DE102015104438A1 - vacuum system - Google Patents
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Abstract
Ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfasst wenigstens eine Rohrleitung, insbesondere eine Einlass- oder Auslassrohrleitung, mit einem Ende, an welchem eine um eine Längsachse der Rohrleitung umlaufende, in einer Ebene liegende Stirnseite ausgebildet ist, wobei ein Gegenflansch eines Vakuumgeräts an der Stirnseite angeordnet werden kann, insbesondere mit wenigstens einem dazwischen liegenden Element, wie etwa einer Dichtung, wobei ein Flansch um die Rohrleitung herum angeordnet ist, der mittels Schrauben mit dem Gegenflansch zur Herstellung einer Flansch-Gegenflansch-Verbindung verbindbar ist, und wobei der Flansch in Richtung der Längsachse versetzt zu der durch die Stirnseite verlaufenden Ebene an der Rohrleitung angeordnet ist.A vacuum system with a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump, comprises at least one pipeline, in particular an inlet or outlet pipeline, with one end, on which an end face lying in a plane around a longitudinal axis of the pipeline is formed, wherein a counter flange of a vacuum device at the Front end can be arranged, in particular with at least one intermediate element, such as a seal, wherein a flange is arranged around the pipe, which is connectable by means of screws with the mating flange for producing a flange counter flange connection, and wherein the flange Direction of the longitudinal axis offset from the plane passing through the front plane on the pipe is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekularpumpe. The present invention relates to a vacuum system with a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Vakuumpumpe und ein Vakuumgerät, wie beispielsweise einen Rezipienten, mittels einer Flansch-Gegenflansch-Verbindung fluidisch miteinander zu koppeln, um z.B. das Vakuumgerät über die Vakuumpumpe evakuieren zu können. Bei einer Vakuumpumpe können im Falle einer internen Beschädigung bzw. eines internen Crashs der Vakuumpumpe große Energien frei werden. Als Beispiel sei hier eine Turbomolekularpumpe genannt, bei der während des Pumpenbetriebs die schnell drehenden Rotorschaufeln mit den Statorschaufeln einer turbomolekularen Pumpstufe kollidieren können. Aufgrund der sehr schnellen Drehbewegung der Rotorschaufeln werden im Kollisionsfall sehr große Energien freigesetzt, die im Bereich der Flansch-Gegenflansch-Verbindung zu einer Verformung des vakuumpumpenseitigen Flanschbereiches führen können. Durch diese Verformung kann insbesondere eine Ovalisierung des den Flansch aufweisenden, im Normalfall im Querschnitt kreisförmigen Rohrleitungsabschnitt der Vakuumpumpe erfolgen. Außerdem kann ein Drehmoment auf das Pumpengehäuse erzeugt werden, das eine in Umfangsrichtung des Rohrleitungsabschnitts gerichtete Drehbewegung des Rohrleitungsabschnitts relativ zum Gegenflansch bewirkt. It is known from the prior art to fluidly couple a vacuum pump and a vacuum device, such as a recipient, to one another by means of a flange mating flange connection, e.g. to be able to evacuate the vacuum device via the vacuum pump. With a vacuum pump, large amounts of energy can be released in the event of internal damage or internal crash of the vacuum pump. An example of this is a turbomolecular pump, in which the rapidly rotating rotor blades can collide with the stator blades of a turbomolecular pumping stage during pump operation. Due to the very fast rotational movement of the rotor blades very large energies are released in the event of a collision, which can lead to a deformation of the vacuum pump side flange in the region of the flange counter flange connection. By this deformation, in particular, an ovalization of the flange having, in the normal case in cross-section circular pipe section of the vacuum pump can be carried out. In addition, a torque can be generated on the pump housing, which causes a directed in the circumferential direction of the pipe section rotational movement of the pipe section relative to the counter flange.
Bei herkömmlichen Flansch-Gegenflansch-Verbindungen liegen sich der Flansch und der Gegenflansch unmittelbar gegenüber. Im Falle einer Ovalisierung oder Verdrehung des pumpenseitigen Rohrleitungsabschnitts, an dem der Flansch angeordnet ist, kann insbesondere das Problem auftreten, dass die Schrauben, welche zur Fixierung des Flanschs am Gegenflansch dienen, abgeschert werden. In conventional flange counter flange connections, the flange and the counter flange are directly opposite. In the case of ovalization or rotation of the pump-side pipe section on which the flange is arranged, in particular the problem may arise that the screws which serve to fix the flange on the mating flange are sheared off.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe bereitzustellen, bei dem zwischen der Vakuumpumpe und einem Vakuumgerät eine Flansch-Gegenflansch-Verbindung herstellbar ist, welche – insbesondere im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe – deutlich unempfindlicher bezüglich einer Abscherung der zur Herstellung bzw. Fixierung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung verwendeten Schrauben ist. The present invention is therefore based on the object to provide a vacuum system with a vacuum pump, in which between the vacuum pump and a vacuum device, a flange-flange connection can be produced, which - especially in the case of a crash of the vacuum pump - significantly less sensitive to a shearing of the Manufacturing or fixing the flange counter flange connection used screws.
