特許 6188850 少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプ又はスクロールポンプの作動の為の方法、及び真空ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6188850

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプ又はスクロールポンプの作動の為の方法、及び真空ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 37/16 20060101AFI20170821BHJP

   F04C 25/02 20060101ALI20170821BHJP

   F04C 28/28 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   F04B37/16 A

   F04C25/02 N

   F04C28/28 A

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-39622(P2016-39622)

(22)【出願日】2016年3月2日

(65)【公開番号】特開2016-169731(P2016-169731A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2016年3月2日

(31)【優先権主張番号】15158724.3

(32)【優先日】2015年3月12日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】391043675

【氏名又は名称】プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100173521

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 淳司

(74)【代理人】

【識別番号】100153419

【弁理士】

【氏名又は名称】清田 栄章

(72)【発明者】

【氏名】ハイコ・シェーファー

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン・カレンボルン

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特表平０８−５０２５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２３１３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３９０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１０２２５７７４（ＤＥ，Ｃ１）

【文献】 特開平０５−１０６５７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ３７／１６

Ｆ０４Ｃ ２５／０２

Ｆ０４Ｃ ２８／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つのポンプ段、モーター及びモーター制御部を有する真空ポンプであって、その際、真空ポンプが、摩耗性のシールを有する乾燥運転式の真空ポンプとして形成されている真空ポンプにおいて、
少なくとも一つの圧力センサー（５１）が、第一のポンプ段（４３）の前に、及び／又は、真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室（２３Ａ，２３ｂ；５４Ａ，５４ｂ；５５Ａ，５５ｂ）内に設けられていること、及び圧力センサー（５１）が評価ユニット（５３）と接続されていること、
その際、少なくとも一つの圧力センサー（５１）が、真空ポンプ（１，３１，１０１）の吸引領域（４５）内に設けられており、
一つの追加的なバルブ（５４）が、真空ポンプ（１，３１，１０１）の吸引開口部（４５）の閉鎖の為に設けられており、
吸引領域（４５）とレシーバーを分離するバルブ（５４）が、真空ポンプ（１，３１，１０１）のスタートの際に閉じられ、
圧力センサー（４５）が、レシーバーに対して閉じられた吸引領域（４５）内のガス圧を計測し、
圧力センサー（５１）の一又は複数の計測値が評価ユニット（５３）により評価され、及び、
評価結果に応じて、シール（２９，１４８）の摩耗に関して、情報が、表示ユニットにより出力されるよう構成されていることを特徴とする真空ポンプ。

【請求項2】

少なくとも一つのセンサー（５１）が、ピラニセンサーとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項3】

真空ポンプの（１，３１，１０１）エラー出力及び／又は少出力の表示の為の表示装置が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空ポンプ。

【請求項4】

真空ポンプ（１）がスクロールポンプとして形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項5】

真空ポンプがピストンポンプ（１０１）として形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項6】

スクロールポンプ又は少なくとも二つのポンプ段を有する請求項１に記載の特徴を有する真空ポンプの作動の為の方法において、
吸引領域（４５）とレシーバーを分離するバルブ（５４）が、真空ポンプ（１，３１，１０１）のスタートの際に閉じられること、
圧力センサー（４５）が、レシーバーに対して閉じられた吸引領域（４５）内のガス圧を計測すること、
圧力センサー（５１）の一又は複数の計測値が評価ユニット（５３）により評価されること、及び、
評価結果に応じて、シール（２９，１４８）の摩耗に関して、情報が、表示ユニットにより出力されることを特徴とする方法。

【請求項7】

所定の吸引圧を下回った際に、シール（２９，１４８）の摩耗に関して、情報が表示ユニットに表示されることを特徴とする請求項６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプ又はスクロールポンプの作動の為の方法及び真空ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

真空技術において「予ポンプ」の概念は、多くの場合、大気に対して排出を行う真空ポンプを称する。このような名称は、これがしばしば、高真空を発生させることが可能であるが、その際大気圧までは圧縮できない真空ポンプと組み合わせて使用されることに起因する。そのような高真空ポンプの例は、ターボ分子ポンプである。予ポンプの例は、真空排出ポンプ、例えば回転ポンプ（独語：Ｄｒｅｈｓｃｈｉｅｂｅｒｐｕｍｐｅｎ）及びピストンポンプである。予ポンプは、極めてしばしば多段式に形成されている。というのは、これと組み合わせられる高真空ポンプは、数ミリバーの圧力のみをそのガスアウトレットの領域に発生させ、よって大きな圧力領域が橋渡しされるひつようが有るからである。

