DE69308527T2

DE69308527T2 - Mehrstufige Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE69308527T2
Application number: DE69308527T
Authority: DE
Inventors: Eckhard Bez
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Fuji Seiki KK
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO; Fuji Seiki KK
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2013-12-18
Also published as: EP0607687B1; EP0731274A2; EP0607687A3; EP0731274A3; EP0731274B1; US5482443A; DE69317677T2; EP0607687A2; DE69308527D1; US5632605A; DE69317677D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrstufige Vakuumpumpe und insbesondere eine mehrstufige Vakuumpumpe aus einer einzigen Kolben-Zylinderanordnung mit einem zentralen Abschnitt erweiterten Durchmessers, wobei ein Ende der Anordnung sowie gegenüberliegende Seiten des zentralen Abschnitts erweiterten Durchmessers drei durch Durchgangsmittel miteinander verbundene Stufen bereitstellen.
Die AUS-PSen 481072 und 516210 offenbaren verschiedene Formen einer Hubkolben- und Zylindermaschine mit einem Differentialkolben in zwei Arbeitsräumen. Im praktischen Einsatz einer solchen Maschine ist es üblich, mehrere Zylinder als die jeweiligen Stufen einer Mehrstufenpumpe vorzusehen. Die Maschine eignet sich besonders gut zur Verwendung als mechanische Vakuumpumpe unter Verwendung massiver Dichtringe oder -büchsen anstelle von Öl oder sonstigen flüssigen Schmiermitteln. Eine Vierzylinderpumpe mit zwei parallel gekoppelten Hochvakuumzylindern, die mit einem Mittelvakuumzylinder und einem Niedrigvakuumzylinder gemeinsam in Reihe geschaltet sind, ist besonders gut geeignet und bietet den Vorteil, daß sie für eine Bauweise in gut ausgewogenen Konfigurationen geeignet ist. Bei bisherigen Pumpen erfolgten die Verbindungen zwischen diesen Stufen über verdeckte Durchgänge und externe (außenseitige) Leitungen, doch lassen sich diese nicht ohne weiteres in eine interne Steuer- und Leitungsanordnung umsetzen, und zwar speziell wegen des Vorhandenseins von zwei Arbeitsräumen pro Arbeitszyl inder.
Die US-PS 4 560 327 (BEZ, et al.) offenbart eine Steuer(porting) und Leitungsanordnung für zwei benachbarte Zylinder einer mehrstufigen Vakuumpumpe, wobei mehrere Durchgänge in Längsrichtung in den Wänden der Zylinder verlaufen und über jeweilige Zulässe (ports) mit den Innenräumen der Zylinder kommunizieren. Mehrere Ausnehmungen in Form bogenförmiger Eindrückungen konnen in den Enden der Zylinderwände oder in der Bodenfläche des Zylinderkopfes vorgesehen sein, und sie stehen mit jeweiligen Durchgängen oder Gruppen von Durchgängen in Deckung, wobei im Zylinderkopf geeignete Öffnungen oder Bohrungen vorgesehen sind, die mit den Ausnehmungen in Verbindung stehen und Fluid zu den oder aus den Innenräumen der Zylinder zuspeisen bzw. abführen.
Die US-PS 4 790 726 (Balkau, et al.; überschrieben auf den gleichen Zessionär wie die vorliegende Anmeldung) bezieht sich ebenfalls auf eine Hubkolben- und Zylindermaschine, die zur Verwendung als ölfreie Vakuumpumpe geeignet ist. Die in dieser Anmeldung offenbarte Vakuumpumpe richtet sich auf (bzw. umfaßt) einen Zylinder mit einem ersten, am einen Ende geschlossenen Abschnitt und einem zweiten, in den ersten Abschnitt übergehenden, aber einen kleineren Durchmesser als dieser besitzenden Abschnitt sowie einem Kolben mit einem im ersten Zylinderabschnitt gleitend verschiebbaren Zylinderkopfteil (bzw. zylindrischen Kopfteil) und einem im zweiten Zylinderabschnitt (gleitend) verschiebbaren zweiten zylindrischen Kolbenteil, wobei der Kolbenkopfteil eine dem geschlossenen Zylinderende zugewandte Stirnfläche und eine ringförmige Rückfläche aufweist. Ein Gaseinlaß dient zum Einführen von Gas zum Inneren des ersten Zylinderabschnitts zwischen der Stirnfläche des Kolbenkopfteils und dem geschlossenen Zylinderende bei einer Hin- und Her- bzw. Hubbewegung des Kolbens. Ein erster Auslaß- bzw. Abführschlitz dient zum Abführen von Gas aus dem Inneren des ersten Zylinderabschnitts vorderhalb des Kolbenkopfteils mittels einer Pumpwirkung der Stirnfläche des Kolbenkopfteils; im ersten Abführschlitz ist ein Einwegventil vorgesehen, das betätigbar ist, um das Abführen bzw. den Austritt von Gas aus dem Inneren des ersten Zylinderabschnitts vorderhalb des Kolbenkopfteils zuzulassen, während ein zweiter Abführschlitz für die Abfuhr von Gas aus dem Inneren des ersten Zylinderabschnitts hinter dem Kolbenkopfteil mittels der Pumpwirkung der Rückfläche des Kolbenkopfteils vorgesehen ist. Für den Kolbenkopfteil sind Dicht(ungs)mittel vorgesehen; diese umfassen eine an der Zylinderfläche des Kolbens angeordnete Hülse oder Büchse aus einem reibungsarmen Werkstoff, so daß innerhalb des im Normalbetrieb der Pumpe vorkommenden Temperaturbereichs zwischen der Büchse und dem Zylinder ein mittlerer (mean) Spalt erhalten bleibt, der eine maximale Größe besitzt, bei welcher ein(e) Leckage bzw. Vorbeisickern von Gas an der Büchse eine Größe erreicht, bei der durch die Pumpe ein akzeptabler Vakuum- bzw. Unterdruckgrad (aufrecht)erhalten werden kann. Eine ähnliche Hülse oder Büchse befindet sich am zweiten Kolbenteil; im Bereich des vom ersten Kolbenteil entfernten Endes der Büchse sind elastische Mittel bzw. Federmittel, um die Büchse in Gleitanlage gegen die Wand des Zylinders zu drängen, vorgesehen. Ferner ist das Einwegventil im Abführschlitz mit Vorsprungmitteln versehen, die mit dem Kolben in Berührung zu gelangen vermögen, um das Ventil in dem dadurch gesteuerten Abführschlitz bei jedem Hub des Kolbens zu öffnen, auch wenn der im Zylinder herrschende Druck zu niedrig ist, um das Ventil gegen die Kraft der das Ventil in die normale Schließstellung vorbelastenden Feder zu öffnen.
Die US-PS 4 854 825 (BEZ, et al.) offenbart eine ölfreie mehrstufige Vakuumpumpe, bei welcher die Zylinder, das Kurbelgehäuse und Durchgangsmittel in einem einzigen Gußteil geformt sind, wobei zwei Paare von Zylindern einander in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der senkrecht zu den Achsen der Zylinder verlaufenden Kurbelwellenlagermittel gegenüberliegen. Jeder Zylinder ist mit einem einen großen Durchmesser besitzenden bzw. weiteren Abschnitt nahe dem Zylinderkopf und einem einen kleineren Durchmesser besitzenden bzw. dünneren Abschnitt nahe der Achse der Kurbelwelle versehen. Ein Stufenkolben ist in jeder Büchse hin- und hergehend geführt und wirkungsmäßig mit einer im Kurbelgehäuse für Drehung gelagerten Kurbelwelle verbunden. Ein Paar von Kolben-Zylinderanordnungen wird als die Hochdruckpumpenanordnungen angesehen, während das andere Paar von Kolben-Zylinderanordnungen als die Niederdruckpumpanordnungen betrachtet wird. Obgleich eine solche Vakuumpumpe außerordentlich niedrige Drück zu liefern vermag, werden aufgrund der Notwendigkeit für die vier Kolben-Zylinderanordnungen die Größe und das Gewicht der Pumpe zu groß; außerdem ist auch der Geräuschpegel zu hoch. Ferner ist eine derartige mehrstufige Vakuumpumpe im Aufbau sehr kompliziert, und sie benötigt zu viele (Bau-)Teile und ist bei weitem zu kostenaufwendig.
Ein besonderes Merkmal der beschriebenen mehrstufigen Vakuumpumpe, das eine große Schwierigkeit aufwirft, ist das Erfordernis für vier atmosphärische Dichtungen. Da die Pumpe für den Betrieb vier Kolben benötigt, trägt jeder Kolben an seinem dünneren Abschnitt eine flexible Dichtung zur Verhinderung eines Eindringens von Luft mit Atmosphärendruck in die Arbeitsteile der Pumpe. Es wäre allerdings wünschenswert, jegliches Hindurchtreten von Luft mit Atmosphärendruck in die oder aus den Pumpen zu verhindern. Es kann nicht nur Luft in die Pumpe eindringen, vielmehr können auch Abgase aus der Pumpe herausdringen, insbesondere in der vierten Kompressions- oder Verdichtungsstufe, in welcher der Druck den Atmosphärendruck innerhalb der Pumpe übersteigt. Das gleiche kann in allen Zylindern während des Hochdruckbetriebs vorkommen, d.h. beim Auspumpen des Atmosphärendrucks aus einem Gefäß.

