EP3620660A1 - Vacuum device - Google Patents

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EP3620660A1
EP3620660A1 EP19190282.4A EP19190282A EP3620660A1 EP 3620660 A1 EP3620660 A1 EP 3620660A1 EP 19190282 A EP19190282 A EP 19190282A EP 3620660 A1 EP3620660 A1 EP 3620660A1
Authority
EP
European Patent Office
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component
data record
electronic
vacuum
private key
Prior art date
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Pending
Application number
EP19190282.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Stammler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfeiffer Vacuum GmbH
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum GmbH filed Critical Pfeiffer Vacuum GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D27/001Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring

Abstract

Ein Vakuumgerät, insbesondere eine Vakuumpumpe, umfasst eine Gerätekomponente und eine elektronischen Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente. Die Gerätekomponente weist einen digitalen komponentenspezifischen Datensatz auf. Die elektronische Einrichtung ist mit der Gerätekomponente verbunden und eingerichtet, den komponentenspezifischen Datensatz der Gerätekomponente auszulesen.A vacuum device, in particular a vacuum pump, comprises a device component and an electronic device for controlling and / or regulating the device component. The device component has a digital component-specific data record. The electronic device is connected to the device component and is set up to read out the component-specific data record of the device component.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Vakuumgerät, insbesondere eine Vakuumpumpe, mit einer Gerätekomponente und einer elektronischen Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Identifizieren einer Gerätekomponente eines solchen Vakuumgeräts mittels der elektronischen Einrichtung und ein Verfahren zum Individualisieren einer Gerätekomponente des Vakuumgeräts.The invention relates to a vacuum device, in particular a vacuum pump, with a device component and an electronic device for controlling and / or regulating the device component. Furthermore, the invention relates to a method for identifying a device component of such a vacuum device by means of the electronic device and a method for individualizing a device component of the vacuum device.
  • Die Steuerung und/oder Regelung einer Vakuumpumpe oder anderer Vakuumgeräte erfolgt üblicherweise mittels einer elektronischen Einrichtung, die mit einer oder mehreren Gerätekomponenten der Vakuumpumpe oder des Vakuumgeräts in Verbindung steht. Da eine solche elektronische Einrichtung den Antrieb der Vakuumpumpe oder des Vakuumgeräts steuert bzw. regelt, d.h. in den meisten Fällen einen Elektromotor, wird die elektronische Einrichtung auch als Antriebsgerät bezeichnet.The control and / or regulation of a vacuum pump or other vacuum devices is usually carried out by means of an electronic device which is connected to one or more device components of the vacuum pump or the vacuum device. Since such an electronic device controls the drive of the vacuum pump or the vacuum device, i.e. in most cases an electric motor, the electronic device is also referred to as a drive device.
  • Die Gerätekomponenten einer Vakuumpumpe und die elektronische Einrichtung bzw. das Antriebsgerät bilden üblicherweise trennbare Einheiten, so dass mehrere verschiedenartige Typen von Gerätekomponenten mit dem gleichen Typ der elektronischen Einrichtung bzw. des Antriebsgeräts betrieben werden können. Um eine fehlerhafte Zuordnung der Gerätekomponenten zu einer elektronischen Einrichtung zu vermeiden, die beispielsweise zu Fehlfunktionen oder sogar Schäden an einer Vakuumpumpe führen könnten, ist es notwendig, dass die elektronische Einrichtung den Typ der jeweiligen Gerätekomponente korrekt erkennt, sobald sie mit der Gerätekomponente in Verbindung steht.The device components of a vacuum pump and the electronic device or the drive device usually form separable units, so that several different types of device components can be operated with the same type of electronic device or drive device. In order to avoid incorrect assignment of the device components to an electronic device, which could lead, for example, to malfunctions or even damage to a vacuum pump, it is necessary for the electronic device to correctly recognize the type of the respective device component as soon as it is connected to the device component .
  • Wenn die elektronische Einrichtung den Typ einer mit ihr verbundenen Gerätekomponente ermittelt, erhält die elektronische Einrichtung üblicherweise zusätzliche Informationen bezüglich der Betriebsparameter der Gerätekomponente. Die elektronische Einrichtung kann beispielsweise Informationen bezüglich der Drehzahl erhalten, mit der eine Vakuumpumpe betrieben werden soll, oder sie liest zusätzlich einen internen Parameter der Gerätekomponente aus, um anhand dieses Parameters eine Kennlinie eindeutig auszuwählen, die für die Gerätekomponente spezifisch ist.When the electronic device determines the type of a device component connected to it, the electronic device usually receives additional information regarding the operating parameters of the device component. For example, the electronic device can receive information relating to the speed at which a vacuum pump is to be operated, or it additionally reads out an internal parameter of the device component in order to use this parameter to uniquely select a characteristic curve that is specific to the device component.
  • Um die automatische Erkennung einer Gerätekomponente durch die elektronische Einrichtung eines Vakuumgeräts durchzuführen, werden bei bekannten Vakuumgeräten Kennwiderstände verwendet, die an der Gerätekomponente angebracht sind. Alternativ kann eine spezifische Kennung einer Gerätekomponente mechanisch an dieser hinterlegt sein, und diese Kennung kann bei der Verbindung mit der elektronischen Einrichtung eine Zustandsveränderung an dieser bewirken, welche wiederum die elektrischen Eigenschaften der elektronischen Einrichtung verändert und dadurch den Typ der Gerätekomponente erkennbar macht.In order to carry out the automatic recognition of a device component by the electronic device of a vacuum device, characteristic resistors are used in known vacuum devices, which are attached to the device component. Alternatively, a specific identifier of a device component can be stored mechanically thereon, and this identifier can cause a change in the state of the device when it is connected to the electronic device, which in turn changes the electrical properties of the electronic device and thereby makes the type of the device component recognizable.
  • In beiden Fällen ist die Herstellung einer eindeutigen Kennung der Gerätekomponente mit zusätzlichem Aufwand verbunden, wenn beispielsweise Kennwiderstände geeignet gelötet oder auf andere Weise in die Gerätekomponente eingebunden werden bzw. wenn eine mechanische Kennung an der Gerätekomponente installiert wird. Ferner sind Kennwiderstände und mechanische Kennungen nicht gegenüber einer unbeabsichtigten oder beabsichtigten Veränderung abgesichert. Außerdem sind interne Parameter, die in einer Gerätekomponente hinterlegt werden, üblicherweise nicht gegenüber einer Manipulation geschützt. Darüber hinaus ist bei Kennwiderständen und mechanischen Kennungen die Anzahl der möglichen Kombinationen beispielsweise aufgrund von Bauraumgegebenheiten eingeschränkt.In both cases, the production of a unique identifier for the device component is associated with additional effort, for example if resistor resistors are suitably soldered or otherwise integrated into the device component or if a mechanical identifier is installed on the device component. Furthermore, characteristic resistors and mechanical identifiers are not secured against unintentional or intended changes. In addition, internal parameters that are stored in a device component are usually not protected against manipulation. In addition, the number of possible combinations is limited in the case of characteristic resistors and mechanical identifiers, for example due to space constraints.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Vakuumgerät zu schaffen, bei dem eine Gerätekomponente auf eine einfache und sichere Weise durch eine elektronische Einrichtung erkannt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein sicheres Verfahren zum Individualisieren und zum Identifizieren einer Gerätekomponente eines Vakuumgeräts anzugeben.An object of the invention is to provide a vacuum device in which a device component can be recognized in a simple and safe manner by an electronic device. Another object of the invention is to provide a secure method for individualizing and identifying a device component of a vacuum device.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Vakuumgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 8 bzw. 12 gelöst.This object is achieved by a vacuum device with the features of claim 1 and by methods with the features of claims 8 and 12, respectively.
  • Das Vakuumgerät ist beispielsweise eine Vakuumpumpe und umfasst eine Gerätekomponente sowie eine elektronische Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente. Die Gerätekomponente weist einen digitalen komponentenspezifischen Datensatz auf. Ferner ist die elektronische Einrichtung mit der Gerätekomponente verbunden und eingerichtet, den komponentenspezifischen Datensatz der Gerätekomponente auszulesen.The vacuum device is, for example, a vacuum pump and comprises a device component and an electronic device for controlling and / or regulating the device component. The device component has a digital component-specific data record. Furthermore, the electronic device is connected to the device component and set up to read out the component-specific data record of the device component.
  • Anstelle von Kennwiderständen oder einer mechanischen Kennung wird somit bei dem erfindungsgemäßen Vakuumgerät ein digitaler Datensatz verwendet, der für die Gerätekomponente spezifisch ist. Durch die Verwendung des digitalen Datensatzes ist die Herstellung des Vakuumgeräts einfacher, schneller und somit kostengünstiger, da der komponentenspezifische Datensatz beispielsweise lediglich in einem ohnehin vorhandenen Speicherelement in oder an dem Vakuumgerät hinterlegt zu werden braucht und das Löten bzw. Einbinden von Widerständen oder die Herstellung und Einrichtung einer mechanischen Kennung entfällt.Instead of characteristic resistors or a mechanical identifier, a digital data record is therefore used in the vacuum device according to the invention which is specific for the device component. By using the digital data set, the production of the vacuum device is simpler, faster and therefore more cost-effective, since the component-specific data set only needs to be stored in an existing storage element in or on the vacuum device, for example, and the soldering or incorporation of resistors or the production and There is no need to set up a mechanical identifier.
  • Darüber hinaus ist der digitale komponentenspezifische Datensatz sicherer bezüglich einer Manipulation als beispielsweise Kennwiderstände, da der Datensatz nach dem Hinterlegen in oder an der Gerätekomponente nicht ohne weiteres von außen zugänglich ist und Maßnahmen ergriffen werden können, um den Datensatz gegenüber einem unerwünschten Zugriff in einem Speicherelement abzusichern. Die Verbindung zwischen der elektronischen Einrichtung und der Gerätekomponente kann beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle hergestellt werden, und der Datensatz kann mittels einer geeigneten Firmware durch die elektronische Einrichtung ausgelesen werden. Der Typ und/oder interne Parameter der Gerätekomponente können beispielsweise ebenfalls mittels einer solchen Firmware anhand des komponentenspezifischen Datensatzes ermittelt werden.In addition, the digital component-specific data record is more secure with regard to manipulation than, for example, characteristic resistors, since the data record is not readily accessible from the outside after being stored in or on the device component and measures can be taken to secure the data record against undesired access in a storage element . The connection between the electronic device and the device component can be established, for example, via a suitable interface, and the data record can be read out by the electronic device using suitable firmware. The type and / or internal parameters of the device component can also be determined, for example, using such firmware on the basis of the component-specific data record.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachstehenden Beschreibung und in den Figuren angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims, the description below and in the figures.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der komponentenspezifische Datensatz mittels eines privaten Schlüssels verschlüsselt, und die elektronische Einrichtung weist einen öffentlichen Schlüssel auf, der dem privaten Schlüssel zugeordnet ist, um den verschlüsselten komponentenspezifischen Datensatz vor dem Auslesen zu entschlüsseln.According to one embodiment, the component-specific data record is encrypted by means of a private key, and the electronic device has a public key which is assigned to the private key in order to decrypt the encrypted component-specific data record before it is read out.
