elektrisch kontaktiert sein.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen wird eine Endblockanordnung bereitgestellt, in welcher die Lageranordnung aufgenommen wird. Die Endblockanordnung kann in einer Prozesskammer montiert sein und eine Kühlmittelzufuhrung und elektrische Energiezuleitung bereitstellen, um die Elektrode mit Kühlmittel und elektrischer Energie zu versorgen. Eine Endblockanordnung, welche neben der mechanischen Lagerung die Energieversorgung und/oder die Kühlmittelversorgung gewährleistet, wird auch als Medienendblock bezeichnet.

Anschaulich gesehen können mittels der Lageranordnung (bzw. mittels der Endblockanordnung) eine Energieversorgung (z.B. zum Bereitstellen eines vorgegebenen elektrischen Potenzials an der rohrförmigen Elektrode), eine Kühlwasserversorgung (z.B. zum Kühlen der rohrförmigen Elektrode) und/oder eine drehbare Lagerung der rohrförmigen Elektrode (z.B. zum homogenen Zerstäuben der Oberfläche eines rohrförmigen Magnetrontargets) realisiert sein. Für die elektrische Kontaktierung der Lageranordnung in der Endblockanordnung werden geringe Übergangswiderstände benötigt, was besondere Anforderungen an die verwendeten Materialien und die geometrische Form der elektrischen Kontakte stellt. Anschaulich werden elektrische Kontakte benötigt, welche mit der elektrischen Energiezuleitung in der Endblockanordnung eine möglichst große Kontaktfläche ermöglichen und einen geringen elektrischen Widerstand aufweisen. Die Kontakte werden daher meist aus einem besonders leitfahigen Material gefertigt und in einem Kontaktbereich (z.B. außen) auf der Lageranordnung befestigt. Die Kontakte (auch als Kontaktsegmente bezeichnet) können zu einem Versatz in der Außenfläche der Lageranordnung führen.

Durch Fertigungstoleranzen kommt es an den Kontakten zu Schwankungen in dem Außendurchmesser der Lageranordnung, welche sich zu einem Versatz (d.h. einer Stufe) in der äußeren Oberfläche der Lageranordnung überlagern und zu einem Verkanten der Lageranordnung in dem Endblock führen können. Dieses kann zu einem Blockieren der Lageranordnung beim Einschieben in die Endblockanordnung sowie auch beim Herausziehen aus der Endblockanordnung führen. Lässt sich die verkantete Lageranordnung nicht wieder lösen, wird ein Herausziehen der Lageranordnung unmöglich und die Endblockanordnung wird unbrauchbar.

Die Schwankungen in dem Außendurchmesser der Lageranordnung beeinflussen ferner die Kontaktfläche, mit der die Lageranordnung von der elektrischen Energiezuleitung in der Endblockanordnung kontaktiert wird. Anschaulich kontaktiert die Endblockanordnung die Lageranordnung nicht oder unvollständig, wenn der Innendurchmesser (der elektrischen Energiezuleitung) der Endblockanordnung an den elektrischen Kontakten zu groß und/oder der Außendurchmesser der Lageranordnung zu klein ist (d.h. wenn diese nicht zueinander passen).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Lageranordnung bereitgestellt, welche eine einfache und passgenaue Montage bzw. Demontage in der Endblockanordnung ermöglicht.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen wird eine Lageranordnung bereitgestellt, welche einen zuverlässigen Kontakt mit der Endblockanordnung ermöglicht.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen werden die Herstellungskosten und Bearbeitungskosten für die Lageranordnung reduziert, da auf Halbzeuge (vorgefertigte Werkstücke) zurückgegrififen werden kann.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann eine Endblockanordnung zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen einer Lageranordnung, welche einen Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode aufweist; die Lageranordnung, deren Kupplungsbereich von einer Hülse der Lageranordnung (wird auch als Gehäuse der Lageranordnung bezeichnet) gestützt wird, wobei die Hülse (z.B. ein rohrförmiger Träger) in den Aufhahmebereich gesteckt ist; wobei die Hülse aus mehreren Segmenten (z.B. rohrförmige Segmente) zusammengefügt ist, deren Außenflächen eine Mantelfläche der Lageranordnung bilden und von denen zumindest zwei Segmente aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; wobei die Außenflächen der zwei Segmente aneinander ausgerichtet sind, so dass diese miteinander fluchten.

Anschaulich sind die Komponenten der Lageranordnung, welche zum drehbaren Lagern und elektrischen Kontaktieren der Elektrode dienen, in der Hülse aufgenommen. Die Hülse bildet anschaulich das Gehäuse der Lageranordnung, welches passend zu dem Aufnahmebereich der Endblockanordnung gefertigt ist, so dass die Lageranordnung in den Aufhahmebereich der Endblockanordnung passt.

Eines der zwei Segmente (auch als Kontaktsegment bezeichnet) dient anschaulich zum Kontaktieren der Hülse und das andere der zwei Segmente (auch als Trägersegment bezeichnet) dient anschaulich zum Versteifen und Stabilisieren der Hülse.

Mit anderen Worten wird die Hülse gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen derart bereitgestellt, dass ein Versatz in der Mantelfläche, welcher beim Zusammenfügen der Hülse entsteht, ausgeglichen wird oder ist.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen können die zwei Segmente stoffschlüssig miteinander verbunden sein (z.B. geklebt, verschweißt oder verlötet). Alternativ oder zusätzlich können die zwei Segmente formschlüssig miteinander verbunden sein (z.B. geschraubt).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Endblockanordnung ferner ein Gehäuse aufweisen, welches eine Öffnung aufweist, wobei die Öffnung den Aufhahmebereich bildet.

Damit die Hülse zuverlässig in die Endblockanordnung eingeschoben werden kann, werden die Öffnung und die Hülse mit einem leichten Spiel zueinander gefertigt, d.h. mit einer Spielpassung. Je weniger Spiel die Hülse in der Endblockanordnung hat, umso präzisier erfolgt die Lagerung der Hülse in der Endblockanordnung, wodurch mechanische Belastungen besser verteilt werden können und unerwünschte Relativbewegungen der Hülse in der Endblockanordnung vermieden werden können. Je weniger Spiel die Hülse in der Endblockanordnung hat, umso größer sind die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen, mit denen die Hülse gefertigt wird (d.h. die Fertigungstoleranzen sollten möglichst klein sein).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen erfolgt ein Ausrichten der Außenflächen der zwei Segmente zueinander, so dass sich deren Fertigungstoleranzen einander überlappen, z.B. vollständig oder teilweise.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann die Endblockanordnung ferner eine in die Hülse eingesteckte Lagereinheit aufweisen, welche ein Lagerund eine mittels des Lagers drehbar gelagerte Welle aufweist, wobei die drehbar gelagerte Welle den Kupplungsbereich aufweist.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Segment der mehreren Segmente (z.B. eines der zwei Segmente oder ein anderes Segment) der Hülse eine Befestigungsstruktur aufweisen zum lösbaren Befestigen der Hülse an dem Gehäuse.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die zwei Segmente einen Rotationskörper bilden, wobei die Außenflächen der zwei Segmente parallel zur Rotationsachse des Rotationskörpers verlaufen. Mit anderen Worten kann die Hülse an den zwei Segmenten zylinderförmig sein, z.B. mit einer Durchgangsöffnung entlang der Achse (entspricht der Rotationsachse) des Zylinders, wobei die Außenfläche des Zylinders die Mantelfläche der Hülse bildet.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Segment der zwei Segmente (das Trägersegment) ein erstes Material aufweisen oder daraus gebildet sein und das andere Segment der zwei Segmente (das Kontaktsegment) kann ein zweites Material aufweisen oder daraus gebildet sein.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Bruchzähigkeit des ersten Materials größer sein als eine Bruchzähigkeit des zweiten Materials. Alternativ oder zusätzlich kann eine elektrische Leitfähigkeit des zweiten Materials größer sein als eine elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials. Die Bruchzähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit können auf eine Temperatur bezogen sein, z.B. Raumtemperatur. Die elektrische Leitfähigkeit kann für Gleichstrom angegeben sein.

Das erste Material kann eine möglichst hohe Bruchzähigkeit (auch als Risszähigkeit bezeichnet) aufweisen, d.h. anschaulich besonders stabil sein. Die Bruchzähigkeit beschreibt den Widerstand eines Materials gegen eine Rissausbreitung (Rissausdehnung). Je größer die Bruchzähigkeit eines Materials ist, desto belastbarer kann das Material sein, bevor es versagt.

Ein Verhältnis der Bruchzähigkeit des ersten Materials zu der Bruchzähigkeit des zweiten Materials kann z.B. größer sein als ungefähr 100%, z.B. größer als ungefähr 150%, z.B. größer als ungefähr 200%, z.B. größer als ungefähr 300%, z.B. größer als ungefähr 400%, z.B. in einem Bereich von ungefähr 150% bis ungefähr 500%.

Die Bruchzähigkeit des ersten Materials kann größer sein, als z.B. ungefähr 15 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 20 MPa m0’5, z.B. größer sein als ungefähr 25 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 30 MPa m0’5, z.B. größer sein als ungefähr 35 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 40 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 45 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 50 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 55 MPa m0,5, z.B. größer sein als ungefähr 60 MPa m0,5. Beispielsweise kann die Bruchzähigkeit in einem Bereich von ungefähr 35 MPa m0,5 bis ungefähr 65 MPa m0’5 liegen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 45 MPa m0,5 bis ungefähr 60 MPa m0·5.

Ein Verhältnis der elektrischen Leitfähigkeit des zweiten Materials zu der elektrischen Leitfähigkeit des ersten Materials kann z.B. größer sein als ungefähr 100%, z.B. größer als ungefähr 150%, z.B. größer als ungefähr 200%, z.B. größer als ungefähr 300%, z.B. größer als ungefähr 400%, z.B. größer als ungefähr 500%, z.B. größer als ungefähr 600%, z.B. in einem Bereich von ungefähr 150% bis ungefähr 700%.

Das zweite Material kann eine elektrische Leitfähigkeit (bei Raumtemperatur) von mehr als ungefähr ΙΟ6 Ω 1 m 1 aufweisen, z.B. von mehr als ungefähr 2· ΙΟ6 Ω-1 m ', z.B. von mehr als ungefähr 10 ΙΟ6 Ω ’ nf’, z.B. von mehr als ungefähr 20· ΙΟ6 Ω ’ nf’, z.B. von mehr als ungefähr 50· ΙΟ6 Ω ’ nf1.

Beispielsweise kann das erste Material (das Material des Trägersegments) Eisen oder eine Legierung mit Eisen, z.B. Stahl, aufweisen oder daraus gebildet sein.

Beispielsweise kann das zweite Material (das Material des Kontaktsegments) Kupfer aufweisen oder daraus gebildet sein.

