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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumpumpen-Dämpfer zur vakuumdichten Verbindung einer Vakuumpumpe mit einem Rezipienten. Ferner betrifft die Erfindung eine Vakuumpumpe sowie ein System aus einer Vakuumpumpe, einem Rezipienten und einem Dämpfer.
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Vakuumpumpen mit entsprechenden Dämpfern sind grundsätzlich bekannt.
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DE 10 2004 044 775 A1 betrifft einen Vakuumpumpen-Schwingungsdämpfer mit einem elastischen Dämpfungsring, der axial zwischen einem Dichtungsring einer Vakuumpumpe und einem Dichtungsring einer Vakuumvorrichtung angeordnet ist. Der Schwingungsdämpfer umfasst zudem eine nicht-elastische Dichtungshülse radial innenseitig der Dichtungsringe.
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Ferner ist aus
EP 1 270 949 A1 eine Vakuumpumpe mit einem Adapter zur Dämpfung bekannt. Die Dämpfung erfolgt mittels eines elastischen Bauteils sowie eines zylindrischen Balgs.
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Nachteilig an diesen Dämpfern ist, dass diese komplex aufgebaut sind. Die Herstellung ist somit mit hohen Kosten verbunden. Auch sind diese Dämpfer vergleichsweise störungsanfällig und wartungsintensiv.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, auf einfache und kostengünstige Weise eine, insbesondere schwingungsentkoppelte und gleichzeitig elektrisch entkoppelte, vakuumdichte Verbindung zwischen einer Vakuumpumpe und einem Rezipienten zu schaffen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch Vorrichtungen jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Vakuumpumpen-Dämpfer einen ersten und einen zweiten Flansch, wobei der erste Flansch mit der Vakuumpumpe und der zweite Flansch mit dem Rezipienten, insbesondere mittelbar oder unmittelbar, verbunden oder verbindbar ist. Bei der Vakuumpumpe kann es sich beispielsweise um eine Turbopumpe handeln.
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Der Begriff "Flansch" umfasst nicht nur Auskragungen, sondern auch beispielsweise wie auch immer geformte Endabschnitte der Vakuumpumpe bzw. des Rezipienten.
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Erfindungsgemäß kann der erste Flansch insbesondere einen Teil der Vakuumpumpe bilden. Auch der zweite Flansch kann einen Teil des Rezipienten bilden. Die Flansche können insbesondere einstückig mit der Vakuumpumpe bzw. dem Rezipienten ausgebildet sein.
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Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Vakuumpumpen-Dämpfer als Adapter ausgebildet ist. Der Vakuumpumpen-Dämpfer kann beispielsweise ein schwingungsdämpfendes und/oder elektrisch isolierendes Zwischenstück zwischen einer Vakuumpumpe und einem Rezipienten bilden. Dazu kann der Vakuumpumpen-Dämpfer insbesondere an gegenüberliegenden Seiten jeweils einen herkömmlichen Standard-Flansch aufweisen, welcher jeweils mit einem herkömmlichen Standard-Flansch einer Vakuumpumpe und/oder eines Rezipienten verbunden werden kann. Die Standard-Flansche des Vakuumpumpen-Dämpfers und der Vakuumpumpe bzw. des Rezipienten können beispielsweise miteinander verschraubt werden. Auf diese Weise können auch herkömmliche Vakuumpumpen bzw. Rezipienten mit dem erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfer nachgerüstet werden.
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Ein derartiger Adapter kann insbesondere mehrteilig ausgebildet sein, wobei ein erstes Adapterteil den ersten Flansch sowie einen Standard-Flansch zur Verbindung mit der Vakuumpumpe aufweisen kann. Das zweite Adapterteil kann den zweiten Flansch sowie einen Standard-Flansch zur Verbindung mit dem Rezipienten aufweisen.