【0003】

予ポンプとしての適用においても、レシーバー内の最終真空の独自の発生においても、予ポンプはまず大きなガス量を圧縮する必要がある。これは、ピストンポンプの現行の構造に対して、相応して大きく寸法どられた吸い込み空間を有することが必要であることを意味する。単位時間毎に圧縮可能なガス量は、これらの例においては、最大吸い込み空間量（又は吸い込み空間体積、独語：Ｓｃｈｏｅｐｆｒａｕｍｖｏｌｕｍｅｎ）、及び、吸い込み空間がその最大の大きさから最小の多きさまで変化される周波数に依存している。少ないガスが発生するとき、予ポンプは、吸い込み空間ボリュームと回転数に関して過剰にサイズ決めされる。これらの値には、予ポンプのエネルギー消費も依存し、そしてこれらを最小化することは望ましい

【0004】

少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプであって、二つのポンプ段の間に、ガス圧感応式の信号出力装置が設けられており、信号出力装置が評価ユニットと電気的に接続されており、その際、評価ユニットがモーター駆動部と接続されているので、回転数調整が、信号出力装置によって与えられる信号に応じて可能である真空ポンプが、先行技術（特許文献１）に属する。

【0005】

特許文献２から、真空ポンプ、例えばストロークピストンポンプであって、ピストンとポンプ室の内壁の間に複数のシールを有するものが公知である。これらシールは、ピストンとシリンダーの間のコンタクトを形成するので、次第に摩耗する、いわゆる摩耗性のシールである。これによってポンプのポンプ性能は、同様に次第に減少する。

【0006】

同じことはいわゆるスクロールポンプにも言える。スクロールポンプは、スパイラル式真空ポンプ又はスパイラル式フルード搬送装置とも称される。これらポンプは、排出原理（Ｖｅｒｄｒａｅｎｇｅｒｐｒｉｎｚｉｐ）に従い働く。スパイラル式真空ポンプは、二つの互いに入り込み合うように差し込まれたスパイラルシリンダー（例えばアルキメデスの螺旋又はインボリュート）から成る。これら螺旋部の一つは固定式であり、他方は偏心駆動部（偏心ギア、偏心軸）を介して円形状の経路上を移動する。ここでは、中央対称である振動（「掃引」（独語：Ｗｏｂｂｅｌｎ））をいう。螺旋部の間には、個々の閉じられた半月形状の中空空間が生じる。この中空空間のボリュームは、内側に向かって更に小さくなる。これによって、ポンピングすべきフルード、例えばガスは外から吸引され、ポンプ内で圧縮され、そして螺旋部中央の開口部を介して吐出される。

【0007】

複数の螺旋部壁部の高さ、それらの間隔及び回転数は、スパイラル式真空ポンプの吸引性能を定義する。

【0008】

螺旋部の構造を形成する螺旋シリンダーと、ステーター側の載置面の間には、複数のシールが設けられており、これらがステーターと摩擦接触している。これらのシールは次第に摩耗する。磨耗すると中空空間は漏れ、そしてスパイラル式真空ポンプの吸引性能は下がる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２００６ ０５０ ９４３ Ａ１号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０ ２００８ ０６１ ８９７ Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明が基礎とする技術的課題は、これら先行技術に属する真空ポンプを、真空ポンプ内における磨耗性のシールの寿命が高められるよう更に改善することである。更に、真空ポンプ内のシールの摩耗が、早期に検出されることが可能である方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この技術的課題は、請求項１に記載の特徴を有する真空ポンプによって、及び請求項８に記載の特徴を有する方法によって、並びに請求項９に記載の特徴を有する方法によって解決される。

【0012】

発明に係る真空ポンプは、少なくとも一つのポンプ段、モーター、及びモーター制御部を有する。その際、真空ポンプは、摩耗性の複数のシールを有する乾燥運転式又はドライラン式の（独語：ｔｒｏｃｋｅｎｌａｕｆｅｎｄｅ）ポンプとして形成されており、少なくとも一つの圧力センサーが第一のポンプ段の前及び／又は真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室内に設けられている点、および圧力センサーが評価ユニットと接続されている点において際立っている。

【0013】

発明に係る真空ポンプは、ピストンポンプ、例えばストロークピストンポンプとして形成されていることが可能である。このストロークピストンポンプは、少なくとも一つのポンプ段を有する。発明に係る真空ポンプは、少なくとも一つのポンプ段を有するスクロールポンプとしても形成されていることが可能である。