Eine Endblockanordnung kann ferner eine elektrische erste Kontaktstruktur aufweisen zum Versorgen der Lageranordnung mit elektrischer Energie, z.B. bei in den Aufhahmebereich eingesteckter Hülse. Die erste Kontaktstruktur kann das Kontaktsegment elektrisch kontaktieren, z.B. bei in den Aufhahmebereich eingesteckter Hülse.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung eine elektrische zweite Kontaktstruktur aufweisen, welche in der Hülse angeordnet ist und die Welle elektrisch kontaktiert. Die zweite Kontaktstruktur kann einen oder mehrere Schleifkörper (z.B. Schleifkohlen) aufweisen, welche auf eine Mantelfläche der Welle schleifen, wenn diese gedreht wird und somit einen Schleifkontakt mit der Welle bilden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der zweiten Kontaktstruktur (z.B. mittels schleifender elektrischer Kontakte) die für das Prozessieren notwendige elektrische Energie über die Welle auf eine an die Welle angekuppelte rohrförmige Elektrode übertragen werden.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen können die erste Kontaktstruktur und die zweite Kontaktstruktur derart eingerichtet sein, dass diese eine elektrisch leitende Verbindung bilden, z.B. bei in die Hülse eingesteckter Lagereinheit. Dabei kann die elektrische Energie von der ersten Kontaktstruktur auf das Kontaktsegment der Hülse übertragen werden und von dem Kontaktsegment auf die zweite Kontaktstruktur, welche die elektrische Energie der Welle zuführt.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Endblockanordnung ferner eine Kühlmittelzuführung aufweisen zum Versorgen der Lageranordnung mit Kühlmittel.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine Prozesskammer mit einem Prozessierbereich; mindestens eine an und/oder in der Prozesskammer befestigte Endblockanordnung wie vorangehend beschrieben ist; mindestens eine mit der mindestens einen Endblockanordnung gekuppelte rohrförmige Elektrode zum Prozessieren eines Substrats in dem Prozessierbereich.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode Folgendes aufweisen: einen Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode; eine den Kupplungsbereich stützende Hülse (zum Stützen des Kupplungsbereichs); wobei die Hülse aus mehreren Segmenten zusammengefügt ist, deren Außenflächen eine Mantelfläche der Lageranordnung bilden und von denen zumindest zwei Segmente aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; wobei die Außenflächen der zwei Segmente aneinander ausgerichtet sind, so dass diese miteinander fluchten.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode Folgendes aufweisen: Zusammenfugen mehrerer Segmente zu einer Hülse der Lageranordnung, deren Außenflächen eine Mantelfläche der Lageranordnung bilden und von denen zumindest zwei Segmente aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; Bearbeiten der Mantelfläche (z.B. der Außenseite) der Hülse, so dass die Außenflächen der zwei Segmente miteinander fluchten.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Zusammenfügen zumindest der zwei Segmente durch einen Schweißprozess erfolgen.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner ein Einstecken einer Lagereinheit (d.h. ein Radial- oder Axiallager) in die Hülse aufweisen, welche ein Lager (z.B. ein Wälz- oder Gleitlager) und eine mittels des Lagers (z.B. um eine Drehachse, bzw. um eine Rotationsachse) drehbar gelagerte Welle aufweist, wobei die drehbar gelagerte Welle den Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode aufweist. Die Welle kann in Richtung ihrer Rotationsachse (d.h. axial) längserstreckt sein.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Endblockanordnung zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: eine rohrförmige Hülse aufweisend: ein erstes Segment zum Aufnehmen einer Lagereinheit in dem ersten Segment, wobei das zweite Segment ein erstes Material aufweist; ein zweites Segment zum Kontaktieren der Hülse, wobei das zweite Segment mit dem ersten Segment verbunden ist und ein zweites Material aufweist.

Das erste Segment kann zum Aufnehmen einer Lagereinheit eingerichtet sein und dazu einen Lagereinheit-Aufhahmebereich (mit z.B. einer passenden Aussparung und/oder einer Befestigungsstruktur zum Befestigen der Lagereinheit) aufweisen. Das zweite Segment kann zum

Aufnehmen einer Kontaktstruktur eingerichtet sein und dazu einen Kontaktstruktur-Aufnahmebereich (mit z.B. einer passenden Aussparung und/oder einer Befestigungsstruktur zum Befestigen der Kontaktstruktur) aufweisen.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann eine Endblockanordnung zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode in einer Prozesskammer Folgendes aufweisen: ein Gehäuse, welches eine Öffnung zum Aufnehmen einer Hülse aufweist; die in die Öffnung eingesteckte Hülse; wobei ein erstes Segment der Hülse aus einem ersten Material gebildet ist zum Aufnehmen einer Lagereinheit und ein zweites Segment der Hülse aus einem zweiten Material gebildet ist zum elektrischen Kontaktieren der Hülse;

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann das erste Segment einen Außendurchmesser aufweisen, welcher weniger als 0,1 mm von einem Außendurchmesser des zweiten Segments abweicht. Damit kann ein elektrisches Kontaktieren erleichtert werden.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen können die zwei Segmente (auch als Hülsensegmente bezeichnet) zusammengefugt derart bearbeitet sein oder werden, dass von den zwei Segmenten gebildeten Mantelflächenbereiche der Hülse miteinander fluchten, so dass die Hülse in die Öffnung passt.

Dass zwei Oberflächen (z.B. die Außenflächen) miteinander fluchten kann im Rahmen dieser Anmeldung verstanden werden, als dass ein Versatz zwischen den zwei Oberflächen (senkrecht zu den Oberflächen gemessen) kleiner ist als ungefähr 0,1 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,05 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,01 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,005 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,002 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,001 mm, z.B. kleiner als ungefähr 0,5 pm, z.B. kleiner als ungefähr 0,2 pm. Die zwei Oberflächen können anschaulich im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und/oder einander (z.B. im Wesentlichen versatzfrei) fortsetzen. Beispielsweise können die Mittelachsen der Mantelflächen der zwei Segmente (z.B. zweier zylinderförmiger Segmente) anschaulich aufeinander liegen, d.h. identisch sein.

Durch den Fertigungsprozess (z.B. durch das Bearbeiten) können die zwei Segmente, bzw. deren Außenflächen, eine Rauheit aufweisen, welche durch den Fertigungsprozess definiert ist. Der Versatz zwischen den miteinander fluchtenden Außenflächen der zwei Segmente kann gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kleiner sein als die Rauheit der zwei Segmente, z.B. kleiner als 0,5 pm, z.B. kleiner als 0,2 pm. Anschaulich können die Außenflächen der zwei Segmente eine gemeinsame Oberfläche (z.B. Mantelfläche) bilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1A und Figur 1B jeweils eine Endblockanordnung gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 2A und Figur 2B jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 3A und Figur 3B jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht;

Figur 4A und Figur 4B jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen

Perspektivansicht;

Figur 5A und Figur 5B jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht;

Figur 6 eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht;

Figur 7 eine Endblockanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht;

Figur 8 eine Endblockanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht;

Figur 9A bis Figur 9C jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 10A bis Figur IOC jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausfiihrungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 11A bis Figur 1 IC jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 12A und Figur 12B jeweils eine Prozessieranordnung gemäß verschiedenen

Ausfuhrungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;

Figur 13 eine Endblockanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht; und

Figur 14 ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einem schematischen Ablaufdiagram.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefugten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausfuhrungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausfuhrungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausfiihrungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten

Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.

Eine Lageranordnung (kann auch als Verschleißkartusche bezeichnet werden) kann in einem Medienendblock angeordnet sein und kann eine drehbare Welle und ein äußeres Gehäuse (Hülse) aufweisen. Zwischen der Hülse und der Welle können Verschleißkomponenten, wie z.B. Lager, Wasser- und Vakuumdichtung und Schleifkörper (z.B. Stromkohlen) zur Übertragung des elektrischen Stromes auf die Welle, angeordnet sein. Die komplette Lageranordnung kann vormontiert in das Gehäuse des Medienendblockes (Endblockgehäuse) eingesetzt und/oder ausgetauscht werden.

Fig.lA veranschaulicht eine Endblockanordnung 100a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

Die Endblockanordnung 100a kann eine Lageranordnung 200a aufweisen, welche einen Kupplungsbereich 202b aufweisen kann zum Ankuppeln einer rohrförmigen Elektrode (nicht dargestellt). Ferner kann die Endblockanordnung 100a einen Aufhahmebereich 102 aufweisen zum Aufnehmen der Lageranordnung 200a.

Die Lageranordnung 200a kann eine Hülse 204 aufweisen, welche den Kupplungsbereich 202b stützt. Die Hülse 204 kann derart eingerichtet sein, dass diese in den Aufhahmebereich 102 passt. Mit anderen Worten kann die Hülse 204 in den Aufhahmebereich 102 einsteckbar sein, z.B. entlang Richtung 101.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Hülse 204 in den Aufnahmebereich 102 gesteckt sein, mit anderen Worten kann die Hülse 204 in dem Aufnahmebereich 102 formschlüssig aufgenommen sein.

Die Hülse 204 kann aus mehreren Segmenten zusammengefugt sein (vergleiche Fig.2A), deren Außenflächen eine Mantelfläche 204m der Lageranordnung 200a bilden.

Fig.lB veranschaulicht eine Endblockanordnung 100b gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

Die Endblockanordnung 100b kann ein Gehäuse 110 aufweisen, welches eine Öffnung 110ο aufweist. Die Öffnung 110ο kann den Aufhahmebereich 102 bilden oder zumindest begrenzen.

Die Hülse 204 kann in die Öffnung 110ο einsteckbar sein, d.h. in die Öffnung 110ο passen, wenn die Hülse 204 kleiner gebildet ist als die Öffnung 110ο. Mit anderen Worten kann eine Ausdehnung 1 lOd der Öffnung 110ο (z.B. deren Durchmesser) größer sein als eine Ausdehnung 204d der Hülse 204 (z.B. deren Durchmesser).

Zwischen der Hülse 204 und den Flächen des Gehäuses 110, welche die Öffnung 110ο begrenzen kann sich somit ein Spalt erstrecken, welcher von der Differenz der Ausdehnung 1 lOd der Öffnung 110ο und der Ausdehnung 204d der Hülse 204 definiert sein kann. Damit kann für die Hülse 204 ein Bewegungsfreiraum in der Öffnung 110ο bestehen, in dem sich die Hülse 204 nach dem Einstecken frei bewegen lässt (Spielpassung). Mit anderen Worten kann die Ausdehnung 1 lOd der Öffnung 110ο größer sein als die Ausdehnung 204d der Hülse 204.

