DE8915199U1 - Gasreibungspumpe - Google Patents

Description

89.022

Gasreibungi

Die Erfindung bezieht sich auf eine SasreibussgäpuEtpe mit Rotor und Stator, mit einem Antriebsmocor für den Rotor issid mit elüar der Stromversorgung des Antriebsmotcrs dießeüdsa Schaltung.

Zu debt Gasreibungspumpen gehören Molekular- und Turboroolc^ular·- pumpen, deren WLzlmaqsvexse in dem Lehrbuch von Wutz/Adam/Walcher «Theorie und Praxis d&x V?-kuumtesh! -ik«, leiten 202 ff., im einzelnen beschrieben ist. £t<? weisen rotierende und feststehende Bauteils auf, weiche so gestaltet ur/i beab^tandet sind, daß die von den Bauteilen auf dazwischen befindliche Gasmoleküle übertragene Impulse eine bevorzugte Richtung haben. Gasreibungspumpen sind nicht vorv;~kuumbeständige Hochvakuumpumpen, denen deshalb Vorvakuumpumpen, nanhgeordnet sein müssen.

~M festzustellen, ob in einem an eine Vakuumpumpe angeschlossenen Rezipienten ein bestimmter Druck erreicht worden ist, ist es bekannt, Vakuummeßgeräte einzusetzen. Vakuummeßgerate dieser Art sind relativ kostspielig, ihr Einsatz ist insbesondere dann aufwendig, wenn nur festgestellt werden soll, ob eine bestimmte Druckgrenze erreicht worden ist oder nicht. Dieses ist beispielsweise beim Evakuieren von Glashohlkörpern für Kathodenstrahlröhren der Fall, die nach dem Erreichen eines bestimmten Druckes abgeschmolzen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasreibungspumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacher Weise die Feststellung einer von der Pumpe erreichten Druckgrenze ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die der Stromversorgung des Antriebsmotors dienende Schaltung elektronische Bauteile aufweist, mit denen der vom Antriebsmotor aufgenommene Strom registriert werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die an sich bekannte Tatsache ausgenutzt, daß der vom Antriebsmotor dar Gasreibungspumpe aufgenommene Strom von dem von der Pumpe erzeugten Druck abhängig ist und daß dieser Druck Rückschlüsse auf den im angeschlossenen Hohlkörper erreichten Druck zuläßt- Bei der Untersuchung dieser Abhängigkeit ergab sich die Erkenntnis, daß es ein^2 Druckbereica gibt, in dem der durch die Gasreibung verursachte Reibleistungsanteil relativ schnell mit abnehmendem Druck abnimmt, jährend sich der durch die Lagerreibung verursachte Reibleistungsanteil nur wenig ändert. In diesem Druckbereich wird der Gasreibungsanteil vernachlässigbar, so daß unterhalb des angegebenen Druckbereiches im wesentlichen nur noch die Lagerreibung zu überwinden ist. Es hat sich herausgestellt, daß diese Verhältnisse bei Reibungspumpen des gleichen Typs, d. h. mit einer bestimmten Pumpleistung, nur wenig streuen, so daß anhand der Stromaufnahme des Antriebsmotor&egr; erkennbar ist, ob ein bestimmter Druck erreicht worden ist oder nicht. Es ist deshalb möglich, im Bereich der relativ starken dl/dp-Abhängigkeit eine Schaltschwelle einzurichten, die eine reproduzierbare druckabhängige "gut-/ schlecht-Aussage" zuläßt. Die Mittel, die zur Einrichtung einer derartigen Schaltschwelle erforderlich sind, sind wesentlich einfacher als ein komplettes Vakuummeßgerät.

Eine zweckmäßige Weiterbildung besteht darin, den Strommeßwert auf einer Anzeige darzustellen. Eine solche Anzeige liefert relativ grobe aber zuverlässige Aussagen über die erreichten Druckverhältnisse.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der Figuren 1 und 2 erläutert werden. Es zeigen

- Figur 1 einen Turbomolekularvakuumpumpe mit Antriebemotor und
Versorgungsechaltung und

- Figur ?. die Abhängigkeit düs vom Antriebsmotor aufgenommenen
Stromes vom Druck.

Figur 1 zeigt eine Turbomolekularvakuumpuinpe I mit ihrem Antriebsmotor 2. Mit dem Eingang 3 der Pumpe 1 ist der Innenraum des Glashohlkörpers 4 einer Rathodenstrahlröhre verbunden. Dieser Glashohlkörper soll bis zu einer bestimmten Druckgrenze evakuiert werden. An den Auslaß 5 der Pumpe 1 ist die Vorvakuumpumpe 6 angeschlossen.

