EP3067560A1 - Vacuum pump and method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pump stages - Google Patents

Vacuum pump and method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pump stages Download PDF

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EP3067560A1
EP3067560A1 EP15158724.3A EP15158724A EP3067560A1 EP 3067560 A1 EP3067560 A1 EP 3067560A1 EP 15158724 A EP15158724 A EP 15158724A EP 3067560 A1 EP3067560 A1 EP 3067560A1
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vacuum pump
pump
pressure sensor
pressure
seals
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Pfeiffer Vacuum GmbH
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Pfeiffer Vacuum GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump and a method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pump stages.
  • pre-pumping usually refers to evacuating vacuum pumps. This designation is due to the fact that it is often used in combination with vacuum pumps that can generate a high vacuum but do not compress to atmospheric pressure.
  • An example of such a high vacuum pump is the turbomolecular pump.
  • backing pumps are vacuum positive displacement pumps, such as rotary vane pumps and piston pumps. Very often, the backing pumps are designed in multiple stages, since the high vacuum pumps combined with them only produce a pressure of a few millibars at their gas outlet and therefore a large pressure range has to be bridged.
  • the fore pump must first compress large amounts of gas.
  • the per-unit compressible amount of gas in these examples depends on the maximum pumping chamber volume and the frequency with which the pumping chamber is changed from its maximum to the minimum size. If little gas is applied, the fore pump is oversized in terms of the pumping chamber volume and speed. Of these values, however, the power consumption of the backing pump is dependent and it is desirable to minimize these.
  • the prior art ( DE 10 2006 050 943 A1 ) includes a vacuum pump with at least two pump stages, in which between the two pumping stages, a gas pressure sensitive signal transmitter is arranged, which communicates with an evaluation unit in electrical connection, wherein the evaluation unit in turn is in communication with the motor drive, so that a speed position depending on the Signal generator given signal is possible.
  • Vacuum pumps are known, for example, reciprocating piston seals between the piston and the inner wall of the pump chamber exhibit. Because these gaskets make contact between the piston and the cylinder, they are so-called wear-type seals that wear over time. As a result, the pump power of the pump is also reduced over time.
  • Scroll pumps are also called spiral vacuum pumps or spiral fluid conveyors. These pumps work according to the displacement principle.
  • a spiral vacuum pump consists of two nested spiral cylinders (for example Archimedean spirals or involutes). One of these spirals is fixed, the other moves on an eccentric drive (eccentric, eccentric shaft) on a circular path.
  • wobbling centrally symmetric oscillation
  • individual closed crescent-shaped cavities form between the spirals, reducing their volume further and further inwards.
  • the fluid to be pumped for example gas, is drawn in from the outside, compressed inside the pump and ejected through an opening in the center of the coil.
  • the height of the spiral walls, their distance and the speed define the suction power of a spiral vacuum pump.
  • the technical problem underlying the invention is this, belonging to the prior art vacuum pump to further improve that the life of weary seals in the vacuum pump is increased.
  • a method is to be specified with which the wear of seals in the vacuum pump can be detected early.
  • the vacuum pump according to the invention with at least one pumping stage, a motor and a motor control, wherein the vacuum pump is designed as a dry-running pump with wear-related seals, is characterized in that at least one pressure sensor is arranged before the first pumping stage and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump and that the pressure sensor is connected to an evaluation unit.
  • the vacuum pump according to the invention can be designed as a piston pump, for example a reciprocating piston pump. This reciprocating pump has at least one pumping stage.
  • the vacuum pump according to the invention can also be designed as a scroll pump with at least one pumping stage.
  • the inventive arrangement of the at least one pressure sensor before the first pumping stage and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump it is possible to perform a more accurate measurement of the producible pressure, whereby a more accurate control of the speed is possible than with a pressure switch between the pumping stages.
  • the at least one pressure sensor is arranged in the intake region of the vacuum pump.
  • Another particularly preferred embodiment of the invention provides that an additional valve for closing a suction opening of the vacuum pump is provided.
  • the vacuum pump has an intake opening.
  • the suction port is connected to a recipient.
  • This suction port is closed by an additional valve according to the preferred embodiment of the invention.
  • the vacuum pump for example, when you turn on the vacuum pump, perform an independent review of the final pressure. From this final pressure, the vacuum pump can close on the wear of the seals, that is, the piston seals or the seals of the scroll pump.
  • the final pressure is checked here in the relatively limited and small space of the intake flange.
  • the measurement is independent of the recipient.
  • the at least one sensor is designed as a Pirani sensor. Pirani sensors are very reliable sensors.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a display device for indicating a faulty and / or reduced power of the vacuum pump is provided. For example, if a predetermined final pressure is not reached when closing the additional valve to close the suction port of the vacuum pump, it can be assumed that the seals are subject to a certain degree of wear. This reduced power is advantageously displayed in the display device, so that the user of the vacuum pump can read the current pressure value.
  • the display device On the display device, the user can also be advised that a necessary maintenance of the vacuum pump is to be made.
  • the display device may have a display or at least one LED. It can also be emitted acoustic signals.
  • the vacuum pump is advantageously designed as a scroll pump.
  • a scroll pump is a dry-running pump. Dry-running pumps are pumps which do without auxiliary fluids, such as oil, in the area of the working space and which can thereby avoid contamination of the working medium.
  • the inventive method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pumping stages is characterized in that in pumping the pressure sensor, a gas pressure in the intake and / or in measures at least one compression space of the vacuum pump that the one or more measured values of the pressure sensor is evaluated by an evaluation unit and that the speed of the pump is set in dependence on an evaluation result.
  • the method according to the invention has the advantage that by measuring the achievable pressure, that is to say the gas pressure in the intake region and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump, the state of the pump, in particular of the seals, can be accurately detected.
  • the measured value (s) of the pressure sensor are evaluated by an evaluation unit for this purpose.
  • the evaluation unit is advantageously stored, in which range the measured values are ideally.
  • the speed of the pump is set.
  • high speeds are set at high input pressures and low speeds at low input pressures to achieve optimum pumping speed.
  • Another inventive method for operating a vacuum pump with at least two pumping stages or a scroll pump is characterized in that when starting the vacuum pump, a valve which separates a suction from the recipient is closed, that the pressure sensor is a gas pressure in the closed against the recipient intake and / or measures in at least one compression chamber of the vacuum pump, that the one or more measured values of the pressure sensor are evaluated by an evaluation and that depending on an evaluation result, information is output from the display unit with respect to the wear of seals.
  • the method according to the invention has the advantage that the vacuum pump can perform an independent check of the final pressure at the start. From the final pressure, the evaluation of the vacuum pump can close the wear of the seals.
  • the rotational speed is regulated as a function of a measured value given by the at least one pressure sensor. If a high input pressure is measured by the pressure sensor, the speed can be increased. At low inlet pressures, the speed is reduced to achieve optimum pumping speed.
  • the speed is set depending on the evaluation result. This may be a switching operation between two or more predetermined speeds. However, this may also be a continuous process in which the engine control electronics changes the speed generated by it as a function of a measured value transmitted to it.
  • the vacuum pump automatically performs a reduction in the speed or that a change to a stand-by mode.
  • a reduction of the speed then takes place when the signal of the pressure sensor to a pressure below corresponds to the atmospheric pressure.
  • this pressure can be a pressure close to the final pressure of the vacuum pump.
  • the amounts of gas to be delivered are particularly low, so that the speed can be further reduced.
  • the pump advantageously automatically switches to standby mode when the intake pressure has fallen below a certain limit.
  • information is displayed on the display with respect to the wear of seals when falling below a predetermined suction pressure.
  • Fig. 1 shows a spiral vacuum pump 1 with a first stage 2 and a second stage 3.
  • the invention also works with single-stage spiral vacuum pumps.
  • the first stage 2 consists of an orbiting disk 4 and a stator 5.
  • the orbiting disk 4 carries a spiral 6.
  • the stator 5 carries a spiral 7.
  • the spirals 6 and 7 are arranged intermeshing.
  • the spiral 6 seals to the stator 5.
  • the stator 5 may have a so-called hardcoat coating or another hard coating on a mating surface 8.
  • the orbiting disk 4 is in three shafts 9, of which in Fig. 1 only two waves are shown orbiting stored.
  • the shafts 9 are rotatably mounted in a stator 10 by means of ball bearings 11.
  • the second stage 3 also has an orbiting disk 12 and a stator 13.
  • the disk 12 carries a spiral 14, the stator 13 carries a spiral 15.
  • the spirals 14, 15 are also arranged intermeshing.
  • the orbiting disk 12 is ball-mounted by means of the shafts 9 in the stator disk 10.
  • the shafts 9 have a shaft portion 16 which is mounted in the stator 10.
  • the shafts 9 furthermore each have two shaft sections 17, 18, which have an offset to the shaft section 16. By the offset 17, 18, the orbiting movement of the discs 4, 12 is caused.
  • the drive of the orbiting movement by means of an electric motor, which consists of a motor stator 19 and motor orbiter 20.
  • the motor orbiter 20 is made according to Fig. 1 made of permanent magnets.
  • the motor stator 10 has excitable electromagnets, which cause the orbiting movement of the discs 4, 12 and thus of the spirals 6, 14 with appropriate energization. If the electric motor, that is, the electromagnets 19 of the same is energized, then the electric motor acts as a drive, so that in the spaces between the two spirals 6, 7; 14, 15 arranged gas is compressed. The gas is transported from an inlet 21 of each stage 2, 3 to an outlet 22 and thereby compressed.
  • a corrugated bellows 24 is provided in each pumping stage.
  • the bellows may also serve, if necessary, as a rotation preventing mechanism.
  • a check valve 25 is arranged in each case. The check valve 25 prevents remindbelpartyen the spiral vacuum pump 1 after turning off the drive 18, 19. Thus, a rotation of the spirals 6, 7; 14, 15 are avoided against the specified direction of rotation.
  • a gas ballast valve 26 is provided in each pumping stage. Gas is pumped from the atmosphere side into the pump space 23 by the gas ballast valve 26 in order to avoid condensation of the gas to be pumped.
  • the corrugated bellows 24 serve only to seal the pump chambers 23. In principle, the bellows 24 can also serve as a rotation prevention mechanism.
  • spiral vacuum pump 1 has only one shaft, a rotation preventing mechanism is required. This task can be taken over by the corrugated bellows 24, for example.
  • the spiral vacuum pump 1 may also have two or more shafts. With more than two shafts, a rotation prevention mechanism is usually not required.
  • the shafts 9 are rotatably mounted in the discs 4, 12 via ball bearings 11.
  • the electric motor 19, 20 may also be constructed such that the motor orbiter 20 is made of a soft magnetic material, such as iron.
  • the electromagnets arranged in the motor stator 19 can be designed, for example, as coils. In principle, it is also possible to form the motor orbiter 20 from electromagnets and the motor stator 19, for example, from permanent magnets or from a soft magnetic material.
  • the spiral 6 carries seals 29.
  • the spiral 7 carries seals 30th
  • Fig. 2 shows the spiral vacuum pump 1 with the spirals 6 and 7.
  • the spirals 6 and 7 form compression spaces 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b.
  • the one or more pressure sensors can in the compression chambers 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b may be arranged.
  • in the region of a pump inlet 21 in Fig. 1 ) be provided at least one additional pressure sensor.
  • Fig. 3 shows a reciprocating pump 101 with a housing 102.
  • the housing 102 receives a shaft bearings 106, 107 rotatably mounted shaft 104.
  • the shaft 104 carries permanent magnets 108, which cooperate with stationary coils 110 such that the shaft 104 is rotated. Coils 110 and permanent magnets 108 form in this sense the drive of the reciprocating pump 101.
  • the necessary for the rotation energization of the coils 110 is done by an unillustrated control electronics.
  • One end of the shaft 104 projects into a crank chamber 112. Connected to this end of the shaft 104 is a crank pulley 114 which carries a crankpin 116.
  • a shaft seal 118 to the crank chamber 112 is necessary so that it can be evacuated.
  • a cylinder 120 is gas-tightly connected, which receives a bush 122.
  • the liner 122 is over a part of its longitudinal axis with a Shrink fit fitted into the bore of the cylinder 120.
  • a reciprocating piston 124 which is connected via a connecting rod 126 with the crank pin 116. Through this connection, the reciprocating piston 124 performs a periodic movement.
  • the crank mechanism of shaft 104, crank pulley 114 and crankpin 116 causes a reciprocating motion between two reversal points.
  • the first reversal point 127 is located between the end of the bushing 122 facing the crank chamber 112 and gas inlet bores 128, which are distributed over the circumference of the bushing 122 and establish a gas connection to an inlet channel 130.
  • This inlet channel 130 surrounds the bushing 122 at least in sections in the circumferential direction and in turn is in gas communication with the pump gas inlet 132.
  • the second reversal point 133 is located near the end of the bush 122 facing away from the crank chamber 112. It is dimensioned such that the piston 124 touches a valve cover 134 and lifts off from the end of the bushing 122. This end of the bush 122 forms the valve seat on which the valve cover 134 sits in the other phases of Hubkolbenhubes.
  • the valve cover 134 is provided with a layer 136 which causes damping of the contact of the valve cover 134 and the reciprocating piston 124 and a seal.
  • the valve cover 134 is biased by a valve spring 138 in the direction of sleeve 122.
  • a heat conducting body 150 is in heat transferring contact with the bushing 122.
  • the material of this heat conducting body 150 has a higher thermal conductivity than the material of the cylinder 120 accommodating the bush 122.
  • an aluminum alloy is used for the cylinder 120.
  • the heat conducting body 150 forms a heat connection between liner 122 and a space outside of the cylinder 120. It can be cooled by convection of the ambient air or by thermal contact with an external cooling circuit, not shown.
  • a space 152 to be evacuated is arranged before the pump gas inlet 132.
  • a pressure sensor 51 is arranged before the pump gas inlet 132 (only schematically shown).
  • the pressure sensor 51 is designed as a sensor sensitive to gas pressure. This can for example be a Pirani sensor.
  • the vacuum pump 101 can automatically switch to a stand-by mode when the suction pressure has fallen below a certain limit.
  • a certain pressure value can not be undercut, one can of used piston seals 148 or seals 29 of the in the Fig. 1 and 2 Spiral vacuum pump 1 shown go out.
  • Fig. 4 shows a reciprocating pump 31 with a first pumping stage 43 and a second pumping stage 44.
  • the reciprocating pump 31 has a gas inlet 45 shown schematically and a gas guide 46 and a gas outlet 47th
  • a drive unit 148 displaces the pistons (in Fig. 4 not shown) of the pumping stages 43, 44 in a lifting movement, so that a medium to be conveyed, for example a gas, is transported from the gas inlet 45 via the gas guide 46 in the direction of the gas outlet 47.
  • a medium to be conveyed for example a gas
  • the drive unit 48 has a motor 49 and a motor drive 50.
  • a pressure sensor 51 is arranged in the region of the gas inlet 45.
  • the pressure sensor 51 is designed as a sensor sensitive to gas pressure. This sensor may be, for example, a Pirani sensor.
  • the vacuum pump 101 can automatically switch to a stand-by mode when the suction pressure has fallen below a certain limit.
  • a precise control of the rotational speed of the reciprocating pump 101 is possible. If a certain pressure value can not be undershot, you can of spent piston seals the reciprocating pump 101 or seals 29 of the in the Fig. 1 and 2 Spiral vacuum pump 1 shown go out.
  • a signal line 52 leads to an evaluation unit 53, which in turn is connected to a motor drive 50.
  • This further embodiment has a valve 54 which, for example, on the intake flange 132 of the reciprocating pump 101 of Fig. 3 is arranged. With the valve 54, the suction flange 132 can be closed, so that the vacuum pump 31, 101 can perform an independent check of the final pressure at startup. From this final pressure, the vacuum pump 31, 101 close to the wear of the piston seals 148. Via a signal line 55, the valve 54 is closed by a controller 56. In the evaluation unit 53 or separately thereof, a display or an LED may be arranged to indicate a necessary maintenance, that is to say a necessary replacement of the seals 42.
  • the closing of the valve 54 has the advantage that a final pressure in the region of the suction flange can be determined independently of the recipient.
  • valve 54 is opened and the pump 31 is ready for use.
  • the vacuum pump 31 in Fig. 4 is shown only by way of example. It may just as well in the arrangement according to Fig. 4 a scroll pump be provided as in Fig. 1 is shown.
  • the scroll pump can be constructed in one or more stages.
  • Fig. 5 shows the disc 5 of the scroll pump 1 of Fig. 1 with the spiral 7 and the disc 4 with the spiral 6.
  • Fig. 5 are several ways of sealing the coils 6, 7 to the discs 4, 5 shown.
  • a spiral portion 242 has a textured surface.
  • the surface is sawtooth-shaped in cross-section.
  • the gap seals the spiral section 242 against a counter-surface 244 of the disk 4.
  • a spiral section 245 of the spiral 6 has an elastic carrier material 246 and a seal 247.
  • the seal 247 bears against the mating surface 8 and thus seals against the mating surface 8. Due to the elastic carrier material 246, the seal 247 is tracked in case of wear of the seal 247.
  • the mating surface 8 advantageously has a so-called hardcoat coating in order to minimize wear.
  • a spiral section 248 also has a seal 249.
  • the seal 249 is disposed in a channel 250 of the spiral portion 248, that is, in the fixed one Spiral 7. The seal 249 seals against the counter surface 244 from.
  • the seal 249 is rectangular in cross section, as in Fig. 5 shown. A length L is greater than a width B of the seal 249. The seal 249 is arranged in the channel 250 such that a gap 251 remains in the region of the narrow side with the width B and a gap 252 in the region of the longitudinal side of the seal 249.
  • the seal 249 is designed to be more flexible in the radial direction than in the axial direction.
  • 252 passes to be promoted and compressed gas.
  • the seal 249 is tracked automatically with wear of the seal, so that a sealing effect between the seal 249 and the counter surface 244 is ensured over a long period.
  • the rotational speed of the vacuum pumps 1, 31, 101 can be reduced, so that the wear of the seals 29, 148 is additionally minimized.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit wenigstens einer Pumpstufe, einem Motor und einer Motorsteuerung, wobei die Vakuumpumpe als trockenlaufende Vakuumpumpe mit verschleißbehafteten Dichtungen ausgebildet ist, bei der wenigstens ein Drucksensor vor der ersten Pumpstufe und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum angeordnet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Scrollpumpe oder einer Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen, bei der im Pumpbetrieb der Drucksensor einen Gasdruck im Ansaugbereich und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum misst, wobei die Messwerte des Drucksensors von einer Auswerteeinheit ausgewertet werden, und die Drehzahl der Pumpe in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis eingestellt wird.The invention relates to a vacuum pump with at least one pumping stage, a motor and a motor control, wherein the vacuum pump is designed as a dry-running vacuum pump with wear-related seals, wherein at least one pressure sensor is arranged in front of the first pumping stage and / or in at least one compression chamber. Moreover, the invention relates to a method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pump stages, in which the pressure sensor measures a gas pressure in the intake area and / or in at least one compression space during pumping operation, wherein the measured values of the pressure sensor are evaluated by an evaluation unit, and the speed of the pump is set depending on an evaluation result.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Scrollpumpe oder einer Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen.The invention relates to a vacuum pump and a method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pump stages.