  • Durch die Verschlüsselung ist der komponentenspezifische Datensatz gegenüber einer beabsichtigten oder unbeabsichtigten Veränderung geschützt, die beispielweise mittels einer Einrichtung zum Auslesen des komponentenspezifischen Datensatzes erfolgen könnte. Die Verschlüsselung verbessert somit die Betriebssicherheit des Vakuumgeräts, da beispielsweise auch interne Parameter der Gerätekomponente, die beispielsweise die korrekte Auswahl einer Kennlinie bewirken, nur mit Kenntnis des öffentlichen Schlüssels lesbar sind.The encryption protects the component-specific data record against an intended or unintentional change, which could take place, for example, by means of a device for reading out the component-specific data record. The encryption thus improves the operational security of the vacuum device, since, for example, internal parameters of the device component, which, for example, cause the correct selection of a characteristic curve, can only be read with knowledge of the public key.
  • Der private Schlüssel kann zuerst durch einen Schlüsselinhaber, d.h. beispielsweise den Hersteller des Vakuumgeräts, während der Herstellung des Vakuumgeräts oder bei dessen erster Inbetriebnahme generiert werden. Somit steht der private Schlüssel auch während des Betriebs des Vakuumgeräts beispielsweise nur dessen Hersteller zur Verfügung. Der öffentliche Schlüssel hingegen kann in der Firmware der elektronischen Einrichtung enthalten sein. Somit ist die Verschlüsselung des komponentenspezifischen Datensatzes asymmetrisch, da der verschlüsselte komponentenspezifische Datensatz durch die elektronische Einrichtung entschlüsselt werden kann, aber durch diese nicht in der Gerätekomponente veränderbar ist.The private key can first be generated by a key holder, ie, for example, the manufacturer of the vacuum device, during the manufacture of the vacuum device or when it is started up for the first time. This means that the private key is only available to the manufacturer, for example, even while the vacuum device is in operation. The public key, however, can be contained in the firmware of the electronic device. So that's encryption of the component-specific data record asymmetrically, since the encrypted component-specific data record can be decrypted by the electronic device, but cannot be changed in the device component by this.
  • Der komponentenspezifische Datensatz umfasst bevorzugt eine komponentenspezifische Kennung, die mittels des privaten Schlüssels signiert ist. Durch die Signierung der komponentenspezifischen Kennung wird diese zusätzlich gegenüber einer Manipulation abgesichert. Die Kennung kann beispielsweise einer Artikelnummer, einer Versionsnummer oder auch einer Seriennummer der Gerätekomponente zugeordnet sein. Anhand der Artikelnummer, der Versionsnummer, der Seriennummer oder auch einer beliebigen Kombination solcher Kennungen kann die elektronische Einrichtung die Gerätekomponente auf eindeutige Weise identifizieren.The component-specific data record preferably comprises a component-specific identifier that is signed by means of the private key. By signing the component-specific identifier, it is additionally secured against manipulation. The identifier can be assigned, for example, an article number, a version number or even a serial number of the device component. On the basis of the article number, the version number, the serial number or any combination of such identifiers, the electronic device can uniquely identify the device component.
  • Die Gerätekomponente kann Speicherelemente enthalten oder aus solchen bestehen, die sowohl nur lesbare als auch im späteren Einsatz ein- oder mehrmalig veränderbare, also beschreibbare Speicherelemente umfassen können. Während der Herstellung können die Gerätekomponenten oder Speicherelemente dauerhaft mit komponentenspezifischen Kennungen versehen, die dadurch gegen jegliche spätere Veränderung geschützt sind.The device component can contain or consist of storage elements which can include only readable storage elements that can be changed one or more times, that is to say writable storage elements. During manufacture, the device components or memory elements can be permanently provided with component-specific identifiers, which are thereby protected against any subsequent changes.
  • Die Artikelnummer ermöglicht die eindeutige Zuordnung der Gerätekomponente zu einer unbestimmten Menge von bauartgleichen Gerätekomponenten, die von einer unbestimmten Anzahl von Herstellern auf Grundlage der gleichen Spezifikation in Serie hergestellt werden können. Die Versionsnummer bezeichnet hingegen eine eindeutige Ausführungsversion einer Gerätekomponente, die gegenüber weiteren Gerätekomponenten mit anderen Versionsnummern zumindest geringe funktionale Unterschiede aufweist, die im Betrieb der Gerätekomponente berücksichtigt werden müssen. Die Seriennummer wird bevorzugt einmalig vergeben und ermöglicht eine eindeutige Identifikation jeder einzelnen Gerätekomponente aus einer unbestimmten Menge von Gerätekomponenten.The article number enables the device components to be clearly assigned to an indefinite number of identical device components that can be mass-produced by an indefinite number of manufacturers based on the same specification. The version number, on the other hand, designates a unique version of a device component that has at least slight functional differences compared to other device components with other version numbers, which have to be taken into account in the operation of the device component. The serial number is preferably assigned once and enables unique identification of each individual device component from an indefinite number of device components.
  • Wird der komponentenspezifische Datensatz beispielsweise auf Grundlage einer Seriennummer der Gerätekomponente zusätzlich gegen Manipulation geschützt, so ist dieser Datensatz nur mit dieser Gerätekomponente korrekt entschlüsselbar und für einen Gerätebetrieb verfügbar. Wird der Datensatz stattdessen auf eine andere bauartgleiche Gerätekomponente, zum Beispiel mit der gleichen Artikelnummer, übertragen, ist der Datensatz durch die abweichende Seriennummer der Gerätekomponente nicht entschlüsselbar und damit nicht für einen Gerätebetrieb auslesbar.If the component-specific data record is additionally protected against manipulation, for example on the basis of a serial number of the device component, this data record can only be correctly decrypted with this device component and is available for device operation. If the data record is instead transferred to another device component of the same type, for example with the same article number, the data record cannot be decrypted by the deviating serial number of the device component and therefore cannot be read out for device operation.
  • Ferner kann der komponentenspezifische Datensatz Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben der Gerätekomponente umfassen. Die Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben sind beispielsweise Grenzwerte und/oder Kennlinien für den Betrieb der Gerätekomponente des Vakuumgeräts. Wenn der komponentenspezifische Datensatz mittels des privaten Schlüssels verschlüsselt ist, sind bei dieser Ausführungsform auch die Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben der Gerätekomponente aufgrund der Verschlüsselung gegenüber einer beabsichtigten oder unbeabsichtigten Manipulation geschützt.Furthermore, the component-specific data record can include operating parameters and / or operating specifications of the device component. The operating parameters and / or operating specifications are, for example, limit values and / or characteristic curves for the operation of the device component of the vacuum device. In this embodiment, if the component-specific data record is encrypted using the private key, the operating parameters and / or operating specifications of the device component are also protected against intentional or unintentional manipulation due to the encryption.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die elektronische Einrichtung ferner eingerichtet, Betriebsdaten für die Gerätekomponente mittels des öffentlichen Schlüssels zu verschlüsseln und an die Gerätekomponente zu übertragen. Dabei sind die verschlüsselten Betriebsdaten für die Gerätekomponente nur mittels des privaten Schlüssels entschlüsselbar. Die Betriebsdaten, die von der elektronischen Einrichtung an die Gerätekomponente übertragen werden, können eine Teilmenge der Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben sein, die in dem komponentenspezifischen Datensatz enthalten sind. Da die übertragenen Betriebsdaten für die Gerätekomponente jedoch nur mittels des privaten Schlüssels entschlüsselbar sind, der wiederum nur dem Schlüsselinhaber bzw. Hersteller des Vakuumgeräts bekannt ist, kann eine Entschlüsselung der Betriebsdaten und damit eine Veränderung eines Teils der Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben der Gerätekomponente nur mit der Einwilligung des Inhabers des privaten Schlüssels erfolgen. Die Möglichkeit, Betriebsdaten für die Gerätekomponente mittels der elektronischen Einrichtung zu übertragen, verbessert jedoch die Flexibilität für den Betrieb des Vakuumgeräts, wobei die Anpassung der Betriebsdaten aber durch die Verschlüsselung abgesichert ist.In a further embodiment, the electronic device is also set up to encrypt operating data for the device component by means of the public key and to transmit it to the device component. The encrypted operating data for the device component can only be decrypted using the private key. The operating data that are transmitted from the electronic device to the device component can be a subset of the operating parameters and / or operating specifications that are contained in the component-specific data record. However, since the transmitted operating data for the device component can only be decrypted using the private key, which in turn is only known to the key holder or manufacturer of the vacuum device, the operating data can only be decrypted and a part of the operating parameters and / or operating specifications of the device component can only be changed with the consent of the owner of the private key. The possibility of transmitting operating data for the device component by means of the electronic device improves the flexibility for the operation of the vacuum device, however, the adaptation of the operating data is secured by the encryption.
  • Der komponentenspezifische Datensatz ist bevorzugt auf einem Chip der Gerätekomponente gespeichert. Wenn ein solcher Chip ohnehin an oder in der Gerätekomponente vorhanden ist, entfällt ein zusätzlicher Aufwand zum Installieren eines Speicherelements, auf dem der digitale komponentenspezifische Datensatz abgelegt wird. Alternativ kann der komponentenspezifische Datensatz jedoch auf einem externen Speicherelement der Gerätekomponente gespeichert sein. Ein solches externes Speicherelement ist beispielsweise eine Platine als Vakuumdurchführung, mit der die Verbindung zwischen der Gerätekomponente und der elektronischen Einrichtung hergestellt wird.The component-specific data record is preferably stored on a chip of the device component. If such a chip is present on or in the device component anyway, there is no additional effort to install a memory element on which the digital component-specific data record is stored. Alternatively, however, the component-specific data record can be stored on an external storage element of the device component. Such an external storage element is, for example, a circuit board as a vacuum feedthrough, with which the connection between the device component and the electronic device is established.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Identifizieren einer Gerätekomponente eines Vakuumgeräts mittels einer elektronischen Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente. Die Gerätekomponente weist dabei einen digitalen komponentenspezifischen Datensatz auf. Gemäß dem Verfahren wird bei Aktivierung der elektronischen Einrichtung der komponentenspezifische Datensatz der Gerätekomponente von der elektronischen Einrichtung ausgelesen. Anhand des komponentenspezifischen Datensatzes wird die Gerätekomponente eindeutig identifiziert.The invention further relates to a method for identifying a device component of a vacuum device by means of an electronic device for controlling and / or regulating the device component. The device component has a digital component-specific data record. According to the method, when the electronic device is activated, the component-specific data record of the device component is read out by the electronic device. The device component is clearly identified on the basis of the component-specific data record.
