DE10144210A1

DE10144210A1 - pump system

Info

Publication number: DE10144210A1
Application number: DE2001144210
Authority: DE
Inventors: Heinrich Amlinger
Original assignee: SGI-Prozesstechnik GmbH
Current assignee: SGI-Prozesstechnik GmbH
Priority date: 2001-09-08
Filing date: 2001-09-08
Publication date: 2003-03-27
Also published as: EP1291527A2; EP1291527A3

Abstract

Um einen Behälter rasch evakuieren zu können, ist ein zweistufiges Pumpensystem, bestehend aus einer Drehkolbenpumpe (1) und einer Schraubenpumpe (2), vorgesehen, die hintereinander geschaltet sind. Um von Anfang an mit beiden Pumpen arbeiten zu können, ist eine Kühlung der Drehkolbenpumpe (1) vorgesehen. Dies geschieht dadurch, dass über eine Zuleitung (12) gekühltes Gas in den Auslass (35) der Drehkolbenpumpe (1) eingeleitet wird.In order to be able to evacuate a container quickly, a two-stage pump system, consisting of a rotary lobe pump (1) and a screw pump (2), is provided, which are connected in series. In order to be able to work with both pumps from the beginning, the rotary lobe pump (1) is cooled. This is done by introducing cooled gas into the outlet (35) of the rotary lobe pump (1) via a feed line (12).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pumpensystem zum Absaugen von Luft oder Prozessgasen aus einem geschlossenen Gefäß, bestehend aus einer Drehkolbenpumpe und einer zur dieser in Reihe geschalteten Schraubenpumpe, wobei die Einlassseite der Drehkolbenpumpe an das zu evakuierende Gefäß angeschlossen ist. The invention relates to a pump system for Extraction of air or process gases from a closed Vessel consisting of a rotary lobe pump and a this screw pump connected in series, the Inlet side of the rotary lobe pump to the one to be evacuated Vessel is connected.

Mit derartigen Pumpensystemen wird der Druck in dem geschlossenen Gefäß, der zunächst bei Atmosphärendruck liegt, auf Werte unterhalb von 0,1 mbar, z. B. auf 0,05 mbar gesenkt. (dieser und alle folgenden Druckwerte sind absolute Werte). Zwei hintereinander geschaltete Pumpen sind deswegen notwendig, weil eine einzelne Pumpe nur dann in einer relativ kurzen Zeit den gewünschten Unterdruck erzeugen kann, wenn sie eine sehr hohe Förderleistung aufweist. Eine solche Pumpe wäre sehr aufwendig und teuer. Die bekannten Systeme weisen daher zwei über eine Verbindungsleitung miteinander verbundenen Pumpen auf, wobei die eine Pumpe eine hohe Förderleistung aufweist, während die andere Pumpe in der Lage ist, einen geringen Druck zu erzeugen. In einer typischen Ausführung handelt es sich bei der einen Pumpe um eine Drehkolbenpumpe und bei der anderen Pumpe um eine trocken laufende Schraubenpumpe, auch Schraubenverdichter genannt. With such pump systems, the pressure in the closed vessel, initially at atmospheric pressure is below 0.1 mbar, e.g. B. to 0.05 mbar lowered. (this and all following pressure values are absolute values). Two pumps connected in series are necessary because a single pump only then the desired one in a relatively short time Can create negative pressure if it is very high Has delivery capacity. Such a pump would be very expensive and expensive. The known systems therefore have two over one Connecting line connected pumps, one pump has a high delivery rate, while the other pump is capable of a low one To generate pressure. Acting in a typical execution one pump is a rotary lobe pump and the other pump is a dry one Screw pump, also called screw compressor.

