DE202023107255U1

DE202023107255U1 - Anordnung umfassend eine Kammer

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Publication number: DE202023107255U1
Application number: DE202023107255.0U
Authority: DE
Original assignee: VAT Holding AG
Current assignee: VAT Holding AG
Priority date: 2023-12-07
Filing date: 2023-12-07
Publication date: 2024-01-09
Anticipated expiration: 2033-12-08

Abstract

Anordnung (1) umfassend eine Kammer (2), vorzugsweise Vakuumkammer, mit einer Kammerwand (3) und einem von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraum (4), und eine kryogene Pumpe (5), insbesondere kryogene Vakuumpumpe, wobei die kryogene Pumpe (5) zumindest einen Ablagerungskörper (6) zur Ablagerung von zu pumpenden Stoffen aus dem Kammerinnenraum (4) auf dem Ablagerungskörper (6) und eine Kühlvorrichtung (7) zum Kühlen des Ablagerungskörpers (6) aufweist, wobei der Ablagerungskörper (6) in einem ersten Betriebszustand der kryogenen Pumpe (5) für die zu pumpenden Stoffe frei zugänglich und in einem zweiten Betriebszustand der kryogenen Pumpe (5) mittels einer, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Verschlussvorrichtung vom Kammerinnenraum (4) abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablagerungskörper (6) zumindest im ersten Betriebszustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraums (4) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend eine Kammer, vorzugsweise Vakuumkammer, mit einer Kammerwand und einem von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraum, und eine kryogene Pumpe, insbesondere kryogene Vakuumpumpe, wobei die kryogene Pumpe zumindest einen Ablagerungskörper zur Ablagerung von zu pumpenden Stoffen aus dem Kammerinnenraum auf dem Ablagerungskörper und eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Ablagerungskörpers aufweist, wobei der Ablagerungskörper in einem ersten Betriebszustand der kryogenen Pumpe für die zu pumpenden Stoffe frei zugänglich und in einem zweiten Betriebszustand der kryogenen Pumpe mittels einer, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Verschlussvorrichtung vom Kammerinnenraum abgetrennt ist.
Kryogene Pumpen werden bei Anordnungen einer solchen Art dazu verwendet, Stoffe, insbesondere Gase, aus dem Kammerinnenraum einzufangen und zu sammeln. Dies erfolgt, indem diese Stoffe auf der Oberfläche des kalten bzw. gekühlten, also in anderen Worten kryogenen, Ablagerungskörpers kondensieren. Dieser Vorgang des Einfangens und Kondensierens dieser Stoffe auf dem Ablagerungskörper wird auch als kryogenes Pumpen bezeichnet. Gattungsgemäße Anordnungen sind z.B. aus der JP 2011-62660 A und der JP 2011-33007 A bekannt. Als Verschlussvorrichtung dient bei diesen beiden Schriften jeweils ein Deckel, welcher es im ersten Betriebszustand der kryogenen Pumpe zulässt, dass die zu pumpenden Stoffe frei zugänglich zum Ablagerungskörper gelangen um dort abgelagert zu werden. Im geschlossenen Zustand des Deckels befindet sich die kryogene Pumpe im zweiten Betriebszustand, in dem der Ablagerungskörper für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig mittels des Deckels vom Kammerinnenraum abgetrennt ist. In diesem zweiten Betriebszustand kann eine Regeneration stattfinden, bei der die auf dem Ablagerungskörper abgelagerten, zu pumpenden Stoffe durch Temperatureinwirkung und/oder mittels Spülgas wieder vom Ablagerungskörper entfernt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, das ein möglichst hoher Wirkungsgrad beim kryogenen Pumpen erreicht werden kann.
Hierfür schlägt die Erfindung eine Anordnung nach Schutzanspruch 1 vor.
Es ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ablagerungskörper zumindest im ersten Betriebszustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraums angeordnet ist.
Bei der Erfindung ist es somit so, dass der Ablagerungskörper im ersten Betriebszustand, in dem das Ablagern der zu Pumpenden Stoffe auf dem mittels der Kühlvorrichtung gekühlten Ablagerungskörper erfolgt, zumindest ein Stück weit, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraums angeordnet ist. Hierdurch kann direkt im Kammerinnenraum eine relativ große Oberfläche des Ablagerungskörpers zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe zur Verfügung gestellt werden. Dies erhöht die Effektivität des Ablagerungs- bzw. Pumpvorgangs und damit den Wirkungsgrad der kryogenen Pumpe.
In diesem Sinne ist bevorzugt auch vorgesehen, dass der Ablagerungskörper zumindest im ersten Betriebszustand durch eine Öffnung in der Kammerwand in den von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraum hineinragt. Es ist in solchen bevorzugten Ausgestaltungsformen vorgesehen, dass nicht unbedingt die gesamte kryogene Pumpe sondern bevorzugt nur deren Ablagerungskörper entsprechend weit in den Kammerinnenraum hineinragt.
Auch bei erfindungsgemäßen Anordnungen ist der erste Betriebszustand dazu vorgesehen, dass sich die zu pumpenden Stoffe für den eigentlichen Pumpvorgang auf dem entsprechend mittels der Kühlvorrichtung gekühlten Ablagerungskörper ablagern. Die dabei auf der Oberfläche des Ablagerungskörpers benötigten Temperaturen richten sich nach den zu pumpenden Stoffen und sind an sich bekannt, ebenso wie geeignete Kühlvorrichtungen zum entsprechenden Kühlen der Ablagerungskörper. Im Gegensatz zum ersten Betriebszustand dient der zweite Betriebszustand zur Regeneration des Ablagerungskörpers. Bei der Regeneration wird durch Erwärmen und/oder mittels eines Spülgases dafür gesorgt, dass die im ersten Betriebszustand abgelagerten Stoffe vom Ablagerungskörper bzw. dessen Oberflächen wieder entfernt werden. Besonders bevorzugt werden hierzu entsprechend geheizte bzw. temperierte Spülgase verwendet. In diesem Zusammenhang ist günstigerweise vorgesehen, dass im zweiten Betriebszustand der Ablagerungskörper in einem mittels der Verschlussvorrichtung vom Kammerinnenraum abgetrennten Volumen, vorzugsweise mittels Erwärmens und/oder mittels eines Spülgases, regenerierbar ist.