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Auch ist es möglich, dass beispielsweise der erste Flansch fest mit der Vakuumpumpe verbunden ist, während der zweite Flansch lediglich mittelbar, insbesondere über einen Standard-Flansch, mit dem Rezipienten verbindbar ist. Ferner kann auch der zweite Flansch fest mit dem Rezipienten verbunden sein, während der erste Flansch lediglich mittelbar, insbesondere über einen Standard-Flansch, mit der Vakuumpumpe verbindbar ist.
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Der Vakuumpumpen-Dämpfer umfasst erfindungsgemäß zumindest ein Entkopplungsorgan, das unmittelbar zwischen einander zugewandten Flanschseiten des ersten und des zweiten Flansches angeordnet ist.
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Die Flansche sind also insbesondere derart ausgebildet, dass ohne das Entkopplungsorgan die beiden Flanschseiten flächig aneinander anliegen würden. Vorzugsweise sind die Flanschseiten bei bestimmungsgemäßer Relativanordnung zumindest im Wesentlichen eben ausgebildet und/oder parallel zueinander orientiert.
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Der erfindungsgemäße Vakuumpumpen-Dämpfer umfasst ferner zumindest ein Befestigungselement, mit dem der erste und der zweite Flansch miteinander verbunden oder verbindbar sind. Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere mindestens vier, Befestigungselemente vorgesehen, welche bevorzugt gleichmäßig um den Umfang der Flansche verteilt angeordnet sind. Durch das Befestigungselement wird insbesondere die Lage der Vakuumpumpe und des Rezipienten zueinander festgelegt und eine sichere Befestigung gewährleistet.
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Von Vorteil ist hier insbesondere, dass das Befestigungselement die Lagefestlegung zwischen Vakuumpumpe und Rezipient sicherstellen, d.h. seitliche Relativbewegungen zuverlässig verhindern kann. Im Bereich des Entkopplungsorgans können daher die Flanschseiten sehr einfach gestaltet sein, da seitliche Relativbewegungen nicht vom Entkopplungsorgan unterbunden werden müssen. Mit anderen Worten erfolgt eine Trennung bzw. Aufteilung der Funktionen "Entkopplung" einerseits und "seitlicher Halt" andererseits.
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Das Befestigungselement ist insbesondere derart stabil ausgebildet, dass es die bei einem Crashfall auftretenden Momente aufnehmen kann.
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Als Befestigungselement kann beispielsweise eine Schraube, ein Bolzen oder dergleichen verwendet werden.
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Das Befestigungselement und die Flansche sind erfindungsgemäß dazu ausgebildet, in einem nicht evakuierten Montagezustand das Entkopplungsorgan derart vakuumdicht vorzuspannen, dass in einem evakuierten Betriebszustand die beiden Flansche mechanisch und/oder elektrisch voneinander entkoppelt sind.
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Im nicht evakuierten Montagezustand ist in der Vakuumpumpe und/oder im Rezipienten kein Vakuum enthalten. Der Druck entspricht hierbei insbesondere dem Atmosphärendruck.
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Im Montagezustand sind die Vakuumpumpe und der Rezipient durch das Befestigungselement bereits miteinander verbunden, und zwar derart, dass das Entkopplungsorgan von den beiden Flanschen beaufschlagt und somit zwischen den beiden Flanschseiten deformiert und folglich vorgespannt wird. Durch das Entkopplungsorgan sind die Vakuumpumpe und der Rezipient somit bereits im Montagezustand zumindest im Wesentlichen vakuumdicht miteinander verbunden.
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Wird nun im Montagezustand die Vakuumpumpe in Betrieb genommen, so wird das Entkopplungsorgan aufgrund des Atmosphärendrucks weiter komprimiert. Je nach Ausgestaltung des Befestigungselementes und eines der Flansche bleibt eine bereits im Montagezustand gegebene Entkoppelung zwischen diesem Flansch und dem Befestigungselement erhalten oder wird diese Entkopplung durch die weitere Komprimierung erst erzielt, indem das Befestigungselement nur noch mit einem der Flansche, insbesondere dem zweiten Flansch, verbunden ist. Insbesondere wird auf diese Weise ein leitender, insbesondere metallischer, Kontakt zwischen den Flanschen vermieden. Die beiden Flansche stehen lediglich über nicht-metallische Bauteile, insbesondere das Entkopplungsorgan, miteinander in Kontakt. Die Flansche sind somit voneinander entkoppelt.