【0014】

真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室内及び／又は第一のポンプ段の前における少なくとも一つの圧力センサーの発明に係る配置によって、発生可能な圧力の正確な計測を実施することが可能であり、これによって、複数のポンプ段の間の圧力切替によるよりも、回転数のより正確な制御が可能である。

【0015】

所定の圧力値が下回られることが不可能であるとき、使用されるシールが使用し尽くされた可能性がある。

【0016】

本発明の有利な実施形に従い、真空ポンプの吸引領域内に少なくとも一つの圧力センサーが設けられている。これによって、極めて正確な回転数の制御が可能である。というのは、圧力センサーによって、真空ポンプの吸引圧がどれくらい大きいか計測されることが可能だからである。

【0017】

本発明の別の特に有利な実施形は、真空ポンプの吸引開口を閉じる為に、追加的なバルブが設けられている。

【0018】

真空ポンプは、吸引開口を有する。吸引開口は、レシーバーと接続されている。

【0019】

この吸引開口は、本発明の好ましい実施形に従い、追加的なバルブによって閉じられる。バルブを閉じることによって、真空ポンプは、特に真空ポンプの接続の際に、最終圧の常時チェックを実施することができる。この最終圧から、真空ポンプはシールの摩耗を、つまりピストンシール又はスクロールポンプのシールの摩耗を推測する。

【0020】

最終圧は、ここでは、吸入フランジの比較的制限され、かつ小さな空間内でチェックされる。計測は、レシーバーと独立して行われる。

【0021】

本発明の別の有利な実施形に従い、少なくとも一つのセンサーが、ピラニセンサーとして形成されていることが意図されている。ピラニセンサーは、極めて高信頼性で作動するセンサーである。

【0022】

しかしまた、ピラニセンサーと異なる圧力測定装置を使用することも可能である。

【0023】

本発明の別の有利な実施形は、真空ポンプのエラー性能及び／又は低下した性能を表示するための表示装置が設けられていることを意図している。例えば、真空ポンプの吸引開口部を閉じるための追加的なバルブを閉じる際に、所定の最終圧が達成されないとき、シールが所定の程度摩耗にさらされているという推測がなされることが可能である。この低下した性能は、有利には、表示装置内に表示されるので、真空ポンプのユーザーは、現状の圧力値を読み取ることが出来る。

【0024】

表示装置上では、ユーザーは、真空ポンプのメンテナンスが行われるべきことが必要であることについての示唆を受けることも可能である。表示装置は、ディスプレイまたは少なくとも一つのＬＥＤを有することが可能である。音響上の信号も出力されることが可能である。

【0025】

真空ポンプは、有利にはスクロールポンプとして形成されている。スクロールポンプは、乾燥運転式のポンプである。乾燥運転式のポンプとは、作動空間の領域内において、例えばオイルのような補助フルードが省略されており、そしてこれによって作動媒体の汚染が防止されることが可能であるポンプである。

【0026】

少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプ又はスクロールポンプの作動の為の発明に係る方法は、ポンプ運転中に圧力センサーが吸引領域内のガス圧、及び／又は真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室内の圧力を計測する点、圧力センサーの一又は複数の計測値が評価ユニットによって評価される点、及び、ポンプの回転数が評価結果に応じて調整される点において際立っている。

【0027】

発明に係る方法は、達成可能な圧力の計測によって、つまり真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室及び／又は吸引領域内のガス圧の計測によって、ポンプの状態、特にシールの状態が正確に把握されることが可能であるというメリットを有する。圧力センサーの一又は複数の計測値は、この為、評価ユニットによって評価される。評価ユニット内には、有利には、計測値が理想的にどの領域にあるかが保存されている。評価結果におうじて、ポンプの回転数が調整される。

【0028】

例えば、高い入口圧においては、高い回転数が、そして低い入口圧においては、低い回転数が調整され、理想的な吸引態様を実現する。

【0029】

スクロールポンプ又は少なくとも二つのポンプ段を有する真空ポンプの運転の為の発明に係る別の方法は、レシーバーから吸引領域を分離するバルブが、真空ポンプのスタートの際に閉じられる点、圧力センサーが、レシーバーに対して閉じられた吸引領域内のガス圧、及び／又は真空ポンプの少なくとも一つの圧縮室内のガス圧を計測する点、圧力センサーの一又は複数の計測値が評価ユニットによって評価される点、及び、評価結果に応じて、情報が表示ユニットによって、シールの摩耗に関して出力される点において際立っている。

