CN102007299B - 真空泵 - Google Patents

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Abstract

一种真空泵，具有泵定子(10)和泵转子(11)。所述泵转子(11)包含应答器(14)，所述应答器(14)可通过所述泵转子的读取器读取。此外，所述泵转子(11)包含用于测定运行数据(BD)的传感器(26)以及存储器(27)。所述存储器(27)存储测量到的运行数据(BD)的历史值或使用寿命特征数(LDK)。以这种方式测定相应的转子的磨损度并且将其存储到转子中。因此所述转子包含全部有关维护的信息。即使将所述转子应用于另一个真空泵中，有关转子的信息也保留在该转子内。

Description

真空泵
技术领域
本发明涉及一种具有泵转子和泵定子的真空泵，其中泵转子具有带有转子天线的应答器，并且泵定子具有带有定子天线的读取器以及用于检测有关磨损的运行数据的至少一个传感器。
背景技术
在WO2007/025854A1(Leybold Vacuum GmbH)中说明了一种真空泵，在所述真空泵中，泵转子载有例如温度传感器的电子传感器。在泵转子上设有发射天线，所述发射天线将传感器的数据传输给定子的接收天线。因此能够将精确测量值从泵转子传输到泵定子。
真空泵，尤其是以在每分钟10000转和大于每分钟100000转之间的转速快速旋转的涡轮分子泵，是高度成熟的设备，其部件由于压缩热、摩擦热和离心力受到极端加载。由于过高的转子温度，增加了碰撞危险，加速了材料疲劳并且改变了泵转子的其它性质。泵转子的加工和材料选择需要最高的质量要求。真空泵需要常规维修，在所述维修时，泵被分解。这尤其适用于泵转子，在所述泵转子中必须保持高的安全度。通常也必须清洗转子。泵转子的检修或维修能够在定期的时间间隔内进行。但是更有利的是，在确定维修间隔期时考虑泵转子的工作强度。这能够通过评估测量到的如温度或转速的运行数据实现。
在(未在先公开的)专利申请DE102007009085A(OerlikonLeybold Vacuum GmbH)中说明了一种用于确定涡轮气泵的泵转子的疲劳的方法，在所述方法中，连续地测定转子转速并且测定局部转速最大值和最小值。转速最大值和最小值相互结合成对。对于转速对的每个而言，测定成对疲劳值，并且将所有成对疲劳值累加为总疲劳值。总疲劳值形成使用寿命特征数。
发明内容
本发明的目的是，提供一种真空泵，在所述真空泵中，泵转子的维修管理与插入有泵转子的相应的泵定子无关。
根据本发明的真空泵具有具有泵定子和泵转子，其中所述泵转子包含存储器和带有转子天线的应答器，并且所述泵定子包含带有定子天线的读取器以及用于检测有关磨损的运行数据的至少一个传感器。它的特征在于，有关时间的转速曲线的转速最大值和最小值被测定，并且将其相互结合成对，其中对于转速对的每个而言，产生作为负载值的成对疲劳值并且所述成对疲劳值被累加为总疲劳值，所述总疲劳值形成使用寿命特征数LDK，所述存储器存储基于运行数据计算出的使用寿命特征数，并且按照读取器的要求，读取使用寿命特征数并通过应答器传给读取器。
转子侧的存储器包含来自泵转子的过去的运行的关于磨损的运行数据。这样的运行数据例如为温度、转速(最大值、最小值)或也为材料应力或材料应变。由此能够评估在材料磨损方面的工作强度。
本发明的第一变形形式提出，测量到的运行数据直接存储在转子侧的存储器内，而不进行处理。第二变形形式提出，由运行数据测定使用寿命特征数，所述使用寿命特征数与磨损有关，并且代表转子的磨损度。磨损理解为所有类型的损耗和材料疲劳。使用寿命特征数在每次运行时根据负载值增加，使得产生更新了的使用寿命特征数。相应的使用寿命特征数到已确定的极限值的差值提供有关泵转子的仍保持的可能的运行的情况。当达到极限值时，通过关闭驱动，控制单元能够阻止包含相关的泵转子的真空泵的继续运行。
本发明提出，转子侧的存储器包含到目前为止的转子运行的有关磨损的数据，使得泵转子具有其自己的记忆。与插入有泵转子的真空泵无关，泵转子保留自身持久地载有的有关数据。因此，泵转子能够与相应的泵定子无关地提供有关其剩余运行时间或有关其运行能力和其相应的磨损度的情况。
在本发明的第二变形形式提出，转子侧的存储器存储由运行数据计算出的使用寿命特征数。在这种情况下，存储器容量相对小，因为只必须存储特征数。为了更新使用寿命特征数，需要处理器。处理器能够设在转子上且与应答器组合。在这种情况下，直接在泵转子上进行使用寿命特征数的更新。
另一个可能性提出，将泵转子的运行数据和使用寿命特征数传输给定子侧的控制单元，所述控制单元由以前测量到的运行数据形成负载值，并且将该负载值添加到使用寿命特征数上，以便形成更新了的使用寿命特征数。更新了的使用寿命特征数被传输到泵转子，并且存储在转子侧的存储器内。在这种情况下，在定子侧进行数据处理。
应答器能够为被动式应答器，所述被动式应答器由读取器通过感应耦合供电。但是其也能够为具有自己的电源的主动式应答器。无论如何，应答器最好包含自己的存储器，并且需要时还包含微处理器。应答器系统设计成用于双向信息传输。
根据本发明的优选的改进形式提出，泵转子包含身份保护存储器，在所述身份保护存储器中存储有至少一个可通过应答器传输到读取器的转子信息，并且如果转子信息满足规定的标准，控制单元才允许真空泵运行。因此，允许保证转子的原始性和许可合格性。泵转子的应答器给泵定子提供身份信息。在控制单元内确定，泵转子是否是原始件，并且确定其是否与相应的泵定子匹配或者允许用于该泵定子。因此达到防止换错转子，并且防止在真空泵中使用未经许可的(复制的)转子。因此能够通过监控需要的安全度的遵守来避免损坏和停机。
附图说明
下面参考唯一的附图详细阐述本发明的实施例。
在图中示意地示出用于在真空泵的定子和转子之间进行信息传输的通讯系统。
具体实施方式
真空泵的构造与WO2007/025854A1中的相同，WO2007/025854A1的内容通过参引并入本说明内。真空泵为具有快速转动的泵转子的涡轮分子泵。相互接合的叶片列位于泵转子和泵定子上。在图中只示意地示出泵定子10和泵转子11，因为在本文中，与本发明相关的主要是通讯系统。
泵定子包含射频辨识(RFID)系统的读取器12。读取器与定子天线13连接。泵转子包含带有转子天线15的RFID应答器14或标签。在读取器12和应答器14之间的数据传输无线地且双向地通过天线13和15进行。
读取器12设有(未示出的)电源。应答器14的电源能够通过天线13和15由读取器无线地实现。
泵定子10包含存储器16，所述存储器与读取器12双向地连通。存储器16与各种传感器17连接，其中转速传感器、马达温度传感器、壳体温度传感器和冷却水传感器属于所述传感器。参数存储器18包含有关泵类型的信息以及电流、电压、功率和转速的确定的运行值。
存储器16与控制单元20连通，所述控制单元包含微处理器。控制单元20控制马达21，所述马达驱动泵转子11。
应答器14与身份保护存储器25连接，所述身份保护存储器包含作为复制保护日期的转子信息。转子信息能够为PIN或TAN。
泵转子11包含用于测量运行数据BD的传感器26。例如为温度传感器、应变计、加速度传感器或转速传感器。列举并非详尽，并且能够以其它的传感器类型扩展。此外，转子包含转子侧的存储器27，所述存储器也能够集成在应答器14内。
在本发明的实施形式中，存储器27设置成，使得其存储泵转子的运行数据BD的历史值。在这种情况下，需要相对大的存储器27。
在另一个实施形式中，存储器27存储使用寿命特征数LDK，所述使用寿命特征数由测量到的运行数据BD计算。在图中所示的实施例中，在定子侧的控制单元20内进行使用寿命特征数LDK的重新计算。为此包含在存储器27内的使用寿命特征数LDK从应答器14传输到读取器12，并且从那里传输到控制单元20。以相同的方式，将目前的运行数据BD传输到控制单元20。控制单元20由供给它的运行数据BD形成负载值，并且将该负载值添加到使用寿命特征数LDK内，例如通过加法，以便形成更新了的使用寿命特征数LDKa。更新了的使用寿命特征数通过读取器12传输到应答器14，并且作为当前的使用寿命特征数LDK存储到存储器27内。
本发明确保，每个泵转子11自身载有其历史值或体现了历史值的使用寿命特征数。这对于各个的泵转子而言，允许测定直至下一个维修过程仍可供使用的磨损差值。因此，使用者能够确定，有多少剩余运行时间还可供使用，或者已经发生了百分之多少的允许的磨损。此外确保，当达到允许的磨损极限时，控制单元20阻止真空泵的运行。
使用寿命特征数的测定最好按照在DE102007009085A中所述的方法进行，DE102007009085A的内容通过参引并入本发明。据此，有关时间的转速曲线的转速最大值和最小值被测定，并且将其相互结合成对。对于转速对的每个而言，产生作为负载值的成对疲劳值。成对疲劳值被累加为总疲劳值，所述总疲劳值形成使用寿命特征数LDK。

