DE10023523C1 - Anlaufsteuerung für eine Membran- und/oder Kolbenvakuumpumpe - Google Patents

Abstract

Die Anlaufsteuerung startet die Pumpe aus dem Stillstand in Vorwärtsdrehrichtung. Bei Nichtüberwindung eines in Vorwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmomentmaximums versetzt die Anlaufsteuerung die Pumpe in Rückwärtsdrehrichtung. Bei Erreichen eines in Rückwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmomentmaximums, das normalerweise nicht überwunden wird, startet die Anlaufsteuerung die Pumpe neuerlich in Vorwärtsdrehrichtung. Die Erfindung betrifft die Anlaufsteuerung und eine ein- oder mehrzylindrige Membran- oder Kolbenvakuumpumpe oder kombinierte Membran-/Kolbenvakuumpumpe mit einer einschlägigen Anlaufsteuerung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlaufsteuerung für eine Membran- und/oder Kolbenvakuumpumpe.

Aus der DE 198 16 241 C1 ist eine Membranpumpe bekannt. Diese weist eine dünne, elastische und als Verdränger dienende Membran auf, die in ihrem Umfang fest zwischen einem Pumpenkopf und einem Pumpengehäuse eingespannt ist. Der Verdichtungsraum dieser vorbekannten Membranpumpe wird durch den Pumpenkopf und die Membran begrenzt. Im Pumpenkopf ist ein Einlaß- sowie ein Auslaßventil vorgesehen. Das über das Einlaßventil eingesaugte Gas oder Gas/Dampfgemisch wird mittels der Membran im Verdichtungsraum kom­ primiert und über das Auslaßventil ausgestoßen. Anstelle einzelner Venti­ le können auch mehrere Einlaßventile bzw. mehrere Auslaßventile zum Ein­ satz kommen. Eine Kolbenpumpe arbeitet nachdem gleichen Prinzip mit dem Unterschied, daß die Abdichtung des Verdichtungsraumes nicht durch eine eingespannte Membran, sondern durch enge Spalte an der Kolbenführung er­ folgt. Die oszillatorische Bewegung der Membran bzw. des Kolbens erfolgt üblicherweise durch eine von einem Elektromotor angetriebene Welle mit Hilfe einer Vorrichtung zur Umsetzung der Rotationsbewegung in eine li­ neare Bewegung, beispielsweise einem Exzenter.

Auf die Membran bzw. den Kolben wirkt eine Kraft infolge der Druckdiffe­ renz zwischen Vorder- und Rückseite der Membran bzw. des Kolbens, da die Rückseite meist unter Atmosphärendruck gehalten wird, während auf die Vorderseite der Druck im Schöpfraum wirkt, also gegebenenfalls Unterdruck oder Vakuum. Wird eine derartige Membran- oder Kolbenvakuumpumpe mit Un­ terdruck in einem Verdichtungsraum abgestellt, so lastet der atmosphäri­ sche Druck auf der Rückseite des Kolbens oder der Membran. Beim Wiederanlauf aus dem Stillstand muß die Druckkraft von dem Anlaufdrehmoment des Elektromotors überwunden werden. Dazu bedarf es eines hohen Mindestan­ laufdrehmoments, das für die Leistungsauslegung des Motors bestimmend ist. Es ist ein leistungsstarker Motor erforderlich, der konstruktiv ent­ sprechend aufwendig ist, viel Platz braucht und im laufenden Betrieb ei­ nen hohen Energieverbrauch hat.

Das benötigte Anlaufdrehmoment einer Membran- oder Kolbenvakuumpumpe zeigt in Abhängigkeit von der Membran- bzw. Kolbenstellung ausgeprägte Maxima und Minima. Die Anzahl und Position der Maxima und Minima in Ab­ hängigkeit von der Winkelposition der Antriebswelle hängt von der Anzahl und Anordnung der Kolben innerhalb der Membran- oder Kolbenpumpe ab. Die Maxima und Minima kommen dadurch zustande, daß an jedem Kolben - mit oder ohne Membran - unterschiedliche Kräfte durch den bestehenden Gasdruck innerhalb des jeweiligen Verdichtungsraums wirken. Die Höhe der Drehmo­ mentmaxima beim Anlauf wird somit bestimmt durch die Gasdrücke in den einzelnen Verdichtungsräumen.

