(57)【要約】      （修正有）【課題】高い安全性を確保するポンプ・システムの提供。【解決手段】電気駆動モータ（３）と、電気駆動モータの速度を制御する周波数変換装置（４）とからなる駆動モジュール（２０７）に対して、容積移送式真空ポンプ・モジュール（２１１）を独立して交換可能とする。また、基準変数（Ｗ）と第１実動作パラメータに従って周波数変換装置（４）の調整手段用の調整変数を生成するためのコントローラ（６）を備えた制御手段と、コントローラ（６）に接続する論理手段と、制御手段用の基準変数（Ｗ）を供給するための基準変数定義手段（８）とを含む、ポンプ・システムとする。【選択図】図１
2018066375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュー・スピンドル式ポンプを用いる、容積移送式真空ポンプ・システムにおいて、
・容積移送式真空ポンプ・モジュール（２、２１１、２２６）と、
・前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２、２１１、２２６）によって個々に交換可能であり、且つ、電気駆動モータ（３）、及び、前記電気駆動モータ（３）に割り当てられ、駆動モータの回転速度を調整、または、制御するための周波数変換装置（４）とを備えた駆動モジュール（２０７）と、
・外部から供給されポンプ制御で到達すべき評価量である基準入力変数（Ｗ）及び第１実動作パラメータ（Ｘ）の関数であり、周波数変換装置用の入力信号である処理済み変数（YS）を前記周波数変換装置（４）とは独立して生成するための調整装置（６）を含み、前記処理済み変数(YS)は前記周波数変換装置（４）により受信可能で、前記調整装置（６）に割り当てられた論理手段（７）を含み、前記処理済み変数(YS)は、対応する巻線への通電を介して前記駆動モジュールの前記周波数変換装置（４）により前記モータ回転速度に変換される、制御手段（５）と、
・前記制御手段（５）用に前記基準入力変数（Ｗ）を供給するための基準入力変数指定手段（８）とを含み、
・前記制御手段（５）は、前記駆動モジュール（２０７）から独立した第１制御モジュール（２０２）内に供給され、第２制御モジュール（２０３）は前記第１制御モジュール（２０２）に接続可能であり、前記第１制御モジュール（２０２）は前記第２制御モジュール（２０３）のマスターとなされ、
・前記駆動モジュール（２０７）は、前記第１または第２制御モジュール（２０２、２０３）から個別に交換可能であり、
・更に、前記駆動モジュール（２０７）は、前記処理済み変数(YS)を生成するのに設計及び／または始動される調整装置を備えず、
・前記論理手段（７）は、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）および／または少なくとも１つの実動作パラメータ（XH，YH，YHH）の関数として前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）の保守要求を求め、及び／または、通知するよう設計され、
・前記保守要求は、前記容積移送式真空ポンプが保守を要求する前に時間を有して前記論理手段により少なくとも求められ、または、通知される、
ことを特徴とする容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項２】
前記論理手段（７）は、
吐出流体圧力を含める前記第１実動作パラメータ（Ｘ）及び少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH) を考慮した少なくとも１つの第１限界値(Ylimit max, Ylimit min)を求めるよう設計された第１限界値指定手段（１２）と、
前記処理済み変数(YS)若しくは補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を、前記少なくとも１つの第１限界値(Ylimit max, Ylimit min)と比較するよう設計された第１比較手段（１０）と、
前記第１比較手段（１０）が、前記処理済み変数(YS)若しくは補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)が前記少なくとも１つの第１限界値(Ylimit max, Ylimit min)を超えるか、若しくは、これを下回ることを検知したことに応じて、補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を出力するよう設計された第１補正手段（１３）と、を含み、ここで、補正後の処理済み変数（Y'S, Y"S）は、前記処理済み変数(YS)を前記第１実動作パラメータ（Ｘ）および／または少なくとも１つの実動作パラメータ（XH，YH，YHH）を考慮して計算した値であり、
及び、
前記論理手段（７）は、
前記第１実動作パラメータ(Ｘ)と前記少なくとも１つの実動作パラメータ（XH，YH，YHH）を考慮した少なくとも１つの第２限界値(Ylimit max, Ylimit min）を求めるよう設計された第２限界値指定手段（１５）と、
前記処理済み変数(YS)若しくは補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を、前記少なくとも１つの第２限界値(Ylimit max, Ylimit min）と比較するよう設計された第２比較手段（１６）と、更に、
前記第２比較手段（１６）が前記処理済み変数若しくは補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)が前記少なくとも１つの第２限界値(Ylimit max, Ylimit min）を超えるか、若しくは、これを下回ることを検知したことに応じて、前記第２限界値指定手段（１５）により求められた限界値(Ylimit max, Ylimit min)と一致する補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を出力するよう設計された、第２補正手段（１８）とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項３】
第１実動作パラメータは、前記吐出流体の実圧力、実圧差、または、実体積流を含める実測の実制御変数（Ｘ）に相当することを特徴とする請求項２に記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項４】
（Ａ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、前記吐出流体の実圧力、実圧力差、若しくは、実体積流を含める実測の実制御変数（Ｘ）に相当し、及び／または、
（Ｂ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、実値若しくは実測値に基いて、前記周波数変換装置（４）の回転周波数定値若しくは前記周波数変換装置（４）のトルク定値を含めて算出された実測の補助的な処理済み変数(YH)に相当し、及び／または、
（Ｃ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、前記容積移送式真空ポンプ・モータ（３）の回転速度若しくは前記容積移送式真空ポンプ・モータ（３）のトルクを含める実値に基いて算出された実測の補助制御変数(XH)に相当し、及び／または、
（Ｄ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）の吐出流体温度若しくは蓄積温度を含める実測温度に相当し、及び／または、
（Ｅ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、実測の振動値に相当し、及び／または、
（Ｆ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、測定された若しくは算出された吐出流体の粘性に相当し、及び／または、
（Ｇ）前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、実測の漏洩率に相当する、ことを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項５】
（Ａ）前記第１及び／若しくは第２限界値指定手段は、前記制御手段（５）に割り当てられ、且つ、メモリー（１９）に記憶されたギャップ幅若しくはスピンドル径を含める前記少なくとも１つの固有の形状パラメータ（GP）の関数として、前記第１及び／若しくは第２限界値を求め、及び／または、これらの値を、メモリー（１９）に記憶された吐出流体パラメータ（ＦＰ)であって、前記吐出流体の前記せん断挙動を含める吐出流体パラメータ（ＦＰ)の関数として求めるよう設計されること、及び／または、
（Ｂ）前記第１及び／若しくは第２限界値補正手段は、前記制御手段（５）に割り当てられた前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）に固有、且つ、メモリー内に記憶されたギャップ幅若しくはスピンドル径を含める少なくとも１つの固有の形状パラメータ（GP）の関数として、及び／または、メモリー（１９）に記憶された吐出流体パラメータ（ＦＰ）であって、前記吐出流体の前記せん断挙動を含める吐出流体パラメータ（ＦＰ）の関数として、前記補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を求めるよう設計されていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項６】
（Ａ）前記第１及び／若しくは第２限界値指定手段は、メモリー（１９）に記憶され、且つ、前記制御手段（５）に割り当てられた前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）に固有の前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）の最小若しくは最大せん断率の関数として、及び／または、実せん断率の関数として、前記第１及び／若しくは第２限界値を算出するよう設計されること、及び／または、
（Ｂ）前記第１及び／若しくは第２補正手段は、メモリー（１９）に記憶され、且つ、前記制御手段（５）に割り当てられた前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）に固有とされる前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）の少なくとも１つのせん断率の関数として、及び／または、実せん断率の関数として、前記補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を求めるよう設計されることを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項７】
（Ａ）前記第１及び／若しくは第２比較手段は、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）、及び／または、前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH)、及び／または、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）からの関数関係若しくは前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH)からの関数関係に従って算出された値、または、前記調整装置（６）の処理済み変数(YS)、または、補正後の処理済み変数を、前記論理手段（７）のメモリー（１９）に記憶された少なくとも１つの限界値と比較するよう設計されていること、及び／または、
（Ｂ）前記第１及び／若しくは第２補正手段は、前記少なくとも１つの限界値が前記第１限界値を超えたということを前記比較手段により検知した場合、補正後の処理済み変数(Y'S, Y"S)を出力するよう設計されていることを特徴とする請求項２から請求項６の何れかに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項８】
