DE20307327U1 - Vacuum pump, with piston pumps in series, has a common housing for a series containing a double piston giving pistons of different dimensions and running sleeves with a different wall thickness - Google Patents

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Abstract

The vacuum pump has a number of piston pumps in series. Each has a pump housing (11) with a piston running sleeve (23,24) for a piston (25). The pumps in the same series share a common housing, with a drilling (15) through a center housing section (12), with different piston sizes and running sleeves with a different wall thickness. The piston is a double-piston, with a defined entry zone (31) at the ends, and each half of the piston rides in a dedicated running sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenvakuumpumpenserie mit mehreren Pumpen, die jeweils ein Pumpengehäuse, mindestens eine im Pumpengehäuse enthaltene Kolbenlaufbuchse und einen in der Kolbenlaufbuchse geführten angetriebenen Kolben aufweisen.The The invention relates to a piston vacuum pump series with several pumps, each with a pump housing, at least one in the pump housing contained piston liner and a driven in the piston liner driven Have pistons.

Kolbenvakuumpumpen dieser Art sind beispielsweise beschrieben in WO 00/63555 und DE 101 27 082 A1 . Das Pumpengehäuse enthält mindestens eine Kolbenlaufbuchse, in der ein angetriebener Kolben bewegbar ist. Der Kolbenantrieb erfolgt zumeist berührungslos durch eine periodisch umsteuerbare Magnetanordnung in der Weise, dass der Kolben eine hin- und hergehende Linearbewegung ausführt. Zu beiden Enden eines Doppelkolbens sind Einlassräume angeordnet, die durch ein Rückschlagventil mit einem Auslassraum verbunden sind. Mit einer mehrstufigen Pumpe, deren Stufen hintereinander geschaltet sind, kann ein hohes Vakuum erzeugt werden.Piston vacuum pumps of this type are described for example in WO 00/63555 and DE 101 27 082 A1 , The pump housing contains at least one piston liner in which a driven piston can be moved. The piston drive is usually carried out contactlessly by a periodically reversible magnet arrangement in such a way that the piston executes a reciprocating linear movement. At both ends of a double piston, inlet spaces are arranged which are connected to an outlet space by a check valve. A high vacuum can be created with a multi-stage pump, the stages of which are connected in series.

Eine Pumpenserie umfasst Pumpen mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern. Dies liegt daran, dass die einzelnen Pumpen für unterschiedliche Fördermengen ausgelegt sind und auch für unterschiedliche Druckdifferenzen. Der Kolbendurchmesser bestimmt die Größe und das Format der Kolbenlaufbuchse und deren Bauform hat wiederum Einfluss auf die Größe der umgebenden Gehäuseteile. Folglich ist jeder Typ von Kolbenvakuumpumpe einer Pumpenserie eine individuelle Konstruktion aus eigens dafür gefertigten Komponenten. Hierdurch werden sowohl die Konstruktion als auch die Herstellung und insbesondere die Lagerhaltung für eine solche Pumpenserie mit unterschiedlichen Kolbengrößen sehr aufwendig.A Pump series includes pumps with different piston diameters. This is because the individual pumps have different flow rates are designed and also for different pressure differences. The piston diameter determines the size and that The format of the piston liner and its design in turn has an impact to the size of the surrounding Housing parts. consequently Every type of piston vacuum pump in a pump series is an individual one Construction made especially for this manufactured components. This will both the construction as well as the production and in particular the storage for such a pump series with different piston sizes consuming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenvakuumpumpenserie zu schaffen, deren einzelne Pumpengrößen aus weitgehend standardisierten Gleichteilen zusammengesetzt sind.The The invention is based on the object of a piston vacuum pump series to create whose individual pump sizes are largely standardized Same parts are composed.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach haben die Pumpen derselben Serie gleiche Pumpengehäuse und sie unterscheiden sich durch die Kolbengröße und die Wandstärke der Kolbenlaufbuchsen.The solution This object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1. According to this, the pumps of the same series have the same pump housings and they differ in the piston size and the wall thickness of the Piston liners.