Die Aufgabe wird durch ein Vakuumsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch ein Vakuumsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 oder durch ein Vakuumsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. The object is achieved by a vacuum system having the features of
Ein erfindungsgemäßes Vakuumsystem umfasst eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe, mit wenigstens einer Rohrleitung, insbesondere einer Einlass- oder Auslassrohrleitung, wobei die Rohrleitung ein Ende aufweist, an welchem eine um eine Längsachse der Rohrleitung umlaufende, in einer Ebene liegende Stirnseite ausgebildet ist, wobei ein Gegenflansch eines Vakuumgeräts an der Stirnseite angeordnet werden kann, insbesondere mit wenigstens einem dazwischenliegenden Element, wie etwa einer Dichtung, und wobei ein Flansch um die Rohrleitung herum angeordnet ist, der mittels Schrauben mit dem Gegenflansch zur Herstellung einer Flansch-Gegenflansch-Verbindung verbindbar ist, und wobei der Flansch in Richtung der Längsachse versetzt zu der durch die Stirnseite verlaufenden Ebene an der Rohrleitung angeordnet ist. A vacuum system according to the invention comprises a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump, with at least one pipeline, in particular an inlet or outlet pipeline, the pipeline having an end on which an end face running around a longitudinal axis of the pipeline is formed, in one plane Counter flange of a vacuum device can be arranged on the front side, in particular with at least one intermediate element, such as a seal, and wherein a flange is arranged around the pipe, which is connectable by means of screws with the mating flange for producing a flange counter flange connection, and wherein the flange is arranged in the direction of the longitudinal axis offset from the plane passing through the end face on the pipe.
Der Flansch und der Gegenflansch liegen sich bei an der Vakuumpumpe angeschlossenem Vakuumgerät somit nicht direkt gegenüber. Da der Flansch in Richtung der Längsachse versetzt zu der durch die Stirnseite verlaufenden Ebene an der Rohrleitung angeordnet ist, ist zwischen dem Flansch und der Stirnseite ein sich in Längsrichtung der Rohrleitung erstreckender Endabschnitt der Rohrleitung vorhanden. Daher ergibt sich zwischen dem Flansch und dem Gegenflansch ein Freiraum. Durch diesen Freiraum erstrecken sich die zur Herstellung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung verwendeten Schrauben bzw. die Schäfte der Schrauben. Dies hat den Vorteil, dass im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe eine Ovalisierung und/oder Verdrehung der Rohrleitung gegenüber dem Gegenflansch des Vakuumgeräts von den Schrauben, insbesondere durch eine Verbiegung der Schrauben, aufgefangen und dadurch eine Abscherung der Schrauben verhindert werden kann. Zumindest kann durch die vorstehend genannte Maßnahme das Risiko einer Abscherung der Schrauben deutlich reduziert werden. The flange and the counter flange are therefore not directly opposite one another when the vacuum device is connected to the vacuum pump. Since the flange is arranged offset in the direction of the longitudinal axis to the plane passing through the end face on the pipe, between the flange and the end face extending in the longitudinal direction of the pipe end portion of the pipe is present. Therefore, there is a clearance between the flange and the mating flange. Through this space extending the screws used for the preparation of the flange-flange connection or the shafts of the screws. This has the advantage that in the event of a crash of the vacuum pump ovalization and / or rotation of the pipe relative to the counter flange of the vacuum device of the screws, in particular by bending the screws, collected and thereby shearing of the screws can be prevented. At least, the risk of shearing off the screws can be significantly reduced by the above-mentioned measure.