ABRISS DER ERFINDUNG

Mit der in den Ansprüchen 1 bis 12 definierten vorliegenden Erfindung wird eine neue und verbesserte ölfreie mehrstufige Vakuumpumpe bereitgestellt, mit welcher die verschiedenen Mängel der vorstehend beschriebenen Pumpen vermieden werden.
Gegenstand dieser Erfindung ist eine neue und verbesserte ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe, die nur eine einzige Kolben-Zylinderanordnung verwendet, die einen erweiterten (vergrößerten Durchmesser besitzenden) zentralen Abschnitt mit einem Endteil aufweist, wobei gegenüberliegende Endteile des erweiterten Abschnitts drei Verdichtungsstufen bilden, die zur Gewährleistung verschiedener Betriebsarten in mindestens dreifach verschiedener Weise verbunden werden können.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch eine neue und verbesserte öfreie, mehrstufige Vakuumpumpe mit einer einzigen Kolben-Zylinderanordnung, wobei der Zylinder und Einlaßdurchgänge für jede Stufe innerhalb der das Gehäuse der Pumpe bildenden Gußteile geformt sind.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch eine neue und verbesserte, ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe mit einer einzigen Kolben-Zylinderanordnung, wobei eine Ventilsteuereinheit (valving means) mit einer federbelasteten Ventilanordnung und einer elektromagnetischen oder mechanischen Ventilanordnung einer kleineren Öffnung als bei der federbelasteten Ventilanordnung parallel an einem Auslaß einer ersten Stufe angeordnet ist und mindestens eine Ventilanordnung an einem Auslaß von zweiter bzw. dritter Stufe vorgesehen ist, wobei es sich entweder um federbelastete Ventilanordnungen oder elektromagnetische Ventilanordnungen handeln kann.
Gegenstand dieser Erfindung ist außerdem eine neue und verbesserte ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe, umfassend eine Antriebseinheit mit einer motorgetriebenen Kurbelwelle in einem Aluminiumgußgehäuse und mindestens eine Pumpeinheit mit einer einzigen, mit der Kurbelwelle verbundenen mehrstufigen Kolben-Zylinderanordnung, wobei das Gehäuse der Antriebseinheit mit Dicht(ungs)mitteln versehen und ein Einwegventil mit einer Stufe der Pumpeinheit verbunden sind, um das Gehäuse der Antriebseinheit auf einem Unteratmosphärendruck zu halten, und wobei die Antriebseinheit mit Mitteln zum Verbinden bzw. Anschließen weiterer Pumpeinheiten und mit integrierten (eingegossenen), im Gehäuse der Antriebseinheit geformten inneren Durchgangsmitteln für die (gegenseitige) Verbindung der mehreren Pumpeinheiten versehen ist.
Gegenstand dieser Erfindung ist außerdem eine neue und verbesserte ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe, bei welcher mindestens zwei Pumpeinheiten mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung verbunden und die beiden Pumpeinheiten parallel- oder in Reihe geschaltet sind, um unterschiedliche Pump- bzw. Förderleistungen zu liefern.
Gegenstand dieser Erfindung ist außerdem eine neue und verbesserte ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe, die eine einzige Kolben-Zylinderanordnung mit darin vorgesehenen Ventilsteuermitteln aufweist, wobei die jeweiligen Ventilsteuermittel zum Steuern der verschiedenen Sufen der Pumpe in Form von in sich abgeschlossenen zylindrischen Kapseln oder Patronen vorliegen, die vor der Verbindung (der Teile) in die Stirnflächen der Gehäuseteile eingesetzt werden können, um die Montage der Pumpe und ein Auswechseln der einzelnen Ventilanordnungen zu vereinfachen.
Die vorgenannten und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Antriebseinheit mit zwei damit verbundenen Pumpeinheiten, die jeweils eine ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe mit einer einzigen Kolben- Zylinderanordnung bilden,
Fig. 2 eine Stirnseitenansicht einer Pumpeinheit,
Fig. 3 eine Ansicht der Pumpeinheit im Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 2, wobei sich der Kolben in der unteren Totpunktstellung befindet,
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, in welcher sich der Kolben in der oberen Totpunktstellung befindet,
Fig. 5 eine Ansicht der Pumpeinheit im Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2 mit entferntem Kolben,
Fig. 6 eine Ansicht der Pumpeinheit im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Antriebseinheit mit entfernter Deckplatte,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Deckplatte für die Antriebseinheit,
Fig. 9 eine Stirnseitenansicht der Antriebseinheit mit entfernter Pumpeinheit,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Kolbens und der Fluidströmungswege zwischen den drei in Reihe geschalteten Stufen,
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Kolbens und der Fluidströmungswege zwischen den Stufen, wobei die Stufen 1 und 2 parallelgeschaltet sind und Stufe 3 mit den Stufen 1 und 2 in Reihe geschaltet ist,
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Kolbens und eines die drei Stufen verbindenden Strömungswegs, wobei die drei Stufen parallelgeschaltet sind,
Fig. 13 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei mit einer gemeinsamen Antriebseinheit verbundenen Pumpeinheiten und mit eingebauten Kapselventilen (cartridge valves),
Fig. 14 eine Stirnseitenansicht der Anordnung nach Fig. 13, von der linken Seite her gesehen, wobei ein Teil des Antriebseinheitsgehäuses entfernt ist,
Fig. 15 eine Ansicht im Schnitt längs der Linie 15-15 in Fig. 13,
Fig. 16 eine Ansicht im Schnitt längs der Linie 16-16 in Fig. 13,
Fig. 17 eine Stirnseitenansicht längs der Linie 17-17 in Fig. 13,
Fig. 18 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der Auslaßventilkapsel der ersten Stufe,
Fig. 19 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht einer Ventilkapsel, wie sie an anderen Stellen eingesetzt wird, und
Fig. 20 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der Kolbenanordnung für eine Pumpeneinheit.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vakuumpumpe 10 umfaßt eine Antriebseinheit 12 und zwei an gegenüberliegenden Seiten der letzteren montierte Pumpeinheiten 14 und 16. Die (das) Antriebseinheit oder -modul 12 weist ein einen Elektromotor 20 mit einer Ausgangs- bzw. Antriebswelle 22 tragendes Gehäuse 18 auf, das an einem Übertragungsgehäuse 24 befestigt ist, an welchem die beiden Pumpeinheiten oder -module 14 und 16 angebracht sind. Innerhalb des Gehäuses 24 ist eine Kurbelwelle 26 in Lagern 28 und 30 drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 26 durchsetzt die Stirnwand 32 des Gehäuses und ist relativ zum Gehäuse 24 mit Hilfe eines Dicht(ungs)- elements 24 einer beliebigen geeigneten Ausgestaltung hermetisch bzw. luftdicht abgedichtet. Die Antriebswelle 22 des Motors 20 ist über eine Kupplung 36 mit der Kurbelwelle 26 verbunden. Obgleich in Fig. 1 zwei Pumpmodule 14 und 16 dargestellt sind, braucht nur ein einziges Pumpmodul verwendet zu werden, oder es können bis zu vier Pumpmodule für Betätigung durch einen gemeinsamen Motor 20 am Antriebsmodul 12 befestigt sein bzw. werden. Gemäß Fig. 1 sind zwei Kolbenstangen 38 und 40 mit der Kurbelwelle 26 und entsprechenden, schematisch in den Pumpmodulen 14 bzw. 16 dargestellten Kolben 42 bzw. 44 verbunden.
Das Übertragungsgehäuse 24 besteht aus einem Aluminiumgußteil oder -stück und weist zwei schematisch bei 46 und 48 dargestellte integrierte (eingegossene) Durchgänge oder Leitungen auf, welche Einlaß- bzw. Auslaßdurchgänge für die jeweiligen Pumpmodule 14 bzw. 16 bilden. An die Durchgänge 46 und 48 sind jeweils zweckmäßige (nicht dargestellte) Einlaß- bzw. Auslaßanschlußstutzen angeschlossen zwecks Verbindung mit der zu evakuierenden Vorrichtung bzw. der Atmosphäre oder einem geeigneten Behälter, falls toxische Gase im Spiel sind. Solche Stutzen durchsetzen den Deckel oder eine Wand des Übertragungsgehäuses 12 in Fluidverbindung mit den betreffenden Durchgängen 46 bzw. 48.
