EP4450817A2

EP4450817A2 - Vakuumgerät

Info

Publication number: EP4450817A2
Application number: EP24194161.6A
Authority: EP
Inventors: Kevin Schneider
Original assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Current assignee: Pfeiffer Vacuum Technology AG
Priority date: 2024-08-12
Filing date: 2024-08-12
Publication date: 2024-10-23
Also published as: CN121520198A; EP4450817A3

Abstract

Ein Vakuumgerät umfasst mindestens zwei Vakuumpumpen (110,120) mit jeweils mindestens einem Schmiermittelraum (112,114,122,124), der für ein Schmiermittel zur Schmierung mindestens einer Komponente der jeweiligen Vakuumpumpe vorgesehen ist. Ferner umfasst das Vakuumgerät einen zentralen Einlass (150) für das Schmiermittel, der mit den jeweiligen Schmiermittelräumen der Vakuumpumpen in Verbindung steht, und einen zentralen Auslass (160) für das Schmiermittel, der ebenfalls mit den jeweiligen Schmiermittelräumen der Vakuumpumpen in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumgerät mit mindestens zwei Vakuumpumpen.
Im Vakuumbereich bis etwa 10^-4 mbar können zwei Vakuumpumpen, beispielsweise Wälzkolben- oder Schraubenpumpen, in Reihe miteinander gekoppelt werden, um das gesamte Saugvermögen einer solchen Pumpeneinheit zu steigern. Die erste Vakuumpumpe dient sozusagen als "Booster" für die nachgeschaltete Vakuumpumpe. Dadurch kann das gesamte Saugvermögen im Vergleich zum Saugvermögen der nachgeschalteten Pumpe um ein Vielfaches gesteigert werden.
Solche Pumpsysteme mit zwei Pumpen umfassen häufig ein gemeinsames Gehäuse, in welchem die zwei Vakuumpumpen untergebracht sind, um insgesamt eine kompakte Einheit zu bilden. Die Vakuumpumpen für den Bereich bis etwa 10^-4 mbar benötigen jedoch meistens ein Betriebs- oder Schmiermittel, beispielsweise zur Schmierung von Lagern einer Pumpenwelle, die pumpaktive Elemente der Vakuumpumpe trägt. Im Betrieb der Pumpeneinheit erfordern solche Vakuumpumpen einen regelmäßigen Wechsel des Betriebs- oder Schmiermittels, um Beschädigungen der Vakuumpumpen zu vermeiden.
Wenn die Pumpen als kompakte Einheit von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind, ist der jeweilige Einlass und Auslass für das Betriebs- oder Schmiermittel an den einzelnen Vakuumpumpen von außerhalb des Gehäuses meist nicht zugänglich. Um einen Wechsel des Betriebs- oder Schmiermittels durchzuführen, muss bei solchen Pumpsystemen das Gehäuse entfernt und unter Umständen die Pumpeneinheit teilweise zerlegt werden. Dies ist mit erhöhtem Aufwand verbunden. Selbst wenn der Einlass und der Auslass für das Betriebs- oder Schmiermittel an der jeweiligen Vakuumpumpe von außen zugänglich ist, muss der Wechsel des Betriebs- oder Schmiermittels bei bekannten Pumpsystemen für jede Vakuumpumpe des Systems separat durchgeführt werden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Vakuumgerät mit mindestens zwei Vakuumpumpen zu schaffen, das einen einfachen Wechsel eines Schmiermittels für Komponenten der Vakuumpumpen gestattet.
Diese Aufgabe wird durch ein Vakuumgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
Das Vakuumgerät umfasst mindestens zwei Vakuumpumpen mit jeweils mindestens einem Schmiermittelraum, der für ein Schmiermittel zur Schmierung mindestens einer Komponente der jeweiligen Vakuumpumpe vorgesehen ist. Ferner umfasst das Vakuumgerät einen zentralen Einlass für das Schmiermittel, der mit den jeweiligen Schmiermittelräumen der Vakuumpumpen in Verbindung steht, und einen zentralen Auslass für das Schmiermittel, der ebenfalls mit den jeweiligen Schmiermittelräumen der Vakuumpumpen in Verbindung steht.
Die mindestens zwei Vakuumpumpen weisen somit eine oder mehrere Komponenten auf, die eine Schmierung mittels des Schmiermittels erfordern. Die Vakuumpumpen können beispielsweise Wälzkolbenpumpen oder Schraubenpumpen oder eine beliebige Kombination von diesen umfassen. Bei solchen Pumpen kann eine Welle, die pumpaktive Elemente trägt, beispielsweise an Wälzlagern gelagert sein. Eine solche Welle und die entsprechenden Lager können somit die Komponente der Vakuumpumpen darstellen, die eine Schmierung erfordern. Bei dem Schmiermittel kann es sich beispielsweise um Öl handeln.
