JP2019052635A - 真空装置の運転に関する情報を発生するための方法及び真空装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力信号からの結果を探出する可能性の改善により、所定の処置の必要性に関する正確な予報を得る。【解決手段】真空装置の制御装置が、複数の入力信号を受信し、保管された複数の関数が、入力信号に適用可能であり、そして、真空装置は、ユーザーの為のインターフェースを有し、このインターフェースにおいて、少なくとも一つの入力信号と、少なくとも入力信号に適用可能な少なくとも一つの関数が選択可能であり、その際、制御装置は、更に、結果の発生の為、選択された関数を選択された入力信号に適用し、そして結果を出力するよう形成されており、その際、少なくとも一つの関数が、一つの入力信号の時間的に異なる少なくとも二つの値を考慮する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置を有する真空装置に関する。この制御装置は、複数の入力信号を受信するよう形成されている。そして制御装置は、保存された複数の関数を有する。これら関数は入力信号に適用可能である。そして真空装置はユーザーの為のインターフェースを有する。このインターフェースにおいて、少なくとも一つの入力信号と、少なくとも入力信号に適用可能な少なくとも一つの関数が選択可能である。その際、制御装置は更に、結果の発生のため、選択された関数を選択された入力信号に適用するよう、そして結果を出力するよう形成されている。

本発明は更に、真空装置の運転に関する情報の発生の為の方法に関する。この方法においては、複数の入力信号と、複数の関数が存在している。関数は入力信号に適用可能である。ユーザーによって少なくとも一つに入力信号と少なくとも一つの関数が選択される。情報として、又は情報の基礎として結果が発生させられる。発生は、選択された関数が選択された入力信号に適用されることによって行われる。そして結果が出力される。

冒頭に記載した形式の例示的な真空装置は、所定の対策が講じられなければならない（特に真空装置が遮断されなければならない、その出力が減ぜられなければならない、又はメンテナンスが行われなければならないといった）運転条件をユーザーが自分で探出することを可能とする。よって、運転条件と対策は、ユーザーにおける真空装置の具体的な適用ケースに著しく依存するので、これは好ましい。

特許文献１には、真空システムと信号発生方法が記載されている。ここではシステムの現在の運転状態の少なくとも二つの値が考慮され、そして互いにリンクさせられる。これより状態信号を発生させるためである。これによって、回転数現在値が、回転数目標値よりも大きい、又はこれと同じであるとき、現在の値から、例えば「回転数が達成されました」といった論理的な信号が生成される。

欧州特許出願公開第１ ６５５ ４９４ Ａ２号

本発明の課題は、ユーザーが入力信号からの結果を探出する可能性を改善すること、特にユーザーに、所定の処置の必要性に関するより正確な予報を与えることを可能とすることである。

この課題は、請求項１に記載の真空装置によって解決される。これは特に、少なくとも一つの関数、特に少なくとも一つの保管された関数が、入力信号の時間的に異なる少なくとも二つの値を考慮することによって解決される。

結果は、異なる方法で出力されることが可能である。例えば、情報として、数値として、表示機器にステータスランプの形式で出力され、及び／又は、インターフェースを介してユーザーによって別のアプリケーションへと出力される。

「関数」の概念は、プログラミングの意味における関数に関する。つまり、少なくとも一つの引数を受信し、又は考慮し、そして少なくとも一つの結果、又はリターン値を戻すことが可能であるような関数である。「関数」の概念は、例えば論理関数（例えば＞，＜，＝，＆，｜｜）、及び／又は演算関数（例えば＋，−，＊，／）のような基本的に単純な関数も、例えば平均値の探出の為のもの、標準偏差、積分、及び／又は微分のような複雑な関数も含む。

以下で「関数」について言及される場合、それは、入力信号の時間的に異なる二つの値を考慮する少なくとも一つの関数である。ここで記載した実施形は、しかしまた、複数の関数、又は全ての関数の為に実現されることも可能である。

制御装置の為、又は後置される関数の為の入力信号の少なくとも一つは、例えば、一、又は複数のセンサーからの信号として形成されていることが可能である。これらセンサーは特に、真空装置に、及び／又は真空装置内に、及び／又は真空チャンバーに、及び／又は真空チャンバー内に設けられていることが可能である。特に、複数の入力信号、又は全ての入力信号がそのように形成されていることが可能である。代替として、又は追加的に、少なくとも一つの入力信号が、例えばインターフェースを介してユーザーによって供給可能であり得る。

発明に係る真空ポンプはユーザーに、多様でかつ情報に富んだ結果を発生し、そして特に、所定の措置（例えば遮断、出力減少、メンテナンス、及び／又は修理のようなもの）の必要性に関する適格な予報を与えることを可能とする。ユーザーは、入力信号の時間的変化を検出し、そして、これにより特に別の信号、及び／又は情報と協働して、特有のデータを導き出すために、これらを使用することが可能である。よってユーザーは、更に、そのプロセスをより良好に制御することが可能となる。

