EP3029327B1 - System comprising vacuum device and functional unit - Google Patents
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- EP3029327B1 EP3029327B1 EP14195823.1A EP14195823A EP3029327B1 EP 3029327 B1 EP3029327 B1 EP 3029327B1 EP 14195823 A EP14195823 A EP 14195823A EP 3029327 B1 EP3029327 B1 EP 3029327B1
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Description
Die Erfindung betrifft ein System aus zumindest einem Vakuumgerät, nämlich einer Turbomolekularvakuumpumpe, und zumindest einer Funktionseinheit, wobei eine Verbindung vorgesehen ist, mittels welcher das Vakuumgerät und die Funktionseinheit elektrisch und/oder informationstechnisch miteinander verbindbar sind.The invention relates to a system comprising at least one vacuum device, namely a turbomolecular vacuum pump, and at least one functional unit, wherein a connection is provided by means of which the vacuum device and the functional unit can be electrically and / or informationally connected to one another.
Derartige Systeme werden allgemein, d.h. auch dann, wenn das Vakuumgerät keine Turbomolekularpumpe ist, dazu eingesetzt, Aufgaben der Vakuumtechnik, insbesondere die Vakuumerzeugung, zu erfüllen. Zur Vakuumerzeugung dienen meist Vakuumpumpen wie zum Beispiel Turbomolekular-, Drehschieber-, Seitenkanal-, Membran-, Schrauben-, Drehkolben-, ein- oder mehrstufige Wälzkolben-, Diffusions-, Kryo-, lonengetter-, Scroll- und Gaedepumpen sowie Kombinationen dieser Pumpen. Beim Einsatz eines solchen Systems sind häufig unterschiedliche Anforderungen bezüglich des Bauraums an unterschiedlichen Einsatzorten zu berücksichtigen. Der Anwender kann ein bestimmtes System häufig nur in einer bestimmten räumlichen Orientierung einsetzen, da meist nicht nur die räumliche Konfiguration des Systems selbst, sondern weitere Umstände zu berücksichtigen sind, wie z.B. die Positionierung von Anschlüssen und der Verlauf von Anschlussleitungen. Dies gilt nicht nur für Antriebsgeräte und gegebenenfalls in diese integrierte Netzteile, sondern auch für andere Zubehör- und Funktionsteile, die an ganz bestimmten Stellen eines Vakuumgerätes, insbesondere einer Vakuumpumpe, angeordnet werden müssen. Die Konfiguration eines Vakuumsystems muss also oft mangels Flexibilität am Einsatzort herstellerseitig individuell in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten am Einsatzort erfolgen, weshalb eine große Teile- und Variantenvielfalt seitens des Herstellers vorgehalten werden muss. Daher wird unter anderem versucht, insbesondere die Antriebsgeräte möglichst klein auszuführen, damit Einbauprobleme gar nicht erst entstehen können. Dies steht allerdings dem allgemeinen Bedürfnis nach immer mehr Leistungsfähigkeit und somit dem Zwang nach größeren Antriebsgeräten bzw. Netzteilen diametral entgegen.Such systems are generally, ie even when the vacuum device is not a turbomolecular pump, used to perform tasks of vacuum technology, in particular the vacuum generation. Vacuum pumps, such as turbomolecular, rotary vane, side channel, diaphragm, screw, rotary piston, single or multi-stage Roots, diffusion, cryogenic, ion getter, scroll and gas pumps as well as combinations of these pumps, are usually used for vacuum generation , When using such a system are often different requirements in terms of space at different locations to consider. The user can often use a certain system only in a certain spatial orientation, since usually not only the spatial configuration of the system itself, but other circumstances are taken into account, such as the positioning of terminals and the course of connecting cables. This is true not only for drive units and optionally in these integrated power supplies, but also for other accessories and functional parts that need to be placed at specific locations of a vacuum device, in particular a vacuum pump. The configuration of a vacuum system must therefore often be made by the manufacturer individually depending on the particular circumstances at the site for lack of flexibility at the site, which is why a large variety of parts and variants must be provided by the manufacturer. Therefore, among other things attempts, in particular, to make the drive units as small as possible, so that installation problems can not even arise. This However, the general need for more and more efficiency and thus the compulsion for larger drive units or power supplies diametrically opposed.
