EP3483448B1 - Vacuum pump with ballast gas valve - Google Patents
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Definitions
- Vacuum pumps of the type mentioned are known in principle and are used in particular as backing pumps for generating a backing vacuum in an outlet region of a high vacuum pump. In operation, it is necessary under certain circumstances to introduce additional gas, generally referred to here as ballast gas, into the pump body as entraining gas, purge gas or sealing gas.
- ballast gas additional gas, generally referred to here as ballast gas
- the invention is therefore based on the object of creating a vacuum pump of the type mentioned at the outset, which makes it possible to change the amount of ballast gas supplied per unit of time in a simple and cost-effective manner.
- more than two, preferably three or more channels and corresponding further positions of the valve are provided in order to allow a further gradation of the ballast gas quantity.
- a first channel in an inner region of the pump chamber with a higher gas density and two further channels with different cross-sectional areas and / or channel lengths in a common outlet opening in a region of the pump chamber further away with a lower gas density lead to different ballast gas quantities can be introduced at different locations in the pump chamber.
- FIG. 1 One embodiment of a ballast gas valve 12 of a vacuum pump 10 according to the invention, here in the form of a scroll pump, is shown.
- the ballast gas valve 12 is formed on a hood 14, which on a pump body 16 (see Fig. 2 ) is attached and has display elements 18 on its outside.
- the hood 14 can be formed from plastic and can be produced, for example, by means of an injection molding process.
- the hood 14 In the area of a ballast gas inlet, the hood 14 has a circular recess 20 for a rotating body 22 for controlling the ballast gas supply.
- the clamping device comprises a screw 28 which engages in a threaded bore 30 of the pump body 16 in order to secure the rotating body 22 to the pump body 16 so that it can rotate about the axis of rotation D.
- the screw 28 forms a shoulder 28a, which in the maximally screwed-in state of the screw 28 is seated on the connection surface 17 of the pump body 16 and thereby limits the pretensioning force which acts on the rotating body 22 which is held between the screw head 28b and the pump body 16.
- the tensioning device can also comprise a spring element which is arranged in the receiving bore 34 and acts along the axis of rotation D, and the screw 28 is tightened against the restoring force thereof.
- At least one additional sealing ring 66 is provided, which forms a blind element without connection to a channel 58.
- An at least approximately symmetrical arrangement of the three sealing rings 62, 66 creates a contact surface which runs plane-parallel to the surface of the pump body 16 and holds the rotating body 22 in a corresponding plane-parallel position during rotation.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe mit einem Pumpenkörper, dessen Innenseite einen Pumpraum begrenzt und an dessen Außenseite ein Ventil zur Steuerung der Zufuhr eines Ballastgases in den Pumpraum angeordnet ist, wobei das Ventil eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist.The present invention relates to a vacuum pump with a pump body, the inside of which delimits a pump chamber and on the outside of which a valve for controlling the supply of a ballast gas into the pump chamber is arranged, the valve having an inlet opening and an outlet opening.
Vakuumpumpen der genannten Art sind grundsätzlich bekannt und finden insbesondere als Vorpumpen zur Erzeugung eines Vorvakuums in einem Auslassbereich einer Hochvakuumpumpe Anwendung. Im Betrieb ist es unter bestimmten Umständen erforderlich, zusätzliches Gas, hier allgemein als Ballastgas bezeichnet, als Schleppgas, Spülgas oder Sperrgas in den Pumpenkörper einzuführen.Vacuum pumps of the type mentioned are known in principle and are used in particular as backing pumps for generating a backing vacuum in an outlet region of a high vacuum pump. In operation, it is necessary under certain circumstances to introduce additional gas, generally referred to here as ballast gas, into the pump body as entraining gas, purge gas or sealing gas.
Beispielsweise wird bei der Förderung von korrosiven Gasen Ballastgas in der Form eines inerten Sperrgases in den Pumpenkörper eingeführt, um empfindliche Bauteile der Vakuumpumpe zu schützen. Das Ballastgas kann auch zur Kühlung eingesetzt werden, beispielsweise bei einer durch eine Verschiebung des Betriebspunkts erfolgten Erwärmung der Vakuumpumpe. Sogenanntes Schleppgas wird eingeleitet, um besonders leichte Gase wie Wasserstoff oder Helium besser pumpen zu können. Schleppgas kann auch genutzt werden, um unerwünschte Ansammlungen, z.B. Kondensation von flüssigen oder Ablagerungen von festen Stoffen innerhalb des Pumpsystems in Richtung eines Ausstoßes der Vakuumpumpe zu transportieren. Nach dem Abschalten der Vakuumpumpe kann Ballastgas als Spülgas eingebracht werden, um eine Kondensation von, insbesondere korrosiven, Gasen im Pumpraum zu verhindern. Als Ballastgas kommt für diese Anwendung beispielweise Stickstoff infrage.For example, when conveying corrosive gases, ballast gas in the form of an inert barrier gas is introduced into the pump body in order to protect sensitive components of the vacuum pump. The ballast gas can also be used for cooling, for example when the vacuum pump heats up due to a shift in the operating point. So-called trailing gas is introduced in order to be able to pump particularly light gases such as hydrogen or helium better. Trailing gas can also be used to transport undesired accumulations, eg condensation of liquids or deposits of solid substances within the pump system in the direction of a discharge of the vacuum pump. After the vacuum pump has been switched off, ballast gas can be introduced as the purge gas in order to prevent condensation of, in particular corrosive, gases in the pump chamber. For example, nitrogen can be used as ballast gas for this application.
Weitere Anwendungsbereiche betreffen die Verdünnung eines gepumpten gasförmigen Mediums ("Passivbeigabe"), um beispielsweise eine zündfähige Gaskonzentration zu vermeiden, die durch eine Kompression des Mediums während des Pumpvorgangs in verschiedenen Stellen im Pumpsystem entstehen kann. Dagegen wird das gepumpte Medium bei einer "Aktivbeigabe" zu einer unschädlicheren Art verändert, wobei beispielsweise durch Beigabe von geeigneten Reaktionspartnern bzw. Katalysatoren korrosive oder auf eine andere Art schädliche Bestandteile des gepumpten Mediums ausgefällt und entfernt werden können.Further areas of application relate to the dilution of a pumped gaseous medium (“passive addition”) in order to avoid, for example, an ignitable gas concentration which can arise from compression of the medium during the pumping process at various points in the pump system. In contrast, the pumped medium is changed to a more harmless type in the case of an “active addition”, it being possible, for example, to add and remove corrosive or otherwise harmful components of the pumped medium by adding suitable reactants or catalysts.
