EP1918585A2 - Vakuumpumpe - Google Patents

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EP1918585A2
EP1918585A2 EP07019879A EP07019879A EP1918585A2 EP 1918585 A2 EP1918585 A2 EP 1918585A2 EP 07019879 A EP07019879 A EP 07019879A EP 07019879 A EP07019879 A EP 07019879A EP 1918585 A2 EP1918585 A2 EP 1918585A2
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EP
European Patent Office
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vacuum pump
signal generator
pump
gas
signal
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EP07019879A
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EP1918585A3 (de
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Thomas Cromm
Stefan Kallenborn
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Pfeiffer Vacuum GmbH
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • 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
    • 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
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/04—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
    • 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
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0209—Rotational speed
    • 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
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/01—Pressure before the pump inlet
    • 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
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump with at least two pump stages, a motor, a motor drive and a drive force transmission unit.
  • the invention also relates to a method for operating a vacuum pump with two pump stages, a motor drive which can drive a motor with at least two different speeds.
  • pre-pumping usually refers to vacuum pumps that discharge from the atmosphere. This designation is due to the fact that they are often used in combination with vacuum pumps which can generate a high vacuum but do not compress to atmospheric pressure.
  • An example of such a high vacuum pump is the turbomocular pump.
  • backing pumps are rotary vane pumps, piston pumps and diaphragm pumps. Very often, the backing pumps are designed in multiple stages, since the high vacuum pumps combined with them only produce a pressure of a few millibars at their gas outlet and therefore a wide pressure range has to be bridged.
  • the fore pump must first compress large amounts of gas.
  • the common types such as diaphragm pump and piston pump this means that they must have a correspondingly large-sized suction chamber.
  • the per-unit compressible amount of gas in these examples depends on the maximum pumping chamber volume and the frequency with which the pumping chamber is changed from its maximum to the minimum size. If little gas is applied, the fore pump is oversized in terms of the pumping chamber volume and speed. Of these values, however, is also the Power consumption of the forepump dependent and it is desirable to minimize these.
  • the prior art proposes to lower the speed.
  • the object of the invention is therefore to present a compact vacuum pump, which has a technically simple solution to minimize the power consumption.
  • the pressure is here in a middle range between end and atmospheric pressure, in which pressure measuring heads and pressure switch are designed technically simple and therefore inexpensive.
  • the invention can be applied to such vacuum pumps in which at least one pumping stage is sealingly sealed. With these vacuum pumps, backflow through gaps between the rotor and stator, piston and cylinder, diaphragm and housing, etc., is particularly low, so that the theoretical pumping speed is achieved virtually almost exactly at all rotational speeds.
  • the invention is advantageously used in vacuum pumps, in which one of the pumping stages is designed as a piston vacuum pump, since they have wear-prone seals on the piston.
  • the further pump stages can be designed as piston or diaphragm pump stages.
  • the inventive method ensures that the vacuum pump runs automatically in a protective, power-saving and energy-saving operation. Another advantage is that a reduction in the speed has an advantageous effect on the noise and vibration development.
  • the speed setting is carried out in the vacuum pump itself.
  • the speed position can be carried out while sliding, ie the speed is continuously changed depending on the gas pressure.
  • a speed sensor may be provided, for example, in the engine, in the power transmission unit, or in one of the pump stages, which couples the actual speed back to the engine driver. In the simpler case, the gas-pressure-sensitive signal generator is used to feed back the pressure value.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a vacuum pump 1 according to the invention.
  • the vacuum pump has a first pumping stage 2, which is connected via a gas inlet 4 to, for example, a recupient or a high vacuum pump. Via a gas guide 5, the outlet of the first pumping stage is connected to the inlet of a second pumping stage 3. This ejects via a gas outlet 6.
  • a driving force transmission unit 7 Between the shaft of a motor 8 and the pump-active elements of the vacuum pump sits a driving force transmission unit 7, which ensures that the pump-active elements of the two pumping stages are driven simultaneously.
  • This drive power transmission unit can be, for example, a crank drive, on which two connecting rods are mounted, which drive either pistons or diaphragms. Depending on the pumping system may also be a gear transmission with or without translation.