Ein System, das sich von jenem des Anspruchs 1 insofern unterscheidet, als es kein Vakuumgerät, sondern einen Elektromotor umfasst, ist aus
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System aus Vakuumgerät, nämlich Turbomolekularvakuumpumpe, und Funktionseinheit zu schaffen, welches flexibel an unterschiedliche Anforderungen, insbesondere bezüglich des Bauraums, angepasst werden kann.It is the object of the invention to provide a system of vacuum apparatus, namely turbomolecular vacuum pump, and functional unit, which can be flexibly adapted to different requirements, in particular with regard to the installation space.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die Verbindung derart ausgebildet ist, dass das Vakuumgerät und die Funktionseinheit in einer Mehrzahl unterschiedlicher Relativorientierungen technisch funktionierend verbindbar sind, wobei sich die Relativorientierungen hinsichtlich der räumlichen Konfiguration des verbundenen Systems und/oder hinsichtlich der Funktionalität des verbundenen Systems voneinander unterscheiden.This object is achieved by a system having the features of claim 1, and in particular by the fact that the connection is designed such that the vacuum device and the functional unit are technically operable in a plurality of different relative orientations, wherein the relative orientations with respect to the spatial configuration of connected system and / or with regard to the functionality of the connected system.
Dadurch kann die Funktionseinheit angepasst an bestimmte Anforderungen, z.B. bezüglich des Bauraums oder der Richtung des Kabelabganges, montiert werden, wodurch seltener eine Sonderkonstruktion für bestimmte Einsatzszenarien notwendig ist. Durch einfaches Ändern der Relativorientierung können verschiedene Kundenwünsche bedient werden. Auch ein Ändern der Relativorientierung am Einsatzort durch den Kunden ist möglich, weshalb das System flexibler unter unterschiedlichen Anforderungen eingesetzt werden kann. Der Kunde benötigt somit seltener kostenintensive Sonderlösungen und der Hersteller des Systems muss weniger unterschiedliche Typen von Funktionseinheiten und Vakuumgeräten vorhalten. Es können also mehr Gleichteile eingesetzt werden, wodurch die Kosten gesenkt werden können.As a result, the functional unit can be adapted to specific requirements, for example, with regard to the construction space or the direction of the cable outlet, whereby a special design for specific application scenarios is less frequently required. By simply changing the relative orientation different customer wishes can be served. It is also possible to change the relative orientation at the place of use by the customer, which is why the system can be used more flexibly under different requirements. The customer therefore rarely requires costly special solutions and the manufacturer of the system must hold fewer different types of functional units and vacuum devices. So it can be used more equal parts, whereby the cost can be reduced.
Die Funktionseinheit kann zum Beispiel ein Antriebsgerät, ein Netzteil, eine Steuerungseinheit für das Vakuumgerät und/oder das Antriebsgerät, Sensoren, eine Verarbeitungseinrichtung für Sensordaten, eine Anzeige oder eine Kombination dieser Komponenten umfassen. Das Vakuumgerät umfasst eine Turbomolekularvakuumpumpe und kann eine Vakuummesseinrichtung umfassen.The functional unit may comprise, for example, a drive unit, a power supply unit, a control unit for the vacuum unit and / or the drive unit, sensors, a sensor data processing unit, a display or a combination of these components. The vacuum apparatus includes a turbomolecular vacuum pump and may include a vacuum gauge.
Die Verbindung kann eine Steckverbindung umfassen, wobei zumindest an einem Verbindungsbereich des Vakuumgerätes ein oder mehrere Steckelemente und an zumindest einem Verbindungsbereich der Funktionseinheit ein oder mehrere Buchsenelemente vorgesehen sind. Umgekehrt kann die Verbindung eine Steckverbindung umfassen, wobei zumindest an einem Verbindungsbereich der Funktionseinheit ein oder mehrere Steckelemente und an zumindest einem Verbindungsbereich des Vakuumgerätes ein oder mehrere Buchsenelemente vorgesehen sind. Unterschiedliche Relativorientierungen der Funktionseinheit gegenüber dem Vakuumgerät lassen sich somit durch einfaches Umstecken der Verbindung erreichen. Die Änderung der Relativorientierung wird also erleichtert und beschleunigt.The connection may comprise a plug connection, one or more plug-in elements being provided at least at one connection region of the vacuum device and one or more socket elements being provided on at least one connection region of the functional unit. Conversely, the connection may comprise a plug connection, wherein one or more plug-in elements are provided at least at one connection region of the functional unit and one or more socket elements are provided at at least one connection region of the vacuum device. Different relative orientations of the functional unit with respect to the vacuum device can thus be achieved by simply repositioning the connection. The change of the relative orientation is thus facilitated and accelerated.
Die Verbindung kann kabellos ausgeführt sein. Dies erleichtert eine Änderung der Relativorientierung und hilft dabei, eine falsche Verbindung zu vermeiden.The connection can be wireless. This facilitates a change in the relative orientation and helps to avoid a wrong connection.
Erfindungsgemäß ist zum Herstellen der Verbindung zumindest ein Verbindungsbereich des Vakuumgerätes mit zumindest einem Verbindungsbereich der Funktionseinheit zusammenzubringen, wobei jeweils der Verbindungsbereich an einer Außenseite des Vakuumgerätes bzw. der Funktionseinheit ausgebildet ist.According to the invention, at least one connection region of the vacuum device is to be brought together with at least one connection region of the functional unit for producing the connection, wherein in each case the connection region is formed on an outer side of the vacuum device or the functional unit.
