DE102008039213A1 - Filter mechanism for vacuum pump utilized in vacuum coating plant for evacuation of vacuum chamber, has gas-permeable slot shaped opening provided at other end of filter housing and at lateral surface of filter housing - Google Patents
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Abstract
Description
Nachfolgend wird eine Filtereinrichtung für Vakuumpumpen mit wechselbarem Filtereinsatz beschrieben.following is a filter device for vacuum pumps with changeable Filter insert described.
Filtereinrichtungen
für Vakuumpumpen, wie sie beispielsweise bei Vakuumbeschichtungsanlagen zur
Evakuierung einer Vakuumkammer zum Einsatz kommen, sind bekannt.
Diese Filtereinrichtungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf.
So sind bisher gebräuchliche Filter mit einem Anschlussflansch
versehen, der nicht zu den üblicherweise an Vakuumpumpen
und den verwendeten Rohrleitungen vorhandenen Klammerflanschen (ISO-K-Flanschen nach
Insbesondere bei Beschichtungsprozessen, bei denen große Mengen Feinstaub anfallen, etwa bei der Herstellung photo-voltaisch wirksamer Schichten, sind herkömmliche Filtereinrichtungen wegen ihres inneren Aufbaus nicht zur wirksamen Filterung der abgepumpten Gase geeignet, wodurch Schäden an den Vakuumpumpen auftreten können. Darüber hinaus weisen die bekannten Filtereinrichtungen ein so großes Volumen auf, dass die Abpumpzeiten und damit die in der Vakuumbeschichtungsanlage erzielbaren Taktzeiten für die durchzuführenden Prozesse inakzeptabel lang sind.Especially in coating processes where large amounts of particulate matter incurred, for example in the production of photovoltaic active layers, are conventional filtering devices because of their internal Construction not suitable for effective filtration of the pumped gases, causing damage to the vacuum pumps may occur. About that In addition, the known filter devices have such a large Volume on that the pumping times and thus the in the vacuum coating system achievable cycle times for the to be performed Processes are unacceptably long.
Die vorgeschlagene Filtereinrichtung vermeidet diese Nachteile, indem sie in einer einfachen Ausgestaltung einen Filtereinsatz umfasst, der kein eigenes Einbaugehäuse aufweist, sondern direkt in die Rohrleitung einsetzbar ist. In einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, die Filtereinrichtung mit einem eigenen Einbaugehäuse zu versehen, das im Wesentlichen die Form eines T-Stücks mit ISO-K-Flanschen hat und dadurch in die Rohrleitung integrierbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Filtereinsatz an einem der beiden gegenüberliegend angeordneten Flansche in das Einbaugehäuse (T-Stück) eingeschoben wird und einen Deckel aufweist, der ebenfalls als ISO-K-Flansch ausgebildet ist, so dass der Deckel des Filtereinsatzes mit Hilfe von Klammerschrauben vakuumdicht mit diesem Flansch des Einbaugehäuses verbindbar ist. Die beiden anderen Flansche des Einbaugehäuses können dann ebenfalls mit Klammerschrauben mit je einem Abschnitt der Rohrleitung verbunden werden, so dass die durch die Rohrleitung strömenden Gase auch den Filtereinsatz durchströmen müssen.The proposed filter device avoids these disadvantages by it comprises a filter insert in a simple embodiment, which has no own built-in housing, but directly can be used in the pipeline. In a further development it is proposed the filter device with its own built-in housing which essentially has the shape of a tee ISO-K flanges and thus can be integrated into the pipeline. For example, it can be provided that the filter insert on a the two oppositely arranged flanges in the Installation housing (T-piece) is inserted and having a lid which is also designed as an ISO-K flange, so that the lid of the filter cartridge by means of clamp screws vacuum-tight connectable with this flange of the mounting housing is. The two other flanges of the installation housing can then also with clamp screws, each with a section of the pipeline be connected so that the flowing through the pipe Gases must also flow through the filter cartridge.