Vorzugsweise weist der Flansch in Richtung der Längsachse der Rohrleitung gesehen einen Abstand von mehr als 0,5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm oder 5 cm zu der Ebene auf. Dadurch kann ein ausreichend großer Freiraum zwischen dem Flansch und dem Gegenflansch geschaffen werden, um insbesondere im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe eine Abscherung der Schrauben, die zur Herstellung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung eingesetzt sind, zu vermeiden. Preferably, the flange has a distance of more than 0.5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm or 5 cm to the plane in the direction of the longitudinal axis of the pipeline. As a result, a sufficiently large clearance between the flange and the mating flange can be provided in order, in particular in the case of a crash of the vacuum pump, a shearing of the screws, which are used to make the flange-flange connection to avoid.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Flansch in Richtung der Längsachse gesehen einen Abstand zu der Ebene aufweist, der zumindest annähernd dem 1- bis 3-fachen, vorzugsweise dem 1,5- bis 2-fachen des Durchmessers entspricht, den die zur Herstellung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung vorgesehenen Schrauben aufweisen. Der zwischen dem Flansch und dem Gegenflansch gebildete Freiraum ist somit ausreichend groß, so dass die Schrauben eine Ovalisierung bzw. eine Verdrehung der Rohrleitung relativ zum Gegenflansch auffangen können, ohne dabei abzuscheren. It is particularly advantageous if the flange seen in the direction of the longitudinal axis has a distance from the plane which corresponds at least approximately to 1 to 3 times, preferably 1.5 to 2 times the diameter that the for producing the Flange counter flange connection provided screws. The clearance formed between the flange and the mating flange is thus sufficiently large so that the screws can accommodate ovalization or twisting of the pipeline relative to the mating flange without shearing off.
Vorzugsweise ist am radial innenliegenden Ende der Stirnseite ein in Richtung der Längsachse aus der Stirnseite hervorstehender Zentriervorsprung zur Zentrierung des Flansches und des Gegenflansches relativ zueinander ausgebildet. Der Zentriervorsprung kann somit an der Stirnseite der Rohrleitung der Vakuumpumpe ausgebildet und daher gewissermaßen angewachsen sein. Ein separater Zentrierring oder ähnliches kann daher eingespart werden. Preferably, at the radially inner end of the end face in the direction of the longitudinal axis protruding from the end face centering projection for centering the flange and the counter flange is formed relative to each other. The centering projection can thus be formed on the end face of the pipeline of the vacuum pump and therefore to a certain extent grown. A separate centering ring or the like can therefore be saved.
Vorzugsweise läuft der Zentriervorsprung mit oder ohne Unterbrechungen um die Längsachse der Rohrleitung herum. Der Zentriervorsprung kann von der Grundform her zylinderförmig ausgestaltet sein. Preferably, the centering projection runs around the longitudinal axis of the pipeline with or without interruptions. The centering projection can be cylindrical in shape from the basic form.
In Umfangsrichtung des Flansches gesehen können mehrere versetzt zueinander angeordnete Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen oder Nuten, ausgebildet sein. Durch jede Ausnehmung kann eine Schraube bzw. der Schaft einer Schraube zur Herstellung bzw. Fixierung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung hindurchragen. Seen in the circumferential direction of the flange, a plurality of mutually offset recesses, in particular bores or grooves may be formed. Through each recess, a screw or the shank of a screw for producing or fixing the flange flange connection can protrude.
Bevorzugt weist jede Ausnehmung in Umfangsrichtung des Flansches gesehen eine Erstreckung auf, die wenigstens 1,5-mal, 2-mal oder 3-mal größer ist als der Durchmesser der zur Herstellung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung vorgesehenen Schrauben. Bei einer Verdrehung des Flansches relativ zum Gegenflansch z.B. im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe können sich somit die Schrauben in Umfangsrichtung des Flansches gesehen in den Ausnehmungen bewegen, wodurch eine Abscherung der Schrauben am Flansch vermieden werden kann. Preferably, each recess seen in the circumferential direction of the flange has an extension which is at least 1.5 times, 2 times or 3 times greater than the diameter of the screws provided for the preparation of the flange counter flange connection. In a rotation of the flange relative to the counter flange, for. in the event of a crash of the vacuum pump, the screws can thus move in the recesses in the circumferential direction of the flange, as a result of which shearing of the screws on the flange can be avoided.
Vorzugsweise ist ein Überwurfflansch vorgesehen, der von der Ebene der Stirnseite aus gesehen hinter dem Flansch um die Rohrleitung herum angeordnet ist oder angeordnet werden kann. Vom Gegenflansch aus gesehen hintergreift der Überwurfflansch den an der Rohrleitung vorgesehenen Flansch. Mittels Schrauben kann eine feste Verbindung zwischen dem Überwurfflansch und dem Gegenflansch bewerkstelligt werden, wodurch der Flansch sicher am Gegenflansch fixiert werden kann. Preferably, a coupling flange is provided which, viewed from the plane of the front side, is arranged behind the flange around the pipeline or can be arranged. Seen from the counter flange of the collar flange engages the provided on the pipe flange. By means of screws, a firm connection between the coupling flange and the mating flange can be accomplished, whereby the flange can be securely fixed to the mating flange.