本発明は、特に状態発生の為、プロセス評価の為、及び／又は予め予想するメンテナンスの為、真空装置における柔軟な信号処理を可能とする。本発明においては、状態情報を導き出すために、関数の為には、入力信号の時間的に異なる二つの値を有する唯一の引数が既に十分である。関数の引数は、これらによって比較される（例えばより大きい、より小さい、同じ、同じでない）のみならず、例えばフィルターや時間的条件によって複雑な方法で演算されることが可能である。更に、現在の値のみならず、記録された値、特に値推移も処理されることが可能である。このようにして、特に別の関数の引数としての使用の為、中間結果が発生されることも、真空システムの品質、必要なメンテナンス措置、又は予告的なエラー状態に関する報告が行われることも可能である。

入力信号、関数、及び場合によっては入力値、及び／又は条件は、例えばエディターによって選択可能であり、及び／又は作成可能であり、及び／又は関数機能の為にプログラミング可能であり得る。例えば、演算は、選択又は作成と同じシステム、例えば一つのＰＣ上で行われ、及び／又は、第二のシステム、例えば表示ユニット、及び制御ユニットにロードされ、そしてそこで実施されることが可能である。

ユーザーには、関数、入力信号、及び入力値のコンビネーション、切り替え、及びパラメーター化が自由に委ねられることが可能である。代替として、又は追加的に、特に関数、及び／又は機能図の為の提案（独語：Ｖｏｒｌａｇｅｎ）が意図されることが可能である。これは、具体的な適用例に対してパラメーター化される必要があるのみ（パラメーター化されれば十分）である。

関数の為の引数として、例えば回転数、圧力、温度といった現在の状態値、例えば平均値、標準偏差、及びより高度な微分といった所定の時間に亘るそれらの統計的な評価値が意図され得るし、しかしまた、例えば周囲温度、プロセスステップ、及び他のコンポーネントの状態といった、ユーザーから又は他の外部のソースから発せられる指示（情報）も意図され得る。関数は、フィルター、及び／又は複雑な数学的関数、例えば所定の帯域における振動の探出、ＦＦＴ，及び／又は時間的条件、比較、及び／又は論理オペレーションを含み得るし、及び／又は基本的に全てのデータタイプに適用可能出あり得る。

出力は、例えばブール値、つまり真又は偽、例えば０から１００％の間の少なくとも基本的に連続な値、又は他の、特に複雑な値を含みうる。

関数の結果は、例えばデジタル、又はアナログ値であり得る、例えば単に表示されることが可能である、特に局所的に存在している出力部（デジタル出力部、アナログ出力部、又はリレーのようなもの）に引き渡されることが可能である、及び／又は、問合せのため、特にシリアル式のインターフェースを介して、フィールドバス、又はその他の通信手段、例えばイーサネットを介して、特に、上位配置された制御装置に提供される、及び／又は生成されることが可能である。

現在の状態値の発生から、先見的なメンテナンス、又は予定されていない結果に対する警告まで、さまざまな情報がメーカーからや、ユーザー自身からもその経験によって柔軟に発生されることが可能である。実施は、意味のある適用ケースに制限されることが可能である。これは例えば、ポンプ内で固定的に作動する一般的なケースでは、不確実な関数とは対照的である。必要に応じて、ユーザーは、ノウハウを明かすことなく、独自の経験をシステムに持ち込むことができる。しかし例えばポンプメーカーの経験からのシナリオに帰することも可能である。真空装置は、例えば真空ポンプ、測定装置、及び／又は表示装置、コントロール装置を含み得る。

一つの実施形においては、制御装置は、少なくとも一つの入力信号の少なくとも一つの値の記憶の為、特に入力値の時間的推移の記憶の為のメモリを有する。

別の実施形においては、関数は、入力信号の時間的推移を考慮する。ユーザーは、よって時間的に複雑な情報を導き出すことができる。

例えば真空装置は、関数が入力信号の時間的推移の統計的な調査を含むよう形成されていることが可能である。統計的な調査は、例えば平均値の形成、及び／又は標準偏差の形成を含むことが可能である。

発展形においては、特にインターフェースにおいて少なくとも一つの入力値が入力可能であり、そして引数としてある関数、特に当該関数が選択可能である。ユーザーの情報探出の為の可能性は、これによって更に柔軟かつ多様と成る。例えば、入力値は、閾値を形成し、そして関数の別の引数が、閾値に達する、及び／又はこれを上回る、若しくは下回るかどうか、選択された関数を戻すということが可能である。

複数の関数が、少なくとも一つの入力信号への適用のため選択可能であるということが意図されていることが可能である。数値は、必要な入力信号において小さく保たれることが可能である。

特に、少なくとも一つの関数が、複数の引数への適用の為、選択可能で有り得る。一つの推移、又は、時間的に異なる入力値の二つの値が、本発明の枠内で引数としてみなされよう。

関数の引数として、基本的に例えば、入力信号、特にその推移が、入力値、又は関数の結果、特に他の関数の結果が意図されていることが可能である。

例えば、少なくとも一つの関数が、少なくとも一つの他の関数の少なくとも一つの結果への適用の為に選択可能であるよう意図されていることが可能である。特に、複数の関数が連続切り替え可能、及び／又は同時切り替え可能であることが可能である。所望の情報を導き出すためである。

