EP0922165B1 - Vacuum pump - Google Patents
Vacuum pump Download PDFInfo
- Publication number
- EP0922165B1 EP0922165B1 EP97944768A EP97944768A EP0922165B1 EP 0922165 B1 EP0922165 B1 EP 0922165B1 EP 97944768 A EP97944768 A EP 97944768A EP 97944768 A EP97944768 A EP 97944768A EP 0922165 B1 EP0922165 B1 EP 0922165B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- vacuum pump
- pump according
- inlet
- valve
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/02—Multi-stage pumps of stepped piston type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
Definitions
- the invention relates to a vacuum pump with the Features of the preamble of claim 1.
- vacuum pumps in one first pumping phase, starting from atmospheric pressure, relative large amounts of gas are generated. These are through the Pump pumped and compressed by the pump stage (s), what annoying, often harmful overpressures in the pump.
- a vacuum pump of this type is known from US-A-22 46 932 known. It has two compression levels, the at high suction pressures in parallel, at low suction pressures operated one after the other. A control mechanism automatically initiates the switchover. at high suction pressures flow through the relatively large ones Quantities of gas unhindered the inlet valves. At this Pump has the problem mentioned.
- a vacuum pump designed as a piston pump, in which the problem mentioned does not exist is from US-A-48 54 825 known.
- the technology consists of two cylindrical compression chambers on the inlet side of two of the four stepped cylinders in parallel switched and form a first pump stage.
- the cylindrical compression chamber of a third cylinder forms the second stage of the pump.
- the ring-shaped Compression chambers of the three cylinders, their cylindrical Compression chambers the first and the second pump stage form, are not equipped with inlets; she have no pump function.
- the cylindrical compression chamber the fourth cylinder forms a third Stage of the vacuum pump. Your outlet is immediately available the outlet of the pump in connection.
- the ring-shaped Compression chamber of this stepped cylinder has also pump function; however, it forms together with only a bypass to their inlet and outlet the exit from the third pump stage immediately inflowing gases, i.e. that only a part of the from the Gases escaping from the third pump stage this annular compression chamber to exit the Pump arrives.
- US 4 171 188 A discloses a compressor with a Inlet valve using an oil pressure cylinder is controlled to be adequate in the initial phase Ensure the oil supply to the compressor.
- US 4 396 345 A, GB 1 089 694 A and DE 44 32 263 A disclose machines with inlet valves that are also not pressure controlled. The other documents disclose pressure-controlled valves, the However, the object of the present invention purpose lie far away.
- the present invention is based on the object in a vacuum pump due to the accumulation of large amounts of gas resulting overpressures in a simple manner avoid.
- a differential pressure controlled inlet valve of the invention Art is simple and robust. constructional Measures in the vacuum pump and / or a second outlet valve are not required.
- the piston vacuum pump 1 shown in Figure 1 includes the housing 2, the inlet 3 and the outlet 4. Inside there are four cylinder-piston systems in the housing 11, 21, 31 and 41, which are essentially identical are trained. They are opposed to each other in pairs - preferably arranged in one plane - that their pistons have a common crankshaft 5 can be driven.
- the drive motor is 6 designated.
- the cylinder-piston system 11 has the cylinder 12 and the piston 13. Both are tiered so that they are in known a cylindrical compression chamber 14 and form an annular compression chamber 15.
- the cylindrical compression chamber 14 has the Inlet 16 and outlet 17, the annular compression chamber 15 the inlet 18 and the outlet 19 on.
- the Inlets 16 and 18 are ring grooves in the wall of the Cylinder 12 formed so that the movement of the piston 13 causes the inlets to open and close.
- the outlets 17 and 19 are not shown in detail Valves equipped.
- the cylinder-piston system 21, 31 and 41 are corresponding trained and with corresponding reference numerals Mistake.
- entry is 3 via line 51 - e.g. with the valve 52 - with the Inlets 16, 18, 26, 28 of the compression chambers 14, 15, 24 and 25, which components of the piston-cylinder systems 11 and 21 are connected.
- the above, in parallel switched compression chambers form a first pump stage the piston vacuum pump 1, indicated by the dash-dotted line 54.
- Connected to the outlets 17, 19, 27 and 29 of the first stage compression chambers connecting lines all flow into the line 55, with the inlets 36, 38 of the compression chambers 34, 35 are connected. These are part of the piston-cylinder system 31.
- the also connected in parallel Compression chambers 34, 35 form the second pump stage the piston vacuum pump 1, indicated by the dash-dotted line 57.
- This compression chamber 44 forms the third pump stage the piston vacuum pump 1 (see dash-dotted line 61).
- the outlet 47 of the compression chamber 44 protrudes line 62 with inlet 48 of the annular compression chamber 45 in connection, which is also a component of the piston-cylinder system 41.
- the outlet 49 of the annular compression chamber 45 stands with the Outlet 4 of the piston vacuum pump 1 in connection.
- the Compression chamber 45 forms the fourth pumping stage Piston vacuum pump 1 (dashed line 63).
- a nozzle 64 is also indicated in FIG. 1, via which the compression space 45 with the inside of the housing 2 the pump 1 is connected.
