HK1021401B

HK1021401B - Vacuum pump

Info

Publication number: HK1021401B
Application number: HK00100211.3A
Authority: HK
Inventors: De Simon Mauro; Spaziani Vincenzo
Original assignee: Varian S.P.A.
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2003-10-10

Claims

Vakuumpumpe (1; 101; 201) mit:
einem Pumpengehäuse (5; 105);

einer ersten Vielzahl von Pumpstufen (2; 102; 202) vom Molekulartyp, die aus Rotorscheiben (8a, 8b; 108a, 108b) gebildet sind, welche an einer drehbaren Welle (11; 211) befestigt sind und mit Statorringen (9a, 9b; 109a, 109b) zusammenwirken, die in einem ersten Teil (4a; 104a) des Pumpengehäuses (5; 105) untergebracht sind;

einer zweiten Vielzahl von Pumpstufen (3; 103; 203) vom Membrantyp, die in einem zweiten Teil (4b; 104b) des Pumpengehäuses (5; 105) untergebracht sind;

einem ersten Elektromotor (13; 213) zum Antreiben der drehbaren Welle (11; 211) der Molekularstufen;

einem zweiten Elektromotor (30; 130; 230) zum Antreiben der Membranen (40; 140) der Membranstufen;
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil (4a; 104a) und der zweite Gehäuseteil (4b; 104b) mit mindestens einem gemeinsamen Durchgang (7; 107; 207) darin für die Strömung des Gases, das durch die Molekularpumpstufen (2; 102; 202) abgeführt wird und von den Membranpumpstufen (3; 103; 203) abgesaugt wird, versehen sind.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Durchgang (7; 107; 207) bezüglich des Pumpenkörpers im Wesentlichen axial gerichtet ist und vollständig innerhalb der Wand (28; 128) des Pumpengehäuses (5; 105) untergebracht ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen zylindrischer Raum (20) in dem zweiten Gehäuseteil (4b; 104b) zum Unterbringen der Membranpumpstufen (3; 103; 203) vorgesehen ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil (4a; 104a) und der zweite Gehäuseteil (4b; 104b) als zwei separate Teile ausgebildet sind, die durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln (28) miteinander verbunden sind.
Vakuumpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (4b; 104b), der die Membranpumpstufen (3; 103; 203) unterbringt, einen offenen Abschnitt aufweist, der im Wesentlichen wie ein Hufeisen geformt ist und dazu ausgelegt ist, den Austausch der Membranen (40; 140), die in den Membranpumpstufen (3; 103; 203) enthalten sind, leichter zu machen.
Vakuumpumpe nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl (3; 103; 203) von Pumpmembranstufen aus elastischen Membranen (40; 140) gebildet ist, die radial in so vielen Pumpkammern (41a, 41b, 41c; 141a, 141b) angeordnet sind, und dass jede Membran (40; 140) durch eine entsprechende Verbindungsstange (23; 123) betätigt wird, die mit einer Kurbelwelle (22; 122; 222) drehbar verbunden ist, die durch den zweiten Elektromotor (30; 130; 230) angetrieben wird.
Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (20) ferner mindestens ein Gebläse (29a, 29b) zum Kühlen der Membranpumpstufen (3; 103; 203) aufnimmt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Gebläse (29a, 29b) mit der Kurbelwelle (22; 122; 222) gekoppelt ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (4b; 104b) im Wesentlichen der Basis (150) der Vakuumpumpe entspricht, welche den ersten Motor und die Lager, die die Welle der Molekularpumpstufen (2; 102; 202) abstützen, aufnimmt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Membranpumpstufen (3; 103; 203) mindestens ein Paar von im Wesentlichen koplanaren elastischen Membranen (40; 140) umfasst, die in so vielen Pumpkammern (41a, 41b, 41c; 141a, 141b, 141c) angeordnet sind, und dass jede Membran (40; 140) durch eine entsprechende Verbindungsstange (23; 123) betätigt wird, die mit einer Kurbelwelle (22; 122; 222) drehbar gekoppelt ist, die vom zweiten Elektromotor (30; 130) angetrieben wird.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpkammern (41a, 41b, 41c; 141a, 141b) der Membranstufen durch Gasdurchlasskanäle (44a, 44b; 144) in Reihe miteinander verbunden sind und dass die erste der Pumpkammern in der Richtung der Gasströmung eine Öffnung (46a; 146a) für den Einlass des Gases vom gemeinsamen Durchlass (7; 107) aufweist und die letzte der Kammern eine Auslaßöffnung (46c; 146b) zum Auspumpen des Gases auf Atmosphärendruck aufweist.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Membranpumpstufen (3; 103; 203) drei Membranpumpstufen umfasst, die in Reihe miteinander verbunden sind.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Membranpumpstufen (3; 103; 203) zwei Membranpumpstufen umfasst, die in Reihe miteinander verbunden sind.
Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum (16; 116) in dem Pumpenende (1; 101; 201) vorgesehen ist, der bezüglich des Saugeinlasses (10; 110; 210) entgegengesetzt liegt, wobei ein solcher Raum den zweiten Motor der Membranpumpstufen und die elektronische Steuereinheit (15; 31; 115, 131; 215, 231) für den ersten Motor (13; 213) und den zweiten Motor (30; 130; 230) aufnimmt.
Vakuumpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen des ersten Motors (13; 213) und des zweiten Motors (30; 130; 230) im Wesentlichen koaxial sind.
Vakuumpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (16; 116) im Pumpenende (1; 101; 201), der bezüglich des Saugeinlasses (10; 110; 210) entgegengesetzt liegt, im Wesentlichen um die Basis (150) festgelegt ist.
Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zum Verringern der Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Motors (30; 130; 230) der Membranpumpstufen (3; 103; 203), wenn der Auslaßdruck der Molekularpumpstufen (2; 102; 202) niedriger ist als eine vorbestimmte Schwelle, vorgesehen ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringerungsmittel ein erstes Signal, das zum Druck im gemeinsamen Kanal (7; 107; 207) proportional ist, ein zweites Signal, das zu einer vorbestimmten Druckschwelle proportional ist, die niedriger ist als der maximale Auslaßdruck PMOLmax der Molekularstufen, und ein Mittel (271) zum Vergleichen des ersten Signals mit dem zweiten Signal, um ein drittes Signal zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Motors (30; 130; 230) zu erzeugen, umfasst.
Vakuumpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsmittel einen Operationsverstärker (271) umfasst und dass das dritte Signal an die zweite elektronische Steuereinheit (31; 131; 231) für den zweiten Elektromotor (30; 130; 230) angelegt wird.
Vakuumpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal von einem Druckwandler (270) erhalten wird, der in Übereinstimmung mit dem gemeinsamen Kanal (7; 107; 207) angeordnet ist.
Vakuumpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal einem Signal entspricht, das zur Leistung proportional ist, die vom Motor (13; 213) der Molekularpumpstufen (2; 102) entnommen wird, wobei das Signal von der elektronischen Steuereinheit (15; 115; 215) für den ersten Elektromotor (13; 213) verfügbar ist.