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Durch den erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfer wird auf einfache und kosteneffiziente Weise eine vakuumdichte Verbindung zwischen einer Vakuumpumpe und einem Rezipienten ermöglicht. Ferner wird auch eine Entkopplung zwischen der Vakuumpumpe und dem Rezipienten auf einfache Weise ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist, dass keine komplexen und vielteiligen Strukturen zwischen Vakuumpumpe und Rezipient erforderlich sind. Es hat sich überraschend gezeigt, dass es genügt, ein Entkopplungsorgan zwischen den einander zugewandten, insbesondere im Wesentlichen ebenen Flanschseiten sowie eine geeignete, ebenfalls relativ einfach aufgebaute Befestigung vorzusehen, die entweder bereits im Montagezustand eine schwingungstechnische und/oder elektrische Entkopplung zwischen den Flanschen sicherstellt oder bei der sich eine solche Entkopplung beim Übergang in den evakuierten Betriebszustand automatisch einstellt. Damit ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Dämpfers sehr einfach und kostengünstig und kann die vakuumdichte Verbindung zwischen Vakuumpumpe und Rezipient auf sehr einfache und zuverlässige Weise realisiert werden.
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Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Flanschseite des ersten und/oder des zweiten Flansches ausschließlich durch eine zumindest im Wesentlichen ebene Ringfläche gebildet. Die Flanschseite umfasst somit insbesondere keine Kanten oder Stufen. Die einander zugewandten Flanschseiten des ersten und des zweiten Flansches sind somit vorzugsweise parallel zueinander orientiert und bilden insbesondere ebene Flächen. Die Herstellung der Flansche ist hierdurch besonders einfach und kostengünstig möglich.
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An zumindest einer Flanschseite können grundsätzliche beliebig ausgestaltete Mittel vorgesehen sein, die verhindern, dass sich das insbesondere als ringförmiges Element mit prinzipiell beliebigem Querschnitt ausgebildete Entkopplungsorgan seitlich, insbesondere radial nach innen, relativ zu der Flanschseite bewegt. Derartige Mittel können z.B. durch eine entsprechende Gestaltung der Flanschseite ohne zusätzliche separate Bauteile geschaffen werden. Beispielsweise kann die Flanschseite eine Erhebung oder Stufe umfassen, die zur haltenden Anlage des Entkopplungsorgans dient.
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Nach einer Ausführungsform umfasst nur genau eine der Flanschseiten derartige Mittel, z.B. in Form wenigstens einer Nut oder Stufe, welche zur Aufnahme und/oder seitlichen Anlage des Entkopplungsorgans ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die andere der Flanschseiten zumindest im Bereich des Entkopplungsorgans eben ausgebildet. Die Herstellung der Flanschseiten und somit der Flansche wird auf diese Weise wesentlich vereinfacht, da nur ein Minimum an Strukturen auf den Flanschseiten vorgesehen werden muss.
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Die Nut kann insbesondere rund oder kantig ausgebildet sein, beispielsweise als Rechteckdichtnut. Alternativ kann der Querschnitt der Nut zumindest teilweise von Kreissegmenten gebildet sein. So kann auch bei einem vergleichsweise geringen Anpressdruck eine große Dichtlänge erreicht werden.
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Insbesondere kann durch die Nut eine zentrierende Wirkung erzielt werden, wodurch die Positionierung der Flansche bzw. der mit den Flanschen verbundenen Komponenten, d.h. der Vakuumpumpe und des Rezipienten, relativ zueinander vereinfacht wird. So kann die Nut das Entkopplungsorgan in einer gewünschten Position halten, wodurch insbesondere verhindert werden kann, dass das Befestigungselement im Betriebszustand einen metallischen Kontakt zum betreffenden Flansch herstellt.