In der Vakuumtechnik werden mit dem Begriff "Vorpumpen" meist gegen Atmosphäre ausstoßende Vakuumpumpen bezeichnet. Diese Bezeichnung geht darauf zurück, dass sie oftmals in Kombination mit solchen Vakuumpumpen verwendet wird, die ein Hochvakuum erzeugen können, dabei aber nicht bis zum Atmosphärendruck verdichten. Ein Beispiel für solch eine Hochvakuumpumpe ist die Turbomolekularpumpe. Beispiele für Vorpumpen sind Vakuumverdrängerpumpen, beispielsweise Drehschieberpumpen und Kolbenpumpen. Sehr oft sind die Vorpumpen mehrstufig ausgeführt, da die mit ihnen kombinierten Hochvakuumpumpen nur einen Druck von wenigen Millibar an ihrem Gasauslass erzeugen und daher ein großer Druckbereich überbrückt werden muss.In vacuum technology, the term "pre-pumping" usually refers to evacuating vacuum pumps. This designation is due to the fact that it is often used in combination with vacuum pumps that can generate a high vacuum but do not compress to atmospheric pressure. An example of such a high vacuum pump is the turbomolecular pump. Examples of backing pumps are vacuum positive displacement pumps, such as rotary vane pumps and piston pumps. Very often, the backing pumps are designed in multiple stages, since the high vacuum pumps combined with them only produce a pressure of a few millibars at their gas outlet and therefore a large pressure range has to be bridged.