Der zentrale Einlass und der zentrale Auslass können eine jeweilige fluidtechnische Verbindung mit sämtlichen Schmiermittelräumen der mindestens zwei Vakuumpumpen aufweisen. Da das Vakuumgerät einen zentralen Einlass und einen zentralen Auslass für das Schmiermittel aufweist, kann das Schmiermittel den jeweiligen Schmiermittelräumen der Vakuumpumpen auf einfache Weise zugeführt und aus diesen entfernt werden, selbst wenn jeweilige Einlass- und Auslassöffnungen der einzelnen Schmiermittelräume nicht von einer Außenseite, d.h. ausgehend von einem Außenbereich des Vakuumgeräts, für einen Benutzer zugänglich sind.
Das Vakuumgerät ermöglicht somit einen einfachen Wechsel des Schmiermittels, ohne dass beispielsweise ein Gehäuse oder andere Komponenten des Vakuumgeräts entfernt oder demontiert werden müssen. Dadurch kann ein regelmäßiger Wechsel des Schmiermittels nach einem jeweiligen vorgegebenen Zeitintervall ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden. Dies kann die Lebensdauer des Vakuumgeräts verlängern, da ein Benutzer den Wechsel des Schmiermittels aufgrund des geringen Aufwands nicht unnötig hinauszögern wird, wie dies ansonsten bei bekannten Systemen in der Praxis häufig der Fall ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Vakuumgerät ein Gehäuse, das die mindestens zwei Vakuumpumpen umgibt. Die Schmiermittelräume der mindestens zwei Vakuumpumpen können einen jeweiligen Einlass und einen jeweiligen Auslass für das Schmiermittel aufweisen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Solche jeweiligen Einlässe und Auslässe für das Schmiermittel sind aufgrund des Gehäuses üblicherweise nicht von außen zugänglich, wodurch ein Wechsel des Schmiermittels erschwert werden würde, wie vorstehend beschrieben ist. Die jeweiligen Einlässe und Auslässe der Schmiermittelräume können jedoch mit dem zentralen Einlass bzw. mit dem zentralen Auslass des Vakuumgeräts in fluidtechnischer Verbindung stehen. Dadurch kann eine zuverlässige Befüllung der Schmiermittelräume über den zentralen Einlass und ein zuverlässiges Ablassen des Schmiermittels über den zentralen Auslass erfolgen, selbst wenn die jeweiligen Einlässe und Auslässe der Schmiermittelräume innerhalb des Gehäuses verborgen sind. Da die mindestens zwei Vakuumpumpen innerhalb des gemeinsamen Gehäuses angeordnet und von diesem umgeben sind, kann das Vakuumgerät insgesamt als kompakte Einheit ausgebildet sein, die wenig Bauraum erfordert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Vakuumgerät ferner eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, einen jeweiligen Anteil des über den zentralen Einlass zugeführten Schmiermittels einzustellen, welcher dem jeweiligen Schmiermittelraum zugeführt wird. Die Steuerungseinrichtung kann somit zum Verteilen des Schmiermittels beim Einfüllen in die jeweiligen Schmiermittelräume vorgesehen sein. Die Steuerungseinrichtung kann folglich eine jeweilige Menge des Schmiermittels einstellen, die beim Einfüllen des Schmiermittels dem jeweiligen Schmiermittelraum zuführbar ist. Mit anderen Worten kann die Steuerungseinrichtung eine definierte Verteilung des Schmiermittels auf die jeweiligen Schmiermittelräume ermöglichen, so dass diese eine jeweilige vordefinierte Menge des Schmiermittels aufnehmen können. Eine zu starke oder zu geringe Befüllung des jeweiligen Schmiermittelraums kann umgekehrt mittels der Steuerungseinrichtung verhindert werden.
Das Vakuumgerät kann zu diesem Zweck Ventile umfassen, die mit der Steuerungseinrichtung beispielsweise signaltechnisch in Verbindung stehen, wobei mindestens ein Ventil jeweils einem der Schmiermittelräume der Vakuumpumpen zugeordnet ist. Die Ventile können zwischen einem zentralen Einfüllstutzen bzw. dem zentralen Einlass und den jeweiligen Schmiermittelräumen angeordnet sein, damit die Befüllung der Schmiermittelräume mit dem Schmiermittel durch die Steuerungseinrichtung definiert gesteuert werden kann.