  • the motor is driven by a motor drive 9, wherein this motor drive can control the motor with at least two different speeds.
  • An evaluation unit 12 is connected to the motor drive 9 via an electrical connection. This evaluates the signal which is generated and transmitted by a gas-pressure-sensitive signal transmitter 10. This transmission takes place via the connection 11.
  • This signal generator can be a pressure switch or a pressure measuring head. It converts the gas pressure in the gas guide 5 into an electrical signal. It can be designed so that its function is independent of the type of gas, whereby the advantages of each type of gas mixture can be achieved.
  • This signal can evaluate the motor control and set the appropriate speed depending on the evaluation result. For example, if the gas pressure is low, the evaluation will cause the engine speed to be lowered to a low value.
  • the signal of the signal generator may be, for example, a voltage level. It may also be a digitally processed signal, in which case the evaluation unit is set up so that it can evaluate this digital signal.
  • the piston passes over the gas inlet holes again on the way to the first reversal point and thus separates the gas inlet and the suction chamber from each other.
  • the annulus surrounds the cylinder at least partially equal to the gas inlet bores. It is connected via a gas guide with an upstream in the gas flow pumping stage.
  • the signal generator 10 is arranged. It may also be connected to a flange which is in gas communication via a bore in the housing 20 with the annular space. This simplifies the retrofitting of pumps and the replacement of defective gas pressure-sensitive signalers. Another possibility is to arrange the gas-pressure-sensitive signal transmitter in that space by the piston drive driving the crank mechanism is located.
  • a signal dependent on the gas pressure between pump stages 2 and 3 is generated by a gas-pressure-sensitive signal transmitter.
  • This step can be realized for example by a membrane pressure switch, in which the membrane depends From the gas pressure bends differently strong and closes or opens an electrical contact at a limit pressure.
  • the signal in this case is a voltage level which is changed by the closing or opening of the contact.
  • this signal is evaluated.
  • the evaluation unit is adapted to process the voltage level. It is conceivable that the switching position of a relay is changed by changing the voltage level. Similar acting electronic circuits are conceivable. Instead of a switchover, a comparison with a predetermined value, for example a voltage, can take place and the comparison result can be used to set the rotational speed.
  • the speed is now set in the motor control depending on the evaluation result.
  • This may be a switching or continuous process in which the engine control electronics changes the speed generated by it in response to a transmitted voltage value.
  • a vacuum pump it is advantageous for a vacuum pump to further develop the method such that a reduction of the rotational speed takes place when the signal of the gas-pressure-sensitive signal transmitter corresponds to a pressure below the atmospheric pressure.
  • This pressure can be a pressure near the final pressure of the vacuum pump in a further deepening the benefits of training.
  • the gas quantities to be delivered are particularly low here, so that the speed can be lowered far.
  • a touchingly sealed vacuum pump, in particular a piston vacuum pump the effect is particularly high.

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Abstract

Vakuumpumpe und Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe (1) mit wenigstens zwei Pumpstufen (2,3), einem Motor (8), einer Motoransteuerung (9) und einer Antriebskraftübertragungseinheit (7). Zwischen den Pumpstufen ist ein gasdruckempfindlicher Signalgeber (10) angeordnet, welcher mit einer Auswerteeinheit (12) in elektrischer Verbindung (11) steht, wobei die Auswerteeinheit ihrerseits mit der Motoransteuerung in Verbindung steht, so dass eine Drehzahlstellung in Abhängigkeit vom durch den Signalgeber gegebenen Signal möglich ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen, einem Motor, einer Motoransteuerung und einer Antriebskraftübertragungseinheit. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe mit zwei Pumpstufen, einer Motoransteuerung, die einen Motor mit wenigstens zwei verschiedenen Drehzahlen ansteuern kann.
