CN110036204A - 真空泵***和用于操作真空泵***的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空泵***，包括连接至要排空的腔室(14)的主真空泵(10)。辅助泵(12)连接至所述主真空泵(10)的出口。此外，密封气体供应装置连接至所述主真空泵。借助于控制装置(20)来根据预定控制变量打开和关闭所述密封气体供应装置。本发明进一步涉及一种用于控制所述真空泵***的方法。

Description

真空泵***和用于操作真空泵***的方法
【技术领域】
本发明涉及一种真空泵***和用于操作真空泵***的方法。
【背景技术】
真空泵***例如包括至少一个主真空泵以及至少一个辅助泵。主真空泵例如是干压缩真空泵，比如，螺旋式真空泵。主真空泵的出口与辅助泵连接，用于辅助目的。作为辅助泵，经常使用隔膜泵或喷射泵。在这种真空泵***中，辅助泵的容积要比主真空泵的容积小得多。特别地，辅助真空泵的容积小于主真空泵的容积的1/50。使用这种辅助泵使得能够获得较低的排放压力。使用这种辅助泵使得能够减少整个***的能耗，其中，辅助泵的不利之处在于它会消耗额外的能量。尤其是在连续操作诸如喷射泵之类的辅助泵时会发生这种情况。进一步地，例如，这导致喷射泵的气体推进剂的高消耗，所述气体推进剂是压缩空气。
从US 2012/0219443已知一种真空泵***，该真空泵***具有主泵和连接至主泵的出口的喷射泵。在该***中，仅当主真空泵的出口处存在预定义压力范围内的压力时，才打开喷射泵。因此，可以减少喷射泵的能耗以及气体推进剂的消耗。借助于在US 2012/0219443中描述的真空泵***中的电子控制装置来打开和关闭喷射泵。所述控制装置根据在主真空泵的出口处测量的压力以及根据主真空泵的功耗来切换喷射泵。因此，在US2012/0219443中描述的真空泵***的不利之处在于，必须提供复杂的电子控制***以及传感器。特别地，这些是用于绝对压力测量值的成本密集型传感器。因此，降低了操作安全性，但是增加了制造成本。
进一步地，从DE 20 2014 007 963已知一种真空泵***，其中，提供了用于打开辅助泵特别是喷射泵的控制装置，其中，该控制装置仅包括机械部件。这排除了使用成本密集型传感器的需要，同时即使在仅使用机械部件时也确保了较高的操作安全性，使得减少了制造成本。
进一步地，在真空泵***中，经常将密封气体供应给泵。密封气体具体用于保护轴封和油腔免受灰尘和其它颗粒的污染。然而，使用密封气体的不利之处在于，必须另外通过真空泵***(喷射器)来泵送进入真空泵的气体量。这需要额外的能量需求。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种真空泵***和用于操作真空泵***的方法，其中，即使在使用密封气体时也可以减少能量需求。
分别通过权利要求1和10的特征来实现该目的。
根据本发明的真空泵***包括主真空泵，该主真空泵适用于连接至要排空的腔室。主真空泵特别为干压缩真空泵，比如，螺旋泵。主真空泵的出口与辅助泵连接，根据优选实施例，该辅助泵是喷射泵。
另外，真空泵***包括密封气体供应装置以及连接至密封气体供应装置的控制装置。控制装置允许打开和关闭密封气体供应装置。根据预定控制变量来打开和关闭密封气体供应装置。
密封气体的量可能超过喷射器可以处理的气体量，因此，为了排空出口，切断密封气体是绝对必要的。
另外，控制装置可以连接至辅助真空泵，使得可以打开和关闭辅助真空泵。这也是根据控制变量执行的。
分别用于打开和关闭密封气体供应装置和辅助真空泵的控制变量可以是不同的控制变量或者相同的控制变量。根据优选实施例，下面描述的优选控制变量既用于控制辅助真空泵又用于控制密封气体供应装置，其中，单独的控制变量的任何组合都是可能的，使得借助于除了辅助真空泵的控制变量之外的控制变量来执行对密封气体供应装置的控制。
优选地，仅当终止主泵浦模式并且真空泵***已经进入待机模式(排放压力操作)时，才优选地打开辅助真空泵，比如，喷射泵。除了辅助真空泵的这种切换之外或者替代辅助真空泵的这种切换，根据特别优选的实施例，在待机模式下关闭密封气体供应。因此，根据控制变量来优选地打开辅助真空泵和/或密封气体供应装置，该控制变量定义了***现在进入待机模式或者即将进入待机模式或前不久已经离开待机模式。此处，可以确定要排空的腔室中的压力值和/或存在于主真空泵的入口处的压力值和/或存在于主真空泵的出口处的压力值，作为控制变量。当该压力值降至低于预定极限值时，打开辅助真空泵。此处，极限值可根据压力传感器相对于腔室、泵入口或泵出口的设置而彼此不同。而且，例如，这些值可以彼此组合，使得仅当两个极限值不能同时达到时，才打开辅助真空泵。