Jede der Pumpeinheiten 14 und 16 ist eine ölfreie, mehrstufige Vakuumpumpe; da die Pumpeinheiten identisch sind, ist im folgenden nur das Pumpmodul 14 im einzelnen beschrieben.
Gemäß den Fig. 2 bis 6 ist das Pumpmodul 14 mit Hilfe geeigneter (nicht dargestellter) Mittel an der Antriebseinheit 12 befestigt; es besteht aus einem Aluminiumgußgehäuse 50 mit einem Zylinder 52 variablen bzw. veränderlichen Durchmessers und drei Durchgängen 54, 56 und 58, die im Gießvorgang (material) einheitlich darin parallel zueinander und zum Zylinder geformt (worden) sind. Der Zylinder und die Einlaßdurchgänge verlaufen auf die am besten in den Fig. 2, 5 und 6 dargestellte Weise relativ zueinander durch das Gehäuse 50.
Der Zylinder 52 weist zwei Endabschnitte 60 und 62 etwa gleich großen Durchmessers auf, wobei der Endabschnitt 62 in einem zylindrischen Abschnitt 68 des Gehäuses 24 der Antriebseinheit angeordnet ist. Der zylindrische Abschnitt 68 erstreckt sich gemäß Fig. 3 in das Gehäuse 24 der Antriebseinheit 12. Ein ähnlicher zylindrischer Abschnitt 69 ist in der gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 24 ausgebildet und bildet ein Teil des Zylinders einer zweiten Pumpeinheit, etwa der in Fig. 2 gezeigten Pumpeinheit 16 an der von der Pumpeinheit 14 abgewandten Seite der Antriebseinheit 12. Da das Innere der Antriebseinheit 12 auf einem Unteratmosphärendruck gehalten werden muß, kann über der Öffnung 47 ein geeigneter Deckel 49 zur Gewährleistung eines hermetisch bzw. luftdicht abgeschlossenen Innenraums befestigt sein.
Der Zylinder 52 weist außerdem zwischen den beiden dünneren (kleineren Durchmesser besitzenden) Abschnitten 60 und 62 einen zentralen, einen größeren Durchmesser besitzenden bzw. weiteren Abschnitt 70 auf. Die Pumpeinheit 14 weist einen hohlen Kolben 42 auf, der mit zwei Endabschnitten 72 und 74 etwa gleichen Durchmessers und einem Mittelabschnitt 76 vergrößerten Durchmessers versehen ist. Der Kolben ist auf allen Zylinderflächen mit einem verschleißarmen Werkstoff 78 eines niedrigen Reibungskoeffizienten bedeckt. Der Werkstoff ist oder wird so aufgebracht, daß bei einer Ausdehnung des Kolbens keine mechanische Störung mit den Zylinderwänden auftritt. Der Überzugswerkstoff 78, der Kolben 42 und das Zylindergehäuse 50 besitzen jeweils gleiche Ausdehnungskoeffizienten. Der Kolben 42 und das Zylindergehäuse 50 können aus Aluminium oder einem anderen Werkstoff, wie nichtrostender Stahl, der für den Kolben verwendet werden kann, hergestellt sein. Der Überzugswerkstoff 78 kann praktisch demjenigen gemäß der US- PS 4 790 726 (Balkau, et al.) entsprechen, gemäß welcher eine Büchse aus bronzegefülltem Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet wird. Zur Gewährleistung eines geringen Verschleißes oder Abriebs können auch andere Arten von Füllmaterialien verwendet werden. Gemäß obiger US-PS ist die an den Zylinderflächen angeordnete Schicht aus reibungsarmem, verschleißarmem Werkstoff derart, daß in dem im Normalbetrieb der Pumpe vorliegenden Temperaturbereich zwischen der Büchse und dem Zylinder ein mittlerer Spalt (mean gap) erhalten bleibt, der eine maximale Größe aufweist, bei welcher ein Hindurchdringen von Gas an der Büchse vorbei auf einer solchen Größe bleibt, daß die Pumpe einen akzeptablen Unterdruckgrad aufrechterhalten kann. Am Ende des dünneren Abschnitts 74 ist eine napfförmige Kontaktdichtung 80 aus einem ähnlichen Werkstoff angebracht, um den Eintritt von Gasen höheren Drucks aus dem Inneren der Antriebseinheit 12 in den Arbeitsraum der Pumpe zu verhindern. Das Zylindergehäuse 50 besteht aus zwei getrennten Gußstücken 51 und 53 sowie einer mittleren bzw. zwischengefügten Ventilscheibe 55. Die drei Bauteile des Gehäuses 50 sind mit Hilfe geeigneter (nicht dargestellter) Mittel aneinander befestigt. Wie am besten aus den Fig. 2 und 5 hervorgeht, verläuft der Haupteinlaßdurchgang 54 für die Pumpe durch das Zylindergehäuse 50. Das Ende 84 des Einlaßdurchgangs 54 ist in Flucht mit dem Einlaßdurchgang 115 angeordnet, der gemäß Fig. 7 die Stirnwand der Antriebseinheit 12 durchsetzt und seinerseits mit einem Einlaß verbunden ist, der auf noch zu beschreibende Weise mit dem zu evakuierenden Objekt verbindbar ist.
Das gemäß Fig. 5 obere Ende des Einlaßdurchgangs 54 ist mit einem Durchgang 90 verbunden, der - wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist - über etwa 270º um den Endabschnitt 60 des Zylinders 52 verläuft. Der Umfangsdurchgang 90 kommuniziert mit dem Inneren des Abschnitts 60 des Zylinders 52 über eine Anzahl von radialen Durchgängen 92, die in bzw. auf einer Umfangslinie unmittelbar über dem oberen Ende 94 des Kolbens 42 verlaufen, wenn sich der Kolben 42 gemäß Fig. 3 in seiner unteren Totpunktstellung befindet.
Gemäß Fig. 3 ist am oberen Ende des Zylinders 52 auf geeignete Weise (nicht dargestellt) eine Ventilscheibe 100 befestigt. Das Volumen 61 zwischen der Ventilscheibe 100 und dem oberen Ende 94 des Kolbens 42 definiert die Stufe 1 der mehrstufigen Pumpe. Die Ventilscheibe 100 ist mit zwei Ventilen 101 und 103 versehen, die bei der Aufwärtsverschiebung des Kolbens 42 den Durchtritt von Gas aus dem Zylinder zulassen. Das Ventil 101 kann ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil sein, während das Ventil 103 ein federbelastetes Einwegventil ist. Zwischen einer Deck(el)platte 99, die luftdicht mit dem Gehäuse 50 verbunden ist, und der Ventilscheibe 100 ist eine Auslaßkammer 97 festgelegt, die über einen Querdurchgang 96 mit dem Durchgang 58 im Gehäuse 50 kommuniziert. Der am besten aus den Fig. 2 und 6 ersichtliche Durchgang 58 bildet einen Auslaß bzw. Abführdurchgang der ersten Stufe und einen Einlaßdurchgang der zweiten Stufe.
Der Durchgang 58 sollte zusammen mit dem Querdurchgang 96 ein Volumen besitzen, das ungefähr dem aus der Stufe 1 verdrängten Volumen gleich ist, um einen Druckaufbau im Durchgang 58 zu minimieren. Der Durchgang 58 ist außerdem über das Einwegventil 102 in der Antriebseinheit (vgl. Fig. 7) mit einem Hochdruckauslaß verbunden.
Der Durchgang 58 kommuniziert mit dem weiteren Abschnitt 70 des Zylinders über eine Anzahl von Öffnungen bzw. Bohrungen 98 und über einen im wesentlichen bogenförmigen Durchgang 59, der in den Fig. 2 und 6 am besten veranschaulicht ist. Die Bohrungen 98 sind auf einer Umfangslinie angeordnet, die vom weiteren Abschnitt 76 des Kolbens 42 freigelegt wird, wenn sich der Kolben gemäß Fig. 3 an seinem unteren Totpunkt befindet. Der Ringraum 63 über dem weiteren Abschnitt 76 des Kolbens 42 legt die Stufe 2 der mehrstufigen Pumpe fest.
Bei Verschiebung des Kolbens 42 von seinem unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt werden die Bohrungen 98 geschlossen und die Gase aus Stufe 2 über das Einwegventil 108 in der Ventilscheibe 55, die zwischen den Gehäuseabschnitten 51 und 53 befestigt ist, nach außen ausgetrieben. Nach dem Durchgang durch das federbelastete Einwegventil 108 treten die Gase in einen Querdurchgang 109 ein, der den parallel zum Zylinder 52 verlaufenden Durchgang 56 schneidet. Das untere Ende des Durchgangs kommuniziert mit einem sich -wie am besten aus den Fig. 2 und 6 hervorgeht - über praktisch 90º des Umfangs des Zylinders 52 erstreckenden Querdurchgang 57, der seinerseits mit dem Inneren des erweiterten Abschnitts 70 des Zylinders 52 über eine Anzahl von radial verlaufenden Durchgängen 104 kommuniziert, welche auf einer Umfangslinie angeordnet sind und freigelegt (geöffnet) werden, wenn der Kolben 42 den oberen Totpunkt gemäß Fig. 4 erreicht. Die aus der Stufe 2 ausgetriebenen Gase treten mithin in die Stufe 3 der mehrstufigen Pumpe ein, welche (Stufe) durch den Raum 65 zwischen dem erweiterten Abschnitt 76 des Kolbens 42 und die Stirnwand des Gehäuses 24 der Antriebseinheit 12 festgelegt ist.
