DE2259808A1

DE2259808A1 - Leicht zerlegbare diffusionspumpe

Info

Publication number: DE2259808A1
Application number: DE2259808A
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Bessot; Jacques Long
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1971-12-07
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1973-06-14
Also published as: GB1386316A; US3785162A; FR2163945A5

Description

Leicht zerlegbare Diffusionspumpe

Die Erfindung betrifft eine Diffusionspumpe, die zur Reinigung der die Pumpe bildenden Elemente leicht zerlegbar ist.

Bekanntlich umfassen die Diffusionspumpen im wesentlichen oberhalb eines Heizelementes oder eines Heizers einen ölbehälter, über dem ein Diffusor angeordnet ist, der dazu beiträgt, bei hoher Geschwindigkeit die ÖldSmpfe gegen die den Pumpenkörper bildende und den ölbehälter umschlieöende gekühlte Wandung zu schleudern bzw. zu spritzen. Diese Dämpfe kondensieren auf dieser Wandung, bevor sie wieder in den Ölbehälter eingeführt werden.

Um zu vermeiden, daß Spuren von öldampf in das zu evakuierende Volumen eingeführt werden, ordnet man üblicherweise direkt , oberhalb der Pumpe eine Kondensationseinrichturig an, die durch ein wassergekühltes Umlenkblech gebildet ist und über dem eine Flüssigetickstoffalle bzw. ein Flüssigstickstoffänger angeordnet ist.

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Ebenfalls ist bekannt : die den Ölbehälter umgebende gekühlte Wandung, die der unaufhörlichen BombaaSlerung durch die Ton dem Dampfstrom mitgerissenen Moleküle ausgesetzt ist, muß sehr sorgfältig in ziemlich regelmäßigen Abständen gereinigt werden genauso wie die Umlenkausbildung und die Plussigstickstoffalle. Hieraus resultieren notwendigerweise sehr häufige und ziemlich lange Auseinanderbauarbeiten, die in erheblicher Weise die Betriebskosten einer mit einer Diffusionspumpe ausgestatteten Einrichtung belasten.

Durch die Erfindung soll nun eine Pumpenauabildung vorgeschlagen werden, bei der die verschiedenen übereinander angeordneten Elemente sehr leicht so abgebaut werden können, daß die Innenwandung des Pumpenkörpera dann leicht zugänglich ist und deren Reinigung unschwer zu bewerkstelligen 1st. Im übrigen können die verschiedenen Pumpenbauteile, die aus dem Inneren des Pumpenkörpers herausgezogen wurden, ihrerseits mit großer Sorgfalt gereinigt werden..

Die Erfindung geht somit aus von einer leicht zerlegbaren Diffusionspumpenanordnung, bei der in einem zylindrischen Pumpenkörper, der durch seinen Deckel in SchiIeBeteilung mittels eines Flansches blockiert 1st, ein auf dem Bodon des Pumpenkörpers angeordneter Ölbehälter vorgesehen ist, über dem sein Diffusor baut, sowie zwei übereinander angeordnete Kondensat ionselemente, die in Höhe des Ableitungsrohres angeordnet sind und gebildet werden durch ein mit Flügelrippen besetztes Umlenkblech,einen Schutzschirm und eine mit Flügelrippen besetzte Fliissigstickstoffalle. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Verbindung zwischen Pumpenkörper und dan die Pumpe bildenden Elementen·so ausgestaltet ist, daß ein

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Herausziehen dieser Elemente durch einfache !Translation nach oben nach einem Lösen des Flansches möglich wird·

Hieraus folgt, daß es genügt, ein solches Kondensationselement anzuheben, um es von der kalten Quelle zu trennen, ohne daß θβ notwendig wurde, KühlfiüssigkefiBleitungen abzulegen. Aufgrund dieser Maßnahme genügt es, die im Pumpenliörper enthaltenen Elemente einer einfachen Translation nach olien awsssusetiseiif um file Pumpe völlig auseinanderzubauen bzw. au demontieren'. Es verbleibt dann noch ein innen glattes zylindrisches' Elements welches den Innenteil des Punjpenkörpers bildet. Ein solches Element ist sehr leicht zu reinigen.

Man sieht leicht, da0 die Schaffung eines Wärmekontaktes sein geringer Wärmeimpedanz zwischen der kalten Quelle und der Rippenplatte gewisse Vorkehrungen erfoj?derlich macht. Die in Kontakt stehenden Flächen sind völlig ausgerichtet. Im ttbrjspn kann der Kontakt durch den Druck einer Peder verbessert werden, wenn die Schwerkraftskräfte sich als unzureichend erweisen sollten.