Die Zufuhr von Ballastgas in den Pumpenkörper wird üblicherweise durch ein Ventil gesteuert, dessen Einlassöffnung mittels eines Verbindungsschlauches mit einem Ballastgasbehälter verbunden ist und dessen Auslassöffnung mit dem Pumpenkörper in Verbindung steht. Bekannte Ballastgasventile weisen jedoch nur zwei Einstellungen auf, nämlich "Ventil geöffnet" und "Ventil geschlossen". Eine Veränderung der Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Ballastgases ist bei den bekannten Ventilen nicht möglich.The supply of ballast gas into the pump body is usually controlled by a valve, the inlet opening of which is connected to a ballast gas container by means of a connecting hose and the outlet opening of which is connected to the pump body. Known ballast gas valves, however, have only two settings, namely "valve open" and "valve closed". A change in the amount of ballast gas supplied per unit of time is not possible with the known valves.
Die
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Ballastgases in einfacher und kostengünstiger Weise zu verändern.The invention is therefore based on the object of creating a vacuum pump of the type mentioned at the outset, which makes it possible to change the amount of ballast gas supplied per unit of time in a simple and cost-effective manner.
Die Aufgabe wird durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass ein erster und ein zweiter Kanal in dem Pumpenkörper ausgebildet sind, wobei der Eingang jedes Kanals dem Ventil zugewandt ist und der Ausgang jedes Kanals in den Pumpraum mündet, das Ventil zwischen einer ersten und einer zweiten Öffnungsstellung verstellbar ist, die Auslassöffnung in der ersten Öffnungsstellung mit dem Eingang des ersten Kanals und in der zweiten Öffnungsstellung mit dem Eingang des zweiten Kanals ausgerichtet ist, und der erste und zweite Kanal unterschiedliche Längen aufweisen und/oder die Ausgänge des ersten und zweiten Kanals unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen.The object is achieved by a vacuum pump with the features of claim 1 and in particular in that a first and a second channel are formed in the pump body, the inlet of each channel facing the valve and the outlet of each channel opening into the pump chamber Valve is adjustable between a first and a second opening position, the outlet opening in the first opening position is aligned with the entrance of the first channel and in the second opening position with the entrance of the second channel, and the first and second channels have different lengths and / or Outputs of the first and second channels have different cross-sectional areas.
Je nach Ausrichtung der Auslassöffnung des Ventils kann Ballastgas wahlweise durch den ersten Kanal oder durch den zweiten Kanal in den Pumpraum eingeleitet werden. Bei entsprechender Ausbildung der Kanäle ist hierdurch eine mehrstufige Zufuhr von Ballastgas in den Pumpraum möglich. Außerdem ist eine Stellung des Ventils denkbar, in welcher die Auslassöffnung des Ventils weder mit dem Eingang des ersten Kanals noch mit dem Eingang des zweiten Kanals ausgerichtet ist, sondern die Eingänge beider Kanäle vielmehr verschlossen sind, so dass gar kein Ballastgas in den Pumpraum eingeleitet wird.Depending on the orientation of the outlet opening of the valve, ballast gas can be introduced into the pump chamber either through the first channel or through the second channel. With appropriate design of the channels, a multi-stage supply of ballast gas into the pump chamber is possible. In addition, a position of the valve is conceivable in which the outlet opening of the valve is aligned neither with the entrance of the first channel nor with the entrance of the second channel, but rather the entrances of both channels are closed, so that no ballast gas is introduced into the pump chamber .
Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe handelt es sich insbesondere um eine Vorpumpe. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vakuumpumpe in Form einer ein- oder mehrstufigen Scroll-, Membran-, Drehschieber-, Drehkolben-, Hubkolben-, Schrauben-, Klauen- oder auch als Wälzkolbenpumpe ausgebildet sein. Erfindungsgemäß weisen der erste und zweite Kanal unterschiedliche Längen auf, um das Ballastgas in unterschiedliche Bereiche des Pumpraums einführen zu können. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, Ballastgas wahlweise in einen Zentralbereich oder einen Randbereich des Pumpraums einzuleiten. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Kanäle in unterschiedliche Druckzonen des Pumpraums münden, insbesondere in einen inneren Bereich mit einer höheren Gasdichte und in einen weiter außen gelegenen Bereich mit einer geringeren Gasdichte.The vacuum pump according to the invention is in particular a backing pump. For example, the vacuum pump according to the invention can be designed in the form of a one- or multi-stage scroll, diaphragm, rotary slide valve, rotary piston, reciprocating piston, screw, claw or also as a Roots pump. According to the invention, the first and second channels have different lengths in order to be able to introduce the ballast gas into different areas of the pump chamber. This makes it possible, for example, to introduce ballast gas optionally into a central area or an edge area of the pump chamber. In particular, it can be provided that the channels open into different pressure zones of the pump chamber, in particular into an inner region with a higher gas density and into a region further out with a lower gas density.
Alternativ oder zusätzlich ist die erfindungsgemäße Vakuumpumpe so ausgebildet, dass die Ausgänge des ersten und zweiten Kanals unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Da sich die pro Zeiteinheit in den Pumpraum einführbare Ballastgasmenge aus der Querschnittsfläche des jeweiligen Kanalausgangs und der vorherrschenden Druckdifferenz zwischen dem Kanalausgang und der Auslassöffnung des Ventils ergibt, lassen sich durch die Auswahl des Kanals unterschiedliche Ballastgasmengen in den Pumpraum einleiten.Alternatively or additionally, the vacuum pump according to the invention is designed such that the outputs of the first and second channels have different cross-sectional areas. Since the amount of ballast gas that can be introduced into the pump chamber per unit of time results from the cross-sectional area of the respective duct outlet and the prevailing pressure difference between the duct outlet and the outlet opening of the valve, different ballast gas quantities can be introduced into the pump chamber through the selection of the duct.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims, the description and the drawing.
