DE102013213503A1

DE102013213503A1 - Schraubverbindung für vakuumanwendungen

Info

Publication number: DE102013213503A1
Application number: DE201310213503
Authority: DE
Inventors: Johannes Rau; Almut Czap; Artur Franzke
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2014-08-07
Also published as: DE102014213247A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubverbindung, für Vakuumanwendungen mit einer Schraube (6) mit Außengewinde (10) und einem Bauteil (1) mit einem innen liegenden Muttergewinde, wobei entweder das Bauteil oder die Schraube oder beide aus einem nichtrostenden austenitischen Stahl gebildet sind, wobei durch Anordnung eines Einsatzes zwischen Bauteil und Schraube und/oder zumindest teilweise Beschichtung von Bauteil und/oder Schraube mit zu den Grundwerkstoffen unterschiedlichen Beschichtungsstoffen und/oder Modifikation der Härte der Oberflächen von Bauteil und/oder Schraube unterschiedliche Kontaktflächenpaare geschaffen werden, die ein gegenseitiges Gleiten ohne vakuumschädliche Schmierstoffe ermöglichen sowie eine Schraubverbindung für Vakuumanwendungen mit einer Schraube (6) mit Außengewinde (10) und einem Bauteil (1) mit einem innen liegenden Muttergewinde (2) in einem Sackloch, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Muttergewinde oder ein Einsatz mit Außen- und Innengewinde, welcher zwischen Schraube und Bauteil angeordnet ist, eine sich entlang mindestens eines Gewindes erstreckende Aussparung (3) aufweist, so dass das Sackloch entlüftbar ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubverbindung für Vakuumanwendungen sowie ein Verfahren zur Anpassung einer Schraubverbindung an Vakuumanwendungen.
STAND DER TECHNIK
In Vakuumanlagen, wie beispielsweise in Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie sind zur Verbindung von Bauteilen Schraubverbindungen erforderlich. Diese Schraubverbindungen müssen an die besonderen Verhältnisse in Vakuumanlagen angepasst sein, um die Vakuumbedingungen nicht negativ zu beeinflussen. Häufig werden aufgrund der Festigkeit und der geringen Anfälligkeit für Veränderungen der Oberfläche nichtrostende, austenitische Stähle für die an der Schraubverbindung beteiligten Komponenten, wie beispielsweise Schrauben oder Bauteile mit Muttergewinden, eingesetzt.
Die Schraubverbindungen in Vakuumanlagen müssen zur Vermeidung von Kontaminationen völlig fett- und ölfrei sein, so dass es bei den verwendeten austenitischen Stählen zur Kaltverschweißung und zum Festfressen der Schraubverbindung kommen kann. Außerdem ergeben sich zwischen den Kontaktpartnern an den Gewindeoberflächen sehr hohe Reibwerte, so dass die Schraubvorspannkräfte nur gering eingestellt werden können.
Ein weiteres Problem bei Schraubverbindungen in Vakuumanlagen besteht darin, dass bei Schraubverbindungen, bei denen eine Schraube in ein Sackloch mit einem Gewinde eingeschraubt wird, im unteren Bereich des Sacklochs Restluft verbleibt, die dann langsam entlang des Gewindes entweicht und so über einen längeren Zeitraum die Einstellung eines hervorragenden Vakuums verhindert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Schraubverbindung für Vakuumanwendungen bzw. ein Verfahren zur Anpassung von Schraubenverbindungen an Vakuumverhältnisse bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden. Gleichwohl soll der Aufwand für die entsprechende Schraubverbindung niedrig gehalten werden.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schraubverbindung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 8 sowie ein Verfahren zur Anpassung einer Schraubverbindung an Vakuumverhältnisse mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass ein Kaltverschweißen zwischen einer Schraube mit einem Außengewinde und einem Bauteil mit einem innen liegenden Muttergewinde oder entsprechend anderer Schraubpaare, welche aus nichtrostendem austenitischem Stahl gebildet sind, dann vermieden werden kann, wenn verhindert wird, dass gleiche Werkstoffoberflächen an den sich kontaktierenden Gewindeoberflächen vorliegen. Dies kann bspw. dadurch verhindert werden, dass ein Einsatz zwischen Bauteil und Schraube vorgesehen wird. Darüber hinaus ist es möglich für eine Komponente der Schraubverbindung einen anderen Werkstoff zu wählen oder eine Beschichtung mit einem anderen Werkstoff vorzusehen oder die Oberfläche zu modifizieren.