- the size of the nozzle 64 is selected so that there is a vacuum of a few hundred milibars. The requirements for the sealing quality of the gap between the pistons and the cylinders in their neighbors to the inside of the housing This can further reduce areas.
- FIG 2 shows again the piston-cylinder system 11 with its compression chambers 14 and 15.
- the inlets 16 and 18 of these chambers (together with the inlets 26, 28 of the second piston-cylinder system 21) via the Valve 52 in connection with the inlet 3 of the vacuum pump.
- the valve 52 fulfills the function in a first Throttle the pumping phase, relatively large amounts of gas or temporarily withhold to such an extent, that pressures in pump 1 do not occur.
- To the valve 52 has a chamber 65 with an inlet opening 66, an outlet opening 67 and a passage opening 72 on. Is at the level of the passage opening 72 the chamber is conical.
- Located in chamber 65 a closure body 68 with a central Bore or opening 69.
- two axially arranged Springs preferably compression springs 70 and 71 the spherical closure body on the outlet side 68 guided against rotation. Hold without gas flow the compression springs hover the closure body.
- FIG. 3 shows a modification of the valve 52 according to FIG 2.
- the closure body 68 is designed as a disc. Its outer edge is one that surrounds the passage opening 72 Seal ring 73 assigned.
- high e.g. Atmospheric pressure
- the approximately hemispherical closure body 68 according to Figure 2 the conical section of the chamber 65 (upper illustration of valve 52 in FIG. 2).
- the disk 68 of the seal lies 73 on.
- the passage openings 72 are each - except for the hole or opening 69 - closed. Just gas passing through the bore or opening 69 gets into the pump 1. The pumping speed is reduced. The size and length of the bore or opening 69 are selected so that pressures in pump 1 do not occur.
- Figures 4 to 7 show further variants for a pressure-dependent inlet valve 52.
- a closure body elastic discs 74 to 77 are provided, which only are attached to the housing at one point.
- the disks 74, 76 and 77 have central openings 78, 79 and 80, respectively on.
- the Washer 75 assigned a constantly open bypass opening 81.
- the outer edges of the discs are 74 to 77 in each case surrounding the passage cross section 72 or 72 ' Seats 82 to 85 assigned.
- the elastic valve disks are curved in the direction of the inlet opening 66, that they are only in the area of their attachment point fit their seats. Give in their rest position the respective passage opening 72 or 72 ' essentially free.
- the disks lie 74 to 77 each their seats 82 to 85 completely on.
- the pumping speed is throttled. It will determined by the size of the openings 78, 79, 80 in the Disks 74, 76, 77 or through the bypass opening 81 (in the embodiment of Figure 5). Relieves the pressure on the inlet side, the disks 74 to 77 lift from their Sit 82 to 84 and each give their passage cross sections 72 or 72 'free. The full pumping speed is then available.
- valve systems 76, 84 and 77, 85 arranged one behind the other.
- the Opening 79 in the suction-side disk 76 is larger than the opening 80 in the outlet-side disk 77.
- FIG. 7 corresponds to the embodiment according to FIG. 5.
- a rigid disc 8 is provided instead of the elastic disk 75 .
- the attachment points the disc 88 are under the action of springs 89 and 90, such that one of the springs (spring 89) in the closing direction, the other (spring 90) in the opening direction acts.
- Figure 8 shows the course of the pumping speed S in dependence to the pressure p for the solutions according to FIGS. 2 to 5 (solid curve 86) and for the solution according to FIG 6 (dash-dotted curve 87), in which two valve systems 76, 83 and 77, 84 arranged one behind the other are.
- the pumping speed is low at high pressures (greater than p 1 ).
- the closure bodies or disks 68, 74, 75 each release their passage openings 72.
- the pumping speed increases up to its maximum value.
- the valve disk 76 first releases its associated passage opening 72 at p 2 .
- the pumping speed increases to a value which is determined by the opening 80 in the disk 77 still resting on its seat 85. If the pressure continues to decrease to p3, the disk 76 also opens its passage opening 72 ', so that the pumping speed assumes its maximum value.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpe mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vacuum pump with the
Features of the preamble of
Bei Vakuumpumpen besteht das Problem, dass in einer ersten Pumpphase, ausgehend von Atmosphärendruck, relativ große Gasmengen anfallen. Diese werden durch die Pumpe gefördert und von der oder den Pumpstufen komprimiert, was störende, häufig schädliche Überdrücke in der Pumpe zur Folge hat.The problem with vacuum pumps is that in one first pumping phase, starting from atmospheric pressure, relative large amounts of gas are generated. These are through the Pump pumped and compressed by the pump stage (s), what annoying, often harmful overpressures in the pump.