Nachteilig bei einer zweistufigen Anordnung ist es, dass die Drehkolbenpumpe, bei der es sich um eine voluminetrische Pumpe handelt, gegen den Druck am Einlass der Schraubenpumpe fördert. Das in der Verbindungsleitung zur Schraubenpumpe vorhandene Gas strömt in den Arbeitsraum der Drehkolbenpumpe, sobald sich dessen Auslasssteuerkante öffnet. Das dort vorhandene Gas wird dadurch komprimiert und erwärmt, was zu einer Erwärmung der Drehkolbenpumpe führt. Durch die damit bewirkte Wärmedehnung der Bauteile der Pumpe kann es zu Klemmeffekten kommen. Insbesondere können sich bei einer Drehkolbenpumpe die Drehkolben festfressen. Dieser Effekt ist umso größer, je höher der Druck ist, gegen den die Drehkolbenpumpe fördert. Zusätzlich kommt es zu einer Erwärmung der Schraubenpumpe, da ihr ein erwärmtes Gas zugeführt wird. Dies ist besonders dann nachteilig, wenn es sich um eine trocken laufende Schraubenpumpe handelt. Um deren Wirkungsgrad hoch zu halten, weisen solche Pumpen eine hohe Passgenauigkeit der ineinander greifenden Schrauben auf, so dass diese sich sofort verkeilen, wenn eine Wärmedehnung auftritt. The disadvantage of a two-stage arrangement is that the rotary lobe pump, which is a volumetric pump acts against the pressure at the inlet of the Screw pump promotes. That in the connecting line to Screw pump existing gas flows into the work area the rotary lobe pump as soon as it turns Exhaust control edge opens. The gas present there is thereby compresses and heats, causing heating of the Rotary lobe pump leads. Due to the thermal expansion caused thereby the components of the pump can cause clamping effects. In particular, in a rotary lobe pump Seize the rotary lobe. This effect is the greater, ever higher is the pressure against which the rotary lobe pump promotes. In addition, the Screw pump because it is supplied with a heated gas. This is particularly disadvantageous if it is a dry-running screw pump. For their To keep efficiency high, such pumps have a high Accuracy of the interlocking screws, so that they wedge immediately if one Thermal expansion occurs.

Um dies zu vermeiden, geht man in zwei Phasen vor. In der ersten Phase arbeitet zunächst nur die Schraubenpumpe, bis ihr Ausgangsdruck bei ca. 40 mbar liegt. Dabei läuft die Drehkolbenpumpe ohne eigenen Antrieb mit. Erst dann wird in einer zweiten Phase die Drehkolbenpumpe zugeschaltet, so dass von nun an die beiden Pumpen gemeinsam arbeiten, bis der gewünschte Ausgangsdruck - das ist der Druck in dem zu evakuierenden Gefäß - von z. B. 0,05 mbar erreicht ist, der allein mit einer trocken laufenden Schraubenpumpe nicht zu erreichen wäre. Die Drehkolbenpumpe wird somit erst dann zugeschaltet, wenn der Druck in der Verbindungsleitung so klein ist, dass der oben beschriebene Erwärmungseffekt nicht ins Gewicht fällt. Wie ohne weiteres ersichtlich, führt diese Verfahrensweise dazu, dass der Pumpvorgang relativ lange dauert, da in der ersten Phase lediglich die Schraubenpumpe arbeitet und die Förderleistung der Drehkolbenpumpe nicht genutzt wird. To avoid this, there are two phases. In the first phase, only the screw pump works, until their outlet pressure is approx. 40 mbar. It runs the rotary lobe pump without its own drive. Only in a second phase, the rotary lobe pump switched on, so that from now on the two pumps together work until the desired outlet pressure - that is the Pressure in the vessel to be evacuated - from e.g. B. 0.05 mbar is achieved with a dry running alone Screw pump could not be reached. The The rotary lobe pump is therefore only switched on when the pressure in the connecting line is so small that the top described heating effect is not significant. How this procedure leads easily to be seen to the fact that the pumping process takes a relatively long time since in In the first phase, only the screw pump is working and the delivery rate of the rotary lobe pump is not used becomes.

Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, ein Pumpen- System zu schaffen, bei dem mit geringem Aufwand in einem zu evakuierenden Gefäß relativ rasch ein Unterdruck von wenigstens 0,1 mbar, vorzugsweise 0,05 mbar geschaffen werden kann. The invention is therefore based on the problem of a pump To create a system in which with little effort in one vacuum to be evacuated relatively quickly created at least 0.1 mbar, preferably 0.05 mbar can be.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung vor, dass ein Pumpensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart ausgebildet ist, dass die Drehkolbenpumpe mit einer Kühlung versehen ist. To solve the problem, the invention provides that a Pump system according to the preamble of claim 1 such is designed that the rotary lobe pump with a Cooling is provided.

Diese Kühlung ermöglicht es, die Drehkolbenpumpe schon in der ersten Phase zu betreiben. Die Kühlung verhindert, dass sich die Pumpe zu stark erwärmt und damit betriebsuntauglich wird. Die Kühlung ermöglicht es somit, dass beide Pumpen von Anfang an gemeinsam arbeiten können, wodurch die Förderleistung über dem gesamten Pumpvorgang relativ hoch liegt. Der zu erzielende Unterdruck kann somit relativ rasch erreicht werden. Eine Kühlung ist zwar mit weiteren Anschaffungs- und Betriebskosten verbunden, diese liegen aber noch deutlich unter dem, was für eine leistungsfähigere Schraubenpumpe ausgegeben werden müsste. This cooling enables the rotary lobe pump to be in to operate the first phase. The cooling prevents that the pump heats up too much and therefore becomes unusable. The cooling thus enables that both pumps can work together from the start, whereby the delivery rate over the entire pumping process is relatively high. The negative pressure to be achieved can can thus be achieved relatively quickly. There is cooling associated with additional acquisition and operating costs, but these are still significantly lower than what more powerful screw pump are issued would.

Die Kühlung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es kann daran gedacht werden, das Pumpengehäuse zu kühlen. Dies ist allerdings sehr aufwendig und die Kühlwirkung erreicht nicht unbedingt die rotierenden Teile der Pumpe, die am ehesten dazu neigen, aufgrund einer Wärmedehnung zu blockieren. Die Erfindung sieht daher vor, dass in den Arbeitsraum bzw. in die Arbeitsräume der Drehkolbenpumpe ein gekühltes Gas eingeleitet wird. Dazu sind der oder die Arbeitsräume der Drehkolbenpumpe mit einer Zuleitung für ein gekühltes Gas verbunden. Dadurch wird der Druck in den Arbeitsräumen, bevor sich die Auslasssteuerkante öffnen, angehoben. Insbesondere wenn der neue Druck dem Druck in der Verbindungsleitung entspricht, kann kein Gas aus der Verbindungsleitung in die Drehkolbenpumpe zurückströmen, wenn die Verbindungsleitung mit dem jeweiligen Arbeitsraum in Verbindung gebracht wird. Die geringe Temperatur des eingeleiteten Gases verhindert, dass die mit der Einleitung einhergehende Komprimierung des Gases im Arbeitsraum zu dessen Erwärmung führt. Es stellt sich somit eine Arbeitstemperatur von unter 300° ein, die ohne weiteres von Drehkolbenpumpen vertragen wird. The cooling can be done in different ways. It can be considered to cool the pump housing. This is very expensive and the cooling effect does not necessarily reach the rotating parts of the pump, which are most likely to tend due to thermal expansion to block. The invention therefore provides that in the Work area or in the work areas of the rotary lobe pump a cooled gas is introduced. There are the or the working areas of the rotary lobe pump with a supply line connected for a cooled gas. This will reduce the pressure in the workrooms before the exhaust control edge open, raised. Especially when the new pressure Pressure in the connecting line corresponds to no gas from the connecting line into the rotary lobe pump flow back when the connecting line with the respective Work space is associated. The minor Temperature of the gas introduced prevents the the accompanying compression of the gas in the Work space to warm it up. It turns out thus a working temperature of less than 300 °, which without more of rotary lobe pumps is tolerated.