Der Überwurfflansch kann einteilig oder aus wenigstens zwei, insbesondere teilringförmigen, Segmenten ausgebildet sein. Durch die zwei- oder mehrteilige Ausbildung des Überwurfflansches lässt sich dieser besonders einfach hinter dem Flansch um die Rohrleitung herum anordnen. Bei einer einteiligen Anordnung des Überwurfflansches ist es vorteilhaft, wenn zuerst der Überwurfflansch um die Rohrleitung herum angeordnet wird und anschließend der Flansch an der Rohrleitung festgelegt wird. The Überwurfflansch may be formed in one piece or at least two, in particular partially annular, segments. Due to the two- or multi-part design of Überwurfflansches this can be particularly easy to arrange behind the flange around the pipe around. In a one-piece arrangement of the Überwurfflansches, it is advantageous if first the Überwurfflansch is arranged around the pipe around and then the flange is fixed to the pipe.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Überwurfflansch in Umfangsrichtung gesehen mehrere versetzt zueinander angeordnete, insbesondere fluchtend mit den Ausnehmungen des Flansches ausrichtbare, Öffnungen, insbesondere Bohrungen, auf. Durch eine jeweilige Öffnung im Überwurfflansch kann eine Schraube von der dem Gegenflansch abgewandten Seite des Überwurfflansches her eingeführt werden, so dass der Schaft der Schraube durch die Öffnung und durch die mit dieser ausgerichteten Ausnehmung des Flansches hindurchragt. Das vordere Ende der Schraube kann dann in eine am Gegenflansch vorgesehene Gewindebohrung eingeschraubt werden oder mittels einer Mutter am Gegenflansch fixiert werden. According to a preferred embodiment of the invention, the Überwurfflansch seen in the circumferential direction a plurality of mutually offset, in particular aligned with the recesses of the flange alignable, openings, in particular holes on. Through a respective opening in the coupling flange, a screw can be introduced from the side facing away from the mating flange of the coupling flange, so that the shank of the screw protrudes through the opening and through the aligned with this recess of the flange. The front end of the screw can then be screwed into a provided on the mating flange threaded hole or fixed by a nut on the flange.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind am Flansch eine Zentriereinrichtung, insbesondere eine Bohrung, und am Überwurfflansch eine weitere Zentriereinrichtung, insbesondere eine weitere Bohrung, ausgebildet, wobei die beiden Zentriereinrichtungen konzentrisch zueinander ausrichtbar sind. According to a preferred embodiment of the invention, a centering device, in particular a bore, and the Überwurfflansch another centering device, in particular a further bore formed on the flange, wherein the two centering devices are concentric with each other aligned.
Dabei kann bei miteinander ausgerichteten Zentriereinrichtungen jeweils eine Öffnung des Überwurfflansches mit jeweils einer Ausnehmung des Flansches ausgerichtet sein. Durch die beiden Zentriereinrichtungen kann somit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass bei Anordnung des Überwurfflansches an dem Flansch die Öffnungen im Überwurfflansch mit den Ausnehmungen im Flansch ausgerichtet sind. In this case, each aligned with centering an opening of the coupling flange each with a recess of the flange can be aligned. By means of the two centering devices it can thus be ensured in a simple manner that, when the coupling flange is arranged on the flange, the openings in the coupling flange are aligned with the recesses in the flange.
Bevorzugt sind bei miteinander ausgerichteten Zentriereinrichtungen jeweils eine Öffnung des Überwurfflansches und eine Ausnehmung des Flansches derart zueinander ausgerichtet, dass die Mittelachse der jeweiligen Öffnung in Umfangsrichtung gesehen zur Mitte der jeweiligen Ausnehmung versetzt ist. Im Falle eines Crashs kann sich der Schaft der Schraube in der jeweiligen Ausnehmung somit zu deren Mitte hin oder über diese hinaus in Umfangsrichtung bewegen. Eine Abscherung der Schraube kann somit verhindert werden. In the case of aligned centering devices, in each case an opening of the coupling flange and a recess of the flange are aligned with one another in such a way that the central axis of the respective opening is offset in the circumferential direction to the center of the respective recess. In the event of a crash, the shank of the screw in the respective recess can thus move in the circumferential direction toward its center or beyond it. A shearing of the screw can thus be prevented.