Eine Vakuumpumpe dieser Art ist aus der US-A-22 46 932
bekannt. Sie weist zwei Kompressionsstufen auf, die bei
hohen Ansaugdrücken parallel, bei niedrigen Ansaugdrücken
hintereinander betrieben werden. Ein Steuermechanismus
initiiert automatisch die Umschaltung. Bei
hohen Ansaugdrücken durchströmen die relativ großen
Gasmengen ungehindert die Eintrittsventile. Bei dieser
Pumpe besteht das erwähnte Problem.A vacuum pump of this type is known from US-
Eine als Kolbenpumpe ausgebildete Vakuumpumpe, bei der
das erwähnte Problem nicht besteht, ist aus der US-A-48
54 825 bekannt. Bei dieser Pumpe nach dem Stand der
Technik sind eintrittsseitig zwei zylindrische Kompressionskammern
von zwei der vier gestuften Zylinder parallel
geschaltet und bilden eine erste Pumpstufe. Die
zylindrische Kompressionskammer eines dritten Zylinders
bildet die zweite Stufe der Pumpe. Die ringförmigen
Kompressionskammern der drei Zylinder, deren zylindrische
Kompressionskammern die erste und die zweite Pumpstufe
bilden, sind nicht mit Einlässen ausgerüstet; sie
haben keine Pumpfunktion. Die zylindrische Kompressionskammer
des vierten Zylinders bildet eine dritte
Stufe der Vakuumpumpe. Ihr Auslaß steht unmittelbar mit
dem Austritt der Pumpe in Verbindung. Die ringförmige
Kompressionskammer dieses Stufen-Zylinders hat zwar
ebenfalls Pumpfunktion; sie bildet jedoch zusammen mit
ihrem Einlaß und ihrem Auslaß lediglich einen Bypass zu
den aus der dritten Pumpstufe dem Austritt unmittelbar
zuströmenden Gase, d.h., daß nur ein Teil der aus dem
Auslaß der dritten Pumpstufe austretenden Gase über
diese ringförmige Kompressionskammer zum Austritt der
Pumpe gelangt. Eine echte vierte Pumpstufe bildet diese
ringförmige Kompressionskammer nicht. Bei dieser Vakuumpumpe
werden Überdrücke der geschilderten Art dadurch
vermieden, dass der Auslass der ersten Pumpstufe über
eine Bypassleitung unmittelbar mit einem als
Rückschlagventil ausgebildeten Auslassventil verbunden
ist. Diese Lösung ist technisch aufwendig und setzt die
Existenz von zwei Aushilfsventilen voraus.A vacuum pump designed as a piston pump, in which
the problem mentioned does not exist is from US-
Zum Stand der Technik gehört auch noch der Inhalt der
Schriften
Die US 4 171 188 A offenbart einen Kompressor mit einem
Eintrittsventil, das mit Hilfe eines Öldruckzylinders
gesteuert wird, um in der Anfangsphase eine ausreichende
Ölversorgung des Kompressors sicher zu stellen.
Die Schriften US 4 396 345 A, GB 1 089 694 A und DE 44
32 263 A offenbaren Maschinen mit Eingangsventilen, die
ebenfalls nicht druckgesteuert sind. Die weiteren Dokumente
offenbaren zwar druckgesteuerte Ventile, deren
Zweck jedoch dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung
fern liegen.US 4 171 188 A discloses a compressor with a
Inlet valve using an oil pressure cylinder
is controlled to be adequate in the initial phase
Ensure the oil supply to the compressor.
US 4 396 345 A,
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Vakuumpumpe infolge des Anfallens großer Gasmengen entstehende Überdrücke in einfacher Weise zu vermeiden.The present invention is based on the object in a vacuum pump due to the accumulation of large amounts of gas resulting overpressures in a simple manner avoid.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichenden
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing
Features of
Ein differenzdruckgesteuertes Eintrittsventil der erfindungsgemäßen Art ist einfach und robust. Bauliche Maßnahmen in der Vakuumpumpe und/oder ein zweites Austrittsventil sind nicht erforderlich.A differential pressure controlled inlet valve of the invention Art is simple and robust. constructional Measures in the vacuum pump and / or a second outlet valve are not required.
Besonders zweckmäßig ist der Einsatz der Erfindung in
einer mehrstufigen Kolbenvakuumpumpe, wie sie beispielsweise
aus der US-A-48 54 825 bekannt ist. Dieses
gilt insbesondere dann, wenn sie entsprechend den Ansprüchen
11 bis 14 ein verbessertes Saugvermögen und
eine verbesserte Kompression aufweist. Dadurch, daß
eintrittsseitig vier Kompressionskammern parallel geschaltet
sind, ergibt sich ein besonders hohes
Ansaugvermögen. Außerdem wird durch insgesamt vier
Pumpstufen mit insgesamt acht Kompressionskammern eine
hohe Kompression erreicht. Mit Pumpen der erfindungsgemäßen
Art lassen sich Enddrücke von 10-4 mbar bei relativ
hohem Saugvermögen erzeugen, so daß sie bei Applikationen,
bei denen Arbeitskammern immer wieder relativ
schnell auf niedrige Drücke evakuiert werden müssen, wie
zum Beispiel die Schleusen von Halbleiter-Beschichtungsanlagen,
besonders geeignet sind. Bei der Herstellung
der Zylinder-Kolben-Systeme müssen besonders hohe Toleranzen
nicht eingehalten werden. Der Grund dafür liegt
in der besonderen Zuordnung der Kompressionskammern.