Eine Pumpenserie ist dadurch charakterisiert, dass sie mindestens zwei Pumpen mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern umfasst. Die Pumpen können separat ausgeführt und angeordnet sein, es kann sich jedoch auch um baulich zusammengefasste Pumpen handeln, beispielsweise um Doppelkolbenpumpen oder um zusammengesetzte Doppelkolbenpumpen.A Pump series is characterized in that it has at least two Pumps with different piston diameters included. The pumps can executed separately and be arranged, but it can also be structurally combined Pumps are, for example, double-piston pumps or composite double-piston pumps.

Die Erfindung verringert die Typenvielfalt der für eine Pumpenserie benötigten Bauteile. Diese wird reduziert auf Kolben und Kolbenlaufbuchsen. Die Gehäuse und die wesentlichen anderen Komponenten können als standardisierte Gleichteile ausgebildet sein. Insbesondere kann auch die Elektronik für alle Pumpentypen gleich sein. Darüber hinaus kann das Gehäuse so ausgebildet sein, dass mehrere Pumpengehäuse hintereinandergesetzt werden können.The Invention reduces the variety of types of components required for a pump series. This is reduced to pistons and piston liners. The housing and the essential other components can be standardized parts be trained. In particular, the electronics can also be used for all pump types be equal. About that in addition, the housing be designed so that several pump housings are placed one behind the other can.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Pumpengehäuse einen Doppelkolben enthält, der mit jedem seiner Enden einen Einlassraum begrenzt und dass jede Kolbenhälfte des Doppelkolbens in einer eigenen Kolbenlaufbuchse geführt ist. Die Kolbenlaufbuchsen können von den entgegengesetzten Enden eines zentralen Gehäuseteils her eingesetzt werden. Ihre Montage erfolgt durch bloßes Einschieben, wozu keine Schraubvorgänge durchgeführt werden müssen.According to one preferred embodiment of the invention it is provided that pump housing contains a double piston, which delimits an inlet space with each of its ends and that each piston half of the double piston is guided in its own piston liner. The piston liners can from the opposite ends of a central housing part be used here. They are assembled by simply pushing them in, why no screwing operations carried out Need to become.

Das Pumpengehäuse kann ein zentrales Gehäuseteil mit einer durchgehenden Bohrung aufweisen, das an entgegengesetzten Seiten mit einem Deckel verschlossen ist, wobei die Bohrung von entgegengesetzten Enden her Kolbenlaufbuchsen enthält.The pump housing can be a central housing part have a through hole, the opposite Sides are closed with a lid, the bore of opposite ends forth contains piston liners.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Doppelkolbenpumpe das Gehäuse aus zwei gleichen axial zusammengesetzten Gehäusehälfte gebildet. Hierdurch kann innerhalb einer Doppelpumpe eine zusätzliche Standardisierung der Gehäusebauteile erfolgen.According to one The preferred embodiment of the invention is for a double-piston pump the housing formed from two identical axially assembled housing halves. This can an additional standardization of the inside of a double pump housing components respectively.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.in the The following will refer to the single figure of the drawing a preferred embodiment the invention closer explained.

In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch mehrere baulich miteinander vereinigte Kolbenvakuumpumpen dargestellt.In the drawing is a longitudinal section through several piston vacuum pumps that are structurally integrated with each other shown.

Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Vakuumpumpen 10 und 10a vorhanden, von denen jede eine Doppelkolbenpumpe darstellt. Beide Pumpen 10 und 10a sind einander grundsätzlich gleich. Die bestehenden Unterschiede werden später erläutert. Zunächst wird nur die Kolbenvakuumpumpe 10 beschrieben.In the embodiment, there are two vacuum pumps 10 and 10a available, each of which represents a double piston pump. Both pumps 10 and 10a are basically the same. The existing differences will be explained later. First, only the piston vacuum pump 10 described.

Die Kolbenvakuumpumpe 10 weist ein Pumpengehäuse 11 auf, dessen zentraler Gehäuseteil 12 aus zwei gegeneinandergesetzten einander gleichen Blöcken 13 und 14 besteht. Die Blöcke bilden eine axial durchgehende Bohrung 15. Die Bohrung 15 ist von einem ringförmigen Hohlraum 16 umgeben, der eine Magnetanordnung 17 mit zwei axial beabstandeten Spulen 18, 19 und einem magnetischen Joch 20 aufweist. An dem Joch 20 sind Permanentmagnete 21,22 befestigt, die einen Magnetspalt begrenzen.The piston vacuum pump 10 has a pump housing 11 on whose central housing part 12 made up of two blocks placed one against the other 13 and 14 consists. The blocks form an axially continuous bore 15 , The hole 15 is of an annular cavity 16 surrounded by a magnet arrangement 17 with two axially spaced coils 18 . 19 and a magnetic yoke 20 having. On the yoke 20 are permanent magnets 21 . 22 attached, which limit a magnetic gap.

In die Bohrung 15 sind von entgegengesetzten Seiten her Kolbenlaufbuchsen 23 und 24 eingesetzt. Die inneren Enden der Kolbenlaufbuchsen haben einen gegenseitigen Abstand. An den äußeren Enden befindet sich jeweils ein Flansch 23' bzw. 24', der in einer Vertiefung der Stirnseite des betreffenden Blocks 13 bzw. 14 versenkt ist. In den Kolbenlaufbuchsen ist ein Doppelkolben 25 geführt, der aus zwei miteinander verbundenen Kolbenteilen 26 und 27 besteht. An der Verbindungsstelle der beiden Kolbenteile befindet sich ein ringförmiger Permanentmagnet 28, der nach außen absteht und in den Spalt zwischen den Permanentmagneten 21 und 22 hineinragt.In the hole 15 are piston liners from opposite sides 23 and 24 used. The inner ends of the piston liners are spaced apart. There is a flange at the outer ends 23 ' respectively. 24 ' that in a recess of the face of the block in question 13 respectively. 14 is sunk. There is a double piston in the piston liners 25 led out of two interconnected piston parts 26 and 27 consists. An annular permanent magnet is located at the junction of the two piston parts 28 , which protrudes outwards and into the gap between the permanent magnets 21 and 22 protrudes.

Durch abwechselndes Ummagnetisieren der Spulen 18 und 19 wird der Permanentmagnet 28 hin- und herbewegt, wodurch der Doppelkolben 25 linear bewegt wird.By alternately re-magnetizing the coils 18 and 19 becomes the permanent magnet 28 reciprocated, causing the double piston 25 is moved linearly.

Die Flansche 23' und 24' dienen jeweils als Stützelement eines Rückschlagventils 29 bzw. 30. Jedes Rückschlagventil begrenzt zusammen mit dem betreffenden Kolbenende einen Einlassraum 31, der mit dem zugehörigen Einlass 32 durch Bohrungen 33 der Kolbenlaufbuchse verbunden ist. Das Rückschlagventil 29 bzw. 30 öffnet in einen Auslassraum 34 hinein. Der Auslassraum 34 befindet sich im Innern eines Deckels 35 bzw. 36, der sich in axialer Richtung an den betreffenden Block 13 bzw. 14 anschließt und das Gehäuse nach außen abschließt. Der Deckel 35 dient auch dazu, den Flansch 23' bzw. 24' in der jeweiligen Ausnehmung des Blockes 13,14 festzuhalten und zu sichern. Die Deckel 35 und 36 an den entgegengesetzten Enden der Doppelkolbenpumpe 10 sind baugleich. Sie können also gegeneinander ausgewechselt werden.The flanges 23 ' and 24 ' each serve as a support element of a check valve 29 respectively. 30 , Each check valve, together with the relevant piston end, defines an inlet space 31 that with the associated inlet 32 through holes 33 the piston liner is connected. The check valve 29 respectively. 30 opens into an outlet room 34 into it. The outlet room 34 is inside a lid 35 respectively. 36 , which is in the axial direction on the block in question 13 respectively. 14 connects and closes the housing to the outside. The lid 35 also serves the flange 23 ' respectively. 24 ' in the respective recess of the block 13 . 14 to hold on and secure. The lids 35 and 36 at the opposite ends of the double piston pump 10 are identical. So they can be exchanged for each other.

Jeder Block 13,14 enthält an seinem äußeren Ende eine Innenringnut 41, die mit den Bohrungen 33 kommuniziert und über einen Durchlass 37 mit dem Einlass 32 verbunden ist.Every block 13 . 14 contains an inner ring groove at its outer end 41 with the holes 33 communicates and through a culvert 37 with the inlet 32 connected is.

Der Kolben 25 läuft in den Kolbenlaufbuchsen 23,24 ohne ein öliges Schmiermittel. Der Kolbengrundkörper besteht vorzugsweise aus Aluminium. Die Kolbenmantelfläche, die mit der Kolbenlaufbuchse in Berührung kommen kann, kann ganz oder teilweise mit einer gut gleitenden Schicht überzogen sein.The piston 25 runs in the piston liners 23 . 24 without an oily lubricant. The piston body is preferably made of aluminum. The piston outer surface, which can come into contact with the piston liner, can be completely or partially covered with a well sliding layer.

Die Frontseiten des Kolbens können mit einer Schutzschicht beschichtet sein.The Front of the piston can be coated with a protective layer.

Während des Betriebes werden abwechselnd die beiden Einlassräume 31 vergrößert und verkleinert, wobei Gas aus dem Einlassraum 31 in den entsprechenden Auslassraum 34 hineingedrückt wird. Dieser ist mit einem (nicht dargestellten) Auslass versehen.The two inlet spaces alternate during operation 31 zoomed in and out, taking gas from the inlet space 31 in the corresponding outlet space 34 is pushed in. This is provided with an outlet (not shown).

Beim Betrieb können die Einlässe 32 untereinander verbunden werden und auch die Auslassräume 34 können miteinander verbunden sein.In operation, the inlets 32 interconnected and also the outlet rooms 34 can be connected.

Die Doppelkolbenpumpe 10a, die baugleich mit der ersten Pumpe 10 ausgebildet ist, schließt sich axial an die erste Pumpe 10 an. Sie kann eine nachgeordnete Pumpenstufe bilden, die Gas von höherer Dichte pumpt. Bei der Pumpe 10a ist das Gehäuse 11 identisch zu demjenigen der Pumpe 10. Dies bedeutet, dass die Blöcke 13 und 14 und die Deckel 35,36 in gleicher Weise ausgebildet sind wie bei der Pumpe 10. Unterschiedlich sind der Kolben 25a und die Kolbenlaufbuchsen 23a und 24a. Der Doppelkolben 25a mit den beiden Kolbenteilen 26a und 27a hat einen geringeren Durchmesser als der Doppelkolben 25, jedoch ist der mittlere Kragen mit dem Permanentmagneten 28 von gleicher Größe. Die Kolbenlaufbuchsen 23a und 24a, die in die Bohrung 15 eingepasst sind, haben eine wesentlich größere Wandstärke, so dass sie den Raum zwischen der Bohrung 15 und der Umfangsfläche des betreffenden Kolbens 26a bzw. 27a ausfüllen. Zwischen dem dickwandigen Bereich der Kolbenlaufbuchse 23a,24a und dem Flansch 23',24' befindet sich ein nach außen offener Ringraum 40, der mit den Bohrungen 33 und 37 in Verbindung steht.The double piston pump 10a that are identical in construction to the first pump 10 is formed, connects axially to the first pump 10 on. It can form a downstream pump stage that pumps gas of higher density. At the pump 10a is the housing 11 identical to that of the pump 10 , This means the blocks 13 and 14 and the lids 35 . 36 are designed in the same way as for the pump 10 , The pistons are different 25a and the piston liners 23a and 24a , The double piston 25a with the two piston parts 26a and 27a has a smaller diameter than the double piston 25 , however, is the middle collar with the permanent magnet 28 of the same size. The piston liners 23a and 24a that in the hole 15 are fitted have a much larger wall thickness so that they cover the space between the hole 15 and the peripheral surface of the piston in question 26a respectively. 27a to complete. Between the thick-walled area of the piston liner 23a . 24a and the flange 23 ' . 24 ' there is an annulus open to the outside 40 with the holes 33 and 37 communicates.

Es ist möglich, die Auslässe der Pumpeneinheit 10 mit dem Einlass 32 der linken Pumpenhälfte der Doppelpumpe 10a zu verbinden und den linken Auslassraum 34 der Pumpeneinheit 10a mit dem rechten Einlass 32 derselben Pumpeneinheit zu verbinden. Der rechte Auslassraum 34 bildet dann den Auslass der Gesamtpumpe.It is possible to use the outlets of the pump unit 10 with the inlet 32 the left half of the double pump 10a to connect and the left outlet space 34 the pump unit 10a with the right inlet 32 to connect the same pump unit. The right outlet room 34 then forms the outlet of the overall pump.

Claims (7)

Kolbenvakuumpumpenserie mit mehreren Pumpen, die jeweils ein Pumpengehäuse (11), mindestens eine im Pumpengehäuse enthaltene Kolbenlaufbuchse (23,24) und einen in der Kolbenlaufbuchse geführten angetriebenen Kolben (25) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen derselben Serie gleiche Pumpengehäuse (11) aufweisen und sich durch die Kolbengröße und die Wandstärke der Kolbenlaufbuchsen (23,24) unterscheiden.Piston vacuum pump series with several pumps, each with a pump housing ( 11 ), at least one piston liner contained in the pump housing ( 23 . 24 ) and a driven piston guided in the piston liner ( 25 ), characterized in that the pumps of the same series have the same pump housing ( 11 ) and are characterized by the piston size and the wall thickness of the piston liners ( 23 . 24 ) differentiate. Kolbenvakuumpumpenserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pumpengehäuse (11) einen Doppelkolben (25) enthält, der mit jedem seiner Enden einen Einlassraum (31) begrenzt und dass jede Kolbenhälfte des Doppelkolbens in einer eigenen Kolbenlaufbuchse (23,24) geführt ist.Piston vacuum pump series according to claim 1, characterized in that a pump housing ( 11 ) a double piston ( 25 ) that has an inlet space at each end ( 31 ) and that each piston half of the double piston has its own piston liner ( 23 . 24 ) is performed. Kolbenvakuumpumpenserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (11) ein zentrales Gehäuseteil (12) mit einer durchgehenden Bohrung (15) aufweist, das an entgegengesetzten Enden mit einem Deckel (35,36) verschlossen ist, wobei die Bohrung (15) von entgegengesetzten Seiten her Kolbenlaufbuchsen (23,24) enthält.Piston vacuum pump series according to claim 1 or 2, characterized in that the pump housing ( 11 ) a central housing part ( 12 ) with a through hole ( 15 ) with a cover at opposite ends ( 35 . 36 ) is closed, the bore ( 15 ) Piston liners from opposite sides ( 23 . 24 ) contains. Kolbenvakuumpumpenserie nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolbenlaufbuchse (23,24) einen Flansch (23',24') aufweist, der zwischen einem zen tralen Gehäuseteil (12) und einem Deckel (35,36) abdichtend eingespannt ist.Piston vacuum pump series according to one of claims 13, characterized in that each piston liner ( 23 . 24 ) a flange ( 23 ' . 24 ' ) has between a central housing part ( 12 ) and a lid ( 35 . 36 ) is clamped tightly. Kolbenvakuumpumpenserie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (23',24') ein Stützorgan für ein Rückschlagventil (29,30) bildet.Piston vacuum pump series according to claim 4, characterized in that the flange ( 23 ' . 24 ' ) a support element for a check valve ( 29 . 30 ) forms. Kolbenvakuumpumpenserie nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Doppelkolbenpumpe das Gehäuse (11) zwei gleiche axial zusammengesetzte Gehäusehälften (13,35;14,36) aufweist.Piston vacuum pump series according to one of claims 1-5, characterized in that in a double piston pump, the housing ( 11 ) two identical axially assembled housing halves ( 13 . 35 ; 14 . 36 ) having. Kolbenvakuumpumpenserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Gehäuseteil (12) aus zwei gleichen Blöcken (13,14) besteht, die axial gegeneinander gesetzt sind.Piston vacuum pump series according to claim 3, characterized in that the central housing part ( 12 ) from two identical blocks ( 13 . 14 ) exists that are axially set against each other.
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