前記制御手段（５）のEEPROMを含める不揮発性メモリー（１９）において、手動により、選択メニューを介して選択できるよう、種々の容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）に関する様々なシステム・パラメータ・データ・レコード、及び／または、種々の吐出流体パラメータ（ＦＰ)が記憶されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項９】
前記制御手段（５）は、バス・システムを介して通信するよう設計されており、該当インターフェースを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１０】
前記制御手段（５）は、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）、及び／または、前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータ、及び／または、前記基準入力変数（Ｗ）、及び／または、前記比較値、及び／または、前記限界値を、それぞれタイムスタンプも含めて保存するよう、設計、及び、制御されるメモリー手段を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１１】
入力手段が、少なくとも１つのキーを備えた形式として、前記制御手段（５）の構成用に提供されることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１２】
ディスプレイを含める通知手段、及び／または、少なくとも１つのＬＥＤが、前記第１制御モジュール（２０２）上にだけ提供されることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１３】
前記基準入力変数指定手段（８）は、容積移送式真空ポンプ・モジュール（２）を含める複数のシステム・ユニットの監視、及び／または、制御、及び／または、調整するのに設計されたプロセス制御室として設計されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１４】
前記制御手段（５）は、前記プロセス制御室、及び／または、複数の制御手段（５）と通信することで、バス・システムを介して互いに通信するよう設計されていることを特徴とする請求項１３に記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１５】
（Ａ）前記制御手段（５）は、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）及び／若しくは前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH)を受信するための少なくとも１つのセンサーへの信号伝達接続を備えること、及び／または、
（Ｂ）前記制御手段（５）は、前記第１実動作パラメータ（Ｘ）、及び／または、前記少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH)であって、容積移送式真空ポンプ・モータの回転速度及び／若しくは前記周波数変換装置（４）の回転周波数定値及び／若しくは前記周波数変換装置（４）のトルク定値を含める少なくとも１つの追加の実動作パラメータ(XH, YH, YHH)を受信する前記周波数変換装置（４）の信号伝達接続を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１６】
前記第１制御モジュール（２０２）の前記調整装置（６）は、ＰＩ調整装置またはＰＩＤ調整装置として設計されることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１７】
前記第１および第２制御モジュール（２０２、２０３）がそれぞれ、前記駆動モジュール（２０７、２２４）及び前記容積移送式真空ポンプ・モジュール（２、２１１、２２６）に割り当てられていることを特徴とする請求項９に記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【請求項１８】
前記第１制御モジュール（２０２）は、データを記憶及び受信し、障害及び／または必要な保守及び／または他の情報を通知するための通知手段を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１つに記載の容積移送式真空ポンプ・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュー・スピンドル・ポンプ、とりわけ、複数のスピンドルを備えたものとして設計されることが望ましい特許請求の範囲１の前提部分に準ずる容積移送式真空ポンプ・モジュール（以下、ポンプ・モジュールとも呼ぶ）を備えた容積移送式真空ポンプ・システムに関する。このポンプ・モジュールの他、本ポンプ・システムは、ポンプ・モジュールを駆動するための駆動モジュールも含み、駆動モジュールはポンプ・モジュールから独立して交換可能である、即ち、ポンプ・モジュールから着脱自在に接続できる。
駆動モジュールは、電気駆動モータの他、駆動モータの回転速度を制限、または、調整するよう配置された周波数変換器を含む。更に、本ポンプ・システムは、論理ユニットを備えた制御手段、並びに、基準入力変数、及び、少なくとも１つの実作動パラメータ、例えば、流体圧、及び／または、体積流の関数とする処理済み変数を生成する調整装置も含む。本ポンプ・システムは、基準入力変数指定手段として、制御室、即ち、高レベルの制御システムを含むことが望ましい。付加的、または、プロセス制御室の代替えとして、基準入力変数は、手動で、例えば、制御手段上での該当調整により事前に選択してから、制御手段により生成されるか、または、制御手段から独立し、基準入力変数として電圧値を出力する簡易な電圧源によって生成可能である。
【背景技術】
【０００２】
容積移送式真空ポンプを駆動するための従来の容積移送式真空ポンプ・モータには、実測の実作動パラメータ、及び、到達すべき基準入力変数に基いて、入力信号、とりわけ、周波数変換装置用の電圧信号を制御する統合型調整装置を備えた周波数変換装置が含まれる。この調整装置は、基準入力変数に基いて求められる処理済み変数を、「確認をせずに」周波数変換装置へ供給する。ここで起こる問題として、従来、周波数変換装置に配置された調整装置は、各所定モータ専用に設計されていること、つまり、容積移送式真空ポンプについて最適化されておらず、これは、容積移送式真空ポンプ・システムの実用上の課題である。このことが、容積移送式真空ポンプ・システムにおいて問題となることがある。何故ならば、容積移送式真空ポンプは本質的に、ロータリー・ポンプよりも、ポンプ本体、及び／または、他のプロセス・ユニットへの損傷の脅威が高いからである。これは、ターボ・エンジンと比較した場合の容積移送式真空ポンプの特性応答の違いに起因するものと考えられている。
【０００３】
基本的に、このことによって、極端な事例、とりわけ、損傷の兆候が迅速に検知されない場合は特に、容積移送式真空ポンプ全体の自己破壊、または、永続的な損傷が発生する恐れもある。
【０００４】
更に、基準入力変数（定値入力）から直接生成される処理済み変数信号が従来の容積移送式真空ポンプで吐出される吐出流体の品質にもたらす影響も、考慮されていない。
【０００５】
また、制御手段の論理ユニットの専用プログラムを、周波数変換装置も含め、各電気駆動モータ上で実行する必要があるが、この様なプログラミングにより、ポンプ・モジュールの最適化された特性が劣化する場合があることも、従来型ポンプ・システムの欠点の１つである。公知のポンプ・システムでは、ポンプ・モジュールから独立して駆動モジュールを交換することのみが可能である。だが、制御手段が電気モータの周波数変換装置に組み込まれているので、制御手段を交換することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の従来技術に端を発し、ポンプ・モジュール本体、及び、他のプロセス・ユニットに対する、より高い安全性を確保するポンプ・システムを提供することが、本発明の目的である。これに加え、最終利用者に合わせた変容性を高め、そして、ポンプ・モジュールの最適化された機能、及び、サービス寿命の長期化の観点から最適化された回転速度の制御も可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、ポンプ・システムに関する請求項１の特徴により実現される。本発明の有益な改良点を、従属請求において定義してある。本明細書、請求項、及び／または、図面において開示しているこれら特徴の少なくとも２つの組み合わせの全てが、本発明の範囲内に含まれる。反復を避けるため、本装置に基いて開示されている特徴は、同様にプロセスに準じて開示され、特許請求可能であると見なすものとする。同様に、このプロセスに従って開示された特徴もまた、装置の機能として開示、及び、請求可能なものとする。
【０００８】
本発明は、これまで周波数変換装置に組み込まれてきた制御手段を分離することで、駆動モジュールから分離、即ち、独立した制御モジュールを得るという着想に基いており、この着想では、論理手段には、適宜、データベース、及び、ＰＩ調整装置、または、ＰＩD調整装置として実体化されることが望ましい調整装置を提供することで、基準入力変数と少なくとも１つの実動作パラメータ（実システム・パラメータ）に基づき、且つ、周波数変換装置から独立して、周波数変換装置用の入力信号（処理済み変数）を供給可能となり、これにより、入力信号は、対応する巻線への通電を介して、駆動モジュール、より具体的には、周波数変換装置によって、モータ回転速度に変換される。本発明により、容易に、且つ、定値回転速度信号を生成する制御手段から独立して、駆動モジュールの交換、及び／または、制限の無い選択が初めて可能となる。従って、本発明では、極めて簡易な設計の周波数変換装置を使用可能であり、この装置は、最も単純な設計の場合、電流への適切な作用等を介した非同期モータとして設計されるモータ上の独立制御モジュールにより事前設定された定値の回転速度信号を調整するコントローラとして動作する。更に、これまでに使用されている「高機能」周波数変換装置を使用することも、もちろん可能であるが、従来方式での使用、即ち、制御は行わない方が望ましい。存在しうる変換装置全てのＰＩ調整装置、または、ＰＩＤ調整装置は、圧力センサー信号、流速信号、振動センサー信号、温度センサー信号、及び、トルク・センサー信号によって動作させないことが好ましい。これは、入力に基き、処理済み変数を、とりわけ、回転速度定値信号形式で生成することを目的としている。その代わりとして、この処理済み変数を、単独の制御モジュールにより受信して、周波数変換装置により、本質的に従来法でモータ回転速度へと変換する。
【０００９】
更に、周波数変換装置により変換される処理済み変数（適宜、以下で説明する補正後の処理済み変数）を生成するための実制御（制御手段、及び／または、制御モジュール）から独立した駆動モジュールの交換の簡略化に加えて、本発明の概念に従って設計された容積移送式真空ポンプ・システムには、他の重要な利点もある。この様な利点により、ポンプ・モジュール専用に最適化され、且つ、適切なポンプ・モジュール専用ソフトウェアを備えた論理ユニット（論理手段）、及び、調整装置、望ましくは、実際のポンプ・プロセス向けに最適化され、最適に選ばれたＰＩ調整装置、または、ＰＩＤ調整装置を、初めて利用することが可能である。所与のポンプ・モジュール専用に調整されたソフトウェアは、とりわけ、マイクロコントローラを含む論理ユニット向けに供給されることが望ましく、これによって、制御モジュールを介したポンプ・モジュールの構成に影響をもたらさずに、ポンプ・モジュール、及び、制御モジュールから独立して、実際の駆動モータを交換できる。代替えとして、種々のポンプ・モジュール用の様々なソフトウェアを供給したり、或いは、包括的なソフトウェアを供給することが想定される。この場合、所与のケースにおいて使用されるポンプ・モジュールをそれぞれ選択することが可能であるが、適切なメニュー・コントロールを選択できることが望ましい。使用する各ポンプ・モジュールへの制御モジュールへの特別な適合をしないこと、つまり、ハードウェアを変更しないことが、必要である。