Die Aufwärtsverschiebung des Kolbens 42 vom unteren Totpunkt gemäß Fig. 3 zum oberen Totpunkt gemäß Fig. 4 resultiert in einer Verringerung des Drucks in Stufe 3, wodurch sich ein Einwegventil 114 in Abhängigkeit von den einen höheren Druck besitzenden Gasen im Inneren der Antriebseinheit 12 öffnen kann, so daß die Gase aus der Antriebseinheit 12 durch die Öffnung 116 in die Stufe 3 (ein) strömen können. Hierdurch wird das Innere der Antriebseinheit 12 auf einem Unteratmosphärendruck gehalten.
Bei Verschiebung des Kolbens 42 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt werden die in Stufe 3 vorhandenen Gase über den Durchgang 113 ausgetrieben, der durch das in der Antriebseinheit 12 montierte federbelastete Einwegventil 110 (vgl. Fig. 7) gesteuert wird. Durch die mittels der drei Stufen der mehrstufigen Pumpe erreichte Pumpwirkung wird mithin der Druck in einem Gefäß, das mit dem Einlaß 126 der Antriebseinheit 12 verbunden worden ist, beträchtlich gesenkt.
Die normalerweise in der Stellung gemäß Fig. 9 befindliche Antriebseinheit 12 ist mit einer Quertrennwand 150 versehen, die eine untere Kammer 152 festlegt, in welcher der den Motor 20 mit dem Kolben 42 verbindende Antriebsmechanismus angeordnet ist. Der in der Stirnwand 154 der Antriebseinheit 12 dargestellte Durchgang 116 ist auch in Fig. 4 gezeigt und wird durch das federbelastete Einwegventil 114 gesteuert bzw. kontrolliert. Wie erwähnt, durchsetzt die Kurbelwelle 26 eine Seitenwand 32 der Antriebseinheit, und sie ist mittels der Dichtung 34 relativ dazu luftdicht abgedichtet. Als Folge der Pumpwirkung wird somit der Druck in der unteren Kammer 152 reduziert, wodurch die Möglichkeit dafür verringert wird, daß sich Gase an der Kontaktdichtung 80 vorbeidrängen, die am unteren Ende des Kolbens angebracht ist, der seinerseits im dünneren Abschnitt 62 des Zylinders arbeitet, welcher Abschnitt durch den sich gemäß Fig. 3 in die Antriebseinheit 12 erstreckenden zylindrischen Fortsatz 68 festgelegt ist.
Der obere Abschnitt des Gehäuses 24 der Antriebseinheit 12 ist - wie am besten aus Fig. 7 hervorgeht - durch Trennwände 143 und 145 in drei getrennte Kammern 140, 142 und 144 unterteilt. Die Antriebseinheit 12 ist gemäß Fig. 8 mit einem Deckel 120 versehen, der mit Hilfe der um den gesamten Umfang des Deckels umlaufenden Dichtungen 122 luftdicht gegen die Oberseite des Gehäuses 24 abdichtbar ist. Ähnliche Dichtungen können für Anlage an den oberen Flächen bzw. Oberseiten der Trennwände 143 und 145 vorgesehen sein. Wenn der Deckel 120 auf geeignete Weise (nicht dargestellt) am Gehäuse 24 befestigt ist, sind somit die drei Kammern 140, 142 und 144 relativ zueinander luftdicht abgedichtet.
An der Oberseite des Deckels 120 ist ein Anschluß- Stutzen 124 zur Herstellung einer Verbindung zu irgendeiner Vorrichtung, die mittels der mehrstufigen Vakuumpumpe evakuiert werden soll, befestigt. Der Einlaßdurchgang 126 durchläuft den Stutzen 124 und den Deckel 120 in Verbindung mit dem Z-förmigen Durchgang 140 (vgl. Fig. 7), der seinerseits mit dem Durchgang 115 versehen ist, welcher mit dem Einlaßdurchgang 54 im Gehäuse 50 der Pumpeinheit 14 in Verbindung steht, so daß die Gase zu Stufe 1 strömen können.
Der mit dem Durchgang 58 in der Antriebseinheit 14 in Verbindung stehende Auslaßdurchgang 111 der ersten Stufe im Antriebseinheitsgehäuse 24 steht auch mit der Kammer 142 über das federbelastete Einwegventil 102 in Verbindung, das in der Kammer 142 angeordnet ist. Der Abführdurchgang 113 der dritten Stufe im Gehäuse 24 der Antriebseinheit kommuniziert mit dem von der Stufe 3 abgehenden Abführdurchgang 112 und auch mit der Kammer 142, gesteuert durch das federbelastete Einwegventil 110. Die Kammer 142 ist somit eine Abführ- bzw. Auslaßkammer, die gemäß den Fig. 7 und 8 über die Durchgänge 136, 132 und 130 mit der Atmosphäre verbunden ist. Wenn an der gegenüberliegenden Seite der Antriebseinheit 12 eine zweite Pumpeinheit angebracht ist und sich der dünnere Endabschnitt des Kolbens im zylindrischen Fortsatz 69 gemäß Fig. 7 befindet, wirkt die Kammer 144 ebenfalls als Abführbzw. Auslaßkammer, wobei die darin enthaltenen Gas über die Durchgänge 134, 132 und 130 zur Atmosphäre entlassen werden. Ebenso wird dabei ein zweiter Einlaß für die Kammer 140 vorgesehen sein; den Durchgängen 111, 113 und 115 entsprechende Durchgänge sind dabei in den Stirnwänden neben den zylindrischen Fortsätzen 69 ausgebildet.
Im Betrieb wird das zu evakuierende Gefäß an den Stutzen 124 am Deckel 120 der Antriebseinheit angeschlossen; dabei strömt Gas durch den Durchgang 126, die Kammer 140 und den Durchgang 115 in den Einlaßdurchgang 154 in der Antriebseinheit 14. Wenn sich der Kolben in der Nähe seines unteren Totpunkts befindet, tritt sodann das Gas über die Bohrungen 92 um den Umfang der Zylinderwand in den Verdichtungsraum der Stufe 1 ein. Wenn der Kolben den unteren Totpunkt gemäß Fig. 3 verläßt, erreicht das Gas, das in den Verdichtungsraum der Stufe 1 eingetreten ist, einen höheren Druck, und es wird entweder über das elektromagnetisch betätigte Ventil 101 oder das federbelastete Einwegventil 103 ausgetrieben.
Das Gas wird sodann über die Kammer 97, den Durchgang 96 und den Durchgang 58 durch den Durchgang 59 und die Bohrungen 98, die bei am unteren Totpunkt befindlichem Kolben 42 freigelegt sind, zur Stufe 2 überführt. Das in Stufe 2 befindliche Gas wird über das Einwegventil 108 sowie über die Durchgänge 109, 56 und 57 ausgetrieben, um über die Bohrungen 104, die freigelegt bzw. geöffnet werden, wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt gemäß Fig. 4 nähert, in die Stufe 3 einzutreten. Aus der Stufe 3 wird das Gas über das Einwegventil 110 in die Kammer 142 der Antriebseinheit 12 ausgetrieben, aus welcher es dann zur Atmosphäre entlassen wird. Wenn das Gas toxisch ist, kann es auch in einem getrennten Gefäß aufgefangen werden. Etwaiges Gas, das an der Kontaktdichtung 80 am unteren Ende des Kolbens 42 vorbei herausdringt, tritt ebenfalls in die Stufe 3 ein und wird auf gleiche Weise ausgetrieben. Auf gleiche Weise wird der Druck in der Kammer 152 der Antriebseinheit 12 reduziert, wenn sich der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bewegt oder verschiebt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Druck in Stufe 3 erheblich verringert wird, so daß das Einwegventil 114 öffnen kann. Das Einwegventil 114 läßt das Gas in die Stufe 3 eintreten, um den Druck in der Antriebseinheit auf etwa 1/10 einer Atmosphäre zu senken. Es ist wichtig sicherzustellen, daß der Druck in der Antriebseinheit nicht so niedrig ist, daß ein Wärmeübergang vom inneren Mechanismus der Antriebseinheit und der Pumpeinheit über das Gas (Konvektion) zu den aus Aluminium bestehenden Wänden oder Flächen des Gehäuses verhindert wird.
Das elektromagnetische Ventil 101, das die Abfuhr von Gasen aus der Stufe 1 steuert bzw. kontrolliert, ist normalerweise in eine Schließstellung federvorbelastet und in einer vergleichsweise kleinen Öffnung bzw. Bohrung eines Durchmessers von etwa 1/16 Zoll (1,6 mm) angeordnet. Das federbelastete Einwegventil 103 befindet sich in einer Öffnung oder Bohrung, deren Fläche etwa das 100-fache der Fläche der Bohrung des elektromagnetischen Ventils beträgt. Während der anfänglichen Pumpstufen arbeitet das federbelastete Ventil, um die Hochdruckgase aus der Stufe 1 zum Durchgang 58 und von diesem zu der Abführkammer 142 in der Antriebseinheit 12 über das Hochdruckventil 102 und zur zweiten Stufe strömen zu lassen. Wenn bei den folgenden Hüben des Kolbens der Druck verringert wird, wird das elektromagnetische Ventil benutzt, um das Öffnen des Durchgangs zwischen erster und zweiter Stufe zu garantieren. Das elektromagnetische Ventil ist so phasengesteuert, daß es öffnet, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, und schließt, bevor der Kolben sich abwärts bewegt. Die Auslaßdurchgänge von zweiter und dritter Stufe können entweder, wie dargestellt, durch ein federbelastetes Ventil, das normalerweise geschlossen ist, oder eine Kombination von Ventilen, ähnlich den oben in Verbindung mit dem Auslaß der ersten Stufe beschriebenen, gesteuert werden.