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Insbesondere kann das Entkopplungsorgan an die Ausgestaltungsform der Nut angepasst sein. So kann auch das Entkopplungsorgan beispielsweise einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform durchdringt das Befestigungselement die Flanschseite des ersten und/oder des zweiten Flansches.
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Sowohl der Querschnitt der Nut als auch der Querschnitt des Entkopplungsorgans sind grundsätzlich beliebig.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Entkopplungsorgan als Dämpfer für mechanische Schwingungen und/oder als elektrischer Isolator ausgebildet. Im evakuierten Betriebszustand ergeben sich somit keinerlei Schwingungsübertragungen. Da im evakuierten Betriebszustand die Vakuumpumpe und der Rezipient lediglich über nicht-metallische Bauteile, insbesondere über das Entkopplungsorgan, miteinander verbunden sind, sind die Vakuumpumpe und der Rezipient voneinander mechanisch sowie elektrisch entkoppelt. Das Schwingungsniveau kann hierbei um einen Faktor von etwa 10 im Vergleich zu einer Anordnung ohne einen Vakuumpumpen-Dämpfer verbessert werden. Da die Geräuschentwicklung sowie die Resonanzanregungen deutlich reduziert werden, können Vakuumpumpen mit einem erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfer insbesondere auch bei besonders schwingungskritischen Anwendungen wie beispielsweise Massenspektrometersystemen betrieben werden, für die Schwingungen mit Frequenzen im Bereich von 500 bis 2.000 Hz besonders kritisch sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Entkopplungsorgan zumindest ein Elastomer. Bei dem elastischen Material kann es sich beispielsweise um ein Gummimaterial handeln. Vorzugsweise ist das Entkopplungsorgan als Formelement oder als O-Ring ausgebildet. Hierbei kann es sich insbesondere um einen handelsüblichen O-Ring handeln, wodurch Kosten gespart werden können.
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Das Entkopplungsorgan kann beispielsweise in eine Nut der Flanschseite des ersten und/oder des zweiten Flansches eingelegt werden. Auch ist es möglich, dass das Entkopplungsorgan fest mit der Flanschseite des ersten und/oder des zweiten Flansches verbunden ist.
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Es können auch mehrere Entkopplungsorgane vorgesehen sein, welche beispielsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind.
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Wird der Vakuumpumpen-Dämpfer beispielsweise bei so genannten Splitflow-Pumpen eingesetzt, so können mehrere Entkopplungsorgane zwischen den Flanschseiten verpresst sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist im Montagezustand das Befestigungselement fest mit einem, insbesondere dem zweiten, Flansch verbunden und der andere, insbesondere erste, Flansch ist relativ zu dem Befestigungselement in einer Verbindungsrichtung beweglich. Im Montagezustand kann das Befestigungselement, insbesondere ein Kopfstück des Befestigungselements, somit beispielsweise als Anschlag für einen, insbesondere den ersten, Flansch dienen. Wird nun die Vakuumpumpe in Betrieb genommen, so bewegt sich dieser Flansch aufgrund des Umgebungsdrucks in eine Verbindungsrichtung relativ zum Befestigungselement. Je nach konkreter Ausgestaltung kann das Befestigungselement daraufhin von diesem Flansch entkoppeln oder weiterhin mittelbar mit dem Flansch in Kontakt stehen, ohne dass es zu einer Trennung zwischen diesem Flansch und dem Befestigungselement kommt, wobei aber die mechanische Schwingungsentkoppelung bzw. Vibrationsdämpfung und die elektrische Entkoppelung in jedem Fall gewährleistet sind.
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Generell kann also gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass im evakuierten Betriebszustand die beiden Flansche im Bereich des Befestigungselementes mittelbar miteinander in Kontakt stehen, insbesondere über das Befestigungselement und zumindest ein zwischen dem Befestigungselement und einem der Flansche angeordneten Entkopplungselement.
