JP5329642B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプロータ及びポンプステータを備えた真空ポンプに関しており、前記ポンプロータは、ロータアンテナを有するトランスポンダを含んでおり、前記ポンプステータは、ポンプロータからポンプステータにデータを送信するためのステータアンテナを有するリーダを含んでいる。

国際公開第2007／025854号パンフレット（レイボルド バキューム ゲーエムベーハー（Leybold Vacuum GmbH ））は、例えば温度センサのような変換器がポンプロータに支持されている真空ポンプについて述べている。更に、ポンプロータには、ポンプステータの受信アンテナに変換器のデータを送信するための送信アンテナが備えられている。このようにして、正確な測定データがポンプロータからポンプステータに送信され得る。

国際公開第2007／025854号パンフレット

真空ポンプ、特には毎分10,000回転乃至毎分100,000 回転の範囲内の回転速度で作動する高速回転式ターボ分子ポンプは、非常に高性能な装置であり、該装置の構成部品が、圧縮熱、摩擦熱及び遠心力による過大なストレスにさらされる。ポンプロータの温度が過度に高い場合には、破壊の危険性が増大し、材料疲労が促進されて、更にポンプロータの他の特性も同様に変化する。ポンプロータの製造、及びポンプロータの材料の選択は、最も厳密な品質要件を満たす必要がある。真空ポンプは、真空ポンプを分解する必要がある定期的な点検処理を必要とする。これは特に、高度な安全性レベルの厳守を必要とするポンプロータにあてはまる。ポンプロータは更に、頻繁な掃除を必要とする。上述された種類の点検作業を行なうとき、異なる型の真空ポンプのポンプロータを不注意に混合してしまう場合がある。更なる危険要因として、元のポンプロータに交換部分として用いるために外注部品が提供されるポンプロータがある。このようなポンプロータは、製造業者による認証不足の場合がある。このようなポンプロータは、高い品質要求を満たさないことが多く、その結果、破壊の危険性がいずれ生じる。

本発明は、ポンプロータの許容されていない交換が除外される真空ポンプを提供することを目的とする。

本発明の真空ポンプは、請求項１によって特定されている。前記真空ポンプは、ポンプロータがトランスポンダを介してリーダに送信され得る少なくとも１つのロータ情報を記憶する少なくとも１つの識別保護メモリを含んでおり、前記ロータ情報が所定の基準を満たす場合にのみ、真空ポンプの作動を可能にする制御部を備えていることを特徴とする。

ポンプロータが原型であること及びポンプロータの認証の取得を保障するために、本発明は、トランスポンダ技術を利用している。識別保護メモリを備えたRFIDトランスポンダ、又は識別保護メモリに接続されたRFIDトランスポンダがポンプロータに取り付けられている。トランスポンダは、ポンプステータに識別情報を伝送する。制御部で、識別情報が処理される。識別情報は、固有の識別情報又は複数の識別情報から構成されることが可能であり、前記複数の識別情報は、例えば温度又は日付のような別の基準に応じて経時的に変更される。トランスポンダは更に、リーダから複雑な問い合わせ情報を受信して、問い合わせ情報からロータ情報を生成するために、基準に基づいて前記問い合わせ情報を処理すべく構成され得る。適切には、ロータ情報は、ポンプロータの型を含んでいる必要がある。

トランスポンダは、電磁結合によってリーダから電流が供給される受動トランスポンダであってもよい。一方、トランスポンダは、電源を自身で備える能動トランスポンダであってもよい。いずれの場合にも、トランスポンダは、自身のメモリ、必要に応じてマイクロプロセッサを含んでいることが好ましい。トランスポンダシステムは、情報を双方向に送信すべく設計されている。

本発明は、真空ポンプにおいて、ポンプロータの不注意による混同、及び認められていない（模造された）ポンプロータの使用からの保護を提供する。その結果として必要な安全レベルの遵守により、損傷及び動作不良が回避され得る。

本発明の好ましい実施形態によれば、ポンプステータは、少なくとも１つのステータ情報を記憶するメモリを含んでおり、前記所定の基準は、前記ロータ情報及び前記ステータ情報が所定の一対の認証情報であることである。そのため、ポンプステータとポンプロータとが常時正確に一致する、つまりポンプロータがポンプステータと適合することが達成される。

本発明は、RFID技術によるトランスポンダシステムを介したポンプロータのパラメータの送信を提供する。処理では、固有のロータ情報に基づく各ポンプロータの個別識別、又はポンプロータの型に応じたグループ識別が行われ得る。同じことが、ポンプステータの識別に同様に適用される。

本発明の変形された実施形態によれば、ポンプステータ及び／又はポンプロータは、摩耗パラメータを記憶するためのメモリを含んでおり、ポンプステータ若しくはポンプロータ、又はポンプステータ及びポンプロータの両方が所定の磨耗度を下回らない場合にのみ、前記制御部は、前記真空ポンプの作動を可能にすべく作動する。このため、認められた型のポンプロータであるが、点検が不十分である前記ポンプロータの取付からの更なる安全保護に効果的である。