Die Differenz der Ausdehnung 1 lOd der Öffnung 110ο und der Ausdehnung 204d der Hülse 204 zueinander kann weniger als 0,1 mm sein, z.B. weniger als 0,05 mm, z.B. weniger als 0,01 mm, z.B. weniger als 0,005 mm, z.B. weniger als 0,002 mm.

Fig.2A veranschaulicht eine Lageranordnung 200a gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

Die Lageranordnung 200a kann einen Kupplungsbereich 202b zum Ankuppeln einer rohrformigen Elektrode (nicht dargestellt) aufweisen. Ferner kann die Lageranordnung 200a eine den Kupplungsbereich 202b stützende Hülse 204 aufweisen.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Hülse 204 aus mehreren Segmenten zusammengefügt sein, z.B. aus einem ersten Segment 204t (kann auch als Trägersegment bezeichnet werden) und einem zweiten Segment 204k (kann auch als Kontaktsegment bezeichnet werden), wie in Fig.2A dargestellt ist. Die zwei Segmente 204t, 204k (das erste Segment 204t und das zweite Segment 204k) können aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein.

Die Außenflächen (auch als Umfangsflächen bezeichnet) der zwei Segmente 204t, 204k können eine Mantelfläche 204m der Lageranordnung bilden. Die Außenflächen der zwei Segmente 204t, 204k können aneinander ausgerichtet sein, so dass diese miteinander fluchten. Mit anderen Worten können die zwei Segmente 204t, 204k derart zueinander ausgerichtet und/oder gebildet sein, dass deren Außenflächen miteinander fluchen, d.h. im Wesentlichen keinen Versatz zueinander ausweisen.

Beispielsweise kann das erste Segment 204t einen Außendurchmesser 214d aufweisen, welcher weniger als 0,1 mm von einem Außendurchmesser 224d des zweiten Segments 204k abweicht, z.B. weniger als 0,05 mm, z.B. weniger als 0,01 mm, z.B. weniger als 0,005 mm, z.B. weniger als 0,002 mm.

Der größere Außendurchmesser 214d, 224d der zwei Segmente 204t, 204k kann den Außendurchmesser 204d der Hülse 204 definieren.

Fig.2B veranschaulicht eine Lageranordnung 200b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

Die Lageranordnung 200b kann eine in die Hülse 204 eingesteckte Lagereinheit 206 aufweisen, welche ein Lager 2061 (z.B. ein Wälzlager) und eine mittels des Lagers 2061 drehbar gelagerte Welle 202 aufweist. Die Welle 202 kann an ihrem Endabschnitt den Kupplungsbereich 202b aufweisen.

Ferner kann die Lageranordnung 200b eine elektrische Kontaktstruktur 208 (auch als zweite Kontaktstruktur bezeichnet) aufweisen, welche in der Hülse 204 angeordnet (z.B. eingesteckt) ist und die Welle 202 elektrisch kontaktiert.

Die Kontaktstruktur 208 kann mit dem zweiten Segment 204k (auch als Kontaktsegment bezeichnet) elektrisch leitend verbunden sein. Beispielsweise kann die Kontaktstruktur 208 an dem zweiten Segment 204k befestigt sein.

Die Kontaktstruktur 208 kann mit der Welle 202 einen Schleifkontakt 208k (auch als Gleitkontakt bezeichnet) bilden, welcher eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Segment 204k und der drehbar gelagerten Welle 202 herstellt, und die Welle 202 beim Drehen zuverlässig kontaktiert, so dass ein elektrischer Strom (z.B. Gleich- oder Wechselstrom) zwischen dem zweiten Segment 204k und der Welle 202 fließen kann.

Beispielsweise kann ein Schleifkörper der Kontaktstruktur 208 auf der Mantelfläche der Welle 202 aufliegen, so dass dieser über die Welle 202 schleift (bzw. gleitet), wenn die Welle 202 gedreht wird.

Fig .3A und Fig.3B veranschaulichen jeweils eine Lageranordnung 300a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung 300a in einer schematischen Perspektivansicht.

Die Hülse 204 der Lageranordnung 300a (Gehäuse der Lageranordnung) kann ein Dreh- bzw. Frästeil sein, in welches mehrere Aussparungen und mehrere Befestigungsstrukturen gebildet sind.

Beispielsweise kann die Hülse 204 ein Trägersegment 204t aufweisen, welches eine (z.B. ringförmige) Aussparung 204a aufweist zum Aufhehmen mindestens eines Kontaktsegments 204k, z.B. zweier Kontaktsegmente 204k, wie in Fig.3A dargestellt ist.

Das Verwenden von zwei Kontaktsegmenten 204k hat den Vorteil dass diese außen in die Aussparung 204a eingebracht werden können und so einen ringförmigen Kontakt der Lageranordnung 300a bilden. Somit wird anschaulich eine möglichst große Kontaktfläche (durch die Außenfläche der Kontaktsegmente 204k) erreichet, an welcher die Lageranordnung 300a kontaktiert werden kann.

Wie in Fig.3A veranschaulicht ist, können die Kontaktsegmente 204k gebogen sein, z.B. schalenförmig, z.B. in Form einer Halbschale, Drittelschale, Viertelschale, usw.

Alternativ zu der in Fig.3A veranschaulichten Lageranordnung 300a können gemäß verschiedenen Ausführungsformen auch anders geformte Kontaktsegmente 204k verwendet werden und/oder es können mehr als zwei Kontaktsegmente 204k verwendet werden, z.B. drei, vier oder mehr als vier Kontaktsegmente 204k.

Die in Fig.3A veranschaulichten Kontaktsegmente 204k können mittels Schrauben 302 an dem Trägersegment 204t befestigt sein oder werden z.B. an eine Befestigungsstruktur (z.B. Löcher und/oder Gewinde) des Trägersegments 204t.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Trägersegment 204t ein stabiles Material (erstes Material) zum Versteifen der Lageranordnung 300a aufweisen oder daraus gebildet sein.

Das erste Material kann beispielsweise ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein metallisches Element, wie Eisen (Fe), Aluminium (Al), Titan (Ti), Magnesium (Mg), Platin (Pt) oder Chrom (Cr). Alternativ oder zusätzlich kann das Metall eine Metallverbindung (z.B. eine intermetallische Verbindung oder eine Legierung, wie z.B. eine Aluminiumlegierung oder

Eisenlegierung) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Verbindung aus zumindest zwei metallischen Elementen, wie z.B. Aluminiumbronze oder Messing, oder z.B. eine Verbindung aus zumindest einem metallischen Element und mindesten einem nichtmetallischen Element, wie z.B. Stahl, z.B. rostfreier Stahl.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann zumindest eines der Kontaktsegmente 204k (z.B. zwei oder mehr als zwei Kontaktsegmente 204k) aus einem zweiten Material gebildet sein. Das zweite Material kann beispielsweise ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein metallisches Element, wie Kupfer (Cu), Aluminium (Al), Gold (Au), Silber (Ag), Magnesium (Mg) oder Platin (Pt). Alternativ oder zusätzlich kann das Metall eine Metallverbindung (z.B. eine intermetallische Verbindung oder eine Legierung, wie z.B. eine Kupferlegierung) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine Verbindung aus zumindest zwei metallischen Elementen, wie z.B. Kupfer mit Silber, oder z.B. eine Verbindung aus zumindest einem metallischen Element und mindesten einem nichtmetallischen Element.

Das zweite Material kann z.B. Kupfer mit hoher Reinheit (so genanntes Reinkupfer) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. Reinkupfer mit hoher elektrischer Leitfähigkeit (so genanntes Elektrokupfer), z.B. Cu-ETP (elektrolytisch raffiniertes Kupfer, electrolytic tough-pitch copper, kann auch als E-Cu58, E-Cu57 oder E-Cu bezeichnet werden), Cu-FRHC (feuerraffiniertes Kupfer, fire-refined tough-pitch high conductivity copper), Cu-OF (sauerstofffreies Kupfer, oxygen-free copper), Cu-PHC (desoxidiertes hochleitfahiges Kupfer mit niedrigem Restphosphorgehalt, phosphorus deoxidized high conductivity copper), Cu-HCP (desoxidiertes hochleitfahiges Kupfer mit niedrigem Restphosphorgehalt, high conductivity phosphorus deoxidized copper), Cu-DLP (desoxidiertes Kupfer mit begrenztem niedrigem Restphosphorgehalt, phosphorus-deoxidized copper with low residual phosporus), Cu-DHP (desoxidiertes Kupfer mit begrenztem hohem Restphosphorgehalt, phosphorus-deoxidized copper with high residual phosporus).

Das zweite Material, z.B. Reinkupfer, kann Verunreinigungen (z.B. nicht metallische Verunreinigungen, z.B. Sauerstoff) in sehr geringem Maß aufweisen, z.B. von weniger als 0,10 at% (Atomprozent), z.B. von weniger als 0,06 at%, z.B. von weniger als 0,04 at%, z.B. von weniger als 0,02 at%, z.B. weniger als 0,01 at%. Dadurch kann eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit erreicht werden.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann dem zweiten Material, z.B. Kupfer, z.B. Elektrokupfer, ein geringer Anteil Silber hinzugefügt sein, z.B. weniger als 0,12 at%, z.B. weniger als 0,05 at%, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,03 at% bis ungefähr 0,12 at%. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Material, z.B. Kupfer, z.B. Elektrokupfer, mittels Silber (und/oder Gold) beschichtet sein, z.B. auf dessen Außenfläche.

Elektrokupfer kann eine elektrische Leitfähigkeit in einem Bereich von ungefähr 40· ΙΟ6 Ω 1 -nL1 bis ungefähr 60·ΙΟ6 Ω 1 m_1 aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 55· ΙΟ6 Ω_1·ιη1 bis ungefähr 60· ΙΟ6 Ω^'-ηΓ1.

Beispielsweise können die Kontaktsegmente 204k als Kupferhalbschalen ausgebildet sein oder werden, welche zur Montage der Lageranordnung 300a in die Aussparungen 204a in dem Trägersegment 204t eingelegt und mit dem Trägersegment 204t verschraubt werden, wie in Fig.3B veranschaulicht ist.

Gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen kann die Hülse 204 der Lageranordnung 300a mittels eines Drehprozesses und/oder mittels eines Fräsprozesses gefertigt sein oder werden. Beispielsweise kann das Trägersegment 204t aus einem Rundstab (Halbzeug) gefertigt sein oder werden, z.B. wenn es kein entsprechendes Rohr als Halbzeug gibt. In dem Rundstab kann in einem weiteren Verfahrensschritt eine Durchgangsöffnung (entlang der Achse) gebildet sein oder werden, so dass dieser rohrförmig wird.

