DE10151682A1

DE10151682A1 - Method for determining maintenance intervals of turbo vacuum pump involves fixing length of measuring interval, measuring characteristic load parameters, accumulating load factors and terminating interval at predetermined limit value

Info

Publication number: DE10151682A1
Application number: DE10151682A
Authority: DE
Inventors: Roland Blumenthal; Dirk Kalisch; Dieter Bohry; Thomas Palten
Original assignee: Leybold Vakuum GmbH
Current assignee: Leybold GmbH
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2003-04-30

Abstract

The method involves fixing the length of a measuring interval, measuring a characteristic load parameter and/or characteristic temperature in each interval, assigning a load factor dependent on same to the interval, accumulating the load factors to determine the load used or still available in the current maintenance interval, and terminating the interval when the sum of the accumulated load factors reaches a predetermined limit value. Independent claim describes vacuum pump where the rotor material has a creeping behaviour.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Wartungsintervalls einer Turbo-Vakuumpumpe. The invention relates to a device for determining a Maintenance intervals of a turbo vacuum pump.

Für Turbo-Vakuumpumpen, insbesondere für schnelllaufende Turbo- Molekularpumpen, ist ein festes Wartungsintervall vorgeschrieben. Dieses beträgt bei einem bestimmten Pumpentyp zwei Jahre. Dann wird die Pumpe zum Hersteller zurückgeschickt, dekontaminiert und demontiert. Wichtige Bauteile, wie Fanglager und Rotor werden ausgetauscht. Dieser Vorgang ist mit relativ hohen Kosten verbunden und erfordert die Bereithaltung entsprechender Ersatzpumpen beim Betreiber. For turbo vacuum pumps, especially for high-speed turbo Molecular pumps, is a fixed maintenance interval required. This is two for a particular type of pump Years. Then the pump is sent back to the manufacturer, decontaminated and disassembled. Important components, such as catch bearings and rotor are exchanged. This process is relative high costs and requires availability corresponding replacement pumps at the operator.

Üblicherweise wird das Wartungsintervall vom Hersteller auf einen festen Wert, z. B. zwei Jahre festgesetzt. Bei Turbo-Vakuumpumpen sind enge Toleranzen zwischen Rotor und Stator vorhanden. Der Rotor dehnt sich im Laufe seines Betriebslebens irreversibel aus, was als kriechen bezeichnet wird. Von einer bestimmten Ausdehnung an besteht die Gefahr, dass im Falle eines mechanischen Stoßes der Restspalt aufgezehrt wird und der Rotor den Stator berührt. Das Kriechverhalten wird wesentlich durch zwei Faktoren beeinflusst, nämlich von der im Rotor herrschenden mechanischen Spannung und der Rotortemperatur. Die mechanische Spannung ist für ein gegebenes Material nur abhängig von der Drehzahl und bleibt konstant, wenn auch die Drehzahl konstant bleibt, abgesehen von Spannungsumverteilungseffekten, die vernachlässigt werden können. Die Rotortemperatur ist von einigen Parametern abhängig, wie beispielsweise von der Gaslast, der Temperatur des Pumpengehäuses, der Gasart, dem Emissionsgrad und der Drehzahl. Bei der Festlegung des Wartungsintervalls wird allgemein der schlechteste Fall angenommen. Dies bedeutet, dass eine maximale Kriechgeschwindigkeit vorausgesetzt wird. Bei dem erwähnten Beispiel muss der Rotor nach einem zweijährigen Betrieb unter Volllast bei Nenndrehzahl und maximal zulässiger Rotortemperatur ausgetauscht werden. Allerdings zeigt die Erfahrung, dass in den meisten Fällen die Pumpe nur im Teillastbetrieb läuft und der Rotor nach zwei Jahren noch nicht ausgetauscht werden müsste. The maintenance interval is usually set by the manufacturer a fixed value, e.g. B. set for two years. at Turbo vacuum pumps are close tolerances between the rotor and stator available. The rotor stretches over the course of its operating life irreversible from what is called crawling. From one certain extent there is a risk that in the event of a mechanical shock the remaining gap is consumed and the rotor touches the stator. The creep behavior is significantly affected by influenced two factors, namely that in the rotor prevailing mechanical stress and the rotor temperature. The mechanical tension is only dependent on for a given material the speed and remains constant, albeit the speed remains constant, apart from stress redistribution effects can be neglected. The rotor temperature is from depending on some parameters, such as the gas load, the temperature of the pump housing, the type of gas, the Emissivity and speed. When determining the Maintenance intervals are generally assumed to be the worst case. This means that a maximum creep speed is assumed becomes. In the example mentioned, the rotor has to be two years of operation under full load at nominal speed and maximum permissible rotor temperature. Indeed experience shows that in most cases the pump only runs at partial load and the rotor still runs after two years would not have to be replaced.

