CN113167283B - 真空泵 - Google Patents

Abstract

一种用于连接到真空装置的真空泵，包括壳体，所述壳体具有限定入口的第一端和与所述第一端相对的第二端。此外，真空泵包括待连接到真空装置的轴环，其中壳体和轴环均包括至少一个定位元件，所述至少一个定位元件彼此接合以限定壳体相对于轴环的轴向位置。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及一种用于连接到真空装置的真空泵以及包括真空装置和这种真空泵的真空系统。

背景技术

本领域已知的真空泵包括壳体，其中转子组件设置在壳体内并由电动马达旋转。转子组件包括与定子相互作用的至少一个转子元件，其中定子连接到壳体。此外，壳体包括入口和出口，其中，由于转子组件旋转时转子元件与定子元件的相互作用，气态介质从入口被输送到出口。

大多数已知的真空泵包括直接连接到真空泵的入口侧的最外端上的凸缘。替代地，所谓的筒式泵是已知的，其中凸缘布置在泵基座处的入口的相对侧上，其中真空泵几乎完全插入真空装置中。真空泵通过凸缘而被连接到真空装置。

然而，在两种可能性中，真空泵相对于真空装置的轴向位置是固定的。已知的真空泵在设计上不提供任何自由度，并且简单地提供泵是完全插入真空装置还是从外部附接到真空装置的选择。

特别地，对于诸如使用点质谱仪系统的便携式真空装置，真空装置的尺寸需要较小，从而需要关于真空泵相对于真空装置的位置的更多自由度。

发明内容

本申请的主题是提供一种真空泵，其提供了小型和紧凑设计的可能性。

技术问题通过根据本发明的真空泵以及根据本发明的真空系统来解决。

根据本发明的用于连接到真空装置的真空泵包括壳体，该壳体具有限定入口的第一端和与第一端相对的第二端。特别地，在壳体中设置有转子组件，该转子组件包括至少一个转子元件，其中转子组件由电动马达旋转。此外，转子元件与连接到壳体的至少一个定子元件相互作用，以便将气态介质从入口输送到出口。

此外，根据本发明，真空泵包括待连接到真空装置的轴环。特别地，轴环直接连接到真空装置。壳体包括至少一个定位元件，并且轴环也包括至少一个定位元件，其中壳体的定位元件接合轴环的定位元件，以便限定壳体相对于轴环的轴向位置。这可以提供的优点是，通过调整至少一个定位元件的位置，可以调节真空泵相对于轴环的轴向位置。由于轴环特别地直接连接到真空装置，因此，真空泵相对于真空装置的轴向位置也能够相应地被调整。

优选地，壳体的定位元件布置在壳体的第一端处。然而，定位元件朝向壳体的第二端移位得越多，真空泵插入真空装置中就越多。特别地，定位元件不直接布置在壳体的第一端处，也不直接布置在壳体的第二端处，而是与第一端和第二端间隔开，这可以在真空泵相对于真空装置的轴向位置的设计中提供期望的自由度。

优选地，壳体包括多于一个的定位元件。然后，定位元件沿着泵的轴向方向分布，其中，每个定位元件与直接相邻的定位元件间隔开。由于通过定位元件限定真空泵的轴向位置，从而在真空泵壳体处提供多于一个定位元件，这可以具有以下优点，即，利用一个壳体，可以实现不同的轴向位置，而不需要针对真空泵的每次单独应用而重建或改造壳体。另外或替代地，所述轴环包括沿所述轴环的轴向方向分布的多于一个的定位元件，以便限定不同轴向位置，在所述不同轴向位置中，所述壳体能够相对于所述轴环，即所述真空装置放置。优选地，轴环的定位元件也彼此分离，其中更优选地，轴环的定位元件的间隔与壳体的定位元件的间隔相同，特别是如果壳体和轴环两者都包括多于一个的定位元件。然而，在壳体的定位元件和轴环的定位元件之间也可以具有不同的间隔。轴环中的定位元件与壳体中的定位元件之间的不同间隔提供了比相同间距更多的相对定位选择。此外或替代地，轴环和/或壳体的定位元件的数量也可以是相同的或不同的。

这可以提供的优点是，通过壳体的定位元件或轴环的定位元件，真空泵相对于真空装置的不同轴向位置对于一个真空泵是可行的，而不需要为每个应用进行重建或改造。

优选地，壳体的定位元件的数量和轴环的定位元件的数量相同。替代地，壳体的定位元件的数量和轴环的定位元件的数量不同。更优选地，壳体的定位元件的数量或轴环的定位元件的数量中的一者是一个，而另一者大于一个。

优选地，定位元件是周向凹槽。特别地，周向凹槽布置在壳体的外表面和/或轴环的径向内表面处。特别地，凹槽不需要在所有三个侧面上都封闭，而是也可以在一个侧面上开口。因此，凹槽可以被构建为邻接边缘。真空泵还包括卡环，卡环同时设置在壳体的凹槽和壳体的凹槽中，用于接合相应的定位元件。因此，轴向位置由壳体和轴环的周向凹槽的位置限定，其中轴向位置由卡环固定。此外，该装置可包括与泵入口面相对的面，以进一步限定轴向位置。特别地，如果采用卡环，则凹槽可以被构建为邻接边缘。然后，通过使真空泵前进直到卡环抵靠由轴环的凹槽形成的邻接边缘来执行组装。这可以提供的优点在于，如果需要调整真空泵相对于真空装置的轴向位置，则在壳体和/或轴环处设置多个定位元件，卡环将布置在壳体和轴环的另一对相对的凹槽中。

