TWI476326B - 真空泵 - Google Patents

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TWI476326B
TWI476326B TW098105724A TW98105724A TWI476326B TW I476326 B TWI476326 B TW I476326B TW 098105724 A TW098105724 A TW 098105724A TW 98105724 A TW98105724 A TW 98105724A TW I476326 B TWI476326 B TW I476326B
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Alois Greven
Christian Beyer
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Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps

Description

真空泵
本發明係有關於一種真空泵，其包括一泵定子及一泵轉子，而此泵轉子包括一配備有一轉子天線之詢答器，且此泵定子包括一配備有一定子天線之讀取器，以便可將資料自泵轉子傳輸至泵定子。
WO 2007/025854 A1案(Leybold Vacuum GmbH)敘述一種真空泵，其中一電轉換器(例如溫度感測器)被支撐在泵轉子上。另設置在此泵轉子上的是一傳輸天線，其係用於將轉換器之資料傳輸至定子之一接收天線。藉由此方式，精確之資料將可從泵轉子處被傳輸至泵定子。
真空泵，尤其是操作於轉速在每分鐘10000至100000轉之範圍內的快速旋轉式渦輪分子泵，係已高度成熟之裝置，其組件均承受由於壓縮熱、摩擦熱及離心力所致之極端應力。如果發生轉子溫度過熱之情形，則斷裂之風險將會增加、材料之疲勞將會加速、且泵轉子的其他性質將也會被改變。泵轉子之製造及轉子材料之選擇將受到嚴格之品質要求。真空泵需要定期之維修處理，在此處理進行期間此泵將必須被拆開。這尤其適用於必須有高安全標準之維護的泵轉子。轉子亦需經常清洗。當進行以上所述種類之維修工作時，有可能發生不同種類真空泵之轉子因疏忽而導致混用之現象。另一風險因素則在於轉子，其均係被用以作為原始轉子之更換零件的外包產品。此類轉子並未經製造商之核可。這些轉子通常無法符合高品質要求，而斷裂之必然危險遲早發生。
本發明之目的在於提供一種真空泵，其中未經核准之轉子更換將被排除。
本發明之真空泵係由申請專利範圍第1項所界定。此真空泵之特徵在於：轉子包含一在其內儲存有至少一項轉子資訊之身分保護記憶體，而此資訊可經由詢答器而被傳輸至讀取器，及其中一控制單元被設置以使真空泵可僅在如果轉子資訊滿足一預定標準之情況下才會運轉。
為保證轉子之原創性及核准符合性，本發明使用了詢答器技術。裝設在泵轉子上者係一RFID詢答器(射頻身份防護)，其配備有或是被連接至一身份防護記憶體。此詢答器將會傳送身份資訊至定子。在控制單元中，此身份資訊將會被處理。此身份資訊可由一個獨特之身份證明或多個身分證明所構成，其將取決於另一標準(例如溫度或日期)而隨著時間改變。此詢答器亦可被構形以接收來自讀取器之複雜詢問資訊，且可基於一標準來處理此詢問資訊以便由此產生轉子資訊。適當地，此轉子資訊亦應包含有關此轉子之型式的表示。
詢答器可為一被動式詢答器，而電流係經感應耦合而由讀取器所供應。另一方面，詢答器以可為一主動式詢答器，其配備本身自有之電流源。在各情況中，詢答器較佳包括其自有之一記憶體，且若有必要亦可包括一微處理器。此詢答器系統係設計用於雙向地傳輸資訊。
本發明提供可免於轉子因疏忽而混淆及免於在真空泵中使用到未經核可(仿製)的轉子之防護。藉由固守對所需安全性標準之符合的達成，損壞及操作失效將可被予避免。
根據本發明之一較佳實施例，泵定子包含一記憶體，其內儲存有至少一項定子資訊，且該預定標準係在於對該轉子資訊與該定子資訊之要求條件，以便形成一對經預定並核可之資訊項目。因此，將達成可在泵定子與泵轉子間始終存在正確之匹配，亦即泵轉子係可與定子相容的。
本發明藉助於RFID技術而經由一詢答器系統提供轉子參數之傳輸。在此程序中，可基於獨特之轉子資訊執行各轉子之一單獨身份證明，或可根據諸轉子型式而執行一組身份證明。相同之程序亦可適用於定子之認證。
根據本發明之一經修改之實施例，泵定子及/或泵轉子包括一用於儲存磨耗參數之記憶體，及該控制單元經操作而使真空泵可僅在如果泵轉子及泵定子分別或此兩者均不會掉落在一預定磨耗量之下的情況時才會運轉。此設置將可有效地作為一額外之安全防護，以避免安裝到雖為己核可型式但卻未經充分保養之轉子。
下文中將配合附圖而更詳細地說明本發明之一實施例於。
附圖中所顯示者係用於在一真空泵之定子10與轉子11之間傳輸資訊之聯通系統。
本真空泵之形狀係相同於WO 2007/025854 A1案中所述者，故可據此作為明確之參考。本真空泵係一具有快速旋轉式泵轉子之渦輪分子泵。在此泵轉子及泵定子上，若干列之葉片被配置成可供相互啣合。在附圖中，泵定子10及泵轉子11僅被示意地顯示，此乃因為在本發明之說明內文中主要係與資訊傳輸系統相關聯。
泵定子配備有一RFID系統之讀取器12。此讀取器被連接至一定子天線13。泵轉子包含一具有一轉子天線15之RFID詢答器14或電子標籤。介於讀取器12與詢答器14間之資料傳輸係經由諸天線13及15而雙向地進行。
讀取器12配備有一電流源(未示於圖)。供應至詢答器14之電流可藉使用諸天線13及15而以無線之方式從讀取器12處執行。
泵定子10配備有一記憶體16，其被配置以用於與讀取器12作雙向聯通。記憶體16被連接至多個不同之感應器17，這些感應器可包括轉速感應器、馬達溫度感應器、殼體溫度感應器及冷卻水感應器。一參數記憶體18包含有關泵型之資訊，及電流、電壓之預定操作值、性能及轉速及其他參數之資訊。
記憶體16被連接以供與一控制單元20相聯通，而此控制單元20包括一微處理器。控制單元20被操作成可控制用於驅動泵轉子11之馬達21。
詢答器14被連接至一身分保護記憶體25，其包括可作為仿製防護之轉子資訊。此轉子資訊可為PIN或TAN。
另外，泵轉子11配備有若干感應器26，例如呈溫度感應器及/或應變規片之型式者。
應控制單元20之要求，詢答器14從身分保護記憶體25處讀取轉子資訊。此轉子資訊經由讀取器12及記憶體16而被傳輸至控制單元20。同時，定子資訊在此情形下從參數記憶體18處經由記憶體16而被傳輸至控制單元20。基於一預定之標準，控制單元20可決定是否允許使用各別之轉子。控制單元20另可決定是否允許泵轉子11分別與泵定子10相結合。只有在如果諸預定條件被滿足的情形下，控制單元20才會使馬達21運轉，從而使真空泵運作。或者，亦可設定條件為，在並非最理想泵轉子的情形下，控制單元20將減少特定操作資料；例如，轉速可被減小為30%。
在定子10及轉子11之儲存於記憶體16中的感測數值資料史使得轉子或定子之操作將被制止或者例如由於迫近之維修需要而將憑藉減少的操作資料被執行之情形下，真空泵之操作仍會被禁止。
10．．．定子
11．．．轉子
12．．．讀取器
13．．．定子天線
14．．．詢答器
15．．．轉子天線
16．．．記憶體
17．．．感應器
18．．．參數記憶體
20．．．控制單元
21．．．馬達
25．．．身分保護記憶體
26．．．感應器
第1圖顯示用於在一真空泵之定子與轉子之間傳輸資訊之聯通系統。
10．．．定子
11．．．轉子
12．．．讀取器
13．．．定子天線
14．．．詢答器
15．．．轉子天線
16．．．記憶體
17．．．感應器
18．．．參數記憶體
20．．．控制單元
21．．．馬達
25．．．身分保護記憶體
26．．．感應器