Durch das Befestigen eines Kontaktsegments 204k in der Aussparung 204a, kann sich der Toleranzbereich, mit der das Kontaktsegment 204k gefertigt wird (Fertigungstoleranz), und der Toleranzbereich, mit dem die Aussparung 204a gefertigt wird, addieren (vergleiche Fig.l 1A). Ferner kann ein präzises Positionieren und Befestigen des Kontaktsegments 204k in der Aussparung 204a durch den Toleranzbereich, mit dem die Bohrungen 302b und Gewinde (für die Schrauben 302) gefertigt werden, begrenzt sein. Diese Toleranzen können einander überlagern und (zu einer Abweichung) addieren, so dass die sich ergebende Toleranz, mit der die Außenfläche 224m des Kontaktsegments 204k und die Außenfläche 214m des Trägersegments 204t zueinander ausgerichtet werden können, größer sein kann, als die einzelnen Toleranzbereiche der Fertigung (Fertigungstoleranzen).

Dadurch kann ein Versatz zwischen der Außenfläche 224m des Kontaktsegments 204k und der Außenfläche 214m des Trägersegments 204t entstehen (vergleiche Fig.l 1A). Durch den Versatz kann der Außendurchmesser 204d der Lageranordnung 300a größer sein, als der Außendurchmesser 214d des Trägersegments 204t oder der Außendurchmesser 224d des Kontaktsegments 204k selbst (vergleiche Fig.lB und Fig.2A). Dadurch kann ein Einbringen der Lageranordnung 300a in den Aufnahmebereich 102 erschwert sein oder werden.

Beispielsweise kann ein Einschieben der Lageranordnung 300a in das Gehäuse 110 des Endblocks (Medienendblockes) zum Verklemmen am Außendurchmesser 204d der Lageranordnung 300a führen. Grund hierfür ist, dass der tolerierte Außendurchmesser 204d am Gehäuse der Lageranordnung 300a an den verschraubten Kontaktsegmenten 204k (z.B. Kupferhalbschalen) nicht sichergestellt werden kann (zusätzliche Ungenauigkeiten aufgrund der Verschraubung).

Ferner kann die elektrische Kontaktierung der Kupferhalbschalen über den Winkelflachkontakt 802w beeinträchtigt sein, oder sogar nicht fünktionieren. Grund hierfür ist ebenfalls der nicht sicherzustellende Außendurchmesser 204d an den Kontaktsegmenten 204k. An der Kontaktstelle 208k (vergleiche Fig.2B) kann der Stromübergang dadurch beeinträchtigt sein. Beispielsweise kann der Übergangswiderstand zwischen der Kontaktstruktur 208 und dem den Kontaktsegmenten 204k vergrößert sein oder werden und somit erhöhte résistive Verluste auftreten, welche die Lageranordnung 300a erwärmen.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Außenflächen 214m, 224m des Kontaktsegments 204k und des Trägersegments 204t aneinander ausgerichtet sein. Beispielsweise kann dazu der Fertigungsaufwand erhöht sein oder werden, indem z.B. die Fertigungstoleranzen verringert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Analyse der gefertigten Segmente 204k, 204t der Lageranordnung 300a erfolgen und die Segmente 204k, 204t können basierend auf der Analyse klassifiziert werden oder den Anforderungen nicht genügende Bauteile können ausgesondert werden. Das Zusammenfugen kann dann unter Berücksichtigung der Klassifizierung (bzw. der Analyse) erfolgen, so dass zueinander passende Segmente 204k, 204t zusammengefügt (z.B. miteinander verschraubt) werden. Anschaulich können zu groß geratene Kontaktsegmente 204k in zu groß geratene Aussparungen 204a eingelegt und verschraubt werden. Somit können die Toleranzbereiche 1102t, 1102k, mit der die Segmente 204k, 204t gefertigt werden, einander überlappen (vergleiche beispielsweise Fig.llC).

Alternativ oder zusätzlich können die Segmente 204k, 204t unter Verwendung einer Lehre zusammengefügt werden, so dass eine Abweichung, welche durch die Fertigung entstanden ist, durch eine Toleranz, welche die Bohrungen und Gewinde ermöglichen, kompensiert wird. Beispielsweise können die Gewinde und Bohrungen dazu quer zu den Außenflächen 214m, 224m verlaufen und/oder die Aussparung 204a kann eine schräge Bodenfläche aufweisen, so dass eine seitliche Verschiebung der Kontaktsegmente 204k in der Aussparung 204a eine Veränderung der

Einbauhöhe bewirkt. Somit können die Toleranzbereiche 1102t, 1102k, mit der die Segmente 204k, 204t gefertigt werden, einander überlappen (vergleiche beispielsweise Fig. 1 IC).

Das Trägersegment 204t kann eine Befestigungsstruktur 304b aufweisen, z.B. in Form eines radial hervorstehenden Abschnitts, welcher ein oder mehrere Durchgangsöffnung (z.B. Bohrungen), Nuten oder Federn aufweisen kann zum Befestigen der Hülse 204 an einer entsprechenden Befestigungsstruktur des Endblockgehäuses (nicht dargestellt), welches z.B. die Öffnung 110ο umgibt.

Die Hülse 204 kann beispielsweise einen Innendurchmesser an der Position der Aussparung 204a in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 150 mm aufweisen, z.B. ungefähr 100 mm. Ferner kann das Trägersegment 204t beispielsweise einen Außendurchmesser 204d in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 150 mm aufweisen, z.B. ungefähr 130 mm. Die Wandstärke der Hülse 204 kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 30 mm liegen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 10 mm oder alternativ z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 mm bis ungefähr 30 mm, z.B. ungefähr 15 mm.

Fig.4A veranschaulicht eine Lageranordnung 400a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht.

Alternativ zu der in Fig.3A veranschaulichten Lageranordnung 300a kann die Lageranordnung 400a, wie in Fig.4A veranschaulicht ist, mehr als zwei Segmente aufweisen, welche zusammengefugt die Hülse 204 ergeben.

Beispielsweise können ein erstes Segment 204t (Trägersegment 204t), ein zweites Segment 204k (Kontaktsegment 204k), ein drittes Segment 204v (auch als Verbindungssegment bezeichnet) und ein viertes Segment 204r (auch als Radialsegment bezeichnet) zu der Hülse zusammengefügt sein oder werden.

Das Trägersegment 204t und das Kontaktsegment 204k können wie vorangehend beschrieben ist eingerichtet sein oder werden.

Das Verbindungssegment 204v kann das Radialsegment 204r mit dem Kontaktsegment 204k verbinden. Das Verbindungssegment 204v kann anschaulich dazu dienen das Kontaktsegment 204k so kurz wie möglich zu gestalten, so dass z.B. möglichst wenig kostenintensives Reinkupfer benötigt wird.

Das Verbindungssegment 204v kann analog zu dem Trägersegment 204t das erste Material aufweisen, oder alternativ dazu ein anderes Material (drittes Material), welches verschieden von dem ersten Material ist. Das dritte Material kann beispielsweise ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein metallisches Element, wie Eisen (Fe), Aluminium (Al), Titan (Ti), Magnesium (Mg) oder Platin (Pt). Alternativ oder zusätzlich kann das Metall eine Metallverbindung (z.B. eine intermetallische Verbindung oder eine Legierung, wie z.B. eine Aluminiumlegierung oder Eisenlegierung) aufweisen, z.B. eine Verbindung aus zumindest zwei metallischen Elementen, wie z.B. Aluminiumbronze oder Messing, oder z.B. eine Verbindung aus zumindest einem metallischen Element und mindesten einem nichtmetallischen Element, wie z.B. Stahl.

Beispielsweise kann das erste Material Stahl aufweisen oder daraus gebildet sein und das dritte Material kann Aluminium aufweisen oder daraus gebildet sein.

Das Radialsegment 204r kann analog zu dem Trägersegment 204t das erste Material und/oder das zweite Material aufweisen, oder alternativ dazu ein anderes Material (viertes Material), welches verschieden von dem ersten Material und/oder verschieden von dem dritten Material ist. Das vierte Material kann beispielsweise ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. ein metallisches Element, wie Eisen (Fe), Aluminium (Al), Titan (Ti), Magnesium (Mg) oder Platin (Pt). Alternativ oder zusätzlich kann das Metall eine Metallverbindung (z.B. eine intermetallische Verbindung oder eine Legierung, wie z.B. eine Aluminiumlegierung oder Eisenlegierung) aufweisen, z.B. eine Verbindung aus zumindest zwei metallischen Elementen, wie z.B. Aluminiumbronze oder Messing, oder z.B. eine Verbindung aus zumindest einem metallischen Element und mindesten einem nichtmetallischen Element, wie z.B. Stahl.

Beispielsweise kann das erste Material Stahl aufweisen oder daraus gebildet sein und das vierte Material kann Aluminium aufweisen oder daraus gebildet sein.

Die Segmente 204t, 204k, 204v, 204r der Lageranordnung 400a können mittels eines Fügeprozesses (auch als Fügeverfahren oder Verbindungsprozess bezeichnet) zusammengefügt sein oder werden, z.B. mittels eines Klebeprozesses oder mittels eines Schweißprozesses, z.B. eines Reibschweißprozesses (vergleiche Fig.9A bis Fig.9C) oder eines elektrisch basierten Schweißprozesses, z.B. eines Elektronenstrahlschweißprozesses oder eines MBP-Schweißprozesses (Pressschweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen). Der verwendete Fügeprozess kann an die Materialien der Segmente 204t, 204k, 204v, 204r angepasst sein oder werden.

Fig.4B veranschaulicht eine Lageranordnung 400b gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung 400b in einer schematischen Perspektivansicht.

Alternativ zu den vorangehend veranschaulichten Lageranordnungen kann die Lageranordnungen 400b, wie in Fig.4A veranschaulicht ist, drei Segmente 204t, 204k, 204r aufweisen, welche zusammengefugt die Hülse 204 ergeben.

In dem in Fig.4B veranschaulichten Beispiel kann das Radialsegment 204r direkt mit dem Kontaktsegment 204k verbunden werden.

Die zusammengefügten Segmente 204t, 204k, 204r können z.B. Halbzeuge sein, welche nach dem Zusammenfügen weiter bearbeitet werden, wie im Folgenden noch erläutert wird.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest eines (d.h. eines, zwei oder alle) der Segmente 204t, 204k, 204r aus rohrförmigen Halbzeugen gebildet sein oder werden. Damit die rohrförmigen Halbzeuge beim Zusammenfugen den mechanischen Belastungen standhalten, z.B. wenn ein Druck auf die rohrförmigen Halbzeuge ausgeübt wird, können diese mit Wandelementen 404w verstärkt sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eines (d.h. eines, zwei oder alle) der Segmente 204t, 204k, 204r aus Halbzeugen in Form von Rundstäben (d.h. als Vollmaterial) gebildet sein oder werden.

Fig.5A veranschaulicht eine Lageranordnung 500a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung 500a in einer schematischen Perspektivansicht.