Hierdurch unterscheidet sich das erfindungsgemäße System von einem aus
Der Verbindungsbereich des erfindungsgemäßen Systems kann an einem ebenen Bereich der Außenseite ausgebildet sein.The connection region of the system according to the invention may be formed on a flat region of the outside.
Die Verbindung kann auf verschiedene Arten gesichert oder verriegelt sein, um eine ausreichende mechanische Stabilität und einen Schutz insbesondere von Verbindungselementen vor mechanischem Stress zu gewährleisten.The connection can be secured or locked in various ways in order to ensure sufficient mechanical stability and protection, in particular of connecting elements, from mechanical stress.
Die Steckverbindung selbst kann einen Verriegelungsmechanismus wie zum Beispiel einen Überwurfring mit Bajonettverriegelung enthalten, womit Vakuumgerät und Funktionseinheit mechanisch sicher verbunden werden können.The connector itself may include a locking mechanism such as a bayonet lock coupling ring, which allows the vacuum device and the functional unit to be mechanically securely connected.
Auch kann eine separate mechanische Verbindung wie zum Beispiel eine oder mehrere Verschraubungen vorgesehen sein. Die separate Verbindung kann in einem anderen Bereich der Trennebene zwischen Vakuumgerät und Funktionseinheit räumlich getrennt vom Verbindungsbereich oder sehr nahe bzw. den Verbindungsbereich durchdringend angeordnet sein.Also, a separate mechanical connection such as one or more fittings can be provided. The separate connection can be arranged spatially separated from the connection region or very close or the connection region in another region of the parting plane between the vacuum device and the functional unit.
Die Verbindung zwischen Vakuumgerät und Funktionseinheit kann auf verschiedene Arten zentriert oder positioniert werden. Beide Seiten des Verbindungsbereichs können fest mit dem Vakuumgerät und der Funktionseinheit verbunden sein. In diesem Fall werden die beiden Einheiten vorteilhafterweise durch den Verbindungsbereich zentriert und die eventuell vorhandene mechanische Sicherung bietet ausreichend Freiraum, so dass eine Befestigung ohne Zwangskräfte auf den Verbindungsbereich möglich ist.The connection between the vacuum unit and the functional unit can be centered or positioned in various ways. Both sides of the connection area can be firmly connected to the vacuum device and the functional unit. In this case, the two units are advantageously centered by the connection area and the possibly existing mechanical security provides sufficient space, so that attachment without constraining forces on the connection area is possible.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Seite oder können beide Seiten des Verbindungsbereichs weich aufgehängt oder in der Verbindungsebene verschiebbar ausgeführt sein, so dass bei der Ausrichtung an einem Sekundärelement wie z.B. einem Zentrieransatz, Zentrierstiften oder zum Beispiel einem oder mehreren Befestigungsmitteln im Bereich der Verbindungsebene der Verbindungsbereich mit entsprechendem Spiel frei von Zwangskräften bleibt. Eine anschließende Sicherung der beweglichen Verbindungsbereiche durch weitere Sicherungsmittel kann die Funktionssicherheit dadurch erhöhen, dass bei im Betrieb auftretenden Erschütterungen keine ungewollten Relativbewegungen im Rahmen des Spiels zwischen den Elementen und damit keine Wackelkontakte entstehen können.Alternatively or additionally, one side or both sides of the connection region may be suspended softly or made slidable in the connection plane, so that when aligned with a secondary element, such as e.g. a centering approach, centering pins or, for example, one or more fasteners in the region of the connection plane of the connection area with appropriate clearance remains free of constraining forces. A subsequent securing of the movable connection areas by further securing means can increase the reliability because, in the event of vibrations occurring during operation, no unwanted relative movements can occur within the framework of the game between the elements and thus no loose contacts.
Bei einer Ausführungsform sind die unterschiedlichen Relativorientierungen an einer Verbindungsstelle des Systems realisierbar, d.h. ein- und dieselbe Verbindungstelle zwischen Vakuumgerät und Funktionseinheit dient zur Realisierung der unterschiedlichen Relativorientierungen. Der Ort, an dem jeweilige Verbindungsbereiche von Funktionseinheit und Vakuumgerät miteinander verbunden sind, definiert eine derartige Verbindungsstelle. Das System kann nur genau eine Verbindungstelle aufweisen, an der für jede der unterschiedlichen Relativorientierungen eine technisch funktionierende Verbindung herstellbar ist. Das System kann aber auch mehrere, an unterschiedlichen Orten gelegene Verbindungsstellen aufweisen.In one embodiment, the different relative orientations are realizable at a junction of the system, i. One and the same connection point between the vacuum device and the functional unit serves to realize the different relative orientations. The location at which respective connection areas of the functional unit and the vacuum unit are connected to one another defines such a connection point. The system can only have exactly one connection point at which a technically functioning connection can be produced for each of the different relative orientations. The system can also have several, located at different locations connection points.