Gemäß einer Ausführungsform weisen zumindest Teilabschnitte des ersten und zweiten Kanals unterschiedliche Querschnittsflächen auf. Da sich die pro Zeiteinheit in den Pumpraum einführbare Ballastgasmenge aus der Querschnittsfläche und der Abschnittslänge des jeweiligen Kanals und der vorherrschenden Druckdifferenz zwischen dem Kanalausgang und der Auslassöffnung des Ventils ergibt, lassen sich durch die Auswahl des Kanals unterschiedliche Ballastgasmengen in den Pumpraum einleiten.According to one embodiment, at least partial sections of the first and second channels have different cross-sectional areas. Since the amount of ballast gas that can be introduced into the pump chamber per unit of time results from the cross-sectional area and the section length of the respective channel and the prevailing pressure difference between the channel outlet and the outlet opening of the valve, different ballast gas quantities can be introduced into the pump chamber by selecting the channel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen zumindest ein erster und zweiter Kanal zumindest einen in der Länge und/oder Querschnittsfläche unterschiedlichen Kanalabschnitt auf und münden in einer gemeinsamen Auslassöffnung, bevorzugt mit zumindest einem gemeinsam genutzten Kanalabschnitt. Da sich die pro Zeiteinheit in den Pumpraum einführbare Ballastgasmenge aus der Querschnittsfläche und der Abschnittslänge des jeweiligen Kanals und der vorherrschenden Druckdifferenz zwischen dem Kanalausgang und der Auslassöffnung des Ventils ergibt, lassen sich durch die Auswahl des Kanals unterschiedliche Ballastgasmengen in den Pumpraum einleiten.According to a further embodiment, at least one first and second channel have at least one different in length and / or cross-sectional area Channel section and open into a common outlet opening, preferably with at least one shared channel section. Since the amount of ballast gas that can be introduced into the pump chamber per unit of time results from the cross-sectional area and the section length of the respective channel and the prevailing pressure difference between the channel outlet and the outlet opening of the valve, different ballast gas quantities can be introduced into the pump chamber by selecting the channel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mehr als zwei, bevorzugt drei oder mehr Kanäle und entsprechende weitere Stellungen des Ventils vorgesehen, um eine weitere Abstufung der Ballastgasmenge zu ermöglichen. Durch Kombination der vorgenannten Varianten können z.B. ein erster Kanal in einen inneren Bereich des Pumpraums mit einer höheren Gasdichte und zwei weitere Kanäle mit unterschiedlichen Querschnittsflächen und/oder Kanallängen in eine gemeinsame Auslassöffnung in einen weiter außen gelegenen Bereich des Pumpraums mit einer geringeren Gasdichte münden, wodurch sich verschiedene Ballastgasmengen an unterschiedlichen Orten des Pumpraums einleiten lassen.According to a further embodiment, more than two, preferably three or more channels and corresponding further positions of the valve are provided in order to allow a further gradation of the ballast gas quantity. By combining the aforementioned variants, for example, a first channel in an inner region of the pump chamber with a higher gas density and two further channels with different cross-sectional areas and / or channel lengths in a common outlet opening in a region of the pump chamber further away with a lower gas density lead to different ballast gas quantities can be introduced at different locations in the pump chamber.
Vorteilhafterweise ist eine maximale Abmessung des Ausgangs eines oder jedes Kanals gleich oder kleiner als eine Breite eines Trennelements, das zwei Bereiche des Pumpraums voneinander trennt und sich im Betrieb der Vakuumpumpe über den oder jeden Ausgang hinweg bewegt. Dadurch wird verhindert, dass Ballastgas unerwünscht von dem einem in den anderen Bereich strömen kann, wenn sich das Trennelement im Betrieb der Vakuumpumpe über den Ausgang hinweg bewegt. Mit anderen Worten wird ein "Gaskurzschluss" vermieden.Advantageously, a maximum dimension of the outlet of each channel is equal to or smaller than the width of a separating element that separates two areas of the pump chamber from one another and moves over the or each outlet during operation of the vacuum pump. This prevents ballast gas from undesirably flowing from one area to the other when the separating element moves over the outlet during operation of the vacuum pump. In other words, a "gas short circuit" is avoided.
Zur Auswahl der jeweiligen Öffnungsstellung kann das Ventil grundsätzlich verschiebbar an dem Pumpenkörper ausgebildet sein, d.h. die Auslassöffnung des Ventils wird durch eine lineare Bewegung mit den Eingängen der Kanäle ausgerichtet. Bevorzugt umfasst das Ventil jedoch einen Drehkörper, der an dem Pumpenkörper drehbar gelagert ist, wobei eine Längsachse einer Ventilbohrung und eine Drehachse des Drehkörpers parallel versetzt zueinander angeordnet sind.To select the respective open position, the valve can in principle be designed to be displaceable on the pump body, i.e. the outlet port of the valve is aligned with the inputs of the channels by a linear movement. However, the valve preferably comprises a rotating body which is rotatably mounted on the pump body, a longitudinal axis of a valve bore and an axis of rotation of the rotating body being arranged offset parallel to one another.
Besonders einfach lässt sich die Auswahl des ersten oder zweiten Kanals für die Zufuhr eines Ballastgases dadurch gestalten, dass das Ventil durch Drehung des Drehkörpers zwischen der ersten und der zweiten Öffnungsstellung verstellbar ist. Mit anderen Worten beschreibt das im Drehkörper versetzt zur Drehachse angeordnete Ventil eine Teilkreisbahn, die die Eingänge des ersten und zweiten Kanals umfasst. Zusätzlich zu den beiden Öffnungsstellungen kann bei einem entsprechenden Drehwinkel des Drehkörpers auch eine Verschluss- oder Nullstellung des Ventils vorgesehen sein, in der die Eingänge beider Kanäle gleichzeitig verschlossen sind und die Zufuhr von Ballastgas in den Pumpraum unterbunden ist.The selection of the first or second channel for the supply of a ballast gas can be made particularly simple in that the valve can be adjusted between the first and the second open position by rotating the rotating body. In other words, the valve arranged in the rotating body offset from the axis of rotation describes a partial circular path which comprises the inputs of the first and second channels. In addition to the two opening positions, with a corresponding angle of rotation of the rotating body, a closure or zero position of the valve can also be provided, in which the inputs of both channels are closed at the same time and the supply of ballast gas to the pump chamber is prevented.