発展形においては、インターフェースは、制御装置によって出力可能な少なくとも一つの出力値を選択するよう形成されている。これによって、ユーザーは、柔軟に所望の情報を出力することができる。

制御装置は、更に、複数の出力値を出力するよう形成されていることが可能である。例えば、出力値は、選択可能であることも可能である。その際、特に、少なくとも一つの中間結果が出力値として選択可能であり得る。

出力値として、例えば、少なくとも一つの入力信号、関数の少なくとも一つの結果、及び／又は入力値が選択可能であり得る。

特に、制御装置は、関数の少なくとも一つの結果、及び／又は、少なくとも一つの出力値が、一ビットより複雑である、つまり１若しくは０、又は真、若しくは偽よりも複雑であるよう形成されていることが可能である。よってユーザーは、特に情報に富んだ出力値を探出可能である。

別の実施形においては、制御装置は、インターフェースを介して、入力信号、入力値、及び／又は関数の結果の適用の為、及び／又は出力値の出力の為に自由にプログラム可能である。この実施形は、情報を導き出すための高い柔軟性と、多様な可能性をユーザーに対して可能とする。

発展形においては、インターフェースは、マン・マシンインターフェースとして形成されている。インターフェースは、その際、特に、表示、及び／又は入力手段、特にキーボード、及び／又はタッチパネルを含みうる。

制御装置の少なくとも一つの出力値は、例えば真空装置の状態情報を形成し得る。これは例えば、摩耗、特にその程度、故障、損傷、又はメンテナンス推奨、又は修理推奨を含みうる。これらは特に真空装置、及び／又は個々の部材（例えば支承部、又はモーター）に関するものである。特に、制御装置は、予想されるメンテナンスが可能となるよう形成されていることが可能である。磨耗及び損傷は、しばしば、具体的な適用ケースの運転条件に著しく依存するので、よってユーザーは、メンテナンス間隔を、自身のプロセスに正確に適合させることができるようさせられ、これによってメンテナンス労力（費用）及びコストが、特にメンテナンスの間の自身のプロセスの停止に関して削減されることが可能である。

本発明の課題は、更に、請求項１５に記載の方法によって解決され、そして特に、関数が、入力信号の時間的に異なる少なくとも二つの値を考慮することによって解決される。

発明に係る方法は、ここに記載する真空装置の実施形の意味において更に発展させられることが可能であり、また逆もそうである。

以下に本発明を添付の図面を参照しつつ有利な実施形に基づいて説明する。

ターボ分子ポンプの斜視図 図１のターボ分子ポンプの下側の図 図２に示された切断線Ａ−Ａに沿ったターボ分子ポンプの断面図 図２に示された切断線Ｂ−Ｂに沿ったターボ分子ポンプの断面図 図２に示された切断線Ｃ−Ｃに沿ったターボ分子ポンプの断面図 機能図。第一の実施例。 機能図。第二の実施例。 機能図。第三の実施例。

図１から５のターボ分子ポンプは、発明に係る真空装置を形成する。図６から８は、例示的な機能図を示す。これらは、発明に係る例示的な（例えば図１から５の）真空装置のユーザーによって、プログラミングされることが可能である。

図１に示されたターボ分子ポンプ１１１は、インレットフランジ１１３に取り囲まれたポンプインレット１１５を有する。ポンプインレットには、公知の方法で図示されていないレシーバーが接続されることが可能である。レシーバーからのガスは、ポンプインレット１１５を介してレシーバーから吸引され、そしてポンプを通ってポンプアウトレット１１７へと搬送されることが可能である。ポンプアウトレットには真空ポンプ（例えばローターリーベーンポンプ）が接続されていることが可能である。

インレットフランジ１１３は、図１の真空ポンプの向きにおいて、真空ポンプ１１１のハウジング１１９の上側の端部を形成する。ハウジング１１９は、下部分１２１を有する。これに側方からエレクトロニクスハウジング１２３が設けられている。エレクトロニクスハウジング１２３内には、真空ポンプ１１１の電子的及び／又は電気的コンポーネントが組み込まれている。これは例えば真空ポンプ内に設けられる電動モーター１２５の駆動の為のものである。エレクトロニクスハウジング１２３には、アクセサリの為の複数の接続部１２７が設けられている。更に、例えばＲＳ４８５スタンダードに従うデータインターフェース１２９と、電源供給接続部１３１がエレクトロニクスハウジング１２３に設けられている。

ターボ分子ンポンプ１１１のハウジング１１９には、特にベントバルブの形式のベントインレット１３３が設けられており、これを介して真空ポンプ１１１が溢出されることが可能である。下部分１２１の領域内には、更に、シールガスコネクター１３５（このシールガスコネクターは、フラッシュガスコネクターとも称される）が設けられている。これを介して、フラッシュガスが、ポンプによって搬送されるガスに対する電動モーター１２５の保護の為、モーター室１３７（この中に真空ポンプ１１１の電動モーター１２５が組み込まれている）内へと運ばれることが可能である。下部分１２１内には、更に二つの冷却媒体コネクター１３９が設けられている。その際、当該冷却媒体コネクターの一方は、インレットとして、そして他方の冷却媒体コネクターはアウトレットとして冷却媒体の為に設けられている。この冷却媒体は、冷却目的のために真空ポンプ内に導かれることが可能である。