特别地，在主真空泵的出口处提供止回阀。该止回阀优选地连接至控制装置。止回阀的位置可以用作控制变量。此处，对止回阀的控制可以由传感器确定并且传输给控制装置。优选地，当止回阀关闭时，也关闭密封气体供应装置。根据优选实施例，然后打开辅助真空泵。根据优选实施例，当止回阀打开时，打开密封气体，并且优选地关闭辅助真空泵。
另一可能的预定控制变量是驱动主真空泵的电动机的特征变量。特别地，电动机的功耗或变频器的信号适合于该目的。功耗一低于预定极限值，就打开辅助真空泵和/或关闭密封气体供应。
优选地，预定控制变量是低于主真空泵处的压力值的值。例如，该压力值可以由压力传感器确定。对应的压力极限值优选为1毫巴。
作为附加或可替代的控制变量，可以使用低于主真空泵的出口处的压力值的值。该压力值也可以由压力传感器确定，其中，压力极限值优选为1020毫巴。
另一可能的附加控制变量可以是驱动主真空泵的电动机的特征变量。特别地，这可以是功耗。优选地，排放压力下功耗优选增加10％可以充当预定控制变量。
优选地，控制装置包括电可切换阀或者连接至电可切换阀。所述阀优选地设置在辅助真空泵的上游。因此，当打开或关闭辅助真空泵时，切换该阀。当然，该电动阀可以集成在真空泵中。
同样地，电可切换阀可以设置在密封气体入口处。该电可切换阀可以是控制装置的一部分或者连接至控制装置，使得可以以简单的方式打开或关闭密封气体供应。当然，可以提供用于打开和关闭辅助泵以及打开和关闭密封气体供应的两个可切换阀。
除了电可切换阀之外或者替代电可切换阀，可以提供压力摇杆。压力摇杆连接至对应的压力线，使得在上文限定的一个或多个压力低于或超过预定极限值时切换压力摇杆。通过相应地切换附加压力摇杆，释放推进剂，从而将其供应给喷射泵。因此，可以关闭对喷射泵的推进剂供应。同样地，机械压力摇杆可以打开和关闭密封气体供应。
借助于上述真空泵***，可以减少能耗。特别地，极限值选择为使得在主泵浦模式下不操作辅助真空泵，该辅助真空泵特别是喷射泵。在供给大量气体的主泵浦模式下，辅助真空泵的能量需求与所供给的气体量不成比例，使得为了降低整个***的能量需求，辅助真空泵在主泵浦模式下保持关闭是有利的。
另外，相对于密封气体，极限值优选地选择为使得在辅助泵浦模式下不供应密封气体。这也可以节约能量。
特别地，在辅助泵浦模式下关闭密封气体供应和在主泵浦模式下关闭辅助泵的组合引起能量的极大节约。
进一步地，本发明涉及一种用于操作真空泵***的方法。此处，这特别是上述的真空泵***，其中，优选地，参照真空泵***如上所述进一步开发该方法。
特别地，根据本发明的用于操作真空泵***的方法包括控制装置，该控制装置连接至密封气体供应装置并且用于根据预定控制变量来关闭和打开密封气体供应装置。进一步优选地，不仅打开和关闭密封气体供应装置，还另外根据控制变量来打开和关闭辅助泵。此处，这可以是相同或不同的控制变量，其中，优选地，为了关闭和打开密封气体供应装置以及关闭和打开辅助真空泵，使用相同的控制变量。
如上所述，特别地，根据真空泵***的优选实施例，在待机模式下优选地关闭密封气体供应。
优选地，具体参照根据本发明的真空泵***的优选方面如上所述进一步开发根据本发明的方法。
【附图说明】
在下文中，参照附图基于优选实施例来详细解释本发明，其中：
图1示出了包括控制装置的真空泵***的示意图。
【具体实施方式】
在所图示的示例性实施例中，真空泵***包括主真空泵10。主真空泵10的出口连接至辅助真空泵12，该辅助真空泵12具体为喷射泵。主真空泵10的入口连接至要排空的腔室14。进一步地，主真空泵10与泵16相连接。该泵16经由可控阀18来连接至容器24，该容器中提供密封气体。借助于泵16，从而将密封气体供应给主真空泵10。如果密封气体被加压，则可以省略泵16。
在所图示的示例性实施例中，控制装置20连接至压力传感器22，该压力传感器22设置在要排空的腔室14与主真空泵10之间。
由压力传感器22测量的压力充当控制装置20的控制变量。根据压力来控制电动阀18，经由该电动阀18来将密封气体供应给主真空泵10。进一步地，相应地控制喷射泵12。此处，也可以控制电动阀，该电动阀控制对喷射泵12的推进剂供应。

Claims (18)

1.一种真空泵***，包括：
主真空泵(10)，适用于连接至要排空的腔室(14)；
