技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
真空泵系统，该真空泵系统具有多个彼此连接的真空泵。
背景技术
[0002] 这种真空泵系统具有两个或多个真空泵，所述真空泵通常
串联地设置。由此，通常为气体的待输送的介质由第一泵、由第一泵的进气口吸取，并且通过第一泵的排气口输送到后接的第二真空泵。在具有两个真空泵的系统中，第二真空泵通常克服环境压
力进行输送。必要时，可将多个真空泵串联或者部分彼此并联地设置，其中，通常将在输送方向上的最后的真空泵克服环境压力地密封。在这种情况下，通常将旋片式真空泵、定片式真空泵、爪式真空泵、多级罗茨真空泵以及螺旋式真空泵用作为环境压力密封的
前级真空泵。通常使用罗茨真空泵作为这样的泵系统的在输送方向中的第一真空泵，在其进气口处产生最低压力。
[0003] 已公知的真空泵系统具有
支架或者说
框架，各个真空泵设置在所述支架或者框架中。在这种情况下，真空泵例如借助于设置在
泵壳体上的足部装配在支架上。然后，真空泵的进气口和排气口通过固定的或者柔性的管或者特殊的配接器彼此连接。在这种情况下，产生的重力和气体力主要由支架来承受。在这种泵系统中可行的是，支架借助叉车从下部举起并且移动，或者在使用起吊
耳环的情况下借助
起重机来举起并且移动。这种具有用于容纳各个泵的支架的真空泵系统具有下述优点，即各个泵大多可以彼此独立地更换。然而这种系统的主要缺点是用于支架的结构空间大。此外，支架以及必需的连接元件产生额外的成本。
[0004] 在其他公知的真空泵系统中，两个真空泵通常直接地彼此连接。在这种情况下，不设置分开的支架。两个真空泵的连接通过将第一真空泵的排气口
法兰直接或者经由配接器与第二真空泵的进气口法兰连接来实现。在运行中出现的重力和气体力在该实施方式中必须由法兰承受并且传递到泵壳体上。设置起吊耳环来运输真空泵系统通常是不可行的，因为在运输时会出现很大的法兰负荷，并且在这种情况下会存在高损坏
风险。此外，通过排气口法兰或者进气口法兰的两个泵的连接具有下述缺点，即法兰或者配接器必须极其坚实地构造并且构造有用于
螺纹连接的自由空间，以便能够承受和传递相应的力及能够完全地装配，由此形成额外的成本。此外，两个彼此连接的真空泵的平面轮廓通常不重合，从而使得一个泵突出于另一个泵的平面轮廓。这导致大的必需结构空间。
发明内容
[0005] 本发明的任务是，提供一种紧凑的、需要尽可能小的结构空间的真空泵系统。
[0006] 该任务的解决方案根据本发明通过
权利要求1的特征来实现。
[0007] 根据本发明的真空泵系统具有至少两个真空泵。在第一种情况中，第一真空泵的泵排气口与第二或者沿流动方向后置的真空泵
流体地连接。连接通过排气口法兰与进气口法兰的连接来进行。在这种情况下，连接优选直接地通过法兰实现。然而，通过管道或者其他中间元件的间接连接也是可行的。根据本发明，在两个泵壳体上，至少三个连接部位为了力传递和/或力矩传递而机械地彼此连接。在这种情况下，根据本发明，连接部位中的至少两个是与法兰无关的。
[0008] 此外可行的是，将第二真空泵的泵进气口与第一真空泵的泵进气口连接。在这种使用情况中，并联接通的、同类型的两个真空泵如此地彼此连接，使得一个泵从另一个泵的吸取区域中抽吸，从而使得两个泵在相同的运行条件下运转，其中，在另一泵的自由的吸取法兰上可以再置放另一个也是其他类型的真空泵。代替直接的法兰连接，可以将同类型的泵的两个吸取区域通过外部的管道来连接。
[0009] 由此在第一优选的实施方式中，根据