【0030】

本発明に係る方法は、真空ポンプがスタートの際に、最終圧の常時チェックを実施することができるというメリットを有している。最終圧から、真空ポンプの評価ユニットは、シールの摩耗を推測することが可能である。

【0031】

本発明の特に好ましい実施形に従い、回転数は、少なくとも一つの圧力センサーによって与えられる計測値におうじて調整される。圧力センサーによって高い入口圧力が計測されるとき、回転数は高められることが可能である。低い入口圧力においては、回転数は引き下げられ、最適な吸引態様が実現される。

【0032】

本発明の一つの別の実施形に従い、少なくとも一つの圧力センサーによって与えられる計測値に応じて、二つの回転数の間で切替が行われることが意図されている。

【0033】

モーター制御においては、回転数は、評価結果に応じて調整される。これは、二以上の予め与えられる回転数の間での切替過程であることが可能である。しかしこれは連続的な過程であることも可能である。この過程においては、モーター制御エレクトロニクスが、これに伝達される計測値に応じて、これによって発生される回転数を変化させる。

【0034】

本発明の特に好ましい実施形に従い、予め定められた吸引圧力を下回った際に、真空ポンプが常に回転数の降下を実施すること、又はスタンバイモードへの切り替えを行うことが意図されている。

【0035】

有利には、回転数の降下は、圧力センサーの信号が大気圧より下の圧力に相当するとき、行われる。この圧力は、有利な発展形においては、真空ポンプの最終圧の近傍の圧力であることが可能である。搬送すべきガス量は、ここでは特に低いので、回転数は更に降下されることが可能である。回転数の降下によって、摩耗性のシールは大事に取り扱われることが可能であるので、シールの寿命は明らかに延びる。

【0036】

ポンプは、有利には、吸引圧力が所定の限界値を下回った時、常にスタンバイモードに切り替えられる。

【0037】

別の有利な実施形に従い、所定の吸引圧力を下回った際には、シールの摩耗に関して、情報が表示部に表示される。この実施形は、シールが摩耗し、そして高価される必要があるとき、ポンプのユーザーが知ることができ、ポンプの理想的な吸引態様が保証されるというメリットを有する。

【0038】

本発明の別の特徴は、添付の図面に基づき生じる。図面中には、ローラーピストンポンプの発明に係るハウジングの複数の実施例が、例示的にのみ表されている。図は以下を示す。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】スクロールポンプの長手方向断面図

【図2】スクロールポンプの周回する二つのディスクの横断方向断面図

【図3】ストロークピストンポンプの長手方向断面図

【図4】圧力センサーの発明に係る配置

【図5】異なるシールの横断方向断面図

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１は、第一の段２及び第二の段３を有するスパイラル式真空ポンプ１を示す。本発明は、一段のスパイラル式真空ポンプと共にも機能する。第一の段２は、周回するディスク４およびステーター５から成っている。周回するディスク４は、螺旋部６を担持している。ステーター５は、螺旋部７を担持している。螺旋部６および７は、係合し合うように（又は、かみ合せ式に、入れ子式に、独語：ｉｎｅｉｎａｎｄｅｒｇｒｅｉｆｅｎｄ）配置されている。螺旋部６はステーター５に対してシールを行う。ステーター５は、ここでいわゆるハードコートコーティング、又は他の硬度のコーティングを対向面８に有している。周回するディスク４は、三つの軸９内において周回するよう支承されている。三つの軸は、これらのうち二つの軸のみが図１中に表されている。複数の軸９が、ステーター１０内に球状支承部（ボール支承部、独語：Ｋｕｇｅｌｌａｇｅｒｎ）１１によって回転可能に支承されている。

【0041】

第二の段３は、同様に周回するディスク１２とステーター１３を有している。ディスク１２は、螺旋部１４を担持し、ステーター１３は螺旋部１５を担持している。螺旋部１４，１５は、同様に係合し合うように配置されている。周回するディスク１２は複数の軸９によってステーターディスク１０内に球支承されている。軸９は、軸部分１６を有する。この軸部分は、ステーター１０内に支承されている。軸９は、その上、各二つの軸部分１７，１８を有している。これらは、軸部分１６に対するオフセットを有している（軸１６に対してオフセットされている）。オフセット１７，１８によって、ディスク４，１２の周回動作が引き起こされる。