Sowohl in der Anwendung als Vorpumpe als auch bei der eigenständigen Erzeugung eines Endvakuums in einem Rezipienten muss die Vorpumpe zunächst große Gasmengen verdichten. Für die gängige Bauform einer Kolbenpumpe bedeutet das, dass sie einen entsprechend groß dimensionierten Schöpfraum aufweisen muss. Die pro Zeiteinheit verdichtbare Gasmenge ist bei diesen Beispielen vom maximalen Schöpfraumvolumen und der Frequenz abhängig, mit der der Schöpfraum von seiner maximalen auf die minimale Größe verändert wird. Fällt wenig Gas an, ist die Vorpumpe in Hinsicht auf Schöpfraumvolumen und Drehzahl überdimensioniert. Von diesen Werten ist allerdings auch die Leistungsaufnahme der Vorpumpe abhängig und es ist wünschenswert, diese zu minimieren.Both in the application as a forepump and in the independent generation of a final vacuum in a recipient, the fore pump must first compress large amounts of gas. For the common design of a piston pump that means that it must have a correspondingly large-sized suction chamber. The per-unit compressible amount of gas in these examples depends on the maximum pumping chamber volume and the frequency with which the pumping chamber is changed from its maximum to the minimum size. If little gas is applied, the fore pump is oversized in terms of the pumping chamber volume and speed. Of these values, however, the power consumption of the backing pump is dependent and it is desirable to minimize these.

Zum Stand der Technik ( DE 10 2006 050 943 A1 ) gehört eine Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen, bei der zwischen den zwei Pumpstufen ein gasdruckempfindlicher Signalgeber angeordnet ist, welcher mit einer Auswerteeinheit in elektrischer Verbindung steht, wobei die Auswerteeinheit ihrerseits mit der Motoransteuerung in Verbindung steht, so dass eine Drehzahlstellung in Abhängigkeit vom durch den Signalgeber gegebenen Signal möglich ist.The prior art ( DE 10 2006 050 943 A1 ) includes a vacuum pump with at least two pump stages, in which between the two pumping stages, a gas pressure sensitive signal transmitter is arranged, which communicates with an evaluation unit in electrical connection, wherein the evaluation unit in turn is in communication with the motor drive, so that a speed position depending on the Signal generator given signal is possible.

Aus dem Stand der Technik ( DE 10 2008 061 897 A1 ) sind Vakuumpumpen bekannt, beispielsweise Hubkolbenpumpen, die zwischen dem Kolben und der Innenwand des Pumpraumes Dichtungen aufweisen. Da diese Dichtungen den Kontakt zwischen Kolben und Zylinder herstellen, handelt es sich um so genannte verschleißbehaftete Dichtungen, die sich im Laufe der Zeit abnutzen. Hierdurch wird die Pumpleistung der Pumpe ebenfalls im Laufe der Zeit vermindert.From the prior art ( DE 10 2008 061 897 A1 ) Vacuum pumps are known, for example, reciprocating piston seals between the piston and the inner wall of the pump chamber exhibit. Because these gaskets make contact between the piston and the cylinder, they are so-called wear-type seals that wear over time. As a result, the pump power of the pump is also reduced over time.

Gleiches gilt für so genannte Scrollpumpen. Scrollpumpen werden auch Spiralvakuumpumpen oder Spiralfluidfördereinrichtungen genannt. Diese Pumpen arbeiten nach dem Verdrängerprinzip. Eine Spiralvakuumpumpe besteht aus zwei ineinander gesteckten Spiralzylindern (beispielsweise archimedische Spiralen oder Evolvente). Eine dieser Spiralen steht fest, die andere bewegt sich über einen Exzenterantrieb (Exzentergetriebe, Exzenterwelle) auf einer kreisförmigen Bahn. Man spricht von einer zentralsymmetrischen Oszillation ("Wobbeln"). Zwischen den Spiralen entstehen so einzelne abgeschlossene halbmondförmige Hohlräume, die ihr Volumen nach innen immer weiter verkleinern. Dadurch wird das zu pumpende Fluid, beispielsweise Gas, außen angesaugt, innerhalb der Pumpe verdichtet und über eine Öffnung in der Spiralmitte ausgestoßen.The same applies to so-called scroll pumps. Scroll pumps are also called spiral vacuum pumps or spiral fluid conveyors. These pumps work according to the displacement principle. A spiral vacuum pump consists of two nested spiral cylinders (for example Archimedean spirals or involutes). One of these spirals is fixed, the other moves on an eccentric drive (eccentric, eccentric shaft) on a circular path. One speaks of a centrally symmetric oscillation ("wobbling"). As a result, individual closed crescent-shaped cavities form between the spirals, reducing their volume further and further inwards. As a result, the fluid to be pumped, for example gas, is drawn in from the outside, compressed inside the pump and ejected through an opening in the center of the coil.

Die Höhe der Spiralwände, deren Abstand sowie die Drehzahl definieren die Saugleistung einer Spiralvakuumpumpe.The height of the spiral walls, their distance and the speed define the suction power of a spiral vacuum pump.

Zwischen den die Struktur der Spirale bildenden Spiralzylindern und der Auflagefläche auf der Statorseite sind Dichtungen angeordnet, die mit dem Stator in einem Reibkontakt stehen. Diese Dichtungen verschleißen im Laufe der Zeit. Bei einem Verschleiß werden die Hohlräume undicht und die Saugleistung der Spiralvakuumpumpe nimmt ab.Between the spiral cylinder forming the structure of the spiral and the bearing surface on the stator side seals are arranged, which are in frictional contact with the stator. These seals wear out over time. When worn, the cavities are leaking and the suction power of the spiral vacuum pump decreases.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, diese zum Stand der Technik gehörende Vakuumpumpe dahingehend weiter zu verbessern, dass die Standzeit von verschleißbehafteten Dichtungen in der Vakuumpumpe erhöht wird. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem der Verschleiß von Dichtungen in der Vakuumpumpe frühzeitig detektiert werden kann.The technical problem underlying the invention is this, belonging to the prior art vacuum pump to further improve that the life of weary seals in the vacuum pump is increased. In addition, a method is to be specified with which the wear of seals in the vacuum pump can be detected early.

Dieses technische Problem wird durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst.This technical problem is solved by a vacuum pump having the features according to claim 1 and by a method having the features according to claim 8 and by a method having the features according to claim 9.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe mit wenigstens einer Pumpstufe, einem Motor und einer Motorsteuerung, wobei die Vakuumpumpe als trockenlaufende Pumpe mit verschleißbehafteten Dichtungen ausgebildet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Drucksensor vor der ersten Pumpstufe und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum der Vakuumpumpe angeordnet ist und dass der Drucksensor mit einer Auswerteeinheit verbunden ist.The vacuum pump according to the invention with at least one pumping stage, a motor and a motor control, wherein the vacuum pump is designed as a dry-running pump with wear-related seals, is characterized in that at least one pressure sensor is arranged before the first pumping stage and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump and that the pressure sensor is connected to an evaluation unit.

Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe kann als Kolbenpumpe, beispielsweise Hubkolbenpumpe ausgebildet sein. Diese Hubkolbenpumpe weist wenigstens eine Pumpstufe auf. Die erfindungsgemäße Vakuumpumpe kann auch als Scrollpumpe mit wenigstens einer Pumpstufe ausgebildet sein.The vacuum pump according to the invention can be designed as a piston pump, for example a reciprocating piston pump. This reciprocating pump has at least one pumping stage. The vacuum pump according to the invention can also be designed as a scroll pump with at least one pumping stage.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des wenigstens einen Drucksensors vor der ersten Pumpstufe und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum der Vakuumpumpe ist es möglich, eine genauere Messung des erzeugbaren Druckes durchzuführen, wodurch eine genauere Steuerung der Drehzahl möglich ist als mit einem Druckschalter zwischen den Pumpstufen.The inventive arrangement of the at least one pressure sensor before the first pumping stage and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump, it is possible to perform a more accurate measurement of the producible pressure, whereby a more accurate control of the speed is possible than with a pressure switch between the pumping stages.

Kann ein bestimmter Druckwert nicht mehr unterschritten werden, kann von verbrauchten Dichtungen ausgegangen werden.If a certain pressure value can no longer be undershot, it can be assumed that the seals are worn out.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Drucksensor im Ansaugbereich der Vakuumpumpe angeordnet. Hierdurch ist eine sehr genaue Steuerung der Drehzahl möglich, da mit dem Drucksensor erfasst werden kann, wie groß der Ansaugdruck der Vakuumpumpe ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one pressure sensor is arranged in the intake region of the vacuum pump. As a result, a very accurate control of the speed is possible because it can be detected with the pressure sensor, how large the suction pressure of the vacuum pump.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein zusätzliches Ventil zum Verschließen einer Ansaugöffnung der Vakuumpumpe vorgesehen ist.Another particularly preferred embodiment of the invention provides that an additional valve for closing a suction opening of the vacuum pump is provided.

Die Vakuumpumpe weist eine Ansaugöffnung auf. Die Ansaugöffnung ist mit einem Rezipienten verbunden.The vacuum pump has an intake opening. The suction port is connected to a recipient.

Diese Ansaugöffnung wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch ein zusätzliches Ventil verschlossen. Durch das Verschließen des Ventils kann die Vakuumpumpe, beispielsweise beim Anschalten der Vakuumpumpe, eine selbstständige Überprüfung des Enddruckes durchführen. Von diesem Enddruck kann die Vakuumpumpe auf den Verschleiß der Dichtungen, das heißt der Kolbendichtungen oder der Dichtungen der Scrollpumpe schließen.This suction port is closed by an additional valve according to the preferred embodiment of the invention. By closing the valve, the vacuum pump, for example, when you turn on the vacuum pump, perform an independent review of the final pressure. From this final pressure, the vacuum pump can close on the wear of the seals, that is, the piston seals or the seals of the scroll pump.