Um eine große Oberfläche zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe zur Verfügung stellen zu können, sehen bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung vor, dass der Ablagerungskörper eine Vielzahl voneinander beabstandeter Rippen zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe auf den Rippen aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Rippen gemeinsam eine nach außen hin zylindrische, vorzugsweise kreiszylindrische, Struktur ausbilden. Von außen gesehen, bilden die Rippen in anderen Worten somit günstigerweise einen Körper, der grundsätzlich die Form eines Zylinders, vorzugsweise Kreiszylinders, hat, aber eben entsprechende Öffnungen zwischen den Rippen aufweist.
Die kryogene Pumpe könnte vereinfacht auch als Kryopumpe bezeichnet werden. Solche kryogenen Pumpen bzw. Kryopumpen sind beim Stand der Technik ebenso bekannt wie geeignete Ablagerungskörper und Kühlvorrichtungen zum Kühlen des Ablagerungskörpers.
Bei den Kammern erfindungsgemäßer Anordnungen kann es sich um Transferkammern, aber auch um Prozesskammern oder andere Kammern handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich um Vakuumkammern. Von Vakuumtechnik bzw. Vakuumkammern spricht man insbesondere dann, wenn mit Druckniveaus kleiner oder gleich 0,001 mbar (Millibar) bzw. 0,1 Pascal gearbeitet wird. Man kann von Vakuumtechnik bzw. von Vakuumkammern aber auch bereits dann sprechen, wenn mit Drücken unter Normaldruck, also unter 1 bar gearbeitet wird. Kryogene Pumpen, die in der Vakuumtechnik eingesetzt werden, werden hier auch als kryogene Vakuumpumpen bezeichnet.
Besonders bevorzugte Varianten erfindungsgemäßer Anordnungen sehen vor, dass der Ablagerungskörper auf seiner zum Kammerinnenraum weisenden Seite von einem, am Ablagerungskörper fixierten, Deckel begrenzt ist, welcher ein Teil der Verschlussvorrichtung ist. Im Nachfolgenden werden noch verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen dies von Vorteil ist.
Eine erste Gruppe von erfindungsgemäßen Anordnungen sieht vor, dass der Ablagerungskörper permanent oder in anderen Worten in allen Betriebszuständen im Kammerinnenraum angeordnet ist. Es kann also bevorzugt vorgesehen sein, dass der Ablagerungskörper auch im zweiten Betriebszustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraums angeordnet ist. Es kann also auch vorgesehen sein, dass der Ablagerungskörper auch im zweiten Betriebszustand durch eine bzw. die Öffnung in der Kammerwand in den von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraum hineinragt.
Der Ablagerungskörper kann also in seiner Position relativ zur Kammerwand in allen Betriebszuständen fixiert sein.
Um den Ablagerungskörper im zweiten Betriebszustand vom Kammerinnenraum in einer für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Art und Weise abzutrennen, kann vorgesehen sein, dass die Verschlussvorrichtung von einem, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb relativ zur Kammerwand bewegbar, vorzugsweise verschiebbar, ist. Dies ist so zu verstehen, dass zumindest Teile der Verschlussvorrichtung von dem Verschlussantrieb relativ zur Kammerwand bewegbar, vorzugsweise verschiebbar, sind. So kann der weiter oben genannte Deckel z.B. zusammen mit dem Ablagerungskörper ortsfest im Kammerinnenraum verbleiben, während ein anderer Teil der Verschlussvorrichtung vom Verschlussantrieb relativ zur Kammerwand bewegt, vorzugsweise verschoben, wird.
Besonders bevorzugte Varianten sehen vor, dass die Verschlussvorrichtung eine Mantelwand, vorzugsweise eine Zylindermantelwand, aufweist, welche von einem bzw. dem, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb relativ zur Kammerwand bewegbar, vorzugsweise verschiebbar, ist. Bei dieser Mantelwand kann es sich besonders bevorzugt um eine Kreiszylindermantelwand handeln.
Als Verschlussantriebe kommen alle beim Stand der Technik bekannten, für die jeweilige Anwendung geeigneten Antriebe in Frage. Dies können also hydraulische oder pneumatische Antriebe oder z.B. auch elektrische Antriebe sein. Besonders bevorzugt handelt es sich um Linearantriebe.
Zur Abdichtung der Mantelwand gegen den Deckel der Verschlussvorrichtung im zweiten Betriebszustand ist günstigerweise vorgesehen, dass die Mantelwand im zweiten Betriebszustand mit einer, zum Kammerinnenraum weisenden, Stirnfläche der Mantelwand, vorzugsweise unter Zwischenlage einer Dichtung, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen den Deckel abgedichtet ist. Zur Abdichtung der Mantelwand im zweiten Betriebszustand gegen die Kammerwand ist günstigerweise vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung einen radial nach außen von der Mantelwand abstehenden Kragen aufweist und mit dem Kragen im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen die Kammerwand abgedichtet ist. Die Kammerwand kann im zweiten Betriebszustand gegebenenfalls unter Verwendung der genannten Dichtung direkt am Deckel oder der Kammerwand aber auch an Bauteilen der Anordnung anliegen, welche mit dem Deckel bzw. der Kammerwand entsprechend, insbesondere in einer für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Art und Weise, verbunden sind.
Um ein sicheres Abdichten der Stirnfläche der Mantelwand gegen den Deckel zu gewährleisten, sehen bevorzugte Varianten vor, dass die Mantelwand eine Längenkompensationsvorrichtung aufweist. Diese Längenkompensationsvorrichtung kann z.B. als Metallbalg oder als eine Kompensationswelle oder in anderen Worten als wellenförmiger Bereich in der Mantelwand ausgebildet sein. Die Längenkompensationsvorrichtung lässt vorzugsweise ein elastisches Stauchen der Mantelwand in ihrer Längsrichtung beim Andrücken der Stirnfläche der Mantelwand an den Deckel zu.
Alternativ zu den bislang diskutierten Ausgestaltungsformen kann auch vorgesehen sein, dass der Ablagerungskörper im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise vollständig, außerhalb des von der Kammerwand umgebenen Kammerinnenraums angeordnet ist. Günstig ist es insbesondere in diesem Zusammenhang, wenn der Ablagerungskörper relativ zur Kammerwand hin- und herbewegbar, vorzugsweise hin- und her- verschiebbar, gelagert ist.