Vorteilhafterweise sind die Eingänge der Kanäle jeweils von einem Dichtelement, insbesondere einem Dichtring, umschlossen. Die Dichtelemente verhindern, dass zugeführtes Ballastgas unkontrolliert entweichen kann und/oder Umgebungsluft in den Pumpraum strömen und das Vorvakuum der Vakuumpumpe kontaminieren kann. Selbiges gilt auch für den umgekehrten Strömungsweg, denn gepumptes Gas kann kontaminiert sein und darf dann unter keinen Umständen, auch z.B. bei Überdruck des Pumpraums gegenüber der Umgebung, nicht in diese Umgebung abgegeben werden. Außerdem dienen die Dichtelemente als Abstandshalter zwischen der Unterseite des Drehkörpers und dem Pumpenkörper, wodurch ein reibungsbelasteter Kontakt bevorzugt ausschließlich zwischen dem Drehkörper und den Dichtelementen, nicht aber zwischen dem Drehkörper und dem Pumpenkörper besteht. Hierdurch vermindert sich die Reibung zwischen diesen gegeneinander bewegbaren Bauteilen, was deren Abnutzung reduziert, längere Wartungsintervalle ermöglicht und zu einem kostengünstigeren Betrieb der Vakuumpumpe beiträgt.The entrances of the channels are advantageously each surrounded by a sealing element, in particular a sealing ring. The sealing elements prevent supplied ballast gas can escape in an uncontrolled manner and / or ambient air can flow into the pump chamber and contaminate the vacuum of the vacuum pump. The same also applies to the reverse flow path, because pumped gas can be contaminated and must not be released into this environment under any circumstances, even if the pumping chamber is overpressurized. In addition, the sealing elements serve as spacers between the underside of the rotating body and the pump body, as a result of which a friction-loaded contact preferably exists exclusively between the rotating body and the sealing elements, but not between the rotating body and the pump body. This reduces the friction between these components, which can be moved relative to one another, which reduces their wear, enables longer maintenance intervals and contributes to more economical operation of the vacuum pump.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens drei Dichtelemente vorgesehen, welche um die Drehachse des Drehkörpers herum verteilt, insbesondere zumindest annähernd symmetrisch, angeordnet sind. Die symmetrische Anordnung wirkt einer Verkippung des Drehkörpers entgegen und gewährleistet, dass die Unterseite des Drehkörpers und eine die Eingänge der Kanäle umfassende Ebene des Pumpenkörpers stets zumindest annähernd parallel ausgerichtet sind, was unerwünschtem Abrieb entgegenwirkt und zu einer optimalen Dichtwirkung der Dichtelemente beiträgt. Nicht jedes Dichtelement muss einen Kanal umschließen und abdichten, mindestens ein oder mehrere Dichtelemente können auch blind, d.h. ohne Kanal, ausgeführt und angeordnet sein, um eine ausreichende Symmetrie mit den anderen Dichtelementen herzustellen.According to a further embodiment, at least three sealing elements are provided, which are distributed around the axis of rotation of the rotating body, in particular at least approximately symmetrically. The symmetrical arrangement counteracts a tilting of the rotating body and ensures that the underside of the rotating body and a plane of the pump body comprising the entrances of the channels are always aligned at least approximately parallel, which counteracts undesirable abrasion and contributes to an optimal sealing effect of the sealing elements. Not every sealing element has to enclose and seal a channel, at least one or more sealing elements can also be blind, i.e. without channel, be executed and arranged to produce sufficient symmetry with the other sealing elements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drehkörper an seiner dem Pumpenkörper zugewandten Unterseite mit einem Trockenschmiermittel versehen. Als Trockenschmiermittel kommt beispielsweise PTFE oder MoS2 infrage. Trockenschmiermittel dieser Art sind nicht nur besonders beständig, sondern erzeugen auch besonders wenig Abrieb, der beispielsweise in den Pumpenkörper gelangen und das Vorvakuum kontaminieren könnte.According to a preferred embodiment, the rotating body is provided with a dry lubricant on its underside facing the pump body. For example, PTFE or MoS2 can be used as a dry lubricant. Dry lubricants of this type are not only particularly stable, they also produce also very little abrasion, which could get into the pump body and contaminate the fore vacuum, for example.
Alternativ oder zusätzlich sind die Dichtelemente zumindest auf ihrer dem Drehkörper zugewandten Seite jeweils mit einem Trockenschmiermittel versehen. Insbesondere kann das Trockenschmiermittel als Gleitlack auf die Dichtelemente aufgebracht sein. Für eine komplett trockene Ausbildung des Ventils können die Dichtelemente beispielsweise von einem PTFE Gleitlack umschlossen sein und mit einer PTFE beschichteten Oberfläche des Drehkörpers in Verbindung stehen.Alternatively or additionally, the sealing elements are each provided with a dry lubricant at least on their side facing the rotating body. In particular, the dry lubricant can be applied to the sealing elements as a lubricating varnish. For a completely dry design of the valve, the sealing elements can, for example, be enclosed by a PTFE lubricating lacquer and be connected to a PTFE-coated surface of the rotating body.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Drehkörper eine Spannvorrichtung auf, um den Drehkörper, insbesondere entlang seiner Drehachse, gegen den Pumpenkörper vorzuspannen. Mittels der Spannvorrichtung wird der Drehkörper gegen die Dichtringe und den Pumpenkörper gepresst. Dabei ist die auf den Drehkörper wirkende Vorspannkraft so gewählt, dass sie eine maximale Dichtigkeit des Ventils gewährleistet und andererseits eine minimale Kraftanstrengung erforderlich ist, um das Ventil zu betätigen, d.h. durch Verdrehung des Drehkörpers eine der Öffnungsstellungen oder die Verschluss- oder Nullstellung auszuwählen. Eine zu große Kraftwirkung würde überdies einen erhöhten Abrieb und einen erhöhten Verschleiß des Trockenschmiermittels bewirken.According to a further embodiment, the rotating body has a tensioning device in order to pre-tension the rotating body, in particular along its axis of rotation, against the pump body. The rotating body is pressed against the sealing rings and the pump body by means of the clamping device. The pretensioning force acting on the rotating body is selected so that it ensures maximum tightness of the valve and, on the other hand, a minimal effort is required to actuate the valve, i.e. select one of the open positions or the closed or zero position by rotating the rotating body. Excessive force would also cause increased abrasion and wear of the dry lubricant.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet der Pumpenkörper eine teilkreisförmige Führungskulisse aus. Insbesondere kann die Führungskulisse Vertiefungen an den der ersten und zweiten Öffnungsstellung entsprechenden Positionen aufweisen. Es ist auch denkbar, dass eine zusätzliche Vertiefung ausgebildet ist, die der Position der Verschluss- oder Nullstellung entspricht.According to a further embodiment, the pump body forms a part-circular guide link. In particular, the guide link can have depressions at the positions corresponding to the first and second open positions. It is also conceivable that an additional depression is formed which corresponds to the position of the closed or zero position.
