專利名稱：真空管路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空管路，它包括由振動(dòng)阻尼器連接的兩個(gè)管路部件。
背景技術(shù)：
在真空技術(shù)領(lǐng)域中，特別是在避免或必須避免將由真空泵產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞至連接的例如電子顯微鏡的振動(dòng)敏感型接收器時(shí)，振動(dòng)阻尼器用來(lái)隔離真空連接中的振動(dòng)。
由德國(guó)DE 100 01 509A1已知一種渦輪分子真空泵，它包括通過(guò)振動(dòng)阻尼器與泵部件隔離開(kāi)的高真空法蘭。振動(dòng)阻尼器是帶有單獨(dú)的外部支撐橡膠護(hù)套的波紋形的金屬波紋管。橡膠護(hù)套將 高真空法蘭軸向支撐抵靠在泵部件上，并因此相當(dāng)剛硬.因而，僅在相當(dāng)有限的長(zhǎng)度上減弱振動(dòng)的傳遞，這可能相當(dāng)大地影響連接于高真空法蘭的例如電子顯微鏡的敏感設(shè)備的功能。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種真空管路，它包括具有改良阻尼特性的振動(dòng)阻尼器。
根據(jù)本發(fā)明，分別利用具有權(quán)利要求1和8所述特征的真空管路或真空泵實(shí)現(xiàn)該目的。
在本發(fā)明的真空管路中，相對(duì)于彼此具有有限移動(dòng)性的兩個(gè)管路部件通過(guò)振動(dòng)阻尼器以真空密封及非剛性的方式接合。與如此接合的兩個(gè)管路部件相關(guān)聯(lián)的是相應(yīng)的管路，即豎直外管與一個(gè)管路部件相關(guān)聯(lián)，而豎直內(nèi)管與另一個(gè)管路部件相關(guān)聯(lián)。將內(nèi)管設(shè)置在外管中，同時(shí)其間留有徑向距離。因此，外管與內(nèi)管沿搭接長(zhǎng)度軸向搭接?？缭趦蓚€(gè)相應(yīng)的管路開(kāi)口邊緣之間的是撓性的拉伸套管，該拉伸套管的開(kāi)口邊緣優(yōu)選地緊固于兩個(gè)管路端部的開(kāi)口邊緣，從而在兩個(gè)管路之間建立真空密封的可伸長(zhǎng)的連接。在當(dāng)前情況下，"拉伸套管"意指當(dāng)例如由真空管路外部與內(nèi)部間的壓差將兩個(gè)管路彼此軸向推動(dòng)時(shí)，該套管受到拉伸。在
縱斷面中，兩個(gè)管路及拉伸套管具有N形輪廓，對(duì)角線由拉伸套管形成。
通過(guò)壓縮內(nèi)管及外管，可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)阻尼器的非常緊湊的結(jié)構(gòu)。由于拉伸套管接收由壓差所產(chǎn)生的軸向力，并由此將兩管的軸向接近或搭接限制至最大值，因此，無(wú)需更多的裝置來(lái)避免兩個(gè)管路部件之間的直接軸向接觸。根據(jù)材料的彈性， 一旦在真空管路的外部與內(nèi)部之間出現(xiàn)壓降時(shí)，就可拉長(zhǎng)拉伸套筒，但是由于壓差導(dǎo)致拉伸套筒同時(shí)至少朝真空側(cè)略微隆起，以致再次縮短了拉伸套管的有效軸向長(zhǎng)度或突出。
利用幾乎構(gòu)造成軸向軟管的拉伸套管，在很大程度上阻尼或不傳遞橫向振動(dòng)，而僅通過(guò)拉伸套管的彈性來(lái)減弱縱向振動(dòng)。在套筒長(zhǎng)度與套管寬度相比較是較小的情況下，同樣如此。
一旦在真空管路內(nèi)存在部分真空或真空，拉伸套管就具有軸向優(yōu)先方向。在此，拉伸套管相對(duì)于軸線傾斜優(yōu)選地小于45。，特別優(yōu)選地小于20。，即，平均錐度分別小于45?；?0° 。除了別的因素以外，所選擇的相對(duì)于軸線小至0°的錐角取決于隔絕的振動(dòng)存在于其中或待于其中阻尼的空間軸。
