DE202011100428U1

DE202011100428U1 - Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen

Info

Publication number: DE202011100428U1
Application number: DE201120100428
Authority: DE
Original assignee: Vacom Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbH
Current assignee: Vacom Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbH
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2011-07-14
Anticipated expiration: 2021-05-10

Abstract

Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen, insbesondere Vakuummessgeräten, vor Kontamination von im Restgas enthaltenen Teilchen, wobei zwischen dem Vakuumsystem und der zu schützenden Einrichtung ein Verbindungsmittel, insbesondere ein Verbindungsflansch, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Verbindungsflansches eine Baueinheit zur Teilchenadsorption befindlich ist, wobei die Einheit mehrere, einen Stapel bildende Lamellenebenen (1) aufweist, wobei die Längsachsen der Lamellen (2) der jeweiligen benachbarten Ebene (1) zueinander unter einem vorgegebenen Winkel orientiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen, Insbesondere Vakuummessgeräten, vor Kontamination von im Restgas enthaltenen Teilchen, wobei zwischen dem Vakuumsystem und der zu schützenden Einrichtung ein Verbindungsmittel, insbesondere ein Verbindungsflansch, vorgesehen ist, gemäß Schutzanspruch 1.
Aus der US 5,879,135 B ist ein vakuumdichtes Gehäuse mit einer dampfdurchlässigen Baffle und Kühlrippen vorbekannt. Die Baffleanordnung besteht aus einer Lamellenstruktur in einer einzigen Ebene.
Bei der Vakuumkammer nach DE 103 17 837 A1 weist selbige einen Vakuumraum mit einem Durchlass auf, an dem eine Vakuumpumpe unmittelbar angeordnet ist. Zur Verhinderung des Eindringens von Wärmestrahlung in das Innere der Vakuumpumpe ist über dem Durchlass ein Strahlungsschirm befindlich, der den Durchlass thermisch abschaltet, jedoch für Gase durchlässig ist. Hierdurch soll eine Verschlechterung der Betriebsbedingungen der Vakuumpumpe verhindert werden. Der Strahlungsschirm umfasst eine Platte, die reflektierend ausgebildet und an einem Träger befestigt ist. Anstelle eines aus Stäben bestehenden gitterförmigen Trägers kann auch eine Gitterstruktur vorgesehen sein, die zusätzlich das Eindringen gröberer Partikel verhindert und somit die Pumpe vor Beschädigungen schützt.
Die DE 195 21 275 A1 und DE 101 62 126 A1 offenbaren eine Anordnung eines Gasdurchlasses mit selektiv wirkender Gasdurchtrittsfläche, umfassend eine mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen ausgerüsteten Trägerscheibe. Die Trägerscheibe besteht aus einem Halbleiterwerkstoff und eine die Öffnungen in der Trägerscheibe abdeckenden Membran, die die selektiv wirkenden Gasdurchtrittsflächen bildet. Weiterhin sind Mittel zur Temperierung der Membran vorgeschlagen.
Die selektiv wirkende Durchtrittsfläche kann auch als eine Mehrzahl nebeneinander liegender Fenster gebildet werden.
Aus der DE 10 2009 034 579 A1 ist eine Kleinflanschverbindung für vakuumtechnische Anwendungen vorbekannt. Bei diesen bekannten Flanschverbindungen werden mehrere verschieden ausgebildete Zentrierringe zur Aufnahme und Positionierung einer notwendigen Dichtung verwendet. In Weiterbildung einer solchen Flanschverbindung wird vorgeschlagen, den Zentrierring so fortzubilden, dass dieser an der Peripherie der Flansche anliegt und in radialer Richtung zu den über den Flansch zu verbindenden Rohrachsen positioniert ist. Der Zentrierring weist eine im Querschnitt U-Form auf derart, dass an den Seitenflanken der U-Form auf beiden Seiten eine ringförmige flächige Flanschberührungszone ausgebildet ist.
Zu verweisen ist noch auf die US 7,647,823 B2 , die einen Temperatur- oder Drucksensor zeigt, welcher mit einer Abschirmung versehen ist, um den Sensor vor störenden Partikeln zu schützen.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen, insbesondere Vakuummessgeräten, vor Kontaminationen von im Restgas enthaltenen Teilchen anzugeben, wobei die Vorrichtung mit einfachen Mitteln realisiert werden soll und ebenso einfach in eine Vakuumflanschverbindung integrierbar ist.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination gemäß der Lehre nach Schutzanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach von einer Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen, insbesondere Vakuummessgeräten, vor Kontamination von im Restgas enthaltenen Teilchen ausgegangen, wobei zwischen dem Vakuumsystem und der zu schützenden Einrichtung ein Verbindungsmittel, insbesondere ein Verbindungsflansch, vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß ist im Bereich des Verbindungsflansches eine Baueinheit zur Teilchenadsorption befindlich, wobei die Baueinheit mehrere, einen Stapel bildende Lamellenebenen aufweist und weiterhin die Längsachsen der Lamellen der jeweiligen, im Stapel benachbarten Ebenen zueinander unter einem beliebigen Winkel, insbesondere unter einem von 0° abweichenden Winkel orientiert sind.
Die Lamellen einer Ebene verlaufen parallel zueinander und es beträgt der vorerwähnte Winkel bei einer bevorzugten Ausführungsform ca. 90°.
Die Lamellenebenen können bevorzugt als Stanz-Biegeteil gefertigt werden, wobei jede Einzellamelle aus einem herausgebogenen Abschnitt des Stanzteils besteht.