Ferner gibt es Anwendungsfälle, bei denen eine Vakuumpumpe wechselnden Lastspielen ausgesetzt wird, d. h. bei denen die Pumpe mit unterschiedlichen Pumpenleistungen bzw. unterschiedlichen Temperaturen betrieben wird. There are also applications where a vacuum pump is exposed to changing load cycles, d. H. where the Pump with different pump outputs or different temperatures is operated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung eines Wartungsintervalls einer Turbo-Vakuumpumpe anzugeben, bei dem das Wartungsintervall auch für wechselnde Pumpenlasten realitätsnah bestimmt wird, so dass eine den praktischen Bedürfnissen entsprechende Ausnutzung der Turbo-Vakuumpumpe ermöglicht wird. The invention has for its object a method for Determination of a maintenance interval for a turbo vacuum pump to indicate at which the maintenance interval also for changing Pump loads is determined realistically, so that the appropriate use of the practical needs Turbo vacuum pump is made possible.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Diese sehen die folgenden Verfahrensschritte vor:

- Festlegen der Dauer eines Messintervalls,
- Messen einer charakteristischen Leistungsgröße und/oder einer charakteristischen Temperatur in jedem Messintervall,
- Zuordnen einer von der charakteristischen Leistungsgröße und/oder der charakteristischen Temperatur abhängigen Belastungszahl zu dem Intervall,
- Akkumulieren der Belastungszahlen zur Ermittlung der in dem laufenden Wartungsintervall verbrauchten bzw. noch verfügbaren Belastung,
- Beendigung des Wartungsintervalls, wenn die Summe der akkumulierten Belastungszahlen einen vorgegebenen Grenzwert erreicht.

This object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1. These provide for the following process steps:

- determining the duration of a measurement interval,
Measuring a characteristic power variable and / or a characteristic temperature in each measuring interval,
Assigning a load number dependent on the characteristic power variable and / or the characteristic temperature to the interval,
- accumulation of the load numbers to determine the load consumed or still available in the current maintenance interval,
- End of the maintenance interval when the total of the accumulated load numbers reaches a predetermined limit.

Erfindungsgemäß wird die Betriebsdauer der Turbo-Vakuumpumpe in Messintervalle aufgeteilt. In jedem Messintervall wird eine Belastungszahl ermittelt, die von der Pumpenbelastung abhängig ist und die umso größer ist je höher die Pumpenbelastung ist. Jeweils nach Abschluss eines Messintervalls wird die in diesem Messintervall ermittelte Belastungszahl einem Register zugeführt und zu dem bisherigen Inhalt dieses Registers hinzuaddiert (akkumuliert). Der Inhalt des Registers wächst also mit zunehmender Zahl von Messintervallen an. Das Wartungsintervall wird beendet, wenn die Summe der akkumulierten Belastungszahlen den vorgegebenen Grenzwert erreicht hat. According to the operating time of the turbo vacuum pump in Measuring intervals divided. In each measuring interval one Load number determined, which depends on the pump load is and the greater the higher the pump load, the greater. Each time a measurement interval is completed, the Measurement interval determined load number a register fed and to the previous content of this register added (accumulated). The content of the register grows with it increasing number of measuring intervals. The maintenance interval will end when the sum of the accumulated load numbers has reached the specified limit.