Bei einzylindrigen Membran- oder Kolbenvakuumpumpen tritt das höchste Anlaufdrehmoment bei Vakuum im Verdichtungsraum auf. Der Kolben wird durch den äußeren Luftdruck auf der Membran- bzw. Kolbenrückseite in Richtung oberer Totpunkt gedrückt. In diesem Fall muß der Motor zur Über­ windung des oberen Totpunkts die maximale Kraft - und damit das maximale Drehmoment an der Antriebswelle - erbringen. Nach dem Überwinden des obe­ ren Totpunkts gewinnt der Motor zusammen mit den gegebenenfalls vorhande­ nen Ausgleichsgewichten auf der Antriebswelle bis zum nächsten Drehmo­ mentmaximum genügend Drehimpuls, um dieses zu überwinden, wodurch der weitere Hochlauf sichergestellt ist.

Bei zwei- oder mehrzylindrigen Anordnungen von Membran- oder Kolbenvaku­ umpumpen hängen die Höhe und Position der Drehmomentspitzen von der Win­ kelstellung der Kolben zueinander sowie der Gasbefüllung jedes einzelnen Zylinders ab, wobei die höchsten Anlaufdrehmomente bei großen Druckdiffe­ renzen zwischen den Verdichtungsräumen der einzelnen Kolben auftreten.

Aus der EP 0 569 347 A2 ist ein Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug be­ kannt, bei dem eine Brennkraftmaschine und ein Elektromotor in bleibend drehfester Verbindung miteinander stehen. Der Elektromotor dient als Startmotor. Er schaltet beim Startvorgang von der der Betriebsdrehrich­ tung entgegengesetzten Drehrichtung auf die Betriebsdrehrichtung und bei Erreichen einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit auf Generatorbetrieb um.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlaufsteuerung für eine Membran- und/oder Kolbenvakuumpumpe zu schaffen, die das kritische Anlaufdrehmo­ ment verringert, so daß man bei vorgegebener Baugröße der Pumpe mit einem kleineren Motor von geringerer Leistung auskommt und dadurch die Geste­ hungs- und laufenden Betriebskosten senkt.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Anlaufsteuerung, die die Pumpe aus dem Stillstand in Vorwärtsdrehrichtung startet, bei Nichtüberwindung ei­ nes in Vorwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmomentmaximums in Rückwärts­ drehrichtung versetzt und bei Erreichen eines in Rückwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmomentmaximums, das normalerweise nicht überwunden wird, neuerlich in Vorwärtsdrehrichtung startet.

Mit Vorwärtsdrehrichtung und Rückwärtsdrehrichtung werden entgegengesetz­ te Drehrichtungen der Pumpenwelle bezeichnet. Die Vorwärtsdrehrichtung ist die Solldrehrichtung für den laufenden Betrieb.

Die erfindungsgemäße Anlaufsteuerung bewirkt, daß der Motor nach einem erfolglosen Anlaufversuch der Pumpe für eine definierte kurze Zeitspanne in der entgegengesetzten Richtung betrieben wird, bevor ein erneuter An­ laufversuch in Vorwärtsdrehrichtung unternommen wird. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, bis ein erfolgreicher Anlauf zustande kommt.