现有技术，通过两个彼此连接的法兰实现第一机械连接，从而使得排气口法兰与进气口法兰的连接构造成第一连接部位，通过所述第一连接部位来传递出现的力和/或力矩的一部分。然后，根据本发明，在两个泵壳体上设置至少两个其他的连接部位。在这种情况下，两个连接部位优选在两个泵壳体上分别具有连接元件，其中，连接部位的两个连接元件在优选实施方式中彼此对置地设置。在至少两个其他的连接部位上同样进行力和/或力矩的传递。相对于两个真空泵的通过泵法兰进行的直接连接，至少两个连接部位的额外设置具有下述优点，即仅必须由法兰连接承受力和力矩的一部分。这具有如下优点，即法兰本身可以不那么坚固地构成。尤其可行的是，将三个连接部位彼此以尽可能大的距离来设置，以便实现有利的力分布和/或力矩分布。由此，在特别优选的实施方式中，至少两个连接部位处于法兰面之外，也就是说在其上两个法兰彼此贴靠并且必要时通过
螺纹连接或者类似方式彼此连接的这个面之外。连接部位中的至少两个尤其位于由标准限定的法兰面之外。在大的法兰系统中可能足够的是，还设置仅一个额外的连接部位，以便这样实现充分的力分布和力矩分布。
[0010] 特别优选的是，通过至少两个与法兰无关的连接部位来承受或者传递在运行中产生的力和力矩的至少25％，尤其至少40％。由此可行的是，在彼此连接的泵进气口和泵排气口处的法兰不那么坚实地构成，进而相应合算地构成。
[0011] 在另一优选的实施方式中，设置至少三个与法兰无关的连接部位。这尤其具有下述优点，即可以更简单地构成通过进气口法兰和排气口法兰的流体的连接。尤其可行的是，如此地构造法兰连接，使得所述法兰连接基本仅用于流体的连接，并且基本不进行力传递。这尤其在法兰连接难于够到时是有利的。例如可行的是，在该实施方式中，如此地构造在泵排气口和泵进气口之间的法兰连接，使得仅实现密封功能，并且如果必需则额外地设置通过对中销或类似物(例如具有
定心环的壳体
密封件)进行的
定位。这具有如下优点，即可以将在两个真空泵之间的机械连接设置在更易于够到的部位处。
[0012] 由此，在该实施方式中，泵排气口和泵进气口不力
锁合地连接。由其不设置螺纹连接。
[0013] 特别优选的是，连接元件至少部分地构造为相应的真空泵的壳体壁的凸起的凸出部。这具有如下优点，即这种凸出部容易够到，并且尤其还易于加工。由此尤其以简单的方式可行的是，加工凸出部的
接触面并且尽可能平坦地构成。在这种情况下，两个彼此对置的连接元件优选在连接部位上具有两个彼此平面平行的接触面。由此尤其避免通过真空泵系统的装配而将
应力引入到各个真空泵的壳体中。在这种情况下特别优选的是，将真空泵的至少两个、优选所有的接触面设置在一个平面中。优选的是，该平面相符于法兰接触面，其中，这尤其在如下实施方式中是优选的，在这些实施方式中同样通过法兰连接进行力和力矩的传递。在使用三个或者四个连接部位的情况下可能有利的是，如果密封系统允许，那么排气口法兰和进气口法兰的法兰面保持为相距大约0.1mm，从而使得法兰系统丝毫不必承受连接力或者连接力矩。以这种方式可以避免泵壳体由于连接力而
变形，进而必要时造成降低的用于泵
转子的运转间隙。
[0014] 在各个连接部位上，优选额外地设置有保持元件。保持元件例如具有
螺栓、夹紧元件或者诸如此类，以便确保真空泵系统的各个真空泵的机械连接。在这种情况下，各个保持元件例如集成到构成连接元件的凸出部中。例如，可以如此地构成保持部位，使得两个待连接的真空泵中的一个具有圆柱形的凸出部，在所述凸出部上平放有关于第二泵壳体侧向向外伸出的、足状的凸出部。然后可行的是，螺栓设置为保持元件，所述螺栓穿过上部的泵的足状的凸出部旋入到下部的泵的圆柱形凸出部中。同样可行的是，设置分开的保持元件，其中，在这种情况下例如设置两个圆柱形彼此对置的凸出部，所述凸出部彼此贴靠，然而不机械地彼此连接。通过爪式的连接、借助于扣眼的连接或者诸如此类，真空泵的两个壳体然后可以尤其在外部在其
侧壁上彼此连接。