【００１０】
制御モジュールは、回転速度規制を介した規制のため、全ての制御室から独立している場合であっても、駆動モジュールの設計とは関係無く、必要に応じてポンプ・モジュールを監視する機能を初めて提供しており、このため、許容出来ない動作条件（許容不可能な実システム・パラメータ）を検知し、適宜、周波数変換装置により設定された定値回転速度の調整を介して、ポンプ・モジュールを安全な動作点へと戻すため、周波数変換装置用の入力信号の定値回転速度を低減することを実行するよう、ロジックを設計することが望ましい。
【００１１】
論理ユニットは、重大な実システム・パラメータの検知用（とりわけ、論理ユニットのデータベースに記憶されている限界値との比較により）に設計されていることが望ましく、このユニットは、とりわけデータベースに記憶された安全な定値回転速度、及び／または、処理済み変数を規定し、更に、望ましくはポンプ・モジュールへの（更なる）損傷を抑止するか、または、適合された定値システム・パラメータをこの論理ユニットへ出力し、そして、これに基づいて、制御モジュールの統合調整器が、処理済み変数、望ましくは、低い速度として定値回転速度を出力する。この様な極端な場合では、論理ユニットにより事前定義された定値回転速度をゼロとしても良いが、重大な実システム・パラメータであっても、実行中のプロセスを継続できるよう、回転速度範囲内でゼロより大きいことが望ましい。本発明の概念に基づいて設計された制御モジュールを使うことで、急激な完全損傷の発生やその影響、及び、随意発生する製造障害、及び／または、製造損失を、最小限に抑えられる。
【００１２】
本発明の更なる実施例では、高レベルの制御実体（制御室）が、基準入力変数指定手段として効果的に提供されている。この制御実体は、制御モジュールよりも高いレベルにあり、適宜、プロセスなどを危険に晒さないようにする等のため、制御モジュールによる実動作パラメータに基いて事前定義された処理済み変数（または、以下で説明する補正後の処理済み変数）と適合させるのに使用される。即ち、制御室は、制御モジュールが事前に定めたもの、具体的には、回転速度規定とは異なる処理済み変数を事前に選択できることが望ましく、この変数は、周波数変換装置によって、駆動モジュールの回転速度へ変換される。この事例では、回転速度定値信号は、制御モジュール内で制御される代わりに、制御室内で制御されることが望ましい。更に、制御モジュールを、補助用調整装置として制御室により使用されることも想定され、これにより、制御される定値システム・パラメータが制御室により決まり、とりわけ、ポンプ・モジュールが関連する実プロセスへの悪影響のリスクを防止するよう、制御モジュールから供給される定値システム・パラメータを適合させる。
【００１３】
望ましくは、制御室、及び／または、制御モジュールを、駆動モジュールのモータ用の始動信号、及び／または、停止信号の出力用に設計する。
【００１４】
ポンプ・モジュールの長期間のサービス寿命を確保すること、及び／または、このモジュールへの永続的な損傷を防止することを主な目的として、制御モジュール、及び／または、その高機能（ロジック）を構成することが望ましい。このことは、重大な実動作パラメータが測定され、論理ユニットにより処理変数が重大であると認識された場合、制御モジュールの調整装置が、変更結果として定値回転速度を低く制御するために、定値回転速度を論理ユニットにより規定して、これを駆動モジュールにより実行するか、または、論理ユニットにより、システムの定値パラメータに作用することにより、効果的に実現される。だが、ポンプ・モジュールが損傷の危険にさらされることを承知の上で、制御モジュールからの対応する「提案」を無視して、このプロセスを危険に晒さないこと、または、ある時間に渡りプロセスを少なくとも維持することが必要な場合もある。この制御タスクは、制御室により引き継がれ、例えば、制御室によって定義された処理済み変数、特に、定値回転速度信号を駆動モジュールの周波数変換装置に送るため（この信号の調整は、制御室によって引き継がれることが望ましい）、及び／または、処理済み変数の代わりに、測定された実システム・パラメータに応じて制御モジュールの論理ユニットから直接供給される実測の実システム・パラメータに基づき、他の（補正後の）処理変数を、制御モジュールの調整装置用の入力値として制御室により事前選択されるという事実により、ある状況から別の状況事例まで、及び／または、ある所定の事前条件下で制御モジュールを適合させる。
【００１５】
制御モジュールを、駆動ユニット、及び／または、周波数変換装置から隔てた制御モジュール筐体内の駆動ユニットからの種々の位置、望ましくは、最短距離０．５ｍ、とりわけ、１ｍ以上に配置することが、特に望ましい。制御モジュール筐体は、少なくとも１つの信号入力部、望ましくは、例えば、センサー・モジュール、及び／または、任意で供給される制御室から実際の動作パラメータを受信するためのデジタル入力部を備えることが好ましい。付加的、若しくは、代替えとして、制御室から実動作パラメータ、及び／または、基準入力変数を受信するために、信号入力部、とりわけ、アナログ入力部が、制御モジュール筐体に提供される。更に、処理済み変数出力信号出力部、とりわけ、回転速度定値信号出力部も筐体用に提供され、これにより、制御モジュールの調整装置により劣化した処理済み変数（適宜、補正後の処理済み変数）が、駆動ユニットの周波数変換装置に向けて出力可能であるか、または、定値回転速度信号が、駆動ユニットに向けて、及び／または、駆動ユニット用に出力可能であり、この信号は、制御室により事前に規定、とりわけ、制御室によって調整される。
【００１６】
本発明の改良において、基準入力変数に応じて調整装置により生成された処理済み変数、例えば、吐出流体の定値体積流、または、定値圧力、望ましくは、電圧信号は、周波数変換装置へと直接送られることは無く、つまり、評価検証、及び／または、妥当性検証が実施されずに、即ち、検証される入力信号として、周波数変換装置へと直接送られることは無く、代わりに、以下で説明し、追加で任意に供給される補正手段から、具体的には、第２補正手段から、若しくは、処理済み変数からの関数関係、または、補正後の処理済み変数からの関数関係、或いは、処理済み変数からの関数関係、または、補正後の処理済み変数からの関数関係に基づく基準値からの関数関係に従って得られる処理済み変数、または、補正後の処理済み変数を比較して、これを少なくとも１つの第１限界値（ポンプ保護限界値）と比較する。この少なくとも１つの第１限界値は、容積移送式真空ポンプ、及び／または、他のプロセス・ユニットについて想定されるリスクを反映している。即ち、第１限界値を超えること、または、これよりも低くなる場合は、容積移送式真空ポンプの所定の欠陥状態が発生する（規定の確率で）。この際、第１限界値が統計的な限界値、即ち、固定で事前に定められるか、または、定義される値では無く（この様な固定限界値による比較ももちろん実行可能である）、実際の動作パラメータに基いて算出される動的に定められた限界値であることが、有利である。即ち、限界値は、複数の実動作パラメータの関数として関連的に算出される。この値は、制御されるシステムからの実制御変数等であり、これに基き、調整装置は、処理済み変数、及び、少なくとも１つの追加の実運用パラメータ、すなわち、もう１つのパラメータを判定する。このもう１つのパラメータは、センサーにより直接測定、または、算出され、具体的には、実値に基いてシミュレーションされる。更に言い換えれば、本発明では、固定限界値で機能するのみならず、限界値が動的な影響を受けることも考慮に入れてあること、つまり、限界値は、実際の動作パラメータの変化に応じて、容積移送式真空ポンプの動作中に変化する場合があることも踏まえていることも、この発明の利点である。このため、判定された第１（ポンプ保護）限界値が、ある測定値まで超えるか、または、これを下回る場合、補正後の処理済み変数は、第１補正手段の支援により利用可能であり、例えば、調整装置により生成される処理済み変数、または、２つの補正手段により生成された過去に補正した処理済み変数は、第１補正手段の支援により上書きされる。補正後の処理済み変数が最大、または、最小の許容値を想定する場合、つまり、望ましくは、現在計算した第１限界値が基準入力変数に最も接近すること、より精確には、処理済み変数が基準入力変数から直接生成される場合が、とりわけ有利である。即ち、補正後の処理変数は、第１限界値を上限とする変数である（望ましくは、相応に制限された電圧信号）。
【００１７】
処理済み変数の比較に加えて、容積移送式真空ポンプの安全性を保証する第１限界値によって現在確定された補正後の処理済み変数、または、基準値、及び、基準入力変数、または、補正後の処理変数に基いて調整装置により確定された処理済み変数は（例えば、第１補正手段から得られた補正後の処理変数、具体的には、第１補正手段による補正後の変数出力、または、現在算出された基準値）、少なくとも１つの第２限界値（吐出流体保護限界値）と比較される。この第２限界値との合致、及び／または、この限界値との不適合から、吐出流体の品質を確認するものとする。即ち、第２限界値を上回ることは（所定の確率で）、容積移送式真空ポンプにより吐出した流体の所定の品質パラメータに悪影響をもたらす場合がある。ここで、比較手段が、少なくとも１つの第２限界値により、所定量まで限界値を超えるか、または、これに合致しないことを（この限界値が最大値、または、最小値であるかに応じて）特定した場合、第２補正手段は、補正後の処理済み変数を出力し、この変数は、望ましくは、少なくとも１つの第１限界値との比較のための比較値形式として、または、入力変数（定値規定）として、直接、または、間接的に周波数変換装置へと送られる。第１補正手段の様な他の上流補正手段により得られた処理済み変数の調整装置により生成された処理済み変数は、第２補正手段の補正後の処理済み変数で上書きされる。
【００１８】
更に、この場合では、第２限界値は、固定で事前に定められた記憶済みの限界値でなく、複数の現状の実動作パラメータに基いて計算される第２限界値であるという点も重要であり、これにより、計算で入力される実動作パラメータは、第１実動作パラメータ、具体的には、実制御変数であり、更に、他の（新規に）測定された実動作パラメータ、或いは、実値に基いて算出された実動作パラメータに相当する。処理済み変数、補正後の処理済み変数、比較値、及び／または、実動作パラメータと固定の吐出流体限界値との比較も、もちろん固定限界値で実行可能であり、限界値を上回る場合は、処理済み変数、または、補正後の処理済み変数を補正できる。
【００１９】
前述の様に、処理済み変数、補正後の処理済み変数、または、比較値の何れかを、少なくとも１つの第１（ポンプ保護）限界値のみ、或いは、第２（吐出流体保護）限界値のみと突き合わせて比較するか、または、代替え的に、少なくとも１つの第１（ポンプ保護）限界値、及び、少なくとも第２（吐出流体保護）限界値と比較することも本発明の範囲内に含まれ、更に代替的に、この比較を、少なくとも１つの第１限界値で最初に行ってから、少なくとも１つの第２限界値と比較するか、または、逆順に、最初の比較を第２限界値で行ってから、第１限界値について実施することもできる。
【００２０】
従って、処理済み変数を生成するための論理ユニット（論理手段）を調整装置に配置することが必須であり、この論理ユニットは、最初に調整装置出力信号（処理済み変数）を少なくとも１つの第１限界値、及び／または、少なくとも１つの第２限界値（ポンプ保護限界値、及び／または、吐出流体保護限界値）と突き合わせて比較することを確実に実行して、少なくとも１つの第１限界値、及び、少なくとも１つの第２限界値を関連付けることにより、即ち、測定、または、算出された実動作パラメータを考慮に入れて計算し、更に、値が少なくとも１つの第１限界値、及び／または、少なくとも１つの第２限界値を上回ったことを検知した場合には、補正後の処理済み変数を生成してから、これを入力信号として、調整装置により本来生成された処理済み変数の代わり、または、過去に補正した処理済み変数の代わりに、周波数変換装置（周波数転換装置）へと送信し、この周波数変換装置は、この定値規定に基き、容積移送式真空ポンプ・モータに電圧を印加する。
【００２１】
