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Drehschieberpumpe zu höherem Vakuukm verhelfen?

 
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Sa Jan 28, 2006 7:24 pm    Titel: Drehschieberpumpe zu höherem Vakuukm verhelfen? Antworten mit Zitat

Also, mal ne Frage, ich hab hier eine Drehschieberpumpe, laut Aufschrift packt die ein Endvakkum von 20 mBar.

Zusätzlich hab ich hier eine kleine Unterdruckpumpe aus einem alten Mercedes (damals waren z.b. die Zentralverriegelung zum Teil pneumatisch betätigt), die bringt geschätze 300 mBar Enddruck.
Wenn ich die kleine Pumpe an den Auspuff der Drehschieberpumpe dranbastle, erreiche ich dann noch niedrigere Drücke?
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P.Wolf



Anmeldedatum: 20.09.2005
Beiträge: 27
Wohnort: 85092 Kösching

BeitragVerfasst am: Mo Jan 30, 2006 6:39 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Andi,

sollte eigentlich klappen.
Ich habe den Versuch einmal umgekehrt gemacht. Ich brauchte für ein Experiment einen Pressluftdruck von knapp 50 bar - mein Kompressor lieferte aber nur 30 bar Enddruck.
( Zur Info: der Kompressor ist eine alte zweizylinder Kühlmaschine mit Drehstrommotor - alles in einem Gehäuse !)
Ich hatte damals einfach meine Arbeitskollegen gefragt - allesamt Versuchs-Techniker - was denn passiert, wenn ich in der Ansaugleitung des Kompressors einen Vordruck aufbaue....
Die Meinungen gingen weit auseinander - Da hatte ich eine "Bombe" gezündet - die Frage ging durchs ganze Haus !
Also habe ich es einfach ausprobiert:
Der Kompressor lief und pumpte eine Stahlflasche auf 30bar auf, dann war Schluß - dann brachte ich einen leichten Überdruck am Saugstutzen auf und siehe da, der Enddruck ging rapide in die Höhe - allerdings schaffte der Motor nicht mehr als 53 bar Enddruck, weil ja die erforderliche Leistung auch entsprechend zunimmt. Er blieb einfach stehen !

Nur so als Denkanstoß....


Gruß


Peter


P.S.:
noch ein Tip : probier mal einen alten Kühlschrankkompressor, die Dinger bringen auch ganz ansehnliche Unter- und Überdrücke !
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ov3runity



Anmeldedatum: 05.11.2005
Beiträge: 52
Wohnort: Neuschwabenland, Österreich

BeitragVerfasst am: Mi Feb 01, 2006 1:17 am    Titel: Antworten mit Zitat

P.Wolf hat Folgendes geschrieben:
..Pressluftdruck von knapp 50 bar - mein Kompressor lieferte aber nur 30 bar Enddruck. Der Kompressor lief und pumpte eine Stahlflasche auf 30bar auf, dann war Schluß - dann brachte ich einen leichten Überdruck am Saugstutzen auf und siehe da, der Enddruck ging rapide in die Höhe - allerdings schaffte der Motor nicht mehr als 53 bar Enddruck


Lieber Peter, deine Ausführungen sind ja schön und gut, nur der OP verucht einem möglichst _geringen_ absoluten Druck auf der Saugseite aufzubauen - er möchte deutlich unter 20 hPa kommen, ich vermute sogar daß Andi richtung Feinvakuum will. Er kann auch kein "Vorvakuum" auf der Saugseite anlegen, wenn er nur die Verdrängerpumpe (Drehschieber) hat. Und selbst dann wäre es sinnlos: lieber die Drehschieberpumpe fürs Vorvakuum einer (Turbo)Molekularpumpe nutzen - doch dann hätte man das Problem nicht.

Ich glaube, die Drehschieberpumpe von Andi kann man nicht mehr viel weiter ausreizen. Wenn sie ein Naßläufer ist und man die mechanischen Gegebheiten der _konkreten_ Pumpe hat, kann man (im Glücksfall) über ein anderes Schmiermittel nachdenken. Hilft dies nichts (Trockenläufer oder neues Schmiermittel bringst nicht),so muss man umbedingt die technischen Gegebenheiten kennen. Dann kommen die üblichen Probleme der Mechanik und der Physik (Toleranzen, Materialeigenschaften, Fliehkraft etc.) auf einen zu. Der Maschinenbauer wird sich überlegen, ob der z.ß. die rotierenden Teile neu berechnen und fertigen will, alle anderen sollten sich vorher überlegen, ob sie nicht lieber doch in eine neue (zweite) Pumpe investieren möchten.