[0015] 在另一优选的实施方式中，连接部位的至少一个连接元件如此地构造，使得在该连接部位上的两个连接元件的可相对彼此移动。在这种情况下，两个连接元件之一尤其构造成轨道式的，从而使得该连接部位的第二连接元件可以在轨道式的第一连接元件内移动。在这种情况下特别优选的是，如此地构成两个连接部位，其中两个移动方向彼此平行。这例如具有下述优点，即能以简单的方式补偿制造公差并且避免由于装配而出现应力。由此同样可行的是，将不同尺寸的真空泵彼此连接。由于这种轨道式连接元件的设置，尤其在狭窄的空间条件下简便化了装配和拆卸。在轨道式连接元件的相应的设计中还可以补偿两个泵的不同的
热膨胀。
[0016] 此外可行的是，在连接元件之间为了
水平面补偿而设置间隔元件。这尤其是有效的，因为由此可以将不同的泵相互连接，从而可以构成模
块系统。在这种情况下，相应的间隔元件可以刚性地或者弹性地构造。
[0017] 各个连接元件的
位置在特别优选的实施方式中至少部分如此地选择，使得将连接元件设置在泵壳体的侧壁的区域中和/或者设置在
轴承法兰的区域中。这具有下述优点，即到泵壳体中的良好的力导入和/或力矩导入是可能的。由此确保的是，基于导入的力和/或力矩实现泵壳体的尽可能小的变形。这尤其由于在泵壳体和泵元件如转子之间的非常狭窄的游隙是有利的。
[0018] 在本发明的另一优选实施方式中或者上述实施方式的可能的改进方案中，在两个待连接的真空泵之间设置有配接器元件。由此可能的是，例如将非常不同的真空泵彼此连接。尤其可行的是，不具有分开的连接元件的真空泵通过排气口法兰与另一真空泵连接，所述另一真空泵然后具有多个连接元件。对此，配接器元件优选具有至少两个配接器足部。那么，当上部的泵的法兰为了承受力和/或力矩而足够地度量时，这种连接是尤其可行的。又如此地加载下部的泵，使得至少两个与法兰无关的连接部位承受或者传递在运行中出现的力的至少25％，尤其至少40％。
[0019] 具有至少两个真空泵的真空泵系统的各个上述根据本发明的实施方式尤其具有下述优点，即通过进气口法兰的和排气口法兰的以及连接部位的位置的相应调整可以实现非常紧凑的真空泵系统。这尤其具有小的结构长度，因为例如可将两个真空泵中的较小的那个设置在较大的真空泵的平面轮廓之内，从而使得较小的泵不突出于较大的泵。尤其在罗茨泵中可行的是，在轴向上至少在一定界限中自由地选择排气口法兰的位置。由此，相应的几何形状的匹配进而两个泵相对彼此的位置的优化是可能的，以便实现紧凑的真空泵系统。
[0020] 通过连接元件在各个真空泵处的根据本发明的设置尤其可行的是，设置不同真空泵尤其是前级真空泵和高真空泵的模块系统。在这种情况下以简单的方式可行的是，将具有不同功率的不同的泵彼此组合，从而能以简单的方式实现具有非常不同的功率
频谱的真空泵系统。由此可将系统成本保持得很低。此外，本发明的不同实施方式具有下述优点，即可以实现紧凑的真空泵系统，所述真空泵系统额外地具有高坚固性。此外，可以显著地简化装配。由于优选构成的模块系统可以实现高的灵活性，其中，可以实现模块化的可扩展的模块系统。此外不言而喻地，可将多于两个泵相互组合在真空泵系统中。此外，由于有利的力传递和/或力矩传递，可借助起重机或者地面输送系统(例如叉车)来运输整个真空泵系统。
附图说明
[0021] 下面，根据优选实施方式参考附图详细阐明本发明。
[0022] 其中：
[0023] 图1至图5示出真空泵系统的真空泵的不同实施方式的俯视图；
[0024] 图6示出在图5中的箭头VI方向上的放大的剖面图；
[0025] 图7示出连接部位的优选设计方案的示意俯视图；
[0026] 图8示出在图7中的沿着线VIII的示意剖面图；
[0027] 图9和图10示出连接部位的优选设计方案的示意侧视图；
[0028] 图11示出真空泵系统的实施方式的示意侧视图；
[0029] 图12示出在图11中示出的上部的真空泵的底侧的在图11中的箭头XII方向上的视图；