基本的に、調整装置から独立したマイクロコントローラ形式の様に、調整装置から独立したハードウェアとして、論理手段を実装することが可能である。推奨実施例では、調整装置、及び、制御手段は、共通マイクロコントローラによって実装されるか、または、これを含める。
【００２２】
後で説明するように、容積移送式真空ポンプ専用パラメータ、具体的には、隙間の測定値、及び／または、スピンドル直径の様な幾何学的パラメータを、少なくとも１つの第１限界値、及び／または、少なくとも１つの第２限界値の計算に入力する方が、とりわけ望ましい。この点に関して、システム・パラメータの複数のデータ・レコードを、論理手段の（不揮発性）メモリー、具体的には、EEPROMに記憶する場合が、とりわけ有利である。
システム・パラメータのこれらデータ・レコードは、種々の容積移送式真空ポンプ（即ち、各データ・レコードは、１つの容積移送式真空ポンプに固有である）、具体的には、種々のモデルとサイズの容積移送式真空ポンプについて、固有であり、更に、メニュー・コントロール等により、これらのデータ・レコード間の基本構成を選択できることは、有益である。この様にして、種々の容積移送式真空ポンプと連動して、同じ制御手段を使用することが可能である。
【００２３】
制御手段によって、基準入力変数の実変動動作パラメータ内で想定される悪影響、及び／または、基準入力変数から直接生成される処理済み変数が容積移送式真空ポンプの未損傷度、及び／または、製品品質にもたらす影響を検知し、適宜、対処することが初めて可能となる。具体的には、時間経過に渡り変動する限界値の様な状況に応じて決まる限界値との比較に基き、容積移送式真空ポンプにより吐出される吐出流体手段の品質を周波数変換装置に供給するのであるが、この動作は、想定される脅威を検知したら、従来通りに、調整装置により生成される処理済み変数（電圧信号）および基準入力変数から直接導かれる処理済み変数を、周波数変換装置により、容積移送式真空ポンプ・モータ回転速度へと変換すること、或いは、電気部品の始動により容積移送式真空ポンプ・モータを単に停止することにより行うのではなく、代わりに、測定が望ましい追加の実動作パラメータに基いて、とりわけ、増加、または、減少した補正後の処理済み変数（ゼロより大きいことが望ましい）を伝送することにより行う。補正後の処理済み変数は、統合的、または、代替え的に供給された第１、及び／または、第２限界値指定手段により算出された第１、第２限界値（複数）であることが望ましい。
【００２４】
ポンプの回転速度、吐出流体粘性、及び、吐出流体圧力の物理変数（パラメータ）は、以下の方程式で示す通りに物理的に関連、つまり、相互に依存している。
【数１】
2018066375.tif 000003
【００２５】
式中、
ｎは、ポンプの回転速度。
ｐは、圧力線における吐出流体圧力、及び／または、ポンプにおける吐出流体圧力差
指数ａ、並びに因子ｂおよびｃは、容積移送式真空ポンプの定数
ｋは、吐出流体の潤滑作用の因子
ｖは、吐出流体粘性
【００２６】
推奨実施例に従って、制御手段が周波数変換装置を制御するための上記パラメータ全てを考慮に入れることを提供し、これにより、ポンプ回転速度を処理済み変数形態として考慮に入れられることが好ましく、吐出圧力を、圧力接点上、または、その付近で測定するか、或いは、第１実動作パラメータとしての追加パラメータ、及び、吐出流体粘性、または、パラメータ、具体的には、吐出流体粘性が物理的関係にある流体パラメータ、とりわけ、第２動作パラメータとしての吐出流体温度から算出し、これによって、吐出流体圧力や追加の実動作パラメータの様な上記第１実動作パラメータ、望ましくは、吐出流体粘性、または、吐出流体温度が、第１限界値を算出するための第１限界値指定手段により考慮に入れられ、この第１限界値を超えた場合、或いは、この値と合致しない場合には、容積移送式真空ポンプの障害状態を生成する。そして、比較手段は、調整装置により出力された処理済み変数、即ち、回転速度信号を、第１限界値と比較し、調整装置により出力された処理済み変数が関数関係にあるパラメータを超える場合、第１補正手段は、吐出流体圧力と吐出流体粘性を考慮に入れて、補正後の処理済み変数、即ち、補正後の回転速度信号を出力し、補正後の処理済み変数、即ち、補正後の回転速度信号は、第１限界値指定手段で過去に算出された第１限界値であることが望ましい。この推奨実施例において、吐出流体流（及び／または、吐出体積流を反映するポンプ回転速度）、または、吐出流体圧力は、基準入力変数として使用される。
【００２７】
この推奨実施例では、運用時に多々発生するケース、つまり、流れ抵抗の急激な変化等の擾乱変数の急激な変化により、圧力が短時間で変化して、ポンプへのトルク需要の急激な変動が発生する場合が考慮に入れられている。大型ポンプ駆動による圧力の急激な低下の場合、これにより、回転速度が急激に増加することとなる。回転速度の許容不可能な増加は、ポンプへの損傷を抑えるよう、望ましくは圧力接点で測定された吐出流体圧力を第１動作パラメータとして考慮に入れ、さらに、第１限界値の計算時に第２動作パラメータとして吐出流体粘性を直接または、間接的に考慮に入れることで、抑止可能である。
【００２８】
小型駆動モータでは、極めて短時間、且つ、急激な圧力の増加により、回転速度が急激に落ちるので、この場合においてもポンプへの損傷を再度防止するよう、上記の初期動作パラメータ、及び、上記の追加動作パラメータを再度考慮に入れることで、補正後の処理済み変数、即ち、補正後の回転速度信号を生成する。
【００２９】
媒体保護を実装する際、吐出流体圧力、吐出流体体積流、及び／または、回転速度は、基準入力変数とみなすことが可能であり、または、吐出流体粘性、及び／または、吐出流体粘性が直接依存するパラメータ、具体的には、流体パラメータが考慮される。とりわけ、限界値を算出するため、最大許容回転速度に、望ましくは吐出流体体積流を第１動作パラメータとして考慮に入れることが望ましくなるよう、処理済み変数は、回転速度、及び／または、回転速度信号であることが望ましく、更に、追加の実動作パラメータとして（とりわけ、ポンプの圧力接点において測定済みの）、吐出流体圧力も考慮に入れる。
【００３０】
上記で述べた様に、種々の方法により、少なくとも１つの限界値との比較を実施可能である。従って、調整装置により生成された処理済み変数を、第１限界値、または、その代替物、つまり、第１補正手段により出力された補正後の処理済み変数、または、追加の補正手段、例えば、適宜存在する第２補正手段により出力された補正後の処理済み変数との比較用に使用することが、とりわけ好ましい。更に、比較用に上記の処理済み変数、若しくは、補正後の処理済み変数を直接使用せず、代わりに、処理済み変数、または、補正後の処理済み変数からの所定の関数関係に基いて算出された比較値を使用することも可能である。同様に、第２限界値との比較用に調整装置により生成された処理済み変数を使用したり、補正後の処理済み変数を使用することも可能であるが、この場合、補正後の処理済み変数を使うか、または、この変数が第２補正手段による補正後の処理済み変数である可能性があれば、補正後の処理済み変数は、第１補正手段によって出力された補正後の処理済み変数出力で良い。同様に、上記値の１つに基づき、流れせん断率の様な比較値を算出し、比較用にこれを使用することも可能である。
【００３１】
前述で述べた様に、論理手段は、調整装置により生成された処理済み変数、補正済みの処理済み変数、または、処理済み変数、及び／または、補正済みの処理済み変数に基いて算出された比較値を比較するか、または、実動作パラメータ、具体的には、第１動作パラメータ、及び／または、追加の実動作パラメータを、制御手段に割り当てられた容積移送式真空ポンプの少なくとも１つの規定固定限界値と比較可能であり、これにより、結果がこの様な限界値をある量まで上回るか、或いは、下回る場合、補正後の処理済み変数は、補正手段により出力される。比較する実動作パラメータが、測定された実振動値に相当する場合、例えば、後者（測定された実振動値）が、所定の容積移送式真空ポンプに関する最大量（限界値）を超える場合、補正手段により、補正後の処理済み変数を出力することで、第１補正手段、及び／または、第２補正手段による想定される補正前後に、この処理済み変数の補正を実行可能である。最も単純な場合では、補正後の処理済み変数は、ある程度まで増減した処理済み変数信号であるか、メモリーに記憶された値を想定する処理済み変数信号であるか、或いは、限界値を超えたり、或いは、下回ることが予測されないシミュレーション済みの計算値で良い。
【００３２】
最後に述べた制御手段の実施例は、容積移送式真空ポンプの急激な損傷、または、急激な損傷の兆候を、主に検知する。例えば、振動パラメータを、センサー手段により、実測の実動作パラメータとして監視する場合、そして、この値が不揮発性メモリーに記憶されているか、或いは、好ましくは、測定された実パラメータに応じて代替え的、または、追加的に求められた限界値を超える場合、これは、送られてきた基準入力変数に一致する処理済み変数では無く、例えば、振動値の増加を指標にできるベアリング損傷等の何らかの損傷の発生、または、これをより悪化させることなく、可能な限り長時間容積移送式真空ポンプを動作可能とするため、２倍等まで低減させた算出済みの処理済み変数である。
【００３３】
マイクロコントローラにより形成されることが好ましい制御手段の調整装置の所定の実施例に関する種々の想定例がある。この調整装置は、ＰＩ調整装置、または、ＰＩＤ調整装置として実現されることが好ましい。
【００３４】
第１実動作パラメータの選択、及び／または、実施例に関する種々の想定例がある。このパラメータは、処理済み変数の確認のために、調整装置へと送られ、適宜、このパラメータに基いて、第１（ポンプ保護）限界値、及び／または、第２（吐出流体保護）限界値を計算し、更に、このパラメータは、補正手段による補正後の処理済み変数の計算でも、随意使用される。第１実動作パラメータは、好ましくは、制御システムからの、好ましくは測定された実制御変数、具体的には、実主要制御変数と呼ばれる変数、例えば、吐出流体の実圧力、または、容積移送式真空ポンプの吸引側と圧力側間等の吐出流体の実圧力差であるか、または、吐出流体の実体積流であることが望ましい。第１動作パラメータを測定することが好ましいが、代替えとして、複数の追加実動作パラメータからシミュレーション、または、算出することも可能である。
【００３５】
導入部で説明した様に、調整装置へと供給された第１実動作パラメータのみならず、他の実動作パラメータに基づく関数関係に基いて、第１、及び／または、第２限界値（複数）を算出できる。少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、実測の補助処理済み変数、または、周波数変換装置等について測定された実値、例えば、周波数変換装置の回転周波数定値、または、周波数変換装置のトルク定値に基いて算出されたもので良い。更に、少なくとも１つの追加の実動作パラメータを、測定された補助制御変数、または、実値、具体的には、容積移送式真空ポンプ・モータの回転速度、或いは、容積移送式真空ポンプ・モータのトルクに基いて算出されたものとすることもできる。第１、及び／または、第２限界値の計算へと入力、補正後の処理済み変数の計算へと入力、及び／または、比較値の計算へと入力される少なくとも１つの追加の実動作パラメータを、とりわけ、容積移送式真空ポンプのドライブ・スピンドルのローラ・ベアリングの吐出流体温度、または、蓄積温度等の測定温度とすることも可能である。また、少なくとも１つの追加の実動作パラメータを、測定された振動値にすることもできる。更に、少なくとも１つの追加の実動作パラメータは、測定、または、算出された吐出流体粘性でも良い。しかも、少なくとも１つの追加の実動作パラメータを、測定済みの漏洩量とすることも可能である。第１実動作パラメータを、限界値、または、補正後の処理済み変数の計算で考慮に入れられる唯一のみの追加の実動作パラメータとするだけでなく、例えば、２つ以上の追加の実動作パラメータ、好ましくは、異なるパラメータを、第１補助動作パラメータと合わせて考慮に入れることも、本質的に有利である。
【００３６】
媒体保護用途の場合（ポンプ保護用途でないことが望ましい）、少なくとも１つの追加動作パラメータは、実測の実制御変数、例えば、吐出流体の実圧力、実際の圧力差、または、実際の体積流等の測定された実主要制御変数で良い。
【００３７】