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Der Vakuumpumpen-Dämpfer kann insbesondere ein Distanzelement, insbesondere eine Distanzhülse, umfassen. Durch das Distanzelement kann der minimale Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch festgelegt werden.
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Vorzugsweise kann die Distanzhülse unterhalb eines Kopfstücks des Befestigungselements, insbesondere eines Schraubenkopfes, angeordnet sein. Alternativ kann auch eine Passschraube als Distanzelement eingesetzt werden.
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Aufgrund des Distanzelements kann das Befestigungselement nur bis zu einer bestimmten Position in eine Befestigungsrichtung bewegt werden. Auf diese Weise kann auch bei mehreren Befestigungselementen stets eine gleichmäßige Vorspannung erreicht werden. Insbesondere ist der durch die Befestigungselemente verursachte Druck auf das Entkopplungsorgan stets derselbe.
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Das Befestigungselement kann durch den Einsatz eines derartigen Distanzelements insbesondere losdrehsicher vorgespannt werden. Zusätzliche Sicherungen für das Befestigungselement können somit entfallen.
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Auch kann durch den vordefinierten Abstand das Verhalten der Schwingungsentkopplung beeinflusst werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist am Befestigungselement ein Entkopplungselement, vorzugsweise ein Elastomer, vorgesehen, das von einer Treibfläche des Befestigungselements beaufschlagt ist. Insbesondere kann es sich bei dem Befestigungselement um einen O-Ring oder ein Formelement handeln. Die Treibfläche ist hierbei insbesondere eine Unterseite eines Kopfstücks des Befestigungselements.
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Mittels der Treibfläche spannt das Befestigungselement das ihm zugeordnete Entkopplungselement bereits im Montagezustand vor. Wird nun ein Vakuum erzeugt, so bewegt sich einer der Flansche relativ zum Befestigungselement von der Treibfläche weg. Aufgrund des Atmosphärendrucks kann sich hierbei die Vorspannung des Entkopplungselements reduzieren.
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Alternativ können auch nicht-metallische, insbesondere gummierte, Schrauben oder Formstücke als Befestigungselemente verwendet werden. Ein separates Entkopplungselement für das Befestigungselement ist dann nicht erforderlich.
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Insbesondere kann das Befestigungselement aufgrund des Entkopplungselements sowohl im nicht evakuierten Montagezustand als auch im evakuierten Betriebszustand mechanisch und/oder elektrisch von dem betreffenden Flansch entkoppelt sein.
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Im evakuierten Betriebszustand stehen die beiden Flansche insbesondere lediglich durch das Entkopplungsorgan und das Entkopplungselement, welche vorzugsweise als Elastomere ausgebildet sind, miteinander in Kontakt.
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Gemäß einer Weiterbildung ist das Entkopplungselement, insbesondere mit Hilfe einer Aussparung, einer Unterlegscheibe und/oder eines Formteils, in einer Position unterhalb eines Kopfstücks des Befestigungselements, insbesondere eines Schraubenkopfes, gehalten. Auch kann ein Schraubenkopf beispielsweise einen Bund aufweisen. Das Entkopplungselement ist somit gewissermaßen gekammert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Entkopplungselement stets in einer vorgesehenen Position verbleibt, auch wenn beispielsweise Druck auf das Entkopplungselement durch das Befestigungselement ausgeübt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst das Befestigungselement, insbesondere unterhalb eines Kopfstücks, vorzugsweise eines Schraubenkopfes, eine nicht-ebene, insbesondere konische, Treibfläche. Ein Flansch kann hierbei eine Aussparung oder Senkung für die Treibfläche aufweisen. Insbesondere kann ein Abschnitt des Flansches, welcher mit der Treibfläche zusammenwirkt, eine nicht-ebene, insbesondere konische, Konter-, Gegen- oder Komplementärfläche aufweisen. Die Neigungswinkel dieser Flächen können sich hierbei insbesondere entsprechen. Wird nun der betreffende Flansch nach Inbetriebnahme der Vakuumpumpe relativ zum Befestigungselement in eine Verbindungsrichtung bewegt, so erfolgt eine Entkopplung dieses Flansches von dem Befestigungselement. Eine Entkopplung erfolgt also erst im Betriebszustand durch die Aufeinanderzubewegung der beiden Flansche. Ein Entkopplungselement für das Befestigungselement ist hierbei nicht erforderlich, wenngleich ein solches zusätzlich eingesetzt werden kann.