  • Beim Auslesen des komponentenspezifischen Datensatzes sind die Gerätekomponente und die elektronische Einrichtung beispielsweise über eine Schnittstelle miteinander verbunden. Da die eindeutige Identifikation der Gerätekomponente mittels des digitalen komponentenspezifischen Datensatzes erfolgt, ist der Aufwand zum Identifizieren der Gerätekomponente geringer als beispielsweise bei der Identifikation von Kennwiderständen und mechanischen Kennungen.When reading out the component-specific data record, the device component and the electronic device are, for example, via an interface connected with each other. Since the device component is uniquely identified by means of the digital component-specific data record, the effort to identify the device component is less than, for example, when identifying characteristic resistors and mechanical identifiers.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der komponentenspezifische Datensatz mittels eines privaten Schlüssels verschlüsselt, und der verschlüsselte komponentenspezifische Datensatz kann vor dem Auslesen durch die elektronische Einrichtung mit einem öffentlichen Schlüssel entschlüsselt werden, der dem privaten Schlüssel zugeordnet ist. Die Verschlüsselung des komponentenspezifischen Datensatzes verbessert die Sicherheit bei dem Identifizieren der Gerätekomponente, da die für das Identifizieren relevanten Daten nur mittels des privaten Schlüssels, aber nicht mittels des öffentlichen Schlüssels verändert werden können.According to one embodiment, the component-specific data record is encrypted using a private key, and the encrypted component-specific data record can be decrypted with a public key that is assigned to the private key before being read out by the electronic device. The encryption of the component-specific data record improves the security when identifying the device component, since the data relevant for the identification can only be changed by means of the private key, but not by means of the public key.
  • Der komponentenspezifische Datensatz kann eine komponentenspezifische Kennung umfassen, die mittels des privaten Schlüssels signiert ist. Die Gerätekomponente kann durch Auslesen der komponentenspezifischen Kennung eindeutig identifiziert werden. Die komponentenspezifische Kennung kann beispielsweise einer Artikelnummer, Versionsnummer oder Seriennummer der Gerätekomponente zugeordnet sein. Durch die Signierung mittels des privaten Schlüssels werden die komponentenspezifische Kennung und damit die eindeutige Identifizierung der Gerätekomponente besonders abgesichert.The component-specific data record can comprise a component-specific identifier, which is signed by means of the private key. The device component can be clearly identified by reading out the component-specific identifier. The component-specific identifier can, for example, be assigned to an article number, version number or serial number of the device component. Signing by means of the private key ensures that the component-specific identifier and thus the unique identification of the device component are particularly secure.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können Betriebsdaten für die Gerätekomponente durch die elektronische Einrichtung mittels des öffentlichen Schlüssels verschlüsselt und an die Gerätekomponente übertragen werden. Die verschlüsselten Betriebsdaten für die Gerätekomponente sind nur mittels des privaten Schlüssels entschlüsselbar. Durch die Übertragung der Betriebsdaten kann der Betrieb der Gerätekomponente flexibel modifiziert werden, wobei jedoch eine Einwilligung bzw. Zustimmung durch einen Inhaber des privaten Schlüssels erfolgen muss.According to a further embodiment, operating data for the device component can be encrypted by the electronic device using the public key and transmitted to the device component. The encrypted operating data for the device component can only be decrypted using the private key. The operation of the device component can be flexibly modified by transferring the operating data, but with consent or consent must be given by a holder of the private key.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Individualisieren einer Gerätekomponente eines Vakuumgeräts. Dabei werden ein privater Schlüssel und ein öffentlicher Schlüssel, der dem privaten Schlüssel zugeordnet ist, generiert. Ein digitaler Datensatz, der für die Gerätekomponente spezifisch ist, wird ebenso generiert und mittels des privaten Schlüssels verschlüsselt. Anschließend wird der verschlüsselte digitale Datensatz derart an die Gerätekomponente übertragen, dass der verschlüsselte digitale Datensatz für eine elektronische Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente zugreifbar ist. Ferner wird der öffentliche Schlüssel an die elektronische Einrichtung übertragen.Another object of the invention is a method for individualizing a device component of a vacuum device. A private key and a public key that is assigned to the private key are generated. A digital data record that is specific to the device component is also generated and encrypted using the private key. The encrypted digital data record is then transmitted to the device component such that the encrypted digital data record is accessible to an electronic device for controlling and / or regulating the device component. The public key is also transmitted to the electronic device.
  • Der private und der öffentliche Schlüssel sowie der digitale Datensatz können nur durch einen Inhaber des privaten Schlüssels generiert werden. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer elektronischen Erzeugungseinrichtung für die beiden Schüssel und den digitalen Datensatz während der Herstellung des Vakuumgeräts, wobei diese elektronische Erzeugungseinrichtung eine Zertifizierungsautorität für die beiden Schlüssel darstellt. Der für die Gerätekomponente spezifische Datensatz kann neben Daten, die eine Identifizierung der Gerätekomponente erlauben, einen oder mehrere interne Parameter enthalten, die für den Betrieb der Gerätekomponente relevant sind und beispielsweise eine eindeutige Auswahl einer Kennlinie ermöglichen. Somit wird die Gerätekomponente nicht nur durch eine verschlüsselte Typenkennung, sondern auch durch die Festlegung eines oder mehrerer interner Parameter "individualisiert", so dass sich die Gerätekomponente im Betrieb von typengleichen Gerätekomponenten unterscheidet.The private and public key as well as the digital data record can only be generated by a holder of the private key. This takes place, for example, by means of an electronic generation device for the two bowls and the digital data record during the manufacture of the vacuum device, this electronic generation device representing a certification authority for the two keys. The data record specific to the device component can contain, in addition to data that allow identification of the device component, one or more internal parameters that are relevant to the operation of the device component and, for example, enable a characteristic curve to be uniquely selected. Thus, the device component is "individualized" not only by an encrypted type identifier, but also by defining one or more internal parameters, so that the device component differs in operation from device types of the same type.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der digitale Datensatz eine für die Gerätekomponente spezifische Kennung, die mittels des privaten Schlüssels signiert wird, um die Gerätekomponente zu individualisieren. Die für die Gerätekomponente spezifische Kennung kann dabei eine Artikelnummer, Versionsnummer oder Seriennummer der Gerätekomponente zugeordnet sein. Eine solche Individualisierung ermöglicht während des Betriebs des Vakuumgeräts eine eindeutige Identifizierung einer bestimmten Gerätekomponente.According to one embodiment, the digital data record comprises an identifier which is specific to the device component and which is signed by means of the private key in order to individualize the device component. The one for the device component A specific identifier can be assigned an article number, version number or serial number of the device component. Such individualization enables a specific device component to be clearly identified during operation of the vacuum device.
  • Der digitale Datensatz kann während einer Inbetriebnahme des Vakuumgeräts mittels des privaten Schlüssels verschlüsselt werden. In diesem Fall wird der private Schlüssel bei einer Initialisierungsprozedur des Vakuumgeräts auf den vorhandenen Datensatz in der Gerätekomponente angewendet, um dadurch einen verschlüsselten komponentenspezifischen Datensatz in der Gerätekomponente zu erzeugen.The digital data record can be encrypted using the private key during commissioning of the vacuum device. In this case, the private key is applied to the existing data record in the device component during an initialization procedure of the vacuum device in order to thereby generate an encrypted component-specific data record in the device component.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden verschlüsselte Betriebsdaten für die Gerätekomponente, die durch die elektronische Einrichtung mittels des öffentlichen Schlüssels verschlüsselt und an die Gerätekomponente übertragen werden, mittels des privaten Schlüssels entschlüsselt. Die Betriebsdaten für die Gerätekomponente können somit nur mit Kenntnis des privaten Schlüssels entschlüsselt und der Gerätekomponente für deren Betrieb bereitgestellt werden. Es kann beispielsweise in einer Firmware der elektronischen Einrichtung eine Funktionalität zur Übertragung verschlüsselter Betriebsdaten vorgesehen sein, welche zur Eingabe des privaten Schlüssels auffordert.According to a further embodiment, encrypted operating data for the device component, which are encrypted by the electronic device using the public key and transmitted to the device component, are decrypted using the private key. The operating data for the device component can therefore only be decrypted with knowledge of the private key and the device component can be made available for its operation. For example, a firmware for the transmission of encrypted operating data can be provided in a firmware of the electronic device, which prompts for the input of the private key.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:
  • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Turbomolekularpumpe,
    Fig. 2
    eine Ansicht der Unterseite der Turbomolekularpumpe von Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Querschnitt der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie A-A,
    Fig. 4
    eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie B-B,
    Fig. 5
    eine Querschnittsansicht der Turbomolekularpumpe längs der in Fig. 2 gezeigten Schnittlinie C-C,
    Fig. 6
    eine Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumgeräts, und
    Fig. 7
    eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumgeräts.
    The invention is described below by way of example using advantageous embodiments with reference to the accompanying figures. Each shows schematically:
    Fig. 1
    a perspective view of a turbomolecular pump,
    Fig. 2
    a bottom view of the turbomolecular pump of FIG Fig. 1 ,
    Fig. 3
    a cross section of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line AA,
    Fig. 4
    a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line BB,
    Fig. 5
    a cross-sectional view of the turbomolecular pump along the in Fig. 2 shown section line CC,
    Fig. 6
    a representation of a first embodiment of a vacuum device according to the invention, and
    Fig. 7
    a representation of a second embodiment of a vacuum device according to the invention.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Turbomolekularpumpe 111 umfasst einen von einem Einlassflansch 113 umgebenen Pumpeneinlass 115, an welchen in an sich bekannter Weise ein nicht dargestellter Rezipient angeschlossen werden kann. Das Gas aus dem Rezipienten kann über den Pumpeneinlass 115 aus dem Rezipienten gesaugt und durch die Pumpe hindurch zu einem Pumpenauslass 117 gefördert werden, an den eine Vorvakuumpumpe, wie etwa eine Drehschieberpumpe, angeschlossen sein kann.In the Fig. 1 The turbomolecular pump 111 shown comprises a pump inlet 115 surrounded by an inlet flange 113, to which a recipient, not shown, can be connected in a manner known per se. The gas from the recipient can be sucked out of the recipient via the pump inlet 115 and conveyed through the pump to a pump outlet 117, to which a backing pump, such as a rotary vane pump, can be connected.