Während des Betriebs der drei Zylinder-Kolben-Systeme,
welche die ersten beiden Pumpstufen bilden, herrschen
jeweils in den vom Kolben getrennten Kompressionskammern
etwa gleiche Drücke, so daß an die Abdichtung zwischen
Zylinder und Kolben keine hohen Anforderungen gestellt
werden müssen. Beim vierten Zylinder-Kolben-System treten
zwar unterschiedliche Drücke in den beiden Kompressionskammern
auf; da dieses Zylinder-Kolben-System jedoch
austrittsseitig gelegen ist, sind die auftretenden
Druckverhältnisse nicht mehr hoch.It is particularly useful to use the invention in a multi-stage piston vacuum pump, as is known, for example, from US Pat. No. 4,854,825. This applies in particular if it has an improved pumping speed and an improved compression in accordance with
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 und 7 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.Further advantages and details of the invention are intended with the aid of those shown schematically in FIGS Exemplary embodiments are explained.
Es zeigen
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine als Kolbenpumpe ausgebildete Vakuumpumpe nach der Erfindung,Figur 2 eines der eintrittsseitig gelegenen Zylinder-Kolben-Systeme mit einem differenzdruckgesteuerten Eintrittsventil,Figuren 3 bis 7 weitere Ausführungsbeispiele für differenzdruckgesteuerte Ventile und- Figur 8 ein Diagramm, in dem das Saugvermögen in Abhängigkeit vom Einlassdruck dargestellt ist.
- FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a vacuum pump designed as a piston pump according to the invention,
- FIG. 2 one of the cylinder-piston systems on the inlet side with an inlet valve controlled by differential pressure,
- Figures 3 to 7 further embodiments for differential pressure controlled valves and
- Figure 8 is a diagram showing the pumping speed as a function of the inlet pressure.
Die in Figur 1 dargestellte Kolbenvakuumpumpe 1 umfaßt
das Gehäuse 2, den Eintritt 3 und den Austritt 4. Innerhalb
des Gehäuses befinden sich vier Zylinder-Kolben-Systeme
11, 21, 31 und 41, die im wesentlichen identisch
ausgebildet sind. Sie sind derart paarweise einander gegenüberliegend
- vorzugsweise in einer Ebene - angeordnet,
daß ihre Kolben über eine gemeinsame Kurbelwelle 5
angetrieben werden können. Der Antriebsmotor ist mit 6
bezeichnet.The
Das Zylinder-Kolben-System 11 weist den Zylinder 12 und
den Kolben 13 auf. Beide sind gestuft, so daß sie in an
sich bekannter Weise eine zylindrische Kompressionskammer
14 und eine ringförmige Kompressionskammer 15 bilden.
Die zylindrische Kompressionskammer 14 weist den
Einlaß 16 und den Auslaß 17, die ringförmige Kompressionskammer
15 den Einlaß 18 und den Auslaß 19 auf. Die
Einlässe 16 und 18 sind als Ringnuten in der Wandung des
Zylinders 12 ausgebildet, so daß die Bewegung des Kolbens
13 das Öffnen und Schließen der Einlässe bewirkt.
Die Auslässe 17 und 19 sind mit im einzelnen nicht dargestellten
Ventilen ausgerüstet.The cylinder-
Die Zylinder-Kolben-System 21, 31 und 41 sind entsprechend
ausgebildet und mit korrespondierenden Bezugszeichen
versehen.The cylinder-
Entsprechend dem Erfindungsvorschlag ist der Eintritt 3
über die Leitung 51 - z.B. mit dem Ventil 52 - mit den
Einlässen 16, 18, 26, 28 der Kompressionskammern 14, 15,
24 und 25, welche Bestandteile der Kolben-Zylinder-Systeme
11 und 21 sind, verbunden. Die genannten, parallel
geschalteten Kompressionskammern bilden eine erste Pumpstufe
der Kolbenvakuumpumpe 1, angedeutet durch die
strichpunktierte Linie 54. Die sich an die Auslässe 17,
19, 27 und 29 der Kompressionskammern der ersten Stufe
anschließenden Leitungen münden sämtlich in die Leitung
55, die mit den Einlässen 36, 38 der Kompressionskammern
34, 35 verbunden sind. Diese sind Bestandteile des Kolben-Zylinder-Systems
31. Die ebenfalls parallel geschalteten
Kompressionskammern 34, 35 bilden die zweite Pumpstufe
der Kolbenvakuumpumpe 1, angedeutet durch die
strichpunktierte Linie 57. Die sich an die Auslässe 37,
39 der Kompressionskammern 34, 35 anschließenden Leitungen
münden in die Leitung 59, die mit dem Einlaß 46 der
zylindrischen Kompressionskammer 44 verbunden ist, welche
Bestandteil des Zylinder-Kolben-Systems 41 ist.