【0042】

周回動作の駆動は、電動モーターによって行われる。電動モーターは、モーターステーター１９とモーターオービター（モーター周回子、独語：Ｍｏｔｏｒｏｒｂｉｔｅｒ）２０を有する。モーターオービター２０は、図１に従い、複数の永久磁石から成っている。モーターステーター１０は、励起可能な電磁石を有している。電磁石は、適当な通電の際に、ディスク４，１２の周回動作を引き起こし、これにともない螺旋部６，１４の周回動作を引き起こす。その際、電動モーター、つまりその電磁石１９が通電されるとき、電動モーターは駆動部として作用するので、両方の螺旋部６，７；１４，１５の間の中間空間内に配置されるガスが圧縮される。ガスは、各段２，３のインレット２１から、アウトレット２２に向かって搬送され、そしてそこで圧縮される。

【0043】

ポンプ室２３のシールの為に、各ポンプ段内には其々一つの波状ベローズ（独語：Ｗｅｌｌｂａｌｇ）２４が設けられている。波状ベローズは、必要であるかぎり、回転防止機構としても使用されることが可能である。アウトレット２２内には、各一つの逆止弁２５が設けられている。逆止弁２５は、駆動部１８，１９を停止した後の、スパイラル式真空ポンプ１の逆通気を防止する。これによって、固定された回転方向と反対の螺旋部６，７；１４，１５の回転が、防止されることが可能である。

【0044】

その上、ガスバラスト弁２６（独語：Ｇａｓｂａｌｌａｓｔｖｅｎｔｉｌ）が各ポンプ段内に設けられている。ガスバラスト弁２６を通して、大気側からポンプ室２３内にガスがポンピングされ、ポンピングされるべきガスの凝縮を防止する。

【0045】

螺旋部５，６；１４，１５の相対動作によって、及びこれに伴う摩擦によって、ガスの業種津と関連して、わずかではない廃熱（独語：Ａｂｗａｅｒｍｅ）が生ずる。高い温度は、部材、特に螺旋部６と対向面８の間並びに螺旋部１４と対向面２７の間のシール（図１には表されていない）がより多く摩耗することへと通じる。この理由から、ファン２８（簡略的にのみ表されている）が設けられており、熱を強制的な対流を介して排出する。

【0046】

周回するディスク４，１２が三つの軸９によって支承されているので、回転防止装置は必要とされない。波状ベローズ２４は、ポンプ室２３のシールの為にのみ使用される。基本的に、波状ベローズ２４は、回転防止機構として使用されることも可能である。

【0047】

スパイラル式真空ポンプ１は、唯一の軸を有するとき、回転防止機構が必要である。この課題は、例えば波状ベローズ２４によって担われることが可能である。スパイラル式真空ポンプは、二以上の軸を有することも可能である。二つよりも多くの軸においては、回転防止機構は、通常必要とされない。

【0048】

軸９は、球状支承部１１を介して回転可能にディスク４，１２内に支承されている。

【0049】

電動モーター１９，２０は、モーターオービター２０が軟磁性の材料、例えば鉄から成っているよう構成されていることも可能である。モーターステーター１９内に設けられた電磁石は、例えばコイルとして形成されていることが可能である。基本的に、モーターオービター２０を電磁石から形成し、そしてモーターステーター１９を例えば永久磁石から、又は軟磁性材料から形成するという可能性も存在する。

【0050】

螺旋部６はシール２９を担持している。螺旋部７は、シール３０を担持している。

【0051】

図２は、螺旋部７および７を有するスパイラル式真空ポンプ１を示す。螺旋部６および７は、圧縮室２３ａ，２３ｂ；５４ａ，５４ｂ；５５ａ，５５ｂを形成する。一または複数の圧力センサーが、圧縮室２３ａ，２３ｂ；５４ａ，５４ｂ；５５ａ，５５ｂ内に設けられている。追加的に、ポンプインレット２１（図１）の領域中に、少なくとも一つの追加的な圧力センサーが設けられていることが可能である。

【0052】

各一つの圧力センサーを向かい合った圧縮室２３ａ，２３ｂ；５４ａ，５４ｂ；５５ａ，５５ｂ内に、又は隣接する圧縮室２３ａ，５４ａ，５５ａ；２３ｂ，５４ｂ，５５ｂ内に設ける可能性も存在する。各圧力差によって、相応する評価シグナルが発生可能である。