Ich hoff' das hilft dem OP vielleicht ein kleines bisschen weiter,
ov3runity
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P.Wolf



Anmeldedatum: 20.09.2005
Beiträge: 27
Wohnort: 85092 Kösching

BeitragVerfasst am: Mi Feb 01, 2006 6:32 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo ov3runity, (oder wie auch immer)

ich will Dir ja nicht zu nahe treten, aber ich glaube kaum, daß sich Andi mit dem Gedanken trägt eine Vakuumpumpe selber zu bauen, oder warum entführst Du ihn in die Details der Pumpenwelt ?!
Er soll es doch einfach mal ausprobieren und messen - dann werden wir schon sehen , ob es denn funktioniert hat !
Ich als Versuchs-Techniker habe es genauso gemacht, allen Unkenrufen zum Trotz - dies war ja auch der eigentliche Grund meiner Ausführungen,
Es ging dabei um das Prinzip der Reihenschaltung von Pumpen , um nix anderes !
Und man sollte schon in der Lage sein , einen Gedankengang auch mal umzukehren, oder - ich bin sicher, Andi hat das schon richtig verstanden....

Nix für ungut


Gruß


Peter
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NOX



Anmeldedatum: 31.07.2004
Beiträge: 30

BeitragVerfasst am: Mi Feb 01, 2006 3:54 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Das Prinzip der reihenschaltung von Pumpen wird in jedem leistungstarkem Kompressor genutzt. Diese sind immer mehrstufig. Allerdings kommen (wie ov3runity schon angemerkt hat) neue probleme dazu, wenn man das mit ner normalen pumpe macht. Und nicht zuletzt wird einem auf jeden Fall die Motorleistung einen strich durch die rechnung machen.
Allerdings denke ich, dass man schon etwas höhere bzw. geringere Drücke aus seiner pumpe holen kann. Allerdings wird man den Rahmen des "tunings" selber ausprobieren müssen und sich bewusst sein, dass solche Sachen durchaus zu Schäden an der Pumpe führen kann!


Mfg Max
_________________
Anders Denkende sind meist anders als wir denken!
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mi Feb 01, 2006 8:51 pm    Titel: Antworten mit Zitat

so, um die Sache aufzuklären:
Ich will mir keine Pumpe bauen, es ist genau so wie oben beschrieben, ich habe hier eine relativ große, einstufige Drehschieberpumpe, die packt immerhin 7 m³ pro Stunde aber eben nur (laut Aufdruck) 20 mBar Enddruck.
Daher meine Frage ob sich der Enddruck verringern lässt wenn man an die Auslassseite der Drehschieberpumpe ein Vorvakuum von ca. 200 mBar aufbaut.
Kann ja sein das das schon mal jemand ausprobiert hat.
Nicht mehr, nicht weniger.
Anderen Schmierstoff brauch ich garnicht ausprobieren, das grobschlächtige Ding verbraucht viel Öl wenn es freisaugend (d.h. unbelastet) läuft.
Wieviel Endvakkum sie nun genau erbringt konnte ich bisher nicht messen, werde das aber beizeiten mit der Kochendes-Wasser-methode (http://www.hcrs.at/VAKUUM.HTM) nachholen, ein Vakuummeter habe ich nicht.

Turbomolekularpumpen sind toll, aber das ist nur hobbymäßiges "Spielen", billiger wäre sicher eine gute, zweistufige Drehschieberpumpe die in Bereiche von 0,1 mBar vordringen kann.
Für die hätte ich aber sicherlich mehr als 50 Euro inc. Versand bezahlt, von einer Turbomolekularpumpe ganz abgesehen.

Warum ich diese Fragen stelle?
Rein aus Neugier habe ich mal ganz oben erwähnte KFZ-Unterdruckpumpe mit einem Marmeladenglas zusammengebastelt in dessen Deckel ein stück Draht nach innen ragt an dessen Spitze ein CW-Teslatrafo einen Funken erzeugt.
Ursprünglich war das Glas zum Test gedacht wie sich ein Argon-CO2-gemisch auf die Entladung auswirkt (sehr interessant, die Streamer werden ums vielfache länger und es gibt keine "konzentrierte" Zone mehr wie man sie eigentlich vom CW-TT kennt, zudem sind sie nicht mehr lila sondern weiß).
Bei einem Unterdruck von rund 200 mBar stellt sich schon ein relativ deutlicher Effekt ein, die Entladung bündelt sich in einen dicken, langen Funken der ca. 2-3 mal so lang wird wie bei normaldruck und nur noch einen Ausläufer hat.
Das hat mich jetzt doch neugierig gemacht, quasi Blut geleckt, daher hab ich mir vor garnicht all zu langer Zeit besagte Drehschieberpumpe besorgt. Mal sehen was sich damit anstellen lässt.
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HC
Site Admin


Anmeldedatum: 11.10.2003
Beiträge: 171
Wohnort: Site Admin

BeitragVerfasst am: Do Feb 02, 2006 7:47 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Andi !