  • Der Einlassflansch 113 bildet bei der Ausrichtung der Vakuumpumpe gemäß Fig. 1 das obere Ende des Gehäuses 119 der Vakuumpumpe 111. Das Gehäuse 119 umfasst ein Unterteil 121, an welchem seitlich ein Elektronikgehäuse 123 angeordnet ist. In dem Elektronikgehäuse 123 sind elektrische und/oder elektronische Komponenten der Vakuumpumpe 111 untergebracht, z.B. zum Betreiben eines in der Vakuumpumpe angeordneten Elektromotors 125. Am Elektronikgehäuse 123 sind mehrere Anschlüsse 127 für Zubehör vorgesehen. Außerdem sind eine Datenschnittstelle 129, z.B. gemäß dem RS485-Standard, und ein Stromversorgungsanschluss 131 am Elektronikgehäuse 123 angeordnet.The inlet flange 113 forms in accordance with the orientation of the vacuum pump Fig. 1 the upper end of the housing 119 of the vacuum pump 111. The housing 119 comprises a lower part 121, on which an electronics housing 123 is arranged on the side. Electrical and / or electronic components of the vacuum pump 111 are accommodated in the electronics housing 123, for example for operating an electric motor 125 arranged in the vacuum pump. Several connections 127 for accessories are provided on the electronics housing 123. Also are a data interface 129, for example in accordance with the RS485 standard, and a power supply connection 131 are arranged on the electronics housing 123.
  • Am Gehäuse 119 der Turbomolekularpumpe 111 ist ein Fluteinlass 133, insbesondere in Form eines Flutventils, vorgesehen, über den die Vakuumpumpe 111 geflutet werden kann. Im Bereich des Unterteils 121 ist ferner noch ein Sperrgasanschluss 135, der auch als Spülgasanschluss bezeichnet wird, angeordnet, über welchen Spülgas zum Schutz des Elektromotors 125 (siehe z.B. Fig. 3) vor dem von der Pumpe geförderten Gas in den Motorraum 137, in welchem der Elektromotor 125 in der Vakuumpumpe 111 untergebracht ist, gebracht werden kann. Im Unterteil 121 sind ferner noch zwei Kühlmittelanschlüsse 139 angeordnet, wobei einer der Kühlmittelanschlüsse als Einlass und der andere Kühlmittelanschluss als Auslass für Kühlmittel vorgesehen ist, das zu Kühlzwecken in die Vakuumpumpe geleitet werden kann.A flood inlet 133, in particular in the form of a flood valve, is provided on the housing 119 of the turbomolecular pump 111, via which the vacuum pump 111 can be flooded. In the area of the lower part 121 there is also a sealing gas connection 135, which is also referred to as a purge gas connection, via which purge gas to protect the electric motor 125 (see for example Fig. 3 ) can be brought in front of the gas conveyed by the pump into the engine compartment 137, in which the electric motor 125 is accommodated in the vacuum pump 111. Furthermore, two coolant connections 139 are arranged in the lower part 121, one of the coolant connections being provided as an inlet and the other coolant connection being provided as an outlet for coolant, which can be guided into the vacuum pump for cooling purposes.
  • Die untere Seite 141 der Vakuumpumpe kann als Standfläche dienen, sodass die Vakuumpumpe 111 auf der Unterseite 141 stehend betrieben werden kann. Die Vakuumpumpe 111 kann aber auch über den Einlassflansch 113 an einem Rezipienten befestigt werden und somit gewissermaßen hängend betrieben werden. Außerdem kann die Vakuumpumpe 111 so gestaltet sein, dass sie auch in Betrieb genommen werden kann, wenn sie auf andere Weise ausgerichtet ist als in Fig. 1 gezeigt ist. Es lassen sich auch Ausführungsformen der Vakuumpumpe realisieren, bei der die Unterseite 141 nicht nach unten, sondern zur Seite gewandt oder nach oben gerichtet angeordnet werden kann.The lower side 141 of the vacuum pump can serve as a standing surface, so that the vacuum pump 111 can be operated standing on the underside 141. However, the vacuum pump 111 can also be attached to a recipient via the inlet flange 113 and can thus be operated in a manner of hanging. In addition, the vacuum pump 111 can be designed so that it can also be operated if it is aligned in a different way than in FIG Fig. 1 is shown. Embodiments of the vacuum pump can also be realized, in which the underside 141 cannot be arranged facing downwards, but turned to the side or directed upwards.
  • An der Unterseite 141, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind noch diverse Schrauben 143 angeordnet, mittels denen hier nicht weiter spezifizierte Bauteile der Vakuumpumpe aneinander befestigt sind. Beispielsweise ist ein Lagerdeckel 145 an der Unterseite 141 befestigt.At the bottom 141, which in Fig. 2 is shown, various screws 143 are also arranged, by means of which components of the vacuum pump which are not further specified here are fastened to one another. For example, a bearing cover 145 is attached to the underside 141.
  • An der Unterseite 141 sind außerdem Befestigungsbohrungen 147 angeordnet, über welche die Pumpe 111 beispielsweise an einer Auflagefläche befestigt werden kann.Fastening holes 147 are also arranged on the underside 141, via which the pump 111 can be fastened, for example, to a support surface.
  • In den Figuren 2 bis 5 ist eine Kühlmittelleitung 148 dargestellt, in welcher das über die Kühlmittelanschlüsse 139 ein- und ausgeleitete Kühlmittel zirkulieren kann.In the Figures 2 to 5 A coolant line 148 is shown in which the coolant introduced and discharged via the coolant connections 139 can circulate.
  • Wie die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 5 zeigen, umfasst die Vakuumpumpe mehrere Prozessgaspumpstufen zur Förderung des an dem Pumpeneinlass 115 anstehenden Prozessgases zu dem Pumpenauslass 117.Like the sectional views of the Figures 3 to 5 show, the vacuum pump comprises a plurality of process gas pump stages for conveying the process gas present at the pump inlet 115 to the pump outlet 117.
  • In dem Gehäuse 119 ist ein Rotor 149 angeordnet, der eine um eine Rotationsachse 151 drehbare Rotorwelle 153 aufweist.A rotor 149 is arranged in the housing 119 and has a rotor shaft 153 rotatable about an axis of rotation 151.
  • Die Turbomolekularpumpe 111 umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren an der Rotorwelle 153 befestigten radialen Rotorscheiben 155 und zwischen den Rotorscheiben 155 angeordneten und in dem Gehäuse 119 festgelegten Statorscheiben 157. Dabei bilden eine Rotorscheibe 155 und eine benachbarte Statorscheibe 157 jeweils eine turbomolekulare Pumpstufe. Die Statorscheiben 157 sind durch Abstandsringe 159 in einem gewünschten axialen Abstand zueinander gehalten.The turbomolecular pump 111 comprises a plurality of turbomolecular pump stages connected in series with one another in a pumping manner, with a plurality of radial rotor disks 155 fastened to the rotor shaft 153 and stator disks 157 arranged between the rotor disks 155 and fixed in the housing 119. A rotor disk 155 and an adjacent stator disk 157 each form a turbomolecular one Pump stage. The stator disks 157 are held at a desired axial distance from one another by spacer rings 159.
  • Die Vakuumpumpe umfasst außerdem in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweck-Pumpstufen. Der Rotor der Holweck-Pumpstufen umfasst eine an der Rotorwelle 153 angeordnete Rotornabe 161 und zwei an der Rotornabe 161 befestigte und von dieser getragene zylindermantelförmige Holweck-Rotorhülsen 163, 165, die koaxial zur Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung ineinander geschachtelt sind. Ferner sind zwei zylindermantelförmige Holweck-Statorhülsen 167, 169 vorgesehen, die ebenfalls koaxial zu der Rotationsachse 151 orientiert und in radialer Richtung gesehen ineinander geschachtelt sind.The vacuum pump also comprises Holweck pump stages which are arranged one inside the other in the radial direction and have a pumping effect and are connected in series with one another. The rotor of the Holweck pump stages comprises a rotor hub 161 arranged on the rotor shaft 153 and two cylindrical jacket-shaped Holweck rotor sleeves 163, 165 fastened to and supported by the rotor hub 161, which are oriented coaxially to the axis of rotation 151 and are nested one inside the other in the radial direction. Furthermore, two cylindrical jacket-shaped Holweck stator sleeves 167, 169 are provided, which are also oriented coaxially to the axis of rotation 151 and are nested one inside the other in the radial direction.
  • Die pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Pumpstufen sind durch die Mantelflächen, also durch die radialen Innen- und/oder Außenflächen, der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 und der Holweck-Statorhülsen 167, 169 gebildet. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Statorhülse 167 liegt der radialen Außenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 171 gegenüber und bildet mit dieser die der Turbomolekularpumpen nachfolgende erste Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der äußeren Holweck-Rotorhülse 163 steht der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 173 gegenüber und bildet mit dieser eine zweite Holweck-Pumpstufe. Die radiale Innenfläche der inneren Holweck-Statorhülse 169 liegt der radialen Außenfläche der inneren Holweck-Rotorhülse 165 unter Ausbildung eines radialen Holweck-Spalts 175 gegenüber und bildet mit dieser die dritte Holweck-Pumpstufe.The pump-active surfaces of the Holweck pump stages are formed by the lateral surfaces, that is to say by the radial inner and / or outer surfaces, of the Holweck rotor sleeves 163, 165 and of the Holweck stator sleeves 167, 169. The radial inner surface of the outer Holweck stator sleeve 167 lies opposite the radial outer surface of the outer Holweck rotor sleeve 163 with the formation of a radial Holweck gap 171 and forms with it the first Holweck pump stage following the turbomolecular pumps. The radial inner surface of the outer Holweck rotor sleeve 163 faces the radial outer surface of the inner Holweck stator sleeve 169 with the formation of a radial Holweck gap 173 and forms a second Holweck pump stage with the latter. The radial inner surface of the inner Holweck stator sleeve 169 lies opposite the radial outer surface of the inner Holweck rotor sleeve 165, forming a radial Holweck gap 175, and forms the third Holweck pumping stage therewith.