Der Abstand der Lamellenebenen der Stapelanordnung liegt für einen Flansch der Größe DN25KF im Bereich zwischen 0,5 mm bis 10 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm. Für andere Flansche gelten entsprechende Größenverhältnisse zwischen den genannten Dimensionen und der jeweiligen Flanschgröße.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Lamellenstapel stoffschlüssig, insbesondere durch Verschweißen mit einem an sich bekannten Flanschzentrierring verbunden und in diesem angeordnet. Eine Alternative zum Verschweißen ist z. B. das Einpressen der Lamellenebene in speziell dafür vorgesehene umlaufende Nuten an der Innenseite des Zentrierrings.
Der Winkel zwischen den Einzellamellen zur jeweiligen Lamellenebene liegt im Bereich zwischen 15° und 60°, bevorzugt zwischen 35° und 50°, wiederum bevorzugt bei 45°.
Ausgestaltend besteht die Möglichkeit, die Oberfläche des Lamellenmaterials mit einer vorgegebenen Rauhigkeit zu versehen oder entsprechend durch z. B. einen Ätzvorgang aufzurauen oder zu glätten, um die Adsorptionseigenschaften gezielt zu verändern.
Selbstverständlich sind die Lamellenmaterialien vakuumtechnisch verträglich.
Die Anzahl der den Stapel bildenden Lamellenebenen ist zur Vermeidung einer Gasströmungsbehinderung begrenzt.
Bevorzugt beträgt die Anzahl der Lamellenebenen zwei bis zehn, insbesondere drei bis sechs.
Es liegt im Sinn der Erfindung, dass die Lamellen als Prallplatten ausgebildet sind.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1a perspektivische Ansichten eines vier Ebenen umfassenden Lamellenstapels mit erkennbarer Schrägstellung der Lamellen der jeweiligen Ebene und dem erfindungsgemäßen Winkelversatz der Lamellenebenen untereinander für eine Fixierung durch Schweißen;
1b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 1a, jedoch für eine Fixierung in Nuten;
2 verschiedene perspektivische Darstellungen eines Innenzentrierrings ohne äußeren Dichtring, jedoch mit im Inneren des Zentrierrings angeordnetem, dort bevorzugt stoffschlüssig verbundenem Lamellenstapel;
3a eine Querschnittsdarstellung des Lamellenstapels mit dem Zentrierring verschweißt;
3b eine Querschnittsdarstellung des Lamellenstapels fixiert in Nuten des Zentrierrings und
3c eine Detaildarstellung der Nutfixierung.
Wie aus den Ansichten nach 1a und 1b ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen eine Baueinheit zur Teilchenadsorption. Diese Baueinheit umfasst mehrere, einen Stapel bildende Lamellenebenen 1, wobei die Längsachsen der Lamellen 2 der jeweils benachbarten Ebenen zueinander z. B. unter einem von 0° abweichenden Winkel, bevorzugt unter einem Winkel von 90° orientiert sind.
Die Lamellenebenen 1 sind als Stanz-Biegeteil ausbildbar, wobei jede Einzellamelle 2 aus einem herausgebogenen Abschnitt dieses Stanzteils besteht.
Der Abstand zwischen den Lamellenebenen 1 kann bei einem DN25KF-Flansch im Bereich von 0,5 mm und 10 mm, bei einem Ausführungsbeispiel bei ca. 2 mm liegen.
Wie aus der 2 ersichtlich, wird der Lamellenstapel bei dieser Ausführungsform stoffschlüssig mit einem Flanschzentrierring 3 verbunden und ist damit in diesem Flanschzentrierring 3 angeordnet.
Der Winkel zwischen den Einzellamellen zur jeweiligen Lamellenebene kann, wie beispielsweise aus der 2 ersichtlich, bei ca. 45° liegen.
Im gezeigten Beispiel nach 1a und 1b ist die Anzahl der Lamellenebenen gleich vier, wobei sich durch die jeweilige um 90° versetzte Ausbildung der Lamellen der entsprechenden Ebenen eine hohe Auffangs- und Adsorptionswahrscheinlichkeit für Teilchen ergibt, so dass die Beschädigung eines nachgeschalteten Sensors oder Messgeräts aufgrund dieser Teilchen ausgeschlossen bzw. zeitlich stark verzögert werden kann.
Wie in der 1a dargestellt, kann die Stapelanordnung, umfassend die Lamellenebenen 1, durch z. B. vier Abstandshalter 4 gehalten und bis zum stoffschlüssigen Verbinden mit dem Zentrierring 3 gesichert werden.
Die Stapelanordnung gemäß 1a und 1b kann vorgefertigt und auf Normabmessungen entsprechender Zentrierringe 3 ausgelegt sein.
Bei der in der 1b gezeigten Ausführungsform werden die einzelnen Ebenen der Lamellen in Nuten des Flanschzentrierrings gelagert. Eine stoffschlüssige Verbindung ist in diesem Fall nicht notwendig.
Bezüglich der Befestigung des Lamellenstapels am bzw. im Flanschzentrierring sei noch auf die 3a bis 3c aufmerksam gemacht.
Die 3a zeigt einen Querschnitt durch einen Lamellenstapel, der durch Verschweißen im Flanschzentrierring angeordnet ist. Bei der Ausführungsform gemäß 3b wird von einem Fixieren des Lamellenstapels in Nuten ausgegangen, die sich im Zentrierring 3 befinden. Einzelheiten sind der Detaildarstellung nach 3c entnehmbar.
Bezüglich der Abstände der einzelnen Lamellenebenen untereinander sei darauf aufmerksam gemacht, dass diese Abstandswahl vom jeweiligen Flanschdurchmesser abhängt. So kann bei größeren Flanschdurchmessern auch ein größerer Abstand der Lamellenebenen gewählt werden, ohne die hier geschilderten erfindungsgemäßen Effekte zu beeinträchtigen. Zum Einsatz können beispielsweise in der Vakuumtechnik ebenfalls sehr gebräuchliche Flanschtypen ISO und CF kommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5879135 B [0002]
DE 10317837 A1 [0003]
DE 19521275 A1 [0004]
DE 10162126 A1 [0004]
DE 102009034579 A1 [0006]
US 7647823 B2 [0007]