Im Betrieb der vorstehend beschriebenen trockenen mehrstufigen Vakuumpumpe sollte die Gleitgeschwindigkeit (V) des Kolbens auf weniger als 300 Fuß/min (1,5 m/s) begrenzt sein. Die Pumpgeschwindigkeit einer vollständigen Pumpeinheit sollte 100 1/min beim Enddruck von 20 mTorr betragen. In der Praxis bedeutet dies, daß zur Berücksichtigung von Verschleiß der Enddruck wesentlich unterhalb von 20 mTorr liegen muß.
Der Motor in der Antriebseinheit sollte mit einer Drehzahl von 1800/min, die eine üblicherweise erreichbare Drehzahl darstellt, laufen können. Der Hub des Kolbens sollte mindestens 25,4 mm betragen, um eine gute Verdichtung in der Hochvakuumstufe zu erreichen.
Die Masse des Kolbens und der zugeordneten mechanischen Teile wird im Hinblick auf Schwingung, Geräusch und Energie auf einer absoluten Mindestgröße gehalten. Es ist daher wesentlich, den Kolben möglichst klein auszubilden, dabei aber auch unzulässige Anstiege in der Rotationsgeschwindigkeit zu vermeiden.
Wie oben erwähnt, unterteilt der einzige Kolben mit dünneren Endabschnitten und einem weiteren Mittelabschnitt den Raum im Zylinder in drei Kompressions- bzw. Verdichtungsräume oder -stufen, die in dreifach verschiedener Weise verbunden bzw. geschaltet werden können. Wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt und in Fig. 10 schematisch veranschaulicht, können die Stufen 1, 2 und 3 sämtlich in Reihe geschaltet sein. Außerdem können Stufen 1 und 2 parallelgeschaltet und die Stufe 3 mit den Stufen 1 und 2 in Reihe geschaltet sein, wie dies in Fig. 11 schematisch dargestellt ist; wahlweise können die Stufen 1, 2 und 3, wie in Fig. 12 schematisch gezeigt, sämtlich parallelgeschaltet sein. Die verschiedenen Verbindungs- bzw. Schaltungsarten der Stufen lassen sich bei der Herstellung der Pumpeinheit ohne weiteres dadurch erreichen, daß Lage und Verbindung der Durchgänge in der Pumpeinheit variiert werden. Wenn die Stufen 1 und 2 zueinander parallel und mit der Stufe 3 in Reihe geschaltet sind, kann die mehrstufige Pumpe als solche mit mittlerer (medium) Pumpgeschwindigkeit und mittlerem Enddruck betrieben werden. Wenn sämtliche Stufen in Reihe geschaltet sind, kann die Pumpe mit niedriger Pumpgeschwindigkeit bei sehr gutem Enddruck betrieben werden. Wenn die drei Stufen parallelgeschaltet sind, kann die Pumpe mit einer höheren Pumpgeschwindigkeit und einem höheren Druck betrieben werden.
Während die vorstehend beschriebene Ausführungsform auf eine mit einer Antriebseinheit verbundene einzige Pumpeinheit gerichtet ist, bezieht sich die folgende, in den Fig. 13 bis 20 dargestellte Ausführungsform auf zwei mit der gleichen Antriebseinheit verbundene Pumpeinheiten. Die Mehrpumpenanordnung gemäß Fig. 13 umfaßt eine Antriebseinheit 200 mit einer ersten Pumpeneinheit 202 und einer zweiten Pumpeneinheit 204, die an gegenüberliegenden Seiten der Antriebseinheit montiert sind. Eine trennbar mit der einen Seite der Antriebseinheit 200 verbundene Motoreinheit 206 umfaßt einen Elektromotor M mit einer Ausgangs- bzw. Antriebswelle 208, die mit einer Kurbelwelle 210 über eine Kupplungseinheit 212, welche mit den beiden Wellen über Keilverzahnungen 214 bzw. 216 verbunden ist, gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 210 ist mittels Lagern 218 und 220 in der Antriebseinheit 200 drehbar gelagert. Die Kurbelwelle 220 weist zwei Kurbelzapfen 222 und 224 auf, die zueinander um 180º außer Phase angeordnet sind.
Die Pumpeneinheiten 202 und 204 sind miteinander identisch und entsprechen in gewisser Weise der bei der ersten Ausführungsform gezeigten Pump- bzw. Pumpeneinheit 14. Die Pumpeneinheit 202 besteht aus zwei Hauptgußstücken 226 und 228, die für Kühlzwecke mit umlaufenden Rippen versehen sind. Die Gußstücke können aus Aluminium oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff bestehen.
Das Gußstück 226 ist mit einer abgestuften zylindrischen Bohrung versehen, die einen ersten dünneren (einen kleineren Durchmesser besitzenden) zylindrischen Abschnitt 230, in welchem der Kolben verschiebbar ist, und einen zweiten weiteren (einen größeren Durchmesser besitzenden) zylindrischen Abschnitt 232 zur Aufnahme einer noch näher zu beschreibenden Ventilpatrone oder -kapsel 234 aufweist.
Das zweite Gußstück 228 ist mit einer zylindrischen Bohrung 236 versehen, deren Durchmesser größer ist als derjenige der Bohrung 230 im Gußstück 226. Das Gußstück 238, welches das Gehäuse für die Antriebseinheit 200 bildet, weist auch eine zylindrische Bohrung 240 auf, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung 230 im ersten Gußstück 226 entspricht. Die drei zylindrischen Bohrungen bzw. Zylinderbohrungen 230, 236 und 240 bilden somit einen abgestuften Zylinder, ähnlich dem abgestuften Zylinder bei der ersten Ausführungsform, zum Aufnehmen eines komplementär abgestuften Kolbens 242 darin. Die beiden Gußstückteile 226 und 228 sind mit Hilfe geeigneter Mittel mit einem zwischengefügten Dichtring 242 miteinander verbunden, und das Gußstück 228 ist seinerseits mit dem Gehäuse 238 der Antriebseinheit 200 mit Hilfe geeigneter Mittel, wie Schraubbolzen bzw. Maschinenschrauben o.dgl., mit einem zwischengefügten Dichtring 248 verbunden.
Der Kolben 242 kann, ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform, ein hohler Kolben sein, der zwei Endabschnitte 250 und 252 praktisch gleichen Durchmessers und einen Mittelabschnitt 254 eines vergrößerten Durchmessers aufweist. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, ist der Kolben an allen Zylinderflächen mit einem verschleißarmen Werkstoff eines niedrigen Reibungskoeffizienten bedeckt. Der Werkstoff ist oder wird in der Weise aufgebracht, daß keine mechanische Störung mit den Zylinderwänden bei einer Ausdehnung des Kolbens stattfindet. Der Überzugswerkstoff, der Kolben und das Zylindergehäuse besitzen jeweils gleiche (Ausdehnungs-)Koeffizienten. Der Kolben 242 sowie die Gußstücke 226, 228 und 238 können aus Aluminium oder sonstigen Werkstoffen gefertigt sein. Der Überzugswerkstoff 78 kann im wesentlichen demjenigen gemäß der US-PS 4 790 726 (Balkau et al.) entsprechen, gemäß welcher eine Hülse bzw. Büchse aus bronzegefülltem Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet wird. Zur Gewährleistung eines geringen Verschleißes oder Abriebs können auch andere Arten von Füllmaterial verwendet werden. Die auf der Zylinderfläche vorgesehene Schicht aus reibungsarmem, verschleißarmem Werkstoff ist so ausgelegt, daß in einem im Normalbetrieb der Pumpe vorliegenden Temperaturbereich zwischen der Büchse und dem Zylinder ein mittlerer Spalt erhalten bleibt, der eine maximale Größe aufweist, bei welcher ein Hindurchdringen von Gas an der Büchse vorbei auf einer solchen Größe bleibt, daß die Pumpe einen akzeptablen Unterdruckgrad aufrechterhalten kann.
Das verschiebbar im zylindrischen Abschnitt 240 der Antriebseinheit 200 angeordnete untere Ende des Kolbens ist mit einer napfförmigen Kontaktdichtung 256 versehen, die durch einen entsprechend dimensionierten O-Ring 258 auswärts in Anlage gegen die Zylinderfläche 240 vorbelastet ist. Die napfförmige Kontaktdichtung 256 ist am unteren Ende des Kolbens 252 mittels einer einen unteren Flansch 262 aufweisenden Gewindebüchse 260 befestigt. Das obere Ende des Kolbens 250 ist mit einer Querbohrung 264 versehen, in welche ein hohler rohrförmiger Kolbenbolzen 266 eingepreßt ist. Zwei abgestufte Stopfenelemente 268 mit einem in ihrem dünneren mittleren Abschnitt angeordneten O-Ring 270 sind in Ausnehmungen im oberen Ende des Kolbens 250 auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbenbolzens 266 mit einem Preßsitz eingesetzt.