  • In der Vakuumtechnik werden mit dem Begriff Vorpumpen meist gegen Atmosphäre ausstoßende Vakuumpumpen bezeichnet. Diese Bezeichnung geht darauf zurück, dass sie oftmals in Kombination mit solchen Vakuumpumpen verwendet werden, die ein Hochvakuum erzeugen können, dabei aber nicht bis zum Atmosphärendruck verdichten. Ein Beispiel für solch eine Hochvakuumpumpe ist die Turbomokularpumpe. Beispiele für Vorpumpen sind Drehschieberpumpen, Kolbenpumpen und Membranpumpen. Sehr oft sind die Vorpumpen mehrstufig ausgeführt, da die mit ihnen kombinierten Hochvakuumpumpen nur einen Druck von wenigen Millibar an ihrem Gasauslass erzeugen und daher ein weiter Druckbereich überbrückt werden muss.
  • Sowohl in der Anwendung als Vorpumpe als auch bei der eigenständigen Erzeugung eines Endvakuums in einem Rezipienten muss die Vorpumpe zunächst große Gasmengen verdichten. Für die gängigen Bauformen wie Membranpumpe und Kolbenpumpe bedeutet das, dass sie einen entsprechend groß dimensionierten Schöpfraum aufweisen muss. Die pro Zeiteinheit verdichtbare Gasmenge ist bei diesen Beispielen vom maximalen Schöpfraumvolumen und der Frequenz abhängig, mit der der Schöpfraum von seiner maximalen auf die minimale Größe verändert wird. Fällt wenig Gas an, ist die Vorpumpe in Hinsicht auf Schöpfraumvolumen und Drehzahl überdimensioniert. Von diesen Werten ist allerdings auch die Leistungsaufnahme der Vorpumpe abhängig und es ist wünschenswert, diese zu minimieren.
  • Um dieses Problem zu lösen, schlägt der Stand der Technik vor, die Drehzahl abzusenken. Beispielsweise lehrt die DE-OS 103 54 205 , die Drehzahl einer Kolbenpumpe abhängig vom Eingangsdruck zu reduzieren.
  • Nachteilig an dieser Art Drehzahlstellung ist, dass zusätzlich zur der Vorpumpe selbst weitere Bauelemente wie Messröhre, Steuerelektronik, u.s.w. vorgesehen werden müssen, um den Eingangsdruck zu erfassen. Der Anwender steht vor dem Problem, dass er oft nur von einem Hersteller stammende und aufeinander abgestimmte Bauelemente miteinander kombinieren kann. Außerdem wird der ganze Aufbau dadurch raumgreifend.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kompakte Vakuumpumpe vorzustellen, die eine technisch einfache Lösung zur Minimierung der Leistungsaufnahme besitzt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches und mit einem Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe mit den Merkmalen des siebten Patentanspruchs. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Weiterbildung dar.
  • Durch die Anordnung eines gasdruckempfindlichen Signalgebers zwischen den Pumpstufen der Vakuumpumpe wird ein integrierter, kompakter Aufbau erreicht. In den Bereich zwischen den Pumpstufen sind die Pumpstufen selbst mit eingeschlossen. Der Anwender muss keine zusätzlichen Bauteile installieren und kann in seinem Pumpstand Vakuumpumpen verschiedener Hersteller kombinieren. Ein noch kompakterer Aufbau wird erreicht, wenn Auswerteeinheit und Motorsteuerung Bestandteile einer gemeinsamen Einheit sind. Gerade bei trockenlaufenden Vakuumpumpen, d.h. solchen, in denen kein Arbeitsmittel im Schöpfraum schmiert und/oder abdichtet, ist auch der Verschleiss stark von der Drehzahl abhängig, so dass hier eine Drehzahlstellung von großem Vorteil ist. Vertieft werden die Vorteile bei jedem Typ Vakuumpumpe, insbesondere Vorpumpe, indem der Signalgeber am Gaseinlass der gegen Atmosphäre verdichtenden Pumpstufe angeordnet ist. Der Druck ist hier in einem mittleren Bereich zwischen End- und Atmosphärendruck, in dem Druckmessköpfe und Druckschalter technisch einfach und daher preiswert gestaltet sind. Vorteilhaft lässt sich die Erfindung bei solchen Vakuumpumpen anwenden, bei denen wenigstens eine Pumpstufe berührend gedichtet ist. Bei diesen Vakuumpumpen sind Rückströmungen durch Spalte