Infolge der Wirkung dieser Anlaufsteuerung des Elektromotors zum Antrieb einer Membran- oder Kolbenvakuumpumpe kommt es zu einer Pendelbewegung der Pumpkolben zwischen zwei Drehmomentmaxima, da der Motor die Pumpe auch bei Rückwärtsbewegung nur bis zu dem nächsten rückwärtigen Drehmo­ mentmaximum treiben kann und dort verharrt, bis die Anlaufsteuerung den Motor wieder in Vorwärtsdrehrichtung schaltet. Sollte der Anlaufversuch über das vorwärtige Drehmomentmaximum gelingen, läuft die Pumpe wunschge­ mäß hoch. Sollte der Anlauf nicht gelingen, schaltet die Anlaufsteuerung den Motor wiederum auf Rückwärtslauf, wodurch die Pumpe zum rückwärtigen Drehmomentmaximum zurückpendelt. Dies führt zu zwei vorteilhaften Effek­ ten:

• 1. Bei jedem Anlaufversuch des Motors in Vorwärtsdrehrichtung startet der Motor aus der optimalen Position, da der Motor in Folge des Rückwärtslaufes bis zu dem letzten Drehmomentmaximum zurückgefahren war und bei dem folgenden Vorwärtslauf den maximalen Drehimpuls auf­ nehmen kann. Dieses "Schwungholen" erleichtert die Überwindung des vorwärtigen Drehmomentmaximums und somit den vollständigen Anlauf entscheidend. Darüberhinaus ist bei Wechselstrommotoren das Drehmo­ ment bei hoher Winkelgeschwindigkeit höher.
• 2. Im Fall von zwei- oder mehrzylindrigen Membran- oder Kolbenpumpen wird durch die von der Pendelbewegung verursachte Pumpwirkung ein Druckausgleich zwischen den Verdichtungsräumen der einzelnen Zylin­ der herbeigeführt. Dadurch wird über eine mehrfach Pendelbewegung der im ungünstigsten Fall additive Effekt der Kräfte infolge der Gasdrücke in den einzelnen Zylindern auf die Höhe des Drehmomentma­ ximums reduziert bis zu dem Punkt, an dem der Motor das Maximum überwinden kann und der Anlauf der Pumpe gelingt.

In Untersuchungen mit geeigneten elektronischen Schaltungen wurde eine überraschend hohe Reduzierung des erforderlichen Anlaufdrehmoments, ins­ besondere bei zwei- und mehrzylindrigen Membran- und Kolbenpumpen in Fol­ ge des Effektes 2, festgestellt.

Als Folge der erfindungsgemäßen Anlaufsteuerung benötigt der zum Antrieb der Pumpe verwendete Elektromotor ein verringertes Mindestanlaufdrehmoment, um die unter Unterdruck stehende Pumpe aus dem Stillstand in Gang zu setzen. Das ermöglicht die Verwendung eines leistungsschwächeren und daher kostengünstigen Elektromotors mit verringertem Energieverbrauch und kleineren Abmessungen zum Antrieb einer gegebenen Pumpeinheit.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hält die Anlaufsteuerung die Pumpe an, wenn das in Rückwärtsdrehrichtung auftretende Drehmomentmaximum über­ wunden wird, und sie startet die Pumpe neuerlich in Vorwärtsdrehrichtung. Da die Gasstromrichtung von Membran- und Kolbenpumpen unabhängig von der Motordrehrichtung ist, kann es zu keinerlei rückwärtsgerichtetem Pumpen aus dem Hochdruck- in den Niederdruckbereich kommen. Nach der Überwindung des vorwärtigen Drehmomentmaximums läuft der Motor mit steigender Dreh­ zahl hoch bis in den Normalbetrieb.