Zum Herstellen unterschiedlicher Relativorientierungen an der einen Verbindungsstelle können das Vakuumgerät und die Funktionseinheit um eine Achse relativ zueinander zu verdrehen sein. Dadurch lässt sich die Verbindung einfach herstellen. Außerdem ist nur jeweils ein Verbindungsbereich an dem Vakuumgerät und an der Funktionseinheit notwendig, was die Kosten für das System weiter verringert. Es ist hierbei aber nicht ausgeschlossen, dass das Vakuumgerät und/oder die Funktionseinheit mehr als einen Verbindungsbereich aufweisen.To produce different relative orientations at the one connection point, the vacuum device and the functional unit can be rotated about an axis relative to one another. This makes it easy to connect. In addition, only one connection area on the vacuum device and the functional unit is necessary, which further reduces the cost of the system. However, it is not excluded that the vacuum device and / or the functional unit have more than one connection area.
Die Verbindung kann in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Winkelstellungen zwischen Vakuumgerät und Funktionseinheit bezüglich der Achse herstellbar sein. Je mehr unterschiedliche Winkelstellungen vorgesehen sind, desto mehr unterschiedliche Relativorientierungen der Funktionseinheit gegenüber dem Vakuumgerät lassen sich realisieren.The connection can be produced in a plurality of different angular positions between the vacuum device and the functional unit with respect to the axis. The more different angular positions are provided, the more different relative orientations of the functional unit relative to the vacuum device can be realized.
An den unterschiedlichen Relativorientierungen sind bzw. ist bei einer Ausführungsform nur ein Verbindungsbereich des Vakuumgerätes und/oder nur ein Verbindungsbereich der Funktionseinheit beteiligt.In one embodiment, only one connection region of the vacuum device and / or only one connection region of the functional unit is or is involved in the different relative orientations.
Das Vakuumgerät und/oder die Funktionseinheit weisen bei einer Ausführungsform nur einen Verbindungsbereich auf.The vacuum device and / or the functional unit have only one connection region in one embodiment.
Wie bereits erwähnt, können das Vakuumgerät und/oder die Funktionseinheit mehr als einen Verbindungsbereich aufweisen. Zum Herstellen unterschiedlicher Relativorientierungen kann ein Verbindungsbereich des Vakuumgerätes mit unterschiedlichen Verbindungsbereichen der Funktionseinheit zusammenzubringen sein. Umgekehrt kann zum Herstellen unterschiedlicher Relativorientierungen ein Verbindungsbereich der Funktionseinheit mit unterschiedlichen Verbindungsbereichen des Vakuumgerätes zusammenzubringen sein.As already mentioned, the vacuum device and / or the functional unit can have more than one connection region. To produce different relative orientations, a connection region of the vacuum device can be brought together with different connection regions of the functional unit. Conversely, to produce different relative orientations, a connecting region of the functional unit can be brought together with different connecting regions of the vacuum device.
Am Vakuumgerät und/oder an der Funktionseinheit können die Verbindungsbereiche an unterschiedlichen Außenseiten vorgesehen sein. Dadurch lässt sich beispielsweise dieselbe Funktionseinheit wahlweise - je nach den Gegebenheiten am Einsatzort - entweder an einer Seite oder unterhalb des Vakuumgerätes anordnen. Auch ist eine Anordnung an weiteren Seiten des Vakuumgerätes denkbar. Hierdurch wird die flexible Anpassung des Systems an die am Einsatzort vorherrschenden räumlichen Gegebenheiten weiter verbessert.On the vacuum device and / or on the functional unit, the connection regions can be provided on different outer sides. This allows, for example, the same functional unit either - depending on the circumstances at the site - either on one side or below the vacuum device. Also, an arrangement on other sides of the vacuum device is conceivable. As a result, the flexible adaptation of the system to the prevailing spatial conditions at the site further improved.
An dem Vakuumgerät und/oder an der Funktionseinheit kann zumindest ein Verbindungsbereich in unterschiedliche Abschnitte unterteilt sein, die sich hinsichtlich der Ausgestaltung ihrer Verbindungselemente und/oder hinsichtlich der ihren Verbindungselementen zugeordneten Funktionen voneinander unterscheiden. Die Verbindungselemente können also zum Beispiel in jeweiligen Abschnitten als Steckkontaktierung oder Berührkontaktierung ausgeführt sein.At least one connecting region can be subdivided into different sections on the vacuum device and / or on the functional unit, which differ from one another with regard to the configuration of their connecting elements and / or with regard to the functions assigned to their connecting elements. The connecting elements can thus be designed, for example, in respective sections as a plug-in contact or Berührkontaktierung.