Diese Kompressionskammer 44 bildet die dritte Pumpstufe
der Kolbenvakuumpumpe 1 (siehe strichpunktierte Linie
61). Der Auslaß 47 der Kompressionskammer 44 steht über
die Leitung 62 mit dem Einlaß 48 der ringförmigen Kompressionskammer
45 in Verbindung, welche ebenfalls Bestandteil
des Kolben-Zylinder-Systems 41 ist. Der Auslaß
49 der ringförmigen Kompressionskammer 45 steht mit dem
Austritt 4 der Kolbenvakuumpumpe 1 in Verbindung. Die
Kompressionskammer 45 bildet die vierte Pumpstufe der
Kolbenvakuumpumpe 1 (gestrichelte Linie 63).According to the proposed invention, entry is 3
via line 51 - e.g. with the valve 52 - with the
Angedeutet ist in Figur 1 noch eine Düse 64, über die
der Kompressionsraum 45 mit dem Inneren des Gehäuses 2
der Pumpe 1 in Verbindung steht. Die Größe der Düse 64
ist so gewählt, daß sich im Gehäuse 2 ein Unterdruck von
wenigen hundert Milibar einstellt. Die Anforderungen an
die Dichtqualität des Spaltes zwischen den Kolben und
den Zylindern in ihren dem Gehäuseinnern benachbarten
Bereichen können dadurch weiter reduziert werden. A nozzle 64 is also indicated in FIG. 1, via which
the compression space 45 with the inside of the
Figur 2 zeigt nochmals das Kolben-Zylinder-System 11 mit
seinen Kompressionskammern 14 und 15. Die Einlässe 16
und 18 dieser Kammern stehen (zusammen mit den Einlässen
26, 28 des zweiten Kolben-Zylinder-Systems 21) über das
Ventil 52 mit dem Eintritt 3 der Vakuumpumpe in Verbindung.Figure 2 shows again the piston-
Das Ventil 52 erfüllt die Funktion, die in einer ersten
Pumpphase anfallenden, relativ großen Gasmengen zu drosseln
bzw. in solchem Umfang zeitweise zurückzuhalten,
daß Überdrücke in der Pumpe 1 nicht auftreten. Dazu
weist das Ventil 52 eine Kammer 65 mit einer Einlaßöffnung
66, einer Auslaßöffnung 67 und einer Durchtrittsöffnung
72 auf. In Höhe der Durchtrittsöffnung 72 ist
die Kammer kegelförmig gestaltet. In der Kammer 65 befindet
sich ein Verschlußkörper 68 mit einer zentralen
Bohrung bzw. Öffnung 69. Mit Hilfe von zwei axial angeordneten
Federn, vorzugsweise Druckfedern 70 und 71 ist
der austrittsseitig kugelförmig gestaltete Verschlußkörper
68 verdrehsicher geführt. Ohne Gasströmung halten
die Druckfedern den Verschlußkörper in der Schwebe.The
Figur 3 zeigt eine Abwandlung des Ventiles 52 nach Figur
2. Der Verschlusskörper 68 ist als Scheibe ausgebildet.
Ihrem äußeren Rand ist ein die Durchtrittsöffnung 72 umgebender
Dichtring 73 zugeordnet.FIG. 3 shows a modification of the
Zur Funktion der Ventile 52 nach den Figuren 2 und 3
folgendes:For the function of the
Ist der Druck im zu evakuierenden Rezipienten, angeschlossen
an den Eintritt 3, hoch, z.B. Atmosphärendruck,
liegt der etwa halbkugelförmige Verschlußkörper
68 nach Figur 2 dem kegelförmigen Abschnitt der Kammer
65 an (obere Darstellung des Ventils 52 in Figur 2).
Beim Ventil nach Figur 3 liegt die Scheibe 68 der Dichtung
73 auf. Die Durchtrittsöffnungen 72 sind jeweils -
bis auf die Bohrung bzw. Öffnung 69 - geschlossen. Nur
durch die Bohrung bzw. Öffnung 69 hindurchtretendes Gas
gelangt in die Pumpe 1. Das Saugvermögen ist gedrosselt.
Größe und Länge der Bohrung bzw. Öffnung 69 sind so gewählt,
daß Überdrücke in der Pumpe 1 nicht auftreten.Is the pressure in the recipient to be evacuated connected
at
Nimmt der Druck eintrittsseitig ab, hebt sich der Verschlußkörper
68 von seinem Sitz ab, so daß er von Gasen
umströmt werden kann. Der Strömungsquerschnitt 72 im Bereich
des Ventils 52 nimmt drastisch zu, so daß das
Saugvermögen der Pumpe 1 durch das Ventil 52 nicht mehr
begrenzt ist. Mit Hilfe der der Druckfedern 70 und 71
ist der Differenzdruck, bei dem das Abheben des Verschlußkörpers
68 von seinem Sitz erfolgt, einstellbar.If the pressure decreases on the inlet side, the closure body rises
68 from his seat so that he is out of gases
can flow around. The
Die Figuren 4 bis 7 zeigen weitere Varianten für ein
druckabhängiges Einlassventil 52. Als Verschlusskörper
sind elastische Scheiben 74 bis 77 vorgesehen, die nur
an einer Stelle am Gehäuse befestigt sind. Die Scheiben
74, 76 und 77 weisen zentrale Öffnungen 78, 79 bzw. 80
auf. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist der
Scheibe 75 eine ständig offene Bypass-Öffnung 81 zugeordnet.