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Die Erfindung betrifft zudem eine Vakuumpumpe, welche mit einem ersten Flansch eines erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfers verbunden ist.
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Die Vakuumpumpe kann mit Hilfe des ersten Flansches mit dem zweiten Flansch verbunden werden. Der zweite Flansch kann hierbei unmittelbar an einem Rezipienten ausgebildet sein oder aber an einem Adapterteil, welches durch einen Standard-Flansch mit dem Rezipienten verbindbar ist.
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Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einer Vakuumpumpe, einem Rezipienten und einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Dämpfer.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfers,
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2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A gemäß 1, und
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3 eine geschnittene Teilansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfers.
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In 1 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Vakuumpumpen-Dämpfers dargestellt. Dieser verbindet eine Vakuumpumpe 10 mit einem Rezipienten 12. Bei dem Rezipienten 12 handelt es sich um ein Behältnis, welches evakuiert werden soll. Sowohl die Vakuumpumpe 10 als auch der Rezipient 12 weisen jeweils einen Innenraum 14, 14' sowie eine Wandung 16, 16' auf.
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Die Innenräume 14, 14' der Vakuumpumpe 10 und des Rezipienten 12 sind über einen Kanal 18 miteinander verbunden.
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An einem oberen Ende der Vakuumpumpe 10 ist ein erster Flansch 20 angeordnet. Der Rezipient 12 weist an seiner Unterseite einen zweiten Flansch 22 auf.
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Die Flansche 20, 22 umfassen jeweils sowohl einen vorstehenden, auskragenden Bereich als auch die Stirnflächen der Wandungen 16, 16'.
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Der erste Flansch 20 sowie der zweite Flansch 22 umfassen jeweils eine Flanschseite 24, 24', wobei die Flanschseiten 24, 24' bei bestimmungsgemäßer Relativanordnung einander zugewandt sind. Die Flanschseiten 24, 24' sind eben und parallel zueinander orientiert. Unmittelbar zwischen den Flanschseiten 24, 24' ist ein O-Ring 26 mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, welcher ein Entkopplungsorgan bildet.
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Der erste Flansch 20 und der zweite Flansch 22 sind mittels mehrerer als Schrauben 28 ausgebildeter Befestigungselemente miteinander verbunden.
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Eine vergrößerte Darstellung eines die Schraube 28 umfassenden Abschnitts A gemäß 1 ist in 2 dargestellt. Die Schraube 28 weist einen Schraubenkopf 30 sowie einen Schaft 32 auf. Unterhalb des Schraubenkopfes 30 ist eine Unterlegscheibe 33 angeordnet.
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Die Schraube 28 ist mit dem zweiten Flansch 22 verschraubt. Unterhalb des Schraubenkopfes 30 ist eine Distanzhülse 36 vorgesehen, um einen festen Abstand zwischen dem Schraubenkopf 30 und dem zweiten Flansch 22 zu definieren.
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Von dem ersten Flansch 20 ist die Schraube 28 mechanisch und elektrisch entkoppelt. Zu diesem Zweck ist unterhalb des Schraubenkopfes 30 bzw. unterhalb der Unterlegscheibe 33 ein weiterer O-Ring 34 vorgesehen, welcher als Entkopplungselement für die Schraube 28 dient. Dieses Entkopplungselement 34 ist in einer Aussparung 35 des ersten Flansches 20 angeordnet und wird mithilfe der Unterlegscheibe 33 in einer gewünschten Position gehalten.