Auf diese Weise ist es möglich, die Wartungsintervalle von Turbo-Vakuumpumpen entsprechend der tatsächlichen Belastung der einzelnen Pumpe zu bestimmen, um bei einer geringeren Belastung längere Wartungsintervalle zu erhalten als bei höherer Belastung. Außerdem werden Wechsel der Pumpenbelastung bei der Bestimmung der Länge des Wartungsintervalls berücksichtigt. In this way it is possible to change the maintenance intervals of Turbo vacuum pumps according to the actual load on the individual pump to determine at a lower load to get longer maintenance intervals than with longer ones Burden. In addition, changes in the pump load at the Determination of the length of the maintenance interval taken into account.

Bei einer Turbo-Vakuumpumpe wird das Kriechverhalten von zwei Faktoren maßgeblich beeinflusst, nämlich von der im Rotor herrschenden mechanischen Spannung und der Rotortemperatur. Die Spannung ist generell für ein gegebenes Material ausschließlich abhängig von der Drehzahl, wenn man von Spannungsumverteilungseffekten absieht, die unberücksichtigt bleiben können. Die Rotortemperatur ist von einigen Parametern abhängig, wie Gaslast, Pumpengehäusetemperatur, Gasart, Emissionsgrad und Drehzahl. Als charakteristische Lastgröße wird vorzugsweise die Drehzahl gemessen und als charakteristische Temperatur die Rotortemperatur. Die Bestimmung der Rotortemperatur kann wiederum durch Messung der Statortemperatur unter entsprechender Umrechnung erfolgen. With a turbo vacuum pump, the creep behavior is two Factors significantly influenced, namely that in the rotor prevailing mechanical stress and the rotor temperature. The Tension is generally only for a given material depending on the speed if one of Stress redistribution effects that can be disregarded. The Rotor temperature depends on some parameters, such as gas load, Pump housing temperature, gas type, emissivity and speed. Speed is the preferred load variable measured and as the characteristic temperature the Rotor temperature. The determination of the rotor temperature can in turn by Measurement of the stator temperature with the corresponding conversion respectively.

Bei dem Festlegen des Grenzwertes für die akkumulierten Belastungszahlen wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Dauerfall mit Höchstbelastung betrachtet und unter Zugrundelegung einer Zulässigkeitsgrenze des Kriechens des Rotormaterials wird eine maximale Betriebsdauer unter Höchstbelastung ermittelt und als Belastungszahl des Wartungsintervalls definiert. When setting the limit for the accumulated According to a preferred embodiment of the Invention considered a permanent case with maximum load and based on a permissibility limit of creeping the Rotor material is under a maximum operating time Maximum load determined and as the load number of the maintenance interval Are defined.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. The following is a reference to the drawings Embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Turbo-Vakuumpumpe mit mehreren Temperatursensoren, Fig. 1 shows a longitudinal section through a turbo-vacuum pump having a plurality of temperature sensors,

Fig. 2 ein Diagramm des Kriechverhaltens eines Rotors im Dauerbetrieb bei unterschiedlichen Temperaturen, und Fig. 2 is a graph of the creep behavior of a rotor in continuous operation at different temperatures, and

Fig. 3 das Kriechverhalten eines Rotors bei zeitlich wechselnden Belastungen. Fig. 3 shows the creep behavior of a rotor with time-varying loads.