Die in Fig.5A veranschaulichte Lageranordnung 500a zeigt die Hülse 204 in einem Verfahrensschritt nach dem Zusammenfügen der Segmente der Hülse 204.

Die in Fig.5A veranschaulichte Lageranordnung 500a kann beispielsweise aus den in Fig.4A oder Fig.4B veranschaulichten Lageranordnungen 400a, 400b hergestellt sein oder werden, z.B. nachdem deren Segmente zusammengefügt worden sind.

Jedes der Segmente, welche zu der Hülse 204 zusammengefügt worden sind, kann einen Abschnitt der Hülse 204 bilden. Beispielsweise kann das Kontaktsegment 204k einen Kontaktabschnitt der zusammengefügten Hülse 204 bilden. Beispielsweise kann das Radialsegment 204r einen radial hervorstehenden Abschnitt 304r der Hülse 204 bilden, usw.

Wie vorangehend beschrieben ist kann ein Verbindungsabschnitt als separates Segment (Verbindungssegment 204v) mit den anderen Segmenten verbunden sein oder werden oder als Teil des Radialsegments 204r mit den anderen Segmenten verbunden sein oder werden. Das Radialsegment 204r kann z.B. vor oder nach dem Zusammenfügen bearbeitet sein oder werden, z.B. um einen radial hervorstehenden Abschnitt 304r der Hülse 204 zu bilden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Außenflächen 214m, 224m, 234m der Segmente 204t, 204k, 204v (d.h. deren Außenseite) bearbeitet sein oder werden sein, so dass die Außenflächen 214m, 224m, 234m der Segmente 204t, 204k, 204v aneinander ausgerichtet sind (vergleiche beispielsweise Fig.9C oder Fig.lOA). Die Außenflächen 214m, 224m, 234m können die Mantelfläche 204m der Hülse 204 bilden und z.B. bündig aneinander angrenzen.

Optional können die Innenflächen der Segmente 204t, 204k, 204r, 204v (d.h. deren Innenseite) bearbeitet worden sein (vergleiche beispielsweise Fig.lOB).

Fig.5B veranschaulicht eine Lageranordnung 500b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht.

Die in Fig.5B veranschaulichte Lageranordnung 500b zeigt die Hülse 204 in einem Verfahrensschritt nach dem Zusammenfügen der Segmente der Hülse 204 und/oder nach dem Bilden des radial hervorstehenden Abschnitts 304r der Hülse 204 und/oder nach dem Bearbeiten der Außenseite der Segmente 204t, 204k, 204v, bzw. der Hülse 204.

Die in Fig.5B veranschaulichte Lageranordnung 500b kann beispielsweise aus den in Fig.4A, Fig.4B oder Fig.5A veranschaulichten Lageranordnungen 400a, 400b, 500a hergestellt sein oder werden.

In dem Verbindungssegment 204r (Verbindungsabschnitt) können optional (seitliche) Durchgangsöffnung 502o gebildet sein oder werden. Ferner kann in dem Verbindungssegment 204v eine Befestigungsstruktur 504b (z.B. ein der mehrere Bohrlöcher und/oder Gewinde) gebildet sein oder werden.

Optional kann in dem Kontaktsegment 204k (Kontaktabschnitt) eine Befestigungsstruktur 506b (z.B. ein der mehrere Bohrlöcher und/oder Gewinde) gebildet sein oder werden.

Optional kann in dem radial hervorstehendem Abschnitt 304r der Hülse 204 eine Befestigungsstruktur 304b (z.B. ein der mehrere Bohrlöcher und/oder Gewinde) gebildet sein oder werden.

Fig.6 veranschaulicht eine Lageranordnung 600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Perspektivansicht.

Die in Fig.6 veranschaulichte Lageranordnung 600 zeigt die Lageranordnung 600 in einem Verfahrensschritt nach einem der vorangehend beschriebenen Verfahrensschritte.

Die Befestigungsstrukturen in dem Verbindungssegment 204v und dem Kontaktsegment 204k können dazu dienen eine Kontaktstruktur 208 (zweite Kontaktstruktur) an der Hülse 204 zu befestigen. Beispielsweise können elektrische Zuführungen 2081 (z.B. Kupferkabel) mit dem Kontaktsegment 204k verbunden und elektrisch kontaktiert werden. Ferner kann eine Halterung 208h im Inneren der Hülse 204 angeordnet und an dem Verbindungssegment 204v befestigt sein oder werden. Die Halterung 208h kann dazu dienen Schleifkörper aufzunehmen und zu halten.

Ferner kann eine Welle 202 (vorderer Teil transparent dargestellt) in der Hülse 204 aufgenommen sein oder werden, wie vorangehende beschrieben ist.

Fig.7 veranschaulicht eine Endblockanordnung 700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht.

Die Endblockanordnung 700 kann ein Endblockgehäuse 110 aufweisen, welches einen Aufhahmebereich mittels einer Öffnung 110ο bereitstellt. Ferner kann die Endblockanordnung 700 eine Lageranordnung 200a aufweisen oder eine andere der vorangehend beschriebenen Lageranordnungen, z.B. die Lageranordnungen 600.

Die Lageranordnung 200a kann entlang einer Richtung 101 in die Öffnung 110ο gesteckt werden, so dass diese in der Öffnung 110ο formschlüssig aufgenommen ist.

Die Befestigungsstruktur in dem radialen Abschnitt 304r kann z.B. mehrere Schrauben aufweisen, welche in passende Gewindeöffnungen in dem Endblockgehäuse 110 geschraubt werden können, wenn die Lageranordnung 200a in die Öffnung 110ο gesteckt ist.

Die Mantelfläche 204m der Lageranordnung 200a kann frei von einem Versatz (z.B. einer Erhebung oder Unregelmäßigkeiten sein) und entlang des Abschnitts 702e (Einsteckabschnitt) der Lageranordnung 200a, welcher in die Öffnung 110ο gesteckt wird, einen gleichmäßigen Außendurchmesser 204d aufweisen.

Alternativ kann zumindest das Verbindungssegment 204v einen Außendurchmesser aufweisen, welcher größer ist als der Außendurchmesser 204d. Damit kann ein Schutz der statischen Dichtflächen im Endblockgehäuse 110 erreicht werden.

Fig.8 veranschaulicht eine Endblockanordnung 800 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht, z.B. durch die Endblockanordnung 700 mit eingesteckter Lageranordnung 200a (oder einer anderen der vorangehend beschriebenen Lageranordnungen, z.B. mit eingesteckter Lageranordnungen 600).

Die Lageranordnung 200a kann die Welle 202 aufweisen, wie vorangehend beschrieben ist. Die Welle 202 kann in die Hülse 204 eingesteckt sein oder werden. Ferner kann die Lageranordnung 200a einen an die Welle 202 gekuppelten Kupplungsflansch (optional aufweisend ein oder mehrere Verbindungselemente wie z.B. zwei oder mehr als zwei Klammerhalbschalen) 611 aufweisen zum Ankuppeln einer rohrförmigen Elektrode (auch als Rohrkathode bezeichnet).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Endblockanordnung 800 eine elektrische erste Kontaktstruktur 802 aufweisen, welche einen Winkelflachkontakt 802w und einen Steckkontakt 802s aufweisen kann. Der Winkelflachkontakt 802w kann dem Steckkontakt 802s elektrische Energie zuführen. Der Steckkontakt 802s kann eingerichtet sein, mit dem Kontaktsegment 204k, bzw. mit dessen Außenfläche 224m (in der Darstellung transparent), einen elektrischen Kontakt zu bilden, z.B. bei in das Endblockgehäuse 110 eingesteckter Lageranordnung 200a.

Damit kann ein sicherer (zuverlässiger) Stromübergang vom Winkelflachkontakt 802w auf die Lageranordnung 200a erreicht werden.

Das Kontaktsegment 204k dient gemäß verschiedenen Ausführungsformen zur besseren Stromkontaktierung der Lageranordnung 200a über den Winkelflachkontakt 802w.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 200a ferner eine elektrische zweite Kontaktstruktur 208 aufweisen. Die zweite Kontaktstruktur 208 kann eine elektrische Zuführungen 2081, z.B. in Form von Stromseilen, und Schleifkörper 208s, z.B. in Form von Stromkohlen (kann auch als Schleifkohlen bezeichnet werden), aufweisen. Die elektrische Zuführungen 2081 können in das Kontaktsegment 204k eingeschraubt sein oder werden und den elektrischen Strom zu den Schleifkörpem 208s leiten. Die Schleifkörper 208s können mit einer Mantelfläche 206m der Welle 202 einen elektrischen Kontakt bilden, z.B. bei in die Hülse 204 eingesteckter Welle 202.

Der oder die Schleifkörper 208s können mittels einer Halterung (auch als Schleifkohlenkäfig bezeichnet) gehalten bzw. gelagert sein oder werden, wobei die Halterung und die Schleifkörper einen so genannten Schleifbürstenring, bzw. Schleifkohlenring, bilden, welcher die elektrisch zu kontaktierende Welle 202 ringförmig umgibt.

Wie in Fig.8 veranschaulicht ist, kann die Endblockanordnung 800 ferner eine Kühlmittelzuführung 804 aufweisen (z.B. können Rohre und/oder Aussparungen in dem Gehäuse Bestandteil der Kühlmittelzuführung 804 sein) zum Einleiten von Kühlmittel (z.B. Kühlwasser) in das Gehäuse 110 hinein und/oder zum Abführen von Kühlmittel aus dem Gehäuse 110 heraus. Ferner kann in dem Gehäuse 110 eine entsprechende Kühlmittelkupplung (z.B. in Form eines Flansches) bereitgestellt sein oder werden zum Ankuppeln der Kühlmittelzuführung 804 an die Welle. Beispielsweise kann die Endblockanordnung 300 einen Flansch aufweisen, welcher beispielsweise derart eingerichtet sein kann, dass das Kühlmittel in die Welle 202 hinein oder aus der Welle 202 heraus geführt werden kann.

Fig.9A, Fig.9B und Fig.9C veranschaulicht jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, z.B. die Lageranordnung 200a oder eine andere der vorangehend beschriebenen Lageranordnungen, z.B. die Lageranordnungen 600.

Fig.9A veranschaulicht beispielhaft ein Zusammenfügen 900a gemäß verschiedenen Ausführungsformen, indem mehrere Segmente, z.B. das erste Segment 204t und das zweite Segment 204k, miteinander verbunden werden.

Das Zusammenfügen 900a kann beispielsweise mittels eines Schweißprozesses erfolgen, z.B. mittels eines Reibschweißprozesses, wie im Folgenden erläutert wird.