Zum Antrieb einer Membran- oder Kolbenvakuumpumpe werden derzeit übli­ cherweise Einphasen-Wechselstrom-Elektromotoren benutzt. Gleichstrommoto­ ren weisen gegenüber Wechselstrommotoren mehrere Vorteile auf. Diese sind ein hoher Wirkungsgrad, eine kleine Baugröße sowie ein günstiger Drehmo­ mentverlauf über der Drehzahl, da das Drehmoment an der Welle eines Gleichstrommotors bei niedrigen Drehzahlen höher ist als bei hohen Dreh­ zahlen. Dies bedeutet, daß das kritische Anlaufen der Pumpe aus dem Stillstand begünstigt wird. In der Praxis wird die Größe und Leistung des Gleichstrommotors durch das benötigte Drehmoment der Pumpe für das Anlau­ fen aus dem Stillstand bestimmt. Um die Baugröße der Membran- oder Kol­ benvakuumpumpe mit angebautem Wechselstrom- oder Gleichstrommotor und die Leistungauslegung des Motors sowie die mit dem Motor verbundenen Kosten möglichst gering zu halten, sucht man das kritische Anlaufdrehmoment der Membran- oder Kolbenvakuumpumpe mit der erfindungsgemäßen Anlaufsteuerung zu verringern.

Die Realisierung der Anlaufsteuerung hängt von der Motorbauart ab. Bei einem Wechselstrommotor ist ein Drehgeber erforderlich, der die momentane Winkelstellung des Motors an eine Betriebselektronik meldet. Diese steu­ ert in geeigneter Weise die Spulen des als Drehstrommotor beschalteten Motors. Bei elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren kann die erfin­ dungsgemäße Anlaufsteuerung überraschend einfach mit der Betriebselektro­ nik kombiniert werden. Diese Anordnung erfordert keinen zusätzlichen Drehgeber, da dieser für den Motorbetrieb ohnedies erforderlich ist. Die Anlaufsteuerung wird durch eine elektronische Schaltung und/oder die Pro­ grammierung eines Mikroprozessors innerhalb der Betriebselektronik des Gleichstrommotors realisiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Pumpe über einen Dreh­ geber, der der Anlaufsteuerung die Drehrichtung und die Drehzahl der Pum­ pe anzeigt. Bei Antrieb der Pumpe durch einen kollektorlosem Gleichstrom­ motor mit einem Drehgeber für die Kommutierung wird vorzugsweise eben dieser Drehgeber für die Anlaufsteuerung verwendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfaßt die Anlaufsteuerung, ob die Drehzahl der Pumpe zwischen vorgegebenen Drehzahlgrenzwerten liegt. Da­ durch werden Pumpenstillstand und Anlaufbetrieb identifiziert.

Die Anlaufsteuerung ist vorzugsweise Teil der Betriebselektronik der Pum­ pe. Sie kann durch Programmierung eines zu der Betriebselektronik gehöri­ gen Mikroprozessor realisiert sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Solldrehzahl der Pumpe ein­ stellbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Pumpe über einen Tempe­ raturfühler, dessen Signal der Betriebselektronik überstellt wird. Die Betriebselektronik steuert die Pumpe so, daß die Temperatur des Motors und der Betriebselektronik eine vorgegebene Grenztemperatur nicht über­ steigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform begrenzt die Betriebselektronik speziell im Anlaufbetrieb die Drehzahl der Pumpe.

Nicht zuletzt betrifft die Erfindung eine ein- oder mehrzylindrige Mem­ bran- oder Kolbenvakuumpumpe oder kombinierte Membran-/Kolbenvakuumpumpe mit einer Anlaufsteuerung der genannten Art.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine zweizylindrige Membranvakuumpumpe; und

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Steuerung der Pumpe.

Die zweizylindrige Membranvakuumpumpe gemäß Fig. 1 hat als Antrieb ei­ nen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor 1, der über eine An­ triebswelle 2, den Exzenter 3 und Pleuel 4 die zwei Pumpzylinder 5A und 5B antreibt. Jeder Pumpzylinder besteht aus einer Membran 7, einem Verdichtungsraumdeckel 8 sowie der Spannscheibe 9, wodurch ein Ver­ dichtungsraumvolumen 6 definiert wird. Zylinder 5B ist am unteren Tot­ punkt des Exzenters 3 und damit bei maximalem Verdichtungsraumvolumen dargestellt, während sich Zylinder 5A am oberen Totpunkt und damit bei minimalem Verdichtungsraumvolumen 6 befindet. Die somit implementierte gegenläufige Anordnung der Zylinder wird bevorzugt verwendet, um den Motor im Nennbetrieb nicht mit der gleichzeitig aufzubringenden Kom­ pressionsarbeit für zwei Zylinder zu belasten.