优选地，所述轴环包括至少一组通孔，优选地包括多于一组的通孔，用于接纳将所述轴环连接到真空装置的螺钉。因此，每组通孔可与真空装置的特定构造及其单独的紧固构造相适应。因此，可能的是，轴环能够连接到大量不同的真空装置，而不需要为每个真空装置单独地改造或重新设计轴环。特别地，一个特定的通孔可以属于多于一组，其中每组至少通过一个通孔而不同，以覆盖不同真空装置的不同紧固构造。

优选地，真空泵包括布置在壳体和真空装置之间的第一端处的定心环。定心环保持真空泵相对于真空装置的居中位置。优选地，定心环具有圆形截面。然而，替代地，定心环也可具有任何其他截面，例如椭圆形、矩形或任何其他多边形形状，这取决于真空泵的入口和/或真空装置的端口的形状。

优选地，定心环与壳体和真空装置两者处于直接接触，以便提供限定的居中位置。

优选地，定心环包括第一径向邻接面，其中第一邻接面直接抵靠壳体以限定中心位置。特别地，第一邻接面抵靠壳体的径向表面。

优选地，定心环包括第二邻接面，该第二邻接面直接抵靠真空装置，并且特别地抵靠到真空装置的径向表面，以保持真空泵和真空装置之间的居中位置。

优选地，第一径向邻接面的半径不同于第二径向邻接面的半径。因此，真空装置的连接端口的直径可以与真空泵的入口的直径相适应。这可以提供这样的优点，即定心环可以补偿相应真空泵和/或真空装置的不同入口直径。

优选地，定心环可以沿轴向方向以不同的长度设置。因此，对于待连接到某一真空装置的一个真空泵，轴向位置可被调整而无需真空泵的任何重新设计。

此外，本发明的主题是提供一种真空系统，其包括如前所述的真空泵以及真空装置。其中，真空装置可以是任何容器、光谱仪或需要存在一定真空的装置。

优选地，在真空泵的第一端与真空装置之间放置密封元件，以便提供真空泵到真空装置的真空紧密密封。

附图说明

下面将参照附图描述本申请的具体实施例。

附图示出了：

图1是根据本发明的真空泵的分解图，

图2是连接到真空装置的真空泵的详细视图，

图3a-图3c是真空系统的不同构造，以及

图4是定位元件的另一实施例的细节视图。

具体实施方式

真空泵10包括壳体12，其中壳体12的第一端16处布置有入口14，并且壳体12的第二端20处布置有出口18。在壳体12的外表面22处，三个定位元件构建为凹槽24a、24b、24c。此外，定心环26布置在壳体12的第一端16处。定心环26包括第一径向邻接面28(图2)和第二径向邻接面30，其中，第一邻接面28与真空泵10的壳体12处于直接接触，并且第二邻接面30与真空装置32的邻接面处于直接接触。因此，通过定心环26，保持真空泵10相对于真空装置32的居中位置。

真空泵10的壳体12与真空装置32之间的不同距离可以通过不同的定心环26来补偿，所述定心环沿着泵的轴向方向具有分别不同的长度，与真空泵10的壳体12以及真空装置32相对应。因此，即使对于相同的真空泵10和相同的真空装置32，也可以通过选择沿着真空泵的轴向方向具有不同长度的不同定心环来选择不同的轴向位置。

此外，真空泵包括轴环34，其中轴环34在图1的示例中包括用于接纳螺钉38的四个通孔36。然而，通孔和螺钉的数量和位置不受限制。特别地，轴环34可包括一组以上的通孔36，以连接至不同真空装置32的不同紧固构造。通过螺钉32，轴环34连接至真空装置32。轴环34包括作为定位元件的凹槽40。特别地，轴环的凹槽40不需要在所有三个侧面上都封闭，而是也可以在朝向真空泵10的入口的一侧处开口。因此，凹槽可以被构建成邻接边缘。轴环34的凹槽40通过卡环42与壳体12的凹槽24a、24b、24c中的一者接合，以便限定真空泵10相对于真空装置32的轴向位置。通过将真空泵10推进到轴环34中直到卡环42抵靠由凹槽40形成的邻接边缘46、48来执行组装。