【0053】

図３は、ハウジング１０２を有するストロークピストンポンプ１０１を示す。ハウジング１０２は、軸支承部１０６，１０７内に回転可能に支承された軸１０４を有している。軸１０４は、永久磁石１０８を担持している。永久磁石は、軸１０４が回転中オフセットされるように、固定されたコイル１１０と相互作用する。コイル１１０と永久磁石１０８は、この意味において、ストロークピストンポンプ１０１の駆動部を形成する。回転の為に必要なコイル１１０の通電は、示されていない制御エレクトロニクスによって行われる。軸１０４の端部は、クランク室１１２内に突出する。軸１０４のこの端部と、クランクディスク１１４が接続されている。クランクディスクはクランクピボット１１６を担持している。駆動部及び支承部を有するハウジング部材の態様に応じて、クランク室１１２に対する軸シール１１８が必要である。これが真空引きされることが可能であるようにである。

【0054】

ハウジング１０２とシリンダー１２０はガス密に接続されている。このシリンダーは、支承部ブッシュ（独語：Ｌａｕｆｂｕｃｈｓｅ）１２２を収容している。支承部ブッシュ１２２は、その長手方向軸の一部にわたって焼き嵌め（独語：Ｓｃｈｒｕｍｐｆｓｉｔｚ）でもって、シリンダー１２０の孔内へとはめ込まれている。支承部ブッシュ１２２内には、ストロークピストン１２４が存在している。これは、連接棒（独語：Ｐｌｅｕｅｌ）１２６を介してクランクピボット１１６と接続されている。この接続によって、ストロークピストン１２４が周期的な動作を実施する。図３に示された例においては、軸１０４、クランクディスク１１４及びクランクピボット１１６から成るクランク駆動部が、二つの転向点の間の往復動作を行う。

【0055】

第一の転向点１２７は、クランク室１１２の方の支承部ブッシュ１２２の端部と、複数のガスインレット孔１２８の間に位置する。これらの孔は、支承部ブッシュ１２２の周りに分配されており、そしてインレットチャネル１３０へのガス接続を形成する。インレットチャネル１３０は、支承部ブッシュ１２２を、周囲方向に置いて少なくとも部分的に取り囲んでおり、そして、ここでもまた、ポンプガスインレット１３２とのガス接続を行う。

【0056】

第二の転向点１３３は、クランク室１１２と反対の方の支承部ブッシュ１２２の端部の近くに位置している。これは、ストロークピストン１２４が、バルブカバー１３４に接触し、そして支承部ブッシュ１２２の端部によって持ち上げられるよう寸法決めされている。支承部ブッシュ１２２のこの端部は、バルブシート部を形成する。これに、ストロークピストンのストロークの他のフェーズにおいて、バルブカバー１３４がシートする。バルブカバー１３４は、層１３６を設けられている。この層は、バルブカバー１３４とストロークピストン１２４の接触の緩和と、シールを行う。バルブカバー１３４は、バルブばね１３８によって支承部ブッシュ１２２方向に予負荷を与えられている。ストロークピストン１２４が、第二の転向点１３３の近傍に存在するとき、ガスは吸い込み空間（独語：Ｓｃｈｏｅｐｆｒａｕｍ）１４０からアウトレットチャンバー１４２へと搬出される。そこから、それはポンプガスアウトレット１４４へと至る。ポンプガスアウトレットは、アウトレットチャンバー１４２、バルブカバー１３４、及びバルブばね１３８と共に、シリンダー１２０によってガス密に接続されているシリンダーカバー１４６内に設けられている。支承部ブッシュ内壁とストロークピストン１２４の間にはシール１４８が設けられている。これは、支承部ブッシュ１２２とストロークピストン１２４の間の間隙をシールし、そしてこれに伴い吸い込み空間１４０をクランク室１１２に対してシールする。このシール１４８は、支承部ブッシュ内壁における摩擦によって摩耗にさらされている。熱伝導体１５０は、支承部ブッシュ１２２と熱を伝達する接触状態にある。この熱伝導体１５０の材料は、支承部ブッシュ１２２を収容しているシリンダー１２０の材料よりも高い熱伝導係数を有する。典型的には、シリンダー１２０の為にアルミニウム合金が使用される。熱伝導体の材料として銅が適している。銅よりも高い熱伝導係数を有する他の材料が、有利には使用されることが可能である。熱伝導体１５０は、支承部ブッシュ１２２と、シリンダー１２０の外側の空間の間の熱接続を形成する。周囲空気の対流によって、又は図示されていない外部の冷却サーキットとの熱接触によって、冷却されることが可能である。