Insbesondere in diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass die Verschlussvorrichtung einen, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb zum Hin- und Her- Bewegen, vorzugsweise Hin- und Her- Verschieben, des Ablagerungskörpers aufweist. Der Verschlussantrieb kann, wie auch bei den weiter oben schon genannten Verschlussantrieben auch von Hand bedienbar ausgeführt sein. Bevorzugt handelt es sich aber um einen motorischen Verschlussantrieb, also um einen von einem Motor angetriebenen Verschlussantrieb. Auch hier können, wie weiter oben schon dargelegt, verschiedenste, beim Stand der Technik an sich bekannte Antriebsformen verwendet werden. Bevorzugte Varianten sehen vor, dass der Deckel im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen die Kammerwand abgedichtet ist. Für eine solche Abdichtung gegen die Kammerwand muss der Deckel nicht direkt an der Kammerwand anliegen. Der Deckel kann im zweiten Betriebszustand gegebenenfalls unter Verwendung der genannten Dichtung auch an Bauteilen der Anordnung anliegen, welche mit der Kammerwand entsprechend, insbesondere in einer für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Art und Weise, verbunden sind.
Insbesondere bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung, bei denen der Ablagerungskörper relativ zur Kammerwand hin und her bewegbar, vorzugsweise hin und her verschiebbar gelagert ist, sehen bevorzugte Varianten vor, dass der Ablagerungskörper im ersten Betriebszustand mittels einer lösbaren und kälteübertragenden Verbindungsvorrichtung mit der Kühlvorrichtung in kälteübertragendem Kontakt steht. Die lösbare und kälteübertragende Verbindungsvorrichtung wird vorzugsweise automatisch gelöst, wenn der Ablagerungskörper aus seiner Stellung, die er im ersten Betriebszustand einnimmt, herausbewegt wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Ablagerungskörper im zweiten Betriebszustand mittels einer lösbaren und kälteübertragenden Verbindungsvorrichtung mit der Kühlvorrichtung in kälteübertragendem Kontakt steht. Auch diese lösbare und kälteübertragende Verbindungsvorrichtung wird vorzugsweise automatisch gelöst, wenn der Ablagerungskörper aus seiner Stellung, die er im zweiten Betriebszustand einnimmt, herausbewegt wird. Insbesondere bei solchen Varianten muss der Ablagerungskörper also nicht permanent mit der Kühlvorrichtung im Kälte- übertragenden Kontakt stehen. Es reicht, wenn dies im ersten und gegebenenfalls auch im zweiten Betriebszustand der Fall ist. Im ersten Betriebszustand dient die Kühlung des Ablagerungskörpers mittels der Kühlvorrichtung dem eigentlichen Pumpvorgang, bei dem sich die zu pumpenden Stoffe am entsprechend gekühlten Ablagerungskörper ablagern. Eine Kühlung des Ablagerungskörpers in der Stellung, die er in dem zweiten Betriebszustand einnimmt, erfolgt günstigerweise zur Vorkühlung kurz bevor der Ablagerungskörper in die Stellung gebracht wird, die er im ersten Betriebszustand einnimmt. Um die Regeneration des Ablagerungskörpers im zweiten Betriebszustand nicht zu stören, ist die Kühlvorrichtung bevorzugt an- und ausschaltbar. Während der Regeneration des Ablagerungskörpers kann die Kühlvorrichtung dann ausgeschaltet sein, sodass der Regeneration des Ablagerungskörpers nicht gestört wird. Bevorzugt wird die Kühlvorrichtung dann erst kurz von der Bewegung des Ablagerungskörpers in seine Stellung, die er in dem ersten Betriebszustand einnimmt, angeschaltet, sodass der Ablagerungskörper vorgekühlt und dann im vorgekühlten Zustand in seine Stellung, die er in dem ersten Betriebszustand einnimmt, gebracht werden kann. Alternativ zum Abschalten der Kühlvorrichtung während der Regeneration des Ablagerungskörpers kann die Kühlvorrichtung bei entsprechender Ausgestaltung aber auch zum Heizen des Ablagerungskörpers während des Regenerationsvorgangs genutzt werden, um die Regeneration zu unterstützen bzw. auch zu beschleunigen.
Besonders bevorzugte Varianten der Erfindung sehen hierbei vor, dass die, vorzugsweise beide, lösbare(n) und kälteübertragende(n) Verbindungsvorrichtung(en) zwei voneinander trennbare und aneinander, vorzugsweise flächig, anlegbare Kälteübertragungsflächen aufweist. Um ein möglichst vollflächiges Anlegen der Kälteübertragungsflächen aneinander sicherzustellen, sehen besonders bevorzugte Varianten in diesem Zusammenhang vor, dass zumindest eine der Kälteübertragungsflächen elastisch und/oder federbelastet auslenkbar gelagert ist. Dies erlaubt es, dass die Kälteübertragungsflächen für eine gute Kälteübertragung möglichst gut vollflächig aneinander anliegen und mittels elastischer bzw. Federvorspannung aneinandergedrückt werden. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass zwischen den Kälteübertragungsflächen ein zur Kälteübertragung nach außen hin abgedichteter Gasaufnahmeraum ausgebildet wird, in den Gas zur konvektiven Kälteübertragung zwischen den Kälteübertragungsflächen eingeleitet werden kann. Die Zuführung des Gases zu diesem Gasaufnahmeraum kann bevorzugt über eine Gaszuleitung in derjenigen Kälteübertragungsfläche erfolgen, welche ortsfest mit der Kühlvorrichtung verbunden ist. Hierbei ist klar, dass der Begriff der Kälteübertragungsfläche einen Körper beschreibt, welcher eine gewisse dreidimensionale Erstreckung hat, z.B. um durch ihn auch eine entsprechende Gaszuleitung hindurchführen zu können. Um den Gasverbrauch bzw. den Gasbedarf gering zu halten, ist günstigerweise vorgesehen, dass die den Gasaufnahmeraum begrenzenden Kälteübertragungsflächen maximal 0,5 mm, vorzugsweise maximal 0,2 mm, voneinander beabstandet sind.
Bei erfindungsgemäßen Anordnungen kann vorgesehen sein, dass die kryogene Pumpe nur einen einzigen Ablagerungskörper aufweist. Bei erfindungsgemäßen Anordnungen ist es aber auch möglich, dass der Ablagerungskörper ein erster Ablagerungskörper der kryogenen Pumpe ist und die kryogene Pumpe zumindest einen zweiten Ablagerungskörper aufweist. Dieser zweite Ablagerungskörper kann in einem, vom ersten Ablagerungskörper umfassten Ablagerungskörperinnenraum angeordnet sein oder in diesen zumindest hineinragen. Der zweite Ablagerungskörper kann dieselben erfindungsgemäßen Eigenschaften wie der erste Ablagerungskörper aufweisen. Der zweite Ablagerungskörper kann aber auch in allen Betriebszuständen außerhalb des Kammerinnenraums angeordnet sein.
Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden beispielhaft im Nachfolgenden erläutert. Es zeigen:

1 bis 10b Darstellungen zu einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Anordnung und
11 bis 22 Darstellungen zu einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Anordnung.

Die 1 und 2 zeigen nur die kryogene Pumpe 5 des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung 1. In den 1 und 2 ist die Kammer 2 nicht zu sehen.
In 1 befindet sich die kryogene Pumpe im ersten Betriebszustand, in dem die zu pumpenden Stoffe aus dem Kammerinnenraum 4 auf dem Ablagerungskörper 6 abgelagert werden können. Der Ablagerungskörper 6 ist hierzu für die zu pumpenden Stoffe frei zugänglich.
In 1 ist gut zu sehen, dass der Ablagerungskörper 6, 21 über das Ventilgehäuse 24 übersteht. Der Ablagerungskörper 6, 21 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Rippen 10, auf denen sich die zu pumpenden Stoffe ablagern. Die zur entsprechenden Kühlung des Ablagerungskörpers 6 bzw. der Rippen 10 vorgesehene Kühlvorrichtung 7 ist in den 1 und 2 nicht zu sehen.
In 1 sieht man aber auch gut, dass der Ablagerungskörper 6, 21 auf seiner zum Kammerinnenraum 4 weisenden Seite von einem am Ablagerungskörper 6, 21 fixierten Deckel 11 begrenzt ist. Dieser Deckel 11 ist ein Teil der Verschlussvorrichtung 8. In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist der Ablagerungskörper 6 in seiner Position relativ zur in 1 noch nicht dargestellten Kammerwand 3 in allen Betriebszuständen fixiert. Das Gleiche gilt somit auch bei diesem Ausführungsbeispiel für den Deckel 11. Auf der vom Ablagerungskörper 6 abgewandten Seite der kryogenen Pumpe 5 befinden sich die Verschlussantriebe 12, mit denen in diesem Ausführungsbeispiel ein Teil der Verschlussvorrichtung 8, nämlich hier die Mantelwand 13 hin- und herbewegt, im Speziellen, wie hier, hin und her verschoben werden kann. Bei den Verschlussantrieben 12 handelt es sich um gewöhnliche Linearantriebe, wie sie beim Stand der Technik an sich bekannt sind. Bevorzugt handelt es sich, wie hier dargestellt, um motorische Antriebe. Hierzu kommen an sich bekannte Elektromotoren, hydraulische, pneumatische und andere Linearantriebe in Frage. Grundsätzlich könnten aber auch von Hand betreibbare Verschlussantriebe 12 zum Einsatz kommen.
2 zeigt den zweiten Betriebszustand der kryogenen Pumpe 5 dieses ersten Ausführungsbeispiels. In diesem zweiten Betriebszustand ist der Ablagerungskörper 8 durch die für die zu pumpenden Stoffe undurchlässige Verschlussvorrichtung 8 vom Kammerinnenraum 4 abgetrennt. In diesem zweiten Betriebszustand können also zu pumpende Stoffe aus dem Kammerinnenraum 4 nicht zum Ablagerungskörper 6 gelangen. Die Verschlussvorrichtung 8 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einerseits den ortsfest am Ablagerungskörper 6 befestigten Deckel 11 und andererseits die mittels der Verschlussantriebe 12 verschiebbar gelagerte Mantelwand 13. Zusammen können diese beiden Bauteile der Verschlussvorrichtung 8 den Ablagerungskörper 6 vom Kammerinnenraum 4 in einer für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Art und Weise abtrennen.
Der erste, in 1 dargestellte Betriebszustand dient somit für den eigentlichen Pumpvorgang, bei dem die zu pumpenden Stoffe aus dem Kammerinnenraum 4 sich auf dem Ablagerungskörper 6 bzw. hier dessen Rippen 10 ablagern können. Der zweite Betriebszustand gemäß 2 dient der Regeneration. In diesem zweiten Betriebszustand wird der Ablagerungskörper 6 in einem vom Kammerinnenraum 4 abgetrennten Volumen, hier nämlich dem von der Verschlussvorrichtung 8 umschlossenen Innenvolumen, vorzugsweise mittels Erwärmens und/oder mittels eines Spülgases, regeneriert. Bei dem Regeneriervorgang werden die vorab auf dem Ablagerungskörper abgelagerten Stoffe von diesem wieder abgelöst und vorzugsweise mit dem Spülgas abtransportiert. Hierfür weist das Ventilgehäuse 24 die Gasein- und auslässe 26 auf, die in den nachfolgenden Figuren noch zu sehen sind.
In 1 sieht man auch gut, dass die Rippen 10 gemeinsam eine nach außen hin zylindrische, in diesem Ausführungsbeispiel sogar kreiszylindrische, Struktur ausbilden.
Die 3 bis 5 zeigen nun die erfindungsgemäße Anordnung 1 des ersten Ausführungsbeispiels mit der kryogenen Pumpe 5, wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist, im ersten Betriebszustand. 4 zeigt den Bereich A aus 3, 5 den Bereich B.
In 3 ist die Kammer 2 nur zum Teil dargestellt. Man sieht einen jeweils nur einen Teil der Kammerwand 3 und des Kammerinnenraums 4. Der Rest der Kammerwand 3 der Kammer 2 und des Kammerinnenraums 4 ist hier nicht dargestellt, kann aber wie beim Stand der Technik an sich bekannt, ausgeführt sein.
In 3 sieht man gut, wie der Ablagerungskörper 6 in diesem ersten Betriebszustand innerhalb des von der Kammerwand 3 umgebenen Kammerinnenraums 4 angeordnet ist, so wie dies die Erfindung vorsieht. Die Kammerwand 3 weist hierzu eine Öffnung 9 auf, durch die hindurch der Ablagerungskörper 6, 21 in den Kammerinnenraum 4 hineinragt.
In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist der Ablagerungskörper 6, 21 in seiner Position relativ zur Kammerwand 3 in allen Betriebszuständen fixiert. Er ist also auch im zweiten Betriebszustand innerhalb des von der Kammerwand 3 umgebenen Kammerinnenraums 4 angeordnet, indem er entsprechend durch die Öffnung 9 in den von der Kammerwand 3 umgebenen Kammerinnenraum 4 hineinragt. Zu diesem zweiten Betriebszustand wird auf die 6 bis 9 verwiesen, in denen dieser dargestellt ist.
