专利名称：真空管路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空管路，它包括由振动阻尼器连接的两个管路部件。
背景技术：
在真空技术领域中，特别是在避免或必须避免将由真空泵产生的振动传递至连接的例如电子显微镜的振动敏感型接收器时，振动阻尼器用来隔离真空连接中的振动。
由德国DE 100 01 509A1已知一种涡轮分子真空泵，它包括通过振动阻尼器与泵部件隔离开的高真空法兰。振动阻尼器是带有单独的外部支撑橡胶护套的波紋形的金属波紋管。橡胶护套将 高真空法兰轴向支撑抵靠在泵部件上，并因此相当刚硬.因而，仅在相当有限的长度上减弱振动的传递，这可能相当大地影响连接于高真空法兰的例如电子显微镜的敏感设备的功能。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的目的在于提供一种真空管路，它包括具有改良阻尼特性的振动阻尼器。
根据本发明，分別利用具有权利要求1和8所述特征的真空管路或真空泵实现该目的。
在本发明的真空管路中，相对于彼此具有有限移动性的两个管路部件通过振动阻尼器以真空密封及非刚性的方式接合。与如此接合的两个管路部件相关联的是相应的管路，即竖直外管与一个管路部件相关联，而竖直内管与另一个管路部件相关联。将内管设置在外管中，同时其间留有径向距离。因此，外管与内管沿搭接长度轴向搭接。跨在两个相应的管路开口边缘之间的是挠性的拉伸套管，该拉伸套管的开口边缘优选地紧固于两个管路端部的开口边缘，从而在两个管路之间建立真空密封的可伸长的连接。在当前情况下，"拉伸套管"意指当例如由真空管路外部与内部间的压差将两个管路彼此轴向推动时，该套管受到拉伸。在
纵断面中，两个管路及拉伸套管具有N形轮廓，对角线由拉伸套管形成。
通过压缩内管及外管，可实现振动阻尼器的非常紧凑的结构。由于拉伸套管接收由压差所产生的轴向力，并由此将两管的轴向接近或搭接限制至最大值，因此，无需更多的装置来避免两个管路部件之间的直接轴向接触。根据材料的弹性， 一旦在真空管路的外部与内部之间出现压降时，就可拉长拉伸套筒，但是由于压差导致拉伸套筒同时至少朝真空侧略微隆起，以致再次缩短了拉伸套管的有效轴向长度或突出。
利用几乎构造成轴向软管的拉伸套管，在很大程度上阻尼或不传递横向振动，而仅通过拉伸套管的弹性来减弱纵向振动。在套筒长度与套管宽度相比较是较小的情况下，同样如此。
一旦在真空管路内存在部分真空或真空，拉伸套管就具有轴向优先方向。在此，拉伸套管相对于轴线倾斜优选地小于45。，特别优选地小于20。，即，平均锥度分别小于45。或20° 。除了别的因素以外，所选择的相对于轴线小至0°的锥角取决于隔绝的振动存在于其中或待于其中阻尼的空间轴。
优选地，套管的轴向长度为套管的径向宽度的至少两倍。这样，拉伸套管可接收由于真空管路的内部与外部间的压差所导致的较大的轴向力。通过拉伸套管的相对大的套管长度或相对小的锥角，在很大程度上阻尼或避免特别是径向振动的传递。这特别是在两个管路部件之一连接于诸如涡轮泵的显著产生径向振动的高速旋转机器的情况下是极为重要的。
在优选实施方式中，拉伸套管具有适于填充流体的至少一个空腔。所用流体可为气体或液体。空腔可在拉伸套管的一部分或全长上延伸，并在拉伸套管的一部分或整个圆周上环形延伸。还可设置多个单独的空腔。
通过用不同的流体填充拉伸套管，可改变拉伸套管的阻尼特性。例如，可由此将阻尼特性永久性地设定为随着相应的现有边际条件变化。
可设置套管控制器，该套管控制器根据运转状态来控制空腔中的流体的量。这样，可在运转过程中，改变真空管路的阻尼特性。作为补充，该套管控制器还可控制拉伸套管的长度。这样，例如就可在高速旋转的真空泵的起动时，设置刚性拉伸套管。作为替代，还可例如通过排空空腔来在起动时临时设置两个管路部件的非阻尼的直接机械联接。这在例如将电子显微镜与涡轮分子真空泵所产生的振动隔绝时是切合实际的，这要求在该涡轮分子泵的额定转速下的操作中使用的振动阻尼器具有极低频调谐。但是，在涡轮分子泵緩升时，振动阻尼器的极低频调谐可能造成不稳定及共振现象。因此，套管控制器考虑到了在上升过程中，两个管路部件的牢固的非阻尼联接，并通过向拉伸套管空腔填充流体，使得上升后能够使用振动阻尼器。