真空ポンプの下側１４１は、起立面として使用されることが可能であるので、真空ポンプ１１１は下側１４１の上に起立して運転されることが可能である。真空ポンプ１１１は、しかしまた、インレットフランジ１１３を介してレシーバーに固定されることが可能であり、これによっていわば吊架されて運転されることが可能である。その上、真空ポンプ１１１は、図１に示されているのと異なる方式で形成されているとき、運転されることも可能であるよう形成されていることが可能である。下側１４１が下に向かってではなく、当該側と逆に、又は上に向かって向けられ配置されることが可能であるという真空ポンプの実施形も実現されることが可能である。

図２に表されている下側１４１には、更にいくつかのねじ１４３も設けられている。これらによって、真空ポンプのここでは特定されない部材が互いに固定されている。例えば支承部カバー１４５が下側１４１に固定されている。

その上、下側１４１には、複数の固定孔部１４７が設けられている。これらを介してポンプ１１が例えば載置面に固定されることが可能である。

図２から５内には、冷却媒体導管１４８が表されている。この中では、冷却媒体コネクター１３９を介して導入及び導出される冷却媒体が循環されることが可能である。

図３から５の断面図が示すように、真空ポンプは、ポンプインレット１１５に及んでいるプロセスガスをポンプアウトレット１１７に搬送するための複数のプロセスガスポンプ段を有する。

ハウジング１１９内には、ローター１４９が設けられている。このローターは、回転軸１５１を中心として回転可能なローター軸１５３を有している。

ターボ分子ポンプ１１１は、ポンプ作用を奏する、互いに直列に接続された複数のターボ分子的ポンプ段を有する。これは、ローター軸１５３に固定された半径方向の複数のローターディス１５５と、そして、ローターディスク１５５の間に配置され、そしてハウジング１１９に固定された固定子ディスク１５７を有している。その際、ローターディスク１５５及び隣接するステーターディスク１５７は、各一つのターボ分子的ポンプ段を形成する。ステーターディスク１５７は、スペーサーリング１５９によって互いに所望の軸方向間隔に保持されている。

真空ポンプは、その上、半径方向において互いに入れ子式に配置され、そしてポンプ効果を奏する、互いに直列に接続された複数のホルベックポンプ段を有する。ホルベックポンプ段のローターは、ローター軸１５３に配置されたローターハブ１６１とローターハブ１６１に固定され、そしてこれによって担持されるシリンダー側面形状の二つのホルベックロータースリーブ１６３，１６５を有している。これらは、回転軸１５１と同軸に向けられており、そして半径方向において互いに入れ子式に接続されている。更に、シリンダー側面形状の二つのホルベックステータースリーブ１６７，１６９が設けられている。これらは、同様に回転軸１５１に同軸に向けられており、そして半径方向で見て互いに入れ子式に接続されている。

ホルベックポンプ段のポンプ効果を発する表面は、側面によって、つまりホルベックロータースリーブ１６３、１６５及び／又はホルベックステータースリーブ１６７，１６９の半径方向内側面及び／又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータースリーブ１６７の半径方向内側面は、外側のホルベックロータースリーブ１６３の半径方向外側面と、半径方向のホルベック間隙１７１を形成しつつ向き合っており、そしてこれと共にターボ分子ポンプに続く第一のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータースリーブ１６３の半径方向内側面は、内側のホルベックステータースリーブ１６９の半径方向外側面と、半径方向のホルベック間隙１７３を形成しつつ向かい合っており、これと共に第二のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータースリーブ１６９の半径方向内側面は、内側のホルベックロータースリーブ１６５の半径方向外側面と、半径方向のホルベック間隙１７５を形成しつつ向き合っており、そしてこれと第三のホルベックポンプ段を形成する。

ホルベックロータースリーブ１６３の下側の端部には、半径方向に推移するチャネルが設けられている。これを介して半径方向外側に位置するホルベック間隙１７１が中央のホルベック間隙１７３と接続されている。その上、内側のホルベックステータースリーブ１６９の上側の端部には、半径方向に推移するチャネルが設けられていることが可能である。これを介して中央のホルベック間隙１７３が半径方向内側に位置するホルベック間隙１７５と接続されている。これによって、入れ子式に接続された複数のホルベックポンプ段が直列に互いに接続される。半径方向内側のホルベックロータースリーブ１６５の下側の端部には、更に、アウトレット１１７への接続チャネル１７９が設けられていることが可能である。

上述したポンプ効果を発するホルベックステータースリーブ１６３，１６５の表面は、其々、スパイラル形状に回転軸１５１の周りを軸方向へと推移する複数のホルベック溝を有している。他方で、ホルベックロータースリーブ１６３、１６５の向き合った側面は滑らかに形成されており、そしてガスを真空ポンプ１１１の運転の為に、ホルベック溝内へと前進させる。