Zurückkommend auf 3 ist gut zu sehen, dass in diesem Ausführungsbeispiel der Ablagerungskörper 6, 21 mit den Rippen 10 ein erster Ablagerungskörper 21 ist. Zusätzlich weist die kryogene Pumpe 5 dieses Ausführungsbeispiels auch einen zweiten Ablagerungskörper 22 auf. Dieser befindet sich in einem Ablagerungskörperinnenraum 23 des ersten Ablagerungskörpers 21. Beide Ablagerungskörper 21 und 22 bzw. 6 werden mittels der Kühlvorrichtung 7 auf das Temperaturniveau heruntergekühlt, welches zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe benötigt wird. Geeignete Kühlvorrichtungen 7 sind beim Stand der Technik an sich bekannt und müssen nicht weiter erläutert werden.
Die hier in diesem ersten Ausführungsbeispiel mittels der Verschlussantriebe 12 verschiebbar gelagerte Mantelwand 13 ist, wie bereits erläutert, Teil der Verschlussvorrichtung 8 und in 10a separat dargestellt. In 3 ist die Mantelwand 13 im ersten Betriebszustand in das Ventilgehäuse 24 zurückgezogen. Im in 4 vergrößert dargestellten Bereich A sieht man, dass sich in der zum Kammerinnenraum 4 weisenden Stirnfläche 14 der Mantelwand 13 eine Dichtung 15 befindet. Diese dient, wie weiter hinten noch im Detail erläutert, im zweiten Betriebszustand dazu, die Mantelwand 13 gegen den Deckel 11 abzudichten. Natürlich könnte die Dichtung 15 alternativ statt in der Stirnfläche 14 auch im Deckel 11 angeordnet sein.
In 5, welche den Bereich B aus 3 vergrößert darstellt, sieht man zumindest abschnittsweise den von der Mantelwand 13 abstehenden Kragen 16, in welchem sich in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Dichtung 17 befindet. Mittels dieser Dichtung 17 kann die Mantelwand 13, wie weiter hinten noch genauer erläutert, im zweiten Betriebszustand die Verschlussvorrichtung gegen die Kammerwand 3 abdichten.
In dem ersten Betriebszustand gemäß 3 steht somit im Kammerinnenraum 4 eine große Fläche des Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 für den Pumpvorgang, also für das Ablagern der abzulagernden Stoffe auf dem Ablagerungskörper 6 bzw. dessen Rippen 10 zur Verfügung, sodass erfindungsgemäß eine Anordnung 1 mit einer kryogenen Pumpe 5 mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt wird.
Die 6 bis 9 zeigen nun den zweiten Betriebszustand der erfindungsgemäßen Anordnung 1 des ersten Ausführungsbeispiels, in welchem die kryogene Pumpe 5 mittels der für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Verschlussvorrichtung 8 vom Kammerinnenraum 4 abgetrennt ist. Hierzu ist in diesem Ausführungsbeispiel die Mantelwand 13 von den Verschlussantrieben 12 so weit nach oben, also in den Kammerinnenraum 4 hineingefahren, dass sie zusammen mit dem Deckel 11 ein in sich geschlossenes Volumen, welches vom Kammerinnenraum 4 abgetrennt ist, umfasst. In diesem von der Mantelwand 13 und dem Deckel 11 umschlossenen Volumen befindet sich der Ablagerungskörper 6, 21. Hier konkret in diesem Ausführungsbeispiel beide Ablagerungskörper 21 und 22, sodass der bereits beschriebene Regenerationsvorgang stattfinden kann, in dem die abgelagerten Stoffe wieder von dem Ablagerungskörper 6 entfernt werden. Hierzu kann z.B. vorgesehen sein, dass beide Ablagerungskörper 21 und 22 z.B. durch eine entsprechend ausgelegte Kühlvorrichtung 7 auch geheizt werden können. Alternativ und/oder zusätzlich kann das vom Ventilgehäuse 24 der Mantelwand 13 und dem Deckel 11 umschlossene Volumen aber auch von Spülgas durchflossen werden. Das Spülgas kann dabei durch die Gasein- und auslässe 26 in dieses Volumen eingeführt und aus diesem wieder abgeführt werden. Besonders bevorzugte Varianten sehen vor, dass es sich hierbei um entsprechend warmes bzw. geheiztes Spülgas handelt, welches sowohl für eine entsprechende Aufheizung der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 und 22 als auch für den Abtransport der von den Ablagerungskörpern 6 bzw. 21 und 22 abgelösten Stoffe sorgt.
7 zeigt den Bereich C aus 6 vergrößert. Hier sieht man, wie die Mantelwand 13 mit ihrer an der Stirnseite 14 angeordneten Dichtung 15 abdichtend am Deckel 11 anliegt.
8 zeigt den Bereich D aus 6 vergrößert. Hier sieht man, wie der Kragen 16 mit seiner Dichtung 17 an einem Ringkörper 25 abdichtend anliegt. Dieser Ringkörper 25 ist so abgedichtet mit der Kammerwand 3 verbunden, dass durch das Anliegen des Kragens 16 am Ringkörper 25 die Mantelwand 13 zusammen mit dem Deckel 11 und damit die Verschlussvorrichtung 8 eine entsprechende Abdichtung gegen den Kammerinnenraum 4 erzeugen. Natürlich könnte in einem abweichenden Ausführungsbeispiel zu einer entsprechenden Abdichtung der Kragen 16 mit seiner Dichtung 17 auch direkt an der Kammerwand 3 abdichtend anliegen. Auch die Dichtung 17 muss nicht zwingend im Kragen 16 vorhanden sein. Sie kann genauso gut im Ringkörper 25 oder eben bei entsprechender Ausbildung direkt in der Kammerwand 3 angeordnet sein.