Bei einem Reibschweißprozess werden die zwei Segmente 204k, 204t aufeinander zu bewegt (erste Bewegung), z.B. entlang Richtung 901, bis sich diese berühren und eine Kontaktfläche bilden (d.h. die zwei Segmente 204k, 204t werden in Kontakt miteinander gebracht). Während des aufeinander zu Bewegens werden die zwei Segmente 204k, 204t quer zu dieser Bewegung bewegt (zweite Bewegung), z.B. quer zur Richtung 901, z.B. um Richtung 901 rotiert.

Wenn sich die zwei Segmente 204k, 204t berühren werden diese unter Beibehalten der zweiten Bewegung (z.B. unter Rotation) gegeneinander gepresst, so dass diese an der Kontaktfläche (Fügefläche) aneinander reiben. Durch die Reibung der zwei Segmente 204k, 204t aneinander an der Kontaktfläche wird Wärme erzeugt, welche das Material an der Kontaktfläche erwärmt und aufweicht. Die erwärmten Bereiche (Kontaktbereiche) der zwei Segmente 204k, 204t werden durch diesen Prozess miteinander verbunden und bilden einen Fügebereich 204f (vergleiche Fig.9B).

Werden die zwei Segmente 204k, 204t unter Rotation gegeneinander gepresst spricht man vom so genannten Rotationsreibschweißen.

Mit anderen Worten wird die Energiezufuhr zum Fügen (Zusammenfügen) der zwei Segmente 204k, 204t durch die Relativbewegung der zwei Segmente 204k, 204t zueinander unter Druck eingebracht.

Alternativ zum Reibschweißen können auch andere Fügeprozesse verwendet werden, z.B. ein anderer Schweißprozess, wie z.B. Elektronenstrahlschweißen, ein Klebeprozess, ein Verschrauben (vergleiche Fig.3A und Fig.3B), ein Verstiften und/oder ein Lötprozess. Mit anderen Worten ist ein Stoffschluss und ein Formschluss der zwei Segmente 204k, 204t miteinander in Kombination möglich.

Ein Klebeprozess oder ein Lötprozess kann zu einem Fügebereich 204f fuhren, welcher eine geringere mechanische oder thermische Belastbarkeit aufweisen kann, als ein mittels eines Schweißprozesses oder Verschraubens gebildeter Fügebereich. Eine geringere mechanische oder thermische Belastbarkeit kann zu einem früheren Versagen der Verbindung der zwei Segmente 204k, 204t miteinander führen, z.B. bei hohen Temperaturen und/oder schweren Elektroden.

Es können eine Vielzahl von Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium mit Stahl oder Kupfer mit Stahl oder Kupfer mit Aluminium, zusammengefügt werden, z.B. miteinander verschweißt werden. Auch das Zusammenfügen (Verbinden) von metallischen Werkstoffen, die keine Legierungen miteinander eingehen, ist auf diese Weise möglich.

Beispielsweise werden zwei Rohre (für jedes Segment ein Rohr), z.B. ein Rohr aus (z.B. rostfreiem) Stahl, welche das Trägersegment 204t bildet, und ein Kupferrohr (oder eine Kupferstange), welche das Kontaktsegment 204k bildet, miteinander verbunden. Die Rohre können als (rohrförmiges) Halbzeug bereitgestellt sein oder werden.

Analog dazu können mehr als zwei Segmente miteinander verbunden werden, z.B. nacheinander (vergleiche Fig.4A oder Fig.4B). Beispielsweise können diese in der Reihenfolge Stahl-Kupfer-Stahl durch Reibschweißen miteinander verbunden werden, wodurch ein Stahlsegment (entspricht dem Trägersegment 204t), ein Kupfersegment (entspricht dem Kontaktsegment 204k) und ein weiteres Stahlsegment (entspricht dem Radialsegment 204r oder dem Verbindungssegment 204v) miteinander verbunden werden.

Beispielsweise kann das Kupfersegment aus Elektrokupfer gebildet sein oder werden, aufgrund der hohen Reinheit und exzellenten elektrischen Leitfähigkeit von Elektrokupfer. Beispielsweise kann Elektrokupfer des Fabrikats Cu-ETP (CW 004A) 2.0060 verwendet werden.

Wird das Stahlsegment in Form des Verbindungssegments 204v mit dem Kupfersegment verbunden (vergleiche Fig.4A), kann anschließend das Radialsegment 204r in Form eines Flansches, welcher zur Befestigung der Lageranordnung am Endblockgehäuse 110 dient, angeschweißt werden, z.B. mittels eines Reibschweißprozesses oder mittels eines anderen Schweißprozesses.

Alternativ kann der Flansch schon in einem der beiden reibgeschweißten Stahlrohre integriert sein (entspricht dem Radialsegment 204r), z.B. kann der Flansch nach dem Zusammenfügen der Segmente miteinander spanend herausgearbeitet werden.

Nach dem Zusammenfügen 900a (z.B. nach dem Erstellen der Schweißverbindung) kann die Hülse 204 einen Fügebereich 204f aufweisen, welcher z.B. durch das Aneinanderpressen der zwei Segmente 204t, 204k beim Reibschweißen (z.B. Rotationsreibschweißen) entsteht, wie in Fig.9B dargestellt ist. Der Fügebereich 204f kann z.B. verdickt sein, wie beispielhaft in Fig.9B dargestellt ist, z.B. durch einen Schweißprozess.

Ferner kann das Verfahren das Bearbeiten 900c der Außenseite der Hülse 204 aufweisen, wie in Fig.9C veranschaulicht ist. Dabei kann eine äußere Schale 904 von der Hülse 204 abgetragen werden, so dass die Außenflächen der zwei Segmente 204k, 204t miteinander fluchten und die Mantelfläche 204m der Hülse 204 bilden.

Beispielsweise kann zum Bearbeiten der Hülse 204 ein Bearbeitungsprozess, z.B. ein Drehprozess (Drehen), verwendet werden. Dazu kann z.B. ein Schneidewerkzeug 902 (z.B. ein Drehmeißel) verwendet werden, welcher in einer definierten Lage relativ zu der Hülse 204 befestigt ist oder wird, während die Hülse 204 unter Rotation an dem Schneidewerkzeug 902 vorbei geführt wird. Dadurch kann z.B. ein Span 904 von der Hülse 204 abgehoben werden (wird auch als Zerspanen oder Spanen bezeichnet).

Alternativ oder zusätzlich kann ein anderer Bearbeitungsprozess, z.B. ein formgebender Bearbeitungsprozess, zum Bearbeiten der Hülse 204 verwendet werden, z.B. ein Schleifprozess (Schleifen), ein Fräsprozess (Fräsen), Sägeprozess (Sägen) und/oder ein Bohrprozess (Bohren).

Alternativ kann beim Bearbeiten der Hülse 204 zumindest der verdickte Fügebereich 204f abgetragen werden (z.B. durch Überdrehen).

Fig.lOA, Fig.lOB und Fig.lOC veranschaulichen jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, z.B. die Lageranordnung 200a oder eine andere der vorangehend beschriebenen Lageranordnungen, z.B. die Lageranordnungen 600.

Fig. 10A veranschaulicht ein Bearbeiten 1000a einer Außenseite der Hülse 204.

Mittels des Bearbeitens der Hülse 204 kann die Lageranordnung auf den Außendurchmesser 204d gebracht werden, z.B. über die gesamte Länge L der Hülse 204, wie in Fig. 10A veranschaulicht ist.

Durch einen passgenauen Außendurchmesser 204d kann die Verschleißkartusche leicht (d.h. mit wenig Kraftaufwand) in das Endblockgehäuse 110 eingesetzt (montiert), z.B. hineingeschoben, bzw. herausgebracht (demontiert), z.B. herausgezogen, werden.

Dadurch kann der Stromkontakt über den Winkelflachkontakt 802w auf die Lageranordnung, bzw. das Kontaktsegment 204k, und somit auf Elektrode (wird auch als Target bezeichnet) verbessert werden. Dies trägt zur Prozesssicherheit und Prozesspräzession einer Beschichtungsanlage bei (gezielter Stromübergang).

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können einfache, kostengünstige Halbzeuge verwendet werden (z.B. Rohre), um die Segmente zu bilden. Dadurch werden Fertigungskosten gesenkt.

Dies ermöglicht es, eine Hülse 204 zu bilden, deren Außenfläche eine versatzfreie Mantelfläche 204m der Lageranordnung bildet und welche zumindest zwei Segmente aus unterschiedlichen Materialien aufweist.

Ferner kann das Verfahren optional ein Bearbeiten 1000b der Innenfläche der Hülse 204 aufweisen, welches in Fig. 10B veranschaulicht ist. Mittels Bearbeitens der Innenfläche der Hülse 204 kann eine Öffnung 204o (z.B. eine axiale Durchgangsöffnung) in der Hülse 204 gebildet werden zum Aufnehmen der Lagereinheit und der zweiten Kontaktstruktur, wie vorangehend beschrieben ist. Werden stangenförmige Träger, d.h. Stangen, zum Bilden der Segmente verwendet, kann es notwendig sein die Öffnung 204o zu Bohren oder zu Fräsen zu bilden.

Alternativ oder zusätzlich kann analog zu der Außenseite der Hülse 204 eine Schale, bzw. ein Span, von der Innenseite der Hülse 204 abgetragen werden (z.B. wenn rohrförmige Träger, d.h. Rohre, zum Bilden der Segmente verwendet werden), z.B. Spanend, z.B. mittels eines Schneidewerkzeugs 1002, wie in Fig. 10B veranschaulicht ist.

Die Wandstärke 1204d der bearbeiteten Hülse 204 kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 30 mm liegen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 mm bis ungefähr 10 mm oder alternativ z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 mm bis ungefähr 30 mm, z.B. ungefähr 15 mm. Die Hülse 204 kann beispielsweise einen Innendurchmesser 1204i von ungefähr 50 mm bis ungefähr 150 mm aufweisen, z.B. ungefähr 100 mm.

Das Verfahren kann optional aufweisen eine oder mehrere seitliche Durchgangsöflhungen 502o zu bilden 1000c, wie in Fig.lOC veranschaulicht ist, z.B. mittels eines Fräsprozesses und/oder eines Bohrprozesses.

Fig.llA, Fig.llB und Fig.llC veranschaulichen jeweils eine Lageranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht.

Fig. 11A veranschaulicht beispielhaft ein Zusammenfugen 1100a gemäß verschiedenen Ausführungsformen, indem das zweite Segment 204k in einer Aussparung 204a in dem ersten Segment 204t angeordnet ist oder wird.

Das Fertigen von Werkstücken, z.B. den Segmenten der Hülse 204, unterliegt gewissen Fertigungstoleranzen. Anschaulich kann die Hülse 204 z.B. zu groß für die Öffnung geraten, da der Fertigungsprozess den Fertigungstoleranzen unterliegt und die Außenfläche der Hülse 204 nicht beliebig präzise gefertigt werden kann. Das hat zur Folge, dass eine Außenfläche der Hülse 204, z.B. eine Außenfläche 214m des ersten Segments 204t, einen Toleranzbereich 1102t (wird auch als Toleranzfeld bezeichnet) aufweist, in dem die tatsächlichen Abmessungen der Hülse 204 liegen.