zwischen Rotor und Stator, Kolben und Zylinder, Membran und Gehäuse, usw. besonders gering, so dass das theoretische Saugvermögen bei allen Drehzahlen praktisch fast exakt erreicht wird. Weiterhin kommt die Erfindung vorteilhaft zum Einsatz in Vakuumpumpen, bei denen eine der Pumpstufen als Kolbenvakuumpumpe ausgebildet ist, da diese verschleißanfällige Dichtungen am Kolben aufweisen. Hierbei können die weiteren Pumpstufen als Kolben- oder Membranpumpstufen ausgebildet sein. Vorteilhaft ordnet man den Signalgeber in jenem oder in Gasverbindung zu jenem Ringraum an, der den Zylinder wenigstens teilweise in Höhe der Gaseinlassbohrung umgibt. Dieser Raum ist konstruktiv leicht zugänglich, so dass die Herstellung einfach ist und sich Pumpen sogar nachträglich umrüsten lassen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt dafür, dass die Vakuumpumpe selbsttätig in einem sie schützenden, leistungsschonenden und energiesparenden Betrieb läuft. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich eine Absenkung der Drehzahl vorteilhaft auf die Geräusch- und Vibrationsentwicklung auswirkt. Es sind keine Maßnahmen bei oder nach der Installation der Vakuumpumpe zu treffen, die Drehzahlstellung erfolgt in der Vakuumpumpe selbst. Die Drehzahlstellung kann dabei gleitend erfolgen, d.h. die Drehzahl wird in Abhängigkeit vom Gasdruck kontinuierlich verändert. Darüber hinaus kann es durch Vorsehen einer geeigneten Rückkopplungsschleife auch eine echte Regelung sein. Für die Rückkopplungsschleife kann ein Drehzahlsensor beispielsweise im Motor, in der Antriebskraftübertragungseinheit oder in einer der Pumpstufen vorgesehen sein, der die wirkliche Drehzahl an die Motoransteuerung zurückkoppelt. Im einfacheren Fall wird der gasdruckempfindliche Signalgeber verwendet, um den Druckwert rückzukoppeln. Dabei ist dann an geeigneter Stelle eine Möglichkeit vorzusehen, einen Druckwert vorzugeben. Dies kann beispielsweise durch geeignete Gestaltung der Motoransteuerung geschehen. Eine Regelung erlaubt eine optimale Ausnutzung der Drehzahlstellung. Die Drehzahlstellung kann auch eine Umschaltung sein. Der Vorteil von dieser Variante ist, dass ein technisch einfacher und damit günstiger Druckschalter als Signalgeber verwendet werden kann. Wenn nur eine Umschaltung zwischen zwei Drehzahlen erfolgt, kann eine kostengünstige und einfache Steuerelektronik für den Motor eingesetzt werden. Die vorteilhaften Weiterbildungen der Vakuuumpumpe lassen sich mit dem Verfahren und seinen Weiterbildungen betreiben.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    Schema einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe.
    Fig. 2:
    Schnitt durch die Vorvakuumpumpstufe einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe.
  • Die Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 1. Die Vakuumpumpe weist eine erste Pumpstufe 2 auf, welche über einen Gaseinlass 4 mit beispielsweise einem Rezpienten oder einer Hochvakuumpumpe in Verbindung steht. Über eine Gasführung 5 ist der Auslass der ersten Pumpstufe mit dem Einlass einer zweiten Pumpstufe 3 verbunden. Diese stößt über einen Gasauslass 6 aus. Zwischen der Welle eines Motors 8 und den pumpaktiven Elementen der Vakuumpumpe sitzt eine Antriebskraftübertragungseinheit 7, welche dafür sorgt, dass die pumpaktiven Elemente der beiden Pumpstufen gleichzeitig angetrieben werden. Diese Antriebskraftübertragungseinheit kann beispielsweise eine Kurbeltrieb sein, an dem zwei Pleuel gelagert sind, die entweder Kolben oder Membranen antreiben. Je nach Pumpsystem kann es sich auch um ein Zahnradgetriebe mit oder ohne Übersetzung handeln. Der Motor wird von einer Motoransteuerung 9 angesteuert, wobei diese Motoransteuerung den Motor mit wenigstens zwei unterschiedlichen Drehzahlen ansteuern kann.