  • Am unteren Ende der Holweck-Rotorhülse 163 kann ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der radial außenliegende Holweck-Spalt 171 mit dem mittleren Holweck-Spalt 173 verbunden ist. Außerdem kann am oberen Ende der inneren Holweck-Statorhülse 169 ein radial verlaufender Kanal vorgesehen sein, über den der mittlere Holweck-Spalt 173 mit dem radial innenliegenden Holweck-Spalt 175 verbunden ist. Dadurch werden die ineinander geschachtelten Holweck-Pumpstufen in Serie miteinander geschaltet. Am unteren Ende der radial innenliegenden Holweck-Rotorhülse 165 kann ferner ein Verbindungskanal 179 zum Auslass 117 vorgesehen sein.At the lower end of the Holweck rotor sleeve 163, a radially extending channel can be provided, via which the radially outer Holweck gap 171 is connected to the central Holweck gap 173. In addition, a radially extending channel can be provided at the upper end of the inner Holweck stator sleeve 169, via which the central Holweck gap 173 is connected to the radially inner Holweck gap 175. As a result, the nested Holweck pump stages are connected in series. At the lower end of the radially inner Holweck rotor sleeve 165, a connection channel 179 to the outlet 117 can also be provided.
  • Die vorstehend genannten pumpaktiven Oberflächen der Holweck-Statorhülsen 163, 165 weisen jeweils mehrere spiralförmig um die Rotationsachse 151 herum in axialer Richtung verlaufende Holweck-Nuten auf, während die gegenüberliegenden Mantelflächen der Holweck-Rotorhülsen 163, 165 glatt ausgebildet sind und das Gas zum Betrieb der Vakuumpumpe 111 in den Holweck-Nuten vorantreiben.The aforementioned pump-active surfaces of the Holweck stator sleeves 163, 165 each have a plurality of Holweck grooves running spirally around the axis of rotation 151 in the axial direction, while the opposite ones Shell surfaces of the Holweck rotor sleeves 163, 165 are smooth and drive the gas to operate the vacuum pump 111 in the Holweck grooves.
  • Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 153 sind ein Wälzlager 181 im Bereich des Pumpenauslasses 117 und ein Permanentmagnetlager 183 im Bereich des Pumpeneinlasses 115 vorgesehen.For the rotatable mounting of the rotor shaft 153, a roller bearing 181 is provided in the area of the pump outlet 117 and a permanent magnet bearing 183 in the area of the pump inlet 115.
  • Im Bereich des Wälzlagers 181 ist an der Rotorwelle 153 eine konische Spritzmutter 185 mit einem zu dem Wälzlager 181 hinzunehmenden Außendurchmesser vorgesehen. Die Spritzmutter 185 steht mit mindestens einem Abstreifer eines Betriebsmittelspeichers in gleitendem Kontakt. Der Betriebsmittelspeicher umfasst mehrere aufeinander gestapelte saugfähige Scheiben 187, die mit einem Betriebsmittel für das Wälzlager 181, z.B. mit einem Schmiermittel, getränkt sind.In the area of the roller bearing 181, a conical spray nut 185 with an outer diameter to be added to the roller bearing 181 is provided on the rotor shaft 153. The injection nut 185 is in sliding contact with at least one scraper of an operating fluid reservoir. The resource storage comprises a plurality of absorbent disks 187 stacked one on top of the other, which are provided with a resource for the rolling bearing 181, e.g. are soaked with a lubricant.
  • Im Betrieb der Vakuumpumpe 111 wird das Betriebsmittel durch kapillare Wirkung von dem Betriebsmittelspeicher über den Abstreifer auf die rotierende Spritzmutter 185 übertragen und in Folge der Zentrifugalkraft entlang der Spritzmutter 185 in Richtung des größer werdenden Außendurchmessers der Spritzmutter 185 zu dem Wälzlager 181 hin gefördert, wo es z.B. eine schmierende Funktion erfüllt. Das Wälzlager 181 und der Betriebsmittelspeicher sind durch einen wannenförmigen Einsatz 189 und den Lagerdeckel 145 in der Vakuumpumpe eingefasst.In the operation of the vacuum pump 111, the operating medium is transferred by capillary action from the operating medium storage via the wiper to the rotating spray nut 185 and, as a result of the centrifugal force along the spray nut 185, is conveyed in the direction of the increasing outer diameter of the spray nut 185 to the roller bearing 181, where it e.g. fulfills a lubricating function. The roller bearing 181 and the operating fluid reservoir are enclosed in the vacuum pump by a trough-shaped insert 189 and the bearing cover 145.
  • Das Permanentmagnetlager 183 umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte 191 und eine statorseitige Lagerhälfte 193, welche jeweils einen Ringstapel aus mehreren in axialer Richtung aufeinander gestapelten permanentmagnetischen Ringen 195, 197 umfassen. Die Ringmagnete 195, 197 liegen einander unter Ausbildung eines radialen Lagerspalts 199 gegenüber, wobei die rotorseitigen Ringmagnete 195 radial außen und die statorseitigen Ringmagnete 197 radial innen angeordnet sind. Das in dem Lagerspalt 199 vorhandene magnetische Feld ruft magnetische Abstoßungskräfte zwischen den Ringmagneten 195, 197 hervor, welche eine radiale Lagerung der Rotorwelle 153 bewirken. Die rotorseitigen Ringmagnete 195 sind von einem Trägerabschnitt 201 der Rotorwelle 153 getragen, welcher die Ringmagnete 195 radial außenseitig umgibt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind von einem statorseitigen Trägerabschnitt 203 getragen, welcher sich durch die Ringmagnete 197 hindurch erstreckt und an radialen Streben 205 des Gehäuses 119 aufgehängt ist. Parallel zu der Rotationsachse 151 sind die rotorseitigen Ringmagnete 195 durch ein mit dem Trägerabschnitt 203 gekoppeltes Deckelelement 207 festgelegt. Die statorseitigen Ringmagnete 197 sind parallel zu der Rotationsachse 151 in der einen Richtung durch einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 209 sowie einen mit dem Trägerabschnitt 203 verbundenen Befestigungsring 211 festgelegt. Zwischen dem Befestigungsring 211 und den Ringmagneten 197 kann außerdem eine Tellerfeder 213 vorgesehen sein.The permanent magnet bearing 183 comprises a bearing half 191 on the rotor side and a bearing half 193 on the stator side, each of which comprises an annular stack of a plurality of permanent magnetic rings 195, 197 stacked on one another in the axial direction. The ring magnets 195, 197 lie opposite one another, forming a radial bearing gap 199, the rotor-side ring magnets 195 being arranged radially on the outside and the stator-side ring magnets 197 being arranged radially on the inside. The magnetic field present in the bearing gap 199 causes magnetic repulsive forces between the ring magnets 195, 197, which are radial Mount the rotor shaft 153. The rotor-side ring magnets 195 are carried by a carrier section 201 of the rotor shaft 153, which radially surrounds the ring magnets 195 on the outside. The stator-side ring magnets 197 are carried by a stator-side support section 203 which extends through the ring magnets 197 and is suspended from radial struts 205 of the housing 119. Parallel to the axis of rotation 151, the ring magnets 195 on the rotor side are fixed by a cover element 207 coupled to the carrier section 203. The stator-side ring magnets 197 are fixed parallel to the axis of rotation 151 in one direction by a fastening ring 209 connected to the carrier section 203 and a fastening ring 211 connected to the carrier section 203. A plate spring 213 can also be provided between the fastening ring 211 and the ring magnet 197.
  • Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager 215 vorgesehen, welches im normalen Betrieb der Vakuumpumpe 111 ohne Berührung leer läuft und erst bei einer übermäßigen radialen Auslenkung des Rotors 149 relativ zu dem Stator in Eingriff gelangt, um einen radialen Anschlag für den Rotor 149 zu bilden, da eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen verhindert wird. Das Fanglager 215 ist als ungeschmiertes Wälzlager ausgebildet und bildet mit dem Rotor 149 und/oder dem Stator einen radialen Spalt, welcher bewirkt, dass das Fanglager 215 im normalen Pumpbetrieb außer Eingriff ist. Die radiale Auslenkung, bei der das Fanglager 215 in Eingriff gelangt, ist groß genug bemessen, sodass das Fanglager 215 im normalen Betrieb der Vakuumpumpe nicht in Eingriff gelangt, und gleichzeitig klein genug, sodass eine Kollision der rotorseitigen Strukturen mit den statorseitigen Strukturen unter allen Umständen verhindert wird.An emergency or catch bearing 215 is provided within the magnetic bearing, which runs empty without contact during normal operation of the vacuum pump 111 and only comes into engagement with an excessive radial deflection of the rotor 149 relative to the stator in order to provide a radial stop for the rotor 149 to form, since a collision of the rotor-side structures with the stator-side structures is prevented. The catch bearing 215 is designed as an unlubricated roller bearing and forms a radial gap with the rotor 149 and / or the stator, which causes the catch bearing 215 to be disengaged in normal pumping operation. The radial deflection at which the catch bearing 215 engages is dimensioned large enough that the catch bearing 215 does not engage during normal operation of the vacuum pump, and at the same time is small enough so that the rotor-side structures collide with the stator-side structures under all circumstances is prevented.
  • Die Vakuumpumpe 111 umfasst den Elektromotor 125 zum drehenden Antreiben des Rotors 149. Der Anker des Elektromotors 125 ist durch den Rotor 149 gebildet, dessen Rotorwelle 153 sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckt. Auf den sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt der Rotorwelle 153 kann radial außenseitig oder eingebettet eine Permanentmagnetanordnung angeordnet sein. Zwischen dem Motorstator 217 und dem sich durch den Motorstator 217 hindurch erstreckenden Abschnitt des Rotors 149 ist ein Zwischenraum 219 angeordnet, welcher einen radialen Motorspalt umfasst, über den sich der Motorstator 217 und die Permanentmagnetanordnung zur Übertragung des Antriebsmoments magnetisch beeinflussen können.The vacuum pump 111 comprises the electric motor 125 for rotatingly driving the rotor 149. The armature of the electric motor 125 is formed by the rotor 149, whose rotor shaft 153 extends through the motor stator 217. A permanent magnet arrangement can be arranged radially on the outside or embedded on the section of the rotor shaft 153 which extends through the motor stator 217. Between the motor stator 217 and the section of the rotor 149 which extends through the motor stator 217, an intermediate space 219 is arranged which comprises a radial motor gap, via which the motor stator 217 and the permanent magnet arrangement for transmitting the drive torque can magnetically influence one another.