例えば、実圧力が、動作パラメータ、例えば、容積移送式真空ポンプの圧力接点にかかる過剰圧力として測定された場合、高すぎる圧力は、容積移送式真空ポンプを危険に晒す恐れ、とりわけ、亀裂のリスクを伴う可能性がある。最大許容圧力は、吐出流体の温度等の追加の実動作パラメータに依存することもある。
【００３８】
吸引接続部の圧力が低すぎる場合では、これをキャビテーション発生の指標として使用できる。動作パラメータとしての圧力に加えて、吐出流体粘性も考慮に入れることが望ましい、この場合、吐出流体粘性は、吐出流体の粘性を具体的に表しているが、測定技術に関する理由により、測定温度も表している。
【００３９】
従って、圧力への追加、または、その代替えとしての実動作パラメータとして、温度も監視可能である。吐出流体の過剰温度は、ベアリングへの損傷が想定されることから、ポンプへの危険の恐れがある。
【００４０】
モータの回転速度は、とりわけ、これに対応する容積移送式真空ポンプの回転速度（スピンドル回転速度）と直接比例する固定割り当て、及び／または、関数に応じて、圧力に加えるか、または、その代替えとして、限界値計算、及び／または、補正後の処理済み変数の計算における実動作パラメータとして考慮に入れることがある。回転速度が、速すぎたり、遅すぎたりする場合、温度、及び／または、圧力の様な追加の動作パラメータがある限界を超える時は特に、危険な状態となる恐れがある。
【００４１】
更に、容積移送式真空ポンプ、及び／または、容積移送式真空ポンプ・モータの振動も、上記の実動作パラメータに加えて、或いは、その代替として監視することが可能である。過剰な振動により、容積移送式真空ポンプ、及び、容積移送式真空ポンプ・モータ間の配置が損なわれて、容積移送式真空ポンプ、及び／または、容積移送式真空ポンプ・モータへの軸受損傷が起こる恐れがある。許容不可能な振動に起因する軸受けリング・シールへの損傷も、起こり得る。概して、回転速度、及び／または、温度、または、圧力等の追加の実動作パラメータが、ある限界を超えるか、または、他の限界を満たせなかった場合は特に、許容不可能な振動によって、容積移送式真空ポンプの寿命が短くなることがある。
【００４２】
上記の追加の動作パラメータへの追加、或いは、その代替として、吐出流体の温度と関数的に関する吐出流体の粘性は、限界値、補正後の処理済み変数、または、比較値のうちの何れかが提供されていれば、これらの値の判定時の温度を介して、直接的、または、間接的に考慮に入れることができる。粘性が低すぎる場合、スピンドル間の吐出流体の潤滑特性の劣化により、容積移送式真空ポンプへの損傷が起こることがある。粘性が高すぎると、トルクが増加しすぎることにより、容積移送式真空ポンプが危険に晒される。更に、粘性が高すぎるということに気付かずに破壊の恐れがある磁気結合を使用する場合等において、粘性が高すぎると（温度が低すぎる）、容積移送式真空ポンプ、及び／または、磁気結合の破壊の恐れがあり、容積移送式真空ポンプが危険に晒されることがある。
【００４３】
構成要素の保護（容積移送式真空ポンプの保護）を確保、または、吐出流体の品質を確保、及び／または、保証するため、個別に、若しくは、纏めて、望ましくは、組みわせて測定される上記実動作パラメータの他、これらのパラメータを、数学関数に基づく計算で考慮に入れ、以下で述べる少なくとも１つの実動作パラメータ、例えば、吐出流体の粘性に関数的に依存するトルクを監視することも可能である。とりわけ、トルクを、容積移送式真空ポンプの摩耗の増加の指標として考慮に入れることができる。
【００４４】
付加的、若しくは、代替え的に、容積移送式真空ポンプ・モータ電流も、もしあるなら限界値、補正後の処理済み変数、または、比較値の任意の計算へと入力できる。モータ電流は、他のパラメータ、例えば、ポンプ摩耗の指標として利用可能なトルク粘性が変化しない時は特に、容易、且つ、コストを抑えて測定可能な変数である。付加的、若しくは、代替え的に、漏洩量も監視できる。これは、軸受けリング・シールの静的構成要素、及び、動的構成要素が潤滑できるよう、各軸受けリング・シールが公称漏洩を要求するという着想に基いている。漏洩量が増加すると、これを軸受リング・シールの初期損傷の指標とすることができる。
【００４５】
調整装置により発生した処理済み変数を第１、第２限界値と直接比較する方が望ましいが、その様にしない場合、或いは、同じ指示を補正手段で補正された処理済み変数に適用するが、処理済み変数、または、補正後の処理済み変数と関数的に関連する比較値で代用する場合、比較処理への追加、または、その代替として、比較値を、上記の実動作パラメータ、具体的には、第１実動作パラメータ、及び、少なくとも１つの追加の実動作パラメータの複数の関数的関係に基づく計算へと入力する。
【００４６】
第１、第２限界値指定手段、及び／または、第１、第２補正手段が、形状パラメータを制御手段に割り当てる際のギャップ幅、及び／または、スピンドル径の様な容積移送式真空ポンプ固有の形状パラメータを計算に考慮に入れることが、とりわけ望ましい。付加的、または、代替え的に、メモリーに記憶された吐出流体パラメータ、とりわけ、吐出流体のせん断挙動を考慮するよう、限界値指定手段、及び／または、補正手段を設計可能である。
【００４７】
従って、吐出流体、または、これにより生成された最終製品の品質の監視については特に、限界値、補正後の処理済み変数、または、比較値の何れかが提供されていれば、これらの計算中に容積移送式真空ポンプ・スピンドルの角速度を考慮に入れることが有利である。スピンドルの種々の傾斜角により、同じモータ回転速度において容積移送式真空ポンプ内で種々の相対速度が発生するので、少なくとも１つの形状パラメータ、及び、各スピンドルの傾斜角を、考慮に入れる必要があることが望ましい。
【００４８】
そして、吐出流体、または、これにより生成された最終製品の品質の監視においては特に、限界値、補正後の処理済み変数、または、比較値の何れかが供給されていれば、これらの計算中に容積移送式真空ポンプ・スピンドルの角速度を考慮に入れることが有利である。スピンドルの種々の傾斜角により、同じモータ回転速度において容積移送式真空ポンプ内で種々の相対速度が発生するので、少なくとも１つの形状パラメータ、及び、各スピンドルの傾斜角を、考慮に入れることが好ましい。
【００４９】
少なくとも１つの実測の実パラメータ、例えば、第１実動作パラメータ、または、追加の実パラメータを、センサー手段で直接制御手段へと供給する代わりに、少なくとも１つの実動作パラメータを、とりわけ、バス・システムを介して、プロセス制御室から制御手段へと送る変形形態について、以下で詳細に述べる。
【００５０】
せん断率を、少なくとも１つの第１、及び／または、第２限界値の計算で考慮に入れる場合、とりわけ、メモリー内に記憶された最大許容せん断率、及び／または、少なくとも１つの実動作パラメータに基いて現時点で算出されたせん断率を、関数関係に従って考慮に入れることが、とりわけ望ましい。
【００５１】
前述の様に、動的限界値の検討に加え、処理済み変数、補正後の処理済み変数、比較値を、或いは、直接的に第１動作パラメータ、及び／または、他の動作パラメータを、論理手段のメモリー（揮発性メモリーで無いことが望ましい）に記憶された限界値と比較する固定限界値の検討も想定され、限界値が、所定測定値を超えるか、または、所定基準と合致できない場合は、ポンプ、または、製品の品質を損なわないよう、補正後の処理済み変数を判定し、これを出力する。最も単純な場合において、この目的のため調整装置により供給された処理済み変数、または、過去の比較に基いて補正された処理済み変数は、所定量、とりわけ、所定の倍数まで増減することがある。
【００５２】
少なくとも１つの測定された第１実動作パラメータに加え、或いは、その代替として、及び／または、測定、ないし、算出された追加の実動作パラメータ、若しくは、少なくとも１つの所定の容積移送式真空ポンプ固有の形状パラメータに加え、或いは、その代替として、該当する限界値、または、補正済みの処理済み変数（この変数は、制御手段の不揮発性メモリー等に記憶される）の計算における数学的関数、または、割り当てに従って、吐出流体パラメータ（流体固有の特性値／定数）を考慮するよう、第１、及び／または、第２限界値指定手段、及び、第１、及び／または、第２補正手段を設計することが可能である。種々の流体パラメータ・データ・レコードを、測定結果等に応じて、手動、または、自動の何れかによって選択できることが望ましい。せん断率を用いて、限界値、または、補正後の処理済み変数を判定する場合は特に、吐出流体のせん断率を、吐出流体のパラメータとして考慮することが望ましい。
【００５３】
測定、または、算出された実動作パラメータに応じ、及び／または、制御手段に割り当てられた容積移送式真空ポンプ専用のパラメータに応じて、容積移送式真空ポンプにおける保守の必要性を判定、及び／または、通知するための論理ユニットを設計することが、最も必要である。それ故、この論理手段には、保守の必要性の判定時における測定、ないし、算出された実パラメータ、及び／または、容積移送式真空ポンプ専用パラメータを考慮するよう設計された該当関数ユニットが含まれることが好ましい。望ましくは、この関数ユニットにより、所定の（関数）割り当てに基き、保守の必要性を計算する。保守の必要性は、種々の色を発光可能なディスプレイ、及び／または、LEDランプ等の該当通知手段を介して、通知されることが望ましい。
【００５４】
所定値が限界値を超えた場合、具体的には、値が高すぎるか、または、低すぎるか、若しくは、規定値と合致しない場合において、とりわけ、容積移送式真空ポンプ、または、追加のプロセス・システム、或いは、吐出流体の品質への更なる損傷を防止するため、容積移送式真空ポンプのモータ、特に、モータ接触部用に停止信号を放出するよう、第１、及び／または第２補正手段を設計することが、とりわけ有利である。
【００５５】
本発明の改良形態では、CANバス・システムの様なバス・システムを介して通信できるよう、より具体的には、他の容積移送式真空ポンプの制御手段、及び／または、プロセス制御室との通信、即ち、データの送受信が可能となるよう、制御手段を設計することが望ましい。自動車技術で公知とされるCANバス・システムを、とりわけ、制御室、及び／または、少なくとも１つの追加モジュールとの通信用に制御モジュール内で割り当てれば、極めて有利である。驚くべきことに、この様なバス・システムは、容積移送式真空ポンプ・システムとの連携において、極めて信頼性が高く、且つ、堅牢であるということが明らかとされている。
【００５６】
制御手段を構成、及び／または、読み出しできるよう、キー形式、望ましくは、複数キー、及び／または、タッチスクリーン等の形式の入力手段を、制御手段に備えれば、とりわけ有利である。この入力手段によって、不揮発性メモリーに記憶された多くのシステム・パラメータ・データ・レコード、及び／または、吐出流体パラメータ・データ・レコードの１つを選択できる。
【００５７】
制御手段が、受信データ、計算処理データ、及び／または、伝送データ、具体的には、測定値、または、電圧特性を、これをログとして記憶する等のために記憶するよう、設計、及び、制御されるメモリー手段を備えた制御手段の実施例が、最も都合が良い。メモリー手段は、測定済みの実動作パラメータ、基準入力変数、処理済み変数、及び／または、補正後の処理済み変数を保存するよう、設計、及び、制御することが、とりわけ望ましい。
【００５８】
このシステムは、少なくとも１つのセンサー（センサー手段）、望ましくは、制御手段との信号伝送接続を備えた少なくとも２つのセンサーも含むことが望ましく、センサー（複数）は、第１実動作信号、適宜、少なくとも１つの追加の実動作信号を測定するよう設計、及び、構成される。例えば、流体圧力、具体的には、差分圧力、及び／または、吐出流体温度、または、蓄積温度等の温度を測定するための圧力センサーを含めても良い。更に、センサーは、容積移送式真空ポンプの回転速度を測定するための回転速度計測装置、容積移送式真空ポンプのモータのトルクを検知するトルク・メータ、振動値を測定するための振動センサー、流体の粘性を測定するための流体粘性メータ、及び／または、漏洩量計測装置や体積流計測装置も可能である。第１、及び／または、少なくとも１つの追加の実動作パラメータ、具体的には、周波数変換装置からの回転周波数定値、または、トルク定値として、実際の補助的な処理済み変数を受信するため、制御手段が、周波数変換装置への信号伝達接続を備えれば、とりわけ有利である。