Ein- und Auslaßventile an den Zylindern sind zur besseren Übersicht­ lichkeit nicht eingezeichnet. Die spezielle Ausformung der Ventile wie auch deren Betätigung, welche durch die anliegende Druckdifferenz selbst oder durch externe Signale gesteuert sein kann, ist für die er­ findungsgemäße Elektromotoransteuerung unerheblich. Auch ist die Er­ findung nicht auf zweizylindrige Membran- oder Kolbenpumpen be­ schränkt.

Das Gesamtsystem aus Vakuumpumpeinheit 10, Gleichstrommotor 1, Be­ triebselektronik 11 (mit Versorgungsspannung U) und Anlaufelektronik 12 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Am Stator des Gleichstrommo­ tors - fest mit dem Pumpenkörper verbunden - ist ein Winkelpositions­ detektor 13 befestigt. Dieser kann in Form von Magnetfeldsensoren, beispielsweise unter Ausnutzung des Hall-Effektes, realisiert sein. Die Signale des Winkelpositionsdetektors werden über Signalleitungen 14 zur Betriebselektronik 11 geführt. Diese berechnet aus den Signalen phasenrichtig zeitabhängige Spannungen für die Magnetfeldspulen des Gleichstrommotors, die über Leitungen 15 zu den Spulen geführt werden.

Je nach Phasenlage der Spannungen ist die Motordrehrichtung "Vorwärts" oder "Rückwärts". Bei elektronisch ausgeführten Betriebselektroniken kann die Drehrichtung über einen Steuereingang bestimmt werden. Solche elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren sind wohlbekannt und wei­ sen gegenüber herkömmlichen Gleichstrommotoren den entscheidenden Vor­ teil auf, keine verschleißintensiven Bürsten, Schleifkontakte oder ähnliche mechanische Vorrichtungen zur Stromübertragung auf eine lau­ fende Welle zu benötigen.

Die erfindungsgemäße Erweiterung dieser Anordnung beinhaltet die An­ laufelektronik 12. Diese steht über Signalleitungen 16 und 17 mit der Betriebselektronik 11 in Verbindung. Die Anlaufelektronik 12 und damit die Signalleitungen 16 und 17 können auch programmtechnisch innerhalb eines Mikroprozessors der Betriebselektronik 11 realisiert sein.

Bei Normalbetrieb, also bei laufendem Motor, gibt der Winkelpositions­ detektor 13 Signale an die Betriebselektronik 11, die daraus die Steu­ erspannungen für die Motorspulen berechnet und zugleich über Leitung 16 an die Anlaufelelektronik 12 meldet, daß der Motor normal arbeitet. Die Anlaufelektronik 12 gibt über Leitung 17 den Befehl an die Be­ triebselektronik 11, den normalen Vorwärtslauf fortzusetzen. Die An­ laufelektronik 12 ist somit ohne Einfluß auf den Normalbetrieb.

Der Motor wird genau dann als normal arbeitend eingestuft, wenn die aus den Signalen vom Winkelpositionsdetektor bestimmte Drehfrequenz innerhalb eines vorgegebenen Intervalls mit unterer sowie oberer Grenzfrequenz liegt. Die untere Grenze des Frequenzintervalls ist ty­ pischerweise 0,1 bis 3 s^-1. Unterhalb dieser Werte liegt offenkundig Stillstand vor. Die obere Grenze ist durch die anwendungstypische Maximaldrehfrequenz des Systems Motor mit Pumpe vorzugeben und beträgt typischwerweise 50 bis 200 s^-1. Meldet der Winkelpositionsdetektor eine höhere Frequenz, so wird dies erfahrungsgemäß durch ein vergebliches hochfrequentes Anlaufen des Motors gegen ein Drehmomentmaximum verur­ sacht, zeigt also ebenfalls Stillstand der Pumpe an. Diese hochfre­ quente Schwingbewegung des Motors beim vergeblichen Anlauf gegen ein Drehmomentmaximum tritt vor allem bei Motoren mit kleinem Trägheitsmo­ ment auf.