Der Enddruck wird hierbei in dem relativ begrenzten und kleinen Raum des Ansaugflansches überprüft. Die Messung erfolgt unabhängig von dem Rezipienten.The final pressure is checked here in the relatively limited and small space of the intake flange. The measurement is independent of the recipient.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor als Pirani-Sensor ausgebildet ist. Pirani-Sensoren sind sehr zuverlässig arbeitende Sensoren.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the at least one sensor is designed as a Pirani sensor. Pirani sensors are very reliable sensors.

Es ist jedoch auch möglich, andere Druckmessgeräte als Pirani-Sensoren einzusetzen.However, it is also possible to use other pressure gauges than Pirani sensors.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige einer Fehl- und/oder Minderleistung der Vakuumpumpe vorgesehen ist. Wird beispielsweise beim Verschließen des zusätzlichen Ventiles zum Verschließen der Ansaugöffnung der Vakuumpumpe ein vorgegebener Enddruck nicht erreicht, kann davon ausgegangen werden, dass die Dichtungen einem gewissen Grad an Verschleiß unterliegen. Diese Minderleistung wird vorteilhaft in der Anzeigevorrichtung angezeigt, so dass der Nutzer der Vakuumpumpe den aktuellen Druckwert ablesen kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that a display device for indicating a faulty and / or reduced power of the vacuum pump is provided. For example, if a predetermined final pressure is not reached when closing the additional valve to close the suction port of the vacuum pump, it can be assumed that the seals are subject to a certain degree of wear. This reduced power is advantageously displayed in the display device, so that the user of the vacuum pump can read the current pressure value.

Auf der Anzeigevorrichtung kann der Nutzer auch darauf hingewiesen werden, dass eine notwendige Wartung der Vakuumpumpe vorzunehmen ist. Die Anzeigevorrichtung kann ein Display oder wenigstens eine LED aufweisen. Es können auch akustische Signale abgegeben werden.On the display device, the user can also be advised that a necessary maintenance of the vacuum pump is to be made. The display device may have a display or at least one LED. It can also be emitted acoustic signals.

Die Vakuumpumpe ist vorteilhaft als Scrollpumpe ausgebildet. Bei einer Scrollpumpe handelt es sich um eine trockenlaufende Pumpe. Trockenlaufende Pumpen sind Pumpen, die im Bereich des Arbeitsraumes auf Hilfsfluide, wie zum Beispiel Öl, verzichten und bei denen dadurch eine Verunreinigung des Arbeitsmediums vermieden werden kann.The vacuum pump is advantageously designed as a scroll pump. A scroll pump is a dry-running pump. Dry-running pumps are pumps which do without auxiliary fluids, such as oil, in the area of the working space and which can thereby avoid contamination of the working medium.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Scrollpumpe oder einer Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen zeichnet sich dadurch aus, dass im Pumpbetrieb der Drucksensor einen Gasdruck im Ansaugbereich und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum der Vakuumpumpe misst, dass der oder die Messwerte des Drucksensors von einer Auswerteeinheit ausgewertet wird oder werden und dass die Drehzahl der Pumpe in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis eingestellt wird.The inventive method for operating a scroll pump or a vacuum pump with at least two pumping stages is characterized in that in pumping the pressure sensor, a gas pressure in the intake and / or in measures at least one compression space of the vacuum pump that the one or more measured values of the pressure sensor is evaluated by an evaluation unit and that the speed of the pump is set in dependence on an evaluation result.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass durch die Messung des erreichbaren Druckes, das heißt des Gasdruckes im Ansaugbereich und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum der Vakuumpumpe, der Zustand der Pumpe, insbesondere der Dichtungen genau erfasst werden kann. Der oder die Messwerte des Drucksensors werden hierzu von einer Auswerteeinheit ausgewertet. In der Auswerteeinheit ist vorteilhaft abgespeichert, in welchem Bereich die Messwerte idealerweise liegen. In Abhängigkeit von dem Auswerteergebnis wird die Drehzahl der Pumpe eingestellt.The method according to the invention has the advantage that by measuring the achievable pressure, that is to say the gas pressure in the intake region and / or in at least one compression chamber of the vacuum pump, the state of the pump, in particular of the seals, can be accurately detected. The measured value (s) of the pressure sensor are evaluated by an evaluation unit for this purpose. In the evaluation unit is advantageously stored, in which range the measured values are ideally. Depending on the evaluation result, the speed of the pump is set.

Beispielsweise werden bei hohen Eingangsdrücken hohe Drehzahlen und bei niedrigen Eingangsdrücken niedrige Drehzahlen eingestellt, um ein optimales Saugvermögen zu realisieren.For example, high speeds are set at high input pressures and low speeds at low input pressures to achieve optimum pumping speed.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe mit wenigstens zwei Pumpstufen oder einer Scrollpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass beim Start der Vakuumpumpe ein Ventil, welches einen Ansaugbereich vom Rezipienten trennt, geschlossen wird, dass der Drucksensor einen Gasdruck im gegen den Rezipienten geschlossenen Ansaugbereich und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum der Vakuumpumpe misst, dass der oder die Messwerte des Drucksensors von einer Auswerteeinheit ausgewertet werden und dass in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis eine Information von der Anzeigeeinheit bezüglich des Verschleißes von Dichtungen ausgegeben wird.Another inventive method for operating a vacuum pump with at least two pumping stages or a scroll pump is characterized in that when starting the vacuum pump, a valve which separates a suction from the recipient is closed, that the pressure sensor is a gas pressure in the closed against the recipient intake and / or measures in at least one compression chamber of the vacuum pump, that the one or more measured values of the pressure sensor are evaluated by an evaluation and that depending on an evaluation result, information is output from the display unit with respect to the wear of seals.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Vakuumpumpe beim Start eine selbstständige Überprüfung des Enddruckes durchführen kann. Von dem Enddruck kann die Auswerteeinheit der Vakuumpumpe auf den Verschleiß der Dichtungen schließen.The method according to the invention has the advantage that the vacuum pump can perform an independent check of the final pressure at the start. From the final pressure, the evaluation of the vacuum pump can close the wear of the seals.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Drehzahl in Abhängigkeit von einem durch den wenigstens einen Drucksensor gegebenen Messwert geregelt. Wird von dem Drucksensor ein hoher Eingangsdruck gemessen, kann die Drehzahl erhöht werden. Bei niedrigen Eingangsdrücken wird die Drehzahl herabgesetzt, um ein optimales Saugvermögen zu realisieren.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the rotational speed is regulated as a function of a measured value given by the at least one pressure sensor. If a high input pressure is measured by the pressure sensor, the speed can be increased. At low inlet pressures, the speed is reduced to achieve optimum pumping speed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass abhängig von dem durch den wenigstens einen Drucksensor gegebenen Messwert zwischen zwei Drehzahlen geschaltet wird.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that is switched depending on the given by the at least one pressure sensor reading between two speeds.

In einer Motorsteuerung wird die Drehzahl abhängig von dem Auswerteergebnis eingestellt. Dies kann ein Umschaltvorgang zwischen zwei oder mehreren vorgegebenen Drehzahlen sein. Es kann sich hierbei jedoch auch um einen kontinuierlichen Vorgang handeln, bei dem die Motorsteuerungselektronik abhängig von einem ihr übermittelten Messwert die von ihr erzeugte Drehzahl verändert.In a motor control, the speed is set depending on the evaluation result. This may be a switching operation between two or more predetermined speeds. However, this may also be a continuous process in which the engine control electronics changes the speed generated by it as a function of a measured value transmitted to it.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Ansaugdruckes die Vakuumpumpe selbsttätig eine Absenkung der Drehzahl durchführt oder dass ein Wechseln in einen Stand-by-Modus erfolgt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that falls below a predetermined suction pressure, the vacuum pump automatically performs a reduction in the speed or that a change to a stand-by mode.

Vorteilhaft erfolgt eine Absenkung der Drehzahl dann, wenn das Signal des Drucksensors zu einem Druck unterhalb des Atmosphärendruckes korrespondiert. Dieser Druck kann in einer vorteilhaften Weiterbildung ein Druck nahe des Enddruckes der Vakuumpumpe sein. Die zu fördernden Gasmengen sind hierbei besonders gering, so dass die Drehzahl weiter abgesenkt werden kann. Durch das Absenken der Drehzahl können die verschleißbehafteten Dichtungen geschont werden, so dass die Standzeit der Dichtungen deutlich erhöht wird.Advantageously, a reduction of the speed then takes place when the signal of the pressure sensor to a pressure below corresponds to the atmospheric pressure. In an advantageous development, this pressure can be a pressure close to the final pressure of the vacuum pump. The amounts of gas to be delivered are particularly low, so that the speed can be further reduced. By lowering the speed of the wear-prone seals can be spared, so that the service life of the seals is significantly increased.

Die Pumpe wechselt vorteilhaft selbstständig in den Stand-by-Modus, wenn der Ansaugdruck einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat.The pump advantageously automatically switches to standby mode when the intake pressure has fallen below a certain limit.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird bei Unterschreiten eines vorgegebenen Ansaugdruckes eine Information auf der Anzeige bezüglich des Verschleißes von Dichtungen angezeigt. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der Nutzer der Pumpe erkennen kann, wann die Dichtungen verschlissen sind und ausgetauscht werden müssen, um das optimale Saugvermögen der Pumpe zu gewährleisten.According to a further advantageous embodiment, information is displayed on the display with respect to the wear of seals when falling below a predetermined suction pressure. This embodiment has the advantage that the user of the pump can recognize when the seals are worn and need to be replaced in order to ensure the optimum pumping speed of the pump.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Gehäuses einer Wälzkolbenpumpe nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine Scrollpumpe;
Fig. 2
einen Querschnitt durch zwei orbitierende Scheiben einer Scrollpumpe;
Fig. 3
einen Längsschnitt durch eine Hubkolbenpumpe;
Fig. 4
eine erfindungsgemäße Anordnung eines Drucksensors;
Fig. 5
einen Querschnitt durch verschiedene Dichtungen.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in which several embodiments of a housing according to the invention Roots a pump are shown only by way of example. In the drawing show:
Fig. 1
a longitudinal section through a scroll pump;
Fig. 2
a cross section through two orbiting discs of a scroll pump;
Fig. 3
a longitudinal section through a reciprocating pump;
Fig. 4
an inventive arrangement of a pressure sensor;
Fig. 5
a cross section through different seals.