真空ポンプのポンプステータ10及びポンプロータ11間で情報を伝送するための通信システムを概略的に示す図である。

本発明の実施形態を、１枚の図面を参照して以下に更に詳細に説明する。

真空ポンプの構造は、明確に参照されている国際公開第2007／025854号パンフレットに述べられている構造と同様である。前記真空ポンプは、高速で回転するポンプロータを備えたターボ分子ポンプである。ポンプロータ及びポンプステータには、翼板が相互に係合するように列をなして配置されている。本発明は、主に情報通信システムに関するので、図１には、ポンプロータ11及びポンプステータ10は単に概略的に示されているだけである。

ポンプステータは、RFIDシステムのリーダ12を含んでいる。該リーダ12はステータアンテナ13に接続されている。ポンプロータ11は、ロータアンテナ15を備えたRFIDトランスポンダ14又はタグを含んでいる。リーダ12及びトランスポンダ14間で、データがアンテナ13,15 を介して双方向に送信される。

リーダ12は、電源（不図示）を備えている。トランスポンダ14は、アンテナ13,15 を用いて無線でリーダ12から電流が供給され得る。

ポンプステータ10は、リーダ12と双方向に通信すべく配置されたメモリ16を含んでいる。メモリ16は、様々なセンサ17に接続されており、該センサ17は、回転速度センサ、モータ温度センサ、ハウジング温度センサ及び冷却水センサを含んでもよい。パラメータメモリ18が、電流、電圧、性能及び回転速度に関する所定の動作値及び他のパラメータに加えて、真空ポンプの型に関する情報を格納している。

メモリ16は、マイクロプロセッサを含む制御部20と通信すべく接続されている。制御部20は、ポンプロータ11を駆動するモータ21を制御すべく作動する。

トランスポンダ14は、コピー保護データとして用いられるロータ情報を格納している識別保護メモリ25に接続されている。前記ロータ情報は、PIN 又はTAN であり得る。

更にポンプロータ11は、例えば、温度センサ及び／又は歪みゲージストリップの形態のセンサ26を含んでいる。

制御部20による要求の際に、トランスポンダ14は、識別保護メモリ25からロータ情報を読み出す。該ロータ情報は、リーダ12及びメモリ16を介して制御部20に送信される。更にステータ情報が、この場合にはパラメータメモリ18からメモリ16を介して制御部20に送信される。所定の基準に基づいて、制御部20は、夫々のポンプロータ11の使用が許可されているか否かを判断する。制御部20は、夫々のポンプステータ10と組み合わせられたポンプロータ11が認められているか否かを更に判断する。両方の必須条件が満たされている場合にのみ、制御部20はモータ21を作動させて、真空ポンプの運転が可能になる。代わりに、不適切なポンプロータの場合に、制御部が特定の動作データを減少させることも可能であり、例えば、動作速度が３０％に低減され得る。

ポンプステータ及びポンプロータのセンサ値に関してメモリ16に記憶された履歴により、ポンプロータ又はポンプステータの動作が、例えば差し迫った点検の必要性のために妨げられるべきである、又は動作データを低減して行われるべきであるという判断に至った場合、真空ポンプの作動が禁止される。

Claims (8)

1. ポンプロータ(11)及びポンプステータ(10)を備えており、
   前記ポンプロータ(11)はロータアンテナ(15)を有するトランスポンダ(14)を含んでおり、前記ポンプステータ(10)は、前記ポンプロータ(11)から前記ポンプステータ(10)にデータを送信するためのステータアンテナ(13)を有するリーダ(12)を含んでいる真空ポンプにおいて、
   前記ポンプロータ(11)は、前記トランスポンダ(14)を介して前記リーダ(12)に送信され得る少なくとも１つのロータ情報を記憶する識別保護メモリ(25)を含んでおり、
   前記ロータ情報が所定の基準を満たす場合にのみ、前記真空ポンプの作動を可能にする制御部(20)を更に備えていることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記ポンプステータ(10)は、少なくとも１つのステータ情報を記憶するパラメータメモリ(18)を含んでおり、
   前記所定の基準は、前記ロータ情報及び前記ステータ情報が、所定の一対の認証情報であることであることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 前記ロータ情報は、１つのポンプロータに割当てられた固有の情報であることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
4. 前記ロータ情報は、ポンプロータの型を示していることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
5. 前記ステータ情報は、１つのポンプステータに割当てられた固有の情報であることを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
6. 前記ステータ情報は、ポンプステータの型を示していることを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
7. 前記ポンプステータ(10)及び／又はポンプロータ(11)は、磨耗に関するパラメータ及び／又は残りの作動寿命に関する情報を記憶するためのメモリ(16)を含んでおり、
   前記ポンプステータ(10)若しくはポンプロータ(11)、又は前記ポンプステータ(10)及びポンプロータ(11)の両方が所定の磨耗度又は所定の損傷限度を超えない場合、前記制御部(20)は、前記真空ポンプの作動を可能にすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の真空ポンプ。
8. 前記ポンプステータ(10)及び／又はポンプロータ(11)は、磨耗に関するパラメータを記憶するためのメモリ(16)を含んでおり、
   前記ポンプステータ(10)若しくはポンプロータ(11)、又は前記ポンプステータ(10)及びポンプロータ(11)の両方が所定の磨耗度を超えない場合、前記制御部(20)は、動作データを低減した態様で前記真空ポンプの作動を可能にすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の真空ポンプ。

Images