Die Erfindung betrifft auch ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfassend wenigstens eine Rohrleitung, insbesondere eine Einlass- oder Auslassrohrleitung, mit einem Ende, an welchem eine um eine Längsachse der Rohrleitung umlaufende Stirnseite ausgebildet ist, wobei an der Stirnseite ein Gegenflansch eines Vakuumgeräts anordenbar ist, insbesondere mit wenigstens einem dazwischenliegenden Element, wie etwa einer Dichtung, wobei ein am Ende der Rohrleitung liegender erster Rohrleitungsabschnitt, der sich insbesondere bis zur Stirnseite erstreckt, einen größeren Außendurchmesser aufweist als ein sich daran anschließender zweiter Rohrleitungsabschnitt, und mit einem Überwurfflansch, der um die Rohrleitung herum anordenbar und mittels Schrauben mit dem Gegenflansch zur Herstellung einer Flansch-Gegenflansch-Verbindung verbindbar ist, wobei, bei um die Rohrleitung herum angeordnetem Überwurfflansch, ein erster Abschnitt des Überwurfflanschs den ersten Rohrleitungsabschnitt umgibt und sich bevorzugt zumindest im Wesentlichen bis zu der Ebene der Stirnseite erstreckt, und wobei ein sich an den ersten Abschnitt anschließender zweiter Abschnitt des Überwurfflansches den zweiten Rohrleitungsabschnitt umgibt und den ersten Rohrleitungsabschnitt hintergreift, wobei der erste Abschnitt des Überwurfflansches derart ausgebildet ist, dass, bei um die Rohrleitung herum angeordnetem Überwurfflansch, zwischen dem ersten Rohrleitungsabschnitt und dem ersten Abschnitt des Überwurfflansches ein in Umfangsrichtung umlaufender, insbesondere radialer, erster Spalt vorhanden ist, und/oder wobei der zweite Abschnitt des Überwurfflansches derart ausgebildet ist, dass, bei um die Rohrleitung herum angeordnetem Überwurfflansch, zwischen dem zweiten Rohrleitungsabschnitt und dem zweiten Abschnitt des Überwurfflanschs ein in Umfangsrichtung umlaufender, insbesondere radialer, zweiter Spalt vorhanden ist. The invention also relates to a vacuum system with a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump, comprising at least one pipeline, in particular an inlet or outlet pipeline, with one end, on which an end face running around a longitudinal axis of the pipeline is formed, wherein on the front side Counter flange of a vacuum device can be arranged, in particular with at least one intermediate element, such as a seal, wherein a lying at the end of the pipe first pipe section, which extends in particular to the front side, has a larger outer diameter than an adjoining second pipe section, and with a Überwurfflansch which can be arranged around the pipe around and connectable by means of screws with the mating flange for producing a flange mating flange connection, wherein, with around arranged around the pipe union flange, a first portion of the coupling flange surrounds the first pipe section and preferably at least in Substantially extends to the plane of the end face, and wherein a subsequent to the first portion of the second Überwurfflansches the second pipe section surrounds and engages behind the first pipe section, wherein he ste portion of the collar flange is formed such that, with the arranged around the pipe around the collar flange, between the first pipe section and the first portion of the coupling flange a circumferentially circumferential, in particular radial, first gap is present, and / or wherein the second portion of the coupling flange is formed such that, with the delivery flange arranged around the pipeline, a circumferential gap, in particular a radial, second gap is present between the second pipeline section and the second section of the coupling flange.
Bei dem Vakuumsystem ist der Überwurfflansch somit derart ausgebildet, dass zwischen dem ersten Abschnitt des Überwurfflansches und/oder dem zweiten Abschnitt des Überwurfflansches und der Rohrleitung ein jeweiliger Spalt vorgesehen ist. Dadurch kann sich die Rohrleitung im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe relativ zum Überwurfflansch zumindest geringfügig verformen, insbesondere ovalisieren oder verdrehen, ohne eine Abscherung der zwischen dem Gegenflansch und dem Überwurfflansch verlaufenden Schrauben zur Herstellung bzw. Fixierung der Flansch-Gegenflansch-Verbindung zu bewirken. In the vacuum system, the coupling flange is thus designed such that a respective gap is provided between the first section of the coupling flange and / or the second section of the coupling flange and the pipeline. As a result, in the event of a crash of the vacuum pump, the pipeline may at least be slightly deformed, in particular ovalized or twisted, relative to the coupling flange, without causing shearing of the screws extending between the counter flange and the coupling flange for producing or fixing the flange counterflange connection.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Spalt und/oder der zweite Spalte in radialer Richtung gesehen eine Breite von zumindest 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm oder mehr als 2 mm auf. Dadurch kann ein ausreichend großer Freiraum zwischen der Rohrleitung und dem die Rohrleitung umgebenden Überwurfflansch geschaffen werden, so dass die Rohrleitung im Falle eines Crashs der Vakuumpumpe sich relativ zum Überwurfflansch verdrehen und/oder ovalisieren kann. According to a preferred embodiment of the invention, the first gap and / or the second column seen in the radial direction has a width of at least 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm or more than 2 mm. As a result, a sufficiently large space between the pipe and the surrounding the pipeline overspill flange can be created so that the pipe in case of a crash of the vacuum pump can rotate relative to the collar flange and / or ovalize.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind im ersten Abschnitt des Überwurfflanschs und im zweiten Abschnitt des Überwurfflanschs mehrere in Umfangsrichtung gesehen versetzt zueinander angeordnete und zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung verlaufende, durchgehende Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen, vorgesehen, in welchen die Schrauben zum Verbinden des Überwurfflanschs mit dem Gegenflansch einsteckbar sind. According to one embodiment of the invention, in the first section of the coupling flange and in the second section of the coupling flange a plurality of circumferentially offset from one another and at least substantially perpendicular to the circumferential direction, continuous recesses, in particular holes provided, in which the screws for connecting the union flange with the mating flange can be inserted.