Claims

Vorrichtung zum Schutz von vakuumtechnischen Einrichtungen, insbesondere Vakuummessgeräten, vor Kontamination von im Restgas enthaltenen Teilchen, wobei zwischen dem Vakuumsystem und der zu schützenden Einrichtung ein Verbindungsmittel, insbesondere ein Verbindungsflansch, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Verbindungsflansches eine Baueinheit zur Teilchenadsorption befindlich ist, wobei die Einheit mehrere, einen Stapel bildende Lamellenebenen (1) aufweist, wobei die Längsachsen der Lamellen (2) der jeweiligen benachbarten Ebene (1) zueinander unter einem vorgegebenen Winkel orientiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (2) einer Ebene (1) parallel zueinander verlaufen und der Winkel 90° beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenebenen (1) als Stanz-Biegeteil ausgebildet sind und jede Einzellamelle (2) aus einem herausgebogenen Abschnitt des Stanzteils besteht.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Lamellenebenen (1) im Bereich zwischen 0,5 mm bis 10 mm, bevorzugt im Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm liegt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenstapel stoffschlüssig oder formschlüssig mit einem Flanschzentrierring (3) verbunden und in diesem angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den Einzellamellen (2) und der jeweiligen Lamellenebene (1) im Bereich zwischen 15° und 60°, bevorzugt zwischen 35° und 50° liegt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Lamellenebenenmaterials eine vorgegebene Rauhigkeit aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der den Stapel bildenden Lamellenebenen (1) zur Vermeidung einer Gasströmungsbehinderung begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Lamellenebenen (1) im Bereich zwischen zwei und zehn, bevorzugt zwischen drei bis sechs beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen als Prallplatten ausgebildet sind.