[0030] 图13示出法兰连接的实施方式的示意剖面图；并且
[0031] 图14示出具有配接器元件的真空泵系统的另一实施方式的示意侧视图。
具体实施方式
[0032] 在图1至图5中分别非常简化地示出了真空泵如螺旋式真空泵的俯视图。将真空泵系统的在图中没有示出的第二真空泵置放到相应的真空泵壳体的相应上侧10上，并且与示出的第一真空泵12连接。在所有在图1至图5中示出的真空泵12中，在上侧10上示出包围进气口开16的进气口法兰14。在示出的
实施例中具有正方形横截面的进气口法兰14不言而喻地也可以构造成呈圆形的。进气口法兰14在示出的实施例中具有四个固定孔
18。通过待与第一泵12连接的、置放在其上的第二泵的在排气口法兰处的相对应的固定孔，可以通过螺栓进行两个法兰的机械的连接。此外，在图1至图5中示出的真空泵12在侧向上具有排气口20。
[0033] 为了构成连接部位，在图1中示出的实施例中设置有六个构造成圆柱形的、从壳体侧10向上延伸的连接元件22。经由该圆柱形的、柱状的连接元件22，可以通过如稍后根据图6至图10阐明的不同的连接可能性进行与第二或者上部真空泵的连接。在图1中示出的实施例中，由此在法兰14之外设置有六个与法兰无关的连接元件22，用于构成直至六个的连接部位。由此，第一泵12与设置在其上的第二泵的连接可以机械地仅通过连接部位实现。这具有如下优点，即没有或仅微小的力和/或力矩必须通过法兰14传递。由此不必需的是，将法兰14构造得特别坚固或者稳定。
[0034] 尤其在较小的真空系统中足够的是，仅设置两个连接元件22(图2)。由此，然后通过两个连接元件22以及通过法兰14进行与设置在其上的第二真空泵的连接。
[0035] 在另一设计方案中，设置三个与法兰无关的连接部位22(图3)。由此涉及通过三个连接元件22的三点式连接。法兰14在该实施方式中不必适合用于承受力和/或力矩。
[0036] 在图1至图3中示出的实施例中，各个构造成圆柱形的连接部位22具有用于容纳固定螺栓的
螺纹孔24，其中，同样在该实施例中可以进行两个泵的另一个在下面根据图7至图10说明的连接。
[0037] 在图4中示意地示出替选的连接。在该实施例中，不通过连接元件22进行连接。在这种情况下，连接部位22构造成圆柱形并且具有平坦的表面26，在所述表面上例如置放有位于其上的真空泵的相应于连接元件22的圆柱形的足状的元件。由此，连接元件22在该实施方式中仅用作为支座，然而不用于机械固定的连接。机械连接通过分开的保持元件
28实现。在这种情况下，在示出的实施例中，每个连接元件22设置有一个保持元件28，所述保持元件设置在泵壳体的外壁30上。在这种情况下是具有呈U形的凹陷部的凸出部，从而可通过螺杆或类似物与设置在第二真空泵上的相应保持元件固定(对此稍后参见图9)。
[0038] 在另一优选的实施方式中(图5)，设置轨道式的连接元件32来代替圆柱形的连接元件22。这些连接元件具有横截面为矩形的轨道33，所述轨道33固定地与下部的泵12的壳体连接。在轨道33上，滑块37可以在泵壳体的纵向方向39上移动，所述滑块固定地与上部的泵的壳体连接。此外，为了校正可以设置侧向的导引部33a。由此，能以简单的方式相对于下部的泵对准上部的泵。由此尤其确保没有应力由于装配而引入到法兰14中。为了机械地连接两个泵，在该实施方式中，然后又在下部的泵的以及没有示出的上部的泵的侧壁30上设有保持元件28。
[0039] 真空泵系统的两个或多个泵的连接可以如下所述根据图7至图10阐明的来实现。
[0040] 在连接部位34的第一实施方式中(图7、8)，下部的泵12的上侧10设置有构造成圆柱形的连接元件22。上部的泵的壳体36具有侧向的眼状的凸出部38。该凸出部以其底侧平放在连接元件22的平坦的上侧26上。此外，上部的泵壳体36的连接元件38具有孔40，所述孔与下部的连接元件22的螺纹孔24对中心。由此可行的是，通过在图7中没有示出的螺栓42(图8)进行固定。