Die Verbindungselemente der jeweiligen Abschnitte können verschiedene Funktionen aufweisen, wie zum Beispiel digitale oder analoge Signal- oder Datenübertragung oder eine elektrische Energieversorgung. Die Zuordnung von unterschiedlichen Funktionen zu unterschiedlichen Abschnitten kann zum Beispiel die interne Kontaktierung in der Funktionseinheit oder in dem Vakuumgerät erleichtern. Außerdem kann eine gegenseitige elektromagnetische Störung zwischen einzelnen Verbindungselementen oder Leitern vermieden oder verringert werden. In einem ersten Abschnitt können zum Beispiel Verbindungselemente zur informationstechnischen Verbindung ausgestaltet sein und in einem zweiten Abschnitt können Verbindungselemente zur elektrischen Übertragung einer Versorgungs- oder Antriebsenergie für einen Motor des Vakuumgeräts ausgestaltet sein.The connection elements of the respective sections may have different functions, such as digital or analog signal or data transmission or an electrical power supply. The assignment of different functions to different sections may facilitate, for example, the internal contacting in the functional unit or in the vacuum device. In addition, mutual electromagnetic interference between individual connectors or conductors can be avoided or reduced. In a first section, for example, connection elements for the information technology connection can be configured, and in a second section, connection elements can be configured for the electrical transmission of a supply or drive energy for a motor of the vacuum device.
Jeder Abschnitt kann eine Gruppe von Verbindungselementen, insbesondere Steckelemente oder Buchsenelemente, umfassen.Each section may comprise a group of connecting elements, in particular plug-in elements or socket elements.
Die Abschnitte des Verbindungsbereiches können räumlich voneinander getrennt angeordnet sein. Dies verringert eine gegenseitige elektromagnetische Störbeeinflussung zwischen unterschiedlichen Abschnitten. Zum Beispiel kann ein Abschnitt für Energieübertragung bei hohen Spannungen getrennt von einem Abschnitt zur Signalübertragung angeordnet sein. Dadurch kann insbesondere eine Störung von Sensorsignalen verringert werden und empfindliche Signalverarbeitungsschaltkreise können vor einer unerwünschten Kontaktierung mit einer Energieversorgungsspannung beim Verbindungsvorgang oder im Betrieb geschützt werden. Das Vakuumgerät und/oder die Funktionseinheit kann dazu ausgebildet sein, die jeweilige Relativorientierung zu erkennen. Dies erlaubt es, die Verbindung abhängig von der Relativorientierung anzusteuern oder zu beschalten.The sections of the connection area may be arranged spatially separated from each other. This reduces mutual electromagnetic interference between different sections. For example, a high-voltage power transmission section may be arranged separately from a signal transmission section. In particular, interference with sensor signals can thereby be reduced, and sensitive signal processing circuits can be protected against undesired contact with a power supply voltage during the connection process or during operation. The vacuum device and / or the functional unit may be designed to recognize the respective relative orientation. This makes it possible to control or connect the connection depending on the relative orientation.
Die Erkennung kann mittels der Verbindung erfolgen. Dadurch wird die Erkennungsfunktion in besonders einfacher Weise realisiert, da keine zusätzlichen Mittel für die Erkennung erforderlich sind.The detection can be done by means of the connection. As a result, the detection function is realized in a particularly simple manner, since no additional means for detection are required.
Das Vakuumgerät und/oder die Funktionseinheit kann dazu ausgebildet sein, automatisch die Funktionalität des verbundenen Systems in Abhängigkeit von der jeweiligen Relativorientierung herzustellen. Dadurch kann die Anzahl an notwendigen Verbindungselementen in der Verbindung reduziert werden, da dieselben Verbindungselemente unterschiedlich in Abhängigkeit von der Relativorientierung angesteuert oder beschaltet werden können. Zum Beispiel können zum Antrieb eines Motors des Vakuumgeräts drei Verbindungselemente für drei Phasen eines Drehstromantriebs vorgesehen sein. Wird hier die Relativorientierung geändert, würde sich der Motor anschließend unter Umständen in die entgegengesetzte Richtung drehen. Die Phasen des Drehstromantriebs können deshalb in diesem Beispiel automatisch umgeschaltet oder in passender Reihenfolge angesteuert werden, so dass wieder eine gewünschte Phasenbeziehung am Motor erreicht wird und dieser sich in der gewünschten Richtung dreht.The vacuum device and / or the functional unit may be designed to automatically produce the functionality of the connected system as a function of the respective relative orientation. Thereby, the number of necessary connection elements in the connection can be reduced, since the same connection elements can be controlled or wired differently depending on the relative orientation. For example, for driving a motor of the vacuum device, three connecting elements for three phases of a three-phase drive can be provided. If the relative orientation is changed here, the motor would then possibly rotate in the opposite direction. The phases of the three-phase drive can therefore be automatically switched or controlled in a suitable sequence in this example, so that again a desired phase relationship is achieved at the motor and this rotates in the desired direction.