Ich glaube du hast dir selber die Antwort gegeben.
Drehschieberpumpen werden zur Reduzierung des Enddruckes in Serie geschaltet, dann sind sie eben z.B. zweistufig.

Lg. H.C.
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Fr Feb 03, 2006 9:09 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, hab ich, klingt ja auch logisch, ne Pumpe schafft eine Druckdifferenz.

Um die Frage aber präziser auszuführen: Würde es einen deutlichen Effekt zeigen wenn ich ein relativ grobes Vorvakkum von nur 200 mBar an die Drehschieberpumpe anlege?
Ich habe kein Vakuummeter, erst recht keins das bei 20 mBar noch irgendwas korrektes anzeigt.

Oder eine Alternativfrage: sind 20 mBar für eine einstufige Drehschieberpumpe gut oer nicht?
Wenn nicht ließe das auf konstruktive Beschränkungen schließen.
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uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: So Feb 26, 2006 2:37 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hier eine etwas späte Anmerkung:

Du kannst die Pumpen in Serie schalten und (wenn die Drehschieberpumpe gegen die Außenwelt auch wirklich dicht ist) ein besseres Vakuum erreichen. Allerdings erhoffe Dir keine Verfünffachung (1000mB/200mB). Wenn Du Glück hast kommst auf den Faktor vier, realistisch ist 2-3.

Wir haben so etwas damals an der TUM auch gemacht. Allerdings lag unsere Motivation ein bißchen anders. Die Drehschieberpumpe (Vorpumpe) der Sputteranlage hat nicht genügend schnell ihren Enddruck erreicht, wenn sie gegen 1000mB ankämpfen mußte. Also haben wir eine billige Pumpe mit hohem Durchsatz davorgeschaltet. Die hat, aber genaue Zahlen habe ich nicht mehr im Kopf - ist über 20 Jahre her, so ungefähr auch 200mB geschaft.

Und damit ging das Auspumpen der Kammer beträchtlich schneller vor sich (weniger als 20min, im Vergleich zu 30min) bis dann die Turbo-Pumpe eingeschaltet werden konnte. Das Einschalten wurde von Hand gemacht, da die Turbo-Pumpe konstant auf Vakuum gehalten wurde (Ventile/Schieber auf ihren beiden Seiten) und da bringt die Zeitersparung doch etwas: Kammer schließen, Vorpumpen einschalten, 20min warten, Turbo ein, Schieber/Ventile auf und Feierabend. Am nächsten Tag hatten wir ein schönes Vakuum.

Um gleich eines vorwegzunehmen: Zum Sputtern braucht man kein HV, eher im Gegenteil (wenn es keine Laser-Anlage ist, sondern auf Ionen-Bombardierung beruht) einen gewissen Gasdruck (entspricht: eine gewisse Anzahl von Gasmolekülen) in der Kammer. Aber das gilt nur für das gewünschte, vorsätzlich eingebrachte Gas und nicht für andere. Da unsere Kammer großteils aus Alu bestand, hat sie sich, während sie belüftet/geöffnet dastand - und das war manchmal für Stunden - voll Wasserstoff "gesaugt". Alu ist für Wasserstoff das, was ein Schwamm für Wasser ist. Und weil wir definitiv keinen Wasserstoff in unserer Prozeßatmosphäre brauchen konnten, mußten wir erst so weit runterpumpen.

Aber eines sollte klar sein - und das wird auf dieser Website auch klar herausgestellt: Selbst die beste Drehschieberpumpe der Welt (ohne alle Dichtungs- und Reibungsprobleme) schaut kümmerlich aus, wenn der Druck so niedrig ist, daß sich praktisch kein Gasmolekül mehr in sie verirrt. Wichtig: Keine Pumpe kann "saugen"! Sie kann nur solche Gasmoleküle "abtransportieren", die sich in ihren Arbeitsraum verirren (durch thermische Bewegung).

Das ist auch der Grund warum alle HV-Pumpen riesige Vakuum-Anschlüsse haben.
_________________
Jeder Schwachkopf kann behaupten - aber nur wenige können beweisen.
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