Am einfachsten zweigt die Zuleitung von der Verbindungsleitung zwischen der Drehkolben- und Schraubenpumpe ab, d. h. als Kühlgas wird somit das Gas genommen, das aus dem zu evakuierenden Gefäß entnommen worden ist. Damit stellt sich gleichzeitig auch eine automatische Regelung ein. Solange der Druck in der Verbindungsleitung noch hoch ist, steht dort viel Gas zur Verfügung, das ausreichend gekühlt genügend Wärmeenergie aufnehmen kann, um eine entsprechende Kühlung des Gases im Auslass der Drehkolbenpumpe zu bewirken. Wenn der Druck in der Verbindungsleitung sinkt, steht zwar nicht mehr soviel Kühlmedium zur Verfügung, gleichzeitig ist jedoch der Aufwärmeffekt nicht mehr so hoch, so dass auch nur wenig Kühlmedium benötigt wird. Außerdem wird durch die Verbindung der Zuleitung mit der Verbindungsleitung bewirkt, dass der Druck in den Arbeitskammern auf den in der Verbindungsleitung herrschenden Druck angehoben wird, wodurch er gerade so hoch ist, dass das Zurückströmen von Gas aus der Verbindungsleitung verhindert wird. The easiest way to branch off from the Connecting line between the rotary lobe and screw pumps, d. H. the gas that is taken from the to be evacuated vessel has been removed. So that poses automatic control is also activated. As long as the pressure in the connecting line is still high there is a lot of gas available, which is sufficient cooled enough to absorb enough heat energy appropriate cooling of the gas in the outlet of the To effect rotary lobe pump. If the pressure in the Connection line sinks, there is no longer as much cooling medium available, but at the same time the warm-up effect not so high anymore, so that even little cooling medium is needed. In addition, by connecting the Lead with the connecting line causes the Pressure in the working chambers on the in the Connection line prevailing pressure is raised, causing it is just so high that the backflow of gas from the Connection line is prevented.

Die Kühlung des Gases kann an zwei Stellen erfolgen, nämlich zum einen in der Zuleitung selbst, zum anderen in der Verbindungsleitung vor der Abzweigung der Zuleitung. Die erste Schaltung hat den Vorteil, dass Kondensat, das sich in dem gekühlten Abschnitt der Zuleitung bildet, nicht in die Verbindungsleitung und damit auch nicht zur Schraubenpumpe gelangt. Das Kondensat wird vielmehr in die Arbeitsräume der Drehkolbenpumpe gelangen, wo es aufgrund der dort herrschenden, höheren Temperaturen wieder verdampft. In dieser Form gelangt es zur Schraubenpumpe, ohne dass es dort Schäden anrichten kann. Die zweite Schaltung hat den Vorteil, dass das abzusaugende Gas gekühlt zur Schraubenpumpe gelangt, wodurch dort höhere Saugleistungen bei ansonsten gleichen Betriebswerten zu erreichen sind. The gas can be cooled at two points, namely on the one hand in the supply line itself, on the other hand in the connecting line before the feeder branches. The first circuit has the advantage that condensate that forms in the cooled section of the supply line, not in the connecting line and therefore not to Screw pump arrives. The condensate is rather in the working areas of the rotary lobe pump get where it is due to the higher temperatures prevailing there evaporated. In this form it comes to the screw pump, without causing any damage there. The second Circuit has the advantage that the gas to be extracted cooled to the screw pump, resulting in higher Suction power with otherwise the same operating values are reached.

Die Zuleitungen münden nahe dem Auslass in den oder die Arbeitsräume der Drehkolbenpumpe. Dies hat den Vorteil, dass die Druckaufladung nahe dem Auslass erfolgt und so eine effektive Barriere gegen ein Zurückströmen von Gas aus der Verbindungsleitung errichtet wird. Außerdem wird vermieden, dass das zugeleitete Gas bei geöffneten Einlasssteuerkanten in das zu evakuierende Gefäß einströmt. Typischerweise besteht eine Drehkolbenpumpe aus zwei Drehkolben, die im Pumpengehäuse je einen Arbeitsraum einzuschließen vermögen. Für eine solche Konstruktion der Drehkolbenpumpe ist vorgesehen, dass die Zuleitung sich vor der Drehkolbenpumpe in zwei Teilleitungen aufteilt, die jeweils in einen Arbeitsraum tangential zur Drehkolbenachse einmünden. Durch das tangentiale Einströmen wird eine innige Vermischung mit dem Gas in den Arbeitsräumen erreicht. The supply lines lead into the or near the outlet Working areas of the rotary lobe pump. This has the advantage that the pressure charging takes place near the outlet and so an effective barrier against gas backflow is built from the connecting line. Besides, will avoided that the supplied gas when open Inlet control edges flow into the vessel to be evacuated. A rotary lobe pump typically consists of two Rotary pistons, each in the pump housing, a work area able to include. For such a construction the Rotary lobe pump is provided so that the supply line divided into two sub-lines in front of the rotary lobe pump, each tangent to a work space Open the rotary lobe axis. Through the tangential An intimate mixture with the gas flows into the Workrooms reached.