【００５９】
本発明の改良形態として、実動作パラメータ（データベースを考慮に入れて、保守の関連性の観点から論理ユニットにより適宜検証できる）の解析に応じて、ポンプ・モジュールの保守の必要性を検知、及び／または、通知するよう、制御モジュールの論理ユニットを設計することが望ましい。推奨される保守手順が実行されるまでの時間周期を確認可能とするため、実際の手順を必要とする前の十分な時間量が、保守要求において検知されるよう、論理ユニットを設計、及び／または、プログラムすれば、とりわけ有利である。以下で詳細に説明する様に、複数の制御モジュールを提供した場合、保守要求、及び／または、保守までの推奨時間周期は、制御モジュールのいわゆるマスター・ボックスが関与する。このマスター・ボックスとの通信は、とりわけ、CANバス・システムの様なバス・システムを介して実施する。
【００６０】
前述で述べた様に、制御室、他の制御モジュール、及び／または、センサー・モジュールとの通信用に、バス・システムを制御モジュールに配置すること、及び／または、制御モジュールをこの様なバス・システムに接続することが、とりわけ好ましい。驚くべきことに、自動車技術から公知とされるCANバス・システムは、ポンプ・システムとの連携においてとりわけ有利であること、つまり、信頼性が高く、堅牢であることが実証されている。使用に望ましいセンサー・モジュールを代替えとして用い、デジタル接続、及び／または、アナログ接続を介して、制御モジュール、及び／または、制御室と通信できる。
【００６１】
容積移送式真空ポンプ・モジュールを、各制御モジュールへと割り当てたら、更に、駆動モジュールをそこに割り当てるよう、複数の制御モジュールを、上記のバス・システムへと接続することが、とりわけ有利である。
【００６２】
前述の様に、使用される複数の制御モジュールの１つを、機能性を高めたマスター・ボックス様なものとして設計されることが、望ましい。つまり、この制御モジュールは、データを受信、記憶するよう設計され、更に、システム内の他の制御モジュールからも、例えば、状態情報、実システム・パラメータ（実動作パラメータ）、回転速度定値信号、及び/または、システム定値パラメータを受信するものと理解される。この様なマスター・ボックスには、利用者との通信を可能としたり、イベント、例えば、障害や、適宜、保守が実際に行われるまでの提案保守期間を含む保守の必要性等を利用者に知らせることを可能にするディスプレイ・スクリーン、光学機器、具体的には、LEDを備えた装置、及び／または、ラウドスピーカ等の通知手段が、付加的、または、代替的に備えられていることが、好ましい。
【００６３】
少なくとも１つのセンサー・モジュールの設計について、種々の可能性がある。このモジュールは、ポンプ・モジュールの臨界振動を検知を専用とする振動センサーとして、実圧力を検知するための圧力センサーを備えて、実温度を検知するための温度センサーとして、実流速を検知するための流速センサーとして、及び／または、ポンプ・モジュールのトルクを検知するためのトルク・センサーとして設計することが可能である。１つのセンサー・モジュール内にこの様なセンサーを複数組み合わせたり、或いは、種々のセンサー用に個々のセンサー・モジュールを提供することも想定される。センサー・モジュールの信号は、直接的、または、制御室等を使用する場合は、これを介して制御モジュールへと送ることが可能である。
【００６４】
ポンプ・モジュール専用情報の様なシステム固有の情報を含むデータベースを、制御モジュール内に提供することが、とりわけ有利であり、こうすれば、制御モジュールの論理ユニットは、この情報にアクセスして、適切な定値回転速度、及び／または、制御モジュールの調整装置用に適切な定値システム・パラメータを定められる。
【００６５】
更に、本発明は、駆動ユニット用の定値回転速度信号の様な処理済み変数を、少なくとも１つの実システム・パラメータ、及び、基準入力変数の関数として生成することで、基準入力変数を、制御室により好ましく事前選択可能とするための論理ユニット、及び、調整装置、具体的には、ＰＩ調整装置、或いは、ＰＩＤ調整装置を備えた制御モジュールの使用も関する。
【００６６】
本発明の新たな利点、及び、詳細は、推奨される例示的実施例に関する以下の説明、及び、これから示す図面に基いて得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】２つの制御モジュールを備えたポンプ・システムについて想定される構成図であり、各制御モジュールそれぞれに、駆動モジュールとポンプ・モジュールを割り当てることで、２つの制御モジュールは、任意の高レベルの制御室を備える。
【図２】図１に基づく例示的なポンプ・システムに関する種々の結果シナリオである。
【図３】図１に基づく例示的なポンプ・システムに関する種々の結果シナリオである。
【図４】図１に基づく例示的なポンプ・システムに関する種々の結果シナリオである。
【図５】図１に基づく例示的なポンプ・システムに関する種々の結果シナリオである。
【図６】調整装置により生成された処理済み変数を、とりわけ、図１から図５に基づくシステム用の第１（ポンプ保護）限界値と比較するよう設計された制御モジュール形式の制御手段について想定される実施例である。
【図７】調整装置により生成された処理済み変数を、とりわけ、図１から図５に基づくシステム用の（吐出流体保護）限界値と比較するよう設計された制御モジュール（複数）形式の制御手段の代替え実施例である。
【図８】図１から図５の例として示した様な容積移送式真空ポンプ・システム用の制御モジュール形式での制御手段に関する別の変形実施例であり、この制御手段では、調整装置により生成された処理済み変数を比較し、適宜、第１限界値、及び／または、第２限界値で補正し、また、比較の順序は、図８で示したものとは異なっても良く、即ち、逆の順序で実装可能である。
【図９】ＮＰＳＨ  図である。
【図１０】ポンプの圧力接点で測定した吐出流体圧力、吐出流体粘性（中間粘性）、及び、ポンプの回転速度、つまり、ポンプの最小回転速度間の物理的関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
図では、同一の要素、及び、同一の機能を備えた要素に、同一の参照番号を付している。
【００６９】
図で示す容積移送式真空ポンプ・システム１は、第１、第２制御モジュール２０２、２０３を含み、図の左側で示した制御モジュール（第１制御モジュール２０２）は、ディスプレイ・スクリーン２０５、及び、LEDランプ形式での通知手段２０４を備えたいわゆるマスター・ボックスとして備えられている。
【００７０】
通知手段２０４の他、第１制御モジュール２０２（マスター・ボックス）は、第２制御モジュール２０３とは対照的に、データ・メモリー・ユニット（データ記録装置）として設計されており、このデータ・メモリー・ユニットは、信号伝達方式で第２制御モジュール２０３へと接続し、これにより送られるデータ、例えば、実動作パラメータ、基準入力変数、または、所定の回転速度が保存され、好ましくは、時間コードと共に供給される。
通知手段２０４は、制御ユニットに通知するか、または、第１制御モジュール２０２、及び／または、第２制御モジュール２０３、または、任意の追加の制御モジュール（図示せず）によって検知される保守の必要性、及び、保守実行のための提案時間を標示するよう機能する。
【００７１】
駆動モジュール２０７は、ここでは非同期モータとして設計された電気駆動モータ３、及び、これに割り当てられ、本図では説明のみを目的として独立したものとして示しているが、好ましくは駆動モータ3上に直接配置された周波数変換装置４とを含み、第１制御モジュール２０２用に提供されている。
【００７２】
駆動モジュール２０７、より具体的には、駆動モジュール２０７の駆動モータ３は、接続部２１０によりヘリカル・スピンドル・ポンプとして設計された第１ポンプ・モジュール２１１へと動作できるよう接続されている。
【００７３】
実動作パラメータＸを検知するためのセンサー・モジュール２１２が、第１ポンプ・モジュール２１１上に構成されている。ここで示した例示的実施例において、許容できない振動を検知できるよう、センサー・モジュールには、振動センサーが備えられており、検知された振動は、第１制御モジュール２０２、具体的には、積分論理手段７で、制御２０２の統合データベースに記憶された情報と比較する等により、解析される。
【００７４】
図１で示す様に、第１センサー・モジュール２１２は、ここではCANバス・システムとするバス・システム２１３を介した第１制御モジュール２０２への信号伝達接続を備える。
【００７５】
（示されていない）上記論理手段７が、第１制御モジュール２０２、並びに、（見易さのために示していないが、）図の例示的実施例ではＰＩＤ調整装置として設計され、以下でより詳細に説明する処理済み変数、または、第１周波数変換装置4用の補正後の処理済み変数を生成するための調整装置６へと統合されている。第１周波数変換装置4は、圧力信号、流速信号、振動センサー信号、温度センサー信号、及び／または、トルク信号に応じて定値回転速度信号を生成する実システム・パラメータを用いて設計、或いは、使用、及び／または、制御されないか、或いは、このパラメータが供給されない。
【００７６】
第１制御モジュール２０２は、第２制御モジュール２０３と同様、複数の入力部、及び、出力部を含み、これらを、より見易くするよう、図中で強調している。第１制御モジュール２０２は、アナログ入力部２１４を含み、これにより、第１制御モジュール２０２は、高レベルの制御室（基準入力変数指定手段８）へと信号伝達式に接続する。基準入力変数Ｗ、または、代替え的に処理済み変数は、ここではアナログ接続部２１６として構成した接続を介し、制御室から伝送され、これにより、例えば、処理済み変数が、第１制御モジュール２０２を介してループされて、好ましくは複数のアナログ出力部２１７の１つを介して第１周波数変換装置4に送られる。だが、以下で詳細に説明する様に、第１制御モジュール２０２は、処理済み変数、具体的には、回転速度定値信号を、基準入力変数Ｗ、実動作パラメータＸ、及び、第１周波数変換装置を制御する少なくとも１つの追加の動作パラメータの関数として、個々に生成することが可能である。
【００７７】
アナログ入力部２１４の他、複数のデジタル入力部２１８がある。
【００７８】
更に、複数のデジタル出力部２１９も備えられており、これを介して、データ信号、及び、他のデータを制御室に送ることができる。
【００７９】
第１制御モジュール２０２は、センサー・モジュール２１２と通信、及び／または、そこ（センサー・モジュール２１２）からバス・システム２１３介してデータを受信するのみならず、CAN バス・システムとして設計されたバス・システム２１３を介して、第２制御モジュール２０３に接続することが理解できる。この第２制御モジュールは、第１制御モジュール２０２と同様、（第２）デジタル出力部２２０、（第２）デジタル入力部２２１、（第２）アナログ入力部２２２、並びに、第２制御モジュール２０３により生成された処理済み変数を、制御室により事前選択された基準入力変数、或いは、制御室により事前選択された処理済み変数に基いて、第２駆動モジュール２２４の周波数変換装置（個別に図示せず）へと送る（第２）アナログ出力部２２３を含み、第２駆動モジュール２２４は、第２センサー・モジュール２２７も割り当てられ、且つ、バス・システム２１３が、第２制御モジュール２０３と通信する容積移送式真空ポンプとして設計された第２ポンプ・モジュール２２６へと、第２接続２２５を介して動作可能に接続する。
【００８０】
制御室（例えば、基準入力変数指定手段８）は、デジタル接続２２８を介して、モータ作動信号、及び、モータ停止信号を、第２制御モジュール２０３へと送信することが可能であり、これにより、第２制御モジュール２０３は、この信号に基いて、駆動モジュール２２４を制御できる。
【００８１】
振動センサー・モジュールとして設計され、ここで示したセンサー・モジュール２１２、２２７の代わりに、追加センサー、及び／または、センサー・モジュールのそれぞれに、各ポンプ・モジュール２１１、２２６のエリア内の種々の実システム・パラメータを検知するための1つ以上のセンサーを、付加的、または、代替え的に提供できる。
【００８２】