Ist mehr als ein Verbindungsbereich vorhanden oder besitzt die Funktionseinheit ihrerseits wiederum einen Verbindungsbereich, so sind auch mehrfache Kombinationen von Vakuumgerät und mehreren Funktionseinheiten möglich. Hierbei können wiederum verschiedene Arten der gezeigten Verbindungen hergestellt werden, so dass die verschiedenen Funktionseinheiten in geeigneter Weise vorteilhaft zusammenwirken.If there is more than one connection area or if the functional unit in turn has a connection area, multiple combinations of vacuum device and several functional units are also possible. In this case, in turn, different types of the compounds shown can be produced, so that the various functional units advantageously cooperate in a suitable manner.
Beispielhaft kann ein Vakuumgerät mit einem Antriebsgerät verbunden werden, wobei zusätzlich ein Netzteil entweder direkt mit dem Vakuumgerät oder mit dem Antriebsgerät verbunden wird, so dass die Aufgaben "Vakuumerzeugung", "Antreiben" und "Spannungswandlung" durch die verschiedenen Komponenten modular abgedeckt und mithilfe der Verbindungsbereiche ermöglicht werden.By way of example, a vacuum device can be connected to a drive unit, wherein in addition a power supply unit is either connected directly to the vacuum unit or to the drive unit, so that the tasks "vacuum generation", "driving" and "voltage conversion" are modularly covered by the various components and using the Connection areas are possible.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.Further embodiments of the invention are indicated in the dependent claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung erläutert, in dieser zeigt:
- Fig. 1
- ein System aus Vakuumgerät und Funktionseinheit,
- Fig. 2
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung,
- Fig. 3
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung,
- Fig. 4
- eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung,
- Fig. 5
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit mehreren Verbindungstellen und mit mehr als einem Verbindungsbereich an dem Vakuumgerät,
- Fig. 6
- ein erfindungsgemäßes System mit genau einer Verbindungsstelle,
- Fig. 7
- eine Ausführungsform von zur Verbindung vorgesehenen Verbindungselementen,
- Fig. 8
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung.
- Fig. 1
- a system of vacuum equipment and functional unit,
- Fig. 2
- an embodiment of a compound according to the invention,
- Fig. 3
- a further embodiment of a compound according to the invention,
- Fig. 4
- a further embodiment of a compound according to the invention,
- Fig. 5
- an embodiment of a system according to the invention with a plurality of connection points and with more than one connection region on the vacuum device,
- Fig. 6
- an inventive system with exactly one connection point,
- Fig. 7
- an embodiment of connecting elements provided for the connection,
- Fig. 8
- an embodiment of a compound according to the invention.
Die Verbindung 14 ist derart ausgestaltet, dass die Funktionseinheit 12 durch Verdrehung um die Achse A in ihrer Relativanordnung bezüglich des Vakuumgerätes 10 verändert werden kann, wobei weiterhin eine elektrische und/oder informationstechnische Anbindung der Funktionseinheit 12 an das Vakuumgerät 10 gewährleistet ist. Eine mechanische Drehlagerung kann vorgesehen sein, ist aber nicht zwingend, d.h. ein Wechsel der Relativorientierung kann auch einfach dadurch erreicht werden, dass zunächst die Verbindung 14 durch Abnehmen des Antriebsgerätes 12 getrennt und durch erneutes Verbinden in gegenüber dem ursprünglichen Zustand verdrehter Orientierung wiederhergestellt werden.The
Die Funktionseinheit 12 in
Der Verbindungsbereich 15 der
Der Begriff gegenüberliegend ist hier im Sinne der Punktsymmetrie zu verstehen, bezieht sich hier also auf die Achse A, welche in
In
Die Verbindungselemente 32 im Ausführungsbeispiel der
In
In
Die Verbindungselemente 32 sind in
In
Der Stecker umfasst hier weniger Steckelemente 16 als die Buchse Buchsenelemente 18 umfasst. Die Buchsenelemente 18 sind jedoch derart mit ihren durch Drehung um die Achse A zugeordneten Buchsenelementen 18 elektrisch verbunden oder beschaltbar, dass die Steckverbindung in einer Mehrzahl von hier drei unterschiedlichen Relativorientierungen technisch funktioniert. Bei dieser Ausführungsform wurden Steckelemente 16 eingespart, wodurch der Stecker kostengünstiger ausgeführt werden kann. Umgekehrt kann auch die Buchse weniger Buchsenelemente 18 aufweisen als der Stecker Steckelemente 16 umfasst. Hierbei werden für die Steckelemente auf der Buchsenseite Freiräume in Form von Aussparungen vorgesehen.The plug here comprises fewer plug-in