Vorteilhafterweise ist der Drehkörper mit einem Führungselement versehen, das aus der dem Pumpenkörper zugewandten Unterseite des Drehkörpers herausragt und in der Führungskulisse des Pumpenkörpers geführt ist. Durch das Zusammenwirken mit den in der Führungskulisse ausgebildeten Vertiefungen vereinfacht das Führungselement das Auffinden der Öffnungsstellungen oder der Verschluss- bzw. Nullstellung bei einer Verdrehung des Drehkörpers. Zudem trägt das Führungselement zu einer Stabilisierung der planparallelen Anordnung des Drehkörpers und der Oberfläche des Pumpenkörpers bei.The rotary body is advantageously provided with a guide element which projects from the underside of the rotary body facing the pump body and is guided in the guide link of the pump body. By working together With the recesses formed in the guide link, the guide element simplifies the finding of the open positions or the closed or zero position when the rotating body is rotated. In addition, the guide element contributes to stabilizing the plane-parallel arrangement of the rotating body and the surface of the pump body.
Bevorzugt weist das Führungselement einen federbelasteten Kugelkörper auf, der in die Führungskulisse eingreift. Dabei ist die Größe des Kugelkörpers idealerweise an die Größe der Vertiefungen in der Führungskulisse angepasst. Bevorzugt ist der Kugelkörper an der der Führungskulisse zugewandten Unterseite des Führungselements vertikal verschiebbar ausgebildet, wobei eine vertikale Verschiebung des Kugelkörpers in Richtung Drehkörper entgegen der Rückstellkraft eines Federelements erfolgt, das im Führungselement angeordnet ist. Bei Drehwinkeln des Drehkörpers, die nicht einer Öffnungsstellung oder der Verschluss- bzw. Nullstellung entsprechen, wird der Kugelkörper durch die Führungskulisse in Richtung Drehkörper gedrückt und das Federelement gespannt. Bewegt sich das Führungselement während der Drehbewegung des Drehkörpers über eine Vertiefung in der Führungskulisse hinweg, so treibt die Rückstellkraft des Federelements den Kugelkörper in die Vertiefung, d.h. der Kugelkörper rastet in die Vertiefung ein.The guide element preferably has a spring-loaded spherical body which engages in the guide link. The size of the spherical body is ideally adapted to the size of the recesses in the guide link. The spherical body is preferably designed to be vertically displaceable on the underside of the guide element facing the guide link, with the spherical body being displaced vertically in the direction of the rotating body against the restoring force of a spring element which is arranged in the guide element. At angles of rotation of the rotating body that do not correspond to an open position or the closed or zero position, the spherical body is pressed by the guide link in the direction of the rotating body and the spring element is tensioned. If the guide element moves during the rotational movement of the rotating body over a depression in the guide link, the restoring force of the spring element drives the spherical body into the depression, i.e. the spherical body snaps into the recess.
Dies erleichtert nicht nur das Auffinden des korrekten Drehwinkels des Drehkörpers für die Öffnungsstellungen bzw. die Verschluss- bzw. Nullstellung, sondern trägt auch zu einer Fixierung des Ventils in der gewählten Öffnungs- bzw. Verschlussstellung bei, wodurch das Risiko einer unerwünschten Verstellung reduziert wird. Trotzdem ist die Rastverbindung aufgrund der kugelförmigen Ausbildung des Kugelkörpers bei Verdrehung des Drehkörpers unter Überwindung eines vergleichsweise geringen Widerstands wieder lösbar. Im Übrigen trägt die kugelförmige Ausformung des Kugelkörpers zu einer reibungsarmen Bewegung des Führungselements in der Führungskulisse bei.This not only makes it easier to find the correct angle of rotation of the rotating body for the open positions or the closed or zero position, but also helps to fix the valve in the selected open or closed position, thereby reducing the risk of undesired adjustment. Nevertheless, the snap connection can be released again due to the spherical design of the spherical body when the rotating body is rotated while overcoming a comparatively low resistance. In addition, the spherical shape of the spherical body contributes to a low-friction movement of the guide element in the guide link.
Um das Auffinden einer gewählten Stellung des Drehkörpers und des Ventils zu erleichtern, sind an einer Außenseite des Pumpenkörpers vorteilhafterweise Beschriftungen angebracht, die den korrekten Drehwinkel des Drehkörpers für die erste Öffnungsstellung, die zweite Öffnungsstellung und/oder die Verschluss- bzw. Nullstellung anzeigen. Zusätzlich oder alternativ kann der Drehkörper einen nichtkreisförmigen Querschnitt aufweisen, der insbesondere richtungsanzeigend ausgebildet sein kann. Denkbar sind hier beispielswiese ansatzweise pfeilförmige Ausbildungen, bei denen die Pfeilspitze den aktuellen Drehwinkel anzeigt. Auch ovale oder andere nichtkreisförmige Ausbildungen des Drehkörpers, die sich insbesondere einfach greifen und leicht manuell betätigen lassen, sind möglich, wobei zusätzliche Markierungen auf der Oberseite des Drehkörpers als Richtungsanzeige dienen können.In order to make it easier to find a selected position of the rotating body and the valve, labels are advantageously attached to an outside of the pump body, which indicate the correct angle of rotation of the rotating body for the first opening position, the second opening position and / or the closed or zero position. Additionally or alternatively, the rotating body can have a non-circular cross-section, which can in particular be designed to indicate the direction. Roughly arrow-shaped designs are conceivable here, for example, in which the arrowhead indicates the current angle of rotation. Oval or other non-circular designs of the rotating body, which are particularly easy to grip and easy to operate manually, are also possible, additional markings on the top of the rotating body serving as a direction indicator.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer möglichen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Ballastgasventils einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe.
- Fig. 2
- zeigt eine vertikale Schnittansicht des Ballastgasventils von
Fig. 1 . - Fig. 3
- zeigt eine Explosionsansicht des Ballastgasventils von
Fig. 1 . - Fig. 4
- zeigt eine perspektivische und teilweise transparente Ansicht einer Oberfläche eines Pumpenkörpers der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe.
- Fig. 1
- shows a perspective view of an embodiment of a ballast gas valve of a vacuum pump according to the invention.
- Fig. 2
- shows a vertical sectional view of the ballast gas valve of FIG
Fig. 1 . - Fig. 3
- shows an exploded view of the ballast gas valve of FIG
Fig. 1 . - Fig. 4
- shows a perspective and partially transparent view of a surface of a pump body of the vacuum pump according to the invention.