In Fig. 1 ist als Turbo-Vakuumpumpe eine Turbomolekularpumpe 10 dargestellt, die ein Pumpengehäuse 12 aufweist, dessen einen Längsende die Saugseite 14 bildet und dessen anderes Ende die Druckseite bildet und einem Gasauslass 16 aufweist. In dem Pumpengehäuse 12 ist ein Pumpenstator 18 angeordnet, der einen Pumpenrotor 20 umfasst. Der Pumpenrotor 20 weist eine Rotorwelle 22 auf, die mit zwei Radialmagnetlagern 24,26 und einem nicht dargestellten Axiallager drehbar in dem Pumpengehäuse 12 gelagert ist. Die Rotorwelle 22 und der damit verbundene Pumpenrotor 20 werden durch einen Elektromotor 28 angetrieben. Der Elektromotor 28 und die beiden Radial-Magnetlager 24,26 sind in einem gemeinsamen Lager-Motor-Gehäuse 30 untergebracht. Das Pumpengehäuse 12 wird durch ein Kühlmittel gekühlt, das durch einen Kühlkanal 13 in dem Pumpengehäuse 12 fließt. Die Turbo- Vakuumpumpe dient hier der Erzeugung eines Hochvakuums und dreht mit Drehzahlen von etwa 6000 U/min bis zu 100000 U/min. In Fig. 1, a turbomolecular pump 10 is shown as a turbo-vacuum pump, which has a pump housing 12 , one longitudinal end of which forms the suction side 14 and the other end forms the pressure side and has a gas outlet 16 . A pump stator 18 , which comprises a pump rotor 20 , is arranged in the pump housing 12 . The pump rotor 20 has a rotor shaft 22 which is rotatably mounted in the pump housing 12 with two radial magnetic bearings 24 , 26 and an axial bearing (not shown). The rotor shaft 22 and the pump rotor 20 connected to it are driven by an electric motor 28 . The electric motor 28 and the two radial magnetic bearings 24 , 26 are accommodated in a common bearing motor housing 30 . The pump housing 12 is cooled by a coolant that flows through a cooling channel 13 in the pump housing 12 . The turbo vacuum pump is used to generate a high vacuum and rotates at speeds of around 6000 rpm up to 100000 rpm.

Die Turbomolekularpumpe 10 weist statorseitig, d. h. auf der Seite der feststehenden Teile, mehrere Temperaturgeber 32-38 auf. Ein erster Temperaturgeber 32 ist im Bereich des Basisflansches des Pumpengehäuses 12 angeordnet. Ein zweiter Temperaturgeber 34 ist an bzw. in dem Pumpenstator 18 angeordnet. Ein dritter Temperaturgeber 36 ist an dem Motor 28 angeordnet und misst die im Bereich der Motorspulen bzw. der Motor-Magnetleitbleche herrschende Temperatur. Ein vierter Temperaturgeber 38 ist an dem Lager-Motorgehäuse 30 angeordnet. Ein weiterer Temperaturgeber kann im Verlauf des Kühlkanales 13 angeordnet sein. The turbomolecular pump 10 has a number of temperature sensors 32-38 on the stator side, ie on the side of the fixed parts. A first temperature sensor 32 is arranged in the region of the base flange of the pump housing 12 . A second temperature sensor 34 is arranged on or in the pump stator 18 . A third temperature sensor 36 is arranged on the motor 28 and measures the temperature prevailing in the area of the motor coils or the motor magnetic guide plates. A fourth temperature sensor 38 is arranged on the bearing motor housing 30 . Another temperature sensor can be arranged in the course of the cooling channel 13 .

Die durch die Gaserwärmung des komprimierten Gases auf den Pumpenrotor 20 übertragene und durch die aktiven Magnetlager 26 und den Elektromotor 28 in dem Pumpenrotor 20 induzierte Wärme wird im Wesentlichen durch Wärmestrahlung von dem Pumpenrotor 20 auf die statorseitigen Teile abgeführt. Die statorseitigen Teile, also das Pumpengehäuse 12, der Pumpenstator 18, das Lager-Motor-Gehäuse 30 sowie die Magnetlager 24,26 und der Elektromotor 28 werden also neben ihrer Eigenerwärmung auch durch die von dem Pumpenrotor 20 auf sie abgestrahlte Wärme erwärmt. Die Messung der Temperatur und des Temperaturverlaufes der genannten statorseitigen Teile erlaubt daher Rückschlüsse auf die Rotortemperatur. The heat transferred by the gas heating of the compressed gas to the pump rotor 20 and induced by the active magnetic bearings 26 and the electric motor 28 in the pump rotor 20 is essentially dissipated by heat radiation from the pump rotor 20 to the parts on the stator side. The parts on the stator side, that is to say the pump housing 12 , the pump stator 18 , the bearing motor housing 30 and the magnetic bearings 24 , 26 and the electric motor 28, are thus heated in addition to their own heating by the heat radiated onto them by the pump rotor 20 . The measurement of the temperature and the temperature profile of the parts on the stator side therefore allows conclusions to be drawn about the rotor temperature.