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Abschnitt eine radial innen liegende, dem ersten Rohrleitungsabschnitt zugewandte, insbesondere kreiszylinderförmig um den ersten Rohrleitungsabschnitt verlaufende, Innenwand aufweist, deren Durchmesser sich mit den Ausnehmungen schneidet. Herstellungstechnisch können die Ausnehmungen im ersten Rohrleitungsabschnitt von radial innen her somit z.B. freigedreht sein. Besonders bevorzugt schneidet sich der Durchmesser der Innenwand mit radial innenliegenden Rändern der Ausnehmungen oder mit radial außenliegenden Rändern der Ausnehmungen oder der Durchmesser der Innenwand liegt zwischen den radial innenliegenden Rändern und den radial außenliegenden Rändern. Die durch den ersten Rohrleitungsabschnitt verlaufenden Ausnehmungen zum Durchstecken der Schrauben sind somit zumindest bis zu ihren radial innenliegenden Rändern von radial innen her freigedreht. It when the first portion has a radially inner, the first pipe section facing, in particular circular cylindrical running around the first pipe section, the inner wall, whose diameter intersects with the recesses is particularly advantageous. From a manufacturing point of view, the recesses in the first section of the pipeline can thus be produced from the inside in radially, e.g. be turned free. Particularly preferably, the diameter of the inner wall intersects with radially inner edges of the recesses or with radially outer edges of the recesses or the diameter of the inner wall is between the radially inner edges and the radially outer edges. The extending through the first pipe section recesses for the passage of the screws are thus at least to its radially inner edges of the radially inwardly freely rotated.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Innenwand zumindest annähernd durch die Mittelachsen der Ausnehmungen verläuft. Dadurch kann einerseits ein sicherer Halt der Schrauben in den durch den ersten Rohrleitungsabschnitt verlaufenden Ausnehmungen gewährleistet werden. Andererseits wird zwischen der Innenwand des ersten Abschnitts und der gegenüberliegenden Außenwand des ersten Rohrleitungsabschnitts ein ausreichend großer Freiraum geschaffen, um eine Verformung (insbesondere eine Ovalisierung und/oder Verdrehung) des Rohrleitungsabschnitts relativ zum Überwurfflansch ohne Abscherung der Schrauben zu ermöglichen. It is particularly advantageous if the diameter of the inner wall extends at least approximately through the central axes of the recesses. As a result, on the one hand, a secure hold of the screws can be ensured in the recesses extending through the first pipe section. On the other hand, a sufficiently large clearance is provided between the inner wall of the first section and the opposite outer wall of the first pipeline section to allow deformation (in particular ovalization and / or rotation) of the pipeline section relative to the coupling flange without shearing the screws.
Die Erfindung betrifft auch ein Vakuumsystem mit einer Vakuumpumpe, insbesondere Turbomolekularpumpe, umfassend wenigstens eine Rohrleitung, insbesondere eine Einlass- oder Auslassrohrleitung, mit einem Ende, an welchem eine um eine Längsachse der Rohrleitung umlaufende Stirnseite ausgebildet ist, wobei an der Stirnseite ein Gegenflansch eines Vakuumgeräts anordenbar ist, insbesondere mit wenigstens einem dazwischen liegenden Element, wie etwa einer Dichtung, wobei ein am Ende der Rohrleitung liegender erster Rohrleitungsabschnitt, der sich bevorzugt bis zur Stirnseite erstreckt, einen größeren Außendurchmesser aufweist als ein sich daran anschließender zweiter Rohrleitungsabschnitt, und einem Überwurfflansch, der um den zweiten Rohrleitungsabschnitt herum derart anordenbar ist, dass er den ersten Rohrleitungsabschnitt hintergreift und der mehrere in Umfangsrichtung gesehen versetzt zueinander angeordnete und zumindest im Wesentlichen zur Umfangsrichtung verlaufende, durchgehende Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen, aufweist, in welche Schrauben zum Verbinden des Überwurfflanschs mit dem Gegenflansch einsteckbar sind, und wobei sich die Ausnehmungen durch eine Stirnseite des Überwurfflanschs hindurch erstrecken, die bei um den zweiten Rohrleitungsabschnitt herum verlaufendem Überwurfflansch dem Gegenflansch gegenübersteht, und wobei in den Überwurfflansch von der Stirnseite her konzentrisch mit den Ausnehmungen ausgebildete Aufnahmen zum Einstecken von Rohrhülsen zur Abstützung des Überwurfflanschs am Gegenflansch eingebracht sind. The invention also relates to a vacuum system with a vacuum pump, in particular a turbomolecular pump, comprising at least one pipeline, in particular an inlet or outlet pipeline, having an end on which an end face revolving around a longitudinal axis of the pipeline is formed, wherein on the front side a counter flange of a vacuum device can be arranged, in particular with at least one intermediate element, such as a seal, wherein a lying at the end of the pipe first pipe section, which preferably extends to the front side, has a larger outer diameter than an adjoining second Pipe section, and a Überwurfflansch which is so arranged around the second pipe section, that it engages behind the first pipe section and a plurality of circumferentially offset from one another and at least substantially to the circumferential direction extending, through recesses, in particular holes, in which screws for connecting the union flange with the mating flange, and wherein the recesses extend through an end face of the collar flange facing the mating flange with the collar flange around the second tube portion, and concentric with the recesses into the collar flange from the end face Receptacles for inserting tubular sleeves for supporting the Überwurfflansches are introduced on the flange.
