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EP0663986B1 - Pompe a vide a compression a sec - Google Patents

Pompe a vide a compression a sec Download PDF

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EP0663986B1
EP0663986B1 EP93917771A EP93917771A EP0663986B1 EP 0663986 B1 EP0663986 B1 EP 0663986B1 EP 93917771 A EP93917771 A EP 93917771A EP 93917771 A EP93917771 A EP 93917771A EP 0663986 B1 EP0663986 B1 EP 0663986B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
aid
pressure
recording
display stage
vacuum pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93917771A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0663986A1 (fr
Inventor
Monika Kuhn
Hartmut Kriehn
Rudolf Bahnen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leybold AG, Balzers und Leybold Deutschland Holding AG filed Critical Leybold AG
Publication of EP0663986A1 publication Critical patent/EP0663986A1/fr
Application granted granted Critical
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/10—Other safety measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0202—Voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0212—Amplitude of the electric current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B2205/01—Pressure before the pump inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/06—Pressure in a (hydraulic) circuit
    • F04B2205/065—Pressure in a (hydraulic) circuit between two stages in a multi-stage pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B2205/07—Pressure difference over the pump
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/86—Detection

Definitions

  • Dry compressing vacuum pumps are pumps with oil-free pumping chambers. Their advantage is that they are one of hydrocarbons create free vacuum. You are therefore preferred used for evacuation of chambers in which etching, coating or other vacuum treatment or vacuum manufacturing processes expire. In particular, have emerged as dry-compressing vacuum pumps Root pumps or multi-stage claw pumps have proven themselves, so Two-shaft vacuum pumps with one or more stages. In every Stage is a pair of rotors. The rotation of the rotors takes place without touching each other and towards the wall of the suction chamber.
  • the present invention is based on the object Operation of dry compressing vacuum pumps because of the danger of deposit formation necessary due to maintenance work Reduce business interruptions without risk reduced downtimes and the risk of business interruptions due to malfunctions of the dry compressing vacuum pumps to increase.
  • the figure shows the view of a multi-stage claw vacuum pump 1, as is known for example from EU-A-365 695.
  • the the last two stages 2 and 3 are shown in section, and at the level of one of the two shafts 4.
  • the drive of the shafts takes place with the help of the drive motor 5 via invisible Gear wheels, which are also used for the synchronization of shafts 4 and the rotor pairs 6, 7 in stages 2, 3.
  • the rotor pairs 6, 7 are located in scoops 8, 9, which are defined by side shields 11 (only one is visible) are separated from each other.
  • the last Stage 3 is formed by the side plate 11 and an outlet disk 12, in which the outlet duct 13 is located.
  • the shafts 4 penetrate the side plates 11 and the outlet disk 12.
  • labyrinth seals at the level of the penetrations 15 provided. It is also indicated schematically that the Labyrinth seals 15 between the shafts 4 and the outlet disk 12 are equipped with a "purge seal". This will each in a room below the labyrinth seal 15 over the Line 16 with the gas rate measuring device 17 inert gas, preferably Nitrogen, let in.