Analog dazu kann die Öffnung 110ο in dem Gehäuse 110 einen Toleranzbereich 1110 aufweisen und eine Außenfläche 214m des zweiten Segments 204k kann einen Toleranzbereich 1102k aufweisen. Ebenso kann die Aussparung 204a, in welcher das zweite Segment 204k angeordnet ist oder wird, den Toleranzbereich 1202t aufweisen.

Wird das zweite Segment 204k in der Aussparung 204a angeordnet, können sich der Toleranzbereich 1102t der Aussparung 204a und der Toleranzbereich 1102k des zweiten Segments 204k addieren. Dadurch kann ein Versatz 11 lOv der Außenfläche 214m des ersten Segments 204t zu der Außenfläche 224m des zweiten Segments 204k entstehen.

Der Toleranzbereich 1102k des zweiten Segments 204k kann dann mit dem Toleranzbereich 1110 der Öffnung 110ο überlappen, so dass ein Übermaß (d.h. eine Übermaßpassung) entsteht. Dabei kann das zweite Segment 204k mit dem Gehäuse 110 verkeilen, wenn die Hülse 204 in die Öffnung 1 lOo gebracht wird. Das Überlappen kann gemäß einer Projektion entlang der Einschubrichtung verstanden werden, entlang der die Hülse 204 in die Öffnung 110ο gebracht, bzw. eingeschoben oder eingesteckt, wird.

Fig. 11B veranschaulicht beispielhaft ein Bearbeiten 1100b der Hülse 204, indem ein Teil des zweiten Segments 204k abgetragen (d.h. entfernt) wird. Dadurch können die Außenflächen des ersten Segments 204t und des zweiten Segments 204k aneinander ausgerichtet sein oder werden.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Versatz 11 lOv der Außenflächen 224m zueinander abgetragen werden, wie in Fig.l 1B dargestellt ist, z.B. analog zu dem in Fig.9C veranschaulichten Verfahrensschritt. Dadurch können die Außenflächen 214m, 224m aneinander ausgerichtet 1100c sein oder werden, wie in Fig.l IC veranschaulicht ist.

Alternativ können das erste Segment 204t und das zweite Segment 204k passend zueinander ausgewählt werden, wie vorangehend beschrieben ist, z.B. durch eine Analyse der zwei Segmente 204t, 204k. Dadurch können die Außenflächen 214m, 224m aneinander ausgerichtet 1100c sein oder werden, wie in Fig.l IC veranschaulicht ist.

Somit können sich der Toleranzbereich 1102t des ersten Segments 204t und der Toleranzbereich 1102k des zweiten Segments 204k einander überlappen, z.B. teilweise oder vollständig, wie in Fig.l IC dargestellt ist. Somit kann anschaulich eine bessere Passung erreicht werden, ohne, dass die Gefahr besteht, dass sich die Hülse 204 in der Öffnung 110ο verklemmt.

Mit anderen Worten kann ein Außendurchmesser der Hülse 204 an dem ersten Segment 204t und ein Außendurchmesser der Hülse 204 an dem zweiten Segment 204k derart gebildet sein oder werden, dass sich deren Toleranzbereiche überlappen. Beispielsweise können das erste Segment 204t und/oder das zweite Segment 204k rohrförmig (vergleiche Fig.4A) oder schalenförmig (vergleiche Fig.3A) sein (d.h. z.B. in Form von Halbschalen ausgebildet sein)

Fig.l2A veranschaulicht eine Prozessieranordnung 1200a (kann auch als Vakuumanordnung bezeichnet werden), gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer Seitenansicht oder Querschnittsansicht, wobei die Prozessieranordnung 1200a eine Vakuumkammer 1202 (kann auch als Vakuumprozesskammer bezeichnet werden) mit einem Prozessierbereich 1000s zum Prozessieren (z.B. Beschichten) eines Substrats 1020 innerhalb des Prozessierbereichs 1000s aufweist. Dabei kann die Prozessieranordnung 1200a mindestens eine Endblockanordnung 100a (oder auch die Endblockanordnung 700 oder 800) aufweisen zum Halten mindestens einer rohrförmigen Elektrode 1030 (z.B. einer Rohrkathode) innerhalb der Vakuumprozesskammer 1202.

Die Prozessieranordnung 1200a kann Teil einer Beschichtungsanlage sein zum Durchführen eines Beschichtungsprozesses, z.B. eines Sputterprozesses.

Die Endblockanordnung 100a kann zumindest ein Endblockgehäuse 110 aufweisen, in welchem eine Welle (in der Ansicht verdeckt) drehbar gelagert ist (z.B. um eine Achse lOOOr). Ferner kann die rohrförmige Elektrode 1030 an die mindestens eine Endblockanordnung 100a gekuppelt sein, z.B. an die Welle der Endblockanordnung 100a.

Ferner kann die mindestens eine Endblockanordnung 100a an und/oder in der Vakuumkammer 1202 angeordnet sein. Alternativ kann mindestens die Endblockanordnung 100a auch an oder teilweise in einem Kammerdeckel 306 befestigt sein, welcher eine Kammeröffnung vakuumdicht abdeckt.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Endblockanordnung 100a als Medienendblockanordnung 100a ausgebildet sein, welche zum Versorgen der rohrformigen Kathode 1030 mit elektrischer Leistung und/oder mit Kühlmittel eingerichtet ist. Ferner kann die rohrförmige Kathode 1030 an dem gegenüberliegenden axialen Endabschnitt mittels eines Antriebsendblocks 310 gehalten, drehbar gelagert und angetrieben sein oder werden. Alternativ kann ein Antrieb zum Rotieren der rohrförmigen Elektrode 1030 in die hierin beschriebene Medienendblockanordnung 100a integriert sein oder werden.

Es versteht sich, dass die Vakuumkammer 1202 jede beliebige Prozesskammer sein kann, welche den Betrieb der rohrförmigen Elektrode 1030 gewährleisten kann. Beispielsweise kann mittels der hierin beschriebenen Endblockanordnung 100a ein Magnetron mit einer Rohrkathode 1030 (oder mit zwei Rohrkathoden 1030) bereitgestellt sein oder werden, wobei die Rohrkathode 1030 mittels einer Medienendblockanordnung 100a und mittels eines Antriebsendblocks 310 in einer Vakuumprozesskammer 1202 gehalten und betrieben werden kann.

Dazu kann eine Vakuumpumpenanordnung (nicht dargestellt) an die Vakuumprozesskammer 1202 gekoppelt sein oder werden, wobei die Vakuumpumpenanordnung beispielsweise mindestens eine Vorvakuumpumpe und mindestens eine Hochvakuumpumpe aufweist. Ferner kann die Prozessieranordnung 1200a ein Transportsystem aufweisen zum Transportieren des Substrats 1020 (oder mehrerer Substrate 1020) durch die Vakuumprozesskammer 1202 hindurch. Dabei kann das Transportsystem eine oder mehrere Rollen oder Walzen aufweisen. Das Transportsystem, z.B. aufweisend eine Vielzahl von Rollen oder Walzen, kann derart eingerichtet sein, dass das Substrat 1020 entlang einer Transportrichtung transportiert wird, welche im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse lOOOr der mindestens einen Rohrkathode 1030, bzw. der Welle, gerichtet ist. Somit kann das Substrat 1020 anschaulich über die gesamte Substratbreite hinweg prozessiert, z.B. beschichtet werden.

Wie in Fig.l2B veranschaulicht ist, kann das Endblockgehäuse 110 der Endblockanordnung 100a mittels einer Gelenkkupplung 1040 an der Vakuumprozesskammer 1202 (bzw. an dem Kammerdeckel 306) befestigt sein oder werden. Die Gelenkkupplung 1040 kann beispielsweise eine Auslenkung des Endblockgehäuses 110 aus einer Ruhelage um wenige Grad ermöglichen, z.B. eine Auslenkung um weniger als 5°. Ferner kann die Gelenkkupplung 1040 derart eingerichtet sein, dass diese mittels eines federelastischen Elements Kräfte bzw. Drehmomente kompensieren kann, welche von der rohrförmigen Elektrode 1030 auf die Endblockanordnung 100a übertragen werden, z.B. aufgrund eines unrunden Laufs bzw. aufgrund von Fertigungstoleranzen der rohrförmigen Elektrode 1030.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gelenkkupplung 1040 als Kugelgelenk (welches ein, zwei oder drei rotatorische Freiheitsgrade, d.h. Rotationsfreiheitsgrade, aufweist) und/oder Translationsgelenk (welches ein, zwei oder drei translatorische Freiheitsgrade, d.h. Translationsfreiheitsgrade, aufweist) eingerichtet sein. Die Gelenkkupplung 1040 kann beispielsweise ein Rotieren oder Schwenken der Endblockanordnung 100a um eine Achse 1000k senkrecht zur Rotationsachse lOOOr der rohrförmigen Elektrode 1030 ermöglichen. Die Achse 1000k kann sich senkrecht zum Wandelement erstrecken, an welchem das Endblockgehäuse montiert ist. Ferner kann die Achse 1000k auch senkrecht zur Transportrichtung gerichtet sein.

Anschaulich kann die Gelenkkupplung 1040 als Dämpfung fungieren. Ferner kann mittels der Gelenkkupplung 1040 die Lebensdauer der Endblockanordnung 100a verlängert werden, da die Endblockanordnung 100a ein steifes Wälz- oder Gleitlager 2061 auf weist, auf welches Kräfte bzw. Drehmomente, welche von der rohrförmigen Elektrode 1030 auf die Endblockanordnung 100a übertragen werden, direkt wirken können. Dagegen kann der Antriebsendblock 310 fest an der Prozesskammer montiert sein oder werden.

Mittels der Gelenkkupplung 1040 können auf die Endblockanordnung 100a wirkende Kräfte kompensiert (definiert eingeleitet) werden, d.h. Kräfte bzw. Drehmomente federelastisch aufgenommen werden, welche z.B. durch das Gewicht der rohrförmigen Elektrode 1030 verursacht werden, z.B. beim Rotieren (Drehen) der rohrförmig Elektrode 1030. Beispielsweise kann eine rohrförmige Elektrode 1030, welche von einer rotationssymmetrischen Form abweicht und/oder deren Rotationsachse von deren Hauptträgheitsachse abweicht, z.B. hervorgerufen durch eine Unwucht oder eine toleranzbehaftete Fertigung der Elektrode 1030, beim Rotieren Schwingungen hervorrufen, welche z.B. auf die Welle übertragen werden. Die Gelenkkupplung 1040 ermöglicht es anschaulich eine lange rohrförmig Elektrode 1030 zu verwenden und ein Lagerspiel zu verringern.