In 10a ist, wie gesagt, nur die Mantelwand 13 dieses Ausführungsbeispiels dargestellt. Man sieht, dass es sich hier um eine kreiszylinderförmige Mantelwand 13 handelt. In der Stirnfläche 14 befindet sich die Dichtung 15. In 10 sieht man auch gut den über die Mantelwand 13 radial überstehenden Kragen 16, in dem sich in diesem Ausführungsbeispiel die Dichtung 17 befindet. Um ein sicheres Abdichten der Stirnfläche 14 der Mantelwand 13 gegen den Deckel 11 zu gewährleisten, kann, wie in 10a dargestellt ist, optional vorgesehen sein, dass die Mantelwand 13 eine Längenkompensationsvorrichtung 27 aufweist. Diese Längenkompensationsvorrichtung 27 kann z.B. als Metallbalg oder als eine Kompensationswelle oder in anderen Worten als wellenförmiger Bereich in der Mantelwand 13 ausgebildet sein. 10b zeigt einen Schnitt durch die Mantelwand 13 im Bereich der hier als Kompensationswelle ausgebildeten Längenkompensationsvorrichtung 27. Die Längenkompensationsvorrichtung 27 lässt vorzugsweise ein elastisches Stauchen der Mantelwand 13 in ihrer Längsrichtung beim Andrücken der Stirnfläche 14 der Mantelwand an den Deckel 11 zu. Durch die so in die Mantelwand 13 integrierte Elastizität kann ein sicheres und dichtes Schließen der Mantelwand 13 gegen den Deckel 11 sichergestellt werden. Die 11 bis 19 zeigen nun Darstellungen zu einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 mit einer kryogenen Pumpe 5, wobei in den 11 und 12 allerdings wiederum nur die kryogene Pumpe 5 dieses zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt ist. 11 zeigt die kryogene Pumpe dieses zweiten Ausführungsbeispiels in dem ersten Betriebszustand. 12 zeigt den zweiten Betriebszustand.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 eine Abfolge von voneinander distanziert angeordneten Rippen 10 zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe auf. Der Deckel 8 der Verschlussvorrichtung 11 ist wiederum fix am Ablagerungskörper 6 befestigt. Die kryogene Pumpe 5 weist des Weiteren ein Ventilgehäuse 24 auf. Am vom Ablagerungskörper 6 abgewandten Ende des Ventilgehäuses 24 befinden sich die Verschlussantriebe 12. Auch hier bilden die Rippen 10 gemeinsam eine nach außen hin zylindrische, hier in diesem Ausführungsbeispiel wiederum kreiszylindrische, Struktur.
Die 13 und 14 zeigen nun die gesamte Anordnung 1 im ersten Betriebszustand, in dem der Ablagerungskörper 6 bzw. hier der erste Ablagerungskörper 21 innerhalb des von der Kammerwand 3 umgebenden Kammerinnenraums 4 angeordnet ist. Auch hier ragt der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 im ersten Betriebszustand durch die Öffnung 9 in den Kammerinnenraum 4 hinein.
13 zeigt auch gut, dass auch hier ein zweiter Ablagerungskörper 22 vorhanden ist, welcher im Ablagerungskörperinnenraum 23 angeordnet ist. Dieser Ablagerungskörperinnenraum 23 wird vom ersten Ablagerungskörper 21 umgeben.
Durch die Anordnung des Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 im Kammerinnenraum 4 kann im ersten Betriebszustand somit wie beim ersten Ausführungsbeispiel auch beim zweiten Ausführungsbeispiel ein besonders effektiver Pumpvorgang erfolgen, indem der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 mit seinen Rippen 10 eine große, innerhalb des Kammerinnenraums 4 angeordnete Oberfläche für die Ablagerung der zu pumpenden Stoffe bietet. Für eine ausreichende Kühlung des ersten Ablagerungskörpers 21 wie auch des zusätzlich in diesem Ausführungsbeispiel vorhandenen zweiten Ablagerungskörpers 22 sorgt wiederum eine an sich bekannte Kühlvorrichtung 7.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel allerdings vorgesehen, dass der Ablagerungskörper 6 bzw. hier konkret der erste Ablagerungskörper 21 relativ zur Kammerwand 3 hin und her bewegbar, hier in diesem Ausführungsbeispiel hin und her verschiebbar gelagert ist. Zum Hin- und Herverschieben des ersten Ablagerungskörpers 21 und damit des Ablagerungskörpers 6 zwischen der Stellung im ersten Betriebszustand gemäß der 11 und 13 und der Stellung im zweiten Betriebszustand gemäß der 12 und 15 dienen in diesem Ausführungsbeispiel die Verschlussantriebe 12, welche wiederum entsprechend ausgebildete Linearantriebe sind. Diese vorzugsweise motorischen Verschlussantriebe 12 sind beim Stand der Technik, wie bereits erwähnt, hinlänglich bekannt und müssen nicht weiter erörtert werden. Natürlich könnte auch ein von Hand betriebener Verschlussantrieb 12 vorgesehen sein.
Zur kälteübertragenden Verbindung des Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 mit der Kühlvorrichtung 7 im ersten Betriebszustand gemäß 11 und 13 sorgt in diesem Ausführungsbeispiel eine lösbare, kälteübertragende Verbindungsvorrichtung 18, wie sie in 14 vergrößert dargestellt ist. 14 zeigt den Bereich F aus 13. Die Funktionsweise der kälteübertragenden Verbindungsvorrichtung 18 wird weiter unten noch genauer erläutert. Sie sorgt jedenfalls dafür, dass der Ablagerungskörper 6 bzw. hier der erste Ablagerungskörper 21 im ersten Betriebszustand in kälteübertragendem Kontakt mit der Kühlvorrichtung 7 steht.
Der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel im zweiten Betriebszustand gemäß der 12 und 15 außerhalb des von der Kammerwand 3 umgebenden Kammerinnenraums 4 angeordnet. In diesem zweiten Betriebszustand sorgt die hier nur aus dem Deckel 11 bestehende Verschlussvorrichtung 8 für ein vom Kammerinnenraum 5 abgetrenntes Volumen, in dem die Ablagerungskörper 6, also hier der erste Ablagerungskörper 21 und auch der zweite Ablagerungskörper 22 regeneriert werden können. Dieser Regenerationsvorgang kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel stattfinden, also z.B. durch Erwärmen und/oder mittels eines Spülgases, welches wiederum durch die Gasein- und auslässe 26 in dieses Volumen eingeführt und auch aus diesem Volumen wieder abgezogen werden kann. 16 zeigt vergrößert den Bereich G aus 15. Hier sieht man, wie der Deckel 11 im zweiten Betriebszustand unter Zwischenschaltung einer Dichtung 15 für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen die Kammerwand 3 abgedichtet ist. Dies erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Deckel 11 unter Zwischenschaltung der Dichtung 15 wiederum an einem Ringkörper 25 abdichtend anliegt, welcher seinerseits wiederum abgedichtet an der Kammerwand 3 befestigt ist. Auch hier wäre es natürlich möglich, den Deckel 11 auch direkt entsprechend abgedichtet an der Kammerwand 3 anliegen zu lassen.
In den 13 und 15 sieht man auch eine zweite Kälteübertragungsfläche 31, welche von der Kühlvorrichtung 7 gekühlt werden kann und mit dieser fix verbunden und somit ortsfest im Ventilgehäuse 24 angeordnet ist. Diese Kälteübertragungsfläche 31 bildet in diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit der Kälteübertragungsfläche 19 des Ablagerungskörpers 6 eine zweite lösbare, kälteübertragende Verbindungsvorrichtung 18, wie sie in 21 vergrößert dargestellt ist. 21 zeigt den Bereich H aus 15 vergrößert.