Fig. 1 zeigt eine Spiralvakuumpumpe 1 mit einer ersten Stufe 2 und einer zweiten Stufe 3. Die Erfindung funktioniert auch mit einstufigen Spiralvakuumpumpen. Die erste Stufe 2 besteht aus einer orbitierenden Scheibe 4 und einem Stator 5. Die orbitierende Scheibe 4 trägt eine Spirale 6. Der Stator 5 trägt eine Spirale 7. Die Spiralen 6 und 7 sind ineinandergreifend angeordnet. Die Spirale 6 dichtet zu dem Stator 5 ab. Der Stator 5 kann hierzu eine so genannte Hardcoat-Beschichtung oder eine andere harte Beschichtung an einer Gegenfläche 8 aufweisen. Die orbitierende Scheibe 4 ist in drei Wellen 9, von denen in Fig. 1 lediglich zwei Wellen dargestellt sind, orbitierend gelagert. Die Wellen 9 sind in einem Stator 10 mittels Kugellagern 11 drehbar gelagert. Fig. 1 shows a spiral vacuum pump 1 with a first stage 2 and a second stage 3. The invention also works with single-stage spiral vacuum pumps. The first stage 2 consists of an orbiting disk 4 and a stator 5. The orbiting disk 4 carries a spiral 6. The stator 5 carries a spiral 7. The spirals 6 and 7 are arranged intermeshing. The spiral 6 seals to the stator 5. For this purpose, the stator 5 may have a so-called hardcoat coating or another hard coating on a mating surface 8. The orbiting disk 4 is in three shafts 9, of which in Fig. 1 only two waves are shown orbiting stored. The shafts 9 are rotatably mounted in a stator 10 by means of ball bearings 11.

Die zweite Stufe 3 weist ebenfalls eine orbitierende Scheibe 12 sowie einen Stator 13 auf. Die Scheibe 12 trägt eine Spirale 14, der Stator 13 trägt eine Spirale 15. Die Spiralen 14, 15 sind ebenfalls ineinandergreifend angeordnet. Die orbitierende Scheibe 12 ist mittels der Wellen 9 in der Statorscheibe 10 kugelgelagert. Die Wellen 9 weisen einen Wellenabschnitt 16 auf, der in dem Stator 10 gelagert ist. Die Wellen 9 weisen darüber hinaus jeweils zwei Wellenabschnitte 17, 18 auf, die einen Versatz zu dem Wellenabschnitt 16 aufweisen. Durch den Versatz 17, 18 wird die orbitierende Bewegung der Scheiben 4, 12 verursacht.The second stage 3 also has an orbiting disk 12 and a stator 13. The disk 12 carries a spiral 14, the stator 13 carries a spiral 15. The spirals 14, 15 are also arranged intermeshing. The orbiting disk 12 is ball-mounted by means of the shafts 9 in the stator disk 10. The shafts 9 have a shaft portion 16 which is mounted in the stator 10. The shafts 9 furthermore each have two shaft sections 17, 18, which have an offset to the shaft section 16. By the offset 17, 18, the orbiting movement of the discs 4, 12 is caused.

Der Antrieb der orbitierenden Bewegung erfolgt mittels eines Elektromotors, der aus einem Motorstator 19 und Motororbiter 20 besteht. Der Motororbiter 20 besteht gemäß Fig. 1 aus Permanentmagneten. Der Motorstator 10 weist erregbare Elektromagnete auf, die bei entsprechender Bestromung die orbitierende Bewegung der Scheiben 4, 12 und damit der Spiralen 6, 14 bewirken. Wird dabei der Elektromotor, das heißt die Elektromagnete 19 desselben bestromt, so wirkt der Elektromotor als Antrieb, so dass das in den Zwischenräumen zwischen den beiden Spiralen 6, 7; 14, 15 angeordnete Gas komprimiert wird. Das Gas wird von einem Einlass 21 jeder Stufe 2, 3 zu einem Auslass 22 transportiert und hierbei komprimiert.The drive of the orbiting movement by means of an electric motor, which consists of a motor stator 19 and motor orbiter 20. The motor orbiter 20 is made according to Fig. 1 made of permanent magnets. The motor stator 10 has excitable electromagnets, which cause the orbiting movement of the discs 4, 12 and thus of the spirals 6, 14 with appropriate energization. If the electric motor, that is, the electromagnets 19 of the same is energized, then the electric motor acts as a drive, so that in the spaces between the two spirals 6, 7; 14, 15 arranged gas is compressed. The gas is transported from an inlet 21 of each stage 2, 3 to an outlet 22 and thereby compressed.

Zur Abdichtung von Pumpräumen 23 ist in jeder Pumpstufe jeweils ein Wellbalg 24 vorgesehen. Der Wellbalg kann auch, sofern erforderlich, als Drehverhinderungsmechanismus dienen. In den Auslässen 22 ist jeweils ein Rückschlagventil 25 angeordnet. Das Rückschlagventil 25 verhindert ein Zurückbelüften der Spiralvakuumpumpe 1 nach dem Ausschalten des Antriebes 18, 19. Somit kann ein Drehen der Spiralen 6, 7; 14, 15 entgegen der festgelegten Drehrichtung vermieden werden.For sealing pumping chambers 23, a corrugated bellows 24 is provided in each pumping stage. The bellows may also serve, if necessary, as a rotation preventing mechanism. In the outlets 22, a check valve 25 is arranged in each case. The check valve 25 prevents Rückbelüften the spiral vacuum pump 1 after turning off the drive 18, 19. Thus, a rotation of the spirals 6, 7; 14, 15 are avoided against the specified direction of rotation.

Darüber hinaus ist ein Gasballastventil 26 in jeder Pumpstufe vorgesehen. Durch das Gasballastventil 26 wird von Atmosphärenseite in den Pumpraum 23 Gas gepumpt, um eine Kondensation des zu pumpenden Gases zu vermeiden.In addition, a gas ballast valve 26 is provided in each pumping stage. Gas is pumped from the atmosphere side into the pump space 23 by the gas ballast valve 26 in order to avoid condensation of the gas to be pumped.

Durch die Relativbewegung der Spiralen 5, 6; 14, 15 und der damit verbundenen Reibung entsteht in Verbindung mit der Kompression des Gases eine nicht unerhebliche Abwärme. Hohe Temperaturen tragen zu einem erhöhten Verschleiß der Bauteile, insbesondere von Dichtungen (in Fig. 1 nicht dargestellt) zwischen der Spirale 6 und der Gegenfläche 8 sowie der Spirale 14 und der Gegenfläche 27 bei. Aus diesem Grunde sind Lüfter 28, die lediglich schematisch dargestellt sind, vorgesehen, um die Wärme über eine erzwungene Konvektion abzuführen.By the relative movement of the spirals 5, 6; 14, 15 and the friction associated therewith in connection with the compression of the gas a considerable waste heat. High temperatures contribute to increased wear the components, in particular of seals (in Fig. 1 not shown) between the coil 6 and the counter surface 8 and the coil 14 and the counter surface 27 at. For this reason, fans 28, which are shown only schematically, are provided to dissipate the heat via a forced convection.

Da die orbitierenden Scheiben 4, 12 mittels drei Wellen 9 gelagert sind, wird keine Drehverhinderungsvorrichtung benötigt. Die Wellbalge 24 dienen lediglich zur Abdichtung der Pumpräume 23. Grundsätzlich können die Wellbalge 24 auch als Drehverhinderungsmechanismus dienen.Since the orbiting disks 4, 12 are supported by three shafts 9, no rotation preventing device is needed. The corrugated bellows 24 serve only to seal the pump chambers 23. In principle, the bellows 24 can also serve as a rotation prevention mechanism.

Weist die Spiralvakuumpumpe 1 lediglich eine Welle auf, ist ein Drehverhinderungsmechanismus erforderlich. Diese Aufgabe kann beispielsweise von dem Wellbalg 24 übernommen werden. Die Spiralvakuumpumpe 1 kann auch zwei oder mehr Wellen aufweisen. Bei mehr als zwei Wellen ist ein Drehverhinderungsmechanismus üblicherweise nicht erforderlich.If the spiral vacuum pump 1 has only one shaft, a rotation preventing mechanism is required. This task can be taken over by the corrugated bellows 24, for example. The spiral vacuum pump 1 may also have two or more shafts. With more than two shafts, a rotation prevention mechanism is usually not required.

Die Wellen 9 sind über Kugellager 11 drehbar in den Scheiben 4, 12 gelagert.The shafts 9 are rotatably mounted in the discs 4, 12 via ball bearings 11.

Der Elektromotor 19, 20 kann auch derart aufgebaut sein, dass der Motororbiter 20 aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise Eisen besteht. Die im Motorstator 19 angeordneten Elektromagnete können beispielsweise als Spulen ausgebildet sein. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Motororbiter 20 aus Elektromagneten zu bilden und den Motorstator 19 beispielsweise aus Permanentmagneten oder aus einem weichmagnetischen Material.The electric motor 19, 20 may also be constructed such that the motor orbiter 20 is made of a soft magnetic material, such as iron. The electromagnets arranged in the motor stator 19 can be designed, for example, as coils. In principle, it is also possible to form the motor orbiter 20 from electromagnets and the motor stator 19, for example, from permanent magnets or from a soft magnetic material.