  • the gas rate measuring device 17 inert gas preferably Nitrogen, let in.
  • an inert gas flow is constantly maintained, and in the direction of the scooping chamber 9. This prevents harmful components of the claw pump 1 Gases are not in the located below the outlet plate 12 Storage and gearbox 18 arrive.
  • Monitoring layer formation within a stage of Pump 1 can be based on various indicators. For a dry compressing vacuum pump, for example typical that the pressure ratio across the stages i.a. of the Backflow loss in the gap seals is determined. Form If there are deposits in these columns, the games decrease, so that first the compression ratio increases, the pump properties so get better. This can be used as an indication Pressure ratio of a stage in final pressure operation or with flow be used. The pressure ratio is measured via Pressure gauges 22, 23, the sensors 24, 25 of which are located in the inlet or Outlet of the stages to be monitored (in the exemplary embodiment in the figure are the level 3). With increasing deposit formation the pressure ratio increases (outlet pressure to inlet pressure).
  • Empirically is to be determined at which sizes of the pressure ratio the warning signal and the alarm signal must be given. Also only the monitoring of the - improving - final pressure of the Pump allows conclusions to be drawn about deposits that are developing in the Scoops and towards the rotors. However, the Pump be separated from the process recipient.
  • Coverings can also be the outlet channel 13 and / or the Block silencer 14. If this occurs, then these can be solved relatively early by observing the power consumption of the drive motor 5, i.e., by observing the Detect motor current with the help of the ammeter 27. A Another way is through these appearances Pressure measurements (pressure drop in the silencer using the Pressure sensors 31, 32 and the measuring devices 33, 34, observation of the To recognize outlet pressure early with the help of the measuring device 23) can. To determine the onset of constipation of the Silencer, it could be enough if the pressure in its inlet area (pressure sensor 31) is monitored. More reliable is the determination of the pressure drop, for which two Pressure sensors 31 and 32 are required.
  • the pump 1 can also be overloaded with particles or liquids cause the motor current to increase or that it becomes uneven. Regarding these phenomena can monitoring the motor current and its uniformity be used for early error detection.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé visant à faire fonctionner une pompe à vide (1) à compression à sec, qui comprend au moins une chambre de détente (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) actionné par un moteur électrique (5). L'invention concerne également une pompe à vide appropriée à ce procédé. Afin de réduire les interruptions de marche inhérentes aux travaux d'entretien, sans que cela ne comporte des risques pour la pompe, il est proposé que des phénomènes spécifiques d'application qui entraînent des écarts par rapport à l'état normal de fonctionnement, ou bien leurs effets, soient surveillés et qu'après qu'une grandeur prédéfinie d'écart indiquant l'éventualité de risques pouvant affecter le fonctionnement de la pompe à vide, dans l'avenir, ait été obtenue, des mesures soient prises pour en éliminer les causes.