Die Steuerungseinrichtung kann ferner ausgebildet sein, derart zwischen den Ventilen der jeweiligen Schmiermittelräume umzuschalten, dass diese nacheinander befüllt werden. Durch eine solche sukzessive Befüllung kann den jeweiligen Schmiermittelräumen die erforderliche Menge des Schmiermittels auf direkte und kontrollierte Weise zugeführt werden.
Die Schmiermittelräume können ferner jeweils eine Kontrolleinrichtung für den Füllstand des Schmiermittels in dem jeweiligen Schmiermittelraum aufweisen. Die jeweilige Kontrolleinrichtung für den Füllstand des Schmiermittels kann mit der Steuerungseinrichtung, die zur Steuerung der Befüllung der Schmiermittelräume vorgesehen ist, funktional und/oder signaltechnisch in Verbindung stehen, so dass die Steuerungseinrichtung von der jeweiligen Kontrolleinrichtung ein Signal empfängt, das den jeweiligen Füllstand des Schmiermittelraums angibt, dem die jeweilige Kontrolleinrichtung zugeordnet ist.
Mittels der jeweiligen Kontrolleinrichtung für den Füllstand des jeweiligen Schmiermittelraums kann verhindert werden, dass dieser Schmiermittelraum zu stark oder zu gering befüllt wird. Somit kann ein gewünschter Füllstand für das Schmiermittel in dem jeweiligen Schmiermittelraum durch die Kontrolleinrichtung sichergestellt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Steuerungseinrichtung anhand der Signale der Kontrolleinrichtungen für den Füllstand jeweilige Ventile zwischen dem zentralen Einlass und dem jeweiligen Schmiermittelraum derart einstellt, dass der gewünschte Füllstand innerhalb von vordefinierten Grenzen weder überschritten noch unterschritten wird.
Die Kontrolleinrichtung für den Füllstand des jeweiligen Schmiermittelraums kann einen Schwimmerschalter umfassen, der beispielsweise einen Reed-Kontakt aufweisen kann. Auf diese Weise kann die Kontrolleinrichtung für den Füllstand auf kostengünstige Weise realisiert werden. Wenn beim Befüllen des jeweiligen Schmiermittelraums ein korrekter Füllstand erreicht ist, kann ein Signal der Kontrolleinrichtung, d.h. ein Signal des Schwimmerschalters bzw. Reed-Kontaktes, bewirken, dass die Steuerungseinrichtung das jeweilige Ventil schließt, das dem entsprechenden Schmiermittelraum zugeordnet ist, um dadurch eine weitere Befüllung des Schmiermittelraums zu stoppen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Vakuumpumpen jeweils eine rotierende Welle auf. Die jeweilige Welle kann pumpaktive Elemente tragen, die in einem Schöpfraum der jeweiligen Vakuumpumpe angeordnet sind. Der jeweiligen Welle können mindestens zwei Lager zugeordnet sein, die jeweils mit einem der Schmiermittelräume in Verbindung stehen können.
Bei dieser Ausführungsform weist das Vakuumgerät somit mindestens vier Schmiermittelräume auf, von denen jeweils zwei einer Vakuumpumpe zugeordnet sind, um die mindestens zwei Lager der jeweiligen Welle der Vakuumpumpe mit Schmiermittel zu versorgen. Die mindestens vier Schmiermittelräume können wiederum separate Einlässe und Auslässe für das Schmiermittel aufweisen, so dass insgesamt mindestens vier Einlässe und vier Auslässe der jeweiligen Schmiermittelräume mit dem zentralen Einlass bzw. dem zentralen Auslass in Verbindung stehen. Bei mindestens vier Schmiermittelräumen des Vakuumgeräts kann sich der Aufwand für einen Wechsel des Schmiermittels in besonderem Maße verringern, wenn dieser mittels des zentralen Einlasses und des zentralen Auslasses durchgeführt werden kann.
Die Schöpfräume mindestens zweier der Vakuumpumpen können miteinander verbunden sein. Die Vakuumpumpen können somit in Reihe miteinander gekoppelt sein, so dass eine Pumpe eine Boost-Funktion für die nachfolgende Pumpe bewirkt.
Beispielsweise können die Vakuumpumpen eine Wälzkolbenpumpe und eine Schraubenpumpe umfassen, und die Wälzkolbenpumpe kann stromaufwärts der Schraubenpumpe angeordnet sein. Bei diesem Beispiel kann die Wälzkolbenpumpe als Booster-Pumpe für die Schraubenpumpe wirken. Im Vergleich zur ausschließlichen Verwendung einer Schraubenpumpe kann dadurch das Saugvermögen des Pumpensystems mit Wälzkolbenpumpe und Schraubenpumpe insgesamt etwa um eine Größenordnung, d.h. ungefähr um einen Faktor 10, gesteigert werden. Das Saugvermögen bezeichnet den Volumendurchsatz der Pumpe pro Zeiteinheit und wird daher beispielsweise in Litern pro Sekunde angegeben.