【0057】

ポンプガスインレット１３２は、真空引きすべき空間１５２内に配置されている。ポンプガスインレット１３２の直前には、（簡略的にのみ表された）圧力センサー５１が設けられている。

【0058】

圧力センサー５１は、ガス圧感応式のセンサーとして形成されている。例えばこれは、ピラニセンサー（独語：Ｐｉｒａｎｉ−Ｓｅｎｓｏｒ）であることが可能である。

【0059】

圧力センサー５１をガスインレット１３２の領域に配置することによって、真空ポンプ１０１は、吸引圧が所定の境界値を下回ったとき、常に、スタンバイモードに切り替えられることが可能である。直接的に吸引領域１５２において計測することによって、ストロークピストンポンプ１０１の回転数の正確な制御が可能である。所定の圧力値を下回ることが不可能であるとき、図１および２に表されたスパイラル式真空ポンプ１の消耗されたピストンシール１４８又はシール２９が予想される。

【0060】

圧力センサー５１から、簡略的にのみ表された信号線５２が、同様に簡略的にのみ表された評価ユニット５３へと通じる。評価ユニットは、更にモーター駆動部５０と接続している。これまで説明した実施形によって、シールの摩耗を検出し、そしてメンテナンスを実施するか、又はポンプ１０１の回転数を引き下げることが可能である。

【0061】

図４は、第一のポンプ段４３と第二のポンプ段４４を有するストロークピストンポンプ３１を示す。ストロークピストンポンプ３１は、簡略的に表されたガスインレット４５と、ガス案内部４６及びガスアウトレット４７を有する。

【0062】

駆動部ユニット１４８は、ポンプ段４３，４４のピストン（図４には表されていない）をストローク動作させるので、搬送すべき媒体、例えばガスは、ガスインレット４５からガス案内部４６を介してガスアウトレット４７の方向へと搬送される。

【0063】

駆動部ユニット４８は、モーター４９とモーター駆動部５０を有する。

【0064】

ガスインレット４５の領域内には、圧力センサー５１が設けられている。圧力センサー５１は、ガス感応式のセンサーとして形成されている。このセンサーは、例えばピラニセンサーであることが可能である。

【0065】

ガスインレット１３２の領域における圧力センサーの配置によって、真空ポンプ１０１は、吸引圧が所定の限界値を下回ったら、常に、スタンバイモードに切り替えられることが可能である。直接吸引領域１５２において計測を行うことにより、ストロークピストンポンプ１０１の回転数の正確な制御が可能である。所定の圧力値を下回ることが不可能であるとき、ストロークピストンポンプ１０１のピストンシール又は図１および２に表されたスパイラル式真空ポンプ１のシールが摩耗したことが予想される。

【0066】

圧力センサー５１から、信号線５２は、駆動ユニット５３へと通じ、駆動ユニットは、更にモーター駆動部５０と接続されている。これまで説明した実施形によって、シール２９，１４８の摩耗を検出し、そしてメンテナンスを実施するか、又はポンプ１，３１，１０１の回転数を引き下げることが可能である。

【0067】

オプション的に、以下に別の実施形を説明する。この別の実施形は、バルブ５４を有する。このバルブは、例えば、図３のストロークポンプ１０１の吸入フランジ１４２に設けられている。バルブ５４によって吸入フランジ１３２が閉じられることが可能であるので、真空ポンプ３１，１０１は最終圧の常時チェックをスタートの際に実施することができる。この最終圧によって、真空ポンプ３１，１０１は、ピストンシール１４８の摩耗を推定する。信号線５５を介して制御部５６によってバルブ５４が閉じられる。評価ユニット５３内には、又はこれと別に、ディスプレイ又はＬＥＤが設けられていることが可能である。必要なメンテナンス、つまりシールの交換が必要であることを知らせるためである。

【0068】

バルブ５４を閉じることは、吸入フランジの領域の最終圧が、レシーバー（又はレシピエント、独語：Ｒｅｚｉｐｉｅｎｔｅｎ）に依存せず検出されることが可能であるというメリットを有する。

【0069】

自己診断が完了すると、バルブ５４が開かれそしてポンプ３１は使用可能となる。

【0070】

図４においては真空ポンプ３１が、例示的にのみ表されている。図１に表されているように、図４の装置内にスクロールポンプが設けられていることも良好であろう。

【0071】

スクロールポンプは一段又は多段に構成されていることが可能である。

【0072】

図５は、図１のスクロールポンプ１の、螺旋部７を有するディスク５と螺旋部６を有するディスク４を示す。図５内には、螺旋部６，７のディスク４，５に対するシールの複数の可能性が表されている。