Es wird eine Filtereinrichtung für Vakuumpumpen vorgeschlagen, welche einen wechselbaren Filtereinsatz mit einem im wesentlichen rohrförmigen Filtergehäuse umfasst, in welchem ein Filtriermittel angeordnet ist, wobei ein Ende des Filtergehäuses mit einem Blindflansch verschlossen ist, der einen größeren Durchmesser aufweist als das Filtergehäuse und an seiner dem Filtergehäuse zugewandten Seite zur vaku umdichten Verbindung mit einem genormten Rohrleitungsflansch ausgebildet ist, und wobei am anderen Ende des Filtergehäuses und an der Mantelfläche des Filtergehäuses mindestens je eine gasdurchlässige Öffnung vorgesehen ist, durch die kein Filtriermittel aus dem rohrförmigen Gehäuse gelangen kann. Daraus ergibt sich, dass die konkrete Gestaltung der gasdurchlässigen Öffnung von dem jeweils verwendeten Filtriermittel abhängig ist. So kann die gasdurchlässige Öffnung bei Verwendung eines im Innern des Filtergehäuses fest angeordneten Filtriermittels relativ groß gestaltet sein, während sie bei Verwendung beispielsweise eines granulierten Filtriermittels kleiner sein muss als die kleinsten Granulatbestandteile.It a filter device for vacuum pumps is proposed, which is a removable filter cartridge with a substantially tubular filter housing comprises, in which a filtering means is arranged, wherein one end of the filter housing with a blind flange is closed, the larger one Diameter than the filter housing and at its the filter housing side facing the vaku umdichten connection is formed with a standard pipe flange, and wherein at the other end of the filter housing and on the lateral surface the filter housing at least one gas-permeable opening is provided, through which no filtering agent from the tubular Housing can get. It follows that the concrete design the gas-permeable opening of the respectively used Filtering agent is dependent. So can the gas-permeable opening when using one inside the filter housing arranged filter means are designed to be relatively large, while using, for example, a granulated one Filtering agent must be smaller than the smallest granules components.
Anstelle eines zylindrischen Filtergehäuses kann auch ein Filtergehäuse mit schräg angeschnittener Stirnfläche oder ein kegelstumpfförmiges oder kegelförmiges Filtergehäuse benutzt werden. Das Filtermaterial (insbesondere Volumenmaterialien wie Stahlwolle, Granulat, etc. kann je nach Ausführung den Leitwert, insbesondere bei niedrigen Drücken, ganz erheblich reduzieren. Hier müssen Materialien gewählt werden, die den Leitwert des Filters nur unwesentlich reduzieren. Hierfür kommen Materialien wie spezielle Filterpapiersorten, Filtervlies und ähnliche Materialien in Frage. An Vakuumbeschichtungsanlagen werden Vakuumleitungen mit Längen von bis zu mehreren Metern benutzt. Eine praktische Ausführung der Filtereinrichtung kann darin bestehen, diese Vakuumleitungen über einen großen Teil ihrer Länge so zu benutzen, dass die Filtereinrichtung ein wesentlicher Bestandteil der Vakuumleitung ist. Je nach zur Verfügung stehender gestreckter Länge der Vakuumleitung kann die Länge des Filtereinsatzes mehrere Meter betragen. Zur weiteren Vergrößerung der Oberfläche kann das Filtermaterial gefaltet ausgeführt werden. Eine kostengünstige Ausführung kann darin bestehen, dass das Filtergehäuse einen kegelförmigen Drahtträgerkorb umfasst, auf den ein geeignetes Filtriermaterial, wie z. B. Filtervlies, gewickelt ist.Instead of a cylindrical filter housing can also be a filter housing with obliquely cut end face or one frusto-conical or conical filter housing to be used. The filter material (especially bulk materials such as steel wool, granules, etc., depending on the design of the Conductance, especially at low pressures, quite considerably to reduce. Here you have to choose materials which reduce the conductance of the filter only insignificantly. Therefor come materials such as special filter paper types, filter fleece and similar materials in question. On vacuum coating systems become vacuum pipes with lengths of up to several meters used. A practical embodiment of the filter device may consist of these vacuum lines over a large Part of their length so use that the filter device an integral part of the vacuum line. Depending on the Available stretched length of the vacuum line The length of the filter insert can be several meters. For further enlargement of the surface the filter material can be folded. A cost-effective design can be that the filter housing a cone-shaped wire carrier basket comprises a suitable filtering material, such as. B. filter fleece, is wound.