Sollte bei eingeschaltetem Motor der Winkelpositionsdetektor 13 über die Leitung 14, die Betriebselektronik 11 und Leitung 16 an die Anlaufelektronik 12 den Stillstand des Motors melden - Drehfrequenz außerhalb des zulässigen Intervalls -, wie das bei jedem Einschalten der Pumpe der Fall ist, so wird die oben beschriebene erfindungsgemäße Anlaufsteuerung wirksam. Die Anlaufelektronik 12 befiehlt der Betriebselektronik 11 den Rückwärtslauf, wodurch der Motor zurückläuft bis zu dem nächsten rückwärtigen Drehmomentmaximum. Wird der rückwär­ tige Stillstand erreicht oder nach einer definierten Zeitspanne, be­ fiehlt die Anlaufelektronik Vorwärtslauf. Der Motor läuft mit Schwung vorwärts (Effekt 1, s. o.) und versucht das Drehmomentmaximum zu über­ winden. Bei erneutem Stillstand wiederholt sich der Vorgang, die Pumpe pendelt zwischen den oberen Totpunkten der Zylinder 5A und 5B hin und her. Dadurch kommt es zwischen den Zylindern zu einer Pumpwirkung, die erfindungsgemäß die Druckdifferenz zwischen den Zylindern abbaut und somit die Druckkräfte auf die Zylinder verringert (Effekt 2, s. o.), bis zu dem Punkt, an dem die Pumpe in Vorwärtsrichtung anläuft.

Sollte der Motor bei einer der rückwärts gerichteten Drehbewegungen das Drehmomentmaximum überwinden, so wird die Pumpe kurz rückwärts laufen, bis die Anlaufelektronik wieder Vorwärtslauf befiehlt.

Bei Verwendung einer einzylindrigen Membran- oder Kolbenvakuumpumpe kann es zu keiner Druckausgleichswirkung zwischen Zylindern kommen und nur der oben beschriebene Effekt 1 des "Schwungholens" des Motors ist wirksam.

Die erfindungsgemäße Anlaufelektronik reduziert das benötigte maximale Drehmoment um bis zu 50% bei mehrzylindrigen und 25% bei einzylin­ drigen Membran- oder Kolbenpumpen und gestattet so, erheblich kleinere und kostengünstigere Elektromotoren mit verringertem Leistungsbedarf zu verwenden.

Die Betriebselektronik ist bevorzugt mit einer mikroprozessorunter­ stützten Steuerung ausgestattet. Dies gestattet, das Hochlaufen der Pumpe auf die Nenndrehzahl zu steuern bzw. diese Nenndrehzahl mittels elektronischer Signale durch den Anwender einzustellen und dadurch die Leistungsaufnahme und die Motorerwärmung zu begrenzen. Die Begrenzung der Motorerwärmung auf Temperaturwerte innerhalb vorgegebener Grenzen kann auch mit Hilfe eines Temperatursensors und einer programmgestütz­ ten Auswertung im Mikroprozessor innerhalb der Betriebselektronik er­ folgen. Dadurch wird ein hohes Maß an Betriebssicherheit auch im Feh­ lerfall unzureichender Kühlung gewährleistet. Gleichzeitig ist es mög­ lich, den Leistungsbedarf aus einer Stromversorgungseinheit trotz der betriebsbedingt hohen Kompressionsarbeit darart zu begrenzen, daß ein kostengünstiges und kompaktes Stromversorgungsnetzteil verwendet wer­ den kann.