Den äußeren Rändern der Scheiben 74 bis 77 sind
jeweils den Durchtrittsquerschnitt 72 bzw. 72' umgebende
Sitze 82 bis 85 zugeordnet. Die elastischen Ventilscheiben
sind derart in Richtung Eintrittsöffnung 66 gekrümmt,
dass sie nur im Bereich ihres Befestigungspunktes
ihren Sitzen anliegen. In ihrer Ruhestellung geben
sie damit die jeweilige Durchtrittsöffnung 72 bzw. 72'
im wesentlichen frei.Figures 4 to 7 show further variants for a
pressure-
Zur Funktion: Ist der Druck im zu evakuierenden Rezipienten
hoch, z.B. Atmosphärendruck, liegen die Scheiben
74 bis 77 jeweils ihren Sitzen 82 bis 85 vollständig
auf. Das Saugvermögen ist jeweils gedrosselt. Es wird
bestimmt durch die Größe der Öffnungen 78, 79, 80 in den
Scheiben 74, 76, 77 bzw. durch die Bypass-Öffnung 81
(beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5). Nimmt der Druck
eintrittsseitig ab, heben die Scheiben 74 bis 77 von ihren
Sitzen 82 bis 84 ab und geben jeweils ihre Durchlassquerschnitte
72 bzw. 72' frei. Das volle Saugvermögen
steht dann zur Verfügung.Function: Is the pressure in the recipient to be evacuated
high, e.g. Atmospheric pressure, the disks lie
74 to 77 each their
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind zwei Ventilsysteme
76, 84 und 77, 85 hintereinander angeordnet. Die
Öffnung 79 in der ansaugseitigen Scheibe 76 ist größer
als die Öffnung 80 in der auslassseitigen Scheibe 77.In the embodiment of Figure 6 are two
Die Ausführung nach Figur 7 entspricht der Ausführung
nach Figur 5. Anstelle der elastischen Scheibe 75 ist
eine starre Scheibe 8 vorgesehen. Mit zwei im wesentlichen
einander gegenüberliegenden Stellen des Randes ist
sie am Ventilsitz 83 befestigt. Die Befestigungspunkte
der Scheibe 88 stehen unter der Wirkung von Federn 89
und 90, und zwar derart, dass eine der Federn (Feder 89)
in Schließrichtung, die andere (Feder 90) in Öffnungsrichtung
wirkt.The embodiment according to FIG. 7 corresponds to the embodiment
according to FIG. 5. Instead of the elastic disk 75
a rigid disc 8 is provided. With two essentially
opposite sides of the edge
attached to
Figur 8 zeigt den Verlauf des Saugvermögens S in Abhängigkeit
zum Druck p für die Lösungen nach den Figuren 2
bis 5 (ausgezogene Kurve 86) und für die Lösung nach Figur
6 (strichpunktierte Kurve 87), bei welcher zwei Ventilsysteme
76, 83 und 77, 84 hintereinander angeordnet
sind.Figure 8 shows the course of the pumping speed S in dependence
to the pressure p for the solutions according to FIGS. 2
to 5 (solid curve 86) and for the solution according to FIG
6 (dash-dotted curve 87), in which two
Bei den Lösungen mit einem einfachen Ventilsystem ist
das Saugvermögen bei hohen Drücken (größer p1) niedrig.
Bei p1 geben die Verschlusskörper bzw. Scheiben 68, 74,
75 ihre Durchtrittsöffnungen 72 jeweils frei. Das Saugvermögen
steigt bis auf seinen maximalen Wert an. Bei
der Lösung nach Figur 6 gibt bei p2 zunächst die Ventilscheibe
76 ihre zugehörige Durchtrittsöffnung 72 frei.
Das Saugvermögen steigt auf einen Wert, der durch die
Öffnung 80 in der ihrem Sitz 85 noch aufliegenden
Scheibe 77 bestimmt ist. Nimmt der Druck weiter ab auf
p3, gibt auch die Scheibe 76 ihre Durchtrittsöffnung 72'
frei, so dass das Saugvermögen seinen maximalen Wert annimmt.In the case of solutions with a simple valve system, the pumping speed is low at high pressures (greater than p 1 ). At p 1 , the closure bodies or
Claims (14)
- Vacuum pump with an inlet (3), an outlet (4) and a differential-pressure-controlled inlet valve (52), characterised in that the inlet valve (52) is designed in such a way that it throttles the suction capacity of the vacuum pump at a high inlet pressure, part of the inlet valve (52) being a valve system with a seat and a closure element which assumes its closed position at a high inlet pressure, the valve system being equipped with an opening (69, 78, 79, 80, 81) which is open even in the closed position of the closure element.
- Vacuum pump according to Claim 1, characterised in that the opening (69, 78, 79, 80) is provided in the closure element (68, 74, 76, 77).
- Vacuum pump according to Claim 1, characterised in that the opening (81) is a bypass opening.
- Vacuum pump according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the closure element (68) is arranged between two springs (70, 71).
- Vacuum pump according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the closure element (68) is of hemispherical design and in that its seat surrounding the through-opening (72) has a spherical shape.
- Vacuum pump according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the closure element has the form of a disc (68, 74, 75, 76, 77, 88).
- Vacuum pump according to Claim 6, characterised in that the disc (74, 75, 76, 77) consists of elastic material, is curved in the direction of the inlet and is fastened to the seat at only one place.
- Vacuum pump according to Claim 6, characterised in that the disc (88) is rigid and is fastened, at two substantially mutually opposite places on its edge, to the valve seat via springs (89, 90), in such a way that one spring acts in the opening direction and the other in the closing direction.
- Vacuum pump according to one of Claims 1 to 8, characterised in that two valve systems (76, 84; 77, 85) are arranged one behind the other.