Die Beziehung zwischen der tatsächlichen Temperatur des Pumpenrotors 20 und den von den Temperaturgebern 32-38 gemessenen Temperaturen der statorseitigen Teile lässt sich mit einem einfachen Versuchsaufbau ermitteln. Hierzu wird saugseitig ein Rotor-Temperaturgeber 40 in geeigneter Weise möglichst nah an dem Pumpenrotor 20 angeordnet. Auf diese Weise kann die Rotortemperatur im Experiment direkt gemessen werden, so dass der Zusammenhang zwischen der Rotortemperatur und den von den statorseitigen Temperaturgebern 32-38 gemessenen Temperaturen unter verschiedenen Prozessbedingungen aufgezeichnet werden kann. Durch Messung der Statortemperaturen kann somit die Rotortemperatur ermittelt werden. The relationship between the actual temperature of the pump rotor 20 and the temperatures of the parts on the stator side measured by the temperature sensors 32-38 can be determined with a simple experimental setup. For this purpose, a rotor temperature sensor 40 is suitably arranged as close as possible to the pump rotor 20 on the suction side. In this way, the rotor temperature can be measured directly in the experiment, so that the relationship between the rotor temperature and the temperatures measured by the stator-side temperature sensors 32-38 can be recorded under different process conditions. The rotor temperature can thus be determined by measuring the stator temperatures.

Der Rotor weist zahlreiche radial abstehend Scheiben 42 auf, die zwischen Scheiben 44 ragen, welche von dem Stator 18 radial nach innen ragen. Die Scheiben 42 und 44 greifen mit engen Toleranzen ineinander, wobei sie sich nicht berühren dürfen. Besonders kritisch ist die radiale Ausdehnung der Scheiben 42 des Rotors bei zunehmender Betriebsdauer. Diese Scheiben 42 dürfen den Stator nicht berühren. The rotor has numerous radially protruding disks 42 which project between disks 44 which project radially inward from the stator 18 . The disks 42 and 44 engage in tight tolerances, whereby they must not touch. The radial expansion of the disks 42 of the rotor with increasing operating time is particularly critical. These disks 42 must not touch the stator.

In Fig. 2 ist die Dehnung entlang der Ordinate über der Zeit aufgetragen, und zwar für unterschiedliche Rotortemperaturen T1, T2 und T3. Hierbei ist für alle Temperaturen eine gleiche und konstante Drehzahl vorausgesetzt. Die Temperatur T2 ist größer als die Temperatur T1 und die Temperatur T3 ist größer als die Temperatur T2. In Fig. 2, the expansion along the ordinate is plotted against time, specifically for different rotor temperatures T1, T2 and T3. The same and constant speed is required for all temperatures. The temperature T2 is greater than the temperature T1 and the temperature T3 is greater than the temperature T2.

Man erkennt deutlich, dass die Dehnung (das Kriechen) des Materials in drei Phasen A, B und C aufgeteilt werden kann. Phase A ist die primäre Kriechphase, in der die Dehnung mit relativ hoher Geschwindigkeit erfolgt. Phase B ist die sekundäre Kriechphase mit verlangsamter Dehnung und Phase C ist die tertiäre Kriechphase mit wieder erhöhter Kriechgeschwindigkeit. One can clearly see that the stretching (creeping) of the Material can be divided into three phases A, B and C. Phase A is the primary creep phase in which the elongation is relative high speed. Phase B is the secondary Creep phase with slowed elongation and phase C is the tertiary Creep phase with increased creep speed again.