Hierbei kann beispielsweise durch eine Modifikation der Härte und/oder der Rauheit von Bauteil und/oder Schraube dafür gesorgt werden, dass Kontaktflächenpaare, insbesondere unterschiedliche Kontaktflächenpaare geschaffen werden, die ein gegenseitiges Gleiten ohne vakuumschädliche Schmierstoffe ermöglichen.
Bei der Modifikation der Härte der Oberflächen kann sowohl eine Härtesteigerung als eine Härteabsenkung verwirklicht werden. Bei der Erhöhung der Härte wird vermieden, dass es zu geringfügigen Verformungen kommen kann, die dann ein Verschweißen der Kontaktpaare ernöglichen würden. Bei der Absenkung der Härte wird die Härte wiederum soweit abgesenkt, dass eine derartige Verformung möglich ist, dass in der Art eines Verschmierens die Kontaktpartner aneinander vorbeigleiten können. Die Modifikation der Härte mindestens einer Oberfläche der Schraubverbindung kann somit insbesondere eine Verschiebung in besonders hohe oder besonders niedrige Härtebereiche umfassen.
Entsprechend können auch die unterschiedlichen Werkstoffe, die für die beteiligten Bauteile, wie Schraube oder Bauteil mit Innengewinde, gewählt werden, ebenfalls Werkstoffe sein, die entweder durch eine hohe Härte ausgezeichnet sind oder ein einfaches Gleiten ermöglichen, ohne dass die Werkstoffe an sich unter Vakuumbedingungen Stoffe freisetzen würden. Hier bieten sich bspw. martensitischer Stahl, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, zink- und zinnfreie Kupfermischkristallwerkstoffe, Aluminiumbronze, Kupfer-Aluminium-Legierungen und Kupfer-Aluminium-Legierungen mit oder ohne Eisen und/oder Nickel an.
Die unterschiedlichen Werkstoffe an den Oberflächen eines Schraubverbindungspaares können auch durch ein gesondertes Bauteil, nämlich als Einsatz zwischen den zu verschraubenden Bauteilen, also Bauteilen mit Muttergewinde und Schraube, vorgesehen sein. Darüber hinaus können auch die Oberflächen der beteiligten Gewinde, also sowohl von Schraube, einem Bauteil mit Muttergewinde oder einem Einsatz, entsprechend beschichtet sein oder eine Oberflächenbearbeitung aufweisen.
Hierbei kann es sich beispielsweise um Vakuum-Plasma-Härten, Kolsterisieren, Anodisieren, Beschichten mit galvanischem Nickel, Beschichten mit chemischem Nickel, Beschichten mit einer Doppelschicht aus galvanischem Nickel und chemischem Nickel, Beschichten mit Chrom oder Hartchrom, Beschichten mit einem Schichtsystem aus Hartchrom und darauf angeordnetem galvanischem Nickel, Beschichten mit Schichtsystemen aus einer harten Metallschicht und einer Aluminiumdeckschicht, Beschichten mit einer Schicht, in der dispergierte Festschmierstoffe, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) enthalten sind, Beschichten mit organischen Lackschichten, wie Polyimidlack oder Polyimidlack mit dispergierten Festschmierstoffen, oder um Beschichten mittels CVD (chemical vapour deposition (chemische Dampfphasenabscheidung)) mit Wolfram, Molybdän, Bismut, Ruthenium, Aluminium und/oder Nickel oder Aufbringen einer entsprechenden Schicht mittels PVD (physical vapour deposition (Physikalische Dampfphasenabscheidung)) handeln. Darüber hinaus sind Mehrschichtsysteme mit zwei oder mehr Schichten aus den oben genannten Schichtsystemen denkbar.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung für den selbständig und in Kombination mit den anderen Aspekten Schutz begehrt wird, wird bei einer Schraubverbindung mit einem Muttergewinde mit einem Sackloch in dem Muttergewinde oder in einem in dem Muttergewinde eingesetzten Einsatz mit Außen- und Innengewinde eine sich entlang mindestens eines Gewindes erstreckende Aussparung vorgesehen, so dass das Sackloch entlüftbar ist, und zwar auch, wenn in das Sackloch eine entsprechende Schraube eingeschraubt ist. Durch die Aussparung entlang eines Gewindes besteht auch bei eingeschraubter Schraube die Möglichkeit für im unteren Ende des Sacklochs befindliche Luft entlang der Aussparung zu entweichen. Die Anordnung der Aussparung im Muttergewinde oder in dem entsprechenden Einsatz mit Außen- oder Innengewinde vermeidet eine Schwächung der Schraube durch eine entsprechende Aussparung, so dass die Festigkeit und die Anzugskräfte und Drehmomente der Schraube nicht beeinträchtigt werden.