In
Der Verbindungsbereich des Vakuumgerätes 10 ist achsensymmetrisch in Bezug auf die Achse B ausgeführt. Steckelemente 16 sind im Verbindungsbereich der Funktionseinheit 12 nur auf einer Seite der Achse B angeordnet. Die Buchsenelemente 18 sind außerdem punktsysmmetrisch bezüglich des Verbindungsmittelpunktes und der Achse A angeordnet, die senkrecht zur Erstreckungsebene der Steckverbindung und durch den Verbindungsmittelpunkt verläuft. Nach einer Drehung des Verbindungsbereiches der Funktionseinheit 12 gegenüber dem Verbindungsmittelpunkt bzw. der Achse A wirkt jedes Steckelement 16 mit einem gegenüberliegenden Buchsenelement 18 zur Herstellung einer elektrischen Anbindung zusammen. Das im Verbindungsmittelpunkt angeordnete Steckelement 16 wirkt weiterhin mit demselben Buchsenelement 18 wie zuvor zusammen.The connecting portion of the
Für einige Buchsenelemente ist in
Allgemein und grundsätzlich auch für jede der gezeigten Ausführungsformen kann ein jeweiliger Verbindungsbereich mit der Funktionseinheit oder dem Vakuumgerät fest verbunden sein. Die Verbindungsbereiche können aber auch drehbar oder verschieblich bezüglich der jeweiligen Komponente ausgeführt sein.In general and in principle also for each of the embodiments shown, a respective connection region can be fixedly connected to the functional unit or the vacuum device. However, the connection regions can also be designed to be rotatable or displaceable relative to the respective component.
Durch eine erfindungsgemäße Verbindung, zum Beispiel eine der in den
Üblicherweise sind z.B. für einen elektrischen Motor drei Antriebsphasen vorgesehen. Diese müssen jedoch nicht eindeutig entsprechenden Endstufen zugeordnet sein. Ein Tausch von Antriebsphasen verändert je nach Fall die Drehrichtung eines Rotors des Motors. Dies kann zum Beispiel durch eine entsprechende Erkennung der Relativorientierung und korrigierende Beschaltung durch die Antriebssoftware ausgeglichen werden.Usually, for example, three drive phases are provided for an electric motor. However, these do not have to be clearly assigned to corresponding output stages be. An exchange of drive phases changes, depending on the case, the direction of rotation of a rotor of the motor. This can be compensated for example by a corresponding recognition of the relative orientation and corrective wiring by the drive software.
In dem Vakuumgerät können beispielsweise ein oder mehrere Temperatursensoren vorgesehen sein, die zum Beispiel in den Außenbereichen eines Steckers angeordnet werden können und mit ihren Kontakten derart angeordnet werden, dass bei jedem Drehschritt gleiche technische Anschlüsse, jedoch verschiedene Kanalzuordnungen gegeben sind. Die Zuordnung von Messkanälen zu Messpunkten kann - wie vorstehend bei den Antriebsphasen erläutert - durch entsprechende Erkennung der Ausrichtung der Steckverbindung erfolgen.In the vacuum device, for example, one or more temperature sensors can be provided, which can be arranged for example in the outer regions of a plug and are arranged with their contacts such that the same technical connections, but different channel assignments are given at each rotation step. The assignment of measuring channels to measuring points can - as explained above in the drive phases - done by appropriate detection of the orientation of the connector.
Für die Erkennung der Relativorientierung der Verbindung können zum Beispiel separate Steckkontakte verwendet werden, die je nach Drehschritt eine digitale Codierung und/oder eine Rückmeldung durch einen definierten Kennwiderstand ermöglichen. Die Verbindung kann auch einen oder mehrere Datenbuskontakte aufweisen. Auch können Verbindungselemente derart verteilt angeordnet sein, dass zwischen den Verbindungselementen bestimmte Abstände, zum Beispiel vorgeschriebene Funkenstrecken zwischen Stark- und Schwachstromelementen, eingehalten werden können.For the detection of relative orientation of the connection, for example, separate plug contacts can be used, which allow depending on the rotation step, a digital coding and / or feedback by a defined characteristic resistor. The connection may also include one or more data bus contacts. Also, connecting elements can be arranged distributed such that certain distances, for example prescribed spark gaps between high and low current elements, can be maintained between the connecting elements.