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Die Unterseite des Schraubenkopfes 30 bzw. der Unterlegscheibe 33 bildet eine Treibfläche 38, welche den O-Ring 34 beaufschlagt.
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Um den O-Ring 26 stets in der gewünschten Position zu halten, weist die Flanschseite 24 des ersten Flansches 20 eine Nut 40 mit rechteckiger Querschnittsform auf. Eine alternative Ausgestaltung zeigt 3. Hier ist die Flanschseite 24' des zweiten Flansches 22 mit einer Stufe 44 versehen, die den hier wiederum einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden O-Ring 26 seitlich hält und verhindert, dass der O-Ring 26 sich radial nach innen bewegt. Die jeweils andere Flanschseite 24' (2) bzw. 24 (3) ist eben ausgeführt.
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Seitliche Relativbewegungen der Flansche 20, 22 senkrecht zu einer Mittelachse 46 werden durch die Schrauben 28 (in 3 nicht dargestellt) unterbunden. Der O-Ring 26 hat keine derartige Haltefunktion.
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In einem nicht evakuierten Montagezustand werden die Schrauben 28 am zweiten Flansch 22 festgeschraubt. Dabei werden die O-Ringe 26, 34 durch den entstehenden Druck vorgespannt. Die Schrauben 28 können angezogen werden, bis die Distanzhülsen 36 wirksam werden. Der durch die Distanzhülsen 36 definierte Minimalabstand zwischen den Flanschen 20, 22 und somit die durch die Distanzhülsen 36 vorgegebene Vorspannung des dichtenden O-Rings 26 sind folglich bereits im Montagezustand erreicht.
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Die O-Ringe 34 sowie die O-Ringe 26 werden somit stets auf ein vorbestimmtes und vordefiniertes Maß eingedrückt bzw. vorgespannt.
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Wird nun die Vakuumpumpe 10 in Betrieb genommen, so bewegt sich der erste Flansch 20 in eine Verbindungsrichtung V in Richtung des zweiten Flansches 22. Die Schraube 28 verbleibt hierbei in der ursprünglichen Position. Durch den Umgebungsdruck wird der O-Ring 26 weiter zusammengedrückt. Der O-Ring 34 kann sich hingegen entspannen. Im evakuierten Betriebszustand sind der erste Flansch 20 und der zweite Flansch 22 folglich lediglich über die O-Ringe 26, 34 miteinander verbunden, stehen hierdurch mittelbar in Kontakt und sind folglich nicht vollständig voneinander separiert.
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Da keine metallische Verbindung über die Schraube 28 besteht, sind die beiden Flansche 20, 22 elektrisch voneinander entkoppelt. Ferner ist die Übertragung von Schwingungen zumindest weitgehend unterbunden.
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Erfindungsgemäß wird somit auf denkbar einfache, kostengünstige und zuverlässige Weise eine mechanische und/oder elektrische Entkopplung zwischen einer Vakuumpumpe und einem Rezipienten ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vakuumpumpe
- 12
- Rezipient
- 14, 14'
- Innenraum
- 16, 16'
- Wandung
- 18
- Kanal
- 20
- erster Flansch
- 22
- zweiter Flansch
- 24, 24'
- Flanschseite
- 26
- O-Ring, Entkopplungsorgan
- 28
- Schraube, Befestigungselement
- 30
- Schraubenkopf
- 32
- Schaft
- 33
- Unterlegscheibe
- 34
- O-Ring, Entkopplungselement
- 35
- Aussparung
- 36
- Distanzhülse
- 38
- Treibfläche
- 40
- Nut
- 42
- Gegenfläche
- 44
- Stufe
- 46
- Mittelachse
- V
- Verbindungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004044775 A1 [0003]
- EP 1270949 A1 [0004]