Bei der Bemessung der Saugleistung der Drehkolbenpumpe ist darauf zu achten, dass das Verhältnis des Gesamtmassenstroms zum Kühlgasmassenstrom beim Startausgangsdruck zwischen 7 und 11 liegt und beim Endausgangsdruck zwischen 1 und 2 liegt und während des Abpumpens entsprechende Zwischenwerte einnimmt. Anders ausgedrückt: So lange der Druck der Drehkolbenpumpe noch relativ hoch liegt, ist es besonders wichtig, das Gas zu kühlen und eher eine geringere Förderleistung wegen der Zumischung des gekühlten Gases hinzunehmen. Bei geringen Enddrücken, in denen - wie oben erläutert - die Erwärmung nicht mehr so groß ist, wird die Zumischung von Kühlgas heruntergefahren, so dass sich eine höhere effektive Förderleistung der Pumpe einstellt. When measuring the suction power of the rotary lobe pump care must be taken that the ratio of the Total mass flow to the cooling gas mass flow at Starting pressure is between 7 and 11 and at the final pressure is between 1 and 2 and during pumping takes corresponding intermediate values. In other words: like this long the pressure of the rotary lobe pump is still relatively high it is particularly important to cool the gas and rather a lower delivery rate due to the admixture of the cooled gas. At low final pressures, in which - as explained above - the warming no longer is so large, the admixture of cooling gas shutdown so that there is a higher effective Sets the pump delivery rate.

Beim Betrieb der Anlage ist nicht auszuschließen, dass die Drehkolbenpumpe mehr Gas fördert als von der Schraubenpumpe abgesaugt werden kann. Um hier eine Druckerhöhung in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Pumpen zu unterbinden, was wiederum zu einer erhöhten Wärmebelastung führen würde, schließt an die Verbindungsleitung eine Überströmleitung mit einer Rückschlagklappe zur Atmosphäre hin an. Der Druck, bei dem die Rückschlagklappe öffnet, kann fest eingestellt oder aber dem Fortschritt beim Abpumpen angepasst werden. When operating the system, it cannot be ruled out that the rotary lobe pump delivers more gas than the Screw pump can be suctioned off. To here one Pressure increase in the connecting line between the two pumps prevent, which in turn leads to an increased Heat load would lead to the Connection line an overflow line with a check valve for Atmosphere. The pressure at which the Non-return valve opens, can be fixed or else Pumping progress can be adjusted.

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen In the following, the Invention will be explained in more detail. Show this

Fig. 1 ein erstes Fließschema für ein Pumpensystem, Fig. 1 shows a first flow chart for a pump system,

Fig. 2 ein zweites Fließschema, Fig. 2 shows a second flow chart,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Drehkolbenpumpe mit zwei Zuleitungsanschlüssen. Fig. 3 shows a cross section through a rotary lobe pump with two supply connections.

Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Das Pumpensystem ist zweistufig ausgelegt. Es besteht aus einer Drehkolbenpumpe 1 und einer Schraubenpumpe 2, die häufig auch als Schraubenverdichter bezeichnet wird. Die beiden Pumpen 1, 2 sind hintereinander in einer Saugleitung 3 eingesetzt, die von einem zu evakuierenden Gefäß 4 zur Atmosphäre (Atm) führt. Die Drehkolbenpumpe 1 wird von einem Motor 5 über eine Getriebe 6 angetrieben, die Schraubenpumpe 2 unmittelbar von einem weiteren Motor 7. Die Saugseite der Drehkolbenpumpe 1 ist unmittelbar mit dem zu evakuierenden Gefäß verbunden und mündet in eine Verbindungsleitung 8, die zur Saugseite der Schraubenpumpe 2 führt, deren Auslass über eine Rückschlagklappe 9 und einen Schalldämpfer 10 mit der Atmosphäre verbunden ist. First, reference is made to FIG. 1. The pump system is designed in two stages. It consists of a rotary lobe pump 1 and a screw pump 2 , which is often also referred to as a screw compressor. The two pumps 1 , 2 are used one behind the other in a suction line 3 , which leads from a vessel 4 to be evacuated to the atmosphere (Atm). The rotary lobe pump 1 is driven by a motor 5 via a gear 6 , the screw pump 2 directly by a further motor 7 . The suction side of the rotary lobe pump 1 is connected directly to the vessel to be evacuated and opens into a connecting line 8 which leads to the suction side of the screw pump 2 , the outlet of which is connected to the atmosphere via a non-return valve 9 and a silencer 10 .

Weiterhin ist der Einlass der Drehkolbenpumpe 1 mit einem sperrbaren Spülgasanschluss 11 verbunden. Zur Kühlung der Drehkolbenpumpe 1 ist eine Zuleitung 12 vorgesehen, die von der Verbindungsleitung 8 abzweigt und in die Arbeitsräume der Drehkolbenpumpe 1 einmündet. In Strömungsrichtung vor dem Abzweig der Zuleitung 12 ist in der Verbindungsleitung 8 ein Kühler 13 eingesetzt, der in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines motorbetriebenen Ventilators 14 luftgekühlt ist. Das in die Zuleitung 12 eintretende bzw. zur Schraubenpumpe 2 geleitete Gas wird damit gekühlt. Vor und hinter dem Kühler 13 zweigt von der Verbindungsleitung 8 eine Überströmleitung 15 ab, in der sich eine Rückschlagklappe 16 befindet. Furthermore, the inlet of the rotary lobe pump 1 is connected to a lockable purge gas connection 11 . To cool the rotary lobe pump 1 , a feed line 12 is provided, which branches off from the connecting line 8 and opens into the working spaces of the rotary lobe pump 1 . A cooler 13 is inserted in the connecting line 8 in the direction of flow upstream of the branch of the feed line 12, which is air-cooled in this exemplary embodiment by means of a motor-driven fan 14 . The gas entering the feed line 12 or directed to the screw pump 2 is thus cooled. An overflow line 15 , in which a non-return valve 16 is located, branches off from the connecting line 8 in front of and behind the cooler 13 .

Die Schraubenpumpe 2 kann über einen weiteren luftgekühlten Kühlkreis 17 zusätzlich gekühlt werden. Die Anlage weist diverse Drucksensoren 18 sowie Temperatursensoren 19 auf. Insbesondere der Temperatursensor 19 zwischen dem Kühler 13 und der Schraubenpumpe 2 kann zur Steuerung des Ventilators 14 des luftgekühlten Kühlers 13 herangezogen werden. The screw pump 2 can be additionally cooled via a further air-cooled cooling circuit 17 . The system has various pressure sensors 18 and temperature sensors 19 . In particular, the temperature sensor 19 between the cooler 13 and the screw pump 2 can be used to control the fan 14 of the air-cooled cooler 13 .