  • Der Motorstator 217 ist in dem Gehäuse innerhalb des für den Elektromotor 125 vorgesehenen Motorraums 137 festgelegt. Über den Sperrgasanschluss 135 kann ein Sperrgas, das auch als Spülgas bezeichnet wird, und bei dem es sich beispielsweise um Luft oder um Stickstoff handeln kann, in den Motorraum 137 gelangen. Über das Sperrgas kann der Elektromotor 125 vor Prozessgas, z.B. vor korrosiv wirkenden Anteilen des Prozessgases, geschützt werden. Der Motorraum 137 kann auch über den Pumpenauslass 117 evakuiert werden, d.h. im Motorraum 137 herrscht zumindest annäherungsweise der von der am Pumpenauslass 117 angeschlossenen Vorvakuumpumpe bewirkte Vakuumdruck.The motor stator 217 is fixed in the housing within the motor space 137 provided for the electric motor 125. A sealing gas, which is also referred to as a purge gas and which can be, for example, air or nitrogen, can enter the engine compartment 137 via the sealing gas connection 135. The electric motor 125 can be used before the process gas, e.g. protected against corrosive parts of the process gas. The engine compartment 137 can also be evacuated via the pump outlet 117, i.e. in the engine compartment 137 there is at least approximately the vacuum pressure caused by the backing pump connected to the pump outlet 117.
  • Zwischen der Rotornabe 161 und einer den Motorraum 137 begrenzenden Wandung 221 kann außerdem eine sog. und an sich bekannte Labyrinthdichtung 223 vorgesehen sein, insbesondere um eine bessere Abdichtung des Motorraums 217 gegenüber den radial außerhalb liegenden Holweck-Pumpstufen zu erreichen.A so-called labyrinth seal 223, which is known per se, can also be provided between the rotor hub 161 and a wall 221 delimiting the motor space 137, in particular in order to achieve a better seal of the motor space 217 with respect to the radially outside Holweck pump stages.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Turbomolekularpumpe 111 als erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumgeräts. Die Turbomolekularpumpe 111 umfasst eine Gerätekomponente 301, die sämtliche Komponenten der Turbomolekularpumpe 111 aufweist, die in dem Gehäuse 119 und in dem Unterteil 121 untergebracht und vorstehend beschrieben sind (vgl. Fig. 1 bis 3). Rein schematisch ist in Fig. 6 der Rotor 149 der Turbomolekularpumpe 111 angedeutet. Die Gerätekomponente 301 umfasst ferner einen Pumpenchip 303. Fig. 6 shows a schematic representation of the turbomolecular pump 111 as a first embodiment of a vacuum device according to the invention. The turbomolecular pump 111 comprises a device component 301, which has all components of the turbomolecular pump 111, which are accommodated in the housing 119 and in the lower part 121 and described above (cf. 1 to 3 ). Purely is schematic in Fig. 6 the rotor 149 of the turbomolecular pump 111 is indicated. The device component 301 further comprises a pump chip 303.
  • Die Turbomolekularpumpe 111 weist ferner eine elektronische Einrichtung 305 zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente 301 auf. Die elektronische Einrichtung 305 ist in dem Elektronikgehäuse 123 (vgl. auch Fig. 1 bis 3) untergebracht.The turbomolecular pump 111 also has an electronic device 305 for controlling and / or regulating the device component 301. The electronic device 305 is in the electronics housing 123 (cf. also 1 to 3 ) housed.
  • Auf dem Pumpenchip 303 ist ein digitaler komponentenspezifischer Datensatz 307 gespeichert, der eine komponentenspezifische Kennung 309 und Betriebsdaten 311 für die Gerätekomponente 301 umfasst. Die Betriebsdaten 311 sind eine Teilmenge von Parametern und/oder Betriebsvorgaben der Gerätekomponente 301, welche in dem komponentenspezifischen Datensatz 307 enthalten sind.A digital component-specific data record 307 is stored on the pump chip 303 and includes a component-specific identifier 309 and operating data 311 for the device component 301. The operating data 311 are a subset of parameters and / or operating specifications of the device component 301, which are contained in the component-specific data record 307.
  • Die elektronische Einrichtung 305 umfasst ebenfalls gespeicherte Daten 313, die auf einem nicht dargestellten Speichermedium abgelegt sind. Die gespeicherten Daten 313 umfassen einerseits eine Firmware 315, die zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente 301 ausgeführt wird. Darüber hinaus umfassen die gespeicherten Daten 313 Kennlinien 317, die für die Gerätekomponente 301 vorgesehen sind.The electronic device 305 likewise comprises stored data 313 which are stored on a storage medium (not shown). The stored data 313 comprise, on the one hand, a firmware 315 which is executed to control and / or regulate the device component 301. In addition, the stored data 313 comprise characteristic curves 317 which are provided for the device component 301.
  • Der komponentenspezifische Datensatz 307 ist nicht in einem allgemein lesbaren Format auf dem Pumpenchip 303 abgelegt, sondern in einer verschlüsselten Form. Während der Herstellungsphase der Turbomolekularpumpe 111 wird der komponentenspezifische Datensatz 307 durch Anwendung eines privaten Schlüssels 321 verschlüsselt, der durch eine Erzeugungseinrichtung 323 generiert wird. Die Erzeugungseinrichtung 323 generiert ebenso einen öffentlichen Schlüssel 325, der dem privaten Schlüssel 321 zugeordnet ist. Daten, die mittels des privaten Schlüssels 321 verschlüsselt werden, können unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels 325 entschlüsselt und somit ausgelesen, aber nicht auf dem Speichermedium modifiziert werden, auf dem die verschlüsselten Daten abgelegt sind. Der auf dem Pumpenchip 303 abgelegte komponentenspezifische Datensatz 307 kann somit ohne Kenntnis des privaten Schlüssels 321 nicht modifiziert werden. Während der Herstellungsphase der Turbomolekularpumpe 111 wird der von der Erzeugungseinrichtung 123 generierte öffentliche Schlüssel 325 an die elektronische Einrichtung 305 übertragen und ist anschließend ein Teil der gespeicherten Daten 313.The component-specific data record 307 is not stored on the pump chip 303 in a generally readable format, but in an encrypted form. During the manufacturing phase of the turbomolecular pump 111, the component-specific data record 307 is encrypted using a private key 321, which is generated by a generating device 323. The generating device 323 also generates a public key 325 which is assigned to the private key 321. Data that is encrypted using the private key 321 can be decrypted using the public key 325 and thus read out, but not on the Storage medium are modified on which the encrypted data are stored. The component-specific data record 307 stored on the pump chip 303 can therefore not be modified without knowledge of the private key 321. During the production phase of the turbomolecular pump 111, the public key 325 generated by the generation device 123 is transmitted to the electronic device 305 and is subsequently part of the stored data 313.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Turbomolekularpumpe 111 als zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumgeräts. Die Turbomolekularpumpe 111 von Fig. 7 unterscheidet sich von derjenigen, die in Fig. 6 dargestellt ist, lediglich dadurch, dass anstelle des Pumpenchips 303 eine Platine 333 als Vakuumdurchführung vorgesehen ist, auf welcher der digitale komponentenspezifische Datensatz 307 gespeichert ist. Der Pumpenchip 303 von Fig. 6 kann als internes Speichermedium der Gerätekomponente 301 bezeichnet werden, während die Platine 333 von Fig. 7 als externes Speichermedium der Gerätekomponente 301 angesehen werden kann. Die vorstehende Beschreibung der weiteren Komponenten der Turbomolekularpumpe 111 sowie die nachstehende Beschreibung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Vakuumgeräts gelten somit nicht nur für die in Fig. 6 dargestellte erste Ausführungsform, sondern auch für die zweite Ausführungsform von Fig. 7. Fig. 7 shows a further turbomolecular pump 111 as a second embodiment of a vacuum device according to the invention. The turbomolecular pump 111 from Fig. 7 differs from that in Fig. 6 is shown only in that instead of the pump chip 303, a circuit board 333 is provided as a vacuum feedthrough on which the digital component-specific data record 307 is stored. The pump chip 303 from Fig. 6 can be referred to as the internal storage medium of the device component 301, while the board 333 from Fig. 7 can be regarded as an external storage medium of the device component 301. The above description of the further components of the turbomolecular pump 111 and the following description of the mode of operation of the vacuum device according to the invention thus apply not only to the in FIG Fig. 6 illustrated first embodiment, but also for the second embodiment of Fig. 7 .
  • Die Turbomolekularpumpe 111 ist zwar in Fig. 1 derart dargestellt, dass das Gehäuse 119, das Unterteil 121 und das Elektronikgehäuse 123 als eine Einheit miteinander verbunden sind. Dennoch sind die Gerätekomponente 301 und die elektronische Einrichtung 305 separate Einheiten, die in dem jeweiligen Gehäuse 119 und Unterteil 121 oder in dem Elektronikgehäuse 123 unabhängig voneinander ausgeliefert werden können. Beispielsweise kann eine elektronische Einrichtung 305 als Ersatzteil einer bestehenden elektronischen Einrichtung verwendet werden, während die entsprechende Gerätekomponente 301, die in dem Gehäuse 119 und in dem Unterteil 121 untergebracht ist, weiterhin an dem Einlassflansch 113 mit einem Rezipienten einer Vakuumanlage verbunden ist und nicht ausgetauscht wird.The turbomolecular pump 111 is in Fig. 1 shown such that the housing 119, the lower part 121 and the electronics housing 123 are connected to one another as a unit. Nevertheless, the device component 301 and the electronic device 305 are separate units which can be delivered independently of one another in the respective housing 119 and lower part 121 or in the electronics housing 123. For example, an electronic device 305 can be used as a spare part of an existing electronic device, while the corresponding device component 301 that is in the housing 119 and is accommodated in the lower part 121, is further connected to a recipient of a vacuum system on the inlet flange 113 and is not exchanged.
  • Sowohl bei einer ersten Inbetriebnahme der Turbomolekularpumpe 111 als auch bei einem Austausch der Gerätekomponente 301 oder der elektronischen Einrichtung 305 ist es notwendig, dass die spezifische Gerätekomponente 301 bei einer Aktivierung der elektronischen Einrichtung 305 durch diese korrekt erkannt bzw. eindeutig identifiziert wird. Nur dann kann ein korrekter Betrieb der Turbomolekularpumpe 111 sichergestellt werden, bei dem unter anderem für die Gerätekomponente 301 spezifische Kennlinien 317 ausgewählt und verwendet werden müssen.When the turbomolecular pump 111 is started up for the first time and when the device component 301 or the electronic device 305 is replaced, it is necessary for the specific device component 301 to be correctly recognized or uniquely identified when the electronic device 305 is activated by it. Only then can correct operation of the turbomolecular pump 111 be ensured, in which, among other things, specific characteristic curves 317 must be selected and used for the device component 301.