Ferner kann eine der Vakuumpumpen ausgebildet sein, gegen Atmosphäre auszustoßen. Bei einer Reihenschaltung mehrerer Vakuumpumpen kann dies die letzte der Vakuumpumpen sein. Das Vakuumgerät benötigt daher bei dieser Ausführungsform keine weitere Vorpumpe mehr, und es kann stattdessen als effiziente und kompakte Vorpumpe für weitere Pumpen und Pumpsysteme dienen, beispielsweise für eine oder mehrere Turbomolekularpumpen.
Die mindestens zwei Vakuumpumpen können in einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet sein. Das Vakuumgerät kann bei dieser Ausführungsform eine besonders kompakte Form aufweisen. Ferner kann die Schwerkraft bei einem Wechsel des Schmiermittels für die mindestens zwei Vakuumpumpen ausgenutzt werden, wenn sich der zentrale Einlass beispielsweise an einer Oberseite und der zentrale Auslass beispielsweise an einer Unterseite eines gemeinsamen Gehäuses der mindestens zwei Vakuumpumpen bzw. des Vakuumgeräts angeordnet ist.
Ferner kann eine Rückschlagklappe zwischen mindestens einem der Schmiermittelräume und dem zentralen Auslass angeordnet sein. Mittels einer solchen Rückschlagklappe kann eine Rückströmung des Schmiermittels in den Schmiermittelraum, dem die Rückschlagklappe zugeordnet ist, beim Ablassen des Schmiermittels verhindert werden. Eine solche Rückströmung kann beispielsweise auftreten, wenn das Schmiermittel aus einer in vertikaler Richtung höher angeordneten Vakuumpumpe bzw. aus einem von deren Schmiermittelräumen abgelassen wird und in Richtung des zentralen Auslasses strömt, der in vertikaler Richtung unterhalb der Vakuumpumpen angeordnet sein kann. Ohne das Vorhandensein der Rückschlagklappe würde das Schmiermittel unter Umständen nur teilweise zu dem zentralen Auslass gelangen und stattdessen auch in einen der tiefer gelegenen Schmiermittelräume hineinströmen können. Die Rückschlagklappe kann somit bewirken, dass das Schmiermittel beim Ablassen nur in Richtung des zentralen Auslasses strömen und nicht in andere Schmiermittelräume hineingelangen kann.
Eine jeweilige Rückschlagklappe kann in dem Fall, dass mindestens zwei Vakuumpumpen in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind, den Schmiermittelräumen einer oder mehrerer Vakuumpumpen zugeordnet sein, die in der vertikalen Richtung unterhalb mindestens einer anderen der Vakuumpumpen angeordnet sind. Eine jeweilige Rückschlagklappe kann somit lediglich an der in vertikaler Richtung an der untersten Position angeordneten Vakuumpumpe oder an allen Vakuumpumpen angeordnet sein, die sich unterhalb der obersten Vakuumpumpe befinden. Die jeweiligen Rückschlagklappen können dabei stromaufwärts der Zusammenführung des Schmiermittels an oder vor dem gemeinsamen zentralen Auslass angeordnet sein, d.h. jeweils zwischen dem jeweiligen Auslass der Schmiermittelräume und dem zentralen Auslass.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines Vakuumgeräts mit zwei Vakuumpumpen und
Fig. 2: eine Detailansicht eines Schmiermittelraums einer der Vakuumpumpen von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Vakuumgerät 100, das eine erste Vakuumpumpe 110 und eine zweite Vakuumpumpe 120 umfasst. Die beiden Vakuumpumpen 110, 120 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 130 angeordnet, so dass das Gehäuse 130 die erste Vakuumpumpe 110 und die zweite Vakuumpumpe 120 vollständig umgibt. Die erste Vakuumpumpe 110 ist beispielsweise eine Wälzkolbenpumpe, während die zweite Vakuumpumpe 120 beispielsweise eine Schraubenpumpe ist.
Die erste Vakuumpumpe 110 weist einen ersten Schmiermittelraum 112 und einen zweiten Schmiermittelraum 114 auf, die auf entgegengesetzten Seiten eines Schöpfraums 116 der Vakuumpumpe 110 angeordnet sind. Auf ähnliche Weise weist die zweite Vakuumpumpe 120 einen ersten Schmiermittelraum 122 und einen zweiten Schmiermittelraum 124 auf, die wiederum auf entgegengesetzten Seiten eines Schöpfraums 126 der zweiten Vakuumpumpe 120 angeordnet sind.