In Kombination damit kann eine Unterlegscheibe so ausgestaltet werden, dass die Unterund/oder Oberseite der Unterlegscheibe eine Nut aufweist, so dass entlang der Nut ebenfalls Luft aus einem Sackloch entweichen kann, in welches eine Schraube eingeschraubt ist.
Durch die Möglichkeit der unmittelbaren Entlüftung eines Sacklochs wird vermieden, dass die in dem Sackloch unterhalb einer eingeschraubten Schraube eingefangene Luft langsam über die Gewinde entweicht und damit über einen längeren Zeitraum die Vakuumbedingungen beeinträchtigt.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
Bild 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Bauteils einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung;
Bild 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Einsatzes;
Bild 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einsatzes;
Bild 4 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung;
Bild 5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung; und in
Bild 6 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Unterlegscheibe
AUFÜHRUNGSBEISPIELE
Weitere Vorteile, Kennzeichnung Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Bilder deutlich.
Bild 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bauteils 1, welches eine Öffnung mit einem Innengewinde 2 aufweist, in welche eine Schraube eingeschraubt werden kann. Die Öffnung mit dem Innengewinde 2 ist in Form eines Sacklochs ausgebildet, so dass die Öffnung nicht durch das Bauteil 1 hindurchgeht. Um bei einer Vakuumanwendung eine Entlüftung des Sacklochs zu gewährleisten, ist entlang der Längsachse des Sacklochs bzw. der Öffnung eine Aussparung 3 vorgesehen, die es ermöglicht, dass eingeschlossene Luft am unteren Ende des Sacklochs über die Aussparung 3 entlang einer eingeschraubten Schraube entweichen kann. Entsprechend ist die Aussparung 3 in ihren Dimensionen quer zur Längsrichtung so ausgebildet, dass bei einer eingeschraubten Schraube ausreichend Raum für das Entweichen von im Sackloch eingeschlossener Luft existiert. Insbesondere kann die Aussparung 3 zumindest die Höhe einer Gewindeflanke oder bevorzugt etwas mehr in radialer Richtung aufweisen, um eine entsprechende Entlüftung zu gewährleisten.
Die Bilder 2 und 3 zeigen Beispiele von Einsätzen 4, 4’, die in das Innengewinde 2 des Bauteils 1 eingeschraubt werden können. Die Einsätze 4, 4’ weisen wiederum selbst ein Innengewinde auf, so dass in den Einsatz 4, 4’ dann entsprechend eine Schraube eingeschraubt werden kann. Durch den Einsatz 4, 4’ kann bewirkt werden, dass die Gewindeoberfläche einer Schraube nicht in direktem Kontakt mit der Gewindeoberfläche des Innengewindes 2 des Bauteils 1 ist, sondern vielmehr der Einsatz 4, 4’ zwischengeschaltet ist. Dadurch kann wiederum bewirkt werden, dass keine Kontaktpaare entstehen, die zu einer Kaltverschweißung oder zu einem Festfressen der Schraube im Innengewinde 2 führen könnten. Werden beispielsweise das Bauteil 1 und die Schraube, die in das Innengewinde 2 eingeschraubt werden soll, aus einem austenitischen, nicht rostenden Stahl gefertigt, so besteht die Gefahr, dass bei absolut fettfreien und ölfreien Gewindeoberflächen, die zur Erzielung von guten Vakuumbedingen erforderlich sind, ein Kaltverschweißen oder Festfressen der Gewindeoberflächen erfolgen kann. Der Werkstoff bzw. die Oberflächen an dem Innengewinde und dem Außengewinde des Einsatzes 4, 4’ können nun so gewählt werden, dass sowohl mit der Oberfläche des Außengewindes der Schrauben als auch mit der Oberfläche des Innengewindes 2 des Bauteils 1 kein Kaltverschweißen oder Festfressen erfolgt.
