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Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe insbesondere eine Turbomolekularpumpe.
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Vakuumpumpen wie bspw. Turbomolekularpumpen weisen ein Gehäuse auf, in dem eine Rotorwelle gelagert ist. Die Rotorwelle trägt mindestens einen Rotor. Bei dem Rotor kann es sich um den Rotor einer Turbomolekularstufe handeln. Dieser weist mehrere Flügel aufweisende Rotorscheiben auf. Ebenso kann es sich um den Rotor einer Holweckstufe handeln. Ein derartiger Rotor ist über ein scheibenförmiges Trägerelement mit der Rotorwelle verbunden, wobei das Trägerelement rohrförmige Rotorelemente trägt. Ferner ist in dem Pumpengehäuse zumindest ein mit dem Rotor zusammenwirkender Stator vorgesehen. Bei einer Turbomolekularstufe handelt es sich um Statorscheiben, die ebenfalls Flügel aufweisen und jeweils zwischen benachbarten Rotorscheiben angeordnet sind. Eine Holweckstufe weist als Stator mit dem rohrförmigen Element zusammenwirkende schraubenlinienförmige Nuten auf. Ferner weist das Pumpengehäuse einen saugseitigen Einlass auf. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen einen Flansch aufweisenden Einsatz, der bspw. mit einer zu evakuierenden Kammer oder einem Rohr verbunden ist. Druckseitig weist das Pumpengehäuse einen Auslass auf. Dieser kann über einen Auslassstutzen insbesondere mit einer weiteren Pumpe wie einer Vorvakuumpumpe verbunden sein.
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Ferner weist das Pumpengehäuse an einer Außenseite eine Kühlfläche auf. Über diese insbesondere ebene Kühlfläche erfolgt eine Wärmeabfuhr. Zur Wärmeabfuhr ist es bekannt, an der Kühlfläche ein Kühlelement anzuordnen, dass von einem Kühlmittel wie Wasser durchströmt wird. Hierbei wird nur das Kühlelement selbst von Wasser durchströmt. Die Wärmeübertragung zwischen der Kühlfläche und dem Kühlelement erfolgt auf Grund der insbesondere flächigen Anlage zwischen dem Kühlelement und der Kühlfläche. Das Kühlelement weist zwei Kühlmittelanschlüsse auf, über die das Kühlmittel dem Kühlelement zu- und abgeführt wird. Je nach Anordnung der Vakuumpumpe, beispielsweise in einem Pumpenstand oder einer Anlage, besteht nur wenig Platz für den Anschluss von Kühlmittelschläuchen bzw. Kühlmittelleitungen an die Kühlmittelanschlüsse. Es ist daher erforderlich, unterschiedliche Kühlelemente vorzuhalten die beispielsweise im eingebauten Zustand in unterschiedliche Richtungen weisende Kühlmittelanschlüsse aufweisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Vakuumpumpe zu schaffen, bei der auch in engen Einbaulagen auf einfache Weise ein Kühlelement angeschlossen werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die Vakuumpumpe weist ein Pumpengehäuse auf in dem eine Rotorwelle gelagert ist. Die Rotorwelle trägt mindestens einen Rotor. Ferner ist in dem Pumpengehäuse mindestens ein Stator angeordnet, der mit dem Rotor zusammen wirkt. Zur Kühlung der Vakuumpumpe weist das Pumpengehäuse eine insbesondere ebene Kühlfläche auf, an der vorzugsweise ein eine ebenfalls ebene Fläche aufweisendes Kühlelement angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist es möglich, dasselbe Kühlelement in unterschiedlichen Lagen zu befestigen. Dies hat den Vorteil, dass auf Grund der entsprechend ausgebildeten Befestigungseinrichtung die Kühlmittelanschlüsse je nach Befestigungslage in unterschiedliche Richtungen weisen. Der Anschluss von Kühlmittelschläuchen oder Kühlmittelleitungen an die Kühlmittelanschlüsse ist somit erheblich einfacher.