Die jeweiligen Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 enthalten ein Schmiermittel 140, das zur Schmierung von Lagern für eine jeweilige Welle (beides nicht dargestellt) der Vakuumpumpen 110, 120 vorgesehen ist. Die jeweilige Welle der Vakuumpumpen 110, 120 wird im Betrieb der Vakuumpumpe 110, 120 jeweils von einem nicht dargestellten Motor der Vakuumpumpen 110, 120 angetrieben. Pumpaktive Elemente (nicht dargestellt) der jeweiligen Vakuumpumpe 110, 120 sind in dem jeweiligen Schöpfraum 116, 126 angeordnet und mit der jeweiligen Welle verbunden, um während des Betriebs der Vakuumpumpen 110, 120 drehend angetrieben zu werden.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Vakuumpumpen 110, 120 in vertikaler Richtung übereinander angeordnet, so dass sich die erste Vakuumpumpe 110 in der vertikalen Richtung oberhalb der zweiten Vakuumpumpe 120 befindet. Ferner sind die Schöpfräume 116, 126 der beiden Vakuumpumpen 110, 120 miteinander verbunden, so dass die beiden Vakuumpumpen 110, 120 vakuumtechnisch in Reihe geschaltet sind. Die erste Vakuumpumpe 110 übt daher eine Boost-Funktion für die zweite Vakuumpumpe 120 aus. Dadurch lässt sich das Saugvermögen der Pumpenanordnung mit den beiden Vakuumpumpen 110, 120 bzw. des gesamten Vakuumgeräts 100 im Vergleich zur zweiten Vakuumpumpe 120 allein deutlich steigern, beispielsweise um einen Faktor 10. Das Saugvermögen bezieht sich auf den Volumendurchsatz der Vakuumpumpen 110, 120 pro Zeiteinheit und wird beispielsweise in Litern pro Sekunde angegeben.
Da die beiden Vakuumpumpen 110, 120 im Vakuumgerät 100 von dem gemeinsamen Gehäuse 130 umschlossen sind, bilden die miteinander gekoppelten Vakuumpumpen 110, 120 eine kompakte Einheit, bei der ein nicht dargestellter Pumpeneinlass der ersten Vakuumpumpe 110 mit einem Rezipienten verbunden werden kann, während ein Pumpenauslass der zweiten Vakuumpumpe 120 gegen Atmosphäre ausstoßen kann. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Booster-Pumpe, die in dem Rezipienten ein Vakuum in einem Bereich bis etwa 10^-4 mbar erzeugen kann, wenn die erste Vakuumpumpe 110 als Wälzkolbenpumpe und zweite Vakuumpumpe 120 als Schraubenpumpe ausgebildet ist.
Im Betrieb des Vakuumgeräts 100 erfordern die beiden Vakuumpumpen 110, 120 jedoch in vordefinierten Zeitintervallen einen Wechsel des Schmiermittels 140, um eine ausreichende Schmierung der jeweiligen Lager der Vakuumpumpen 110, 120 sicherzustellen und dadurch eine Beschädigung der jeweiligen Welle der Vakuumpumpen 110, 120 zu vermeiden. Konkret sollte das Schmiermittel 140 in den Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 in regelmäßigen Zeitintervallen ausgetauscht werden. Aufgrund des gemeinsamen Gehäuses 130 sind die jeweiligen Einlässe und Auslässe der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 jedoch nicht zugänglich.
Dies bedeutet, dass bei bekannten Pumpsystemen mit zwei Vakuumpumpen und gemeinsamem Gehäuse das Gehäuse zumindest teilweise entfernt bzw. demontiert werden muss, um an die jeweiligen Einlässe und Auslässe von Schmiermittelräumen zu gelangen und das Schmiermittel austauschen zu können. Da dies mit einem erhöhten Aufwand verbunden ist, wird im Betrieb einer solchen kompakten Pumpenanordnung mit zwei Vakuumpumpen und gemeinsamem Gehäuse ein Wechsel des Schmiermittels häufig hinausgezögert, bis ein Ausfall einer der beiden Vakuumpumpen auftritt. Ferner ist auch der Wechsel des Schmiermittels bei jeder einzelnen Vakuumpumpe mit erhöhtem Aufwand verbunden.