ローター軸１５３の回転可能な支承のために、ポンプアウトレット１１７の領域にローラー支承部１８１が、そしてポンプインレット１１５の領域に永久磁石支承部１８３が設けられている。

ローラー支承部１８１の領域には、ローター軸１５３に、ローラー支承部１８１の方に向かって増加する外直径を有する円すい形のスプラッシュナット１８５が設けられている。スプラッシュナット１８５は、運転媒体貯蔵部の少なくとも一つのスキマーと滑らかに接触している。運転媒体貯蔵部は、互いに積重ねられた吸収性の複数のディスク１８７を有している。これらは、ローラー支承部１８１の為の運転媒体（例えば潤滑媒体）を染み込ませられている。

真空ポンプ１１１の運転中、運転媒体は、毛細管作用によって運転媒体貯蔵部からスキマーを介して回転するスプラッシュナット１８５へと伝達され、そして遠心力によってスプラッシュにアッと１８５に沿って、スプラッシュナット９２の大きくなる外直径の方向へと、ローラー支承部１８１に向かって搬送され、そこで例えば潤滑機能を発揮する。ローラー支承部１８１と運転媒体貯蔵部は、槽形状のインサート１８９と支承部カバー１４５によって真空ポンプ内にはめ込まれている。

永久磁石支承部１８３は、ローター側の支承半部１９１とステーター側の支承半部１９３を有する。これらは、各一つのリング積層部を有している。リング積層部は、軸方向に互いに積層された永久磁石の複数のリング１９５，１９７を有する。リングマグネット１９５，１９７は、半径方向の支承間隙１９９を形成しつつ向かい合っており、その際、ローター側のリングマグネット１９５は半径方向外側に、そしてステーター側のリングマグネット１９７は半径方向内側に配置されている。支承間隙１９９内に存在する磁場は、リングマグネット１９５，１９７の間に磁気的反発力を引き起こす。これらは、ローター軸１５３の半径方向の支承を行う。ローター側のリングマグネット１９５は、ローター軸１５３の担持部分２０１によって担持されている。これはリングマグネット１９５を半径方向外側で取り囲んでいる。ステーター側のリングマグネット１９７は、ステーター側の担持部分２０３によって担持されており、これは、リングマグネット１９７を通って延在しており、そしてハウジング１１９の半径方向の支柱に懸架されている。回転軸１５１に平行に、ローター側のリングマグネット１９５は、担持部分２０３と連結されたカバー要素２０７によって固定されている。ステーター側のリングマグネット１９７は、回転軸１５１に平行に、一方の方向では、担持部分２０３と接続された固定リング２０９及び担持部分２０３と接続された固定リング２１１によって固定されている。固定リング２１１とリングマグネット１９７の間には、更に、さらばね２１３が設けられていることが可能である。

マグネット支承部の内部には、緊急用又は安全用支承部２１５が設けられている。これは、真空ポンプ１１１の通常の運転では、非接触で空転し、そしてローター１４９がステーターに対して過剰に半径方向に変位した際に干渉し、ローター１４９の為の半径方向のストッパーを形成する。というのは、ローター側の構造がステーター側の構造と衝突するのが防止されるからである。安全用支承部２１５は非潤滑式のローラー支承部として形成されており、そしてローター１４９及び／又はステーターと半径方向の間隙を形成する。これは、安全用支承部２１５が通常のポンプ運転中に干渉しないからである。安全用支承部２１５が干渉する半径方向の変位は、安全用支承部２１５が真空ポンプの通常の運転中、干渉が発生しないよう十分大きく寸法どられており、そして同時に、ローター側の構造のステーター側の構造との衝突があらゆる状況で防止されるよう十分小さく寸法どられている。

真空ポンプ１１１は、ローター１４９の回転駆動の為の電動モーター１２５を有している。電動モーター１２５のアンカーは、ローター１４９によって形成されている。そのローターシャフト１５３は、モーターステーター２１７を通って延びている。モーターステーター２１７を通って延在するローター軸１５３の部分には、半径方向外側に、又は埋め込まれて、永久磁石装置が設けられていることが可能である。モーターステーター２１７と、モーターステーター２１７を通って延在するローター１４９の部分の間には、中間空間２１９が設けられている。この空間は、半径方向のモーター間隙を有する。これを介してモーターステーター２１７と永久磁石装置が駆動トルクの伝達の為に磁気的に影響することが可能である。

モーターステーター２１７は、ハウジング内において、電動モーター１２５の為に設けられたモーター空間１３７の内部に固定されている。シールガスコネクター１３５を介してシールガス（これはフラッシュガスとも称され、そして空気又は窒素であることが可能である）がモーター室１３７に至る。シールガスを介して電動モーター１２５はプロセスガス、例えば腐食作用を有するプロセスガスの部分から保護されることが可能である。モーター室１３７は、ポンプアウトレット１１７を介しても真空引きされることが可能である、つまりモーター室１３７内は少なくとも近似的に、ポンプアウトレット１１７に接続される予真空ポンプによって引き起こされる真空圧となる。