In
Wie
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Spannvorrichtung eine Schraube 28, die in eine Gewindebohrung 30 des Pumpenkörpers 16 eingreift, um den Drehkörper 22 um die Drehachse D drehbar an dem Pumpenkörper 16 zu sichern. Die Schraube 28 bildet eine Schulter 28a aus, welche im maximal eingeschraubten Zustand der Schraube 28 auf der Anschlussfläche 17 des Pumpenkörpers 16 aufsitzt und hierdurch die Vorspannkraft begrenzt, die auf den Drehkörper 22 wirkt, welcher zwischen dem Schraubenkopf 28b und dem Pumpenkörper 16 gehalten ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Spannvorrichtung auch ein in der Aufnahmebohrung 34 angeordnetes und entlang der Drehachse D wirkendes Federelement umfassen, gegen dessen Rückstellkraft die Schraube 28 festgezogen wird.In the exemplary embodiment shown, the clamping device comprises a
Wie
Das Kopfstück 24 und die Gleitscheibe 26 des Drehkörpers 22 sind mithilfe von mehreren, im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei, Verbindungselementen 32, die durch zur Drehachse D parallele Bohrungen 36 im Kopfstück 24 und in der Gleitscheibe 26 geführt sind, miteinander verbunden. Konkret sind die Verbindungselemente 32 als Inbusschrauben ausgebildet, die sich durch das Kopfstück 24 hindurch erstrecken und in Gewindebohrungen 30 der Gleitscheibe 26 eingeschraubt sind.The
In dem Drehkörper 22 ist ferner eine parallel zur Drehachse D verlaufende Bohrung 38 zur Aufnahme eines Führungselements 40 ausgebildet, das sich durch die Gleitscheibe 26 hindurch erstreckt und teilweise in das Kopfstück 24 hineinragt. Das Führungselement 40 ist als Metallstift ausgebildet und weist an seinem dem Pumpenkörper 16 zugewandten Ende eine federbelaste Kugel 42 auf. Die Kugel 42 ist in Längsrichtung des Führungselements 40 verschiebbar gelagert und kann entgegen der Rückstellkraft eines nicht gezeigten Federelements zumindest teilweise in das Führungselement 40 hineingeschoben werden.In the
Parallel versetzt zur Drehachse D ist eine Ventilbohrung 44 in dem Drehkörper 22 ausgebildet, welche eine Einlassöffnung 46 und eine Auslassöffnung 48 definiert. Im Bereich der Einlassöffnung 46 ist ein Anschlussstutzen 50 in die Ventilbohrung 44 eingesetzt, über welchen ein Ballastgas in die Ventilbohrung 44 eingeleitet werden kann. Zur Abdichtung des Anschlussstutzens 50 gegenüber dem Drehkörper 22 ist ein Dichtring 52 vorgesehen.A valve bore 44, which defines an
Die Ventilbohrung 44 erstreckt sich sowohl durch das Kopfstück 24 und die Gleitscheibe 26 des Drehkörpers 22 und setzt sich aus mehreren Bohrungsabschnitten zusammen. Ein von der Einlassöffnung 46 ausgehender, im Kopfstück 24 ausgebildeter erster Bohrungsabschnitt weist eine geringere Querschnittsfläche auf als ein sich daran anschließender, ebenfalls im Kopfstück 24 befindlicher zweiter Bohrungsabschnitt. Der zweite Bohrungsabschnitt kommuniziert mit einem sich durch die Gleitscheibe 26 hindurch erstreckenden dritten Bohrungsabschnitt, welcher in die Auslassöffnung 48 mündet. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnittsflächen des ersten und zweiten Bohrungsabschnitts bildet die Ventilbohrung 44 im Übergang von dem ersten Bohrungsabschnitt zu dem zweiten Bohrungsabschnitt einen Ventilsitz 54 für einen in dem zweiten Bohrungsabschnitt verschiebbar gelagerten Ventilkörper 56 aus, welcher durch ein Federelement 57, hier in Form einer Schraubendruckfeder, gegen den Ventilsitz 54 gedrückt wird. Der Ventilsitz 54 und der Ventilkörper 56 bilden auf diese Weise ein Rückschlagventil 53, welches eine Rückströmung sowohl des durch den Anschlussstutzen 50 in die Ventilbohrung 44 eingeleiteten Ballastgases als auch des durch die Vakuumpumpe gepumpten Mediums verhindert.The valve bore 44 extends through both the
Zur Weiterleitung des in die Ventilbohrung 44 des Drehkörpers 22 eingeleiteten Ballastgases in einen nicht gezeigten Pumpraum im Inneren des Pumpenkörpers 16 sind zwei Kanäle 58 in dem Pumpenkörper 16 ausgebildet, die jeweils einen Kanaleingang 60 und einen nicht gezeigten Kanalausgang aufweisen. Die Kanalausgänge der Kanäle 58 münden in unterschiedliche Bereiche des Pumpraums, beispielsweise in durch eine spiralförmige Wand getrennte Bereiche einer Scrollpumpe.To forward the ballast gas introduced into the valve bore 44 of the
Zusätzlich können die Kanalausgänge unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen, so dass sich durch die Kanäle 58 unterschiedliche Mengen von Ballastgas pro Zeiteinheit in den Pumpraum einleiten lassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist durch den ersten Kanal 58 eine geringere Menge von Ballastgas pro Zeiteinheit in den Pumpraum zuführbar als durch den zweiten Kanal 58. Jedenfalls sind die maximalen Abmessungen der Kanalausgänge jeweils gleich oder kleiner als die Breite eines nicht gezeigten Trennelements, das zwei Teilbereiche des Pumpraums voneinander trennt und sich im Betrieb der Vakuumpumpe 10 über einen oder beide Kanalausgänge hinweg bewegt, beispielsweise einer spiralförmigen Wand der Scrollpumpe. Die Kanäle 58 können sowohl orthogonal zur Anschlussfläche 17 des Pumpenkörpers 16 verlaufen als auch beliebig schiefwinklig, um eine vorgegebene, entfernt angeordnete Auslassöffnung 48 oder einen Kanal beginnend mit der Auslassöffnung 48 im Pumpenkörper 16 zu erreichen und damit eine Verbindung zwischen Kanaleingang 60 und Auslassöffnung 48 zu schaffen.In addition, the channel exits can have cross-sectional areas of different sizes, so that different amounts of ballast gas per unit time can be introduced into the pump chamber through the
Die Querschnittsfläche der Auslassöffnung 48 der Ventilbohrung 44 ist an die Querschnittsfläche der Kanaleingänge 60 angepasst und wird zumindest ähnlich oder gleich, bevorzugt kleiner gewählt als die Querschnittsflächen der Kanaleingänge 60. Zusätzlich sind die Kanaleingänge 60 von Dichtringen 62 umschlossen, die in entsprechenden Nuten 64 des Pumpenkörpers 16 aufgenommen sind. Die Dichtringe 62 bilden eine Auflagefläche für den Drehkörper 22, das heißt der Dichtkörper 22 steht ausschließlich mit den Dichtringen 62 in Kontakt, nicht aber mit der Oberfläche des Pumpenkörpers 16.The cross-sectional area of the outlet opening 48 of the valve bore 44 is adapted to the cross-sectional area of the