バス・システム２１３を介して制御モジュール２０２、２０３と通信することが望ましいコンピュータ２２９が、出力、及び／または、プログラミング用に供給可能である。
【００８３】
図１で示す様に、第１制御モジュール２０２は、更に、通知手段２０４の他、望ましくはメニュー・コントローラを介して入力を実行するための入力手段２３０も備える。第２制御モジュール２０３は、第１制御モジュール２０２とは対照的に、他の制御モジュールから受信したデータを記憶するデータ・メモリー・ユニットとしては設計されておらず、図の例示的実施例では、第２制御モジュールは、ディスプレイではなく、簡易な第２LED光源であり、通知手段を用いずに全体を実装可能な実施例も可能である。
【００８４】
ポンプ・システム１の動作中に起こりうる種々のシナリオを、図２から図５を参照して以下で説明する。
【００８５】
図２で示すシナリオでは、第１ポンプ・モジュール２１１の駆動モータ３が、第１制御モジュール２０２による回転速度出力に基いて、周波数変換装置により発生する回転速度で起動する。該当する基準入力変数Ｗ、及び／または、基準入力変数Ｗが、アナログ接続部２１６を介して、第１制御モジュール２０２のアナログ入力２１４の１つに供給されると、そこで、処理済み変数を判定し、この変数は、アナログ出力部２１７を介して出力されてから、第１周波数変換装置４に送られる。第１周波数変換装置４は、基準入力変数Ｗに基づき、そして、実動作パラメータを考慮に入れて、処理済み変数に従って第１駆動モータ３を制御する。監視中の全ての実システム・パラメータ、具体的には、バス・システム２１３を介して第１制御モジュール２０２に送られて、第１センサー・モジュール２１２によって判定される振動信号は、第１制御モジュール２０２の論理ユニットのデータベースに記憶されている警告レベルよりも低い。LEDランプ２０６の緑色LED２３１が、発光する。
【００８６】
図３で説明した第２シナリオでは、実動作パラメータ、つまり、第１センサー・モジュール２１２により判定された第１ポンプ・モジュール２１１全体の振動が、第１制御モジュール２０２の論理ユニットの上記データベースに記憶された第１警告閾値に達すると、第１論理ユニットが、第１LEDランプ２０６の黄色LED２３２を発光させつつ、第１通知手段２０４を制御する。更に、対応する警告、及び／または、情報が、通知手段２０４としてのディスプレイ・スクリーン２０５上に表示される。第１制御モジュール２０２の論理ユニットのソフトウェアでは、第１警告値に達した時、許容される最大振動閾値を維持するため、第１ポンプ・モジュール２１１を遅い回転速度で動作するよう制御することを要求している。次に、第１制御モジュール２０２の論理ユニットが、下方修正した処理済み変数を判定し、これをアナログ出力部２１７を介して、第１駆動モジュール２０７の周波数変換装置4へと送る。更に、対応する情報も、デジタル出力部２１９の１つを介して、制御室に出力される。プログラミングに応じて、制御室により設定され、且つ、実プロセスにより求められた定値回転速度、または、第２制御モジュール２０３の定値回転速度規定を、周波数変換装置に送るかどうかを、制御室により判定することも要求される。
【００８７】
図4で説明したシナリオは、図３を参照して上記に述べたシナリオの結果に相当する。
振動値の増加に関する理由は、除去されている。障害の除去は、第１制御モジュール２０２により確認されており、これによって、論理ユニットは、第１制御モジュール２０２の緑色LED２３１を発光するよう指示する。第２制御モジュール２０３の論理ユニットでは、第２制御モジュール２０３の統合ＰＩＤ調整装置と連動して、第１ポンプ・モジュール２０２、より具体的には、上流の駆動モータ３が、制御室により事前指定された定値回転速度で動作し続けることが可能であるということが要求される。更に、障害が除去されたという事実が、論理ユニットにより、デジタル出力部２１９の１つを介して、制御室に送られると、制御室により事前選択された該当定値回転速度信号も除去される。
【００８８】
図５で示すシナリオでは、圧力側の急激な圧力の上昇が、圧力センサー・モジュール２３３により検知、及び／または、測定されると、これは、アナログ接続部２３４を介して、第２制御モジュール２０３のアナログ入力部２１４の１つに送られる。第２制御モジュール２０３の論理ユニットが、データベース比較により、許容される限界値を超えたということを検知すると（警告閾値）、第２制御モジュール２０３の赤色LED２３５を点滅させる。更に、該当情報項目も、バス・システム２１３を介して、第１制御モジュール２０２に送られて、制御事例が通知されたことを、赤色LED２３６を通じて、統合論理ユニットにより確認する。また、関連するメッセージが、デジタル出力部１９を介して、第２制御モジュール２０３の論理ユニットから制御室に送られる。この事例では、第２ポンプ・モジュールが損傷しないよう、駆動モータ３を停止することが、第２制御モジュール２０３内の論理ユニットに要求される。これに従って、モータ保護プロセスが、デジタル出力２２１を介して始動し、駆動モータ２０８が停止する。
【００８９】
次に、図６から図８を参照して、容積移送式真空ポンプ・システムの種々の例示的実施例について述べる。各実施例には、制御モジュールが含まれ、これは、独立ユニットとして設計され、駆動モジュールから距離を開けて独立した筐体内に格納される。例示的実施例に基づき、制御モジュールの形態を取る制御手段の機能について、詳細に述べる。図示の制御モジュールの機能は、図１から図５で示した制御モジュールで実現できる。
【００９０】
ここで示した制御モジュールと併せて図１から図５を参照して述べた機能は、付加的、または、代替え的に、図６から図９で示した制御モジュール内でも実装できる。
【００９１】
［図６に基づく例示的実施例］
【００９２】
図６は、容積移送式真空ポンプ・システム１の設計を概略的に示している。このシステムは、本実施例では、単一スピンドル・ポンプ、多重スピンドル・ポンプ、具体的には、３重スピンドル・ポンプとして設計された容積移送式真空ポンプ２を含む。容積移送式真空ポンプ２は、周波数変換装置４を含む電気モータとして設計された容積移送式真空ポンプ・モータ３のモータ・シャフトと動作できるように接続する。周波数変換装置４は、調整装置６により生成される処理済み変数YS 、または、補正後の処理済み変数Y'S 、または、任意選択的に複数回補正されている処理済み変数Y'S に基いて、容積移送式真空ポンプ・モータ３のモータ巻線への電流を制御、及び／または、調整する。容積移送式真空ポンプ・モータ、及び、周波数変換装置は、駆動モジュール２０７を構成する。
【００９３】
処理済み変数YS 、または、補正後の処理済み変数Y'Sを生成するため、容積移送式真空ポンプ・システム１は、上記の調整装置6、及び、論理手段７等も含めて、マイクロコントローラにより形成される制御手段５を含む。制御手段５は、駆動モジュール２０７から独立し、独自の筐体を有する制御モジュール２０２の形態として構成される。
【００９４】
基準入力変数指定手段８、例えば、制御手段５に基準入力変数Ｗを供給するプロセス制御パネルが、制御手段５の上流に供給されており、とりわけ、この制御手段５から独立していることが望ましい。供給される基準入力変数は、例えば、定値体積流、または、定値圧力を表す電圧信号である。
【００９５】
外部から供給された基準入力変数Ｗ、及び、第１実動作パラメータＸが、調整装置６，より具体的には、差分Ｘ−Ｗを求める調整装置６の差分形成ユニット9に送られる。そして、ＰＩ調整装置、または、ＰＩＤ調整装置等として実体化される実際の調整装置６は、基準入力変数Ｗ、及び、ここで測定された第１実動作パラメータＸに基いて、処理済み変数YSを判定する。この処理済み変数YSは、従来式に周波数変換装置４へと直接送られる代わりに、まず、図の実施例における第１比較手段１０を含む論理手段７を通る。比較手段は、調整装置６により生成された処理済み変数YS を少なくとも第１限界値、望ましくは、確保すべき最大第１限界値Ylimit max 及び／または、確保すべき最小限界値Ylimit min と比較する。処理済み変数YSの少なくとも１つの第１限界値との直接比較の代わりに、処理済み変数YSと関数的に関連のある比較値を、処理済み変数YSに基づき、（任意の）比較値指定手段（図示せず）の支援により計算することが可能であり、これにより、少なくとも１つの実動作パラメータ、例えば、第１実動作パラメータＸ、及び、以下で詳しく説明する追加の少なくとも１つの実動作パラメータを、関数関係に従って同じ計算で入力する。更に、比較値指定手段は、比較値計算用の関数関係に従って、容積移送式真空ポンプの形状パラメータ、及び／または、吐出流体パラメータを考慮に入れる。限界値を考慮に入れる際に、これらのパラメータ（複数）をさらに考慮に入れる必要がある。図示の例示的実施例では、この追加的な比較値計算ステップは、省略される。だが、処理済み変数YS を少なくとも１つの第１限界値Ylimit max 、及び／または、 Ylimit minと直接比較し、少なくとも１つの第１限界値は、超えた場合、或いは、合致しない場合に、容積移送式真空ポンプ内の欠陥を引き起こす、または引き起こすおそれがある容積移送式真空ポンプ保護限界値に該当する。
【００９６】
第１関数ユニット１１が、第１限界値指定手段１２、第１補正手段１３に加えて、比較手段１０に割り当てられる。関数ユニット１１は、少なくとも１つの第１限界値Ylimit max, Ylimit minを計算すると、この値は、調整装置6により生成された処理済み変数YS と共に、比較手段１０に送られる。そして、比較手段は、処理済み変数YS が、最大第１限界値Ylimit max を下回るか、または、処理済み変数YS が、最小第１限界値Ylimit minを上回るかを確認する。これに該当する場合には、処理済み変数YS は、許容可能な処理済み変数であり、この変数は、容積移送式真空ポンプに損傷をもたらす恐れが無く、ここで示されない追加の比較補正ルーチン用に供給したり、或いは、図に示すように入力変数として直接周波数変換装置４へと送り、そこで、この信号に基いて、容積移送式真空ポンプ・モータ３を始動できる。
【００９７】
少なくとも１つの第１限界値を計算するため、第１実動作パラメータＸを、第１関数ユニット１１へと送り、他の測定、または、算出された実動作パラメータYH 、及び／または、XH も、この関数ユニットへと送ると、図で示す例示的実施例における実動作パラメータYH は、周波数変換装置の補助的な処理済み変数、例えば、周波数変換装置の回転周波数定値、または、トルク定値に相当する。これらは実測値ではなく、少なくとも１つの実パラメータに基づいて、例えば、周波数変換装置による流れ制御測定に基くシミュレーション等により、求められた値である。図の例示的実施例における追加の実動作パラメータＸH は、補助的な制御変数、例えば、モータ３上で直接測定することが望ましいモータの回転速度、及び／または、変位したポンプ回転速度、または、トルクに相当する。そして、各事例において、動作パラメータ、例えば、プロセス制御システム１４からの制御変数の実値の様な第１実動作パラメータを、少なくとも１つのポンプ保護限界値を計算する第１限界値指定手段１２によって考慮に入れ、更に、少なくとも１つの追加の実動作パラメータYH, XH 、または、１つの主要な処理済み変数YHH、望ましくは、圧力や体積流の様なプロセス制御変数Xについて測定された変数も、考慮に入れる。
【００９８】
最大第１限界値Ylimit max を超えたこと、及び／または、最小第１限界値Ylimit min に合致しないことが、比較手段により特定された場合、その旨を第１関数ユニット１１に報告したら、このユニットの第１補正手段１３が、第１実動作パラメータＸ、及び、上記の追加実動作パラメータYH, XH, YHHの１つを考慮に入れて、補正後の処理済み変数Y'S を計算する。この補正後の処理済み変数Y'Sを、第１限界値Ylimit max 、及び／または、 Ylimit minとの比較用の入力変数として、図で示す様に比較手段に送るか、または、比較手段（図示せず）を迂回して、別の比較補正手段へと送るか、或いは、この変数を入力信号として直接周波数変換装置４に送る。
【００９９】