ローターハブ１６１とモーター室１３７を画成する壁部２２１の間には、その上、それ自体公知のいわゆるラビリンスシール２２３が設けられていることが可能である。特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモーター室２１７のより良好なシールを達成するためである。

ターボ分子ポンプ１１１は、図２及び３に見て取れるようなユーザーの為のインターフェース２２５を有する。これは、入力信号とこれに適用される機能の選択の為、及び入力値の入力の為に形成されている。インターフェース２２５は、制御装置と接続されている。この制御装置は、エレクトロニクスハウジング１２３内に配置されている。

図６から８の例、又は機能図は、真空装置の為にプログラミングされている。この真空装置は、図１から５の真空ポンプ、特にターボ分子ポンプの例として形成されている。

図６に詳細に記載される第一の例に従い、可能な支承部損傷は認識されるべきである。可能な支承部損傷は、真空ポンプが故障、又はクラッシュの直前であることを意味し得る。指標として、比較的均一な複数のプロセスにおいて、真空ポンプの消費出力が、以前は基本的に一定だったにもかかわらず変動し始めることが引き合いに出される。別の指標は、下側の支承部の温度が上昇し、他方でその近傍に配置された下部分の温度が一定のままであるときに存在する。この為、モーター出力と、上述した温度が一定時間、特に短時間にわたって記録され、そして統計的に評価される。その際、少なくとも五分間に対して（最も直近の過去における出力の標準偏差）＞（閾値）であり、かつ（支承部温度の変化）＞（閾値）であり、かつ（下部分温度の変化）＜（閾値）であるとき、可能な支承部損傷の存在が出力される。

図６に示された機能図は、出力値６１０を有する。この値は、三つの入力信号６４０、６４２、及び６４４から導き出されている。出力値６１０は、状態情報を形成する。状態情報は、支承部損傷が存在するか、又はおそらく存在するかを示す。この為、実際のモーター出力６４０が入力信号として援用される。その時間的な推移はメモリ６５０に保存される。現在のモーター出力６４０の推移から関数６３０によって標準偏差が形成され、そして関数６２０によって閾値６６０と比較される。関数６２０は、検出した標準偏差が、閾値６６０より大きいかチェックし、そして結果として相応して真、又は偽を返す。この結果は、時間要素６２２によって遅れて転送され、それにより結果は、代表的でない未だ短い期間、又はモーター出力の推移の為の標準偏差が形成されることによって、又は通常でない偏差が短時間のみ発生し、そして同様に代表的で無いことによって歪曲されない。

図６の機能図の第二の系統内では、実際の支承部温度６４２が入力信号として援用される。支承部温度６４２は、真空ポンプの支承部の測定された温度を表している。しかしまた、例えば、複数の支承部の複数の温度が、特に別々に考慮されることも可能である。実際の支承部温度６４２は、小さなメモリ６５２内に記録される。メモリは、少なくとも時間的に先行する値を含む、又は保管する。関数６３２は、時間的に先行する支承部温度の値から、及び実際の支承部温度から、支承部温度の第一の微分を形成する。関数６２４は、第一の微分を閾値６６２と比較し、そして相応して結果を真、又は偽として戻す。真空ポンプの下部分の実際の温度６４４は、機能図の第三の系統において援用され、そして第二の系統に相応して、小さなメモリ６５４中に保存され、これから関数６３４が第一の微分を形成する。関数６２８は、第一の微分６３４を同様に閾値６６４と比較し、しかしここでは、これが閾値より小さいとき、結果として真を戻す。そうでない場合、結果として偽を返す。

比較関数６２０、６２４及び６２８の結果は、関数６２２を考慮しつつ関数６２６によって評価される。これは、その全ての引数が真であるとき、関数６２６が真を返すことによって行われる。関数６２６の結果が真である限り、出力値６１０は、おそらく支承部損傷が存在するか、又は存在するであろうことを表示する。

支承部温度６４２として、ここでは下側の支承部の温度が援用され、そして相応して、出力値６１０の状態情報は、この支承部に関する。しかしまた相応する、または同様な機能図によって、他の支承部、又は動的な部材も一般的に診断されることが可能である。

小さなメモリ６５２と６５４は、必ずしもメモリ６５０と比較して小さく形成されている必要は無い。メモリサイズは、ここでは単に、関数６３２と６３４が其々、単に時間的により古い値を必要とするのみである、つまり二つの時間的に異なる値を考慮するということを強調するために援用される。

閾値６６０、６６２及び６６４は、ユーザーの入力値を表す。ユーザーは、つまり特に、そのプロセスのパラメーターに応じて個々の支承部診断を実施することができる。

図７に詳細に表されている第二の実施例に従い、真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、又は予真空ポンプの為のメンテナンス報告が出力されることができる。ここで、真空ポンプの消費出力が慢性的に上昇し、そして平均として閾値を越えて上昇するとき、指標として援用される。代替として、又は追加的に、最適な予真空圧がもはや達成されないかどうかが援用される。代替的に、または追加的に、例えば真空ポンプ内の温度の上昇が援用される。しかしその際、これは図７には示されていない。高められた消費出力、劣化した予真空圧、及び／又は上昇した温度は、例えばリーク性、又は摩耗したシール、又はメンブランによって引き起こされ得る。これらは、よって検出されることが可能である。