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Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung weist in besonders bevorzugter Ausführungsform an der Vakuumpumpe angeordnete Aufnahmen zur Aufnahme jeweils eines Befestigungsmittels auf. Bei der Aufnahme handelt es sich insbesondere um Gewindebohrungen, die Schrauben als Befestigungsmittel aufnehmen. Die Aufnahmen sind vorzugsweise in der von der Pumpe vorgesehenen Kühlfläche angeordnet, sodass eine flächige Anlage zwischen dem Kühlelement und der Kühlfläche und dabei eine gute Wärmeübertragung auf einfache Weise möglich ist. Die Aufnahmen sind vorzugsweise derart angeordnet und/oder ausgebildet, dass zumindest ein Teil der Aufnahmen in unterschiedlichen Lagen des Kühlelements nutzbar ist.
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Das Kühlelement selbst weist vorzugsweise Elemente auf die zu den Aufnahmen korrespondieren. Bei den Elementen kann es sich beispielsweise um Ansätze oder Stifte handeln, die in die Aufnahmen an der Vakuumpumpe einsteckbar sind. Auch kann es sich bei den Elementen um Durchgangsbohrungen oder Durchgangsöffnungen handeln, die mit den Aufnahmen in der Vakuumpumpe je nach Lage des Kühlelements korrespondieren, sodass durch die Öffnungen Befestigungsmittel wie Schrauben eingeführt und in den insbesondere ein Gewinde aufweisenden Aufnahmen befestigt werden können. Selbstverständlich können unterschiedliche Ausgestaltungen an Aufnahmen und korrespondierenden Elementen miteinander kombiniert werden.
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Vorzugsweise sind je Befestigungslage mindestens zwei Paare an Aufnahmen und korrespondierenden Elementen vorgesehen. Ein Paar weist jeweils eine Aufnahme und ein korrespondierendes Element sowie gegebenenfalls ein Befestigungsmittel einer Schraube auf. Zumindest eines dieser Paare ist in unterschiedlichen Befestigungslagen des Kühlelements identisch. So wird beispielsweise ein Paar aus einer mit einem Gewinde versehenen Bohrung in der Kühlfläche zusammen mit der korrespondierenden Bohrung und einer Schraube in zwei unterschiedlichen Befestigungslagen genutzt.
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Desweitern ist es bevorzugt, dass zwei in der Kühlfläche vorgesehene Aufnahmen zu einer dritten Aufnahme denselben Abstand aufweisen. Diese dritte Aufnahme kann sodann in zwei unterschiedlichen Befestigungslagen genutzt werden. Dies ist beispielsweise dadurch realisiert, dass die drei Aufnahmen derart angeordnet sind, dass sie jeweils an einer Ecke eines gleichseitigen Dreiecks liegen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl der Aufnahmen in der Kühlmittelfläche kleiner als die Anzahl der korrespondierenden Elemente oder umgekehrt. Je nach Lage des Kühlelements korrespondieren somit unterschiedliche Elemente des Kühlelements mit stets denselben Aufnahmen. Beispielsweise sind in der Kühlfläche zwei Gewindebohrungen und in dem Kühlelement drei Bohrungen vorgesehen. Jeweils zwei der Bohrungen werden zur Befestigung des Kühlelements mittels Schrauben genutzt, sodass hier einfacherweise das Kühlelement in zumindest zwei unterschiedlichen Lagen mit der Vakuumpumpe verbunden werden kann.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kühlelement derart ausgestalten, dass es zumindest zwei Anlageflächen aufweist die in unterschiedlichen Befestigungslagen an der Kühlfläche der Vakuumpumpe anliegen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um zwei einander gegenüberliegende Flächen des Kühlelements die insbesondere parallel zueinander verlaufen. Das Kühlelement kann somit gewendet werden. Auch hierbei ist es auf einfache Weise möglich im montierten Zustand die Lage der Kühlmittelanschlüsse zu verändern. Bei dieser Ausführungsform können gegebenenfalls sogar dieselben Befestigungseinrichtungen für beide Lagen vorgesehen werden. Dieselben in der Kühlfläche vorgesehenen Aufnahmen korrespondieren somit beispielsweise in zwei Lagen, in denen unterschiedliche Anlageflächen des Kühlelements an der Kühlfläche anliegen jeweils mit entsprechenden Elementen wie Stiften und/oder Bohrungen in dem Kühlelement. Eine Vakuumpumpe in Verbindung mit einem Kühlelement das zumindest zwei Anlageflächen aufweist, stellt eine selbständige Erfindung dar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Vakuumpumpe mit Kühlelement in einer ersten Lage,
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2 eine schematische Seitenansicht einer Vakuumpumpe mit Kühlelement in einer zweiten Lage,
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3 eine schematische Ansicht einer Vakuumpumpe mit demontiertem Kühlelement und
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4 eine schematische perspektivische Ansicht des Kühlelements.