[0041] 同样可行的是，通过两个呈搭板形的连接元件38(图9)来实现连接部位34。两个构造成搭板状的连接元件38在图9中示出的实施例中不直接彼此贴靠，而是具有设置在其中的间隔元件44。该间隔元件可以刚性地或者弹性地构成，并且同样也可根据连接元件的设计方案去掉。
[0042] 两个搭板状的，尤其设置在泵壳体的外壁上的连接元件38也可以用作为保持元件。由此，如上根据保持元件28(图4和图5)所说明的那样，通过保持元件基本上进行两个泵的机械连接。然后，额外地设置连接元件，两个泵在这些连接元件上彼此相叠地平放，然而不进行机械的连接。这些连接元件可以例如根据图4和图5中所说明的来构造。
[0043] 此外，连接部位34也可以如在图10中所示地构造。在这种情况下，在呈搭板形的连接元件38和圆柱形的连接元件22之间按需设置间隔元件44，所述连接元件再通过螺栓42彼此连接。
[0044] 在图11中示出根据本发明的泵系统的实施方式的侧视图。泵系统具有例如螺旋式真空泵作为下部的第一泵12。将罗茨真空泵设置为第二或者说上部的泵35。两个泵12、35的连接如此地相互调整，使得真空泵系统尽可能紧凑地构成。特别的是，在侧视图中，上部的泵35在侧向上不突出于下部的泵12。两个泵12、35的连接在图11中右侧上通过两个依次连续的连接部位34来进行。这些连接部位如在图9和图10中所示地构成，其中，为了高度补偿而设置有间隔元件44。在图11的左侧上，同样连续地设置两个其他的连接部位
34，其中，在这种情况下是根据图7和图8构造的连接部位。该连接部位不具有间隔元件。
[0045] 由此，在罗茨真空泵35的下视图中(图12)可以看见四个连接部位34的四个连接元件38。此外，从该视图中可看见排气口法兰46，所述排气口法兰与下部的泵12的进气口法兰14连接。连接可以通过在相应的、为此设置的孔18处的螺栓实现。然而，因为不是绝对必须通过法兰46、14进行力和/或力矩传递，所以也可以利用相应的密封元件进行纯流体的连接。这具有下述优点，即不必在也许难于够到的法兰14、46上通过螺栓进行装配。
[0046] 作为例子在图13中示出在两个法兰14、46之间的法兰连接。在这种法兰连接中在两个法兰14、46之间基本不进行力和/或力矩的传递。涉及到一种在两个法兰14、46之间的纯流体的连接。对此，在法兰14中设置环形槽48，所述环形槽包围下部的泵12的进气口16。在环形槽48处设置有密封元件52，从而实现相对于上部的法兰46的密封。两个壳体在连接部位34处通过螺栓42彼此连接并且彼此对准。对准还可以通过对中销(Passstift)来进行。
[0047] 根据泵系统的另一设计方案，上部的或者说第二泵56(图14)仅通过其排气口法兰46与下部的泵12连接。为了实现良好地承受产生的力和/或力矩，不进行排气口法兰46与进气口法兰14的直接连接。而是设置有配接器元件58。配接器元件如此地构造，使得该配接器元件一方面实现在两个法兰46、14之间的机械的和流体的连接，并且此外具有至少两个配接器足部60。由此，示出的实施例的配接器元件58在俯视图中基本构造成呈Y形的，从而依次连续地设置配接器足部60。两个配接器足部60与下部的泵12的连接元件
22连接，其中，连接可以根据本发明如以不同例子说明的那样进行。
[0048] 为了可以将必要时重的上部的真空泵尽可能无力或者无力矩地装配到下部泵的泵壳体上，特别有利的是，如此地构造配接器元件58，使得配接器元件呈X形地通过四个连接部位22来固定，并且下部的泵12的进气口法兰14保持几乎无负荷。
[0049] 不言而喻地，根据本发明的泵系统可以不仅具有两个泵，还具有多于两个泵。