Weiterhin kann ein Einbaugehäuse vorgesehen sein, welches im wesentlichen die Form eines T-Stücks aufweist, das an jeder seiner drei Mündungen einen genormten Rohrleitungsflansch aufweist und in das der Filtereinsatz so einführbar ist, dass der Blindflansch des Filtereinsatzes mit einem Flansch des Einbaugehäuses vakuumdicht verbindbar ist. Zum Ausgleich von Längenänderungen kann vorgesehen sein, dass das Einbaugehäuse eine Ausgleichseinrichtung umfasst. Eine derartige Ausgleichseinrichtung kann ein Rohrabschnitt sein, dessen Mantel in der Art eines Balgs gewellt ist oder umlaufende Sicken oder Falten aufweist. Dadurch wird erreicht, dass dieser Rohrabschnitt in der Längsrichtung eine größere Verformbarkeit aufweist, so dass Längenänderungen aufgrund thermischer Belastungen ausgeglichen werden können, ohne dass das Einbaugehäuse oder die Rohrleitung beschädigt oder undicht wird.Furthermore, a built-in housing vorgese hen, which has substantially the shape of a tee having a standard pipe flange at each of its three orifices and in which the filter cartridge is inserted so that the blind flange of the filter cartridge with a flange of the mounting housing is vacuum-tight connectable. To compensate for changes in length can be provided that the installation housing comprises a compensation device. Such a balancing device may be a pipe section whose jacket is corrugated in the manner of a bellows or has circumferential beads or folds. This ensures that this pipe section in the longitudinal direction has a greater deformability, so that changes in length due to thermal stresses can be compensated without the installation housing or the pipe is damaged or leaking.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Filtereinsatz so gestaltet ist, dass das Filtriermittel austauschbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der an einem Ende des Filtergehäuses des Filtereinsatzes vorgesehene Blindflansch oder/und der am anderen Ende des Gehäuses vorgesehene, die gasdurchlässige Öffnung aufweisende Deckel entfernbar ist.In an embodiment is provided that the filter cartridge designed is that the filter medium is exchangeable. This can be, for example be achieved by that at one end of the filter housing provided the filter insert blind flange and / or the other End of the housing provided, the gas-permeable opening having Lid is removable.
Das im Innern des Filtergehäuses des Filtereinsatzes angeordnete Filtriermittel muss die Eigenschaft haben, den in den vorbeiströmenden Gasen enthaltenen Feinstaub durch Anhaften zu binden. Ein solches Filtriermittel kann beispielsweise Stahlwolle sein. Diese ist preiswert und leicht austauschbar. Wenn die Aufnahmekapazität der Stahlwolle erreicht ist, wird diese gegen neue ausgetauscht und die verbrauchte Stahlwolle verschrottet. Ein anderes geeignetes Filtriermittel ist eine Gasführungseinrichtung, die beispielsweise eine kaskadenartige Anordnung von Prallblechen umfassen kann, an welchen sich der Feinstaub niederschlägt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Filtriermittel kühlbar ist. Bei einer Anordnung von Prallblechen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass diese von Kühlmittelleitungen durchzogen sind, die von einem Kühlmittel durchströmt werden.The arranged in the interior of the filter housing of the filter cartridge Filtering agent must have the property that flows past To bind gases containing fine dust by sticking. Such Filtering agent may be steel wool, for example. This is cheap and easily replaceable. When the recording capacity of the Steel wool is reached, this is exchanged for new and scrapped the used steel wool. Another suitable filtering agent is a gas guide device, for example, a Cascade-like arrangement of baffles may include, to which the fine dust precipitates. Furthermore, it can be provided be that the filter medium is coolable. In an arrangement baffles can be provided, for example, that these are traversed by coolant lines, of a Coolants are flowed through.
Nachfolgend wird die beschriebene Filtereinrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenfollowing the described filter device based on embodiments and associated drawings explained in more detail. Show
Im
Ausführungsbeispiel in
- 11
- Filtriermittelfilter means
- 22
- Grundkörperbody
- 2121
- gasdurchlässige Öffnunggas-permeable opening
- 33
- Blindflanschblind flange
- 3131
- Dichtringseal
- 3232
- Nutgroove
- 3333
- GriffHandle
- 3434
- Rundstabround bar
- 44
- Deckelcover
- 4141
- gasdurchlässige Öffnunggas-permeable opening
- 4242
- Muttermother
- 55
- Einbaugehäuseinstallation housing
- 5151
- T-StückTee
- 5252
- Ausgleichseinrichtungbalancer
- 5353
- Klammerflanschclamping flange
- 5454
- Klammerschraubeclamp screw
- 66
- Rohrleitungpipeline
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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