- Vacuum pump according to one of Claims 1 to 10, characterised in that it is a multi-stage reciprocating vacuum pump.
- Vacuum pump according to Claim 10, characterised in that it is equipped with an inlet (3), with an outlet (4) and with four stepped cylinders (12, 22, 32, 42) which, together with in each case a stepped piston (13, 23, 33, 43), form in each case a cylindrical compression chamber (14, 24, 34, 44) and an annular compression chamber (15, 25, 35, 45), in that it has four series-connected pumping stages (54, 57, 61, 63) during its normal operation and in that four parallel-connected compression chambers (14, 15, 24, 25) form the first stage.
- Vacuum pump according to Claim 11, characterised in that each of the eight compression chambers is equipped with an entrance and with an exit, in that the inlet (3) of the pump (1) is connected to the entrances (16, 18, 26, 28) of the four compression chambers (14, 15, 24, 25) of two cylinders (12, 22), in that the exits (17, 19, 27, 29) of these four compression chambers are connected to the two entrances (36, 38) of the two compression chambers (34, 35) of a third cylinder (32), in that the exits (37, 39) of these two compression chambers (34, 35) are connected to the entrance of the cylindrical compression chamber (44) of the fourth cylinder (41) and in that the exit (47) of this cylindrical compression chamber (44) is connected to the entrance (48) of the annular compression chamber (45) of the fourth cylinder (42).
- Vacuum pump according to Claim 11 or 12, characterised in that the cylinder-piston systems (11, 21, 31, 41) are arranged in pairs opposite one another in such a way that their pistons (13, 23, 33, 43) can be driven by a common crankshaft (5).
- Vacuum pump according to Claim 11, 12 or 13, characterised in that the pump (1) is equipped with a sealed housing (2) which is connected via a nozzle (64) to one of the compression chambers, preferably to the annular compression chamber (45) located on the outlet side.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19634519A DE19634519A1 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Piston vacuum pump with inlet and outlet |
| DE19634519 | 1996-08-27 | ||
| PCT/EP1997/004509 WO1998009079A1 (en) | 1996-08-27 | 1997-08-19 | Inlet valve with a choke effect and multi-stage piston vacuum pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0922165A1 EP0922165A1 (en) | 1999-06-16 |
| EP0922165B1 true EP0922165B1 (en) | 2004-11-03 |
Family
ID=7803766
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97936688A Expired - Lifetime EP0922163B1 (en) | 1996-08-27 | 1997-08-06 | Vacuum piston pump with an inlet and an outlet |
| EP97944768A Expired - Lifetime EP0922165B1 (en) | 1996-08-27 | 1997-08-19 | Vacuum pump |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97936688A Expired - Lifetime EP0922163B1 (en) | 1996-08-27 | 1997-08-06 | Vacuum piston pump with an inlet and an outlet |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0922163B1 (en) |
| DE (3) | DE19634519A1 (en) |
| WO (2) | WO1998009077A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19831123A1 (en) * | 1998-07-11 | 2000-01-13 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Gas ballast device for multi-stage positive displacement pumps |
| DE19921711A1 (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-16 | Leybold Vakuum Gmbh | Piston vacuum pump has pistons mounted on and coupled to crankshaft so that complete or approximately complete balancing of oscillating inertial forces (first order forces) is achieved |
| DE19926186A1 (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | Leybold Vakuum Gmbh | Piston vacuum pump with outlet valve |
| DE19955688A1 (en) | 1999-11-19 | 2001-05-23 | Leybold Vakuum Gmbh | Piston vacuum pump comprises a piston and a connecting rod which are joined to one another by means of an elastic unit |
| DE19962445A1 (en) | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Leybold Vakuum Gmbh | Dry compressing vacuum pump has gas ballast device with valve that only opens when difference between atmospheric pressure and pressure on pump side of valve exceeds set value |
| DE10048210B4 (en) * | 2000-09-28 | 2007-02-15 | Singulus Technologies Ag | Device and method for introducing a workpiece via a Vorvakuumkammer in a high vacuum chamber and their use |
| DE10127082A1 (en) * | 2001-06-02 | 2002-12-05 | Leybold Vakuum Gmbh | Multiple stage piston vacuum pump has pair of pistons defining multiple pumping stages with inlet and outlet valves |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2032429A (en) * | 1934-07-26 | 1936-03-03 | Ingersoll Rand Co | Load controlling apparatus for compressors |
| US2246932A (en) * | 1939-09-21 | 1941-06-24 | Chicago Pneumatic Tool Co | Combination single and two stage vacuum pump |
| US2269620A (en) * | 1940-06-15 | 1942-01-13 | Chicago Pneumatic Tool Co | Compressor regulator |
| US2765976A (en) * | 1952-03-14 | 1956-10-09 | Pennsylvania Pump & Compressor | Two stage compressor |
| US3122162A (en) * | 1963-06-20 | 1964-02-25 | Asa D Sands | Flow control device |
| DE1403963A1 (en) * | 1963-07-02 | 1968-11-21 | Kurt Braetsch | Compressor with at least three stages |
| GB1089694A (en) * | 1964-02-24 | 1967-11-01 | J & E Hall Ltd | Improvements in or relating to gas and vapour compressors |
| GB1258333A (en) * | 1968-04-08 | 1971-12-30 | ||