Wie schon im allgemeinen Teil erläutert, werden zum Evakuieren des Gefäßes 4 beide Pumpen 1, 2 gleichzeitig eingeschaltet, wobei durch die Kühlwirkung des Kühlers 13 gekühltes Gas in die Zuleitung 12 zur Drehkolbenpumpe 1 zurückgeleitet wird, so dass deren Arbeitstemperatur unter 300° bleibt. Sollte die Drehkolbenpumpe 1 mehr Gas fördern, als von der Schraubenpumpe 2 weitergefördert werden kann, so entweicht das überschüssige Gas über die Überströmleitung 15 und die Rückschlagklappe 16 zur Atmosphäre. Mit dieser zweistufigen Anordnung können Drücke von kleiner 0,05 mbar in dem zu evakuierenden Gefäß erreicht werden. Obwohl die beiden Pumpen 1, 2 gegenüber bekannten Geräten nicht stärker dimensioniert sind, kann dieser Unterdruck wesentlich schneller als bisher erreicht werden. As already explained in the general part, both pumps 1 , 2 are switched on at the same time for evacuating the vessel 4 , whereby cooled gas is returned to the supply line 12 to the rotary lobe pump 1 by the cooling effect of the cooler 13 , so that its working temperature remains below 300 °. Should the rotary lobe pump 1 deliver more gas than can be further conveyed by the screw pump 2 , the excess gas escapes to the atmosphere via the overflow line 15 and the check valve 16 . With this two-stage arrangement, pressures of less than 0.05 mbar can be achieved in the vessel to be evacuated. Although the two pumps 1 , 2 are not dimensioned more strongly than known devices, this vacuum can be achieved much faster than before.

Fig. 2 zeigt eine etwas andere Ausführung der Erfindung. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Kühler 13 in der Zuleitung 12 eingesetzt ist und die Verbindungsleitung 8 selbst nicht gekühlt ist. Fig. 2 shows a slightly different embodiment of the invention. The main difference is that the cooler 13 is inserted in the supply line 12 and the connecting line 8 itself is not cooled.

Weiterhin ist hier ein wassergekühlter Kühler 13 vorgesehen. Dazu ist ein Wasserkreislauf 20 installiert, der gleichzeitig der Kühlung der Schraubenpumpe 2 dient. Die Art der Kühlung ist aber unabhängig von der Anordnung des Kühlers 13. So kann auch bei der Ausführung nach Fig. 1 eine Wasserkühlung und bei der Ausführung nach Fig. 2 eine Luftkühlung vorgesehen werden. Furthermore, a water-cooled cooler 13 is provided here. For this purpose, a water circuit 20 is installed, which also serves to cool the screw pump 2 . However, the type of cooling is independent of the arrangement of the cooler 13 . Thus, water cooling can also be provided in the embodiment according to FIG. 1 and air cooling in the embodiment according to FIG. 2.