優(yōu)選地，套管的軸向長(zhǎng)度為套管的徑向?qū)挾鹊闹辽賰杀?。這樣，拉伸套管可接收由于真空管路的內(nèi)部與外部間的壓差所導(dǎo)致的較大的軸向力。通過(guò)拉伸套管的相對(duì)大的套管長(zhǎng)度或相對(duì)小的錐角，在很大程度上阻尼或避免特別是徑向振動(dòng)的傳遞。這特別是在兩個(gè)管路部件之一連接于諸如渦輪泵的顯著產(chǎn)生徑向振動(dòng)的高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器的情況下是極為重要的。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，拉伸套管具有適于填充流體的至少一個(gè)空腔。所用流體可為氣體或液體?？涨豢稍诶焯坠艿囊徊糠只蛉L(zhǎng)上延伸，并在拉伸套管的一部分或整個(gè)圓周上環(huán)形延伸。還可設(shè)置多個(gè)單獨(dú)的空腔。
通過(guò)用不同的流體填充拉伸套管，可改變拉伸套管的阻尼特性。例如，可由此將阻尼特性永久性地設(shè)定為隨著相應(yīng)的現(xiàn)有邊際條件變化。
可設(shè)置套管控制器，該套管控制器根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)控制空腔中的流體的量。這樣，可在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，改變真空管路的阻尼特性。作為補(bǔ)充，該套管控制器還可控制拉伸套管的長(zhǎng)度。這樣，例如就可在高速旋轉(zhuǎn)的真空泵的起動(dòng)時(shí)，設(shè)置剛性拉伸套管。作為替代，還可例如通過(guò)排空空腔來(lái)在起動(dòng)時(shí)臨時(shí)設(shè)置兩個(gè)管路部件的非阻尼的直接機(jī)械聯(lián)接。這在例如將電子顯微鏡與渦輪分子真空泵所產(chǎn)生的振動(dòng)隔絕時(shí)是切合實(shí)際的，這要求在該渦輪分子泵的額定轉(zhuǎn)速下的操作中使用的振動(dòng)阻尼器具有極低頻調(diào)諧。但是，在渦輪分子泵緩升時(shí)，振動(dòng)阻尼器的極低頻調(diào)諧可能造成不穩(wěn)定及共振現(xiàn)象。因此，套管控制器考慮到了在上升過(guò)程中，兩個(gè)管路部件的牢固的非阻尼聯(lián)接，并通過(guò)向拉伸套管空腔填充流體，使得上升后能夠使用振動(dòng)阻尼器。
拉伸套管空腔可進(jìn)一步在內(nèi)管與外管之間的徑向空間中作為襯墊，這阻尼了內(nèi)管與外管之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或防止內(nèi)管直接接觸外管。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，可設(shè)置壓縮止動(dòng)件及/或拉伸止動(dòng)件。 一方面，壓縮止動(dòng)件可例如在上升渦輪分子泵時(shí)，用作兩個(gè)管路部件的自覺(jué)剛性連接。例如在一旦強(qiáng)烈的軸向碰撞等，就使拉伸套管損壞的情況下，壓縮止動(dòng)件進(jìn)一步限制兩個(gè)管路部件的軸向接近。拉伸止動(dòng)件可例如在不運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，即，特別是在真空管路的內(nèi)部與外部之間彌漫壓力平衡時(shí)，用來(lái)吸收重力等。
根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求8，真空泵通過(guò)振動(dòng)阻尼器連接于接收器，該振動(dòng)阻尼器包括權(quán)利要求1至7所述的特征。
優(yōu)選地，真空泵是渦輪分子泵，且接收器是電子顯微鏡。電子顯微鏡對(duì)在渦輪分子泵操作中無(wú)法避免的振蕩及振動(dòng)極度敏感。所述振動(dòng)阻尼器特別適于將渦輪分子泵與電子顯微鏡隔絕。
下文中，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施方式。


在附圖中了真空管路，該管路包括通過(guò)振動(dòng)阻尼器連接
的兩個(gè)管路部件；
圖2示出了渦輪分子泵，該渦輪分子泵連接于電子顯微鏡，并包括
用來(lái)將渦輪分子泵與電子顯微鏡連接的振動(dòng)阻尼器；以及
圖3示出了圖2的配置，它帶有設(shè)置有空腔的振動(dòng)阻尼器的第二實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了由兩個(gè)管路部件12、 13形成的真空管路10，這兩個(gè)管路部件12、 13通過(guò)振動(dòng)阻尼器14相互連接。在操作狀態(tài)中，負(fù)壓散布在真空管路IO中，而大氣壓力散布在真空管路10外部。