Insbesondere bei nichtrostenden, austenitischen Stählen, aus denen das Bauteil 1 und die Schraube gebildet sein könnn, kann der Einsatz aus einem zinn- und zinkfreien Kupfer-Mischkristall, beispielsweise Aluminiumbronze bzw. allgemein aus Kupfer-Aluminium-Legierungen mit oder ohne Eisen und/oder Nickel sowie Kupfer-Nickel-Legierungen gebildet sein. Darüber hinaus kann der Gewindeeinsatz auch aus Aluminiumlegierungen oder Titanlegierungen gefertigt werden. Vorzugsweise kann der Einsatz 4, 4’ zusätzlich oberflächenbehandelt, insbesondere beschichtet sein, beispielsweise durch eine Anodisierung, durch die sich eine entsprechende Oxidschicht ausbildet.
In Bild 4 ist eine Schraubverbindung mit einer Schraube 6 gezeigt, wobei im Bauteil 1 ein Einsatz 4’’ eingeschraubt ist und mittels der Schraube 6 ein zusätzliches Bauteil (nicht näher bezeichnet) mit dem Bauteil 1 verbunden wird. Der Einsatz 4’’ unterscheidet sich von den in den Bildern 2 und 3 gezeigten Einsätzen 4 und 4’ dadurch, dass dieser keine Aussparung entlang eines Gewindes aufweist.
Die Schraube 6 weist einen Schraubenkopf 7 auf, der beispielsweise eine Vertiefung 8 in Form eines Innensechskants zur Aufnahme eines Inbusschlüssels aufweist. Der Schraubenkopf 7 weist einen größeren Durchmesser auf, als der Gewindeschaft 10, so dass über den Schraubenkopf 7 das zusätzliche Bauteil mit dem Bauteil 1 verbunden und festgehalten werden kann. Das Außengewinde des Gewindeschafts 10 der Schraube 6 wird in den Einsatz 4’’ eingeschraubt, wobei über die Aussparung 3 im Innengewinde des Bauteils 1 Luft aus dem Sackloch entweichen kann.
Im Bereich des Schraubenkopfs 7 wird eine Unterlegscheibe 9 zwischen Schraube 6 und Bauteil 1 bzw. einem zwischengeschalteten Bauteil angeordnet, welche an der Oberseite und an der Unterseite entsprechende Nuten 11, 12 aufweist, die eine Entlüftung ermöglichen, so dass Luft, welche aus dem Sackloch entlang einer Aussparung 3 im Innengewinde des Bauteils 1 oder einer Aussparung 5, 5’ im Außengewinde eines Einsatzes entweicht, von dem Gewindeschaft 10 der Schraube 6 über die Nuten 11 und 12 der Unterlegscheibe entweichen kann.
Die Ausführungsform des Bildes 5 zeigt im Wesentlichen die Schraubverbindung aus dem Bild 4 ohne das dazwischen geschaltete Bauteil, wobei an Stelle des Einsatzes 4’’ ohne Aussparung entlang eines Gewindes der Einsatz 4 aus Bild 2 in das Innengewinde des Bauteils 1’ eingesetzt ist. Zusätzlich unterscheidet sich das Bauteil 1’ von dem Bauteil 1 dadurch, dass das Bauteil 1’ keine Aussparung entlang des Innengewindes aufweist, wie das Bauteil 1. Ansonsten entspricht die Schraubverbindung aus Bild 5 derjenigen aus Bild 4, die bereits beschrieben worden ist, so dass sich eine weitere Beschreibung erübrigt.
Wie bereits erwähnt zeichnet sich die erfindungsgemäße Schraubverbindung nicht nur durch die Möglichkeit aus, dass Luft aus einem Sackloch entlang einer Aussparung im Innengewinde eines Bauteils oder an den Gewinden eines Einsatzes entweichen kann, so dass keine Schwächung der Schraube durch entsprechende Aussparungen erfolgen muss, sondern die erfindungsgemäße Schraubverbindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass es zu keinem Kaltverschweißen oder Fressen der Schraubverbindung kommt, obwohl die Schraubverbindung völlig fett- und ölfrei ausgebildet ist.
Statt einer Schraube und das entsprechende Gegenbauteil aus austenitischen, nichtrostenden Stählen zu fertigen, kann erfindungsgemäß eines der Bauteile, vorzugsweise der Schraubenwerkstoff aus einem martensitischen Stahl, aus Titanlegierungen mit anodisierter Oberfläche, Aluminiumlegierungen mit anodisierter Oberfläche oder aus zinn- und zinkfreien Kupfer-Mischkristallwerkstoffen, wie Aluminiumbronze, Cu-Al-(Fe)-(Ni) oder Cu-Ni-Legierungen gebildet sein.