Die Spirale 6 trägt Dichtungen 29. Die Spirale 7 trägt Dichtungen 30.The spiral 6 carries seals 29. The spiral 7 carries seals 30th

Fig. 2 zeigt die Spiralvakuumpumpe 1 mit den Spiralen 6 und 7. Die Spiralen 6 und 7 bilden Verdichtungsräume 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b. Der oder die Drucksensoren können in den Verdichtungsräumen 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b angeordnet sein. Zusätzlich kann im Bereich eines Pumpeinlasses 21 (in Fig. 1) wenigstens ein zusätzlicher Drucksensor vorgesehen sein. Fig. 2 shows the spiral vacuum pump 1 with the spirals 6 and 7. The spirals 6 and 7 form compression spaces 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b. The one or more pressure sensors can in the compression chambers 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b may be arranged. In addition, in the region of a pump inlet 21 (in Fig. 1 ) be provided at least one additional pressure sensor.

Es besteht auch die Möglichkeit, jeweils einen Drucksensor in gegenüberliegenden Verdichtungsräumen 23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b oder in angrenzenden Verdichtungsräumen 23a, 54a, 55a; 23b, 54b, 55b anzuordnen. Durch die jeweilige Druckdifferenz lässt sich ein entsprechendes Auswertesignal erzeugen.It is also possible, in each case a pressure sensor in opposite compression chambers 23 a, 23 b; 54a, 54b; 55a, 55b or in adjacent compaction spaces 23a, 54a, 55a; 23b, 54b, 55b. By the respective pressure difference, a corresponding evaluation signal can be generated.

Fig. 3 zeigt eine Hubkolbenpumpe 101 mit einem Gehäuse 102. Das Gehäuse 102 nimmt eine in Wellenlagern 106, 107 drehbar gelagerte Welle 104 auf. Die Welle 104 trägt Permanentmagnete 108, welche mit feststehenden Spulen 110 derart zusammenwirken, dass die Welle 104 in Drehung versetzt wird. Spulen 110 und Permanentmagnete 108 bilden in diesem Sinne den Antrieb der Hubkolbenpumpe 101. Die für die Drehung notwendige Bestromung der Spulen 110 geschieht durch eine nicht gezeigte Steuerelektronik. Ein Ende der Welle 104 ragt in einen Kurbelraum 112. Mit diesem Ende der Welle 104 ist eine Kurbelscheibe 114 verbunden, die einen Kurbelzapfen 116 trägt. Je nach Gestaltung des Gehäuseteiles, der den Antrieb und die Lagerung umfasst, ist eine Wellendichtung 118 zum Kurbelraum 112 notwendig, so dass dieser evakuiert werden kann. Fig. 3 shows a reciprocating pump 101 with a housing 102. The housing 102 receives a shaft bearings 106, 107 rotatably mounted shaft 104. The shaft 104 carries permanent magnets 108, which cooperate with stationary coils 110 such that the shaft 104 is rotated. Coils 110 and permanent magnets 108 form in this sense the drive of the reciprocating pump 101. The necessary for the rotation energization of the coils 110 is done by an unillustrated control electronics. One end of the shaft 104 projects into a crank chamber 112. Connected to this end of the shaft 104 is a crank pulley 114 which carries a crankpin 116. Depending on the design of the housing part, which includes the drive and the storage, a shaft seal 118 to the crank chamber 112 is necessary so that it can be evacuated.

Mit dem Gehäuse 102 ist ein Zylinder 120 gasdicht verbunden, welcher eine Laufbuchse 122 aufnimmt. Die Laufbuchse 122 ist über einen Teil ihrer Längsachse mit einem Schrumpfsitz in die Bohrung des Zylinders 120 eingepasst. In der Laufbuchse 122 befindet sich ein Hubkolben 124, der über einen Pleuel 126 mit dem Kurbelzapfen 116 verbunden ist. Durch diese Verbindung führt der Hubkolben 124 eine periodische Bewegung aus. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel bewirkt der Kurbeltrieb aus Welle 104, Kurbelscheibe 114 und Kurbelzapfen 116 eine reziprokierende Bewegung zwischen zwei Umkehrpunkten.To the housing 102, a cylinder 120 is gas-tightly connected, which receives a bush 122. The liner 122 is over a part of its longitudinal axis with a Shrink fit fitted into the bore of the cylinder 120. In the bushing 122 is a reciprocating piston 124 which is connected via a connecting rod 126 with the crank pin 116. Through this connection, the reciprocating piston 124 performs a periodic movement. In the in Fig. 3 As shown, the crank mechanism of shaft 104, crank pulley 114 and crankpin 116 causes a reciprocating motion between two reversal points.

Der erste Umkehrpunkt 127 liegt zwischen dem dem Kurbelraum 112 zugewandten Ende der Laufbuchse 122 und Gaseinlassbohrungen 128, die über den Umfang der Laufbuchse 122 verteilt vorgesehen sind und eine Gasverbindung zu einem Einlasskanal 130 herstellen. Dieser Einlasskanal 130 umgibt die Laufbuchse 122 wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung und steht wiederum in Gasverbindung mit dem Pumpengaseinlass 132.The first reversal point 127 is located between the end of the bushing 122 facing the crank chamber 112 and gas inlet bores 128, which are distributed over the circumference of the bushing 122 and establish a gas connection to an inlet channel 130. This inlet channel 130 surrounds the bushing 122 at least in sections in the circumferential direction and in turn is in gas communication with the pump gas inlet 132.

Der zweite Umkehrpunkt 133 liegt nahe dem dem Kurbelraum 112 abgewandten Ende der Laufbuchse 122. Er ist so bemessen, dass der Hubkolben 124 einen Ventildeckel 134 berührt und vom Ende der Laufbuchse 122 abhebt. Dieses Ende der Laufbuchse 122 bildet den Ventilsitz, auf dem der Ventildeckel 134 in den anderen Phasen des Hubkolbenhubes sitzt. Der Ventildeckel 134 ist mit einer Schicht 136 versehen, die eine Dämpfung der Berührung von Ventildeckel 134 und Hubkolben 124 und eine Abdichtung bewirkt. Der Ventildeckel 134 ist durch eine Ventilfeder 138 in Richtung Laufbuchse 122 vorgespannt. Befindet sich der Hubkolben 124 in der Nähe des zweiten Umkehrpunktes 133, wird Gas aus einem Schöpfraum 140 in eine Auslasskammer 142 ausgestoßen. Von dort gelangt es dann zu einem Pumpengasauslass 144, der zusammen mit der Auslasskammer 142, Ventildeckel 134 und Ventilfeder 138 in einem mit dem Zylinder 120 gasdicht verbundenen Zylinderdeckel 146 angeordnet ist. Zwischen Laufbuchseninnenwand und Hubkolben 124 ist eine Dichtung 148 angeordnet. Diese dichtet den Spalt zwischen Laufbuchse 122 und Hubkolben 124 und damit den Schöpfraum 140 gegen den Kurbelraum 112 ab. Diese Dichtung 148 ist durch die Reibung an der Laufbuchseninnenwand Verschleiß ausgesetzt. Ein Wärmeleitkörper 150 steht in Wärme übertragendem Kontakt mit der Laufbuchse 122. Das Material dieses Wärmeleitkörpers 150 weist eine höhere Wärmeleitzahl auf als das Material des die Laufbuchse 122 aufnehmenden Zylinders 120. Typischerweise wird für den Zylinder 120 eine Aluminiumlegierung verwendet. Als Material für den Wärmeleitkörper ist Kupfer geeignet. Andere Materialien mit noch höherer Wärmeleitzahl als Kupfer sind vorteilhaft verwendbar. Der Wärmeleitkörper 150 bildet eine Wärmeverbindung zwischen Laufbuchse 122 und einem Raum außerhalb des Zylinders 120. Er kann durch Konvektion der Umgebungsluft oder durch Wärmekontakt mit einem nicht gezeigten externen Kühlkreislauf gekühlt werden.The second reversal point 133 is located near the end of the bush 122 facing away from the crank chamber 112. It is dimensioned such that the piston 124 touches a valve cover 134 and lifts off from the end of the bushing 122. This end of the bush 122 forms the valve seat on which the valve cover 134 sits in the other phases of Hubkolbenhubes. The valve cover 134 is provided with a layer 136 which causes damping of the contact of the valve cover 134 and the reciprocating piston 124 and a seal. The valve cover 134 is biased by a valve spring 138 in the direction of sleeve 122. When the reciprocating piston 124 is near the second turning point 133, gas is ejected from a suction chamber 140 into an outlet chamber 142. From there it then arrives at a pump gas outlet 144, which is arranged together with the outlet chamber 142, valve cover 134 and valve spring 138 in a cylinder cover 146 gas-tightly connected to the cylinder 120. Between liner inner wall and reciprocating piston 124, a seal 148 is arranged. This seals the gap between bush 122 and piston 124 and thus the suction chamber 140 against the crank chamber 112 from. This seal 148 is subject to wear due to friction on the liner inner wall. A heat conducting body 150 is in heat transferring contact with the bushing 122. The material of this heat conducting body 150 has a higher thermal conductivity than the material of the cylinder 120 accommodating the bush 122. Typically, an aluminum alloy is used for the cylinder 120. As a material for the heat-conducting copper is suitable. Other materials with even higher thermal conductivity than copper can be used advantageously. The heat conducting body 150 forms a heat connection between liner 122 and a space outside of the cylinder 120. It can be cooled by convection of the ambient air or by thermal contact with an external cooling circuit, not shown.

Vor dem Pumpengaseinlass 132 ist ein zu evakuierender Raum 152 angeordnet. Unmittelbar vor dem Pumpengaseinlass 132 ist (lediglich schematisch dargestellt) ein Drucksensor 51 angeordnet.Before the pump gas inlet 132, a space 152 to be evacuated is arranged. Immediately before the pump gas inlet 132 (only schematically shown), a pressure sensor 51 is arranged.

Der Drucksensor 51 ist als gasdruckempfindlicher Sensor ausgebildet. Dieser kann beispielsweise ein Pirani-Sensor sein.The pressure sensor 51 is designed as a sensor sensitive to gas pressure. This can for example be a Pirani sensor.