Claims (10)

  1. Utilisation de modifications de la pression pour surveiller une formation de dépôt dans l'espace d'aspiration (8, 9) d'une pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), selon les pas de procédé suivants :
    le rapport entre pression de sortie et pression d'entrée d'un ou plusieurs étages et/ou
    la pression finale de la pompe (1), la pompe (1) étant séparée du récipient de processus
    sont surveillés à l'aide de détecteurs de pression (24, 25) ainsi que d'un étage d'enregistrement et d'affichage (21) ; si le rapport des pression dépasse par valeur supérieure et/ou si la pression finale dépasse par valeur inférieure une valeur chaque fois autorisée, l'étage d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  2. Utilisation de modifications de la pression pour surveiller une formation de dépôt dans le canal de sortie (13) d'une pompe à vide à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), selon les pas de procédé suivants :
       La pression dans la zone d'entrée du canal de sortie (13) est surveillée à l'aide d'un détecteur de pression (25) et d'un étage d'enregistrement et d'affichage ; si cette pression dépasse une valeur maximale autorisée, l'étage d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  3. Pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'un canal de sortie (13), convenant pour l'utilisation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que dans la zone d'entrée du canal de sortie (13) se trouve un détecteur de pression (25) et qu'il y a un étage d'enregistrement et d'affichage (21).
  4. Utilisation de modifications de la pression pour surveiller une formation de dépôt dans le silencieux d'une pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'un silencieux (14) relié à la pompe (1), selon les pas de procédé suivants :
    la pression dans la zone d'entrée du silencieux (14) ou
    la chute de pression dans le silencieux (14),
    est surveillée à l'aide de détecteurs de pression (31 ou 31, 32) et d'un étage d'enregistrement et d'affichage (21); si la pression dans la zone d'entrée du silencieux (14) ou la chute de pression dans le silencieux dépasse une valeur chaque fois autorisée, l'étage d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  5. Pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'un silencieux (14) relié à la pompe (1), convenant pour l'utilisation selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'au moins dans la zone d'entrée du silencieux (14), de préférence dans sa zone d'entrée et dans sa zone de sortie, se trouve chaque fois un détecteur de pression (31, 32) et qu'il y a un étage d'enregistrement et d'affichage (21).
  6. Utilisation de modifications de l'intensité du moteur pour surveiller une formation de dépôt dans l'espace d'aspiration (8, 9) d'une pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), selon les pas de procédé suivants :
    l'intensité prise par le moteur électrique (5) et/ou
    l'uniformité de l'intensité du moteur
    sont surveillées à l'aide d'un appareil de mesure (27) ainsi que d'un étage d'enregistrement et d'affichage (21) ; si l'intensité du moteur dépasse une valeur maximale autorisée et/ou si des irrégularités de l'intensité du moteur apparaissent de façon non autorisée, l'étage d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  7. Utilisation de modifications du flux d'un gaz inerte pour surveiller une formation de dépôt dans l'espace d'aspiration (8, 9) d'une pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'une garniture d'étanchéité à laquelle est amenée en permanence un flux de gaz inerte, selon les pas de procédé suivants :
       Le flux de gaz inerte est surveillé à l'aide d'un appareil de mesure de débit du gaz (17) et d'un étage d'enregistrement et d'affichage (21) ; si le débit du gaz dépasse une valeur minimale autorisée, l'étage d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  8. Pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'une garniture d'étanchéité à laquelle est amenée en permanence un flux de gaz inerte, convenant pour l'emploi selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'au moins l'une des traversées de l'arbre entre deux espaces d'aspiration ou entre l'espace d'aspiration (9) et l'espace de portée et d'entraínement (18) est équipée d'une garniture d'étanchéité à gaz inerte qui comporte une conduite de gaz inerte (16) avec un appareil (17) de mesure du débit du gaz et qu'il y a un étage d'enregistrement et d'affichage (21).
  9. Utilisation de modifications de capacité pour surveiller une formation de dépôt dans l'espace d'aspiration d'une pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), ainsi qu'un condensateur (28) intégré dans la paroi d'un espace d'aspiration (9), selon les pas de procédé suivants :
       La capacité du condensateur (28) est surveillée à l'aide d'un appareil de mesure (29) et d'un étage d'enregistrement et d'affichage (21) ; si la capacité se modifie d'une valeur non autorisée, l'appareil d'enregistrement et d'affichage (21) produit un signal d'avertissement.
  10. Pompe à vide (1) à compression à sec, reliée à un récipient de processus et comportant au moins un espace d'aspiration (8, 9) et au moins un rotor (6, 7) qui est entraíné à l'aide d'un moteur électrique (5), convenant pour l'utilisation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que dans la paroi de l'espace d'aspiration est intégré un condensateur (28).
EP93917771A 1992-10-12 1993-08-09 Pompe a vide a compression a sec Expired - Lifetime EP0663986B1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

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DE4234169A DE4234169A1 (de) 1992-10-12 1992-10-12 Verfahren zum Betrieb einer trockenverdichteten Vakuumpumpe sowie für dieses Betriebsverfahren geeignete Vakuumpumpe
PCT/EP1993/002116 WO1994009275A1 (fr) 1992-10-12 1993-08-09 Procede pour faire fonctionner une pompe a vide a compression a sec

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0663986A1 EP0663986A1 (fr) 1995-07-26
EP0663986B1 true EP0663986B1 (fr) 1999-01-13

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EP93917771A Expired - Lifetime EP0663986B1 (fr) 1992-10-12 1993-08-09 Pompe a vide a compression a sec

Country Status (5)

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US (2) US5718565A (fr)
EP (1) EP0663986B1 (fr)
JP (1) JP3585489B2 (fr)
DE (2) DE4234169A1 (fr)
WO (1) WO1994009275A1 (fr)

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