拉伸套管空腔可进一步在内管与外管之间的径向空间中作为衬垫，这阻尼了内管与外管之间的相对运动，或防止内管直接接触外管。
在优选实施方式中，可设置压缩止动件及/或拉伸止动件。 一方面，压缩止动件可例如在上升涡轮分子泵时，用作两个管路部件的自觉刚性连接。例如在一旦强烈的轴向碰撞等，就使拉伸套管损坏的情况下，压缩止动件进一步限制两个管路部件的轴向接近。拉伸止动件可例如在不运转的期间，即，特别是在真空管路的内部与外部之间弥漫压力平衡时，用来吸收重力等。
根据独立权利要求8，真空泵通过振动阻尼器连接于接收器，该振动阻尼器包括权利要求1至7所述的特征。
优选地，真空泵是涡轮分子泵，且接收器是电子显微镜。电子显微镜对在涡轮分子泵操作中无法避免的振荡及振动极度敏感。所述振动阻尼器特别适于将涡轮分子泵与电子显微镜隔绝。
下文中，参照附图详细说明本发明的两个实施方式。
在附图中了真空管路，该管路包括通过振动阻尼器连接
的两个管路部件；
图2示出了涡轮分子泵，该涡轮分子泵连接于电子显微镜，并包括
用来将涡轮分子泵与电子显微镜连接的振动阻尼器；以及
图3示出了图2的配置，它带有设置有空腔的振动阻尼器的第二实施方式。
具体实施例方式
图1示意性地示出了由两个管路部件12、 13形成的真空管路10，这两个管路部件12、 13通过振动阻尼器14相互连接。在操作状态中，负压散布在真空管路IO中，而大气压力散布在真空管路10外部。
上部管路部件12包括竖直内管20装配在其中的竖直外管18。外管18的直径和内管20的直径可以是圆形的，但并不必须如此。外管18的截面轮廓和内管20的截面轮廓可以是圆筒形的，但并不必须如此。
内管20的开口边缘42与外管18的开口边缘19通过挠性的拉伸套管30连接，该拉伸套管30由挠性的、但不具弹性或弹性不大的套管软管32形成。套管软管32的开口边缘以真空密封的方式与外管18和内管20的相应开口边缘19、 42连接。这可例如通过适当的带螺紋的夹紧环和/或通过胶粘来实现。
内管20与外管18隔开径向距离，在本示例中，该径向距离大致对应于拉伸套管30的轮廓截面中的径向套管宽度R。内管20通过搭接长度设置在外管18中，在本示例中，该搭接长度大致对应于套管的轴向长度L。套管的长度L是径向套管宽度R的倍数，以便在真空管路IO的内部与外部间无压差的情况下，拉伸套管30或套管软管32相对于轴线34倾斜小于20。的角度。如果存在差压，则套管软管32沿真空方向以远轴的方式隆起，同时套管软管32的平均角度则保持不变。用于拉伸套管的远轴隆起的空间可由外管18的环形径向膨胀空间22提供。
外管18的内侧设有径向向内突出的轴肩挡圏40，该轴肩挡圏40与内管20的开口边缘42 —起形成拉伸止动件44，该拉伸止动件限制内管20移动到外管18中。为緩冲内管20抵靠在外管18上的相应的碰撞运动，内管的开口边缘42设有相应的挠性及弹性止动环46。
图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连接于阻尼器外壳74的电子显微镜72，该阻尼器外壳74又容置了围住膨胀空间22的外管18。
真空泵60是带有泵转子62的涡轮分子泵，并在其进口侧包括多个环形组件，这些组件一方面形成真空泵或转子62的外壳，并且另一方面形成用于振动阻尼器14的非圆筒形的内管20。
如从图2显而易见的那样，由于将振动阻尼器14基本上绕真空泵60的吸入侧端部设置在径向外侧，因此，本振动阻尼器14考虑到了非常紧凑的结构。