| DE1910848A1 (en) * | 1969-03-04 | 1970-09-17 | Kurt Braetsch | compressor |
| US4171188A (en) * | 1976-08-03 | 1979-10-16 | Chicago Pneumatic Tool Company | Rotary air compressors with intake valve control and lubrication system |
| US4396345A (en) * | 1981-05-07 | 1983-08-02 | Ingersoll-Rand Company | Unloader valve having bypass valving means |
| WO1983000539A1 (en) * | 1981-08-13 | 1983-02-17 | Balkau, Guenter, Karl, Willi | Reciprocatory piston and cylinder machine |
| JPS6085280A (en) * | 1983-10-18 | 1985-05-14 | Shinku Kiko Kk | Counterflow preventer for diaphragm vacuum pump |
| US4854825A (en) * | 1987-02-27 | 1989-08-08 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Multi-stage vacuum pump |
| JPH02102385A (en) * | 1988-10-08 | 1990-04-13 | Toyo Eng Corp | exhaust system |
| US5482443A (en) * | 1992-12-21 | 1996-01-09 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Multistage vacuum pump |
| JP3505233B2 (en) * | 1994-09-06 | 2004-03-08 | サンデン株式会社 | Compressor |
| DE4432263C2 (en) * | 1994-09-10 | 1996-07-11 | Walterscheid Gmbh Gkn | Combination valve for suction-restricted hydraulic pumps |
-
1996
- 1996-08-27 DE DE19634519A patent/DE19634519A1/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-08-06 WO PCT/EP1997/004282 patent/WO1998009077A1/en not_active Ceased
- 1997-08-06 EP EP97936688A patent/EP0922163B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-06 DE DE59705578T patent/DE59705578D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-19 WO PCT/EP1997/004509 patent/WO1998009079A1/en not_active Ceased
- 1997-08-19 DE DE59712067T patent/DE59712067D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-19 EP EP97944768A patent/EP0922165B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59712067D1 (en) | 2004-12-09 |
| DE59705578D1 (en) | 2002-01-10 |
| WO1998009079A1 (en) | 1998-03-05 |
| EP0922165A1 (en) | 1999-06-16 |
| WO1998009077A1 (en) | 1998-03-05 |
| DE19634519A1 (en) | 1998-03-05 |
| EP0922163B1 (en) | 2001-11-28 |
| EP0922163A1 (en) | 1999-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3877980T4 (en) | Multi-stage vacuum pump. | |
| DE1628144C3 (en) | Suction throttle control device | |
| AT402542B (en) | INTAKE CONTROL VALVE | |
| DE3142230C2 (en) | Device for adjusting the performance of a multi-cylinder refrigerant compressor | |
| DE19650108A1 (en) | Swashplate compressor for cooling system | |
| EP0197320A2 (en) | Radial piston pump | |
| EP0902223A1 (en) | Relief valve | |
| EP0500825B1 (en) | Reciprocating pump | |
| DE2100844A1 (en) | Displacement pumps, in particular for servo devices in motor vehicles | |
| EP0922165B1 (en) | Vacuum pump | |
| DE10044922B4 (en) | Device for regulating the pressure in the crankcase of an internal combustion engine | |
| DE19848217A1 (en) | Gas compressor has additional compression chambers and throttle pipes to bypass closure valves when idling, to lower self-stabilizing idling pressure | |
| DE2644627A1 (en) | CONTROL VALVE ARRANGEMENT FOR DISPLACEMENT PUMP WITH VARIABLE STROKE | |
| DE19527402A1 (en) | pump | |
| EP1319831B1 (en) | High pressure fuel pump having integrated vane feed pump | |
| EP0505539B1 (en) | Brake pressure regulator for hydraulic motor vehicle braking systems | |
| EP0509077B1 (en) | Piston pump, especially a radial piston pump | |
| EP0222858B1 (en) | Pipe cut-off device | |
| EP0717817A1 (en) | Hydraulic control valve block | |
| EP1025363B1 (en) | Positive-displacement pump | |
| WO2000077402A1 (en) | Piston vacuum pump with a discharge valve | |
| EP0625106A1 (en) | SLIP-CONTROLLED BRAKE SYSTEM. | |
| DE3422700C2 (en) | ||
| DE4018153A1 (en) | Hydraulic fluid pump - has pressure value which is controlled by spring assembly | |
| DE19649347A1 (en) | Vehicle power steering valve assembly with inlet and outlet valves |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19981113 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20021220 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| RTI1 | Title (correction) |
Free format text: VACUUM PUMP |
|
| RTI1 | Title (correction) |
Free format text: VACUUM PUMP |
|
| GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: LEYBOLD VACUUM GMBH |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB IT |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59712067 Country of ref document: DE Date of ref document: 20041209 Kind code of ref document: P |
|
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20050201 |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed |
Effective date: 20050804 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20090827 Year of fee payment: 13 Ref country code: DE Payment date: 20090821 Year of fee payment: 13 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20090821 Year of fee payment: 13 |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20100819 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST Effective date: 20110502 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100819 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 59712067 Country of ref document: DE Effective date: 20110301 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100831 Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110301 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100819 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20090914 Year of fee payment: 13 |