辅助泵(12)，连接至所述主真空泵(10)的入口；
密封气体供应装置(24)；以及
控制装置(20)，连接至所述密封气体供应装置(24)，以根据预定控制变量来关闭和打开所述密封气体供应装置(24)。
2.根据权利要求1所述的真空泵***，其特征在于，所述控制装置(20)连接至所述辅助真空泵(12)，以根据不同或相同的控制变量来关闭和打开所述辅助真空泵(12)。
3.根据权利要求1或2所述的真空泵***，其特征在于，用于所述密封气体装置(24)和/或所述辅助真空泵(12)的所述预定控制变量是待机模式的进入或终止。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的真空泵***，其特征在于，用于所述密封气体装置(24)和/或所述辅助真空泵(12)的所述预定控制变量是低于所述主真空泵(10)的入口处的压力值，该压力值特别地借助于压力传感器(22)来确定，其中，压力极限值优选为1毫巴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的真空泵***，其特征在于，用于所述密封气体装置(24)和/或所述辅助真空泵(12)的所述预定控制变量是低于所述主真空泵(10)的出口处的压力值，该压力值特别地借助于压力传感器来确定，其中，压力极限值优选为1020毫巴。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空泵***，其特征在于，用于所述密封气体装置(24)和/或所述辅助真空泵(12)的所述预定控制变量是驱动所述主真空泵(10)的电动机的特征值，特别是功耗。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的真空泵***，其特征在于，所述控制装置(20)包括电可切换阀或者连接至所述电可切换阀，所述电可切换阀优选地设置在所述辅助泵(24)的上游。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的真空泵***，其特征在于，所述控制装置(20)包括电可切换阀(18)或者连接至所述电可切换阀(18)，所述电可切换阀(18)设置在密封气体的供给线中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的真空泵***，其特征在于，在所述主真空泵(10)的出口处提供的止回阀的位置被用作控制变量。
10.一种用于操作真空泵***的方法，特别是根据权利要求1至9中任一项所述的真空泵***，其中，借助于控制装置(20)以根据预定控制变量关闭和打开密封气体供应装置(24)。
11.根据权利要求10所述的用于操作真空泵***的方法，其中，附加于或替代所述密封气体供应装置(24)，所述辅助真空泵(12)被关闭和打开，其中，优选地根据不同或相同的控制变量来执行关闭和打开。
12.根据权利要求10或11所述的用于操作真空泵***的方法，其中，使用待机模式的进入或终止，作为所述控制变量。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，使用低于所述主真空泵的入口处的压力值，作为所述控制变量，其中，压力极限值优选为1毫巴。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，使用低于所述主真空泵的出口处的压力值，作为所述控制变量，其中，压力极限值优选为1020毫巴。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，使用驱动所述主真空泵的电动机的特征变量，特别是功耗，作为所述控制变量。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，借助于所述控制装置，控制设置在所述辅助泵的上游的阀。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，借助于所述控制装置，控制设置在密封气体的供给线中的阀。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的用于操作真空泵***的方法，其中，使用在所述主真空泵的出口处提供的止回阀的位置，作为所述控制变量。
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