图2示出了在所示配置70的内部与外部之间存在相当大的压差的情形。套管软管32因压差而径向向外朝真空隆起，借此真空泵60略微轴向远离阻尼器外壳74。通过此作用，在无压差或存在极小压差的情况下，真空泵60可通过可弹性变形的止动环46安置在阻尼器外壳74的相应前端面75上。因此，当真空泵60上升时，在真空泵60与接收器72之间存在非阻尼的刚性机械联接。仅在一旦出现相应的真空时，真空泵60就因套管软管32的圆周隆起而轴向远离阻尼器外壳74，以使真空泵60与阻尼器外壳74之间仅存在良好阻尼的、非刚性且真空密封的连接。
在该情况下，真空泵60是一种带有绕轴线34快速旋转的转子62的涡轮分子泵。该转子62主要产生径向振动，由于外管18，及内管20，可在几乎无阻力的情况下相对于彼此径向移动，因此，由套管软管32的充分的轴向定位在很大程度上阻尼了这些径向振动。
图3示出了振动阻尼器80的第二实施方式。振动阻尼器80具有拉伸套管82，该拉伸套管82由两个相互同心的套管软管81、 83形成，这些套管软管81、 83之间形成有环形空腔84。如果需要，就向空腔84填充气态流体。为控制流体的量及流体压力，设有主要由控制模块88、流体泵86及流体阀85形成的套管控制器卯。
通过增大或减小拉伸套管空腔84中的流体压力或流体的量，套管控制器90可设定真空泵60与阻尼器外壳74之间的轴向距离以及拉伸套管82的阻尼参数。如果向拉伸套管空腔84填充流体，则拉伸套管82进一步形成环形緩冲垫，该环形緩冲垫防止真空泵60径向抵靠在阻尼器外壳74上或防止外管18"径向抵靠在内管20"上。所用流体为气体，例如大气。但是，也可使用液体作为流体。
权利要求
1.一种真空管路(10)，包括两个管路部件(12、13)，所述管路部件(12、13)通过振动阻尼器(14)连接，并能够相对彼此移动；所述振动阻尼器(14)包括竖直外管(18)、插入到所述竖直外管(18)中的竖直内管(20)以及挠性的拉伸套管(30)，所述拉伸套管(30)跨在所述两个管路(18、20)之间，并具有以真空密封的方式紧固于所述外管(18)及所述内管(20)的开口边缘。
2. 如权利要求l所述的真空管路(10)，其中，当受到拉伸时，所述 拉伸套管(30)相对于轴线(34)倾斜小于45。，并且优选地小于20。。
3. 如权利要求1或2所述的真空管路(10)，其中，所述套管的长度 (L)为所述套管的径向宽度(R)的至少两倍。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的真空管路(10 )，其中，所述拉 伸套管(82)包括适于填充流体的至少一个空腔(84)。
5. 如权利要求4所述的真空管路(10)，其中，设有套管控制器(卯)， 所述套管控制器(90)根据运转状态来控制所述拉伸套管空腔(84)中的流体的量o
6. 如权利要求1至5中任一项所述的真空管路(10),其中，设置有 拉伸止动件(44 )。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的真空管路(10 ),其中，设置有 压缩止动件。
8. —种包括真空泵(60)及接收器(72)的配置，所述真空泵(60) 及所述接收器(72 )通过具有权利要求1至7中任一项所述的特征的振动 阻尼器(14)连接。
9. 如权利要求8所述的由真空泵(60)及接收器(72)构成的配置， 其中，所述真空泵(60)为涡轮分子泵，并且所述接收器(72)是电子显 微镜。
全文摘要
本发明涉及一种真空管路(10)，该真空管路(10)包括两个由振动阻尼器(14)连接的管路部件(12，13)。振动阻尼器(14)由竖直外管(18)以及与外管(18)隔开的竖直内管(20)形成。挠性的拉伸套管(30)紧固于外管(18)的开口边缘(19)与内管(20)的开口边缘(42)之间，这在外管(18)的开口边缘(19)与内管(20)的开口边缘(42)之间建立真空密封的连接。由此，提供了带有良好阻尼特性的振动阻尼器。
文档编号F16L27/10GK101595337SQ200880003019
公开日2009年12月2日 申请日期2008年1月14日 优先权日2007年2月23日
发明者海因里希·恩伦德尔 申请人:厄利孔莱博尔德真空技术有限责任公司