Fig. 3 zeigt ein entsprechendes Diagramm der plastischen Dehnung bei einem Rotor, der einem wechselnden Lastspiel ausgesetzt ist. Interessanterweise kann man in einem solchen Fall die jeweiligen Teilbereiche, die einem bestimmten Lastfall entsprechen, aus dem experimentell ermittelten Dehnungs-Zeitdiagramm der Fig. 2 entnehmen, und einfach zu einem neuen Diagramm zusammenfügen. Dabei wird der Anfangspunkt eines jeweiligen neuen Lastabschnitts einfach an den Endpunkt des vorhergehenden Lastabschnitts angefügt. Die Sprünge an den Übergangsstellen sind relaxaktions- bzw. primäre Dehneffekte, die hier außer Betracht bleiben können. Längs der Abszisse sind die zu den einzelnen Lastspielen gehörenden Temperaturen aufgetragen. Diese stehen in der Beziehung T1 < T2 < T3 < T4. Fig. 3 shows a corresponding diagram of the plastic expansion in a rotor that is exposed to an alternating load cycle. Interestingly, in such a case, the respective sub-areas that correspond to a specific load case can be found in the experimentally determined strain-time diagram in FIG. 2 and simply combined to form a new diagram. The starting point of each new load section is simply added to the end point of the previous load section. The jumps at the transition points are relaxation or primary stretching effects that can be disregarded here. The temperatures associated with the individual load cycles are plotted along the abscissa. These are in the relationship T1 <T2 <T3 <T4.

An dem Diagramm erkennt man, dass, wenn der augenblickliche Zustand des Rotors in einem im Vergleich zu seiner Lebensdauer kurzen Zeitintervall bekannt ist, kann man eine Aussage zu der in dem betrachteten Zeitintervall zusätzlich erfolgten plastischen Dehnung machen. Die Aufsummierung aller dieser zusätzlichen plastischen Dehnungen ergibt dann die Gesamtdehnung. The diagram shows that if the current Condition of the rotor in comparison to its service life short time interval is known, one can make a statement about the additionally occurred in the time interval under consideration do plastic stretching. The summation of all of these additional plastic strains then give the total stretch.

Während des Pumpenbetriebs wird laufend eine charakteristische Lastgröße L_n gemessen. Diese charakteristische Lastgröße besteht hier aus der Pumpendrehzahl. Ferner wird laufend eine charakteristische Temperatur T_n gemessen, bei der es sich hier um die Rotortemperatur handelt. Der zeitliche Verlauf der Messung wird in Messintervalle In aufgeteilt, wobei jeweils n die Nummer des Messintervalls angibt. Aus der charakteristischen Lastgröße L_n und der charakteristischen Temperatur T_n wird eine Belastungszahl Z_n ermittelt. Diese ist umso größer, je größer die charakteristische Lastgröße ist und je größer die charakteristische Temperatur ist. Die charakteristische Lastgröße und die charakteristische Temperatur werden jeweils als Mittelwert in dem betreffenden Messintervall angegeben. A characteristic load variable L _n is continuously measured during pump operation. This characteristic load size consists of the pump speed. Furthermore, a characteristic temperature T _n is continuously measured, which is the rotor temperature. The time course of the measurement is divided into measurement intervals In, where n indicates the number of the measurement interval. A load factor Z _{n is} determined from the characteristic load variable L _n and the characteristic temperature T _n . This is the greater, the larger the characteristic load size and the higher the characteristic temperature. The characteristic load size and the characteristic temperature are each given as the mean value in the relevant measurement interval.

In dem Steuergerät der Pumpe werden in einem Register die Belastungszahlen Z_n der einzelnen Messintervalle n aufaddiert bzw. akkumuliert. Das Wartungsintervall wird beendet, wenn die Summe der akkumulierten Belastungszahlen einen vorgegebenen Grenzwert erreicht. The load numbers Z _{n of} the individual measuring intervals n are added or accumulated in a register in the control unit of the pump. The maintenance interval is ended when the total of the accumulated load numbers reaches a predetermined limit value.