Mit anderen Worten kann die Gelenkkupplung 1040 derart eingerichtet sein, dass diese mittels eines federelastischen Elements Kräfte bzw. Drehmomente kompensieren kann (definiert einleiten), d.h. Kräfte bzw. Drehmomente federelastisch aufiiehmen kann, welche von der rohrförmigen Elektrode 1030 auf die Endblockanordnung 100a übertragen werden, z.B. aufgrund eines unrunden Laufs bzw. aufgrund von Fertigungstoleranzen der rohrförmigen Elektrode 1030.

Beispielsweise kann die rohrförmig Elektrode 1030 eine Länge aufweisen, welche im Wesentlichen dem Abstand der Endblockanordnung 100a zu dem Endblock 310 entspricht), welche größer ist als ungefähr 1 m, welche größer ist als ungefähr 2 m, z.B. größer als ungefähr 2,5 m, z.B. größer als ungefähr 3 m, z.B. größer als ungefähr 3,5 m, z.B. ungefähr 4 m, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2,5 m bis ungefähr 5 m.

Fig.13 veranschaulicht eine Endblockanordnung 1300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen einer schematischen Querschnittsansicht.

Die Endblockanordnung 1300 kann die Welle 202, das Lager 2061 und die zweite Kontaktstruktur 208 aufweisen, wobei die Welle 202 mittels des Lagers 2061 (z.B. Wälzlagers) drehbar gelagert ist und mittels der zweiten Kontaktstruktur 208 elektrisch kontaktiert ist.

Die Endblockanordnung 1300 kann ferner die Hülse 204 aufweisen, welche aus dem ersten Segment 204t, dem zweiten Segment 204k und zumindest einem weiteren Segment 204v, 204r zusammengesetzt ist. Das weitere Segment 204v, 204r kann z.B. einstückig (als Radialsegment 204r) oder zweistückig (als Radialsegment 204r und Verbindungssegment 204v) bereitgestellt sein oder werden.

Das Lager 2061 kann in dem ersten Segment 204t aufgenommen und/oder von dem ersten Segment 204t gestützt sein oder werden. Beispielsweise kann das Lager 2061 in das erste Segment 204t eingesteckt sein oder werden, z.B. passgenau.

Die zweite Kontaktstruktur 208 kann die Schleifkörper 208s und die Stromseile 2081 aufweisen, wobei die Schleifkörper 208s auf der Welle 202 aufliegen zum Bilden eines Schleifkontakts, und die Stromseile 2081 die Schleifkörper 208s elektrisch Kontaktieren und mit dem zweiten Segment 204k elektrisch verbinden.

Ferner kann die Endblockanordnung 1300 das Gehäuse 110 (Endblockgehäuse) aufweisen, in welchem die Hülse 204 aufgenommen ist.

Zusätzlich kann die Endblockanordnung 1300 mehrere Dichtstrukturen 204ds aufweisen, welche zwischen der Hülse 204 und der Welle 202 angeordnet sind zum Abdichten eines Spalts zwischen der Hülse 204 und der Welle 202. Somit kann der Spalt zwischen der Hülse 204 und der Welle 202, in welchem das Lager 2061 und die zweite Kontaktstruktur 208 angeordnet sind, gegenüber dem Äußeren der Hülse 204 abgedichtet sein, z.B. vakuumdicht und/oder wasserdicht.

In der Hülse 204 können eine oder mehrere Aussparungen 244a, z.B. in Form von Nuten, gebildet sein, zum Aufnehmen der Dichtstrukturen 204ds.

In der Hülse 204 können eine oder mehrere Durchgangsöffnung 1302 (z.B. Bohrungen) gebildet sein, z.B. in dem Bereich, in dem die Dichtstrukturen 204ds angeordnet sind oder werden, für eine Zwischenabsaugung an den Dichtstrukturen 204ds. Mit anderen Worten kann durch die Durchgangsöffhungen 1302 hindurch ein Zwischenraum innerhalb der Dichtstrukturen 204ds abgepumpt, bzw. abgesaugt, werden.

Fig.14 veranschaulicht ein Verfahren 1400 zum Herstellen einer Lageranordnung in einem schematischen Ablaufdiagram.

Das Verfahren 1400 weist gemäß verschiedenen Ausfuhrungsformen in 1402 auf mehrere Segmente zu einer Hülse der Lageranordnung zusammenzufügen, wobei die Außenflächen der mehreren Segmente eine Mantelfläche der Lageranordnung bilden und wobei zumindest zwei Segmente der mehreren Segmente aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind.

Ferner weist das Verfahren 1400 in 1402 auf die Mantelfläche (z.B. die Außenseite) der Hülse zu bearbeiten, so dass die Außenflächen der zwei Segmente miteinander fluchten.

Optional weist das Verfahren 1400 auf die Innenseite der Hülse zu bearbeiten, so dass die Innenseiten der zwei Segmente miteinander fluchten.

Alternativ oder zusätzlich weist das Verfahren 1400 auf, die Innenseite der Hülse zu bearbeiten, so dass ein Lagereinheit-Aufnahmebereich (mit z.B. einer passenden Aussparung, z.B. in Form einer Nut, und/oder einer Befestigungsstruktur zum Befestigen der Lagereinheit) in einem Segment (z.B. dem Trägersegment) der mehreren Segmente gebildet wird und/oder ein Kontaktstruktur-Aufiiahmebereich (mit z.B. einer passenden Aussparung, z.B. in Form einer Nut, und/oder einer Befestigungsstruktur zum Befestigen der Kontaktstruktur) in einem anderen Segment (z.B. dem Kontaktsegment) der mehreren Segmente gebildet wird.

Claims

Patentansprüche

1. Endblockanordnung (100a, 700, 800) zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode in einer Prozesskammer, wobei die Endblockanordnung (100a, 700, 800) aufweist: • einen Aufnahmebereich (102) zum Aufnehmen einer Lageranordnung (200a, 600), welche einen Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode aufweist; • die Lageranordnung (200a, 600), deren Kupplungsbereich von einer Hülse (204) der Lageranordnung (200a, 600) gestützt wird, wobei die Hülse (204) in den Aufnahmebereich (102) gesteckt ist; • wobei die Hülse (204) aus mehreren Segmenten zusammengefügt ist, deren Außenflächen eine Mantelfläche (204m) der Lageranordnung (200a, 600) bilden und von denen zumindest zwei Segmente (204t, 204k) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; • wobei die Außenflächen (214m, 224m) der zwei Segmente (204t, 204k) aneinander ausgerichtet sind, so dass diese miteinander fluchten.
2. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß Anspruch 1, wobei die zwei Segmente (204t, 204k) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
3. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: ein Gehäuse (110), welches eine Öffnung (110ο) aufweist, wobei die Öffnung ( 110ο) den Aufnahmebereich (102) bildet.
4. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine in die Hülse (204) eingesteckte Lagereinheit, welche ein Lager und eine mittels des Lagers drehbar gelagerte Welle (202) aufweist, wobei die drehbar gelagerte Welle (202) den Kupplungsbereich aufweist.
5. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei ein Segment der mehreren Segmente der Hülse (204) eine Befestigungsstruktur aufweist zum lösbaren Befestigen der Hülse (204) an dem Gehäuse.
6. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zwei Segmente (204t, 204k) einen Rotationskörper bilden, wobei die Außenflächen (214m, 224m) der zwei Segmente (204t, 204k) parallel zur Rotationsachse des Rotationskörpers verlaufen.
7. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Segment der zwei Segmente (204t, 204k) aus einem ersten Material gebildet ist und das andere Segment der zwei Segmente (204t, 204k) aus einem zweiten Material gebildet ist; und wobei eine Bruchzähigkeit des ersten Materials größer ist als eine Bruchzähigkeit des zweiten Materials und/oder wobei eine elektrische Leitfähigkeit des zweiten Materials größer ist als eine elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials.
8. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner aufweisend: · eine elektrische erste Kontaktstruktur (802) zum Versorgen der Lageranordnung (200a, 600) mit elektrischer Energie bei in den Aufnahmebereich (102) eingesteckter Hülse (204); · wobei die Lageranordnung (200a, 600) eine elektrische zweite Kontaktstruktur (208) aufweist, welche in der Hülse (204) angeordnet ist und die Welle elektrisch kontaktiert; · wobei die erste Kontaktstruktur (802) und die zweite Kontaktstruktur (208) derart eingerichtet sind, dass diese eine elektrisch leitende Verbindung bilden bei in die Hülse (204) eingesteckter Lagereinheit.
9. Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Kühlmittelzuführung (804) zum Versorgen der Lageranordnung (200a, 600) mit Kühlmittel.
10. Prozessieranordnung (1200a, 1200b), aufweisend: · eine Prozesskammer (1202) mit einem Prozessierbereich (1000s); · mindestens eine an und/oder in der Prozesskammer befestigte Endblockanordnung (100a, 700, 800) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; · mindestens eine mit der mindestens einen Endblockanordnung (100a, 700, 800) gekuppelte rohrförmige Elektrode (1030) zum Prozessieren eines Substrats (1020) in dem Prozessierbereich (1000s).
11. Lageranordnung (200a, 600) zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode, die Lageranordnung (200a, 600) aufweisend: • einen Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode; • eine den Kupplungsbereich stützende Hülse (204); • wobei die Hülse (204) aus mehreren Segmenten zusammengefügt ist, deren Außenflächen eine Mantelfläche (204m) der Lageranordnung (200a, 600) bilden und von denen zumindest zwei Segmente (204t, 204k) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; • wobei die Außenflächen (214m, 224m) der zwei Segmente (204t, 204k) aneinander ausgerichtet sind, so dass diese miteinander fluchten.
12. Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung (200a, 600) zum drehbaren Lagern einer rohrförmigen Elektrode, das Verfahren aufweisend: • Zusammenfügen mehrerer Segmente zu einer Hülse (204) der Lageranordnung (200a, 600), deren Außenflächen eine Mantelfläche (204m) der Lageranordnung (200a, 600) bilden und von denen zumindest zwei Segmente (204t, 204k) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind; • Bearbeiten der Mantelfläche (204m) der Hülse (204), so dass die Außenflächen (214m, 224m) der zwei Segmente (204t, 204k) miteinander fluchten.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Zusammenfügen zumindest der zwei Segmente (204t, 204k) durch einen Schweißvorgang erfolgt.
14. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, Einstecken einer Lagereinheit in die Hülse (204), welche ein Lager und eine mittels des Lagers drehbar gelagerte Welle (202) aufweist, wobei die drehbar gelagerte Welle (202) den Kupplungsbereich zum Ankuppeln der rohrförmigen Elektrode aufweist.