【0073】

螺旋部分２４２は、構造化された表面を有する。この場合、表面はのこ歯状の断面に形成されている。狭い間隙２４３をてきとうに選択することによって、間隙は螺旋部２４２をディスク４の対向面２４４に対してシールする。

【0074】

螺旋部６の螺旋部分２４５は、弾性的な担持残量２４６とシール２４７を有する。シール２４７は、対向面８に接しており、そしてそのようにして対向面８に対してシールしている。弾性的な担持材料２４６によって、シール２４７はシール２４７の摩耗の際に補充される。対向面８は、有利には、摩耗を最少化するために、いわゆるハードコートコーティングを有する。

【0075】

螺旋部分２４８は、同様にシール２４９を有する。シール２４９は、螺旋部分２４８のチャネル２５０内に設けられている。つまり固定した螺旋部７内である。シール２４９は、対向面２４４に対してシールを行う。

【0076】

図５に表されているように、シール２４９は、断面において長方形形状に形成されている。シール２４９の幅Ｂよりも、長さＬは長い。シール２４９の長手方向の側の領域内に間隙２５２が残されており、そして幅Ｂを有する狭い側の領域内に間隙２５１が残されているように、シール２４９は、チャネル２５０内に設けられている。

【0077】

これは、シール２４９が半径方向において、軸方向においてよりもフレキシブルに形成されている。間隙２５１、２５２内に、搬送すべき及び圧縮すべきガスが至る。これによってシール２４９は、シールの摩耗の際に自動的に補充されるので、シール２４９と対向面２４４の間のシール作用は、長い期間にわたって保証されている。

【0078】

予め定められた圧力センサー５１の領域における初期圧力が、計測されると、真空ポンプ１，３１，１０１の回転数が引き下げられるので、シール２９，１４８の摩耗は追加的に最小化される。

【符号の説明】

【0079】

１ スパイラル式真空ポンプ
２ ポンプ段
３ ポンプ段
４ 周回するディスク
５ ステーター
６ 螺旋部
７ 螺旋部
８ 対向面
９ 軸
１０ ステーター
１１ 球状支承部
１２ 周回するディスク
１３ ステーター
１４ 螺旋部
１５ 螺旋部
１６ 軸部分
１７ 軸部分
１８ 軸部分
１９ モーターステーター
２０ モーターオービター
２１ インレット
２２ アウトレット
２３ ポンプ室
２３ａ 圧縮室
２３ｂ 圧縮室
２４ 波状ベローズ
２５ 逆止弁
２６ ガスバラスト弁
２７ 対向面
２８ ファン
２９ シール
３０ シール
３１ ストロークピストンポンプ
４３ ポンプ段
４４ ポンプ段
４５ ガスインレット
４６ ガス案内部
４７ ガスアウトレット
４８ 駆動部ユニット
４９ モーター
５０ モーター駆動部
５１ 圧力センサー
５２ 信号線
５３ 評価ユニット
５４ａ 圧縮室
５４ｂ 圧縮室
５５ａ 圧縮室
５５ｂ 圧縮室
１０１ ピストン真空ポンプ
１０２ ハウジング
１０４ 軸
１０６ 軸支承部
１０７ 軸支承部
１０８ 永久磁石
１１０ コイル
１１２ クランク室
１１４ クランクディスク
１１６ クランクピボット
１１８ 軸シール
１２０ シリンダー
１２２ 支承部ブッシュ
１２４ ストロークピストン
１２６ 連接棒
１２７ 第一の転向点
１２８ ガスインレット孔
１３０ インレットチャネル
１３３ 第二の転向点
１３４ バルブカバー
１３６ 層
１３８ バルブばね
１４０ 吸い込み空間
１４２ アウトレットチャンバー
１４４ ポンプガスアウトレット
１４６ シリンダーカバー
１４８ シール
１５０ 熱伝導体
１５２ レシーバー（又はレシピエント）
１５４ 線
２４２ シール
２４３ 間隙
２４４ 対向面
２４５ 螺旋部分
２４６ 弾性的な担持材料
２４７ シール
２４８ 螺旋部分
２４９ シール
２５０ チャネル
２５１ 間隙
２５２ 間隙
Ａ 矢印
Ｂ 幅
Ｌ 長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】