Zur Verminderung der Reibung zwischen dem Drehkörper 22 und den Dichtringen 62 sind die Dichtringe 62 mit einem Trockenschmiermittel versehen. Beispielsweise können die Dichtringe 62 mit einem PTFE-Lack beschichtet sein. Die ausschließliche Verwendung von Trockenschmiermitteln wie PTFE oder MoS2 vermindert die Kontamination des Pumpraums mit Schmiermittelpartikeln, die über die Kanäle 58 in den Pumpraum gelangen könnten. Im Übrigen weisen Trockenschmiermittel im Vergleich zu Schmiermitteln wie Fett oder Öl einen geringeren Verschleiß auf und erlauben einen wartungsärmeren und kostengünstigeren Betrieb der Vakuumpumpe 10.To reduce the friction between the
Weiterhin verflüchtigen bzw. verkriechen sich Trockenschmiermittel nicht so leicht wie flüssige Schmiermittel, die fortfließen, verdunsten oder verdampfen können. Dies betrifft vor allem den Betrieb der Pumpe mit hohen Gehäusetemperaturen, die die Viskosität des flüssigen Schmiermittels herabsetzen und Bestandteile mit niedrigen Siedepunkten verflüchtigen lassen kann. Eine Kombination von trockenen und flüssigen Schmiermitteln, zum Beispiel PTFE und ein Öl, kann vorteilhaft zu einer nochmals erhöhten Lebensdauer und Schmierfähigkeit führen, vor allem auch zu einer erhöhten Notlaufsicherheit für den Fall, dass eine der beiden Komponenten unerwartet oder durch nicht vorgesehene Nutzung ungeplant versagt bzw. sich verflüchtigt.Furthermore, dry lubricants do not evaporate or creep as easily as liquid lubricants that can flow away, evaporate or evaporate. This primarily concerns the operation of the pump with high housing temperatures, which can reduce the viscosity of the liquid lubricant and allow components with low boiling points to evaporate. A combination of dry and liquid lubricants, for example PTFE and an oil, can advantageously lead to a further increase in service life and lubricity, and above all to increased emergency run safety in the event that one of the two components fails unexpectedly or unplanned use or evaporates.
Um einer Verkippung des Drehkörpers 22 auf der aus den Dichtringen 62 gebildeten Auflagefläche entgegenzuwirken, ist zumindest ein zusätzlicher Dichtring 66 vorgesehen, der ein Blindelement ohne Verbindung zu einem Kanal 58 bildet. Durch eine zumindest annähernd symmetrische Anordnung der drei Dichtringe 62, 66 wird eine Auflagefläche geschaffen, die planparallel zu der Oberfläche des Pumpenkörpers 16 verläuft und den Drehkörper 22 während einer Drehung in einer entsprechenden planparallelen Lage hält.In order to counteract a tilting of the
Zur zusätzlichen Führung des Drehkörpers 22 während seiner Verdrehung ist an der Oberfläche des Pumpenkörpers 16 eine teilkreisförmige Führungskulisse 68 ausgebildet, in die das an dem Drehkörper 22 angebrachte Führungselement 40 eingreift, wie es in der perspektivischen Ansicht in
Als weitere Einstellhilfe sind an der Haube 14 Anzeigeelemente 18, beispielsweise in Form von Beschriftungen, angebracht, die auf den einzustellenden korrekten Drehwinkel für die Öffnungsstellungen und die Verschlussstellung hinweisen. Zur Anzeige des aktuellen Drehwinkels ist der Drehkörper 22 nichtkreisförmig ausgeformt, insbesondere weist das Kopfstück 24 des Drehkörpers 22 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine ansatzweise pfeilförmige Grundform auf, wobei die Pfeilspitze in Richtung des aktuellen Drehwinkels weist. Alternativ sind auch ovale oder andere nicht kreisförmige Ausbildungen des Drehkörpers 22 möglich, die sich einfach greifen und leicht manuell betätigen lassen. Dabei ist auch denkbar, dass an dem Drehkörper 22 zusätzliche Markierungen angebracht sind, die auf den aktuellen Drehwinkel des Drehkörpers 22 hinweisen.As a further adjustment aid,
Zur Einleitung von Ballastgas in den Pumpraum wird der Anschlussstutzen 50 mittels einer nicht gezeigten Verbindungsleitung mit einem ebenfalls nicht gezeigten Ballastgasbehälter verbunden und der Drehkörper 22 in die gewünschte Öffnungsstellung gedreht, bis das Führungselement 40 in die entsprechende Vertiefung 70 der Führungskulisse 68 einrastet. Durch das in die Ventilbohrung 44 strömende Ballastgas wird der Ventilkörper 56 von dem Ventilsitz 54 abgehoben, sodass das Ballastgas durch den Kanaleingang 60 in den gewählten Kanal 58 strömen und durch den Ausgang des jeweiligen Kanals 58 in den Pumpraum der Vakuumpumpe 10 gelangen kann.To introduce ballast gas into the pump chamber, the connecting
Durch Verdrehung des Drehkörpers 22 aus der einen Öffnungsstellung in die andere Öffnungsstellung kann der Ort der Einleitung des Ballastgases in den Pumpraum und auch die Menge des in den Pumpraum eingeleiteten Ballastgases pro Zeiteinheit verändert werden. Durch die Anordnung des Rückschlagventils 53 innerhalb des Drehkörpers 22 besteht weiterhin der Vorteil gegenüber bekannten Lösungen, dass nur ein Rückschlagventil 53 für eine beliebige Anzahl von Einleitungsstellen bzw. Kanälen 58 benötigt wird.By rotating the
Dabei versteht es sich, dass, obwohl die Erfindung voranstehend anhand eines zweistufigen Ventils beschrieben wurde, Ausführungsformen denkbar sind, die zusätzlich zu den beschriebenen zwei Stufen weitere Stufen der Ballastgaszufuhr ermöglichen, indem zusätzliche Kanäle im Pumpenkörper 16 ausgebildet werden, mit deren Eingängen die Auslassöffnung 48 des Drehkörpers 22 ausgerichtet werden kann.It goes without saying that, although the invention has been described above with reference to a two-stage valve, embodiments are conceivable which, in addition to the two stages described, enable further stages of the ballast gas supply by forming additional channels in the
Weiterhin versteht es sich, dass, obwohl die Erfindung voranstehend eine solche Abdichtung nicht aufweist, ein weiteres Dichtelement so auf der Anschlussfläche 17 angeordnet sein kann, dass dieses die Auslassöffnung 48 in Verschluss- bzw. Nullstellung des Ballastgasventils 12 dicht verschließt, so dass in dieser Stellung bei bestehenden Druckunterschieden kein Ballastgas durch den zwischen Gleitscheibe 26 und Kanaleingang 60 gebildeten Spalt in die Umgebung austreten kann oder umgekehrt Umgebungsluft in die Ballastgasleitung eintreten kann.Furthermore, it goes without saying that although the invention does not have such a seal above, a further sealing element can be arranged on the