Die Funktionsweise der hier beispielhaft realisierten lösbaren und kälteübertragenden Verbindungsvorrichtung 18 zwischen der Kälteübertragungsfläche 19 des Ablagerungskörpers 6 und der Kälteübertragungsfläche 20 der Kühlvorrichtung 7 wird nachfolgend anhand der 14 und der 17 bis 19 erläutert. Diese lösbare und kälteübertragende Verbindungsvorrichtung 18 weist die zwei voneinander trennbar und aneinander flächig anlegbaren Kälteübertragungsflächen 19 und 20 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kälteübertragungsfläche 19 an einem unteren Ende des Ablagerungskörpers 6 bzw. hier des ersten Ablagerungskörpers 21 ausgebildet. Sie wird somit beim Hin- und Herbewegen dieses Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 ebenfalls mit hin und her bewegt. Die zweite Kälteübertragungsfläche 20 ist fix mit der Kühlvorrichtung 7 verbunden. Sie ist im Ventilgehäuse 24 ortsfest angeordnet. Für eine gute Kälteübertragung im ersten Betriebszustand ist es wichtig, dass im ersten Betriebszustand die Kälteübertragungsflächen 19 und 20 flächig aneinander anliegen. Um dies sicherzustellen, ist es günstig, wenn zumindest eine der beiden Kälteübertragungsflächen 19 oder 20 elastisch und/oder federbelastet auslenkbar gelagert ist. die Kälteübertragungsflächen 19 und 20 können hierzu in sich elastisch auslenkbar sein. Sie können aber auch mittels einer entsprechenden Feder elastisch federbelastet sein. Die 14 und 17 zeigen die kälteübertragende Verbindungsvorrichtung 18 im ersten Betriebszustand, in dem sie für eine entsprechende kälteübertragenden Kontakt zwischen Kühlvorrichtung 7 und Ablagerungskörper 6 bzw. 21 sorgt. Wird nun der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 mittels der Verschlussantriebe 12 in die zweiten Betriebsstellung gemäß der 15 und 12 gebracht, so wird die fix mit dem Ablagerungskörper 6 bzw. 21 verbundene Kälteübertragungsfläche 19, wie in 18 dargestellt, nach unten bewegt, sodass es gemäß 18 und 19 zu einer Unterbrechung des kälteübertragenden Kontakts zwischen den Kälteübertragungsflächen 19 und 20 und damit zwischen dem Ablagerungskörper 6 bzw. 21 und der Kühlvorrichtung 7 kommt, sobald der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 aus der Stellung, die er im ersten Betriebszustand einnimmt, herausbewegt wird. Im zweiten Betriebszustand gemäß der 12 und 15 stehen die beiden Kälteübertragungsflächen 19 und 20 wie in 19 dargestellt, also nicht mehr miteinander in Kontakt, sodass der Ablagerungskörper 6 bzw. 21 dann auch nicht mehr über diese beiden Kälteübertragungsflächen 19 und 20 gekühlt wird. Der Ablagerungskörper 6, hier also die Ablagerungskörper 21 und 22, kann dann z.B. mittels durch die Gasein- und - auslässe 26 ein- und abgeführtem, vorzugsweise entsprechend erwärmtem, Spülgas regeneriert werden.
Im zweiten Betriebszustand kommt die Kälteübertragungsfläche 19 des Ablagerungskörpers 6, hier des Ablagerungskörpers 21, in Kontakt mit der Kälteübertragungsfläche 31 der Kühlvorrichtung 7. Während des Regenerationsvorgangs mittels des Spülgases bleibt die Kühlvorrichtung 7 in einer ersten Variante abgeschaltet, sodass der Regenerationsvorgang nicht durch ein Kühlen des Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 und 22 gestört wird. Es kann alternativ aber in einer zweiten Variante auch vorgesehen sein, eine entsprechend ausgestaltete Kühlvorrichtung 7 im zweiten Betriebszustand während der Regeneration zusätzlich zum Heizen des Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 und 22 zu verwenden, indem von der Kühlvorrichtung 7 Wärme über die Kälteübertragungsflächen 31 und 19 übertragen wird. Ist der Regenerationsvorgang abgeschlossen, so kann die Kühlvorrichtung 7 so geschaltet werden, dass sie über den noch geschlossenen Kontakt zwischen den Kälteübertragungsflächen 31 und 19 den oder die Ablagerungskörper 6 bzw. 21 und 22 vorkühlt, bevor der oder die Ablagerungskörpers 6 bzw. 21 und 22 wieder in seine bzw. ihre Stellung gemäß 11 und 13 gebracht werden, welche er bzw. sie im ersten Betriebszustand für den Pumpvorgang einnimmt bzw. einnehmen.
Bei den bisher anhand der 14, 17 bis 19 und 21 erläuterten Ausgestaltungsformen ist vorgesehen, dass die Kälteübertragungsflächen 19 und 20 bzw. 19 und 31 für eine gute Kälteübertragung möglichst gut vollflächig aneinander anliegen und mittels elastischer bzw. Federvorspannung aneinandergedrückt werden. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass zwischen den Kälteübertragungsflächen 19 und 20 bzw. 19 und 31 ein zur Kälteübertragung nach außen hin abgedichteter Gasaufnahmeraum 30 ausgebildet wird, in den Gas zur konvektiven Kälteübertragung zwischen den Kälteübertragungsflächen 19 und 20 bzw. 19 und 31 eingeleitet werden kann. Dies ist exemplarisch in den 20 und 22 dargestellt. Die Zuführung des Gases zu diesem Gasaufnahmeraum 30 kann bevorzugt über eine Gaszuleitung 28 in derjenigen Kälteübertragungsfläche 20 bzw. 31 erfolgen, welche ortsfest mit der Kühlvorrichtung 7 verbunden ist. Hierbei ist klar, dass der Begriff der Kälteübertragungsfläche 19, 20 und 31 jeweils einen Körper beschreibt, welcher eine gewisse dreidimensionale Erstreckung hat, z.B. um durch ihn auch eine entsprechende Gaszuleitung 28 hindurchführen zu können. Die Gaszuleitung 28 kann z.B. durch die Kühlvorrichtung 7 hindurchgeführt werden, was hier aber nicht explizit dargestellt ist. Um den Gasverbrauch bzw. den Gasbedarf gering zu halten, ist günstigerweise vorgesehen, dass die den Gasaufnahmeraum 30 begrenzenden Kälteübertragungsflächen 19 und 20 bzw. 19 und 31 maximal 0,5 mm, vorzugsweise maximal 0,2 mm, voneinander beabstandet sind.