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Die Vakuumpumpe weist ein Pumpengehäuse 10 auf. Innerhalb des Pumpengehäuses ist eine Rotorwelle gelagert die mindestens ein Rotorelement trägt. Ferner ist in dem Pumpengehäuse mindestens ein Statorelement angeordnet das mit dem mindestens einen Rotorelement zusammen wirkt. Ferner können in dem Pumpengehäuse 10 eine Antriebseinrichtung wie ein Elektromotor sowie Steuerelemente angeordnet sein. Das zu pumpende Medium wird über einen Pumpeneinlass 12 angesaugt und über einen Pumpenauslass 14 ausgestoßen. Der Pumpeneinlass 12 kann unmittelbar mit einem zu evakuierenden Raum oder einer Rohrleitung oder dergleichen verbunden sein. Der Pumpenauslass 14 kann beispielsweise über ein Rohrelement mit einer Vorvakuumpumpe verbunden sein. Zur Kühlung der Pumpe insbesondere der Antriebseinrichtung und von Elektronikbauteilen, die im dem in 1 unteren Bereich der Pumpe angeordnet sind, ist mit der Pumpe ein Kühlelement 16 verbunden. Das Kühlelement 16 weist zwei Kühlmittelanschlüsse 18 auf, die mit Kühlmittelleitungen oder Kühlmittelschläuchen verbindbar sind. Über einen der Anschlüsse 18 wird Kühlmittel dem Kühlelement 16 zugeführt und über das andere wieder abgeführt.
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Zur Wärmeübertragung ist an einer Außenseite 20 des Pumpengehäuses 10 eine insbesondere eben ausgebildete Kühlfläche 22 (3) vorgesehen.
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Mit der Kühlfläche 22 kann erfindungsgemäß in unterschiedlichen Lagen das Kühlelement 16 verbunden werden. Das Kühlelement 16 kann beispielsweise in den beiden in den 1 und 2 dargestellten Lagen mit der Vakuumpumpe verbunden werden.
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Zur Verbindung des Kühlelements 16 mit der Vakuumpumpe sind Befestigungseinrichtungen vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Befestigungseinrichtungen zwei als Gewindebohrungen ausgebildete Aufnahmen 24 die in der Kühlmittelfläche 22 angeordnet sind. Zu den Aufnahmen 24 korrespondierend weist im dargestellten Ausführungsbeispiel das Kühlelement 16 drei Bohrungen 26 auf. In 4 sind in zwei der Bohrungen 26 Befestigungsmittel in Form von Schrauben 28 angeordnet. Bei der Anordnung der Schrauben 28, wie in 4 dargestellt, ist auf einfache Weise eine Befestigung des Kühlelements 16 entsprechend 2 möglich. Hierzu müssen die beiden Schrauben 28 lediglich in die beiden Gewindebohrungen 24 eingeschraubt werden.
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In einer weiteren Lage (1) wird ebenfalls die in 4 linke Schraube 28 genutzt. Die zweite Schraube 28 wird in die in 4 untere Bohrung 26 eingesteckt. Anschließend wird das Kühlelement 16, wie in 1 dargestellt, mit der Kühlfläche 22 der Vakuumpumpe 10 verbunden.
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In den beiden in 1 und 2 dargestellten unterschiedlichen Befestigungslagen des Kühlelements 16 liegt eine Anlagefläche 30, die in 4 nicht sichtbar ist, an der Kühlfläche 22 an. Ebenso ist es möglich das Kühlelement 16 in umgekehrter Lage anzuordnen, sodass eine Außenfläche 32 als Anlagefläche dient. Durch ein derartiges Wenden wäre es beispielsweise möglich das Kühlelement 16 derart mit der Kühlfläche 22 zu verbinden, dass verglichen mit der in 2 dargestellten Befestigungslage die Anschlüsse 18 nach links weisen. Bei einem derartigen Wenden zum Montieren des Kühlelements 16 in unterschiedlichen Einbaulagen, wären sogar zwei Befestigungselemente, d. h. lediglich zwei Durchgangsbohrungen 26 in dem Kühlelement 16, ausreichend. Diese Ausführungsform stellt eine selbständige Erfindung dar.