  • Mit der Motoransteuerung 9 steht über eine elektrische Verbindung eine Auswerteeinheit 12 in Verbindung. Diese wertet das Signal aus, welches von einem gasdruckempfindlichen Signalgeber 10 erzeugt und übermittelt wird. Diese Übermittelung erfolgt über die Verbindung 11. Dieser Signalgeber kann ein Druckschalter oder ein Druckmesskopf sein. Er setzt den Gasdruck in der Gasführung 5 in ein elektrisches Signal um. Er kann dabei so ausgebildet sein, dass seine Funktion von der Gasart unabhängig ist, wodurch die Vorteile bei jeder Art von Gasgemisch erreicht werden. Dieses Signal kann die Motorsteuerung auswerten und in Abhängigkeit vom Auswerteergebnis die passende Drehzahl stellen. Wenn beispielsweise der Gasdruck niedrig ist, führt die Auswertung dazu, dass die Motordrehzahl auf einen niedrigen Wert abgesenkt wird. Das Signal des Signalgebers kann beispielsweise ein Spannungspegel sein. Es kann sich auch um ein digital aufbereitetes Signal handeln, wobei dann die Auswerteeinheit so eingerichtet ist, dass sie dieses digitale Signal auswerten kann.
  • Die zweite Figur zeigt eine Kolbenvakuumpumpstufe 3, wie sie einer erfindungsgemäßen Pumpe verwendet werden kann. In einem Gehäuse 20 ist ein Zylinder 21 angeordnet, in welchem sich ein Kolben 22 hin und her bewegt und dadurch den Schöpfraum 29 periodisch vergrößert und verkleinert, wodurch die Pumpwirkung entsteht. Durch seine Bewegung öffnet er im oder nahe dem ersten von zwei Umkehrpunkten das Gasauslassventil 24, wodurch Gas über den im Gehäusedeckel vorgesehenen Auslassflansch 25 ausgestoßen werden kann. Auf dem Weg zum zweiten Umkehrpunkt gibt der Kolben die Gaseinlassbohrungen 27 frei, so dass Gas aus dem Ringraum 28 in den Schöpfraum 29 gelangt. Im zweiten Umkehrpunkt kehrt sich die Bewegungsrichtung um, der Kolben überfährt auf dem Weg zum ersten Umkehrpunkt erneut die Gaseinlassbohrungen und trennt so Gaseinlass und Schöpfraum von einander. Der Ringraum umgibt den Zylinder wenigstens teilweise in Höhe der Gaseinlassbohrungen. Er ist über eine Gasführung mit einer im Gasstrom vorgelagerten Pumpstufe verbunden. In diesem Ringraum ist der Signalgeber 10 angeordnet. Er kann auch an einem Flansch angeschlossen sein, welcher über eine Bohrung im Gehäuse 20 mit dem Ringraum in Gasverbindung steht. Hierdurch wird die Umrüstung von Pumpen und der Austausch defekter gasdruckempfindlicher Signalgeber vereinfacht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den gasdruckempfindlichen Signalgeber in jenem Raum anzuordnen, indem sich der den Kolben antreibenden Kurbeltrieb befindet. Dieser muss dann eine Gasverbindung zum Ringraum 28 aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, den Signalgeber in der Zylinderwand mit direkter Gasverbindung zum Schöpfraum und damit in der Pumpstufe anzuordnen. Zwischen Kolben und Zylinderinnenwand befindet sich eine berührende Dichtung 23 mit L-förmigen Querschnitt. Durch die Berührung mit der Zylinderinnenwand verschleißt diese Dichtung. Ebenfalls für Verschleiß anfällig sind sämtliche Lager, beispielsweise in der Antriebskraftübertragungseinheit. Der Verschleiß kann durch Absenken der Drehzahl deutlich verringert werden.
  • Die nach Abbildung 1 gestaltete und möglicherweise nach Abbildung 2 weitergebildete Vakuumpumpe wird mit den im folgenden beschriebenen Verfahrensschritten betrieben. In einem ersten Schritt wird durch einen gasdruckempfindlichen Signalgeber ein vom Gasdruck zwischen den Pumpstufen 2 und 3 abhängiges Signal erzeugt. Dieser Schritt kann beispielsweise durch einen Membrandruckschalter verwirklicht werden, bei dem sich die Membran abhängig vom Gasdruck unterschiedlich stark durchbiegt und bei einem Grenzdruck einen elektrischen Kontakt schließt oder öffnet. Das Signal ist in diesem Fall ein Spannungspegel, der durch das Schließen oder Öffnen des Kontakts verändert wird.