Würde man jede Minute einen Rotortemperaturwert berechnen, ergäbe das in zwei Jahren ca. 106 Messwerte. Durch das lineare anteilsmäßige Kriechverhalten ist es jedoch möglich, jede Belastungszahl mit den vorhergehenden Belastungszahlen zu akkumulieren. Dabei repräsentiert der Akkumulationswert die plastische Dehnung bis zum aktuellen Zeitpunkt. If you calculated a rotor temperature value every minute, that would result in approx. 106 measurements in two years. Through the linear Proportional creep behavior is possible, however Load number with the previous load numbers accumulate. The accumulation value represents the plastic stretching up to the current point in time.

Hätte das Register eine Breite von 32 Bit, was einer Dezimalzahl von ca. 4,3 × 10⁹ entspricht, würde das Register in zwei Jahren gefüllt werden, wenn minütlich 4086 zu dem bereits im Register stehenden Wert hinzuaddiert wird. Diese Zahl 4086 wäre also die Belastungszahl bei Nennbelastung, die dem Kriechen des Rotors bei 120°C und Nenndrehzahl entspricht. Eine höhere oder niedrige Belastung des Rotors würde eine entsprechend höhere oder niedrigere Belastungszahl ergeben, so dass das Register entsprechend schneller oder langsamer aufgefüllt wird. Ist das Register voll, so wird im Display des Steuergeräts eine Meldung zur bevorstehenden Wartung abgegeben. If the register had a width of 32 bits, which corresponds to a decimal number of approx. 4.3 × 10 ⁹ , the register would be filled in two years if 4086 is added every minute to the value already in the register. This number 4086 would be the load number at nominal load, which corresponds to the creep of the rotor at 120 ° C and nominal speed. A higher or lower load on the rotor would result in a correspondingly higher or lower load number, so that the register is filled up correspondingly faster or slower. If the register is full, a message about the upcoming maintenance is given on the display of the control unit.

Ferner kann das Register dazu benutzt werden, eine Abschätzung der noch zu erwartenden mittleren Dauer des Wartungsintervalls nach folgender Formel zu errechnen:

The register can also be used to calculate an estimate of the expected average duration of the maintenance interval using the following formula:

Hierbei bedeuten
t_Rest die bis zur Wartung verbleibende Restzeit,
t_akt die bis zur Messung verstrichene aktuelle Zeit,
Z_akt den aktuellen Zählerstand = Summe der akkumulierten Belastungszahlen. Here mean
t _rest the time remaining until maintenance,
t _act the current time elapsed until the measurement,
Z _act the current meter reading = sum of the accumulated load numbers.

Auf ähnliche Weise lässt sich auch anzeigen, zu wie viel Prozent der Rotor "aufgebraucht" ist:

In a similar way, it can also be shown what percentage of the rotor is "used up":

Hierin gibt Y den Prozentsatz der noch verfügbaren Belastung an. Here Y gives the percentage of the load still available on.

Claims

1. A method for determining a maintenance interval of a turbo vacuum pump with the steps:

- determining the duration of a measurement interval (I _n ),

Measuring a characteristic load variable (L _n ) and / or a characteristic temperature (T _n ) in each measurement interval,

- assigning a _(n L) of the characteristic load size and / or the characteristic temperature (T _n) dependent load value (Z _n) to the interval,

- Accumulation of the load numbers (Z _n ) to determine the load consumed or still available in the current maintenance interval (Z _act ; Z _rest )

- Termination of the maintenance interval when the total of the accumulated load numbers (Z _act ) reaches a predetermined limit value.

2. The method of claim 1, wherein in the setting of the limit value is a permanent case with maximum load considered and on the basis of an admissibility limit of Creep of the rotor material a maximum operating time determined under maximum load, and as maximum Load number of the maintenance interval is defined.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the characteristic temperature (T _n ) is the rotor temperature in the relevant measurement interval (I _n ).

4. The method according to any one of claims 1-3, in which the time (t _act , t _rest ) is specified as the used or still available load, which corresponds to an operation at nominal load and nominal temperature of the turbo-vacuum pump.

5. The method according to any one of claims 1-4, wherein the Rotor temperature based on the measured temperatures of the Stator is determined.

6. Vacuum pump according to one of claims 1-5, characterized characterized that the rotor material has a creep behavior having.