Claims (6)

1.一种真空泵，具有泵定子和泵转子，其中所述泵转子包含存储器和带有转子天线的应答器，并且所述泵定子包含带有定子天线的读取器以及用于检测有关磨损的运行数据的至少一个传感器，
其中，有关时间的转速曲线的转速最大值和最小值被测定，并且将其相互结合成对，其中对于转速对的每个而言，产生作为负载值的成对疲劳值并且所述成对疲劳值被累加为总疲劳值，所述总疲劳值形成使用寿命特征数LDK，所述存储器存储基于运行数据计算出的所述使用寿命特征数，并且读取所述使用寿命特征数并通过所述应答器传给所述读取器。
2.如权利要求1所述的真空泵，其中所述泵转子的运行数据的历史值存储在所述泵转子的所述存储器内。
3.如权利要求2所述的真空泵，其中所述泵转子的所述运行数据和所述使用寿命特征数被传输给定子侧的控制单元，所述控制单元由以前测量到的所述运行数据形成负载值，并且将该负载值添加到所述使用寿命特征数上，以便形成更新了的使用寿命特征数，并且所述更新了的使用寿命特征数被传输到所述泵转子，并且存储在所述泵转子的所述存储器内。
4.如权利要求3所述的真空泵，其中所述控制单元由运行数据的所述历史值或所述使用寿命特征数确定，是否允许所述真空泵继续运行，并且在不允许的情况下关闭驱动。
5.如权利要求3所述的真空泵，其中所述泵转子包含身份保护存储器，在所述身份保护存储器中存储有至少一个可通过所述应答器传输到所述读取器的转子信息，并且如果所述转子信息满足规定的标准，所述控制单元才允许所述真空泵运行。
6.如权利要求5所述的真空泵，其中所述泵定子包含参数存储器，在所述参数存储器内存储有至少一个定子信息，并且规定的标准在于，所述转子信息和所述定子信息形成事先确定的允许的信息对。
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