Legende zu den Hinweisziffern:

1: Anordnung
2: Kammer
3: Kammerwand
4: Kammerinnenwand
5: kryogene Pumpe
6: Ablagerungskörper
7: Kühlvorrichtung
8: Verschlussvorrichtung
9: Öffnung
10: Rippe
11: Deckel
12: Verschlussantrieb
13: Mantelwand
14: Stirnfläche
15: Dichtung
16: Kragen
17: Dichtung
18: Verbindungsvorrichtung
19: Kälteübertragungsfläche
20: Kälteübertragungsfläche
21: erster Ablagerungskörper
22: zweiter Ablagerungskörper
23: Ablagerungskörperinnenraum
24: Ventilgehäuse
25: Ringkörper
26: Gasein- und -auslass
27: Längenkompensationsvorrichtung
28: Gaszuleitung
29: Dichtung
30: Gasaufnahmeraum
31: Kälteübertragungsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201162660 [0002]
JP 201133007 A [0002]

Claims

Anordnung (1) umfassend eine Kammer (2), vorzugsweise Vakuumkammer, mit einer Kammerwand (3) und einem von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraum (4), und eine kryogene Pumpe (5), insbesondere kryogene Vakuumpumpe, wobei die kryogene Pumpe (5) zumindest einen Ablagerungskörper (6) zur Ablagerung von zu pumpenden Stoffen aus dem Kammerinnenraum (4) auf dem Ablagerungskörper (6) und eine Kühlvorrichtung (7) zum Kühlen des Ablagerungskörpers (6) aufweist, wobei der Ablagerungskörper (6) in einem ersten Betriebszustand der kryogenen Pumpe (5) für die zu pumpenden Stoffe frei zugänglich und in einem zweiten Betriebszustand der kryogenen Pumpe (5) mittels einer, für die zu pumpenden Stoffe undurchlässigen Verschlussvorrichtung vom Kammerinnenraum (4) abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablagerungskörper (6) zumindest im ersten Betriebszustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraums (4) angeordnet ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 1, wobei der Ablagerungskörper (6) zumindest im ersten Betriebszustand durch eine Öffnung (9) in der Kammerwand (3) in den von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraum (4) hineinragt.
Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ablagerungskörper (6) eine Vielzahl voneinander beabstandeter Rippen (10) zur Ablagerung der zu pumpenden Stoffe auf den Rippen (10) aufweist.
Anordnung (1) nach Anspruch 3, wobei die Rippen (10) gemeinsam eine nach außen hin zylindrische, vorzugsweise kreiszylindrische, Struktur ausbilden.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ablagerungskörper (6) auf seiner zum Kammerinnenraum (4) weisenden Seite von einem, am Ablagerungskörper (6) fixierten, Deckel (11) begrenzt ist, welcher ein Teil der Verschlussvorrichtung (8) ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ablagerungskörper (6) auch im zweiten Betriebszustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraums (4) angeordnet ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ablagerungskörper (6) auch im zweiten Betriebszustand durch eine bzw. die Öffnung (9) in der Kammerwand (3) in den von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraum (4) hineinragt.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Ablagerungskörper (6) in seiner Position relativ zur Kammerwand (3) in allen Betriebszuständen fixiert ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (8) zumindest teilweise von einem, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb (12) relativ zur Kammerwand (3) bewegbar, vorzugsweise verschiebbar, ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verschlussvorrichtung (8) eine Mantelwand (13) vorzugsweise eine Zylindermantelwand, aufweist, welche von einem bzw. dem, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb (12) relativ zur Kammerwand (3) bewegbar, vorzugsweise verschiebbar, ist.
Anordnung (1) nach den Ansprüchen 5 und 10, wobei die Mantelwand (13) im zweiten Betriebszustand mit einer, zum Kammerinnenraum (4) weisenden, Stirnfläche (14) der Mantelwand (13), vorzugsweise unter Zwischenlage einer Dichtung (15), für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen den Deckel (11) abgedichtet ist.
Anordnung (1) nach den Ansprüchen 5 und 10 oder 11, wobei die Verschlussvorrichtung (8) einen radial nach außen von der Mantelwand (13) abstehenden Kragen (16) aufweist und mit dem Kragen (16) im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung (17), für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen die Kammerwand (3) abgedichtet ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ablagerungskörper (6) im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise vollständig, außerhalb des von der Kammerwand (3) umgebenen Kammerinnenraums (4) angeordnet ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 13, wobei der Ablagerungskörper (6) relativ zur Kammerwand (3) hin- und her- bewegbar, vorzugsweise hin- und her- verschiebbar, gelagert ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 13 oder 14, wobei die Verschlussvorrichtung (8) einen, vorzugsweise motorischen, Verschlussantrieb (12) zum Hin- und Her- Bewegen, vorzugsweise Hin- und HerVerschieben, des Ablagerungskörpers (6) aufweist.
Anordnung (1) nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Deckel (11) im zweiten Betriebszustand, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung (15), für die zu pumpenden Stoffe undurchlässig gegen die Kammerwand (3) abgedichtet ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Ablagerungskörper (6) im ersten Betriebszustand und/oder im zweiten Betriebszustand mittels einer lösbaren und kälteübertragenden Verbindungsvorrichtung (18) mit der Kühlvorrichtung (7) in kälteübertragendem Kontakt steht.
Anordnung (1) nach Anspruch 17, wobei die lösbare und kälteübertragende Verbindungsvorrichtung (18) zwei voneinander trennbare und aneinander flächig anlegbare Kälteübertragungsflächen (19, 20, 31) aufweist, wobei vorzugsweise zumindest eine der Kälteübertragungsflächen (19, 20, 31) elastisch und/oder federbelastet auslenkbar gelagert ist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Ablagerungskörper (6) ein erster Ablagerungskörper (21) der kryogenen Pumpe (5) ist und die kryogene Pumpe (5) zumindest einen zweiten Ablagerungskörper (22) aufweist, wobei vorzugsweise der zweite Ablagerungskörper (22) in einem, vom ersten Ablagerungskörper (21) umfassten Ablagerungskörperinnenraum (23) angeordnet ist oder in diesen zumindest hineinragt.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei im zweiten Betriebszustand der Ablagerungskörper (6) in einem mittels der Verschlussvorrichtung (8) vom Kammerinnenraum (4) abgetrennten Volumen, vorzugsweise mittels Erwärmens und/oder mittels eines Spülgases, regenerierbar ist.