Der Kolben 242 ist mit der Kurbelwelle 210 durch eine hohle rohrförmige Kolbenstange 272 verbunden, die ihrerseits mit dem Kurbelzapfen 224 über einen außermittigen Verbinder 274 und ein zwischengefügtes Lager 276 verbunden ist. Infolgedessen fluchtet die Kolbenstange 272 der Pumpeneinheit 202 praktisch mit der Kolbenstange der Pumpeneinheit 204, die ihrerseits mit dem Kurbelzapfen 222 mit Hilfe eines ähnlichen außermittigen Verbinders 278 und eines zwischengefügten Lagers 280 verbunden ist. Mit einer solchen Anordnung wird eine verbesserte Auswuchtung der Anordnung zur Unterdrückung von Schwingungen erreicht.
Am oberen Ende der Kolbenstange 272 ist quer dazu eine kurze, hohle rohrförmige Hülse oder Büchse 282 befestigt, die materialeinheitlich mit der Kolbenstange 272 gegossen oder getrennt geformt und auf beliebige geeignete Weise, wie Schweißen o.dgl., abhängig von den verwendeten Werkstoffen, an der Kolbenstange befestigt sein kann. Zwischen der Büchse 282 und dem Kolbenbolzen 266 ist eine Lagerbüchse 284 zur Herstellung einer Schwenkverbindung zwischen der Kolbenstange 272 und dem Kolbenbolzen 266, fest mit dem oberen Ende des Kolbens 250 verbunden, angeordnet. Zur Aufnahme der Schwenkverbindung ist im oberen Ende des Kolbens 250 eine entsprechende Ausnehmung 286 vorgesehen. Das hohle Innere des Kolbenbolzens 266 steht auf die schematisch durch gestrichelte Linien 288 angedeutete Weise mit dem hohlen Inneren der Kolbenstange 272 in Verbindung.
Das Kapsel- oder auch Stopfenventil (cartridge valve) 234 dient als Auslaßventil für die erste Stufe, die der ersten Stufe bei der ersten Ausführungsform entspricht. Bei der ersten Ausführungsform sind ein elektromagnetisches Ventil 101 und ein federbelastetes Einwegventil 103 in einer die erste Stufe definierenden Ventilscheibe 100 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ersetzt die Kapsel (cartridge) 234 die Ventilscheibe, die Deckplatte und die beiden Ventile bei der ersten Ausführungsform Das Kapselventil 234 ist in die zylindrische Bohrung 232 (vgl. Fig. 13) eingesetzt und darin mit mehreren Schrauben 233, von denen eine in Fig. 13 gezeigt ist, befestigt. Zur Verdeutlichung der Einzelheiten des Kapselventils 234 sei auf Fig. 18 verwiesen, welche das Kapselventil näher veranschaulicht. Das Kapselventil weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 290 auf, der von einer Anzahl von Bohrung 292 durchsetzt wird. Eine Endscheibe 294 ist materialeinheitlich mit dem zylindrischen Abschnitt 290 ausgebildet und mit einem abgeschrägten (konischen) Ventilsitz 296 versehen. Eine ebenfalls materialeinheitlich mit dem zylindrischen Abschnitt 290 ausgebildete Anbauplatte 298 ist mit seitlich bzw. quer abstehenden Flanschen mit Bohrungen zur Aufnahme der Montageschrauben 233 versehen. Ein hohlzylindrischer Flansch (bzw. eine hohlzylindrische Büchse) 300 ragt vom Mittelbereich der Anbauplatte 298 nach unten, wobei der Schaft 302 des Ventils 304 über Keilverzahnungen 305 in der Hülse 300 verschiebbar montiert bzw. geführt ist. Die gesamte untere Oberfläche des Ventils 304 ist mit einer Vinylgummiverbindung 306 überzogen. An der Unterseite des Ventils sind (ist) zahlreiche Ansätze oder ein kreisförmiger Vorsprung 308 zur Anlage an das Ende des Kolbens 250 vorgesehen, um das Ventil zu öffnen, wenn der in der ersten Stufe herrschende Druck unzureichend ist, um die Kraft der Feder 310, welche das Ventil 304 normalerweise in Anlage an den Ventilsitz 296 vorbelastet, zu überwinden. Zwei O-Ringe 312 dienen zur Abdichtung des Kapselventils in der Bohrung des Gußstücks 226. Eine solche Kapsel kann vormontiert werden, um den endgültigen Zusammenbau der Pumpe und auch ein Auswechseln des Ventils zu einem gegebenen Zeitpunkt während der Betriebslebensdauer der Pumpe zu erleichtern.
Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, ist jede Pumpe der Ausführungsform gemäß Fig. 13 mit drei Stufen in genau der gleichen Lage wie die drei Stufen bei der ersten Ausführungsform versehen. Einlaß und Auslaß sowie die Verbindungen zwischen den Stufen entsprechen im wesentlichen denjenigen, wie sie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform offenbart worden sind. Der hauptsächliche Unterschied besteht in der Art des Ventils zum Steuern der verschiedenen Stufen. Wie oben angegeben, dient das Kapselventil 234 zum Steuern oder Kontrollieren des Auslasses der ersten Stufe. Der Einlaß zur ersten Stufe entspricht im wesentlichen dem Einlaß 54, 90 und 92 gemäß Fig. 5 bei der ersten Ausführungsform Anstelle der Vielzahl von Bohrungen 92 kann jedoch ein (nicht dargestellter) durchgehender Schlitz vorgesehen sein, weil sich ein solcher Schlitz in der Fertigung einfacher herstellen läßt als die Bohrungen 92. Der Einlaßdurchgang 312 gemäß den Fig. 15, 16 und 17 (Schnittansichten der zweiten Ausführungsform) ist dem Durchgang 54 gemäß Fig. 5 äquivalent. Der Einlaßdurchgang 312 kommuniziert mit dem umfangsmäßig verlaufenden bzw. umlaufenden Durchgang 314, der seinerseits dem Durchgang 90 gemäß Fig. 5 entspricht.
Der Durchgang 316 gemäß den Fig. 15 und 16 bildet den (die) Auslaß bzw. Abführung (von) der ersten Stufe, der (die) auch mit dem Einlaß 318 der zweiten Stufe in Verbindung steht. Der Abführ- oder Auslaßdurchgang 316 der ersten Stufe und der Einlaßdurchgang 318 der zweiten Stufe entsprechen im wesentlichen dem Abführ- oder Auslaßdurchgang 58 der ersten Stufe bzw. dem Einlaßdurchgang 59 der zweiten Stufe bei der ersten Ausführungsform nach den Fig. 2 und 6. Dabei kommuniziert wiederum der Einlaß 318 der zweiten Stufe mit letzterer über einen (nicht dargestellten) Schlitz oder eine Vielzahl von Bohrungen, wie sie bei 98 in Fig. 6 gezeigt sind. Der Auslaßdurchgang 316 der ersten Stufe steht mit einer Auslaßkammer 320 in der Antriebseinheit 200 in Verbindung, welche (Kammer) der Auslaßkammer 142 gemäß Fig. 7 bei der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Der den Auslaß der dritten Stufe bildende Durchgang 322 steht gemäß Fig. 15 ebenfalls mit der Abführ- oder Auslaßkammer 320 in Verbindung.
Der Durchgang 324 gemäß Fig. 16 entspricht dem Durchgang 56, der gemäß Fig. 6 bei der ersten Ausführungsform den Auslaß der zweiten Stufe mit dem Einlaß der dritten Stufe verbindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch anstelle des einzigen Ventils 108 gemäß Fig. 6 bei der ersten Ausführungsform zwei identische Abführ- bzw. Auslaßventile 326 und 328 vorgesehen. Die beiden Ventile 326 und 328 kommunizieren mit dem Durchgang 324 über eine Kammer 330, die zum Durchgang 109 gemäß Fig. 6 äquivalent ist. Das gegenüberliegende Ende des Durchgangs 56 ist mit Einlaßbohrungen oder einem Schlitz in der dritten Stufe, entsprechend den Bohrungen 104 in der dritten Stufe gemäß Fig. 6 bei der ersten Ausführungsform, verbunden. Ein Durchgang, der im wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Durchgang 330 aufweist, aber gemäß Fig. 16 in unmittelbarer Flucht damit angeordnet ist, dient zum Verbinden des unteren Endes des Durchgangs 324 mit den Bohrungen der dritten Stufe. Ein solcher Durchgang ist äquivalent und praktisch identisch zum Durchgang 57 bei der ersten Ausführungsform Die neuen Ventile 326 und 328 sind Einsteck-Kapselventile, ähnlich den Kapselventilen 234 gemäß