Bei den Pumpen üblicher Bauart, bei denen die ablenkeinrichtung durch eine Wasserzirkulation gekühlt ist, können erhebliche Unannehmlichkeiten auftreten, wenn die Wasser-Zirkulation auch nur zufällig unterbrochen wird. Im oberen Teil der Pumpe wird die Wirkung der Pltissigßtickstoffalle vorherrschend und das Wasser der Umlenkeinrichtung kann gefrieren. Dies führt zu Rissen in der Wasserleitung , welche zu nicht behebbaren Schäden,insbesondere in der Diffusionspumpe führen können,, indem das Wasser mit öl vermischt wird.

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BAD ORIOlNAL

Solche Vorfälle werden vermieden, wenn die Kühlung der Umlenk- oder Pralleinrichtung durch Wärmeleitung erfolgt. Sie kalte Quelle der Umlenkeinrichtung wird vorzugsweise in die Wandung dee Pumpenkörpers derart eingebaut, daß sie nach der Montage der Pumpe nicht vorsteht.

Eine analoge Einrichtung kann zur Realisierung der Flüasigstickstoffalle bzw. des Flüseigstickstoffängere verwirklicht werden; die Oberfläche der in Kontakt mit der Oberfläche der kalten Quelle stehenden Rippenplatten ist dann wesentlich größer und der Querschnitt der leitenden Bippen liegt beachtlich höher.

Für gewisse Aueführungsformen wird man es bevorzugen, den Kreis der FlUssigetickstoffalle dem Deckel der Pumpe zuzuordnen, wodurch es wie vorher möglich wird, den Anschluß der Stickstoffleitungen außerhalb der Pumpe beizubehalten. Die Wirkung der Falle wird dann noch stärker, ohne daß hierdurch irgendeine Demontageschwierigkeit herbeigeführt würde. Hebt man nämlich den Deckel ab, so werden Falle und Flüssigstickstoffspeicher, die hieran befestigt sind, gleichzeitig herausgezogen.

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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Beizug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, die schematisch einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Diffusionspumpe nach der Erfindung zeigt» bei der die Prall- oder Umlenkeinrichtung durch Wärmeleitung gekühlt ist, während die FlÜssigstickstoffalle mit dem Deckel verbunden ist. Aus der einzigen Figur erkennt man den von einer wassergekühlten KUhlschlage 2 umgebenen Pumpenkörper 1, über dem ein die kalte Quelle der Umlenkeinrichtung 9 bildender Speicher 3 angeordnet ist.

Diese Einrichtung besteht selbst aus einer Anordnung von Rippen wie z. B. 4·, mit denen thermisch und mechanisch die Plügelrippen wie 7 und 8 unter Bildung eines optisch dichten Schirms verbunden sind. Diese Rippen 4 sind an den beiden Enden mit einer gerichteten Rippenplatte 5 versehen, die sich gegen ein ebenfalls völlig planes Oberflächenelement 6 des oberen Teiles des Speichers 3 abstützt.

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Der ölbehälter 20, über dein sein Diffusor 21 angeordnet ist, ist gegen die Umlenkeinrichtung oder das Umlenkblech durch einen Schutzschirm 22 getrennt, der mechanisch und thermisch mit der Umlenkeinrichtung 9 verbunden ist. Pie Umlenkeinrichtung (baffle) ist im wesentlichen in Höhe der Leitung 23 angeordnet und setzt die Pumpe über einen nicht dargestellten Schieber mit dem zu evakuierenden Volumen in Verbindung.

Oberhalt der Umlenkeinrichtung wird der Deckel 10 angeordnet, der die Pumpkolonne schließt. Dieser Deckel 1st mit dem Pumpenkörper 1 mittels eines mit einer nicht dargestellten, in einer Kreisnut 12 angeordneten Dichtung versehenen Flansches 11 verbunden.

Nach der beschriebenen Au3fUhrungsfona wird der Flussigstickstoff-Fänger 24 durch den Deckel 10 abgestützt. Der die kalte Flüssigstickstoffquelle bildende Flüssigatickstoffbehälter 13 ist nach unten Über Leitungen wie 1Θ und 19 verlängert, welche kreisförmige Flügelrippen wie z. B. 16 tragen, die in engem thermischen Kontakt mit diesen Leitungen stehen.

Im oberen Teil ist der Speicher durch zwei Leitungen verlängert: einer mit einem Stopfen 17 verschlossenen Zuführungsleitung und einer Lieferleitung 14.