上部管路部件12包括豎直內(nèi)管20裝配在其中的豎直外管18。外管18的直徑和內(nèi)管20的直徑可以是圓形的，但并不必須如此。外管18的截面輪廓和內(nèi)管20的截面輪廓可以是圓筒形的，但并不必須如此。
內(nèi)管20的開(kāi)口邊緣42與外管18的開(kāi)口邊緣19通過(guò)撓性的拉伸套管30連接，該拉伸套管30由撓性的、但不具彈性或彈性不大的套管軟管32形成。套管軟管32的開(kāi)口邊緣以真空密封的方式與外管18和內(nèi)管20的相應(yīng)開(kāi)口邊緣19、 42連接。這可例如通過(guò)適當(dāng)?shù)膸菁y的夾緊環(huán)和/或通過(guò)膠粘來(lái)實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)管20與外管18隔開(kāi)徑向距離，在本示例中，該徑向距離大致對(duì)應(yīng)于拉伸套管30的輪廓截面中的徑向套管寬度R。內(nèi)管20通過(guò)搭接長(zhǎng)度設(shè)置在外管18中，在本示例中，該搭接長(zhǎng)度大致對(duì)應(yīng)于套管的軸向長(zhǎng)度L。套管的長(zhǎng)度L是徑向套管寬度R的倍數(shù)，以便在真空管路IO的內(nèi)部與外部間無(wú)壓差的情況下，拉伸套管30或套管軟管32相對(duì)于軸線34傾斜小于20。的角度。如果存在差壓，則套管軟管32沿真空方向以遠(yuǎn)軸的方式隆起，同時(shí)套管軟管32的平均角度則保持不變。用于拉伸套管的遠(yuǎn)軸隆起的空間可由外管18的環(huán)形徑向膨脹空間22提供。
外管18的內(nèi)側(cè)設(shè)有徑向向內(nèi)突出的軸肩擋圏40，該軸肩擋圏40與內(nèi)管20的開(kāi)口邊緣42 —起形成拉伸止動(dòng)件44，該拉伸止動(dòng)件限制內(nèi)管20移動(dòng)到外管18中。為緩沖內(nèi)管20抵靠在外管18上的相應(yīng)的碰撞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)管的開(kāi)口邊緣42設(shè)有相應(yīng)的撓性及彈性止動(dòng)環(huán)46。
圖2示出了包括真空泵60及接收器70的配置。接收器70包括以真空密封的方式連接于阻尼器外殼74的電子顯微鏡72，該阻尼器外殼74又容置了圍住膨脹空間22的外管18。
真空泵60是帶有泵轉(zhuǎn)子62的渦輪分子泵，并在其進(jìn)口側(cè)包括多個(gè)環(huán)形組件，這些組件一方面形成真空泵或轉(zhuǎn)子62的外殼，并且另一方面形成用于振動(dòng)阻尼器14的非圓筒形的內(nèi)管20。
如從圖2顯而易見(jiàn)的那樣，由于將振動(dòng)阻尼器14基本上繞真空泵60的吸入側(cè)端部設(shè)置在徑向外側(cè)，因此，本振動(dòng)阻尼器14考慮到了非常緊湊的結(jié)構(gòu)。
圖2示出了在所示配置70的內(nèi)部與外部之間存在相當(dāng)大的壓差的情形。套管軟管32因壓差而徑向向外朝真空隆起，借此真空泵60略微軸向遠(yuǎn)離阻尼器外殼74。通過(guò)此作用，在無(wú)壓差或存在極小壓差的情況下，真空泵60可通過(guò)可彈性變形的止動(dòng)環(huán)46安置在阻尼器外殼74的相應(yīng)前端面75上。因此，當(dāng)真空泵60上升時(shí)，在真空泵60與接收器72之間存在非阻尼的剛性機(jī)械聯(lián)接。僅在一旦出現(xiàn)相應(yīng)的真空時(shí)，真空泵60就因套管軟管32的圓周隆起而軸向遠(yuǎn)離阻尼器外殼74，以使真空泵60與阻尼器外殼74之間僅存在良好阻尼的、非剛性且真空密封的連接。
在該情況下，真空泵60是一種帶有繞軸線34快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子62的渦輪分子泵。該轉(zhuǎn)子62主要產(chǎn)生徑向振動(dòng)，由于外管18，及內(nèi)管20，可在幾乎無(wú)阻力的情況下相對(duì)于彼此徑向移動(dòng)，因此，由套管軟管32的充分的軸向定位在很大程度上阻尼了這些徑向振動(dòng)。