  • Bei der Aktivierung der elektronischen Einrichtung 305 wird daher der komponentenspezifische Datensatz 307 durch die elektronische Einrichtung 305 ausgelesen. Da der komponentenspezifische Datensatz 307 jedoch mittels des privaten Schüssels 321 verschlüsselt ist, verwendet die elektronische Einrichtung 305 zu diesem Zweck den öffentlichen Schlüssel 325, der dem privaten Schlüssel 321 zugeordnet ist. Die elektronische Einrichtung 305 liest dabei unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels 325 die komponentenspezifische Kennung 309 aus, die mit dem privaten Schlüssel 321 signiert ist. Die komponentenspezifische Kennung 309 umfasst üblicherweise eine Artikelnummer der Gerätekomponente 301, so dass die elektronische Einrichtung 305 die spezifische Gerätekomponente 301 durch Auslesen der komponentenspezifischen Kennung 309 eindeutig identifiziert.When the electronic device 305 is activated, the component-specific data record 307 is therefore read out by the electronic device 305. However, since the component-specific data record 307 is encrypted using the private key 321, the electronic device 305 uses the public key 325, which is assigned to the private key 321, for this purpose. The electronic device 305 reads out the component-specific identifier 309, which is signed with the private key 321, using the public key 325. The component-specific identifier 309 usually comprises an article number of the device component 301, so that the electronic device 305 uniquely identifies the specific device component 301 by reading out the component-specific identifier 309.
  • Zusätzlich liest die elektronische Einrichtung 305 einen oder mehrere interne Parameter der Gerätekomponente 301 aus, die ebenfalls in dem komponentenspezifischen Datensatz 307 enthalten sind. Die internen Parameter legen einerseits fest, welche von mehreren Kennlinien 317 für den Betrieb der spezifischen Gerätekomponente 301 zu verwenden ist bzw. sind. Darüber hinaus legen die internen Parameter spezifische Grenzwerte für die Gerätekomponente 301 fest, beispielsweise eine Maximaldrehzahl des Rotors 149 oder eine maximale Betriebstemperatur der Gerätekomponente 301.In addition, the electronic device 305 reads out one or more internal parameters of the device component 301, which are also contained in the component-specific data record 307. On the one hand, the internal parameters determine which of several characteristic curves 317 are to be used for the operation of the specific device component 301. In addition, the internal Parameter-specific limit values for the device component 301, for example a maximum speed of the rotor 149 or a maximum operating temperature of the device component 301.
  • Durch die Verwendung des privaten Schlüssels 321 und des öffentlichen Schlüssels 325, die einander zugeordnet sind, wird sichergestellt, dass eine korrekte und sichere Zuordnung der spezifischen Gerätekomponente 301 zu der für diese vorgesehenen elektronischen Einrichtung 305 erfolgt. Umgekehrt ist durch die Verwendung des privaten und des öffentlichen Schlüssels 321, 325 ausgeschlossen, dass die Gerätekomponente 301 mit einer solchen elektronischen Einrichtung 305 betrieben wird, die sich zwar an die Gerätekomponente 301 anschließen lässt, aber nicht zu dieser passt. Nur mit dem korrekten öffentlichen Schlüssel 325 kann die elektronische Einrichtung 305 den komponentenspezifischen Datensatz 307 auslesen und die Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente 301 ausführen. Darüber hinaus ist eine Manipulation des komponentenspezifischen Datensatzes 307 durch die elektronische Einrichtung 305 oder eine ähnliche Einrichtung ausgeschlossen, die sich mit der Gerätekomponente 301 verbinden lässt, solange diesen Einrichtungen nur der öffentliche Schlüssel 325 bekannt ist. Dadurch ist beispielsweise eine unbeabsichtigte Veränderung der komponentenspezifischen Kennung 309 ausgeschlossen, die zu einer fehlerhaften Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente 301 führen würde.The use of the private key 321 and the public key 325, which are assigned to one another, ensures that the specific device component 301 is correctly and securely assigned to the electronic device 305 provided for this. Conversely, the use of the private and the public key 321, 325 precludes the device component 301 from being operated with such an electronic device 305 which can be connected to the device component 301 but does not match the latter. Only with the correct public key 325 can the electronic device 305 read out the component-specific data record 307 and carry out the control and / or regulation of the device component 301. In addition, manipulation of the component-specific data record 307 by the electronic device 305 or a similar device is excluded, which can be connected to the device component 301 as long as these devices only know the public key 325. This precludes, for example, an unintentional change in the component-specific identifier 309, which would lead to incorrect control and / or regulation of the device component 301.
  • Es ist jedoch möglich, dass die elektronische Einrichtung 305 Daten an die Gerätekomponente 301 überträgt, die mittels des öffentlichen Schlüssels 325 verschlüsselt sind und beispielsweise einen Teil der Betriebsdaten 311 darstellen. Zum Auslesen und Verwenden dieser Daten in der Gerätekomponente 301 ist jedoch die Kenntnis des privaten Schlüssels 321 erforderlich. Beispielsweise kann die Ausführung der Firmware 315 eine Aufforderung umfassen, zum Speichern und Verwenden von Daten, welche die elektronische Einrichtung 305 mit dem öffentlichen Schüssel 325 verschlüsselt und an die Gerätekomponente 301 übertragen hat, den privaten Schlüssel 321 einzugeben. Dadurch ist auch in diesem Fall eine korrekte Zuordnung der mit dem öffentlichen Schlüssel 325 verschlüsselten Daten zur korrekten Gerätekomponente 301 sichergestellt, welcher der private Schlüssel 321 zugeordnet ist.However, it is possible for the electronic device 305 to transmit to the device component 301 data which are encrypted using the public key 325 and which, for example, represent part of the operating data 311. To read and use this data in the device component 301, however, knowledge of the private key 321 is required. For example, the execution of firmware 315 may include a request to store and use data that electronic device 305 encrypts with public key 325 and transmits to device component 301 has to enter the private key 321. This also ensures correct assignment of the data encrypted with the public key 325 to the correct device component 301 to which the private key 321 is assigned.
  • Da nur die Gerätekomponente 301 mit einem privaten Schlüssel 321 versehen wird, wird die vorliegende Verschlüsselung als asymmetrisch bezeichnet. Die Erzeugungseinrichtung 323, mit welcher der private Schlüssel 321 und der zugeordnete öffentliche Schlüssel 325 generiert werden, ist beispielsweise ein Modul eines Endprüfsystems für die Turbomolekularpumpe 111, mit welchem die Turbomolekularpumpe 111 vor ihrer Auslieferung überprüft wird. Alternativ kann die Erzeugungseinrichtung 323 auch ein Hardwaremodul sein, das ausschließlich zur Verschlüsselung für die Gerätekomponente 301 und die elektronische Einrichtung 305 vorgesehen ist.Since only the device component 301 is provided with a private key 321, the present encryption is referred to as asymmetrical. The generating device 323, with which the private key 321 and the associated public key 325 are generated, is, for example, a module of a final test system for the turbomolecular pump 111, with which the turbomolecular pump 111 is checked before it is delivered. Alternatively, the generating device 323 can also be a hardware module that is provided exclusively for encryption for the device component 301 and the electronic device 305.
  • Die Verschlüsselung des komponentenspezifischen Datensatzes 307 mit dem privaten Schlüssel 321 kann dann, wenn eine Platine 333 als Vakuumdurchführung verwendet wird, bereits bei der Herstellung der Platine 333 erfolgen. Alternativ kann die Gerätekomponente 301 erst bei einer ersten Inbetriebnahme der Gerätekomponente 301 mittels der Verschlüsselung individualisiert werden, indem der vorhandene komponentenspezifische Datensatz 307 mit dem privaten Schlüssel 321 versehen und sozusagen "angereichert" wird. Informationen bezüglich des privaten Schlüssels 321, die zur Anreicherung des Schlüssels und somit zum Individualisieren der Gerätekomponente 301 erforderlich sind, müssen jedoch auf dem Pumpenchip 303 oder auf der Platine 333 an geeigneter Stelle vorhanden sein. Im Falle des Pumpenchips 303 kann beispielsweise eine Chip-Seriennummer als Schlüsselanreicherung, d.h. als privater Schlüssel 321, verwendet werden.The encryption of the component-specific data record 307 with the private key 321 can already take place during the manufacture of the board 333 if a board 333 is used as a vacuum bushing. Alternatively, the device component 301 can only be individualized by means of the encryption when the device component 301 is started up for the first time, in that the existing component-specific data record 307 is provided with the private key 321 and "enriched", so to speak. However, information regarding the private key 321 that is required to enrich the key and thus to individualize the device component 301 must be available on the pump chip 303 or on the circuit board 333 at a suitable location. In the case of the pump chip 303, for example, a chip serial number can be used as a key enrichment, ie as a private key 321.
  • BezugszeichenlisteReference list
  • 111111
    TurbomolekularpumpeTurbomolecular pump
    113113
    EinlassflanschInlet flange
    115115
    PumpeneinlassPump inlet
    117117
    PumpenauslassPump outlet
    119119
    Gehäusecasing
    121121
    UnterteilLower part
    123123
    ElektronikgehäuseElectronics housing
    125125
    ElektromotorElectric motor
    127127
    ZubehöranschlussAccessory connection
    129129
    DatenschnittstelleData interface
    131131
    StromversorgungsanschlussPower connector
    133133
    FluteinlassFlood inlet
    135135
    SperrgasanschlussSealing gas connection
    137137
    MotorraumEngine compartment
    139139
    KühlmittelanschlussCoolant connection
    141141
    Unterseitebottom
    143143
    Schraubescrew
    145145
    LagerdeckelBearing cap
    147147
    BefestigungsbohrungMounting hole
    148148
    KühlmittelleitungCoolant line
    149149
    Rotorrotor
    151151
    RotationsachseAxis of rotation
    153153
    RotorwelleRotor shaft
    155155
    RotorscheibeRotor disc
    157157
    StatorscheibeStator disc
    159159
    AbstandsringSpacer ring
    161161
    RotornabeRotor hub
    163163
    Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
    165165
    Holweck-RotorhülseHolweck rotor sleeve
    167167
    Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
    169169
    Holweck-StatorhülseHolweck stator sleeve
    171171
    Holweck-SpaltHolweck gap
    173173
    Holweck-SpaltHolweck gap
    175175
    Holweck-SpaltHolweck gap
    179179
    VerbindungskanalConnecting channel
    181181
    Wälzlagerroller bearing
    183183
    PermanentmagnetlagerPermanent magnet bearings
    185185
    SpritzmutterSpray nut
    187187
    Scheibedisc
    189189
    Einsatzcommitment
    191191
    rotorseitige Lagerhälftehalf of the bearing on the rotor side
    193193
    statorseitige Lagerhälftestator side bearing half
    195195
    RingmagnetRing magnet
    197197
    RingmagnetRing magnet
    199199
    LagerspaltBearing gap
    201201
    TrägerabschnittBeam section
    203203
    TrägerabschnittBeam section
    205205
    radiale Streberadial strut
    207207
    DeckelelementCover element
    209209
    StützringSupport ring
    211211
    BefestigungsringMounting ring
    213213
    TellerfederBelleville spring
    215215
    Not- bzw. FanglagerEmergency or catch camp
    217217
    MotorstatorMotor stator
    219219
    ZwischenraumSpace
    221221
    WandungWall
    223223
    LabyrinthdichtungLabyrinth seal
    301301
    GerätekomponenteDevice component
    303303
    PumpenchipPump chip
    305305
    elektronische Einrichtungelectronic device
    307307
    digitaler komponentenspezifischer Datensatzdigital component-specific data set
    309309
    komponentenspezifische Kennungcomponent-specific identifier
    311311
    BetriebsdatenOperating data
    313313
    gespeicherte Datensaved data
    315315
    FirmwareFirmware
    317317
    KennlinienCharacteristics
    321321
    privater Schlüsselprivate key
    323323
    ErzeugungseinrichtungGenerating device
    325325
    öffentlicher Schlüsselpublic key
    333333
    Platine als VakuumdurchführungCircuit board as a vacuum feedthrough

Claims (15)

  1. Vakuumgerät (111), insbesondere Vakuumpumpe, mit
    einer Gerätekomponente (301) und
    einer elektronischen Einrichtung (305) zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente (301),
    wobei die Gerätekomponente (301) einen digitalen komponentenspezifischen Datensatz (307) aufweist und
    wobei die elektronische Einrichtung (305) mit der Gerätekomponente (301) verbunden und eingerichtet ist, den komponentenspezifischen Datensatz (307) der Gerätekomponente (301) auszulesen.