Bevorzugt ist der Überwurfflansch aus wenigstens zwei ringartigen Segmenten zusammensetzbar oder zusammengesetzt. Preferably, the Überwurfflansch of at least two annular segments is assembled or assembled.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine Verbindungseinrichtung zum mechanischen Verbinden von in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Segmenten des Überwurfflanschs vorgesehen ist. It is particularly advantageous if at least one connecting device is provided for mechanically connecting circumferentially adjacent segments of the coupling flange.
Bei dem Flansch, dem Überwurfflansch und/oder dem Gegenflansch handelt es sich insbesondere um jeweilige in Art eines CF-Flansches ausgebildete Flansche. The flange, the coupling flange and / or the counter flange are in particular flanges designed in the manner of a CF flange.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch, The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show, in each case schematically,
Die in
Die Pumpe ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Turbomolekularpumpe ausgebildet und umfasst mehrere pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete turbomolekulare Pumpstufen mit mehreren an der Rotorwelle
Die Vakuumpumpe umfasst außerdem vier in radialer Richtung ineinander angeordnete und pumpwirksam miteinander in Serie geschaltete Holweckpumpstufen. Der Rotor der Holweckpumpstufen umfasst eine mit der Rotorwelle
Die pumpaktiven Oberflächen der Holweckpumpstufen sind durch die Mantelflächen, d.h. die radialen Innen- und Außenflächen, der Holweckrotorhülsen
Die vorstehend genannten pumpaktiven Oberflächen der Holweckstatorhülsen
Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle
Im Bereich des Wälzlagers
Das Permanentmagnetlager umfasst eine rotorseitige Lagerhälfte
Die rotorseitigen Magnetringe
Innerhalb des Magnetlagers ist ein Not- bzw. Fanglager
Die Vakuumpumpe umfasst einen Antriebsmotor
Der Anker des Antriebsmotors
Die Permanentmagnetanordnung
Der Motorstator
Der Motorraum
Der Kern
Der Gasweg, auf dem das Prozessgas von dem Pumpeneinlass
Bei der Vakuumpumpe der
Wenn – wie etwa bei der Ausbildung von Flansch und Gegenflansch in der Art eines CF-Flansches – Schrauben zum Festlegen des Gegenflanschs am Einlassflansch
Die mit Bezug auf die
Zusätzlich zu dem Flansch
Der Abstand des Flansches
Zur Zentrierung des Flansches
In den Überwurfflansch
Am Flansch
Bei der weiteren Zentriereinrichtung am Überwurfflansch
Wenn der Flansch
Jede Ausnehmung
Die in
Die in
Bei der Variante der
Die mit Bezug auf
Die Rohrleitung
Der Überwurfflansch
An der unteren Stirnseite
Wie
Die mit Bezug auf die
Ein am Ende der Rohrleitung
Außerdem ist ein Überwurfflansch
Der erste Spalt
Insbesondere der Spalt
Im ersten und zweiten Abschnitt
Wie
Bei der Ausgestaltung der
Bei der Ausgestaltung der
Um eine einfache Anordnung eines Überwurfflansches um die Rohrleitung
Die
Die
Die
Durch die Vertiefung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Pumpeneinlass pump inlet
- 11 11
- Einlassflansch inlet flange
- 12 12
- Pumpenauslass pump outlet
- 14 14
- Rotationsachse, Längsachse Rotation axis, longitudinal axis
- 15 15
- Rotorwelle rotor shaft
- 16 16
- Rotor rotor
- 18 18
- Motorraum engine compartment
- 20 20
- Antriebsmotor drive motor
- 22 22
- Motorstator motor stator
- 24 24
- Zwischenraum gap
- 26 26
- Pfeile, Gasweg Arrows, gas path
- 28 28
- Einlass inlet
- 30 30
- Auslass outlet
- 32 32
- Kanal channel
- 34 34
- Aussparung recess
- 38 38
- Kern core
- 42 42
- Spule Kitchen sink
- 64 64
- Gehäuse casing
- 66 66
- Rotorscheibe rotor disc
- 68 68
- Statorscheibe stator
- 70 70
- Abstandsring spacer ring