Claims (7)

  1. 一種真空泵，其包括一泵轉子(11)及一泵定子(10)，該泵轉子(11)包括一配備有一轉子天線(15)之詢答器(14)，且該泵定子(10)包括一配備有一定子天線(13)之讀取器(12)，以便可將資料從該泵轉子傳輸至該泵定子，其中該泵轉子(11)包含一在其內儲存有至少一項轉子資訊之身分保護記憶體(25)，而該資訊可經由該詢答器(14)而被傳輸至該讀取器(12)，及其中一控制單元(20)被設置以使該真空泵可僅在如果該轉子資訊滿足一預定標準之情況下才會運轉，及其中該泵定子(10)包括一在其內儲存有至少一項定子資訊之參數記憶體(18)，及其中該預定標準係在於由該轉子資訊與該定子資訊所構成之一對經預定並核可之資訊項目。
  2. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該轉子資訊係被唯一指定給一轉子之獨特資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該轉子資訊指明該轉子類型。
  4. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該定子資訊係被唯一指定給一定子之獨特資訊。
  5. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該定子資訊指明該定子類型。
  6. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該泵定子(10) 及/或該泵轉子(11)包括一記憶體(16)，其用於儲存磨耗參數及/或與剩餘操作壽命有關之資訊，及其中該控制單元(20)經操作而使該真空泵可僅在如果該泵定子(10)及該泵轉子(11)或兩者不超過一預定磨耗程度或一預定損壞限度的情況下才會運轉。
  7. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中該泵定子(10)及/或該泵轉子(11)包括一用於儲存磨耗參數之記憶體(16)，及其中該控制單元(20)經操作而使該真空泵可僅在如果該泵定子(10)及該泵轉子(11)或兩者不超過一預定之磨耗程度的情況下憑藉減少了的操作資料而運轉。
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