Zur Verdeutlichung des Anschlusses der Saugleitung 3 an die Drehkolbenpumpe 1 zeigt die Fig. 3 einen Querschnitt durch eine solche Pumpe. In einem langgestreckten Pumpengehäuse 30, das einen aus zwei sich überschneidenden Zylindern gebildeten Pumpenraum 31 einschließt, drehen sich zwei Drehkolben 32, 33, deren Querschnitte die Form eines Ovales mit eingeschnürten Flanken haben. Dadurch können sie sich aneinander abwälzen und mit den Innenwänden des Pumpenraumes je einen Arbeitsraum 36, 37 einschließen. Im Übergang der beiden Zylinder befindet sich auf der einen Seite ein Einlass 34 und auf der anderen Seite ein Auslass 35. An der Seite des Auslasses 35 laufen tangential zwei Kanäle 38, 39 in den Pumpenraum 31 ein. Diese sind mit der Zuleitung 12 verbunden. Die Arbeitsräume 36, 37 stehen damit mit der Zuleitung 12 in Verbindung, so dass sich das aus dem Einlass 34 in die Arbeitsräume 36, 37 gelangende Gas mit gekühltem Gas aus der Zuleitung 12 mischt. Am Auslass 35 steht damit ein gekühltes Gas zur Verfügung, dessen Druck in etwa dem Druck in der Verbindungsleitung entspricht. Bezugszeichenliste 1 Drehkolbenpumpe
2 Schraubenpumpe
3 Saugleitung
4 Gefäß
5 Motor
6 Getriebe
7 Motor
8 Verbindungsleitung
9 Rückschlagklappe
10 Schalldämpfer
11 Spülgasanschluss
12 Zuleitung
13 Kühler
14 Ventilator
15 Überströmleitung
16 Rückschlagklappe
17 Kühlkreis
18 Drucksensor
19 Temperatursensor
20 Wasserkreislauf
30 Gehäuse
31 Pumpenraum
32 Drehkolben
33 Drehkolben
34 Einlass
35 Auslass
36 Arbeitsraum
37 Arbeitsraum
38 Kanal
39 Kanal
To clarify the connection of the suction line 3 to the rotary lobe pump 1 , FIG. 3 shows a cross section through such a pump. In an elongated pump housing 30 , which includes a pump chamber 31 formed from two overlapping cylinders, two rotary pistons 32 , 33 rotate, the cross sections of which have the shape of an oval with constricted flanks. As a result, they can roll against each other and each enclose a working space 36 , 37 with the inner walls of the pump space. In the transition of the two cylinders there is an inlet 34 on one side and an outlet 35 on the other side. On the side of the outlet 35 , two channels 38 , 39 run tangentially into the pump chamber 31 . These are connected to the feed line 12 . The working spaces 36 , 37 are thus connected to the feed line 12 , so that the gas entering the work spaces 36 , 37 from the inlet 34 mixes with cooled gas from the feed line 12 . A cooled gas is therefore available at the outlet 35 , the pressure of which corresponds approximately to the pressure in the connecting line. Reference number list 1 rotary lobe pump
2 screw pump
3 suction line
4 vessel
5 engine
6 gears
7 engine
8 connecting line
9 check valve
10 silencers
11 purge gas connection
12 supply line
13 cooler
14 fan
15 overflow line
16 check valve
17 cooling circuit
18 pressure sensor
19 temperature sensor
20 water cycle
30 housing
31 pump room
32 rotary lobes
33 rotary lobes
34 inlet
35 outlet
36 work space
37 workspace
38 channel
39 channel

Claims

1. Pump system for extracting air or process gases from a closed vessel, consisting of a rotary lobe pump and a screw pump connected in series with the latter, the inlet side of the rotary lobe pump being connected to the vessel to be evacuated, characterized in that the rotary lobe pump ( 1 ) also cooling is provided.

2. Pump system according to claim 1, characterized in that the one or more working spaces ( 36 , 37 ) of the rotary lobe pump ( 1 ) are connected to a feed line ( 12 ) for a cooled gas.

3. Pump system according to claim 2, characterized in that the feed line ( 12 ) branches off from a connecting line ( 8 ) between the rotary lobe and the screw pump.

4. Pump system according to claim 3, characterized in that the feed line ( 12 ) is provided with a cooler ( 13 ).

5. Pump system according to claim 3, characterized in that the connecting line ( 8 ) is provided with a cooler ( 13 ) and that the feed line ( 12 ) branches behind the cooler ( 13 ) as seen in the flow direction.

6. Pump system according to one of claims 2 to 5, characterized in that the feed line ( 12 ) near the outlet ( 35 ) in or the working spaces ( 36 , 37 ) of the rotary lobe pump ( 1 ) opens.

7. Pump system according to claim 6, characterized in that the rotary lobe pump ( 1 ) has two rotary lobes ( 32 , 33 ) which are each able to enclose a working space ( 36 , 37 ) in a pump housing ( 30 ), and in that the feed line ( 12 ) divides itself in front of the rotary lobe pump ( 1 ) into two sub-lines, each of which opens into a working space ( 36 , 37 ) tangential to the rotary lobe axis near the outlet ( 35 ).

8. Pump system according to one of claims 2 to 7, characterized in that the or the orifices of the feed line ( 12 ) in the rotary lobe pump ( 1 ) are dimensioned and arranged so that the ratio of the total mass flow to the cooling gas mass flow at the starting pressure is between 7 and 11 and at the final outlet pressure is between 1 and 2 and assumes corresponding intermediate values during pumping.

9. Pump system according to one of the preceding claims, characterized in that from the connecting line ( 8 ) an overflow line ( 15 ) with a check valve ( 16 ) is guided to the atmosphere.