圖3示出了振動(dòng)阻尼器80的第二實(shí)施方式。振動(dòng)阻尼器80具有拉伸套管82，該拉伸套管82由兩個(gè)相互同心的套管軟管81、 83形成，這些套管軟管81、 83之間形成有環(huán)形空腔84。如果需要，就向空腔84填充氣態(tài)流體。為控制流體的量及流體壓力，設(shè)有主要由控制模塊88、流體泵86及流體閥85形成的套管控制器卯。
通過(guò)增大或減小拉伸套管空腔84中的流體壓力或流體的量，套管控制器90可設(shè)定真空泵60與阻尼器外殼74之間的軸向距離以及拉伸套管82的阻尼參數(shù)。如果向拉伸套管空腔84填充流體，則拉伸套管82進(jìn)一步形成環(huán)形緩沖墊，該環(huán)形緩沖墊防止真空泵60徑向抵靠在阻尼器外殼74上或防止外管18"徑向抵靠在內(nèi)管20"上。所用流體為氣體，例如大氣。但是，也可使用液體作為流體。
權(quán)利要求
1.一種真空管路(10)，包括兩個(gè)管路部件(12、13)，所述管路部件(12、13)通過(guò)振動(dòng)阻尼器(14)連接，并能夠相對(duì)彼此移動(dòng)；所述振動(dòng)阻尼器(14)包括豎直外管(18)、插入到所述豎直外管(18)中的豎直內(nèi)管(20)以及撓性的拉伸套管(30)，所述拉伸套管(30)跨在所述兩個(gè)管路(18、20)之間，并具有以真空密封的方式緊固于所述外管(18)及所述內(nèi)管(20)的開(kāi)口邊緣。
2. 如權(quán)利要求l所述的真空管路(10)，其中，當(dāng)受到拉伸時(shí)，所述 拉伸套管(30)相對(duì)于軸線(34)傾斜小于45。，并且優(yōu)選地小于20。。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的真空管路(10)，其中，所述套管的長(zhǎng)度 (L)為所述套管的徑向?qū)挾?R)的至少兩倍。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的真空管路(10 )，其中，所述拉 伸套管(82)包括適于填充流體的至少一個(gè)空腔(84)。
5. 如權(quán)利要求4所述的真空管路(10)，其中，設(shè)有套管控制器(卯)， 所述套管控制器(90)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)控制所述拉伸套管空腔(84)中的流體的量o
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的真空管路(10),其中，設(shè)置有 拉伸止動(dòng)件(44 )。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的真空管路(10 ),其中，設(shè)置有 壓縮止動(dòng)件。
8. —種包括真空泵(60)及接收器(72)的配置，所述真空泵(60) 及所述接收器(72 )通過(guò)具有權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的特征的振動(dòng) 阻尼器(14)連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的由真空泵(60)及接收器(72)構(gòu)成的配置， 其中，所述真空泵(60)為渦輪分子泵，并且所述接收器(72)是電子顯 微鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空管路(10)，該真空管路(10)包括兩個(gè)由振動(dòng)阻尼器(14)連接的管路部件(12，13)。振動(dòng)阻尼器(14)由豎直外管(18)以及與外管(18)隔開(kāi)的豎直內(nèi)管(20)形成。撓性的拉伸套管(30)緊固于外管(18)的開(kāi)口邊緣(19)與內(nèi)管(20)的開(kāi)口邊緣(42)之間，這在外管(18)的開(kāi)口邊緣(19)與內(nèi)管(20)的開(kāi)口邊緣(42)之間建立真空密封的連接。由此，提供了帶有良好阻尼特性的振動(dòng)阻尼器。
文檔編號(hào)F16L27/10GK101595337SQ200880003019
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月23日
發(fā)明者海因里?！ざ鱾惖?tīng)?申請(qǐng)人:厄利孔萊博爾德真空技術(shù)有限責(zé)任公司