Bei Verwendung einer mikroprozessorunterstützten Betriebselektronik kann sich der zusätzliche Aufwand für die Anlaufelektronik auf die Im­ plementierung einer entsprechenden Programmkomponente in der Mikropro­ zessorspeichereinheit reduzieren. Damit ist keine schaltungstechnische Realisierung der Anlaufelektronik in Form einer eigenen Leiterplatte oder eines Leiterplattenabschnittes erforderlich, und es entstehen keine nenneswerten zusätzlichen Kosten.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Anlaufelektronik im Antrieb einer Membran- oder Kolbenvakuumpumpe kann zweifelsfrei anhand folgender Me­ thode festgestellt werden. Gehäuseteile an der Membran- oder Kolbenva­ kuumpumpe oder am Motor werden demontiert, um freien Blick auf dre­ hende Teile des Motors der Pumpe zu gewähren, ohne die Funktion der Vakuumpumpe zu beeinträchtigen. Die Pumpe wird in kaltem Zustand einige Minuten betrieben, bis in den Schöpfräumen Vakuum vorliegt. Dann wird die Pumpe abgeschaltet. Nach typischerweise 10 min Wartezeit wird die Pumpe wieder gestartet. Wird bei dem Anlaufversuch eine kurzzeitige Pendelbewegung des Motors in Form abwechselnden Vor- und Rücklaufs festgestellt, so kann dies nur durch Einsatz der erfindungs­ gemäßen Anlaufelektronik erzielt worden sein.

Claims (12)

1. Anlaufsteuerung für eine Membran- und/oder Kolbenvakuumpumpe, die die Pumpe aus dem Stillstand in Vorwärtsdrehrichtung startet, bei Nichtüberwindung eines in Vorwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmo­ mentmaximums in Rückwärtsdrehrichtung versetzt und bei Erreichen eines in Rückwärtsdrehrichtung auftretenden Drehmomentmaximums, das normalerweise nicht überwunden wird, neuerlich in Vorwärtsdrehrich­ tung startet.

2. Anlaufsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Startvorgang mehrfach wiederholt, bis die Pumpe in Vorwärts­ drehrichtung läuft.

3. Anlaufsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Pumpe anhält, wenn das in Rückwärtsdrehrichtung auftretende Drehmomentmaximum überwunden wird, und die Pumpe neuerlich in Vor­ wärtsdrehrichtung startet.

4. Anlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe über einen Drehgeber verfügt, der der An­ laufsteuerung die Drehrichtung und die Drehzahl der Pumpe anzeigt.

5. Anlaufsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe durch einen kollektorlosen Gleichstrommotor (1) mit einem Drehgeber für die Kommutierung angetrieben ist, und daß eben dieser Drehgeber für die Anlaufsteuerung verwendet wird.

6. Anlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie erfaßt, ob die Drehzahl der Pumpe zwischen vorge­ gebenen Drehzahlgrenzwerten liegt.

7. Anlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Teil einer Betriebselektronik (11) der Pumpe ist.

8. Anlaufsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Programmierung eines zu der Betriebselektronik (11) gehörigen Mikroprozessors realisiert ist.

9. Anlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Solldrehzahl der Pumpe einstellbar ist.

10. Anlaufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe über einen Temperaturfühler verfügt, dessen Signal der Betriebselektronik (11) überstellt wird, und daß die Be­ triebselektronik (11) die Pumpe so steuert, daß die Temperatur des Motors und der Betriebselektronik (11) eine vorgegebene Grenztempe­ ratur nicht übersteigt.

11. Anlaufsteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebselektronik (11) speziell im Anlaufbetrieb die Drehzahl der Pumpe begrenzt.

12. Ein- oder mehrzylindrige Membran- oder Kolbenvakuumpumpe oder kom­ binierte Membran-/Kolbenvakuumpumpe, gekennzeichnet durch eine An­ laufsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.