Man sieht, daß die Ausbildung der Verbindung zwischen den verschiedenen Bauteilen ein Auseinanderbauen der Pumpe sehr einfach machen: nimmt man den Deckel 10 nach Freigabe des Flansches

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ob, so entfernt man gleichzeitig die Kondensationseinrichtung, welche durch den Flttssigstickstoff- Fänger gebildet ist, der mit ihr mechanisch verbunden ist. Man braucht also nur noch die aweite durch die Umlenk- oder Leiteinrichtung (baffle) gebildete Kondensationseinrichtung herauszuziehen. Diese Demontage ist ebenfalls sehr einfach, da sieh die Umlenkeinrichtung einfach auf ihrem Kühlspeicher 5 abstützt, wobei die thermische Verbindung äußerst günstig durch den Eontakt !zwischen der gerichteten bzw. ausgeschnittenen Rippenplatte 5 und der vollkommen planen Fläche des Speichers 3 gemacht wurde. Keine Schraub- oder Nietverbindung zwischen Umlenkeinrichtung und Pumpenkörper ist hergestellt.

Bei Anheben der Uralenkeinrichtung zieht man gleichzeitig den Schutzschirm 22 heraus, der die Umlenkeinrichtung 9 gegen eine direkte Bestrahlung durch den Diffusor 21 schützt, der jedoch mit den Rippen 4 der Umlenkeinrichtung 9 verbunden ist. Der Diffusor 21 ist also zugänglich. Man kann auch den Diffusor 23 Bowle den Ölbehälter 20 herausziehen. Der Pumpenkörper 1 ist dann völlig frei.

Man erkennt, daß bei der Vorrichtung nach der Erfindung keines der Konäemaationeeleinente gegen den Pumpenkörper geschraubt oder genietet ist.

Beschrieben wurde eine bevorzugte Ausführungeform zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Maßnahme. Zahlreiche Modifikationen können dieser Ausführungsform gegenüber im Rahmen der Erfindung Jedoch vorgenommen werden. So kann man insbesondere den Stickstoffspeicher in den oberen Teil der Wandung des Pumpenkörpers einbauen und man kann dann die Flügelrippen des Flüssigstickstoff -Fängers durch Wärmeleitung der thermisch mit diesen und mit dom. Speicher verbundenen Traversen kühlen..

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Leicht zerlegbare Diffusionspumpe , bei der in einem einen an seinem Ort durch Plansehverschluß festgehaltenen Deckel geschlossenen Pumpenzylinderkörper ein ölbehälter auf dem Boden des Pumpenkörpers angeordnet und über diesem ein Diffusor angebracht ist, und bei der zwei einander Überlagerte Kondensationselemente in Höhe der Vakuumleitung angebracht sind» wobei diese durch eine Umlenkeinrichtung mit Fitigelrippen und Schutzschirm und einen mit Flügelrippen versehenen Flüssigst ickstoff-Fänger gebildet sind, gekennzeichnet durch eine Terbindung zwischen Pumpenkörper (1) und den die Pumpe bildenden Bauteilen, derart, daß ein Herausziehen der Bauteile durch einfache Translation nach oben nach Lösen der Befestigung des Flansches (21) möglich wird.
2. Diffusionspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher(3) dee unteren Kondensationselementes fest mit de^ Pumpenkörper Cl) verbunden 1st; und daß die thermische Terbindung zwischen Umlenkeinrichtung (9) und Speicher einfach aufgrund der schwerkraft zwischen den stark polierten Planflächen der Rippenplatte (5) und der Oberfläche (6) des Speichers (3) sichergestellt ist, derart, daß dieses Kondensatorelement durch einfache Translation nach oben abnehmbar ist.
3* Diffusionspumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Kondenasfcionselement mechanisch und thermisch mit dem Flüssigstickstoffspeicher (13) verbunden ist, der selbst mechanisch an dem Deckel (10) befestigt 1st, derart, daß durch Anheben des Deckels dieses Kondeneationselement in Trans-

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!ation nach oben mitgenommen wird.
4. Diffusionspumpe nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper aus zwei zylindrischen, gleichachsigen Elementen gebildet ist, von denen das eine über, dem anderen sich befindet und in Höhe der Abführleitung (23) über eine
kreisförmige, horizontale Schulter (6), die den oberen Teil des Sepichers (3) bildet, verbunden ist.
5. Diffusionspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plügelrippen der Kondensationselemente mechanisch und thermisch mit dem aus einem Wärme

sehr gut leitenden Metall bestehenden Rippen verbunden sind; und daß sie in engem thermischen Kontakt mit der Oberfläche der entsprechenden kalten Quelle gehalten sind.

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