    Vacuum device (111), in particular a vacuum pump, with
    a device component (301) and
    an electronic device (305) for controlling and / or regulating the device component (301),
    wherein the device component (301) has a digital component-specific data record (307) and
    wherein the electronic device (305) is connected to the device component (301) and is set up to read out the component-specific data record (307) of the device component (301).
  2. Vakuumgerät (111) nach Anspruch 1,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) mittels eines privaten Schlüssels (321) verschlüsselt ist und
    wobei die elektronische Einrichtung (305) einen öffentlichen Schlüssel (325) aufweist, der dem privaten Schlüssel (321) zugeordnet ist, um den verschlüsselten komponentenspezifischen Datensatz (307) vor dem Auslesen zu entschlüsseln.
    Vacuum device (111) according to claim 1,
    wherein the component-specific data record (307) is encrypted using a private key (321) and
    wherein the electronic device (305) has a public key (325) which is assigned to the private key (321) in order to decrypt the encrypted component-specific data record (307) before reading it out.
  3. Vakuumgerät (111) nach Anspruch 2,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) eine komponentenspezifische Kennung (309) umfasst, die mittels des privaten Schlüssels (321) signiert ist, wobei insbesondere die komponentenspezifische Kennung (309) einer Artikelnummer, einer Versionsnummer oder einer Seriennummer zugeordnet ist.
    Vacuum device (111) according to claim 2,
    wherein the component-specific data record (307) comprises a component-specific identifier (309) which is signed by means of the private key (321), the component-specific identifier (309) in particular being assigned to an article number, a version number or a serial number.
  4. Vakuumgerät (111) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) Betriebsparameter und/oder Betriebsvorgaben der Gerätekomponente (301) umfasst.
    Vacuum device (111) according to one of the preceding claims,
    wherein the component-specific data record (307) comprises operating parameters and / or operating specifications of the device component (301).
  5. Vakuumgerät (111) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    wobei die elektronische Einrichtung (305) ferner eingerichtet ist, Betriebsdaten (311) für die Gerätekomponente (301) mittels des öffentlichen Schlüssels (325) zu verschlüsseln und an die Gerätekomponente (301) zu übertragen, und
    wobei die verschlüsselten Betriebsdaten (311) für die Gerätekomponente (301) nur mittels des privaten Schlüssels (321) entschlüsselbar sind.
    Vacuum device (111) according to one of Claims 2 to 4,
    wherein the electronic device (305) is further configured to encrypt operating data (311) for the device component (301) by means of the public key (325) and to transmit it to the device component (301), and
    The encrypted operating data (311) for the device component (301) can only be decrypted using the private key (321).
  6. Vakuumgerät (111) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) auf einem Chip (303) der Gerätekomponente (301) gespeichert ist.
    Vacuum device (111) according to one of the preceding claims,
    wherein the component-specific data record (307) is stored on a chip (303) of the device component (301).
  7. Vakuumgerät (111) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) auf einem externen Speicherelement (333) der Gerätekomponente (301) gespeichert ist.
    Vacuum device (111) according to one of Claims 1 to 5,
    wherein the component-specific data record (307) is stored on an external storage element (333) of the device component (301).
  8. Verfahren zum Identifizieren einer Gerätekomponente (301) eines Vakuumgeräts (111) mittels einer elektronischen Einrichtung (305) zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente (301),
    wobei die Gerätekomponente (301) einen digitalen komponentenspezifischen Datensatz (307) aufweist,
    wobei das Verfahren umfasst, dass
    bei Aktivierung der elektronischen Einrichtung (305) der komponentenspezifische Datensatz (307) der Gerätekomponente (301) von der elektronischen Einrichtung (305) ausgelesen wird, und
    die Gerätekomponente (301) anhand des komponentenspezifischen Datensatzes (307) eindeutig identifiziert wird.
    Method for identifying a device component (301) of a vacuum device (111) by means of an electronic device (305) for controlling and / or regulating the device component (301),
    the device component (301) having a digital component-specific data record (307),
    the method comprising that
    upon activation of the electronic device (305) the component-specific data record (307) of the device component (301) is read out by the electronic device (305), and
    the device component (301) is clearly identified on the basis of the component-specific data record (307).
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) mittels eines privaten Schlüssels (321) verschlüsselt ist und
    wobei das Verfahren ferner umfasst, dass der verschlüsselte komponentenspezifische Datensatz (307) vordem Auslesen durch die elektronische Einrichtung (305) mit einem öffentlichen Schlüssel (325) entschlüsselt wird, der dem privaten Schlüssel (321) zugeordnet ist.
    A method according to claim 8,
    wherein the component-specific data record (307) is encrypted using a private key (321) and
    the method further comprising decrypting the encrypted component-specific data record (307) prior to being read out by the electronic device (305) with a public key (325) which is assigned to the private key (321).
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    wobei der komponentenspezifische Datensatz (307) eine komponentenspezifische Kennung (309) umfasst, die mittels des privaten Schlüssels (321) signiert ist, wobei insbesondere die komponentenspezifische Kennung (309) einer Artikelnummer, einer Versionsnummer oder einer Seriennummer zugeordnet ist, und
    wobei das Verfahren ferner umfasst, dass die Gerätekomponente (301) durch Auslesen der komponentenspezifischen Kennung (309) eindeutig identifiziert wird.
    Method according to claim 9,
    wherein the component-specific data record (307) comprises a component-specific identifier (309) which is signed by means of the private key (321), the component-specific identifier (309) in particular being assigned to an article number, a version number or a serial number, and
    the method further comprising the device component (301) being uniquely identified by reading out the component-specific identifier (309).
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner umfassend, dass
    Betriebsdaten (311) für die Gerätekomponente (301) durch die elektronische Einrichtung (305) mittels des öffentlichen Schlüssels (325) verschlüsselt und an die Gerätekomponente (301) übertragen werden,
    wobei die verschlüsselten Betriebsdaten (311) für die Gerätekomponente (301) nur mittels des privaten Schlüssels (321) entschlüsselbar sind.
    The method of any one of claims 8 to 10, further comprising that
    Operating data (311) for the device component (301) are encrypted by the electronic device (305) using the public key (325) and transmitted to the device component (301),
    The encrypted operating data (311) for the device component (301) can only be decrypted using the private key (321).
  12. Verfahren zum Individualisieren einer Gerätekomponente (301) eines Vakuumgeräts (111), insbesondere einer Vakuumpumpe, umfassend, dass:
    ein privater Schlüssel (321) und ein öffentlicher Schlüssel (325), der dem privaten Schlüssel (321) zugeordnet ist, generiert werden,
    ein digitaler Datensatz (307), der für die Gerätekomponente (301) spezifisch ist, generiert und mittels des privaten Schlüssels (321) verschlüsselt wird,
    der verschlüsselte digitale Datensatz (307) derart an die Gerätekomponente (301) übertragen wird, dass der verschlüsselte digitale Datensatz (307) für eine elektronische Einrichtung (305) zur Steuerung und/oder Regelung der Gerätekomponente (301) zugreifbar ist, und
    der öffentliche Schlüssel (325) an die elektronische Einrichtung (305) übertragen wird.
    Method for individualizing a device component (301) of a vacuum device (111), in particular a vacuum pump, comprising:
    a private key (321) and a public key (325) which is assigned to the private key (321) are generated,
    a digital data record (307), which is specific to the device component (301), is generated and encrypted using the private key (321),
    the encrypted digital data record (307) is transmitted to the device component (301) such that the encrypted digital data record (307) is accessible to an electronic device (305) for controlling and / or regulating the device component (301), and
    the public key (325) is transmitted to the electronic device (305).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend, dass der digitale Datensatz (307) eine für die Gerätekomponente (301) spezifische Kennung (309) umfasst, die mittels des privaten Schlüssels (321) signiert wird, um die Gerätekomponente (301) zu individualisieren, wobei insbesondere die komponentenspezifische Kennung (309) einer Artikelnummer, einer Versionsnummer oder einer Seriennummer zugeordnet ist.The method of claim 12, further comprising the digital data set (307) comprising an identifier (309) specific to the device component (301), which is signed by means of the private key (321) to individualize the device component (301), wherein in particular the component-specific identifier (309) is assigned to an article number, a version number or a serial number.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, ferner umfassend, dass der digitale Datensatz (307) während einer Inbetriebnahme des Vakuumgeräts (111) mittels des privaten Schlüssels (321) verschlüsselt wird.The method of claim 12 or 13, further comprising encrypting the digital data set (307) using the private key (321) during startup of the vacuum device (111).
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner umfassend, dass verschlüsselte Betriebsdaten (311) für die Gerätekomponente (301), die durch die elektronische Einrichtung (305) mittels des öffentlichen Schlüssels (325) verschlüsselt und an die Gerätekomponente (301) übertragen werden, mittels des privaten Schlüssels (321) entschlüsselt werden.Method according to one of claims 12 to 14, further comprising encrypted operating data (311) for the device component (301), which are encrypted by the electronic device (305) by means of the public key (325) and transmitted to the device component (301) , are decrypted using the private key (321).
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