Zuletzt versteht es sich, dass, obwohl die Erfindung voranstehend eine solche Führungskulisse 68 nicht aufweist, eine solche auch ohne Unterbrechung durchgehend ausgeführt sein kann oder dass die Vertiefungen 70 auch ohne Führungskulisse 68 direkt auf der Anschlussfläche 17 auf einem zur Drehachse D konzentrischen Kreis angeordnet sein können, so dass die federbelastete Kugel 42 in diese einrasten kann. Entsprechend kann der Drehkörper 22 beliebige Male in beliebige Richtung um die Drehachse D gedreht werden, da keine geometrische Begrenzung vorliegt.Finally, it goes without saying that although the invention does not have such a
- 1010th
- VakuumpumpeVacuum pump
- 1212
- BallastgasventilBallast gas valve
- 1414
- HaubeHood
- 1616
- PumpenkörperPump body
- 1717th
- AnschlussflächePad
- 1818th
- AnzeigeelementDisplay element
- 2020th
- Vertiefungdeepening
- 2222
- DrehkörperRotating body
- 2424th
- KopfstückHeadpiece
- 2626
- GleitscheibeSliding washer
- 2828
- Schraubescrew
- 28a28a
- Schultershoulder
- 28b28b
- SchraubenkopfScrew head
- 3030th
- GewindebohrungTapped hole
- 3232
- VerbindungselementFastener
- 3434
- AufnahmebohrungLocation hole
- 3636
- Bohrungdrilling
- 3838
- Bohrungdrilling
- 4040
- FührungselementGuide element
- 4242
- federbelastete Kugelspring-loaded ball
- 4444
- VentilbohrungValve bore
- 4646
- EinlassöffnungInlet opening
- 4848
- AuslassöffnungOutlet opening
- 5050
- AnschlussstutzenConnecting piece
- 5252
- DichtringSealing ring
- 5353
- Rückschlagventilcheck valve
- 5454
- VentilsitzValve seat
- 5656
- VentilkörperValve body
- 5757
- FederelementSpring element
- 5858
- Kanalchannel
- 6060
- KanaleingangChannel entrance
- 6262
- DichtringSealing ring
- 6464
- NutGroove
- 6666
- DichtringSealing ring
- 6868
- FührungskulisseLeadership backdrop
- 7070
- Vertiefungdeepening
Claims (13)
- A vacuum pump (10) comprising a pump body (16) whose inner side bounds a pump space and at whose outer side a valve (12) for controlling the supply of a ballast gas into the pump space is arranged, with the valve (12) having an inlet opening (46) and an outlet opening (48), characterized in thata first and a second channel (58) are formed in the pump body (16), with the inlet (60) of each channel (58) facing the valve (12) and the outlet of each channel (58) opening into the pump space;in that the valve (12) is adjustable between a first open position and a second open position, with the outlet opening (48) being aligned with the inlet (60) of the first channel (58) in the first open position and being aligned with the inlet (60) of the second channel (58) in the second open position; andin that the first and second channels (58) have different lengths and/or the outlets of the first and second channels (58) have different cross-sectional surfaces.
- A vacuum pump (10) in accordance with claim 1,
characterized in that
the valve (12) has at least one further position in which the outlet opening (48) is not aligned with any of the channel inlets (60). - A vacuum pump (10) in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that
the valve (12) has a check valve (53) which prevents a backflow of gases from the outlet opening (48) to the inlet opening (46). - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
a maximum dimension of the outlet of a or each channel (58) is equal to or less than a width of a separation element which separates two regions of the pump space from one another and which moves via the or each outlet in the operation of the vacuum pump (10). - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the preceding claims,
characterized in that
the valve (12) comprises a rotary body (22) which is rotatably supported at the pump body (16), in particular with an axis of rotation D of the rotary body (22) being arranged orthogonally to a planar connection surface (17) at the pump body (16), with the channel inlets (60) being arranged in the connection surface (17). - A vacuum pump (10) in accordance with claim 5,
characterized in that
the valve (12) is at least adjustable between the first and second open positions by rotation of the rotary body (22). - A vacuum pump (10) in accordance with claim 5 or claim 6, characterized in that
the inlets (60) of the channels are each surrounded by a sealing element (62), in particular by a sealing ring. - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the claims 5 to 7, characterized in that
at least three sealing elements (62, 66) are provided which are arranged distributed around an axis of rotation D of the rotary body (22), in particular in an at least approximately symmetrical arrangement as three sealing rings 62, 66 which provide a support surface which extends in a planoparallel manner with respect to the surface of the pump body 16. - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the claims 5 to 8, characterized in that
the rotary body (22) is provided with a dry lubricant at its lower side facing the pump body (16) and/or the sealing elements (62, 66) are provided with a dry lubricant at least at their side facing the rotary body (22). - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the claims 5 to 9, characterized in that
the rotary body (22) has a tensioning apparatus (28) to preload the rotary body (22), in particular along its axis of rotation D, toward the pump body (16). - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the claims 5 to 10, characterized in that
the pump body (16) forms a guide slot (68) of part-circle shape and the rotary body (22) is provided with a guide element (40) which projects from the lower side of the rotary body (22) facing the pump body (16) and which is guided in the guide slot (68) of the pump body (16). - A vacuum pump (10) in accordance with claim 11,
characterized in that
the guide element (40) has a spring-loaded spherical body (42) which engages into the guide slot (68), with the guide slot (68) having recesses (70) at the positions corresponding to the at least first and second open positions. - A vacuum pump (10) in accordance with at least one of the claims 5 to 12, characterized in that
letterings (18) are applied to an outer side of the pump body (16) and indicate the correct angle of rotation of the rotary body (22) for the at least first or second open position; and/or in that the rotary body (22) has a non-circular cross-section, in particular a cross-section indicating the direction.
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