Durch die Anordnung des Drucksensors 51 im Bereich des Gaseinlasses 132 kann die Vakuumpumpe 101 selbstständig in einen Stand-by-Modus wechseln, wenn der Ansaugdruck einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat. Durch die Messung direkt im Ansaugbereich 152 ist eine genaue Steuerung der Drehzahl der Hubkolbenpumpe101 möglich. Kann ein bestimmter Druckwert nicht unterschritten werden, kann man von verbrauchten Kolbendichtungen 148 oder Dichtungen 29 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Spiralvakuumpumpe 1 ausgehen.Due to the arrangement of the pressure sensor 51 in the region of the gas inlet 132, the vacuum pump 101 can automatically switch to a stand-by mode when the suction pressure has fallen below a certain limit. By measuring directly in the intake 152 an accurate control of the speed of the Hubkolbenpumpe101 is possible. If a certain pressure value can not be undercut, one can of used piston seals 148 or seals 29 of the in the Fig. 1 and 2 Spiral vacuum pump 1 shown go out.

Von dem Drucksensor 51 führt eine lediglich schematisch dargestellte Signalleitung 52 zu einer ebenfalls lediglich schematisch dargestellten Auswerteeinheit 53, die wiederum mit einer Motoransteuerung 50 in Verbindung steht. Mit der bisher beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, einen Verschleiß der Dichtungen 29, 148 zu detektieren und entweder eine Wartung durchzuführen oder die Drehzahl der Pumpe 101 herabzusetzen.Of the pressure sensor 51 leads a signal line 52 shown only schematically to an evaluation unit 53 also shown only schematically, which in turn is in communication with a motor drive 50. With the embodiment described so far, it is possible to detect wear of the seals 29, 148 and either perform maintenance or reduce the speed of the pump 101.

Fig. 4 zeigt eine Hubkolbenpumpe 31 mit einer ersten Pumpstufe 43 und einer zweiten Pumpstufe 44. Die Hubkolbenpumpe 31 weist einen schematisch dargestellten Gaseinlass 45 auf sowie eine Gasführung 46 und einen Gasauslass 47. Fig. 4 shows a reciprocating pump 31 with a first pumping stage 43 and a second pumping stage 44. The reciprocating pump 31 has a gas inlet 45 shown schematically and a gas guide 46 and a gas outlet 47th

Eine Antriebseinheit 148 versetzt die Kolben (in Fig. 4 nicht dargestellt) der Pumpstufen 43, 44 in eine Hubbewegung, so dass ein zu förderndes Medium, beispielsweise ein Gas, von dem Gaseinlass 45 über die Gasführung 46 in Richtung des Gasauslasses 47 transportiert wird.A drive unit 148 displaces the pistons (in Fig. 4 not shown) of the pumping stages 43, 44 in a lifting movement, so that a medium to be conveyed, for example a gas, is transported from the gas inlet 45 via the gas guide 46 in the direction of the gas outlet 47.

Die Antriebseinheit 48 weist einen Motor 49 auf sowie eine Motoransteuerung 50.The drive unit 48 has a motor 49 and a motor drive 50.

Im Bereich des Gaseinlasses 45 ist ein Drucksensor 51 angeordnet. Der Drucksensor 51 ist als gasdruckempfindlicher Sensor ausgebildet. Dieser Sensor kann beispielsweise ein Pirani-Sensor sein.In the region of the gas inlet 45, a pressure sensor 51 is arranged. The pressure sensor 51 is designed as a sensor sensitive to gas pressure. This sensor may be, for example, a Pirani sensor.

Durch die Anordnung des Drucksensors 51 im Bereich des Gaseinlasses 132 kann die Vakuumpumpe 101 selbstständig in einen Stand-by-Modus wechseln, wenn der Ansaugdruck einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat. Durch die Messung direkt im Ansaugbereich 152 ist eine genaue Steuerung der Drehzahl der Hubkolbenpumpe 101 möglich. Kann ein bestimmter Druckwert nicht unterschritten werden, kann man von verbrauchten Kolbendichtungen der Hubkolbenpumpe 101 oder Dichtungen 29 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Spiralvakuumpumpe 1 ausgehen.Due to the arrangement of the pressure sensor 51 in the region of the gas inlet 132, the vacuum pump 101 can automatically switch to a stand-by mode when the suction pressure has fallen below a certain limit. By the measurement Directly in the intake region 152, a precise control of the rotational speed of the reciprocating pump 101 is possible. If a certain pressure value can not be undershot, you can of spent piston seals the reciprocating pump 101 or seals 29 of the in the Fig. 1 and 2 Spiral vacuum pump 1 shown go out.

Von dem Drucksensor 51 führt eine Signalleitung 52 zu einer Auswerteeinheit 53, die wiederum mit einer Motoransteuerung 50 in Verbindung steht. Mit der bisher beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, einen Verschleiß der Dichtungen 29, 148 zu detektieren und entweder eine Wartung durchzuführen oder die Drehzahl der Pumpe 1, 31, 101 herabzusetzen.From the pressure sensor 51, a signal line 52 leads to an evaluation unit 53, which in turn is connected to a motor drive 50. With the embodiment described so far, it is possible to detect wear of the seals 29, 148 and either perform maintenance or reduce the speed of the pump 1, 31, 101.

Optional ist im Folgenden eine weitere Ausführungsform beschrieben. Diese weitere Ausführungsform weist ein Ventil 54 auf, welches beispielsweise am Ansaugflansch 132 der Hubkolbenpumpe 101 der Fig. 3 angeordnet ist. Mit dem Ventil 54 kann der Ansaugflansch 132 verschlossen werden, so dass die Vakuumpumpe 31, 101 beim Start eine selbstständige Überprüfung des Enddruckes durchführen kann. Von diesem Enddruck kann die Vakuumpumpe 31, 101 auf den Verschleiß der Kolbendichtungen 148 schließen. Über eine Signalleitung 55 wird von einer Steuerung 56 das Ventil 54 geschlossen. In der Auswerteeinheit 53 oder gesondert davon kann ein Display oder eine LED angeordnet sein, um auf eine notwendige Wartung, das heißt auf einen notwendigen Austausch der Dichtungen 42 hinzuweisen.Optionally, a further embodiment is described below. This further embodiment has a valve 54 which, for example, on the intake flange 132 of the reciprocating pump 101 of Fig. 3 is arranged. With the valve 54, the suction flange 132 can be closed, so that the vacuum pump 31, 101 can perform an independent check of the final pressure at startup. From this final pressure, the vacuum pump 31, 101 close to the wear of the piston seals 148. Via a signal line 55, the valve 54 is closed by a controller 56. In the evaluation unit 53 or separately thereof, a display or an LED may be arranged to indicate a necessary maintenance, that is to say a necessary replacement of the seals 42.

Das Verschließen des Ventiles 54 weist den Vorteil auf, dass ein Enddruck im Bereich des Ansaugflansches unabhängig von dem Rezipienten ermittelt werden kann.The closing of the valve 54 has the advantage that a final pressure in the region of the suction flange can be determined independently of the recipient.

Ist die Selbstdiagnose abgeschlossen, wird das Ventil 54 geöffnet und die Pumpe 31 ist einsatzbereit.If the self-diagnosis is completed, the valve 54 is opened and the pump 31 is ready for use.

Die Vakuumpumpe 31 in Fig. 4 ist lediglich beispielhaft dargestellt. Es kann genauso gut in der Anordnung gemäß Fig. 4 eine Scrollpumpe vorgesehen sein, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.The vacuum pump 31 in Fig. 4 is shown only by way of example. It may just as well in the arrangement according to Fig. 4 a scroll pump be provided as in Fig. 1 is shown.

Die Scrollpumpe kann einstufig oder mehrstufig aufgebaut sein.The scroll pump can be constructed in one or more stages.

Fig. 5 zeigt die Scheibe 5 der Scrollpumpe 1 der Fig. 1 mit der Spirale 7 sowie die Scheibe 4 mit der Spirale 6. In Fig. 5 sind mehrere Möglichkeiten der Abdichtung der Spiralen 6, 7 zu den Scheiben 4, 5 dargestellt. Fig. 5 shows the disc 5 of the scroll pump 1 of Fig. 1 with the spiral 7 and the disc 4 with the spiral 6. In Fig. 5 are several ways of sealing the coils 6, 7 to the discs 4, 5 shown.

Ein Spiralabschnitt 242 weist eine strukturierte Oberfläche auf. Im vorliegenden Fall ist die Oberfläche im Querschnitt sägezahnartig ausgebildet. Durch einen entsprechend gewählten engen Spalt 243 dichtet der Spalt den Spiralabschnitt 242 gegenüber einer Gegenfläche 244 der Scheibe 4 ab.A spiral portion 242 has a textured surface. In the present case, the surface is sawtooth-shaped in cross-section. By a correspondingly selected narrow gap 243, the gap seals the spiral section 242 against a counter-surface 244 of the disk 4.

Ein Spiralabschnitt 245 der Spirale 6 weist ein elastisches Trägermaterial 246 auf sowie eine Dichtung 247. Die Dichtung 247 liegt an der Gegenfläche 8 an und dichtet so gegen die Gegenfläche 8 ab. Durch das elastische Trägermaterial 246 wird die Dichtung 247 bei Verschleiß der Dichtung 247 nachgeführt. Die Gegenfläche 8 weist vorteilhaft eine so genannte Hardcoat-Beschichtung auf, um den Verschleiß zu minimieren.A spiral section 245 of the spiral 6 has an elastic carrier material 246 and a seal 247. The seal 247 bears against the mating surface 8 and thus seals against the mating surface 8. Due to the elastic carrier material 246, the seal 247 is tracked in case of wear of the seal 247. The mating surface 8 advantageously has a so-called hardcoat coating in order to minimize wear.

Ein Spiralabschnitt 248 weist ebenfalls eine Dichtung 249 auf. Die Dichtung 249 ist in einem Kanal 250 des Spiralabschnittes 248 angeordnet, das heißt in der feststehenden Spirale 7. Die Dichtung 249 dichtet gegen die Gegenfläche 244 ab.A spiral section 248 also has a seal 249. The seal 249 is disposed in a channel 250 of the spiral portion 248, that is, in the fixed one Spiral 7. The seal 249 seals against the counter surface 244 from.