Fig. 18. Das in Fig. 19 im einzelnen veranschaulichte Kapselventil 326 besteht jedoch aus einem zylindrischen Körper 332 mit einer Stirnwand, in welcher eine Öffnung oder Bohrung 334 vorgesehen ist. Das Ventil 336 ist mit einer Vinylgummiverbindung beschichtet, und der Ventilschaft 338 ist über einen Keilverzahnungsverbinder 342 verschiebbar mit einer Verschlußplatte 340 verbunden. Das Ventil 336 und die Endplatte 340 können in das zylindrische Gehäuse 332 eingesteckt oder eingesetzt werden, wobei die Anordnung durch einen Sprengring 344 im zylindrischen Gehäuse gesichert wird. Zwischen dem Ventil 336 und der Platte 340 ist eine Schraubenfeder 346 vorgesehen, welche das Ventil 336 normalerweise in Anlage gegen einen die Bohrung 334 umgebenden Ventilsitz drängt. Das eine Ende des Auslaßventils 326 der zweiten Stufe ist in Fig. 13 dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß die Ventile 326 und 328 einfach in Bohrungen im Gußstück 326 eingesteckt werden können, bevor die Gußstücke 226 und 228 miteinander verbunden werden. Das in Fig. 13 gezeigte Auslaßventil 350 der dritten Stufe ist ebenfalls ein Einsteck-Kapselventil, ähnlich den Ventilen 326 und 328, und es kann vor Verbindung der Pumpeneinheit 202 mit der Antriebseinheit 200 einfach in eine zweckmäßige Öffnung oder Bohrung im Gußstück 238 der Antriebseinheit eingesteckt werden. Ein im wesentlichen dem Ventil 350 entsprechendes Ventil ist auch am Ende des Auslaßdurchgangs 316 der ersten Stufe vorgesehen, wo dieser in die Auslaßkammer 320 in der Antriebseinheit eintritt. Die Auslaßkammer 320 ist gemäß Fig. mit einem Auslaßstutzen 321 versehen, der mit einem geeigneten Behälter verbindbar ist, um die Abgase bzw. Absauggase aus erster und dritter Stufe zu sammeln, falls in diesen Gasen toxische Elemente enthalten sind.
Der Einlaßdurchgang 312 gemäß Fig. 15 kommuniziert mit einer im Gehäuse 238 der Antriebseinheit 200 geformten Einlaßkammer 313. Diese Einlaßkammer 313 entspricht der Einlaßkammer 140 gemäß Fig. 7 bei der ersten Ausführungsform. Ein mit dem Auslaßstutzen 322 identischer Einlaßstutzen 323 ist am Gehäuse 238 vorgesehen und kommuniziert mit der Einlaßkammer 313 auf eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Weise. Der Einlaßstutzen ist mit einem beliebigen, zu evakuierenden Gefäß verbindbar.
Die dritte Stufe der Pumpeneinheit 202 ist mit dem Inneren des Gehäuses 238 der Antriebseinheit 200 mittels eines Einwegventils 360 verbunden, das gemäß Fig. 14 normalerweise in die Schließstellung federbelastet ist. Am Ende des Ventilschafts 364 ist mittels einer Schraube 366 eine Scheibe 362 befestigt; eine zwischen dem Gehäuse 238 und der Scheibe 362 verlaufende Feder 368 drängt das Ventil 360 in Anlage gegen den am Gehäuse 238 ausgebildeten Sitz. Das Ventil 360 entspricht dem Ventil 114 gemäß Fig. 4 bei der ersten Ausführungsform und ist vorgesehen, um Gas in die dritte Stufe eintreten zu lassen und damit den Druck in der Antriebseinheit auf etwa 1/10 einer Atmosphäre zu senken. Es ist wichtig sicherzustellen, daß der Druck in der Antriebseinheit nicht so niedrig ist, daß der Wärmeübergang vom inneren Mechanismus der Antriebseinheit und der Pumpeinheit über das Gas zu den aus Aluminium bestehenden Wänden oder Oberflächen des Gehäuses verhindert wird. Das Gehäuse 238 der Antriebseinheit 200 wird durch die Dichtung 370 zwischen dem Lagerträger 372 und der Kurbelwelle 210 sowie einen O-Ring 374 zwischen dem Gehäuse 238 und dem Lagerträger 372 (vgl. Fig. 13) in einem abgedichteten Zustand gehalten. Das Innere des Gehäuses 238 steht mit dem Inneren des Kolbens 254 in Verbindung. Die napfförmige Dichtung 256 bewirkt die Abdichtung des unteren Endes des Kolbens 254 gegen die Wand 240 des Zylinders; das obere Ende des Kolbens ist durch die Dichtringe 270 an den gegenüberliegenden Enden des Kolbenbolzens 266 abgedichtet. Etwa in das Innere des Zylinders oder das Innere des Antriebseinheitsgehäuses 238 eindringende Gase könnten den Druck erhöhen; doch wird der Druck aufgrund der Anordnung des Einwegventils 360 und der Pumpwirkung der Pumpe augenblicklich reduziert. Wenn somit die in das Innere des Kolbens 254 oder des Gehäuses 238 eindringenden Gase etwaige toxische Substanzen enthalten, werden die Substanzen über das Ventil 360 in die dritte Stufe und aus der dritten Stufe zum Sammel- bzw. Auffanggefäß über das Auslaßventil 350 der dritten Stufe und den Auslaßstutzen 321 ausgetrieben.
Zusätzlich zur gegenseitigen Verbindung der verschiedenen Stufen jeder Pumpe in Reihenanordnung, Parallelanordnung oder einer Kombination davon, wie oben anhand der Fig. 10 bis 12 beschrieben, können die beiden Pumpen für Betrieb in Reihe oder parallel zueinander geschaltet bzw. verbunden werden. Wie für die erste Ausführungsform in Fig. 7 gezeigt, erstreckt sich die Einlaßkammer 140 in der Antriebseinheit 12 zickzackartig von einer Ecke der Einheit zu einer anderen Ecke, so daß dann, wenn eine zweite Pumpeinheit angeschlossen werden würde, der Einlaß jeder Pumpeinheit mit einer gemeinsamen Einlaßkammer 140 in der Antriebseinheit 12 in Verbindung stehen würde. In Fig. 7 sind zwei getrennte Abführ- bzw. Auslaßkammern 142 und 144 dargestellt, so daß mit dieser Anordnung der Kammern zwei Pumpen parallel zueinander betrieben werden können. Auf ähnliche Weise kann die Einlaßkammer 313 für jede Pumpeinheit gemäß Fig. 15 so angeschlossen sein, daß zwei Pumpeinheiten 202 und 204 parallel betrieben werden können.
Um die Pumpeneinheiten 202 und 204 in Reihe miteinander zu betreiben, wäre es nur nötig, die Auslaßkammer 320 gemäß Fig. 15 an die Einlaßkammer anzuschließen, welche der Einlaßkammer 313 entspricht, aber der Einlaßkammer für die andere Pumpeneinheit zugeordnet ist. Die Abführ- oder Auslaßkammer einer Pumpeneinheit kann somit mit der Einlaßkammer der anderen Pumpeneinheit verbunden werden, so daß damit die beiden Pumpeneinheiten in Reihe geschaltet werden oder sind. Wenn zwei Pumpeinheiten an einer einzigen Antriebseinheit kombiniert sind und auf oben beschriebene Weise in Reihe betrieben werden, ergibt sich ein Enddruck deutlich unterhalb von 20 mTorr, wobei dennoch eine Pumpgeschwindigkeit (Fördermenge) von 100 1/min erhalten bleibt.
Wenn die beiden Pumpeinheiten auf oben beschriebene Weise parallelgeschaltet sind oder werden, kann eine Pumpe mit einer Pumpgeschwindigkeit von 200 1/min realisiert werden, obgleich sich dabei ein höherer Enddruck ergibt. Die Umstellung zwichen einer Reihenschltung und einer Parallelschaltung muß beim Hersteller erfolgen, weil hierfür Änderungen an den die Antriebseinheit 200 bildenden Maschinengußstücken nötig sind.
Obgleich die Erfindung insbesondere anhand bevorzugter Ausführungsformen derselben dargestellt und beschrieben worden ist, ist für den Fachmann ersichtlich, daß die obengenannten und andere Änderung in Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Mehrstufige Vakuumpumpe, umfassend eine Gehäuseeinheit (503 bzw. 50), einen in der Gehäuseeinheit angeordneten Zylinder (52) mit gegenüberliegenden Endabschnitten (60, 262) von im wesentlichen gleichem Durchmesser und einem einen vergrößerten Durchmesser aufweisenden bzw. erweiterten zentralen Abschnitt (70), einen im Zylinder angeordneten Kolben (42) mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende sowie im wesentlichen gleich große Durchmesser besitzenden zylindrischen Endabschnitten (72, 74) an jedem Ende und einem einen vergrößerten Durchmesser besitzenden bzw. erweiterten Mittelabschnitt (76), im Zylinder im Bereich des geschlossenen Endes des Kolbens angeordnete erste Abführventilmittel (100, 101, 103) zur Festlegung einer Pumpkammer der ersten Stufe zwischen den Ventilmitteln und dem geschlossenen Ende des Kolbens, wobei der erweiterte Abschnitt (76) des Kolbens eine Axialerstreckung aufweist, die kleiner ist als eine Axialerstreckung des erweiterten Abschnitts des Zylinders (70), und eine ringförmige Pumpkammer (63) der zweiten Stufe sowie eine ringförmige Pumpkammer (65) der dritten Stufe auf gegenüberliegenden Seiten des erweiterten Abschnitts des Kolbens festlegt, in der Gehäuseeinheit vorgesehene Einlaßund Auslaßmittel (54) und Durchgangsmittel (58, 52, 58, 90, 92) zum Verbinden der Einlaß- und Auslaßmittel mit den Pumpkammern, in den Durchgangsmitteln im Bereich der Pumpkammern der zweiten und dritten Stufe angeordnete zweite und dritte Abführventilmittel (98, 104) sowie eine betrieblich oder wirkungsmäßig mit dem Kolben verbundene Antriebseinheit (19) zum hin- und hergehenden Verschieben des Kolbens im Zylinder.

2. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei die Gehäuseeinheit (50) aus Aluminiumguß besteht und die Durchgangsmittel sowie der Zylinder darin integriert geformt sind.

3. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Durchgangsmittel einen ersten Durchgang (90) als Einlaßdurchgang, der mit dem Einlaßmittel (54) und der Pumpkammer der ersten Stufe in Verbindung steht,

einen mit den ersten Abführventilmitteln (100, 101, 103), einem Abführventil (102) im Auslaßmittel und der Pumpkammer der zweiten Stufe in Verbindung angeordneten zweiten Durchgang (96, 58) sowie

einen mit den zweiten Abführventilmitteln und der Pumpkammer der dritten Stufe in Verbindung stehenden dritten Durchgang (109) umfassen.

4. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 3, ferner umfassend ein im Zylinder angeordnetes erstes Einlaßschlitzmittel (92), das mit der Pumpkammer der ersten Stufe in Verbindung steht, wenn sich der Kolben in einer unteren Totpunktstellung befindet, ein zweites Einlaßschlitzmittel (98), das mit der Pumpkammer der zweiten Stufe und dem zweiten Durchgang in Verbindung steht, wenn sich der Kolben in der unteren Totpunktstellung befindet, und ein drittes Einlaßschlitzmittel (104), das mit der Pumpkammer der dritten Stufe und dem dritten Durchgang in Verbindung steht, wenn sich der Kolben in einer oberen Totpunktstellung befindet.

5. Mehrstufige Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseeinheit ein Pumpengehäuse (50) und ein Antriebsgehäuse (124) umfaßt, das Antriebsgehäuse eine am Pumpengehäuse befestigte erste Endoder Stirnwand aufweist, die einen sich in das Antriebsgehäuse erstreckenden offenen zylindrischen Abschnitt (68), in welchem sich das offene Ende (74) des Kolbens hin- und hergehend verschiebt, eine im Antriebsgehäuse (24) drehbar gelagerte Kurbelwelle (26), deren eines Ende sich durch eine luftdichte Dichtung (34) aus dem Antriebsgehäuse heraus erstreckt, (ein) Verbindungsmittel (38) zum Verbinden der Kurbelwelle mit dem Kolben sowie eine an der Außenseite des Antriebsgehäuses montierte und mit der Kurbelwelle zum Drehen derselben verbundene Motoreinheit (17) aufweist.

6. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 5, wobei das Antriebsgehäuse (24) ein hohles Inneres, Trennwandmittel (143, 145) zum Unterteilen des Inneren in vier hermetisch bzw. luftdicht getrennte Kammern (140, 142, 144), einschließlich einer ersten Kammer, in welcher die Kurbelwelle, das Verbindungsmittel und das offene Ende des Kolbens mit einem Dicht(ungs)mittel (80) zwischen dem offenen Ende des Kolbens und dem zylindrischen Abschnitt des Antriebsgehäuses arbeiten, eine zweite Kammer (160) mit einem Einlaß (126) zur Verbindung mit einer zu evakuierenden Kammer und einer mit dem Einlaßmittel des Pumpengehäuses in Verbindung stehenden Öffnung (115) in der ersten Stirnwand, sowie dritte und vierte Kammern (142, 144) umfaßt, die eine gemeinsame Abführöffnung (130) aufweisen und mit ersten und zweiten Zulässen bzw. Schlitzen (ports) versehen sind, wobei der erste Zulaß bzw. Schlitz (111) in Flucht mit dem zweiten Durchgang im Pumpengehäuse angeordnet ist und der zweite Zulaß bzw. Schlitz (113) darin ein mit der Pumpkammer der dritten Stufe in Verbindung stehendes Einwegventil enthält.

7. Mehrstufige Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Abführventilmittel eine Patrone oder Kapsel (cartridge) (234) mit einer im wesentlichen hohlzylindrischen Büchse (290), die erste und zweite Stirnwände (294, 298) sowie ein durch die Büchse verlaufendes Öffnungsmittel aufweist, einer in einer Stirnwand geformten, einen Ventilsitz (296) festlegenden Bohrung, einem für gleitende Hin- und Herbewegung an der zweiten Stirnwand gelagertes Ventil (304) und einem zwischen der zweiten Stirnwand und dem Ventil angeordneten Federmittel (310), um das Ventil normalerweise in Anlage gegen den Ventilsitz vorzubelasten, umfaßt, wobei die Kapsel in einer komplementären zylindrischen Ausnehmung (232) angeordnet ist, die im Zylinder im Bereich des geschlossenen Endes des Kolbens geformt ist.

8. Mehrstufige Vakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes der zweiten und dritten Abführventilmittel (326, 320) aus einem Patronen- bzw. Kapsel(typ)ventil mit einer hohlzylindrischen Büchse (332) in einer Stirnwand mit einer einen Ventilsitz festlegenden Bohrung (334), einem in der Büchse verschiebbar gelagerten Ventilglied (336) und mit einem Ventilschaft (338), der in einer Federanlageplatte oder -scheibe (340) verschiebbar gelagert ist, besteht, wobei an der Büchse ein Federmittel (346) zum Zurückhalten der Federanlagescheibe und des Ventils in der Büchse befestigt ist.

9. Mehrstufige Vakuumpumpenanordnung, umfassend zwei identische mehrstufige Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sowie eine mit jeder der mehrstufigen Vakuumpumpeneinheiten verbundene Antriebseinrichtung, welche Antriebseinrichtung eine Antriebseinheit mit einem Antriebsgehäuse (24) und einer darin drehbar gelagerten Kurbelwelle (26), eine am Antriebsgehäuse montierte Motoreinheit (17) mit einer Antriebswelle und Kupplungsmitteln zum Kuppeln oder Verbinden der Antriebswelle mit der Kurbelwelle, ein erstes Dicht(ungs)mittel (34) zwischen dem Antriebsgehäuse und der Kurbelwelle sowie zweite Dicht(ungs)mittel zwischen jeder der Pumpen (80) und der Antriebseinheit umfaßt.

10. Mehrstufige Vakuumpumpenanordnung, umfassend erste und zweite mehrstufige Vakuumpumpen (202, 204), jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 41 und eine mit jeder der Pumpen verbundene Antriebseinheit (200) für gleichzeitigen Antrieb der Pumpen, welche Antriebseinheit ein Antriebsgehäuse mit einer darin drehbar gelagerten Antriebswelle (210), (und) eine Motoreinheit (20, 6, 17) mit einer am bzw. im Antriebsgehäuse gelagerten und mit der Antriebswelle verbundenen Ausgangswelle (208) umfaßt, wobei das Antriebsgehäuse eine in Verbindung mit jedem der Einlaßmittel angeordnete Einlaßkammer (31) und (ein) in Verbindung mit jedem der Auslaßmittel der Pumpen angeordnete(s) Abführkammermittel (320) sowie im Gehääxse in Verbindung mit dem Einlaßkammermittel und dem (den) Abführkammermittel(n) angeordnete Einlaßdurchgangsmittel und Abführdurchgangsmittel aufweist.

11. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 10, wobei erste Verbindungsmittel zwischen dem Einlaßkammermittel und zweite Verbindungsmittel zwischen dem (den) Abführkammermittel(n) vorgesehen sind, so daß die Pumpen im Parallelbetrieb arbeiten (können).

12. Mehrstufige Vakuumpumpe nach Anspruch 10, ferner umfassend (Zwischen-)Verbindungsmittel zwischen einem der Abführkammermittel für eine Vakuumpumpe und einem Einlaßkammermittel für eine andere der Pumpen, so daß die Pumpen für Reihenbetrieb verbunden bzw. zusammengeschaltet sind.