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, weist das erfindungsgemäße Vakuumgerät 100 einen zentralen Einlass 150 für das Schmiermittel 140 und einen zentralen Auslass 160 für das Schmiermittel 140 auf. Der zentrale Einlass bzw. Einfüllstutzen 150 ist über ein Leitungssystem 152 jeweils mit den Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 der ersten Vakuumpumpe 110 und der zweiten Vakuumpumpe 120 strömungstechnisch verbunden. Auf ähnliche Weise sind die Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 über ein weiteres Leitungssystem 162 mit dem zentralen Auslass strömungstechnisch verbunden. Das Leitungssystem 152 zwischen dem zentralen Einlass 150 und den jeweiligen Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 ist in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien veranschaulicht, während das Leitungssystem 162 zwischen den Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 und dem zentralen Auslass 160 mit strichpunktierten Linien veranschaulicht ist.
Das Vakuumgerät 100 umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 170, die dafür vorgesehen ist, das Einlassen und Auslassen des Schmiermittels 140 in die Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 bzw. aus diesen kontrolliert zu steuern. Dies umfasst, dass die Steuerungseinrichtung 170 das Schmiermittel 140 auf die Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 verteilt. Zu diesem Zweck steht die Steuerungseinrichtung 170 mit Ventilen 172, 174 in Verbindung, die jeweils in dem Leitungssystem 152 bzw. 162 angeordnet sind. Jedem der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 ist jeweils ein Einlassventil 172 und ein Auslassventil 174 zugeordnet.
Die Einlassventile 172 befinden sich zwischen dem zentralen Einlass 150 und einem jeweiligen Einlass eines der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124, während sich die Auslassventile 174 zwischen einem jeweiligen der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 und dem zentralen Auslass 160 befinden. Mittels der Einlassventile 172 stellt die Steuerungseinrichtung 170 den jeweiligen Anteil des Schmiermittels 140 ein, der über den zentralen Einlass 150 in das Vakuumgerät 100 gelangt und anschließend in den jeweiligen Schmiermittelraum 112, 114, 122, 124 strömt. Beim Befüllen der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 schaltet die Steuerungseinrichtung 170 derart zwischen den Ventilen 172 um, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils nur ein einziges der Einlassventile 172 geöffnet ist. Die Einlassventile 172 werden also sukzessive für einen vorbestimmten Zeitraum nacheinander geöffnet, so dass während dieses Zeitraums jeweils nur eines der Einlassventile geöffnet ist und alle anderen Einlassventile 172 geschlossen sind. Dadurch werden die Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 sukzessive nacheinander befüllt.
Zur Steuerung der jeweiligen Ventile 172, 174 sind jeweilige elektrische Verbindungen oder Leitungen 176 vorgesehen. Der Übersichtlichkeit halber sind die Leitungen 176 in Fig. 1 nur für den Schmiermittelraum 114 der Vakuumpumpe 110 dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass sämtliche Einlassventile 172 und sämtliche Auslassventile 174 über die Leitungen 176 mit der Steuerungseinrichtung 170 verbunden sind.
In den Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 ist ferner jeweils eine Kontrolleinrichtung 180 für einen Füllstand des Schmiermittels 140 in dem jeweiligen Schmiermittelraum 112, 114, 122, 124 angeordnet. Die jeweilige Kontrolleinrichtung 180 für den Füllstand des Schmiermittels ist in Fig. 2 im Detail dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Die jeweilige Kontrolleinrichtung 180 steht jeweils ebenfalls über die Leitungen 176 mit der Steuerungseinrichtung 170 kommunikativ in Verbindung. Die Steuerungseinrichtung 170 empfängt daher von der jeweiligen Kontrolleinrichtung 180 ein Signal, das dem jeweiligen Füllstand des Schmiermittels 140 in dem jeweiligen Schmiermittelraum 112, 114, 122, 124 entspricht. Ein solches Signal kann beispielsweise angeben, ob ein vorbestimmter Füllstand des Schmiermittels 140 in dem jeweiligen Schmiermittelraum 112, 114, 122, 124 erreicht ist oder nicht. Anhand eines solchen Signals kann die Steuerungseinrichtung 170 die Befüllung der jeweiligen Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 mittels der Einlassventile 172 geeignet steuern, so dass am Ende eines Füllvorgangs in jedem der Schmiermittelräume 112, 114, 122, 124 der gewünschte Füllstand des Schmiermittels 140 erreicht ist.