- 72 72
- Rotornabe rotor hub
- 74, 76 74, 76
- Holweckrotorhülse Holweckrotorhülse
- 78, 80 78, 80
- Holweckstatorhülse Holweckstatorhülse
- 82, 84, 86, 87 82, 84, 86, 87
- Holweckspalt Holweckspalt
- 88 88
- Wälzlager roller bearing
- 90 90
- Permanentmagnetlager Permanent magnetic bearings
- 92 92
- Spritzmutter spray mother
- 94 94
- saugfähige Scheibe absorbent disc
- 96 96
- wannenförmiger Einsatz trough-shaped insert
- 98 98
- Deckelelement cover element
- 100 100
- rotorseitige Lagerhälfte Rotor-side bearing half
- 102 102
- statorseitige Lagerhälfte stator side half
- 104, 106 104, 106
- Magnetring magnetic ring
- 108 108
- Lagerspalt bearing gap
- 110, 112 110, 112
- Trägerabschnitt support section
- 114 114
- Strebe strut
- 116 116
- Deckelelement cover element
- 118 118
- Befestigungsring fixing ring
- 120 120
- Ausgleichselement compensation element
- 122 122
- Stützring support ring
- 124 124
- Fanglager safety bearing
- 126 126
- Befestigungshülse mounting sleeve
- 128 128
- Permanentmagnetanordnung Permanent magnet assembly
- 130 130
- Kapselung encapsulation
- 132 132
- Aufnahmeabschnitt receiving portion
- 134 134
- Stirnseite front
- 136 136
- Rohrleitung pipeline
- 138 138
- Gegenflansch counterflange
- 140 140
- Dichtring seal
- 142 142
- Stützring support ring
- 144 144
- Schraube screw
- 146 146
- Flansch flange
- 148 148
- Überwurfflansch Compression flange
- 150 150
- Zentriervorsprung centering
- 152 152
- Bohrung drilling
- 154 154
- Ausnehmung recess
- 156 156
- Gewindebohrung threaded hole
- 158 158
- Zentriereinrichtung centering
- 160 160
- erste Seite first page
- 162 162
- zweite Seite second page
- 164 164
- Bohrung drilling
- 166 166
- Zentrierring centering
- 168 168
- erster Rohrleitungsabschnitt first pipe section
- 170 170
- zweiter Rohrleitungsabschnitt second pipe section
- 172 172
- Überwurfflansch Compression flange
- 174 174
- Bohrung drilling
- 176 176
- obere Stirnseite upper end side
- 178 178
- untere Stirnseite lower front side
- 180 180
- Rohrhülse tubular sleeve
- 182 182
- Aufnahme admission
- 184 184
- Freiraum free space
- 186 186
- erster Rohrleitungsabschnitt first pipe section
- 188 188
- zweiter Rohrleitungsabschnitt second pipe section
- 190 190
- Überwurfflansch Compression flange
- 192 192
- erster Abschnitt des Überwurfflanschs first section of the union flange
- 194 194
- zweiter Abschnitt des Überwurfflanschs second section of the union flange
- 196 196
- erster Spalt first gap
- 198 198
- zweiter Spalt second gap
- 200 200
- Innenwand inner wall
- 202 202
- Bohrung drilling
- 204 204
- Mittelachse central axis
- 206 206
- radial innerer Rand radially inner edge
- 208 208
- radial äußerer Rand radially outer edge
- 210 210
- Segment segment
- 212 212
- Segment segment
- 214 214
- Fortsatz extension
- 216 216
- Einkerbung notch
- 218 218
- Segment segment
- 220 220
- Segment segment
- 222 222
- Verbindungslasche connecting strap
- 224 224
- Überwurfflansch Compression flange
- 226 226
- Nase nose
- 228 228
- Vertiefung deepening
- 230 230
- erstes Ende first end
- 232 232
- zweites Ende second end
- Ee
- Ebene level
- UU
- Umfangsrichtung circumferentially
- RR
- Radius radius
Claims (19)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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ID=56889441
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DE (1) | DE102015104438B4 (en) |
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-
2015
- 2015-03-24 DE DE102015104438.2A patent/DE102015104438B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015104438B4 (en) | 2023-06-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |