DE68913351T2

DE68913351T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Vakuums.

Info

Publication number: DE68913351T2
Application number: DE68913351T
Authority: DE
Inventors: John E Madocks; Steven V Morgan
Original assignee: BOC Group Inc
Current assignee: Messer LLC
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2009-05-24
Also published as: EP0343914A1; ATE102295T1; EP0343914B1; ES2049814T3; JPH0242186A; US4850806A; DE68913351D1; CA1322740C

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Evakuieren von Gas, und insbesondere eine solche Vorrichtung mit einer Vorschaltpumpe sowie deren Betrieb und Steuerung.
In vielen industriellen Prozessen und Systemen ist es notwendig, Luft oder anderes Gas aus einer geschlossenen Kammer zu evakuieren, um deren Druck stark herabzusetzen. Ein solcher industrieller Prozeß ist das Beschichten von Substraten mit dünnen Filmen durch Zerstäubung, Verwendung von Plasma und dgl., was bei sehr niedrigem Luftdruck durchgeführt werden muß. Mindestens ein Teil der Kammer, in welcher ein solcher Auftrag stattfindet, muß zu der umgebenden Atmosphäre hin geöffnet werden, so daß Substrate in die Arbeitskammer eingeführt und aus dieser herausgenommen werden können. Jedesmal, wenn die Kammer oder ein Teil derselben zur Atmosphäre geöffnet wird, muß sie wieder neu evakuiert werden. Es ist wünschenswert, daß dieses Evakuieren möglichst schnell stattfindet, um so die Geschwindigkeit der Substratbeschichtung zu steigern.
Eine übliche Technik des Evakuierens einer Kammer für solche und andere industrielle Prozesse und Maschinen ist die Verwendung einer Tandemanordnung einer Vorschaltpumpe (bzw. eines Gebläses) und einer mechanischen Pumpe. Die mechanische Pumpe evakuiert die Kammer über die Vorschaltpumpe. Der Zweck der Vorschaltpumpe besteht in der Unterstützung der mechanischen Pumpe darin, die Kammer schneller und auf einen niedrigeren Druck zu evakuieren, als dies mit der mechanischen Pumpe allein möglich wäre. Jedoch zwingt die Konstruktion einer solchen Vorschaltpumpe gewöhnlich dazu, sie innerhalb begrenzter Betriebsparameter zu betreiben, um eine Beschädigung der Pumpe zu vermeiden. Eine übliche Pumpenbauart ist das Roots-Drehkolbengebläse. Diese Pumpenbauart sollte nicht mit einem über ihr stehenden Differenzdruck betrieben werden, der ein gewisses Maß überschreitet, und dieses Differenzdruckmaß wird üblicherweise durch den Pumpenhersteller festgelegt. Wenn eine solche Pumpe über einen längeren Zeitraum mit einer Druckdifferenz betrieben wird, die den empfohlenen Grenzwert überschreitet, treten Schäden in Form von Dichtungs- oder Lagerdefekten auf, oder in Form von Beschädigungen der zerbrechlichen Laufräder durch Anschlagen am Pumpengehäuse. Um kostspielige Reparaturen an der Vorschaltpumpe mit entsprechender Stillstandszeit der industriellen Anlage, an welcher die Pumpe verwendet wird, zu vermeiden, werden deshalb solche Vorschaltpumpen innerhalb der vorgeschriebenen Druckdifferenzgrenzen betrieben. Bei diesem Vorgehen ist aber die Geschwindigkeit, mit welcher die Kammer evakuiert werden kann, ebenfalls begrenzt.
Eine Möglichkeit, die zur Regelung der Druckdifferenz über einer Vorschaltpumpe angewendet wird, ist die Anordnung einer Umgehungsleitung von ihrem Einlaß zu ihrem Auslaß, die mit einem Ventil gesteuert wird. Das Umgehungsventil ist normalerweise geschlossen, wenn die Vorschaltpumpe im normalen Betrieb arbeitet, wird aber voll geöffnet, um die Druckdifferenz über der Pumpe zu verringern, wenn Betriebsbedingungen auftreten, die ohne Umgehung eine Überschreitung der vorgeschriebenen Druckdifferenzgrenze verursachen würden. Eine solche Bedingung tritt auf, wenn die Evakuierung einer Kammer bei Atmosphärendruck beginnt.
Eine besondere Ausbildung der Umgehungstechnik (Airco Solar) besteht darin, die Evakuierung bei geöffnetem Umgehungsventil zu beginnen und das Ventil geöffnet zu halten, bis der absolute Druck im Umgehungskanal unter einen Grenzwert abfällt, bei welchem aufgrund Erfahrung bekannt ist, daß ein sich aus dem Schließen des Ventils ergebender schneller Druckanstieg über der Vorschaltpumpe den vorgeschriebenen Grenzwert nicht überschreiten wird. Nachdem das Umgehungsventil einmal geschlossen worden ist, bleibt es geschlossen, bis die Kammer auf den gewünschten Druckwert evakuiert ist.
Eine weitere spezielle Vorgehensweise (Pfeiffer) besteht darin, den Anlauf der Vorschaltpumpe zu verzögern, bis die mechanische Pumpe den Druck in der evakuierten Kammer auf etwas weniger als Atmosphärendruck abgesenkt hat. Die Vorschaltpumpe wird dann zusammen mit der mechanischen Pumpe betrieben, um den Druck in der Kammer auf den gewünschten Endwert herabzusetzen. Die Vorschaltpumpe weist außerdem eine Umgehung mit einem Rückschlagventil auf, welches die Umgehung normalerweise verschließt. Das Rückschlagventil öffnet, wenn der Differenzdruck über der Vorschaltpumpe eine vorgeschriebene Grenze überschreitet. Das Rückschlagventil dient als Sicherheitsgerät für den Fall, daß der Betrieb der Vorschaltpumpe anderenfalls eine beträchtliche Überschreitung der Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe über den vorgeschriebenen Grenzwert verursachen würde.
Eine noch weitere Ausführungsform der Umgehungstechnik (Leybold-Heraeus) umfaßt wiederum einen Umgehungskanal um die Vorschaltpumpe und ein diesen Kanal normalerweise abschliessendes Überdruckventil. Wie bei dem eben beschriebenen Vorgehen wird das Rückschlagventil in seine Offenstellung gedrückt, wenn der Differenzdruck über der Vorschaltpumpe einen gewissen Wert überschreitet. Der Unterschied liegt hierbei darin, daß, wenn die Evakuierung der Kammer beginnt, die Vorschaltpumpe voll betriebsfähig ist. Dies führt dazu, daß das Rückschlagventil bei Beginn des Pumpens von Luft oder sonstigem Gas aus der Kammer nahezu sofort öffnet. Bevor jedoch ein solches Ventil ansprechen kann, erfährt die Vorschaltpumpe eine scharfe, kurze und hohe Druckdifferenzspitze, die nicht wünschenswert ist. Das Umgehungsventil bleibt dann geöffnet, bis der absolute Druck im Umgehungskanal auf einen vorgegebenen Wert abgesunken ist, wo es dann schließt, um den Umgehungskanal während des restlichen Kammerevakuierungsprozesses wirkungslos zu machen.
Eine weitere Technik (Edwards), die entweder mit oder ohne einer solchen Ventilumgehung eingesetzt werden kann, ist der Antrieb der Vorschaltpumpe über eine Strömungsmittelkupplung. Wenn die Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe zunimmt, nimmt auch die Belastung ihres Antriebsmotors zu. Die Strömungskupplung ermöglicht einen Schlupf, so daß die Vorschaltpumpe langsamer wird und dadurch die darüberstehende Druckdifferenz sich verringert. Diese Art der Selbstkorrektur findet auch statt, wenn ein elektrischer Wechselstromasynchronmotor einer direkt mechanisch angetriebenen Vorschaltpumpe unterdimensioniert ist.
Die US-Patentschrift 3 642 384 (Huse) beschreibt ein mehrstufiges Vakuumpumpensystem mit einer ersten Pumpenstufe in Kombination mit einer zweiten Pumpenstufe, die jeweils einen Einlaß und einen Auslaß aufweisen, wobei die erste Pumpenstufe eine Verdrängerpumpe und die zweite Pumpenstufe eine Flüssigkeitsringpumpe ist, weiter mit einer direkten Strömungsverbindung zwischen dem Auslaß der ersten Pumpenstufe und dem Einlaß der zweiten Pumpenstufe, einer Rezirkulationsleitung zur Verbindung des Auslasses der ersten Pumpenstufe mit dem Einlaß der ersten Pumpenstufe, und mit einem in der Rezirkulationsleitung angeordneten Ventil, das auf die Druckdifferenz zwischen dem Auslaß der ersten Pumpenstufe und dem Einlaß der ersten Pumpenstufe anspricht, um den Druck über der ersten Pumpenstufe unterhalb eines vorgegebenen Werts zu halten.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Schaffung einer verbesserten Technik zur Beherrschung der Druckdifferenz über einer Vorschaltpumpe, womit der Verschleiß der Pumpe grundsätzlich innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten werden kann, während die Geschwindigkeit, mit welcher eine Kammer von Luft oder anderem Gas evakuiert werden kann, maximiert wird. Sie bezieht sich insbesondere auf die Schaffung einer solchen Technik durch Anordnung einer Gasumgehung über der Vorschaltpumpe für eine Umgehungsströmung zwischen dem Vorschaltpumpeneinlaß und dem Vorschaltpumpenauslaß außerhalb der Pumpe.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Evakuieren einer Kammer durch eine Tandemschaltung aus einer Vorschaltpumpe und einer mechanischen Pumpe vorgesehen, mit den Schritten:
Beginnen der Evakuierung der Kammer durch Betreiben sowohl der Vorschaltpumpe als auch der mechanischen Pumpe,
Bereitstellen einer Gasumgehungsleitung um die Vorschaltpumpe vom Beginn des Pumpvorgangs an, und
bei Abfall des Gasdrucks in der Kammer allmähliches Schließen der Umgehungsleitung in einem solchen Maß, daß das Druckgefälle über der Vorschaltpumpe im wesentlichen auf einem gegebenen Wert bleibt, bis die Umgehungsleitung ganz geschlossen ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung ist eine Einrichtung zum Evakuieren von Gas aus einer Kammer vorgesehen, die eine Vorschaltpumpe aufweist, deren Einlaß und Auslaß durch eine Gasumgehung verbunden sind, wobei die Gasumgehung ein Ventil enthält, das im Betrieb regelbar zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung und einer Vielzahl von Zwischenstellungen in Abhängigkeit von veränderlichen Druckdifferenzen zwischen dem Vorschaltpumpeneinlaß und dem Vorschaltpumpenauslaß bewegbar ist.
In den meisten Fällen ist die Anzahl der Zwischenstellungen des Umgehungsventils zwischen der Offenstellung und der Schließstellung unbegrenzt, so daß eine sehr feine Regelung eingesetzt werden kann, um das Maß des Öffnens des Ventils zu bestimmen.
Grundsätzlich umfaßt die Einrichtung Regelmittel zum Regeln des Öffnungsmaßes des Ventils in einer solchen Weise, daß das Gasdruckgefälle unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts gehalten wird.
Vorzugsweise sind die zu evakuierende Kammer und der Vorschaltpumpeneinlaß durch einen Evakuierungskanal mit einem Ventil zum steuerbaren Öffnen und Schließen des Evakuierungskanals miteinander verbunden.
Der Vorschaltpumpenauslaß ist vorzugsweise mit dem Einlaß der mechanischen Pumpe verbunden.
Der Umgehungsregler zur Regelung des Öffnungsmaßes des Umgehungsventils kann zweckmäßig entweder elektronisch oder pneumatisch arbeiten.
Insbesondere beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum Evakuieren einer Kammer mit einem Pumpensystem einer Bauart, die eine Vorschaltpumpe mit einem Einlaß, der über ein Grobventil mit dem Inneren der Kammer verbindbar ist, und einem Auslaß, der mit dem Einlaß einer mechanischen Pumpe verbunden ist, und eine vom Einlaß zum Auslaß der Vorschaltpumpe verlaufenden Gasumgehungsleitung mit einem darin angeordneten Ventil aufweist, mit den Schritten:
Betreiben der Vorschaltpumpe und der mechanischen Pumpe,
maximales Öffnen des Umgehungsventils,
Öffnen des Grobventils,
teilweises Schließen des Umgehungsventils, bis eine Gasdruckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Vorschaltpumpe einen gegebenen Wert erreicht,
Fortführen des zunehmenden Schließens des Umgehungsventils in einer solchen Weise, daß die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Vorschaltpumpe im wesentlichen auf den gegebenen Wert verbleibt, bis das Umgehungsventil ganz geschlossen ist, und
Fortsetzen des Betriebs der Vorschaltpumpe und der mechanischen Pumpe, bis die Kammer auf den gewünschten Gasdruck evakuiert ist.
Vorzugsweise wird die Vorschaltpumpe während des Evakuierens der Kammer mit etwa konstanter Drehzahl angetrieben.
Vorteilhafterweise beginnt der Schritt des Schließens des Umgehungsventils etwa eine Sekunde nach Beendigung des Öffnen des Grobventils.
Die Vorschaltpumpe wird vorzugsweise kontinuierlich von vor dem Öffnen des Umgehungsventils bis nach dem Schritt des vollständigen Schließens des Umgehungsventils betrieben.
Vorzugsweise umfaßt der Schritt des Fortsetzens des Schließens des Umgehungsventils die folgenden, mit elektronischen Schaltkreisen und Wandlern automatisch ausgeführten Schritte:
Überwachen des Gasdrucks sowohl im Einlaß als auch im Auslaß der Vorschaltpumpe und Erzeugen individueller elektrischer Signale, die proportional zu den Drücken sind,
Verarbeiten der elektrischen Signale zum Erzeugen eines Signals, das proportional zur Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Vorschaltpumpe ist,
Vergleichen des Druckdifferenzsignals mit einem festen Referenzsignal, das proportional zu einer maximalen Solldruckdifferenz über der Vorschaltpumpe ist, und
Schließen des Umgehungsventils mit einer Rate, daß eine Differenz zwischen dem Druckdifferenzsignal und dem Sollsignal von etwa Null aufrechterhalten wird, bis das Umgehungsventil vollständig geschlossen ist.
Alternativ umfassen die Schritte des Fortsetzens des Schließens des Umgehungsventils die folgenden, automatisch mit einem pneumatischen System ausgeführten Schritte:
Drängen des Umgehungsventils in eine Schließposition durch Spannen eines an dem Ventil befestigten Kolbens gegen ein eingeschlossenes Luftvolumen, geregeltes Entlüften des eingeschlossenen Luftvolumens durch ein Steuerventil in die Atmosphäre, und
Regeln der Entlüfungsrate durch das Steuerventil in Abhängigkeit von dem Vorschaltpumpendifferenzdruck, der über damit verbundene Pneumatikleitungen erfaßt wird.
Im Betrieb der Einrichtung und bei der Ausführung der Verfahren nach der Erfindung kann daher eine geschlossene Kammer über eine Tandemschaltung aus einer Vorschaltpumpe (Gebläse) und einer mechanischen Pumpe evakuiert werden, wobei eine Umgehungsleitung um die Vorschaltpumpe mit einem Proportionalventil vorgesehen ist, das während der Evakuierung der Kammer so arbeitet, daß die Druckdifferenz über der Pumpe auf einem vorgegebenen optimalen festen Wert gehalten wird, der an oder etwas unterhalb der vorgeschriebenen maximalen Druckdifferenzgrenze für diese Vorschaltpumpe liegt.
Nach einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Umgehungsventil anfänglich geöffnet, wenn die Evakuierung der Kammer durch Betreiben beider in Reihe geschalteter Pumpen beginnt. Kurz nach dem Beginn der Evakuierung der Kammer kann das Schließen des Umgehungsventils beginnen und mit einer Rate fortschreiten, welche die Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe auf dem gewünschten, etwa konstanten Wert als Teil einer Servoregelschleife hält, bis das Umgehungsventil vollständig geschlossen ist. Die Pumpen setzen dann die Evakuierung der Kammer fort, bis der Druck in der Kammer den gewünschten Wert erreicht hat. Die Vorschaltpumpe wird während des gesamten Evakuierungsvorgangs mit etwa konstanter Drehzahl durch ihren Antriebsmotor angetrieben.
Durch Erfassen des Differenzdrucks über der Vorschaltpumpe zur Proportionalsteuerung der Gasmenge, die während des Beginns der Evakuierung einer Kammer, die anfänglich unter Atmosphärendruck steht, um die Vorschaltpumpe herum umgeleitet wird, arbeitet die Vorschaltpumpe über einen größeren Teil des Evakuierungszyklus an der vorgeschriebenen Druckdifferenzgrenze als bei dem oben beschriebenen Stand der Technik. Dies führt dazu, daß der Evakuierungszyklus beträchtlich kürzer sein kann. Die Vorschaltpumpe wird während eines größeren Teils des Zyklus mit ihrer maximalen praktischen Leistung betrieben. Der Zyklus wird auch dadurch abgekürzt, daß man das Gebläse unter der Belastung des vorgeschriebenen maximalen Differenzdrucks nicht wesentlich abfallen läßt. Ein solcher Abfall wird vermieden, indem die Vorschaltpumpe über eine direkte mechanische Verbindung mit einem Elektromotor angetrieben wird, der zur Bewältigung der Last ausreichend dimensioniert ist.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird nunmehr lediglich beispielshalber auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen zeigt:
Fig. 1 in schematischer Weise eine Evakuierungseinrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild, das die Arbeitsweise eines Teils der Einrichtung nach Fig. 1 zeigt,
Fig. 3 (A) bis (E) graphische Darstellungen der Arbeitsweise der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2,
Fig. 4A schematisch eine Abwandlung der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4B einen Teil des abgewandelten Systems nach Fig. 4A,
Fig. 5 ein Steuerventil des abgewandelten Systems nach Fig. 4A.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Evakuierungseinrichtung mit einer verschließbaren Ladeschleusenkammer 11 mit einem Ladeschleusenventil 13 zum Öffnen der Kammer 11 zur Außenluft. Ein weiteres Ladeschleusenventil 15 ist zum Öffnen der Kammer 11 zu einer Arbeitskammer 17 vorgesehen. Die Arbeitskammer 17 wird durch ein geeignetes Pumpensystem (nicht dargestellt) evakuiert gehalten. Die Art der in der Kammer 17 ausgeführten Prozesse erfordern für eine saubere Arbeitsweise einen sehr niedrigen Luftdruck. Ein beispielsweiser Gegenstand 19, der zur Behandlung in die und aus der Kammer 17 bewegt werden muß, wird durch die Ladeschleusenkammer 11 in solcher Weise hindurchpassiert, daß die Kammer 17 dem äußeren Atmosphärendruck nicht ausgesetzt wird. Dies erfolgt dadurch, daß das Ladeschleusenventil 15 geschlossen bleibt, während das Ladeschleusenventil 13 zur Außenseite geöffnet wird, so daß der Gegenstand 19 in die oder aus der Ladeschleusenkammer 11 bewegt werden kann.
Wenn der Gegenstand 19 in die Arbeitskammer 17 eingebracht wird, wird er zuerst in die Ladeschleusenkammer 11 gebracht, und beide Ladeschleusenventile 13 und 15 sind geschlossen. Die Kammer 11 wird dann vom Atmosphärendruck, dem sie bei geöffnetem Ladeschleusenventil 13 ausgesetzt war, auf etwa den gleichen niedrigen Luftdruck wie in der Arbeitskammer 17 evakuiert. Dies erfolgt durch die Einrichtung und das Verfahren, die hier zu beschreiben sind. Wenn die Ladeschleusenkammer 11 auf diese Weise evakuiert worden ist, wird das Ladeschleusenventil 15 geöffnet und der Gegenstand 19 aus der Kammer 11 in die Kammer 17 zur Behandlung gebracht.
Die Behandlung wird begonnen, nachdem das Ladeschleusenventil 15 wieder geschlossen ist. Wenn die Behandlung des Gegenstands 19 beendet ist, wird er durch Öffnen des Ventils 15 wieder zurück in die evakuierte Kammer 11 befördert. Das Ventil 15 wird dann geschlossen und das Ventil 13 geöffnet, um den behandelten Gegenstand 19 aus der Kammer 11 herauszunehmen. Die Kammer 11 ist nun wieder dem Atmosphärendruck ausgesetzt worden, so daß das Ventil 13 geschlossen und die Kammer 11 wieder leergepumpt werden muß, bevor das Ladeschleusenventil 15 wieder geöffnet werden kann. Alternativ zur Verwendung einer einzigen Ladeschleusenkammer 11 sowohl für den Eintritt wie auch für den Austritt von Gegenständen wird oftmals eine zweite Ladeschleusenkammer am gegenüberliegenden Ende der Arbeitskammer 17 vorgesehen, so daß der Gegenstand vom einen Ende her in die Kammer 17 eingebracht und von ihrem anderen Ende her aus der Kammer 17 herausgenommen werden kann.
Ein Beispiel einer industriellen Behandlung unter Einsatz einer solchen Anlage ist ein Glasbeschichter. In einem solchen Anwendungsfall kann der Gegenstand 19 eine geformte Kraftfahrzeugglasscheibe, beispielsweise eine Windschutzscheibe, oder eine Gebäudescheibe (Bauglas) sein. Die in der Kammer durchzuführende Behandlung ist die Beschichtung des Glassubstrats mit einem oder mehreren dünnen Filmen zur Herstellung verschiedener funktioneller und dekorativer Effekte. Die dünnen Filme werden typischerweise durch ein Zerstäubungs- oder Plasmaauftragsverfahren aufgebracht.
Die Ladeschleusenkammer 11 für eine solche Anlage hat ein großes Volumen, das schnell von Atmosphärendruck auf einen niedrigen Druck in der Nähe von 1,0 x 10&supmin;¹ Torr bis 1,0 x 10&supmin;³ Torr für solche Verfahren evakuiert werden muß. Da die Einrichtung zur Herstellung dieser großen Druckänderung bemessen ist, wird der Differenzdruck über der Vorschaltpumpe 21 am Beginn eines Zyklus den zulässigen Wert wahrscheinlich stark überschreiten, falls er nicht irgendwie geregelt wird. Je schneller die Evakuierung durchgeführt werden kann, desto größer wird der Durchsatz der behandelten Gegenstände. Typischerweise umfaßt die grundsätzliche Evakuierungseinrichtung zwei in Tandemschaltung angeordnete Pumpen, nämlich eine Vorschaltpumpe 21 und eine mechanische Pumpe 23. Der Einlaß 25 der Vorschaltpumpe 21 ist über einen Evakuierungskanal in Form eines Rohrs 27 über ein Grobventil 29 mit der Ladeschleusenkammer 11 verbunden. Der Zweck des Ventils 29 ist das Absperren der Ladeschleusenkammer 11, nachdem sie evakuiert worden ist.
Der Auslaß 31 der Vorschaltpumpe 21 ist über eine Rohrleitung 33 mit dem Einlaß 35 der mechanischen Pumpe 23 verbunden. Die mechanische Pumpe weist einen in die Atmosphäre entlüftenden Auslaß 37 auf. Die Vorschaltpumpe 21 wird von einem Elektromotor 29 angetrieben. Die mechanische Pumpe 23 wird von einem Elektromotor 41 angetrieben.
Die mechanische Pumpe 23 ist gewöhnlich eine Kolben- oder eine Drehflügelpumpe. Die Vorschaltpumpe 21 gehört gewöhnlich einer Drehkolben-Gebläsebauart an, wie sie beispielsweise als Roots-Gebläse bekannt ist. Wegen der Konstruktion dieser Gebläsebauart muß die Druckdifferenz zwischen ihrem Einlaß 25 und ihrem Auslaß 31 unterhalb eines gewissen Werts gehalten werden, der im allgemeinen vom Hersteller festgelegt wird, um einen vorzeitigen Ausfall zu vermeiden. Bei einem typischen Tandempumpensystem, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe 21 bei dem anfänglichen atmosphärischen Druck diesen Grenzwert wesentlich übersteigen. Deshalb wird typischerweise eine Umgehungsleitung 43 zwischen dem Einlaß 25 und dem Auslaß 31 der Vorschaltpumpe angeordnet, wie oben schon beschrieben. Ein solcher Umgehungspfad 43 enthält ein Ventil 45 zum Öffnen oder Schließen des Umgehungspfads. Im offenen Zustand bewirkt der Umgehungspfad einen gewissen Ausgleich des Drucks am Einlaß und Auslaß der Vorschaltpumpe 21, was aber natürlich den Wirkungsgrad dieser Pumpe herabsetzt. Wenn das Umgehungsventil 45 geschlossen ist, arbeitet die Vorschaltpumpte 21 mit voller Leistung. Wie oben erörtert, kann das Umgehungsventil 45 bekannter Systeme nur entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen gehalten werden.
Das Ventil 45 bei dem System nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch als Proportionalventil gewählt. Ein solches Ventil kann teilweise geöffnet (oder geschlossen) sein. Das Pumpensystem nach Fig. 1 enthält einen Regler 47, der über eine Leitung 49 ein elektrisches Signal übermittelt, um dem Ventil 45 mitzuteilen, ob es vollständig geöffnet, vollständig geschlossen, oder in einer teilweise geöffneten Zwischenposition gehalten werden soll. Die Leitung 51 teilt gegebenenfalls dem Regler 47 die Position des Ventils 45 mit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe 21 überwacht, und bei dieser Ausführungsform werden dazu proportionale elektrische Signale des Reglers 47 zur optimalen Steuerung der Öffnung des Umgehungsventils 45 während der Evakuierung der Ladeschleusenkammer 11 eingesetzt. In dem Rohr 27 am Einlaß 25 der Vorschaltpumpe 21 ist ein Druckerfassungswandler 53 angeordnet. Ein zu dem Druck proportionales elektrisches Signal wird über eine Leitung 55 an den Regler 47 übermittelt. In ähnlicher Weise ist ein weiterer Druckerfassungswandler 57 in dem Rohr 33 am Auslaß 31 der Vorschaltpumpe 21 angeordnet. Sein zu dem Druck proportionales elektrisches Signal wird über eine Leitung 59 dem Regler 47 übermittelt.
Der Regler 47 arbeitet in einer Weise, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, um das Umgehungsventil 45 zu steuern. Ein analoger Differenzverstärker 61 erhält als Eingangssignale die Signale von den Vorschaltpumpendruckwandlern 53 und 57. Sein Ausgangssignal auf einer Leitung 63 ist ein die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Vorschaltpumpe 21 darstellendes elektrisches Signal. Dieses Signal wird dann in einem Vergleicherverstärker 65 mit einer festen Spannung 67 verglichen. Die Spannung 67 ist gleich der Spannungsdifferenz zwischen den Leitung 55 und 59, die vorhanden ist, wenn die Vorschaltpumpe 21 mit dem maximal zulässigen Differenzdruck arbeitet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 45 auf der Leitung 49 ist deshalb ein "Fehler"- Signal, welches das Ventil 45 in eine Position treibt, die bewirkt, daß die Vorschaltpumpe mit ihrem maximal zulässigen Differenzdruck arbeitet. Die Wirkung der Veränderung des Öffnungsgrades des Ventils 45 ist die Herbeiführung einer Korrektur des Differenzdrucks über der Vorschaltpumpe 21 durch Steuerung des wirksamen Querschnitts der Umgehung 43. Es handelt sich also um ein Servoregelsystem mit einer Rückführungsschleife, die in Fig. 2 gestrichelt bei 69 dargestellt ist, die eine Änderung des Differenzdrucks bewirkt. Natürlich können die in Fig. 2 durch einen analogen Regelkreis ausgeführten Funktionen alternativ auch mit anderen Mitteln durchgeführt werden, beispielsweise digital unter der Steuerung eines Mikroprozessors.
Der Regler 47 betätigt auch das Grobventil 29. Ein Signal auf einer Leitung 71 befiehlt dem Ventil 29 zu öffnen oder zu schließen, und ein Signal auf einer Leitung 73 kann vorgesehen sein, um dem Regler 47 die tatsächliche Position des Ventils 49 zu bestätigen. Außerdem ist ein Druckwandler 75 innerhalb der Ladeschleusenkammer 71 vorgesehen. Ein Signal auf einer Leitung 77 informiert den Regler 47 über den Druckpegel in der Kammer 11.
Die Fig. 3A bis 3E beziehen sich auf einen bevorzugten Betrieb des Systems nach Fig. 1 zum Evakuieren der Ladeschleusenkammer 11 von Atmosphärendruck auf einen Arbeitsdruck. In diesem Beispiel ist der Druck in der Kammer 11 in einem Anfangszeitpunkt t1 Atmosphärendruck, wie in Fig. 3 (C) dargestellt ist. Sowohl die Vorschaltpumpe 21 wie auch die mechanische Pumpe 23 sind in Betrieb, aber das Grobventil 29 ist geschlossen, wie in Fig. 3 (A) dargestellt ist. Das Umgehungsventil 45 ist geöffnet, wie in Fig. 3 (B) gezeigt ist.
Zu einem späteren Zeitpunkt t2, nachdem sichergestellt ist, daß diese gewünschten Anfangsbedingungen existieren, wird das Grobventil 29 geöffnet, wie in Fig. 3 (A) gezeigt ist. Das Grobventil 29 bleibt während der Dauer der Evakuierung vollständig geöffnet. Das Umgehungsventil 45 wird jedoch allmählich in der in Fig. 3 (B) dargestellten Weise geschlossen, um den Differenzdruck über der Vorschaltpumpe 21 an oder nahe dem maximal zulässigen Wert zu halten, wie in Fig. 3 (D) dargestellt ist. Wegen der Übergangsbedingungen, wenn das Grobventil 29 anfänglich geöffnet wird, wird der Betrieb des Umgehungsventils 45 für eine kurze Zeitspanne, beispielsweise von etwa einer Sekunde, verzögert, bevor der Regler 47 seine Funktion im Sinne einer Schließung in solcher Weise ermöglicht, daß der Differenzdruck über der Vorschaltpumpe nahezu auf dem maximalen Wert gehalten wird. In Abhängigkeit von der jeweiligen Anlage und den verwendeten Instrumenten kann eine solche Verzögerung durch das System selbst bedingt sein, und folglich ist in diesem Fall keine zusätzliche Verzögerung eingebaut. Das Ergebnis dieser Art der Regelung ist die Evakuierung der Kammer 11 in der kürzestmöglichen Zeit bei gegebener Pumpen- und Leitungsgröße.
In dem Maße, wie vorhandene Vorschaltpumpen einen mit einem Ventil versehenen Umgehungspfad aufweisen, führen die Art des Umgehungsventils und seines Betriebs dazu, daß der Differenzdruck über der Pumpe nur während einer kurzen Zeitspanne in dem Intervall zwischen dem Zeitpunkt t2 und t5 den maximal zulässigen Wert aufweist. Bei solchen Systemen arbeitet die Vorschaltpumpe mit ihrer maximalen Kapazität nur während eines Teils dieser kritischen Zeitspanne, so daß das Evakuieren der Kammer 11 eine beträchtlich längere Zeit in Anspruch nimmt. Im Zeitpunkt t4 ist das Umgehungsventil vollständig geschlossen, so daß die Umgehung 43 keinen Druckausgleich mehr zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Vorschaltpumpe 21 vornehmen kann. In diesem Zeitpunkt ist der Druck in der Kammer 11 ausreichend weit verringert worden, daß die Umgehung nicht mehr notwendig ist. Die Evakuierung der Kammer 11 wird jedoch bis zum Zeitpunkt t6 fortgesetzt. Wie in Fig. 3 (C) gezeigt ist, ist die Kammer 11 zu diesem Zeitpunkt druckmäßig auf den gewünschten Betriebsdruck abgesenkt. Deshalb wird, wie in Fig. 3 (A) gezeigt ist, das Grobventil 29 im oder kurz nach dem Zeitpunkt t6 geschlossen. Die Ladeschleusenkammer 11 wird dann gegen die Außenluft abgeschlossen, so daß das Ladeschleusenventil 15 geöffnet werden kann, um die Gegenstände zwischen den Kammern 11 und 17 zu transportieren. Alternativ zum Absperren der Kammer 11 durch Schließen des Grobventils 29 können für einige besondere Anwendungsfälle die Pumpen 21 und 23 über eine Diffusionspumpe weiter betrieben werden, die direkt mit der Kammer 11 verbunden ist.
Während der gesamten Evakuierung der Kammer 11 werden beide Pumpen 21 und 23 mit etwa gleichförmiger Geschwindigkeit von ihren Motoren 39 und 41 angetrieben. Dies ist in Fig. 3 (E) für die Vorschaltpumpe 21 dargestellt. Keine Flüssigkeits - oder sonstige Kupplung mit Schlupf ist zwischen einer Pumpe und ihrem Antriebsmotor vorgesehen. Außerdem sind die Motoren groß genug dimensioniert, um die Pumpe mit etwa gleichförmiger Drehzahl auch unter veränderlichen Lastbedingungen anzutreiben, was die Evakuierung der Kammer 11 zusätzlich beschleunigt.
Eine bevorzugte Bauart des Umgehungsventils 45 ist ein Tellerventil, das in Abhängigkeit von den Steuersignalen pneumatisch betätigt wird. Alternative Ventilbauarten, die verwendbar sind, umfassen ein durch einen Servomotor gesteuertes Klappen-, Schieber- oder sonstiges Ventil mit proportional einstellbarem Ventilkörper. Jeder der Druckwandler 53 und 57 kann aus verfügbaren Absolutdruckfühlern ausgewählt werden. Alternativ dazu kann ein Differenzkapazitätsmanometer eingesetzt werden, um ein zur Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe 21 proportionales Signal zu erzeugen.
Als Alternative zu der eben beschriebenen elektronischen Regelungsausführungsform können die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung auch durch eine zweite Ausführungsform verkörpert werden, die anstelle des elektronischen Systems ein pneumatisches Regelsystem verwendet. Ein Beispiel eines solches Systems ist in den Fig. 4A, 4B und 5 dargestellt. Ein Hauptvorteil des pneumatischen Reglers nach diesen Figuren gegenüber dem elektronischen Regelsystem nach den Fig. 1 bis 3 liegt darin, daß das pneumatische System weniger komplex und weniger aufwendig auszuführen ist.
Fig. 4A zeigt einen Teil des Systems nach Fig. 1, wobei für die gleichen Elemente jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Für diejenigen Elemente in Fig. 4A, die in gewisser Weise gleichwertig in der Funktion mit denen nach Fig. 1 sind, aber sich in der speziellen Ausführung oder Arbeitsweise unterscheiden, sind die gleichen Bezugszeichen mit hinzugefügtem Hochstrich (') verwendet. Der Umgehungspfad 43' kann auch als Umgehungsventil 45 in dem System nach Fig. 1 eingesetzt werden, wobei ein pneumatisches System es in Abhängigkeit von einem elektronischen Druckdifferenzsignal zwischen Offenstellung und Schließstellung verstellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4A wird jedoch die Druckdifferenz über der Vorschaltpumpe 21 über Luftleitungen 81 und 83, die mit dem Einlaß 25 bzw. dem Auslaß 31 der Vorschaltpumpe verbunden sind, und einem Steuerventil 85 pneumatisch abgefühlt. Eine Luftquelle 87 liefert über eine Luftleitung 89 einen Luftdruck, der stark oberhalb des normalen Atmosphärendrucks liegt. Diese Druckluftquelle ist über ein elektromagnetgesteuertes Ventil 91 mit dem Umgehungsventil 45' entweder über die Luftleitung 93 oder die Luftleitung 95 verbunden. In der in Fig. 4A dargestellten Stellung bewirkt das Ventil 91 die Verbindung der Luftleitung 89 mit der Luftleitung 93. Das Ventil 91 weist eine zweite Stellung auf, die in Fig. 4B dargestellt ist, in welcher die Druckluftzufuhrleitung 89 mit der Luftleitung 95 verbunden ist. Ebenfalls wahlweise über das Ventil 91 angeschlossen ist eine Luftleitung 97, die zwischen demselben und dem Steuerventil 85 verläuft, und eine Luftleitung 99, die mit ihrem freien Ende in die Atmosphäre ausmündet.
Das in Fig. 4A beispielsweise gezeigte Umgehungsventil 45' weist einen Antriebskolben 101 auf, der gegen die Innenwände einer Kolbenkammer abdichtet und entlang dieser verschiebbar ist, wodurch die Kolbenkammer in zwei Abschnitte 103 und 105 unterteilt ist. Eine Stange 107 verläuft durch eine Wand der Kolbenkammer hindurch und dichtet mit dieser ab. Am einen Ende der Stange 107 gegenüber dem Kolben 101 ist ein Ventilelement 109 angeordnet. Es ist so ausgelegt, daß es den Umgehungskanal 43' absperrt, wenn es in Berührung mit einem in diesem Kanal angeordneten Ventilsitz 111 bewegt wird. Der Ventilkörper ist von dieser Schließstellung (nicht dargestellt) in eine vollständig geöffnete Position bewegbar, die in Fig. 4A gestrichelt dargestellt ist.
Im Betrieb wird das elektromagnetgesteuerte Ventil 91 anfänglich in die in Fig. 4B dargestellte Position gebracht. In dieser Stellung ist die Druckluftquelle durch die Luftleitung 89 über die Luftleitung 95 mit dem Abschnitt 103 der Kolbenkammer verbunden. Der andere Abschnitt 105 der Kolbenkammer ist gleichzeitig durch die Luftleitung 99 in die Atmosphäre entlüftet.
Dies bewirkt, daß das Ventil in seine vollständig geöffnete Position bewegt wird, wie gestrichelt in Fig. 4A gezeigt ist. Die Position des Ventils 91 in Fig. 4B ist vorzugsweise als dessen Ruhestellung ausgestaltet, d.h. als federbelastete Stellung, die beim Fehlen einer an dem steuernden Elektromagneten (nicht dargestellt) anliegenden elektrischen Energiesignals eingenommen wird. Das Anlegen eines solchen Energiesignals bewirkt die Verschiebung des Ventils in die in Fig. 4A dargestellte Stellung.
Das System nach Fig. 4A arbeitet mit im wesentlichen der gleichen Charakteristik, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. In diesem Fall wird das Ventil 91 aus seiner anfänglichen, in Fig. 4B dargestellten Position durch Erregung des antreibenden Elektromagneten bis etwa zum Zeitpunkt t3 in die in Fig. 4A dargestellte Stellung bewegt. Vom Zeitpunkt t3 an verbleibt das Ventil 91 in der Position nach Fig. 4A.
In dieser Position wird der Luftdruck aus der Quelle 87 direkt in den Abschnitt 105 der Kolbenkammer geleitet, so daß er den Kolben 101 in Schließrichtung des Umgehungsventils 45' drängt. Dies erfolgt aber in gesteuerter Weise, da der Kolbenkammerabschnitt 103 über die Luftleitungen 95 und 97 und über das Ventil 91 mit einem Steuerventil 85 verbunden ist. Das Steuerventil 85 bewirkt das langsame Ablassen der Luft in der Kolbenkammer 103 durch eine Luftleitung 113 in die Atmosphäre, wodurch das Ventil langsam schließt. Das Steuerventil 85 arbeitet so in einer Weise, daß der Differenzdruck über der Vorschaltpumpe 21 während der Evakuierung entsprechend der Kurve in Fig. 3 (D) an oder geringfügig unter seinem maximal zulässigen Wert gehalten wird. Als Ergebnis erhält man die Evakuierung der Ladeschleusenkammer 11 (Fig. 1) in einer Weise, wie sie in der Kurve nach Fig. 3 (C) dargestellt ist.
In Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung eines bevorzugten Steuerventils 85 dargestellt. Ein Gehäuse 115 bildet eine erste luftdichte Kammer, die durch eine Membran 117 in Kammerabschnitte 119 und 121 unterteilt ist. Die Form der Membran 117 hängt von dem Differenzluftdruck in den Kammern 119 und 121 auf ihren beiden Seiten ab. Der Kammerabschnitt 119 erhält den Vorschaltpumpeneinlaßdruck, und die Kammer 121 enthält den Vorschaltpumpenauslaßdruck. Der Vorschaltpumpendifferenzdruck wird folglich in eine Position der Membran 117 umgesetzt. Die Membran 117 ist außerdem durch eine Feder 123 mechanisch vorgespannt, die zwischen der Membran 117 und einer Platte 125 unter Druck gehalten wird. Die Platte 125 ist in Richtung zu der Membran hin bzw. davon weg durch Drehung eines Handgriffs 127 einstellbar, der an einer Gewindestange 129 im Bereich des oberen Teils des Gehäuses 115 befestigt ist. Das Maß der Zusammendrückung der Feder 121 ist also von Hand einstellbar, so daß das Maß der Vorspannkraft einstellbar ist, die auf die Membran 117 übertragen wird. Dies ermöglicht auch eine Einstellung des maximalen Vorschaltpumpendifferenzdrucks, der nicht überschritten werden soll.
Es sind noch zwei weitere Kammern 131 und 133 mit einer dazwischenliegenden Öffnung 135 vorgesehen. Diese Öffnung ist durch ein Ventil 137 mit einem Ventilschaft 139 verschließbar. Das Ventil und der Ventilschaft werden durch eine weiche Feder 141 in Anlage an die Membran 117 gedrückt. Wenn also die Membran 117 in Abhängigkeit von einer Veränderung des Vorschaltpumpendifferenzdrucks bewegt wird, kann die Position des Ventils 137 die Luftmenge verändern, die zwischen den Kammern 133 und 131 hindurchtreten kann. Infolgedessen wird die Luftdruckanzapfrate aus dem Umgehungsventilkolbenkammerabschnitt 103 (Fig. 4A) gesteuert. Wenn der Differenzdruck zunimmt, bewegt sich die Membran 117 nach oben, wie durch zwei alternative, gestrichelt in Fig. 5 dargestellte Positionen angedeutet ist. Wenn der Differenzdruck abfällt, bewegt sich die Membran 117 nach unten, was zu einer Öffnung des Ventils 137 führt, wodurch das Umgehungsventil 45' etwas schließt, wodurch der auf die Membran 117 wirkende Differenzdruck ansteigt. Dies ist also eine pneumatische Servoregelschleife.

Claims

1. Verfahren zum Evakuieren einer Kammer (11) durch eine Tandemschaltung aus einer Vorschaltpumpe (21) und einer mechanischen Pumpe (23), mit den Schritten:

Beginnen der Evakuierung der Kammer durch Betreiben sowohl der Vorschaltpumpe (21) als auch der mechanischen Pumpe (23),

Bereitstellen einer Gasumgehungsleitung (43) um die Vorschaltpumpe (21) in Richtung von deren Einlaß (25) zu deren Auslaß (31) vom Beginn des Pumpvorgangs an, und

bei Abfall des Gasdrucks in der Kammer (11) allmähliches Schließen der Umgehungsleitung (43) in einem solchen Maß, daß das Druckgefälle über der Vorschaltpumpe (21) im wesentlichen auf einem gegebenen Wert bleibt, bis die Umgehungsleitung (43) ganz geschlossen ist.

2. Verfahren zum Evakuieren einer Kammer (11) mit einem Pumpsystem einer Bauart, die eine Vorschaltpumpe (21) mit einem Einlaß (25), der über ein Grobventil (29) mit dem Inneren der Kammer (11) verbindbar ist, und mit einem Auslaß (31), der mit dem Einlaß (35) einer mechanischen Pumpe (23) verbunden ist, und eine vom Einlaß (25) zum Auslaß (31) der Vorschaltpumpe (21) verlaufenden Gasumgehungsleitung (43) mit einem darin angeordneten Ventil (45) aufweist, mit den Schritten:

Betreiben der Vorschaltpumpe (21) und der mechanischen Pumpe (23),

maximales Öffnen des Umgehungsventils (45),

Öffnen des Grobventils (29),

teilweises Schließen des Umgehungsventils (45), bis die Gasdruckdifferenz zwischen dem Einlaß (25) und dem Auslaß (31) der Vorschaltpumpe einen gegebenen Wert erreicht, Fortführen des zunehmenden Schließens des Umgehungsventils (45) in einer solchen Weise, daß die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß (25) und dem Auslaß (31) der Vorschaltpumpe im wesentlichen auf dem gegebenen Wert verbleibt, bis das Umgehungsventil (45) ganz geschlossen ist, und

Fortsetzen des Betriebs der Vorschaltpumpe (21) und der mechanischen Pumpe (23), bis die Kammer (11) auf den gewünschten Gasdruck evakuiert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorschaltpumpe (21) während des Evakuierens der Kammer mit etwa konstanter Drehzahl angetrieben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Schritt des Schließens des Umgehungsventils (45) etwa 1 Sekunde nach Beendigung des Öffnens des Grobventils (29) beginnt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Vorschaltpumpe (21) kontinuierlich von vor dem Öffnen des Umgehungsventils (45) an und bis nach dem Schritt des vollständigen Schließens des Umgehungsventils (45) betrieben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Schritt des Fortsetzens des Schließens des Umgehungsventils (45) die folgenden, mit elektronischen Schaltkreisen und Wandlern automatisch ausgeführten Schritte umfaßt:

Überwachen des Gasdrucks sowohl im Einlaß (25) als auch im Auslaß (31) der Vorschaltpumpe (21) und Erzeugen individueller elektrischer Signale, die proportional zu den Drücken sind,

Verarbeiten der elektrischen Signale zum Erzeugen eines Signals, das proportional zur Druckdifferenz zwischen dem Vorschaltpumpeneinlaß (25) und dem Auslaß (31) ist,

Vergleichen des Druckdifferenzsignals mit einem festen Referenzsignal, das proportional zu einer maximalen Solldruckdifferenz über der Vorschaltpumpe (21) ist, und

Schließen des Umgehungsventils (45) mit einer Rate, daß eine Differenz zwischen dem Druckdifferenzsignal und dem Sollsignal von etwa Null aufrechterhalten wird, bis das Umgehungsventil (45) ganz geschlossen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Schritt des Fortsetzens des Schließens des Umgehungsventils (45) die folgenden, automatisch mit einem pneumatischen System ausgeführten Schritte umfaßt:

Drängen des Umgehungsventils (45') in eine Schließposition durch Spannen eines an dem Ventil (45) befestigten Kolbens (101) gegen ein eingeschlossenes Luftvolumen,

geregeltes Entlüften des eingeschlossenen Luftvolumens durch ein Steuerventil (85) in die Atmosphäre, und

Regeln der Entlüfungsrate durch das Steuerventil (85) in Abhängigkeit von dem Vorschaltpumpendifferenzdruck, der über damit verbundene Pneumatikleitungen (81, 83) erfaßt wird.

8. Einrichtung zum Evakuieren von Gas aus einer Kammer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Vorschaltpumpe (21), deren Einlaß (25) und Auslaß (31) durch eine Gasumgehung (43) verbunden sind und die Gasumgehung (43) ein Ventil (45) enthält, das im Betrieb regelbar zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung und einer Vielzahl von Zwischenstellungen in Abhängigkeit von veränderlichen Druckdifferenzen zwischen dem Vorschaltpumpeneinlaß (25) und dem Vorschaltpumpenauslaß (31) bewegbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, wobei die Gasumgehung (43) einen Regler (47) zur Steuerung des Maßes der Öffnung des Ventils (45) in solcher Weise aufweist, daß die Gasdruckdifferenzen unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts gehalten werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Kammer und der Vorschaltpumpeneinlaß durch eine Evakuierungsleitung (27) mit einem Ventil (29) zum steuerbaren Öffnen und Schließen des Evakuierungsleitung (27) verbunden sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Vorschaltpumpenauslaß (31) mit dem Einlaß (35) einer mechanischen Pumpe (23) verbunden ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Umgehungsregler (47) elektronisch betrieben wird.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Umgehungsregler pneumatisch betrieben wird.