Alternativ kann statt der Fertigung der Schraube oder des Gegenbauteils aus einem anderen Werkstoff die entsprechende Schraube oder das Gegenbauteil zumindest im Bereich des Gewindes beschichtet sein, wobei insbesondere Beschichtungen vorgesehen werden können, welche entweder eine besonders harte Oberfläche bereitstellen oder eine Oberfläche, die besonders leicht verformbar ist. Darüber hinaus kann die Beschichtung auch dazu dienen, eine besonders glatte Oberfläche zu erzeugen, so dass zur Vermeidung von Oberflächenrauheiten ein Gleiten der Gewindeflächen aneinander ermöglicht wird.
Entsprechend können folgende Beschichtungen vorgesehen sein:

• Vakuum-Plasma-Härten des Schraubengewindes
• Kolsterisieren des Gewindes
• Glätten einer kolsterisierten Oberfläche (z. B. Gewindeflanken (durch Nachrollen/Nachwalzen)
• Beschichten einer kolsterisierten Oberfläche (z. B. Gewindeflanken) mit einem metallischen Überzug (z. B. galvanisch Nickel oder chemisch Nickel [NiP]
• Beschichten mit galvanisch Nickel oder chemisch Nickel [NiP]
• Beschichten mit Chrom/Hartchrom
• Beschichten mit einem Schichtsystem bestehend aus mindestens zwei Einzelschichten, z. B. weiche galvanische Nickelschicht auf harter chemischer Nickelschicht (NiP)
• Beschichten mit galvanischer Nickelschicht auf Hartchrom
• Beschichten durch ein Schichtsystem aus einer harten Metallschicht und einer Aluminiumbeschichtung als Deckschicht
• Galvanische oder chemische Beschichtung mit einem Metall mit dispergiertem Festschmierstoff, z. B. PTFE-Partikel
• Organische Beschichtung einer rauen Oberfläche z. B. mit einem Polyimidlack
• Beschichten mit Polyimidlack mit dispergierten Festschmierstoffen
• PVD-Beschichtung mit einem Schichtsystem aus einem oder mehreren der Metall Wolfram, Molybdän, Bismut, Ruthenium, Aluminium, Nickel
• PVD-Beschichtung mit einem Schichtsystem aus einem oder mehreren der Metalle Wolfram, Molybdän, Bismut, Ruthenium, Aluminium und Nickel

Bei Beschichtungen, die zur Erzielung einer glatten Oberfläche dienen, wie beispielsweise das Beschichten einer kolsterisierten Oberfläche mit einem metallischen Überzug, ist es vorteilhaft, wenn die Beschichtung nicht nur eine primäre Einebnung von Rauigkeiten, sondern eine sekundäre Einebnung von Rauheitstälern während des Einschraubens ermöglicht.
Chemisches Nickel, welches in einem Nickelbad ohne Unterstützung durch Stromfluss abgeschieden wird und welches Phosphor in unterschiedlicher Höhe enthält, hat sich durch seine Härte und seine nichtmetallische Komponente sowie gleichmäßige Schichtdicke als besonders vorteilhaft erwiesen.
Bei rauen Oberflächen sind auch organische Beschichtungen, wie z. B. Polyimidlack, vorteilhaft, da der Lack beim Einschrauben der Schraube in entsprechende Rauheitstäler gedrängt wird und dort als Schmierstoffreservoir verbleibt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abänderungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen werden oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird.

Claims

Schraubverbindung für Vakuumanwendungen mit einer Schraube (6) mit Außengewinde (10) und einem Bauteil (1) mit einem innen liegenden Muttergewinde (2), wobei entweder das Bauteil oder die Schraube oder beide aus einem nichtrostenden austenitischen Stahl gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anordnung eines Einsatzes (4, 4‘, 4‘‘) zwischen Bauteil und Schraube und/oder zumindest teilweise Beschichtung von Bauteil und/oder Schraube mit zu den Grundwerkstoffen unterschiedlichen Beschichtungsstoffen und/oder Modifikation der Härte und von der Rauheit der Oberflächen von Bauteil und/oder Schraube Kontaktflächenpaare geschaffen werden, die ein gegenseitiges Gleiten ohne vakuumschädliche Schmierstoffe ermöglichen.
Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation der Härte durch mindestens eine Maßnahme aus der Gruppe realisiert ist, die Vakuum-Plasma-Härten, Kolsterisieren, Anodisieren und Beschichten umfasst.
Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation der Härte die Erhöhung der Härte oder die Erniedrigung der Härte umfasst.
Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (4, 4‘, 4‘‘) eine Hülse mit einem Innen- und Außengewinde ist, die aus einem Material gebildet ist oder an den Oberflächen der Gewinde umfasst, welches mit dem entsprechenden Kontaktpartner ein gegenseitiges Gleiten ohne vakuumschädliche Schmierstoffe ermöglicht.
Schraubverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (4, 4‘, 4‘‘) eine Beschichtung aufweist.
Schraubverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (4, 4‘, 4‘‘) aus einem Werkstoff gebildet ist, welcher aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfasst: martensitischer Stahl, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, zink- und zinnfreie Kupfer-Mischkristall-Werkstoffe, Aluminiumbronze, Kupfer-Aluminium-Legierungen und Kupfer-Aluminium-Legierungen mit Eisen und/oder Nickel.
Schraubverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ausgewählt ist aus der Gruppe, die galvanisch Nickel, chemisch Nickel, Doppelschicht aus galvanisch Nickel und chemisch Nickel, Chrom, Hartchrom, Schichtsystem aus Hartchrom und darauf angeordnetem galvanisch Nickel, Schichtsystem aus harter Metallschicht und Aluminiumdeckschicht, Schicht mit dispergierten Festschmierstoffen insbesondere aus PTFE (Polytetrafluorethylen), organische Lackschichten, Polyimid-Lack, Polyimid-Lack mit dispergiertem Festschmierstoff, CVD (Chemical Vapour Deposition) abgeschiedene Schichten mit Wolfram, Molybdän, Bismut, Ruthenium, Aluminium und/oder Nickel, PVD (Physical Vapour Deposition) abgeschiedene Schichten mit Wolfram, Molybdän, Bismut, Ruthenium, Aluminium und/oder Nickel, und Mehrschichtsysteme mit zwei oder mehr Schichten aus dieser Gruppe.
Schraubverbindung für Vakuumanwendungen mit einer Schraube (6) mit Außengewinde (10) und einem Bauteil (1) mit einem innen liegenden Muttergewinde (2) in einem Sackloch, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Muttergewinde oder ein Einsatz mit Außen- und Innengewinde, welcher zwischen Schraube und Bauteil angeordnet ist, eine sich entlang mindestens eines Gewindes erstreckende Aussparung (3) aufweist, so dass das Sackloch entlüftbar ist.
Schraubverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine gestanzte und/oder geprägte Unterlegscheibe (9) zwischen Bauteil und Schraubenkopf vorgesehen ist, die an der Unter- und Oberseite jeweils eine Nut aufweist.
Verfahren zur Anpassung einer Schraubverbindung für Vakuumanwendungen mit einer Schraube mit Außengewinde und einem Bauteil mit einem innen liegenden Muttergewinde, wobei entweder das Bauteil oder die Schraube oder beide aus einem nichtrostenden austenitischen Stahl gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einsatz zwischen Bauteil und Schraube angeordnet wird und/oder zumindest teilweise das Bauteil und/oder die Schraube mit zu den Grundwerkstoffen unterschiedlichen Beschichtungsstoffen beschichtet werden und/oder die Härte der Oberflächen von Bauteil und/oder Schraube modifiziert wird und/oder ein angepasster Grundwerkstoff für das Bauteil oder die Schraube gewählt werden, so dass unterschiedliche Kontaktflächenpaare geschaffen werden, die ein gegenseitiges Gleiten ohne vakuumschädliche Schmierstoffe ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff, aus dem der Einsatz gebildet wird, und/oder der Grundwerkstoff von Schraube oder Bauteil aus der Gruppe ausgewählt wird, die umfasst: martensitischen Stahl, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, zink- und zinnfreie Kupfer-Mischkristall-Werkstoffe, Aluminiumbronze, Kupfer-Aluminium-Legierungen und Kupfer-Aluminium-Legierungen mit Eisen und/oder Nickel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeoberflächen geglättet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterlegscheibe zwischen Bauteil und Schraubenkopf vorgesehen wird, die an der Unter- und/oder Oberseite eine Nut aufweist, wobei die Unterlegscheibe durch Stanzen und/oder Prägen hergestellt wird.