Mittels einer Steuerung der jeweiligen Auslassventile 174 steuert die Steuerungseinrichtung 170 ferner das Ablassen des Schmiermittels 140 aus den jeweiligen Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 über das Leitungssystem 162 in Richtung des zentralen Auslasses 160. Da die Vakuumpumpen 110, 120 bei der vorliegenden Ausführungsform in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind, strömt das Schmiermittel 140 nach dem Öffnen eines oder mehrerer Auslassventile 174 aufgrund der Schwerkraft automatisch aus den jeweiligen Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 zu dem tiefer gelegenen zentralen Auslass 160.
Das Ablassen des Schmiermittels 140 aus den Schmiermittelräumen 112, 114, 122, 124 kann wiederum sukzessive erfolgen, indem jeweils nur eines der Auslassventile 174 gleichzeitig offen ist. Alternativ können auch sämtliche Auslassventile 174 oder die Auslassventile einer jeweiligen der Vakuumpumpen 110, 120 gleichzeitig geöffnet werden. Um eine Rückströmung des Schmiermittels 140 beispielsweise in die Schmiermittelräume 122, 124 der tiefer gelegenen zweiten Vakuumpumpe 120 zu vermeiden, ist eine Rückschlagklappe 190 zwischen diesen Schmiermittelräumen 122, 124 und dem zentralen Auslass 160 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen vergrößerten Ausschnitt des Vakuumgeräts 100 von Fig. 1 im Bereich des Schmiermittelraums 112 der ersten Vakuumpumpe 110. Die Kontrolleinrichtung 180 für den Füllstand des Schmiermittels 140 ist in Fig. 2 im Detail dargestellt. Die Kontrolleinrichtung 180 ist als Schwimmerschalter ausgebildet und umfasst einen Schwimmer 210, der ringförmig ausgebildet ist und einen Reed-Kontakt 220 vollständig umgibt. In der Schnittansicht von Fig. 2 ist der Schwimmer 210 daher auf beiden Seiten des Reed-Kontaktes 220 dargestellt. Der Schwimmer 210 befindet sich ferner an der Oberfläche des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112, so dass die Position des Schwimmers 210 in vertikaler Richtung ein Maß für den Füllstand des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112 darstellt.
Der Schwimmer 210 weist einen Permanentmagneten 212 auf, der zum Betätigen eines Reed-Kontaktes 220 der Kontrolleinrichtung 180 vorgesehen ist. Sobald der Schwimmer 210 einen gewünschten Füllstand des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112 erreicht, schließt der Permanentmagnet 212 des Schwimmers 210 den Reed-Kontakt 220, der dadurch ein entsprechendes elektrisches Signal an die Steuerungseinrichtung 170 ausgibt.
Anhand dieses Signals, das den gewünschten Füllstand des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112 angibt, steuert die Steuerungseinrichtung 170 das Einlassventil 172 innerhalb des Leitungssystems 152 zwischen dem zentralen Einlass 150 (vgl. Fig. 1) und dem Schmiermittelraum 112. Die Steuerung des Einlassventils 172 mittels der Steuerungseinrichtung 170 erfolgt derart, dass das Einlassventil 172 bei Erreichen des gewünschten Füllstandes des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112 geschlossen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schmiermittelraum 112 nicht übermäßig mit dem Schmiermittel 140 befüllt wird. Um den Füllstand des Schmiermittels 140 in dem Schmiermittelraum 112 wie gewünscht einzustellen, kann die Steuerungseinrichtung 170 ferner auch das Auslassventil 174 geeignet betätigen, das dem Schmiermittelraum 112 zugeordnet ist und ebenso wie das Einlassventil 172 und der Reed-Kontakt 220 mit der Steuerungseinrichtung 170 in Verbindung steht.
Obwohl in Fig. 2 nur der Schmiermittelraum 112 der ersten Vakuumpumpe 110 dargestellt und ausführlich beschrieben ist, gilt diese Darstellung und die vorstehende Beschreibung sinngemäß auch für die weiteren Schmiermittelräume 114, 122 und 124 der ersten und der zweiten Vakuumpumpe 110, 120.