  • In einem weiteren Schritt wird dieses Signal ausgewertet. Hierzu ist die Auswerteeinheit angepasst, den Spannungspegel zu verarbeiten. Denkbar ist, dass durch die Änderung des Spannungspegels die Schaltstellung eines Relais verändert wird. Ähnlich wirkende elektronische Schaltungen sind denkbar. Anstelle einer Umschaltung kann auch ein Vergleich mit einem vorgegeben Wert, beispielsweise einer Spannung, erfolgen und das Vergleichsergebnis dazu genutzt werden, die Drehzahl zu stellen.
  • Im weiteren Schritt wird nun in der Motorsteuerung die Drehzahl abhängig von dem Auswerteergebnis gestellt. Dies kann ein Umschalt- oder kontinuierlicher Vorgang sein, bei dem die Motorsteuerungselektronik abhängig von einem ihr übermittelten Spannungswert die von ihr erzeugte Drehzahl verändert.
  • Vorteilhaft für eine Vakuumpumpe ist es, das Verfahren so weiterzubilden, dass eine Absenkung der Drehzahl dann erfolgt, wenn das Signal des gasdruckempfindlichen Signalgebers zu einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks korrespondiert. Dieser Druck kann in einer nochmals die Vorteile vertiefenden Weiterbildung ein Druck nahe des Enddrucks der Vakuumpumpe sein. Die zu fördernden Gasmengen sind hier besonders gering, so dass die Drehzahl weit abgesenkt werden kann. Gerade für eine berührend gedichtete Vakuumpumpe, insbesondere eine Kolbenvakuumpumpe, ist der Effekt besonders hoch.

Claims (10)

  1. Vakuumpumpe (1) mit wenigstens zwei Pumpstufen (2, 3), einem Motor (8), einer Motoransteuerung (9) und einer Antriebskraftübertragungseinheit (7), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Pumpstufen ein gasdruckempfindlicher Signalgeber (10) angeordnet ist, welcher mit einer Auswerteeinheit (12) in elektrischer Verbindung (11) steht, wobei die Auswerteeinheit ihrerseits mit der Motoransteuerung in Verbindung steht, so dass eine Drehzahlstellung in Abhängigkeit vom durch den Signalgeber gegebenen Signal möglich ist.
  2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) in der Motorsteuerung (9) enthalten ist.
  3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (10) am Gaseinlass der zur Atmosphäre ausstoßenden Pumpstufe (3) angeordnet ist.
  4. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) wenigstens eine berührend gedichtete Pumpstufe aufweist.
  5. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) eine trockenlaufende Kolbenvakuumpumpe ist.
  6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (10) in oder in Gasverbindung zu einem als Gaseinlass dienenden Ringraum (28) angeordnet ist, der einen Zylinder (21) wenigstens teilweise in Höhe einer Gaseinlassbohrung (27) umgibt.
  7. Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe (1) mit zwei Pumpstufen (2, 3), einer Motoransteuerung (9), die einen Motor mit wenigstens zwei verschiedenen Drehzahlen ansteuern kann, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte aufweist:
    - Erzeugen eines vom Gasdruck zwischen den Pumpstufen (2, 3) abhängigen Signales mit einem gasdruckempfindlichen Signalgeber
    - Auswerten dieses Signales und
    - Stellen der Drehzahl abhängig vom Auswertungsergebnis.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl in Abhängigkeit vom durch den Signalgeber gegebenen Signal geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom durch den Signalgeber gegebenen Signal zwischen zwei Drehzahlen geschaltet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zu einem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks korrespondieren Signal eine Absenkung der Drehzahl erfolgt.
EP07019879.1A 2006-10-28 2007-10-11 Vakuumpumpe Not-in-force EP1918585B1 (de)

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EP1918585B1 EP1918585B1 (de) 2016-02-17

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