Zur Versorgung des Antriebsmotors 2 sind der Netztransformator 7 Und uie Gieioiiriohterschaitung 8 vorgesehen. Dadurch entsteht motorseitig der Zwischenstromkreis S mit der Endstufe 11. Der Ausgang 12 der Endstufe 11 steht unmittelbar mit dem Motor 2 in Verbindung. Mit 13 ist eine Logik-Stufe bezeichnet, die auf die Endstufe 11 einwirkt und mit der die gewünschten Betriebsweisen gesteuert werden können.

Wie Figur 2 zeigt, ist der im Zwischenkreis 9 fließende Strom druckabhängig, und zwar insbesondere im Bereich niedriger Drücke. Bei der hier untersuchten Turbomolekularvakuumpumpe, einer
50 1-Pumpe, wird der Gasreibungsanteil unterhalb 10 mbar verschwindend gering. Vom Antriebsmotor ist nur noch die Lagerreibung zu überwinden. Oberhalb von 10" mbar - bis etwa 10" mbar ist die Abhängigkeit des Stresses vom Druck aufgrund der beginnenden Gasreibung relativ hoch. Dadurch ist die Stromaufnahme elektrisch auswertbar. Bei etwa
Schaltschwelle vorgesehen werden.

elektrisch auswertbar. Bei etwa 10 mbar kann deshalb eine

Um den Strom im Zwischenkreis 9 messen oder registrieren zu können, ist die Bürde 14 vorgesehen. Vor und hinter der Bürde 14 sind die Eingänge des Verstärkers 15 an den Stromkreis 9 angeschlossen, so daß der Spannungsabfall über der Bürde 14 zur Messung des Stromes im Zwischenkreis 9 herangezogen werden kann. Am Ausgang 16 des Verstärkers 15 kann unmittelbar ein Analogs!- gnal abgenommen werden. Dieses Analogsignal läßt Rückschlüsse auf den Druck im Glashohlkörper 4 zu.

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Zur Ezseugung eines elektrischen Signals beim Erreichen einer bestimmten Druckgrenze ist es zweckmäßig, den Ausgang 16 des Verstärkers 15 mit einem der Eingänge 17, 18 eines !Comparators 19 2U verbinden. An den zweiten Eingang des Komparators 19 ist die Stufe 21 angeschlossen, welche die Einstellung eines Schwellenwertes ermöglicht. Beim Erreichen des Schwellenwertes liefert der Komparator 19 an seinem Ausgang 22 ein elektrisches Signal oder Relais, mit dem z. B. Folgeoperationen im Fertigungsprozeß eingeleitet werden können.

Es besteht auch die MöglichkeJt, den am Ausgang 15 anliegenden Strommeßwert auf einer Anzeige 23 darzustellen. Eine solche Anzeige liefert zuverlässige Aussagen über die erreichten Druckverhältnisse .

Bei einem AusfUhrungsbeispiel, welches entsprechend den Figuren 1 und 2 ausgebildet ist, wird der Glashohlkörper 4 mit dem Eingang

3 der Turbomolekularpumpe 1 verbunden. Danach erfolgt die Evakuierung des Glashohlkörpers. Bei einem fehlerfreien Glashohlkörper

4 nimmt die Stromaufnahme (Strom im Zwischenkreis 9) entsprechend Figur 2 ab. Wird ein Strom von etwa 70 mA unterschritten, ist sichergestellt, daß ein Druck von etwa 10~ mbar erreicht ist. Ist dis Sciivfsllsnviertsinstsllstiifs 21 auf diesen Visrt eingestellt, dann kann mit dem vom Komporator 19 gelieferten Signal beispielsweise der Abschmelzvorgang des Glashohlkörpers 4 eingeleitet werden.

Claims (5)

89.022 LEYBOLD AG Gasraibungspumpe ANSPRÜCHE

1. Gasreibungspumpe (1) mit Rotor und Stator, mit einem Antriebsmotor (2) für den Rotor und mit einer der Stromversorgung des Antriebsmotors dienenden Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung elektronische Bauteile (14, 15) zur Registrierung des vom Antriebsmotors aufgenommenen Stromes aufweist.

2. Gasreibungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die Schaltung einen Netztransformator (7), Bauteile (8) zur Gleichrichtung des Stromes sowie einen Zwj.schenkreis (9) mit einex Endstufe (11) und einer Bürde (14) umfaßt.

3. Gasreibungspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zwischenkreis (9) die Eingänge eines Verstärkers (15) derart angeschlossen sind, daß sich die Bürde (14) zwischen den Eingängen befindet.

4. Gasreibungspumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. deB an den Ausgang (16) des Verstärkers (15) ein Komparator (19) mit einer Schwellwerteinstellung (21) angeschlossen ist.

5. Gasreibungspumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß an den Ausgang des Verstärkers ein Anzeigegerät (23} zur Anzeige des Stronsneßwertes angeschlossen ist.