Die unterschiedlichen Relativorientierungen von Vakuumgerät und Funktionseinheit können zum Beispiel für eine Wahl der Richtung für Kabelabgänge der Funktionseinheit durch den Kunden genutzt werden. Zum Beispiel durch eine schräge Anordnung der Steckverbindung kann nach einer Verdrehung auch die Lage des Antriebsgerätes relativ zur Vakuumpumpe verschieden sein. Ein Antriebsgerät kann also durch einfaches Umstecken von seitlich an einer Vakuumpumpe auf unterhalb der Vakuumpumpe umgerüstet werden. Eine schräge Anordnung einer Steckverbindung kann auch in Verbindung mit Winkelsteckern für eine freie Wahl von Kabelabgängen genutzt werden.The different relative orientations of vacuum device and functional unit can be used, for example, for a choice of direction for cable outlets of the functional unit by the customer. For example, by an oblique arrangement of the connector can be different relative to the vacuum pump after rotation, the position of the drive unit. A drive unit can therefore be converted by simply moving from the side of a vacuum pump to below the vacuum pump. An oblique arrangement of a Plug connection can also be used in conjunction with angle plugs for a free choice of cable outlets.
Zur Sicherstellung einer korrekten Kanalzuordnung in dem Vakuumgerät oder in der Funktionseinheit wurden vorstehend grundsätzlich zwei Möglichkeiten vorgestellt. Erstens können einander zugeordnete bzw. gegenüberliegende Verbindungselemente 32 intern direkt elektrisch verbunden sein. In
- 1010
- Vakuumgerätvacuum device
- 1212
- Funktionseinheitfunctional unit
- 1414
- Verbindungconnection
- 1515
- Verbindungsbereichconnecting area
- 1616
- Steckelementplug-in element
- 1818
- Buchsenelementfemale member
- 2020
- Leitungmanagement
- 2222
- Leitungmanagement
- 2424
- Leitungmanagement
- 2626
- Leitungmanagement
- 2828
- Signalabschnittsignal section
- 3030
- Versorgungsabschnittsupply section
- 3232
- Verbindungselementconnecting member
- 3434
- Kabelabgangcable outlet
- AA
- Achseaxis
- BB
- Achseaxis
- αα
- Winkelangle
Claims (15)
- A system comprising at least one vacuum device (10), namely a turbomolecular pump; at least one functional unit (12), in particular a drive device, for the vacuum device (10);
and a connection (14) by means of which the vacuum device (10) and the functional unit (12) are connectable to one another electrically and/or in an information technological manner,
wherein the connection (14) is configured such that the vacuum device (10) and the functional unit (14) are connectable in a plurality of different relative orientations in a technically functional manner;
wherein the relative orientations differ from one another with respect to the spatial configuration of the connected system and/or with respect to the functionality of the connected system; and
wherein at least one connection region (15) of the vacuum device (10) has to be united with at least one connection region (15) of the functional unit (12) to establish the connection (14), with the respective connection region (15) being formed at an outer side of the vacuum device (10) or of the functional unit (12). - A system in accordance with claim 1,
characterized in that
the connection (14) comprises a plug-in connection, with one or more plug-in elements (16) being provided at at least one connection region (15) of the vacuum device (10) and with one or more socket elements (18) being provided at at least one connection region (15) of the functional unit (12), or vice versa. - A system in accordance with claim 1 or claim 2,
characterized in that
the connection (14) is cable-free. - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the respective connection region is formed at a planar region of the outer side. - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the different relative orientations can be implemented at a connection point of the system, with the system having exactly one connection point or a plurality of connection points. - A system in accordance with claim 5,
characterized in that
the vacuum device (10) and the functional unit (12) are to be rotated relative to one another about an axis (A) to establish the different relative orientations at the one connection point. - A system in accordance with claim 6,
characterized in that
the connection (14) can be established in a plurality of different angular positions between the vacuum device (10) and the functional unit (12) with respect to the axis (A). - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
only one connection region (15) of the vacuum device (10) and/or only one connection region (15) of the functional unit (12) is/are engaged at the different relative orientations. - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the vacuum device (10) and/or the functional unit (12) only has/have exactly one connection region (15). - A system in accordance with any one of the claims 1 to 8,
characterized in that
the vacuum device (10) and/or the functional unit (12) has/have more than one connection region (15) and a connection region (15) of the vacuum device has to be united with different connection regions (15) of the functional unit, or vice versa, to establish different relative orientations. - A system in accordance with claim 10,
characterized in that
the connection regions (15) are provided at different outer sides at the vacuum device (10) and/or at the functional unit (12). - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
at least one connection region (15) is divided into different sections (28, 30) at the vacuum device (10) and/or at the functional unit (12), said sections differing from one another with respect to the configuration of their connection elements (32) and/or with respect to the functions associated with their connection elements (32),
with each section (28, 30) in particular comprising a group of connection elements (32), in particular plug-in elements (16) or socket elements (18). - A system in accordance with claim 12,
characterized in that
the sections (28, 30) of the connection region (15) are arranged spatially separate from one another. - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the vacuum device (10) and/or the functional unit (12) is/are configured to recognize the respective relative orientation,
with the recognition in particular taking place by means of the connection (14). - A system in accordance with any one of the preceding claims,
characterized in that
the vacuum device (10) and/or the functional unit (12) is/are configured to automatically establish the functionality of the connected system in dependence on the respective relative orientation.
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-
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