如图2中所示，卡环42同时放置在轴环34的凹槽40和壳体12的凹槽24a中。

如果轴环34包括多于一个的定位元件，如图4中所示，则由第一凹槽40构建的第一定位元件具有第一直径，而由第二凹槽45构建的第二定位元件具有第二直径。其中，第一直径小于第二直径。特别是，如果轴环34采用两个以上的定位元件，则直径从一个凹槽到下一个凹槽沿从第二端20朝向第一端16的方向增加，当然，壳体12中的定位元件也可以替代地或附加地具有不同的直径。优选地，卡环42于是可以在径向方向上具有不同的厚度，以补偿定位元件的不同直径。这可以具有的优点是，在将真空泵插入轴环34时，由于沿着插入方向直径减小，相应的卡环42可以被相应的凹槽40、45接纳以将真空泵10附接到轴环34。由此特别地，凹槽40、45包括形成面对插入方向的邻接边缘46、48的开口侧，卡环42抵靠由轴环34的相应的凹槽40、45形成的邻接边缘46、48。

由于具有螺钉38的轴环34，真空泵10固定到真空装置32，其中泵10相对于真空装置32的轴向位置由相应的凹槽24a、24b、24c和40的位置限定。真空泵10和真空装置32之间的居中位置由如上所述的定心环26保持。此外，在真空泵10的壳体12与真空装置32之间，真空紧密密封件44被布置成密封和保持真空装置和真空泵中的真空。

如图所示，在附图的示例中，真空泵10的壳体12包括构建为凹槽24a、24b、24c的三个定位元件。因此，定位元件的数量以及还有定位元件相对于真空泵的壳体12的位置不受限制。因此，可以采用更多或更少数量的定位元件，并且定位元件本身的位置也可以沿着真空泵10的轴向轴线例如朝向第二端20移位。然而，如果轴环34的凹槽40与壳体12的凹槽24a、24b、24c接合，则真空泵12相对于不同真空装置的轴向位置可以被调整，从而在真空系统的设计中提供自由度。如图3a-3c中所示，真空泵10从三个示例性真空装置32的突出(如由长度L1至L3所指示的)可以通过使用不同的定位元件，即壳体12的凹槽24a、24b、24c而被调整。

因此，真空泵的壳体12提供了调整真空泵相对于真空装置的轴向位置的可能性，特别是对于不同的真空装置，而不需要重新设计或改造真空泵。因此，可以同时为多个不同应用提供一个单一泵，从而在相应真空系统的设计中提供高自由度，并且有助于相应真空系统的紧凑且优化的设计，特别是对于诸如使用点质谱仪系统的便携式真空应用。

附图标记：

10 真空泵

12 壳体

14 入口

16 第一端

18 出口

20 第二端

22 外表面

24a、24b、24c 凹槽

26 定心环

28 第一径向邻接面

30 第二径向邻接面

32 真空装置

34 轴环

36 通孔

38 螺钉

40 凹槽

42 卡环

44 密封件

45 第二凹槽

46、48 邻接边缘。

Claims (12)

1.一种用于连接到真空装置的真空泵，包括：

壳体(12)，所述壳体具有限定入口(14)的第一端(16)和与所述第一端(16)相对的第二端(20)，

待连接至所述真空装置(32)的轴环(34)，

其中，所述壳体(12)和所述轴环(34)均包括至少一个定位元件(24a、24b、24c、40)，所述至少一个定位元件彼此接合以限定所述壳体(12)相对于所述轴环(34)的轴向位置；

其特征在于，所述壳体(12)和/或所述轴环(34)包括多于一个的定位元件。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述定位元件是周向凹槽(24a、24b、24c、40)，其中所述真空泵(10)还包括卡环(42)，所述卡环同时设置在所述壳体(12)的所述凹槽(24a、24b、24c)和所述轴环(34)的所述凹槽(40)中，以用于接合相应的定位元件。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的真空泵，其特征在于，所述轴环(34)包括至少一组的通孔(36)，所述通孔用于接纳螺钉(38)，以用于将所述轴环(34)连接到真空装置。

4.根据权利要求1或2中的任一项所述的真空泵，其特征在于，定心环(26)布置在所述壳体(12)与真空装置(32)之间的所述第一端处。

5.根据权利要求4所述的真空泵，其特征在于，所述定心环(26)根据所连接的真空装置在所述真空泵的轴向方向上具有可调整的长度，使得对于第一真空装置，所述定心环具有第一轴向长度，而对于第二真空装置，所述定心环具有第二轴向长度。

6.根据权利要求4所述的真空泵，其特征在于，所述定心环(26)与所述壳体(12)和所述真空装置(32)两者处于直接接触。

7.根据权利要求4所述的真空泵，其特征在于，所述定心环(26)包括第一径向邻接面(28)，其中，所述第一径向邻接面(28)直接抵靠所述壳体(12)以限定中心位置。

8.根据权利要求7所述的真空泵，其特征在于，所述定心环(26)包括直接抵靠真空装置(32)的第二径向邻接面(30)。

9.根据权利要求8所述的真空泵，其特征在于，所述第一径向邻接面(28)的半径不同于所述第二径向邻接面(30)的半径。

10.根据权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述轴环(34)包括多于一组的通孔(36)，所述通孔用于接纳螺钉(38)，以用于将所述轴环(34)连接到真空装置。

11.一种真空系统，其包括真空装置(32)和根据权利要求1至10中的任一项所述的真空泵(10)。

12.根据权利要求11所述的真空系统，其特征在于，密封元件(44)被放置在所述真空泵(10)的所述第一端(16)与所述真空装置(32)之间。