図７には、出力値７１０の検出の為の機能図が示されている。これは、予真空ポンプの為のメンテナンス推奨を意味する。この為、現在のモーター出力７４０が援用され、そしてその推移がメモリ７５０内に保存される。関数７３０は、モーター出力の推移の平均値を形成し、そして比較関数７２０は、平均値を、ユーザーによって入力される閾値７６０と比較し、そして相応して真、又は偽を結果として戻す。

更に、予真空圧７４２が援用され、そしてその推移がメモリ７５２内に保存される。当該推移のため、関数７３２によって同様に平均値が形成される。この平均値は、比較関数７２２によって閾値７６２と比較される。ＡＮＤ関数７２４は、比較関数７２０と７２２を引数として受け取り、そして両方の平均値が閾値の上に存在する限り、結果として真を出力する。関数７３４は、結果が、所定の、例えばユーザーによって入力される時間閾値よりも長く真であるかどうか検出し、そしてこの場合には結果として真を戻す。これは出力値７１０を表す。

つまり図７の機能図によって、入力信号の平均値、つまり所定の時間に対するモーター出力７４０と予真空圧７４２が所定の閾値７６０、７６２よりも大きいとき、真空ポンプの為のメンテナンス推奨が出力される。換言すると、つまりメンテナンス推奨は、平均として異常に高いモーター出力と、平均として異常に高い予真空圧が存在するときに発せられる。

図８に詳細に表されている第三の実施例に従い、摩耗リザーブが示されるべきである。第二の例に対して挙げられた温度、圧力、又は消費出力は、一方で最適な値又はノミナル値と、他方で閾値又は最大値の間の差又は間隔と関連付けられる。推奨されるメンテナンスまでの摩耗リザーブをパーセントで示すためである。例えば典型的にはおよそ線形的な値の比率のような経験から、例えばメンテナス時期が推奨されることが可能である。

図８の機能図においては、出力値８１０として摩耗リザーブが検出される。この為、現在のモーター出力８４０の推移が、メモリ８５０内に保存される。モーター出力は、機能８３０によってモーター出力Ｐ＿ｎｏｍの最適な値と、そして特に閾値７６０に相当する閾値Ｐ＿ｍａｘと関連付けられる。具体的には関数８３０は、この例１においては、（Ｐ＿ａｖｇ−Ｐ＿ｎｏｍ）／（Ｐ＿ｍａｘ−Ｐ＿ｎｏｍ）であり、その際、Ｐ＿ａｖｇは、モーター出力の推移の平均値であり、そして関数８３０によって、又は、図示されていない別の関数によって探出される。関数８３０は、つまり１から０の間の数値、又はパーセントでの報告を戻す。

同様にして、メモリ８５２に保存される予真空圧１４２の推移が、最適な、又は目標値ｐ＿ｎｏｍ、及び閾値ｐ＿ｍａｘ（これは特に閾値７６２に相当する）と関連づけられる。ここで関数８３２は、１−（ｐ＿ａｖｇ−ｐ＿ｎｏｍ）／（ｐ＿ｍａｘ−ｐ＿ｎｏｍ）に相当する。その際、ｐ＿ａｖｇは予真空圧の推移の平均値である。ここで、つまり１から０の間の値、又はパーセンテージを戻す。

関数８２０は、その引数の最小を探出し、つまり両方の引数値のっより小さい方を戻す。これは、出力値８１０として摩耗リザーブをパーセントで表す。最小関数８２０は、つまり、モーター出力及び予真空圧に関して、其々、より悪い摩耗リザーブを選択し、そしてこれを決定的な摩耗リザーブ８１０として出力する。