Bezugszeichenliste

100: Vakuumgerät
110: erste Vakuumpumpe
112: Schmiermittelraum
114: Schmiermittelraum
116: Schöpfraum
120: zweite Vakuumpumpe
122: Schmiermittelraum
124: Schmiermittelraum
126: Schöpfraum
130: Gehäuse
140: Schmiermittel
150: zentraler Einlass
152: Leitungssystem für das Einlassen des Schmiermittels
160: zentraler Auslass
162: Leitungssystem für das Auslassen des Schmiermittels
170: Steuerungseinrichtung
172: Einlassventil
174: Auslassventil
176: elektrische Leitung
180: Kontrolleinrichtung für den Füllstand des Schmiermittels
190: Rückschlagklappe
210: Schwimmer
212: Permanentmagnet
220: Reed-Kontakt

Claims

Vakuumgerät (100), umfassend
mindestens zwei Vakuumpumpen (110, 120) mit jeweils mindestens einem Schmiermittelraum (112, 114, 122, 124), der für ein Schmiermittel (140) zur Schmierung mindestens einer Komponente der jeweiligen Vakuumpumpe (110, 120) vorgesehen ist,

einen zentralen Einlass (150) für das Schmiermittel (140), der mit den jeweiligen Schmiermittelräumen (112, 114, 122, 124) der Vakuumpumpen (110, 120) in Verbindung steht, und

einen zentralen Auslass (160) für das Schmiermittel (140), der mit den jeweiligen Schmiermittelräumen (112, 114, 122, 124) der Vakuumpumpen (110, 120) in Verbindung steht.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 1, wobei
das Vakuumgerät (100) ein Gehäuse (130) umfasst, dass die mindestens zwei Vakuumpumpen (110, 120) umgibt, und

die Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) der Vakuumpumpen (110, 120) einen jeweiligen Einlass und einen jeweiligen Auslass für das Schmiermittel (140) aufweisen, die innerhalb des Gehäuses (130) angeordnet sind.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vakuumgerät (100) ferner eine Steuerungseinrichtung (170) umfasst, die ausgebildet ist, einen jeweiligen Anteil des über den zentralen Einlass (150) zugeführten Schmiermittels (140) einzustellen, welcher dem jeweiligen Schmiermittelraum (112, 114, 122, 124) zugeführt wird.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 3, wobei
das Vakuumgerät (100) Ventile (172, 174) umfasst, die mit der Steuerungseinrichtung (170) signaltechnisch in Verbindung stehen, und mindestens ein Ventil (172, 174) jeweils einem der Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) der Vakuumpumpen (110, 120) zugeordnet ist.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 4, wobei
die Steuerungseinrichtung (170) ausgebildet ist, derart zwischen den Ventilen (172, 174) umzuschalten, dass die Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) nacheinander befüllt werden.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) jeweils eine Kontrolleinrichtung (180) für einen Füllstand des Schmiermittels (140) in dem jeweiligen Schmiermittelraum (112, 114, 122, 124) aufweisen.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 6, wobei
die Kontrolleinrichtung (180) für den Füllstand einen Schwimmerschalter umfasst.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 7, wobei
der Schwimmerschalter einen Reed-Kontakt (220) aufweist.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei
die Vakuumpumpen (110, 120) jeweils eine rotierende Welle aufweisen,

die jeweilige Welle pumpaktive Elemente trägt, die in einem Schöpfraum (116, 126) der jeweiligen Vakuumpumpe (110, 120) angeordnet sind, und

der jeweiligen Welle mindestens zwei Lager zugeordnet sind, die jeweils mit einem der Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) in Verbindung stehen.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 9, wobei
die Schöpfräume (116, 126) mindestens zweier der Vakuumpumpen (110, 120) miteinander verbunden sind.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
die Vakuumpumpen (110, 120) eine Wälzkolbenpumpe und eine Schraubenpumpe umfassen und

die Wälzkolbenpumpe stromaufwärts der Schraubenpumpe angeordnet ist.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine der Vakuumpumpen (110, 120) ausgebildet ist, gegen Atmosphäre auszustoßen.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens zwei Vakuumpumpen (110, 120) in einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet sind.
Vakuumgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Rückschlagklappe (190) zwischen mindestens einem der Schmiermittelräume (112, 114, 122, 124) und dem zentralen Auslass (160) angeordnet ist.
Vakuumgerät (100) nach Anspruch 13 und 14, wobei eine jeweilige Rückschlagklappe (190) den Schmiermittelräumen (112, 114, 122, 124) einer oder mehrerer Vakuumpumpen (110, 120) zugeordnet ist, die in der vertikalen Richtung unterhalb mindestens einer anderen der Vakuumpumpen (110, 120) angeordnet sind.