DE884851C

DE884851C - Pumpstand fuer Hochvakuum-Anlagen

Info

Publication number: DE884851C
Application number: DEL9280A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Hochhaeusler; Georg-Wilhelm Dr Oetjen
Original assignee: E Leybolds Nachfolger AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1951-06-14
Filing date: 1951-06-14
Publication date: 1953-07-30

Description

Pumpstand für Hochvakuum-Anlagen Anlagen, in welchen unter sehr niedrigen Drücken, z. B. im Feinvakuum (zwischen io° und io-3 Torr) oder im Hochvakuum (unter io-3 Torr), gearbeitet wird, benötigen für ihre Bedienung Pumpsätze, die aus einer Vorpumpe, normalerweise einer rotierenden Ölluftpumpe, und einer Hochvakuumpumpe, normalerweise einer Diffusionspumpe, bestehen. Ist diese Diffusionspumpe auch für hohe Saugleistung im Druckgebiet über io-2 Torr ausgebildet, so wird sie im amerikanischen technischen Schrifttum Booster genannt, wofür in Deutschland das Wort Treibdampfpumpe verwendet wird. Zwischen der Vorvakuum- und der Hochvakuumpumpe wird erforderlichenfalls noch eine Zwischenpumpe, z. B. ein Öldampfstrahlsauger, geschaltet, um kürzeste Auspumpzeiten zu erzielen.
Das Auspumpender Anlage erfolgt in der Weise, daß zunächst die Anlage durch eine direkte Zuleitung mit einer Grobpumpe, welche zugleich auch die Vorvakuumpumpe sein kann, bis zu dem Druck evakuiert wird, bei dem die Hochvakuum- oder die Zwischenpumpe zu arbeiten beginnt. Dann wird diese Zuleitung mittels eines Abschlußventils geschlossen und ein Ventil in der Verbindungsleitung zwischen Vorvakuum- und Hochvakuumpumpe sowie weiter ein Abschlußventil zwischen der Hochvakuumpumpe und der Anlage geöffnet. Ist noch eine Zwischenpumpe vorhanden, so muß vorher die entsprechende Ventilbetätigung auch an ihren Verbindungsleitungen, vorgenommen werden.
An einer derartigen Anlage sind daher eine große Anzahl von Abschlußventilen vorzusehen, deren Steuerung von Hand .die Gefahr von Fehlbedienungen in sich schließt, deren. Regelung nach Programm aber einen großen technischen Aufwand erfordert.
Erfindungsgemäß lassen sich .diese Nachteile durch eine solche Dimensionierung der von den Vorv akuum- und Zwischenpumpen zum Kessel führenden Verbindungsleitungen vermeiden, daß die bei dem Arbeitsdruck der letzfen Stufe aus diesen Zuleitungen in die Anlage je Zeiteinheit zurückdiffundierenden Gasmengen erheblich kleiner als die Saugleistung der Pumpe mit dem niedrigsten Arbeitsdruck sind. Das in der Zuleitung zwischen Grobvakuum- bzw, Vorvakuumpumpe und Kessel erforderlicheAbsperrventil kann dadurch vermieden werden, daß -die Länge und lichte Weite derart gewählt werden, daß sie einerseits für den Grobpumpvorgang noch keine störende Drosselung, andererseits aber für Strömungsvorgänge im -Hochvakuum einen erheblichen Widerstand darstellen. Wird die Dimensionierung in dieser Weise getroffen, so erübrigt such die Betätigung eines Ventils in dieser Leitung nach Beendigung des Grobpumpvorganges, da dann der Pumpvorgang selber durch die Hochvakuumpumpe erfolgt, während durch die Grobpumpleitung nur ein an sich unerwünschtes Zurückströmen von Gasen aus, dem Vorvakuum in das Hochvakuum erfolgen könnte. Wird die Grobpumpleitung nun so dimensioniert, daß sie im Hochvakuum einen erheblichen Strömungswiderstand darstellt, so. kann dieses unerwünschte Zurückströmen von Gasen weitgehend vermieden werden.
Das. folgende Beispiel diene zur Erläuterung. Die Vorvakuumpumpe sei über eine Leitung von 32 mm lichter Weite und 5o cm Länge unmittelbar mit der Anlage verbunden. Dann würde durch diese Leitung bei einem Vorvakuumdruck von 3 - i0-2 und einem Hochvakuumdruck in der Anlage von r - io-4 Torr eine Gasmenge von 2500 1/sec bei io-4 Torr zurückströmen, d. h. als Hochvakuumpumpe müßte eine Diffusionspumpe mit einer Sauggeschwindigkeit von 2.5oo 1/sec bei io--4 Torr verwendet werden.
Es ist also notwendig, die Hochvakuumpumpe mit der Anlage durch eine weite und kurz-, Verbindungsleitung, dagegen. .die Grob- bzw. Vorpumpe mit einer vergleichsweise engen und langen Leitung mit der Anlage zu verbinden.
Der Grundgedanke der Erfindung wird nicht dadurch berührt, daß es zweckmäßig ist, in technischen Anlagen hinter die Vorpumpe ein Sicherheitsventil zu schalten, welches während des Betriebes der Pumpen offen gehalten und bei Aussetzen der Pumpen, sei es wegen Ausfall der Netzspannung, sei es wegen Reißens der Antriebsriemen oder aus anderen Gründen, geschlossen wird. Ein derartiges Ventil kann von Hand oder noch besser automatisch bedient werden. Seine Verwendung ist daher in .den Erfindungsgedanken selbst mit eingeschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Pumpstand für Hochvakuum Anlagen, bestehend aus Vorvakuum-, Hochvakuum- und gegebenenfalls Zwischenpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Betätigung von Ventilen während des Pumpvorganges die Abmessungen der Verbindungsleitungen von den Vorvakuum- und Zwischenpumpen zum Kessel so gewählt werden, daß die beim Arbeitsdruck der letzten Stufe aus diesen Zuleitungen in die Anlage je Zeiteinheit zurückdiffundierenden Gasmengen erheblich kleiner als die Saugleistung der Pumpe mit dem niedrig ' eitsdruck sind. _ _
2. Pumpstand nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Lufteinbrüche bei Stillstand der Anlage ein Ventil auf,der Vakuumseite einer der Vorpumpen angeordnet ist.
3. Hochvakuumanlage nach Anspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil bei Spannungsausfall selbständig schließt.