１１１ ターボ分子ポンプ
１１３ インレットフランジ
１１５ ポンプインレット
１１７ ポンプアウトレット
１１９ ハウジング
１２１ 下部分
１２３ エレクトロニクスハウジング
１２５ 電動モーター
１２７ アクセサリー接続部
１２９ データインターフェース
１３１ 電源供給接続部
１３３ フローインレット
１３５ シールガス接続部
１３７ モーター室
１３９ 冷却媒体接続部
１４１ 下側
１４３ スクリュー
１４５ 支承部カバー
１４７ 固定穴
１４８ 冷却媒体配管
１４９ ローター
１５１ 回転軸
１５３ ローター軸
１５５ ローターディスク
１５７ ステーターディスク
１５９ スペーサーリング
１６１ ローターハブ
１６３ ホルベックロータースリーブ
１６５ ホルベックロータースリーブ
１６７ ホルベックステータースリーブ
１６９ ホルベックステータースリーブ
１７１ ホルベック間隙
１７３ ホルベック間隙
１７５ ホルベック間隙
１７９ 接続チャネル
１８１ ローラー支承部
１８３ 永久磁石支承部
１８５ スプラッシュナット
１８７ ディスク
１８９ インサート
１９１ ローター側の支承半部
１９３ ステーター側の支承半部
１９５ リングマグネット
１９７ リングマグネット
１９９ 支承間隙
２０１ キャリア部分
２０３ キャリア部分
２０５ 半径方向の支柱
２０７ カバー要素
２０９ 支持リング
２１１ 固定リング
２１３ さらばね
２１５ 緊急用又は安全用支承部
２１７ モーターステーター
２１９ 中間空間
２２１ 壁部
２２３ ラビリンスシール
２２５ インターフェース
６１０ 出力値 支承部損傷
６２０ 比較関数
６２２ 無駄時間
６２４ 比較関数
６２６ ＡＮＤ関数
６２８ 比較関数
６３０ 標準偏差関数
６３２ 微分関数
６３４ 微分関数
６４０ 現在のモーター出力
６４２ 現在の支承部温度
６４４ 下部分の現在の温度
７１０ 出力値 メンテナンス推奨
７２０ 比較関数
７２２ 比較関数
７２４ 比較関数
７３０ 平均値関数
７３２ 平均値関数
７３４ ＡＮＤ関数
７５０ メモリ
７５２ メモリ
７６０ 閾値
７６２ 閾値
８１０ 出力値 摩耗リザーブ
８２０ 最小関数
８３０ リザーブ関数
８３２ リザーブ関数
８４０ 現在のモーター出力
８４２ 現在のモーター出力
８５０ メモリ
８５２ メモリ

Claims (15)

1. 真空装置（１０）であって、
   制御装置を有し、この制御装置が、複数の入力信号（６４０，６４２，６４４，７４０，７４２，８４０，８４２）を受信し、そして保管された複数の関数（６２０−６３４、７２０−７３４、８２０−８３２）を有し、これら関数が、入力信号に適用可能であり、そして、
   真空装置（１０）は、ユーザーの為のインターフェース（２２５）を有し、このインターフェースにおいて、少なくとも一つの入力信号と、少なくとも入力信号に適用可能な少なくとも一つの関数が選択可能であり、
   その際、制御装置は、更に、結果の発生の為、選択された関数を選択された入力信号に適用し、そして結果を出漁するよう形成されており、
   その際、少なくとも一つの関数が、一つの入力信号の時間的に異なる少なくとも二つの値を考慮することを特徴とする真空装置（１０）。
2. 制御装置が、少なくとも一つの入力信号の少なくとも一つの時間的な推移の記憶の為のメモリ（６５０，７５０，７５２，８５０，８５２）を有することを特徴とする請求項１に記載の真空装置（１０）。
3. 関数が、入力信号の時間的推移を考慮することを特徴とする請求項１または２に記載の真空装置（１０）。
4. 関数が、入力信号の時間的な推移の統計的な調査を含むことを特徴とする請求項１から３の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
5. インターフェースに、少なくとも一つの入力値（６６０−６６４，７６０，７６２）が入力可能であり、そして関数の為の引数として選択可能であることを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
6. 少なくとも一つの入力信号への適用の為、複数の関数が選択可能であることを特徴とする請求項１から５の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
7. 複数の引数への適用の為、少なくとも一つの関数が選択可能であることを特徴とする請求項１から６の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
8. 少なくとも一つの関数が、少なくとも一つの他の関数の少なくとも一つの結果への適用の為、選択可能であることを特徴とする請求項１から７の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
9. インターフェースが、制御装置によって出力可能な少なくとも一つの出力値（６１０，７１０，８１０）を選択するよう形成されていることを特徴とする請求項１から８の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
10. 出力値として、少なくとも一つの入力信号、一つの関数の少なくとも一つの結果、及び／又は一つの入力値が選択可能であることを特徴とする請求項１から９の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
11. 一つの関数の少なくとも一つの結果、及び／又は少なくとも一つの出力値が、一ビットよりも複素であることを特徴とする請求項１から１０の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
12. 制御装置が、インターフェースを介して、入力信号、入力値、及び／又は関数の結果の適用の為、及び／又は出力値の出力の為、自由にプログラム可能であることを特徴とする請求項１から１１の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
13. インターフェースが、マン・マシンインターフェースとして形成されていることを特徴とする請求項１から１２の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
14. 制御装置の出力値が、真空装置の状態情報を形成することを特徴とする請求項１から１３３の少なくとも一項に記載の真空装置（１０）。
15. 真空装置、特に請求項１から１４のいずれか一項に記載の真空装置の運転に関する情報の発生の為の方法であって、
    複数の入力信号と、複数の関数が存在し、これらが、入力信号に適用可能であり、
    ユーザーによって少なくとも一つの入力信号と、少なくとも一つの関数が選択され、
    情報として、又は情報の基礎として、選択された関数が選択された入力信号に適用されることによって結果が発生され、その際、関数が、時間的に異なる少なくとも二つの、入力信号の値を考慮し、そして
    結果が出力されることを特徴とする方法。

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