Die Dichtung 249 ist im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet, wie in Fig. 5 dargestellt. Eine Länge L ist größer als eine Breite B der Dichtung 249. Die Dichtung 249 ist in dem Kanal 250 derart angeordnet, dass im Bereich der schmalen Seite mit der Breite B ein Spalt 251 und im Bereich der Längsseite der Dichtung 249 ein Spalt 252 verbleibt.The seal 249 is rectangular in cross section, as in Fig. 5 shown. A length L is greater than a width B of the seal 249. The seal 249 is arranged in the channel 250 such that a gap 251 remains in the region of the narrow side with the width B and a gap 252 in the region of the longitudinal side of the seal 249.

Das bedeutet, dass die Dichtung 249 in radialer Richtung flexibler ausgebildet ist als in axialer Richtung. In die Spalte 251, 252 gelangt das zu fördernde und komprimierende Gas. Hierdurch wird die Dichtung 249 bei Verschleiß der Dichtung automatisch nachgeführt, so dass eine Dichtwirkung zwischen der Dichtung 249 und der Gegenfläche 244 über einen langen Zeitraum gewährleistet ist.This means that the seal 249 is designed to be more flexible in the radial direction than in the axial direction. In the column 251, 252 passes to be promoted and compressed gas. As a result, the seal 249 is tracked automatically with wear of the seal, so that a sealing effect between the seal 249 and the counter surface 244 is ensured over a long period.

Wird ein vorgegebener Eingangsdruck im Bereich des Drucksensors 51 gemessen, kann die Drehzahl der Vakuumpumpen 1, 31, 101 herabgesetzt werden, so dass der Verschleiß der Dichtungen 29, 148 zusätzlich minimiert wird.If a predetermined inlet pressure in the region of the pressure sensor 51 is measured, the rotational speed of the vacuum pumps 1, 31, 101 can be reduced, so that the wear of the seals 29, 148 is additionally minimized.

Bezugszahlenreference numerals

11
SpiralvakuumpumpeScroll vacuum pump
22
Pumpstufepump stage
33
Pumpstufepump stage
44
orbitierende Scheibeorbiting disc
55
Statorstator
66
Spiralespiral
77
Spiralespiral
88th
Gegenflächecounter surface
99
Wellewave
1010
Statorstator
1111
Kugellagerball-bearing
1212
orbitierende Scheibeorbiting disc
1313
Statorstator
1414
Spiralespiral
1515
Spiralespiral
1616
Wellenabschnittshaft section
1717
Wellenabschnittshaft section
1818
Wellenabschnittshaft section
1919
Motorstatormotor stator
2020
Motororbitermotor Orbiter
2121
Einlassinlet
2222
Auslassoutlet
2323
Pumpräumepump chambers
23a23a
Verdichtungsraumcompression chamber
23b23b
Verdichtungsraumcompression chamber
2424
Wellbalgbellows
2525
Rückschlagventilcheck valve
2626
GasballastventilGas ballast valve
2727
Gegenflächecounter surface
2828
LüfterFan
2929
Dichtungpoetry
3030
Dichtungpoetry
3131
Hubkolbenpumpereciprocating pump
4343
Pumpstufepump stage
4444
Pumpstufepump stage
4545
Gaseinlassgas inlet
4646
Gasführunggas guide
4747
Gasauslassgas outlet
4848
Antriebseinheitdrive unit
4949
Motorengine
5050
Motoransteuerungmotor Controller
5151
Drucksensorpressure sensor
5252
Signalleitungsignal line
5353
Auswerteeinheitevaluation
54a54a
Verdichtungsraumcompression chamber
54b54b
Verdichtungsraumcompression chamber
55a55a
Verdichtungsraumcompression chamber
55b55b
Verdichtungsraumcompression chamber
101101
KolbenvakuumpumpeVacuum pump
102102
Gehäusecasing
104104
Wellewave
106106
Wellenlagershaft bearing
107107
Wellenlagershaft bearing
108108
Permanentmagnetepermanent magnets
110110
SpulenDo the washing up
112112
Kurbelraumcrankcase
114114
Kurbelscheibecrank
116116
Kurbelzapfencrank pin
118118
Wellendichtungshaft seal
120120
Zylindercylinder
122122
Laufbuchseliner
124124
Hubkolbenreciprocating
126126
Pleuelpleuel
127127
erster Umkehrpunktfirst reversal point
128128
GaseinlassbohrungenGas inlet holes
130130
Einlasskanalinlet channel
133133
zweiter Umkehrpunktsecond reversal point
134134
Ventildeckelvalve cover
136136
Schichtlayer
138138
Ventilfedervalve spring
140140
Schöpfraumsuction chamber
142142
Auslasskammeroutlet
144144
PumpengasauslassPumpengasauslass
146146
Zylinderdeckelcylinder cover
148148
Dichtungpoetry
150150
Wärmeleitkörperthermal conductors
152152
Rezipientrecipient
154154
Leitungmanagement
242242
Dichtungenseals
243243
Spaltgap
244244
Gegenflächecounter surface
245245
Spiralabschnittspiral section
246246
elastisches Trägermaterialelastic carrier material
247247
Dichtungpoetry
248248
Spiralabschnittspiral section
249249
Dichtungpoetry
250250
Kanalchannel
251251
Spaltgap
252252
Spaltgap
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Vakuumpumpe mit wenigstens einer Pumpstufe, einem Motor und einer Motorsteuerung, wobei die Vakuumpumpe als trockenlaufende Vakuumpumpe mit verschleißbehafteten Dichtungen ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drucksensor (51) vor der ersten Pumpstufe (43) und/oder in wenigstens einem Verdichtungsraum (23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b) der Vakuumpumpe angeordnet ist, und dass der Drucksensor (51) mit einer Auswerteeinheit (53) verbunden ist.Vacuum pump with at least one pump stage, a motor and a motor controller, wherein the vacuum pump is designed as a dry-running vacuum pump with weary seals,
characterized in that at least one pressure sensor (51) is arranged in front of the first pumping stage (43) and / or in at least one compression chamber (23a, 23b; 54a, 54b; 55a, 55b) of the vacuum pump, and in that the pressure sensor (51) an evaluation unit (53) is connected. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Drucksensor (51) im Ansaugbereich (45) der Vakuumpumpe (1, 31, 101) angeordnet ist.Vacuum pump according to claim 1, characterized in that the at least one pressure sensor (51) in the suction region (45) of the vacuum pump (1, 31, 101) is arranged. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Ventil (54) zum Verschließen einer Ansaugöffnung (45) der Vakuumpumpe (1, 31, 101) vorgesehen ist.Vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that an additional valve (54) for closing a suction opening (45) of the vacuum pump (1, 31, 101) is provided. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (51) als Pirani-Sensor ausgebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sensor (51) is designed as a Pirani sensor. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige einer Fehl- und/oder Minderleistung der Vakuumpumpe (1, 31, 101) vorgesehen ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that a display device for displaying a missing and / or reduced performance of the vacuum pump (1, 31, 101) is provided. Vakuumpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (1) als Scrollpumpe ausgebildet ist.Vacuum pump according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum pump (1) is designed as a scroll pump. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe als Kolbenpumpe (101) ausgebildet ist.Vacuum pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vacuum pump is designed as a piston pump (101). Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 mit wenigstens zwei Pumpstufen oder einer Scrollpumpe, dadurch gekennzeichnet, - dass im Pumpbetrieb der Drucksensor (51) einen Gasdruck im Ansaugbereich (45) misst, - dass der oder die Messwerte des Drucksensors (51) von einer Auswerteeinheit (53) ausgewertet wird oder werden, und - dass die Drehzahl der Pumpe (1, 31, 101) in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis eingestellt wird. Method for operating a vacuum pump having the features according to claim 1 with at least two pump stages or a scroll pump, characterized - that in pump operation, the pressure sensor (51) a gas pressure in the intake region (45) measures, - That the one or more measured values of the pressure sensor (51) is or will be evaluated by an evaluation unit (53), and - That the speed of the pump (1, 31, 101) is set in dependence on an evaluation result. Verfahren zum Betrieb einer Vakuumpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 mit wenigstens zwei Pumpstufen oder einer Scrollpumpe, dadurch gekennzeichnet, - dass beim Start der Vakuumpumpe (1, 31, 101) ein Ventil (54), welches einen Ansaugbereich (45) von einem Rezipienten trennt, geschlossen wird, - dass der Drucksensor (45) einen Gasdruck im gegen den Rezipienten geschlossenen Ansaugbereich (45) misst, - dass der oder die Messwerte des Drucksensors (51) von einer Auswerteeinheit (53) ausgewertet werden, und - dass in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis eine Information von der Anzeigeeinheit bezüglich des Verschleißes von Dichtungen (29, 148) ausgegeben wird. Method for operating a vacuum pump having the features according to claim 1 with at least two pump stages or a scroll pump, characterized that at the start of the vacuum pump (1, 31, 101) a valve (54) which separates a suction region (45) from a recipient is closed, - that the pressure sensor (45) measures a gas pressure in the closed against the recipient intake (45), - That the one or more measured values of the pressure sensor (51) are evaluated by an evaluation unit (53), and - That in dependence on an evaluation result information from the display unit with respect to the wear of seals (29, 148) is output. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl in Abhängigkeit von einem durch den wenigstens einen Drucksensor (51) gegebenen Messwert geregelt wird.A method according to claim 8, characterized in that the rotational speed is regulated in dependence on a given by the at least one pressure sensor (51) measured value. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem durch den wenigstens einen Drucksensor (51) gegebenen Messwert zwischen zwei Drehzahlen geschaltet wird.A method according to claim 8 or 10, characterized in that is switched depending on the given by the at least one pressure sensor (51) measured value between two speeds. Verfahren nach Anspruch 8, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Ansaugdruckes die Vakuumpumpe (1, 31, 101) selbsttätig eine Absenkung der Drehzahl durchführt oder dass ein Wechseln in einen Stand-by-Modus erfolgt.A method according to claim 8, 10 or 11, characterized in that falls below a predetermined suction pressure, the vacuum pump (1, 31, 101) automatically performs a reduction in the speed or that a change to a stand-by mode. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines vorgegebenen Ansaugdruckes eine Information auf der Anzeigeeinheit bezüglich des Verschleißes von Dichtungen (29, 148) angezeigt wird.A method according to claim 9, characterized in that when falling below a predetermined suction pressure information on the display unit with respect to the wear of seals (29, 148) is displayed.
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