メモリー１９、望ましくは、不揮発性（メモリー）から、制御手段５に割り当てられた容積移送式真空ポンプ用の所定の形状パラメータ（ＧＰ）、及び／または、吐出流体に関する専用の吐出流体パラメータ（ＦＰ）、例えば、吐出流体のせん断挙動を、第１限界値指定手段１２、及び／または、第１補正手段１３へ送ると、これらのパラメータは、関数関係状況において、第１限界値Ylimit max, Ylimit min 、及び／または、補正後の処理済み変数Y'S の計算に入力される。
【０１００】
ここで示した例示的実施例では、補正後の処理済み変数Y'S は、調整装置により生成された処理済み変数YS を可能な限り厳密に近づけるための最大、または、最小許容第１限界値Ylimit max, Ylimit minに相当する。この点において、図の例示的実施例における補正後の処理済み変数Y'S が、第１限界値Ylimit max, Ylimit minと一致するという理由により、第１限界値指定手段１２、及び、第１補正手段１３は、共通のコンピュータ（計算手段）を含む。調整装置により生成された処理済み変数YS は、補正後の処理済み変数Y'Sで上書きされる。
【０１０１】
補正後の処理済み変数が第１限界値と一致すべきでは無い場合は特に、第１補正手段１３、及び、第１限界値指定手段１２を、完全に独立したユニットとして、即ち、独自の計算手段を有し、独立した機能単位で実装できる。これはもちろん、上記で述べた事例、即ち、補正後の処理済み変数Y'S が第１限界値と一致すべき場合でも可能であり、図１で述べたこの様な事例では、限界値指定手段１２、及び、補正手段１３を、共に統合、つまり、計算ルーチンを共有している。
【０１０２】
図１に基づく例示的実施例を、限定されない具体的な実施例の例示的変形形態に基いて、以下で詳細に述べる。
【０１０３】
第１例
【０１０４】
第１実動作パラメータＸは、実制御変数、即ち、図示の例示的実施例において単位ｂａｒで測定された圧力に対応する。基準入力変数Ｘは、圧力であり、少なくとも２０ｂａｒに達する。同様に、実動作パラメータＸは、２０ｂａｒとして測定される。
【０１０５】
そして、基準入力変数には、変化がある。基準入力変数Ｘが、対応する規定により、例えば２０ｂａｒから１０ｂａｒまで、変化する。これにより、制御偏差Ｗ−Ｘが１０ｂａｒとなる。
【０１０６】
調整装置６が、新規処理済み変数YS、この場合では、即ち、回転速度に比例し、過去の運用、及び／または、過去の計算結果よりもはるかに低い電圧値を測定する。第１限界値指定手段１２は、ここで示す例示的実施例における最小許容回転速度に相当する最小許容限界値Ylimit minを算出する。回転速度が最小許容回転速度を下回る場合の潤滑損傷のリスクを回避するよう、最小許容回転速度を維持することが望ましい。
【０１０７】
最小許容回転速度、即ち、最小許容限界値Ylimit min を、以下の関数関係に基いて算出する。 
【数２】
2018066375.tif 000004
【０１０８】
この関数関係において、Ylimit max は最小許容限界値と一致する。この値は、最小許容回転速度(nallowed)である。
【０１０９】
この場合における第１実動作パラメータＸは、実測制御変数、ここでは、即ち、新規実圧力１０ｂａｒである。因子
【数３】
2018066375.tif 000005
【０１１０】
は、他の動作パラメータ、即ち、吐出流体の温度測定により、及び／または、最大許容圧力に粘性がもたらす影響について求められた吐出流体の動作粘性の実測値である。ここで示した例示的実施例において、この値は、対象とされる所定媒体では、100.32 に達する。定数ｋは、媒体の潤滑機能に関する補正値であり、これは、所与の媒体では、例えば、0.75に匹敵する。
【０１１１】
定数ｂは、ポンプ筐体の摩擦耐荷重能力の補正値である。ここで示された例示的実施例において、これは、１に達する。ポンプ固有の特性値ｃは、理想的な負荷下でのロータ径の特性値である。ここで示した例示的実施例では、この値は、例えば、０．５５に達する。
【０１１２】
この最小許容限界値Ylimit min は、第１比較手段１０に送られ、そこで、調整装置６により求められた処理済み変数YS を最小許容限界値と突き合わせて比較する。この比較結果に基いて、調整装置により求められた処理済み変数YS が、周波数変換装置に送られるか、または、補正後の処理済み変数Y'S は、第１補正手段により計算され、望ましくは、過去に算出された最小許容限界値Ylimit min （または、新規算出）に一致するかの何れかとなる。
【０１１３】
第２例
【０１１４】
第１実動作パラメータＸは、実制御変数、ここでは、即ち、圧力と一致する。実圧力が、２０ｂａｒとして測定される。該当規定に基いて、制御変数の定値は変化する。具体的には、基準入力変数Ｗが、２０ｂａｒから３０ｂａｒへと変化する。それと同時に、外乱変数にも変化が生じる。流れ抵抗は、装置の変化等に起因する僅かな流路面積、即ち、微小な流路半径によって増加することが想定されている。
【０１１５】
実運用では、実制御変数Ｘ、即ち、基準入力変数Ｗを確実に超える実圧力が生じるか、または、元の回転速度でポンプが動作し続けるが、平均時間内で、装置の交換によって流れ抵抗が著しく増加するので、実制御変数Ｘが基準入力変数Ｗを超えることとなるであろう。
【０１１６】
そして、差分生成出力において生じる制御偏差により、著しい低下、即ち、処理済み変数YSが減少する。これを定値規定として補正せずに周波数変換装置４に送った場合、低下した回転速度において、許容可能な圧力に関するポンプへのリスクが、生じるであろう。
これを抑止するため、上記処理済み変数YSを、最小許容回転速度に相当する最小限界値Ylimit min （第１限界値）で計算したものと比較する。この計算を、第１例示的実施例において述べた関数関係に基いて実施する。処理済み変数YS は、最小許容限界値Ylimit min、即ち、最小許容回転速度を下回り、これにより、処理済み変数YSの代わりに、周波数変換装置へと送られる補正後の処理済み変数Y'Sが、第１補正手段１３により出力される。
【０１１７】
補正後の処理済み変数Y'S は、算出された最小許容限界値Ylimit min  と一致することが好ましい。
【０１１８】
第３例
【０１１９】
基準入力変数Ｗは、単位L/minで測定された体積流である。第１実動作パラメータＸは、実測体積流である。体積流の需要は、動作中に増加するものと仮定している。ここで示す例では、基準入力変数が、１５００Ｌ／ｍｉｎから３０００Ｌ／ｍｉｎまで２倍となるものとする。調整装置６は、得られた制御偏差Ｗ‐Ｘから、処理済み変数YS、即ち、この場合では、回転速度を求める。この処理済み変数YS、即ち、調整装置６により事前選択された回転速度が、比較手段１０によって、最大許容回転速度、即ち、第１限界値Ylimit maxと比較される。この最大許容回転速度は、ＮＰＳＨavailableに基づき、即ち、利用可能なＮＰＳＨ、及び／または、システムの保持圧力レベルに基いて求められる。例示的実施例では、この圧力は、8 m H2O(ウォータ・カラム・メートル)に達する。そして、Ylimit max、即ち、最大許容回転速度は、ＮＰＳＨavailable、及び、測定された他の実動作パラメータ（この場合では媒体の粘性）に基いて算出される。この算出は、例えば、図４で示された図に基づくか、或いは、以下の計算原理に基づく多項式に基いて実施され、不揮発性メモリーに記憶される。
ＮＰＳＨ = f(ポンプ・サイズ (da)、傾斜のスピンドル角度、粘性v、回転速度 n)
これによって、ポンプ中の媒体の軸方向速度を算出可能となり、これは、スピンドル径da 、及び、スピンドル傾斜角の関数とするポンプ・サイズに基づき、任意の設計サイズや任意の傾斜角に適用可能であり、従って、以下の関係が、簡易な式として得られる。
ＮＰＳＨ = f(vax size spindle slope angle、粘性v、回転速度 n)
この結果、
vax admissible size NPSH = f(v, n)が真となり、
従って、以下の関係
vax = S*n 、または、 n = vax/S
最終的には、以下の関係
Ylimit max = nadmissible size NPSH = vax admissible size NPSH/S
を得ることが可能である。
【０１２０】
それ故、許容ポンプ回転速度nadmissible size NPSH を、あるスピンドル傾斜角、及び、あるＮＰＳＨ値の任意のポンプ・サイズのポンプについて求めることができる。
【０１２１】
図４に基づく図において、ＮＰＳＨ を、ウォータ・カラム・メートル(m H2O)での左側の縦座標軸上に示している。右側の座標軸は、毎分の回転の回転速度を示している。横軸は、流体の軸方向速度を単位m/sで示している。この図は、モデル・サイズが２０、及び、スピンドル傾斜角が５６°の例示的なポンプに関連している。線の直線上昇は、回転速度の関数とする媒体（吐出流体）の軸方向速度vax を特徴付けている。
【０１２２】
第１限界値Ylimit max、即ち、最大許容回転速度を求めるには、ＮＰＳＨ が８ m H2Oから開始し、実測粘性が５００ mm2/sを特徴付ける曲線まで、この図内を右方に移動することが必須である。この曲線との交差点では、図内を直線まで上に向かって移動する必要がある。この直線との交差点において、最大許容回転速度、即ち、第１限界値Ylimit max を、右座標軸上で読み取ることが可能である。測定された粘性、即ち、追加の実動作パラメータについて、この値は、略毎分３８００回転に達する。
【０１２３】
導入部で述べた様に、基準入力変数は２倍となる、つまり、要求される体積流が２倍となり、これは、処理済み変数の変化の線形関係に基いて、想定される１５００ l/minから３０００ l/minに達する。処理済み変数YSの値３０００ l/minが、第１限界値Ylimit maxの約３８００ l/minよりも小さいことにより、処理済み変数YSを入力変数として、周波数変換装置4へ送信する。
【０１２４】
基準入力変数が、２倍のみならず、３倍となる場合、例えば、処理済み変数が４５００ l/minとなり、第１限界値Ylimit max を大幅に上回る場合、補正手段１３が、調整装置６により規定された処理済み変数YSを、補正後の処理済み変数Y'Sの量まで増やし、これは、第１限界値、即ち、この例では、３８００ l/minと一致する。
【０１２５】
［図７に基づく例示的実施例］
【０１２６】
図７に基づく例示的実施例は、調整装置６により生成された処理済み変数YS が、容積移送式真空ポンプの保護に相当、及び／または、ポンプ保護を確実なものとする少なくとも１つの第１限界値とは比較されず、代わりに、吐出流体品質を確保する１つの第２限界値と比較されるという点において、図６の例示的実施例とは異なる。ここで紹介した例示的実施例は、第２限界値と関連している。図７において、制御手段は、駆動モジュールから独立した制御モジュールとして、再度存在する。
【０１２７】
少なくとも１つの第２限界値Ylimit max, Ylimit minは、吐出流体品質が損なわれていないことを保証する。ここで示した例示的実施例において、唯一の最大第２限界値Ylimit max を、第２限界値指定手段１５により供給され、これにより、代替えとしての複数の第２限界値、例えば、吐出流体の品質を保証する最小限界値Ylimit minも計算できる。
【０１２８】
いずれにせよ、第２比較手段１６が、調整装置６により生成された処理済み変数YS、または、本明細書で述べていない過去の追加補正手段で補正された補正後の処理済み変数が、ある値まで第２限界値Ylimit min を超えているかどうかを、比較する。処理済み変数YS が最大限界値以下である場合、調整装置６により生成、及び／または、比較手段１６に供給される処理済み変数YSが、周波数変換装置４への入力変数として利用可能となる（計算される）。
【０１２９】
通常、第２限界値指定手段１５に加えて、第２関数ユニット１７を含む第２補正手段１８の支援により、処理済み変数YS が上書きされる補正後の処理済み変数Y'Sを利用できる。少なくとも１つの第２限界値Ylimit minを算出するため、第２限界値指定手段１５は、関数関係に基き、第１実動作パラメータＸを考慮に入れ、更に、少なくとも１つの追加の（他の）実動作パラメータ、例えば、補助的な処理済み変数YH、補助的な制御変数XH 、及び／または、主要な処理済み変数YHHも考慮に入れる。容積移送式真空ポンプの形状パラメータＧＰ、及び／または、吐出流体パラメータＦＰ,そして、振動を、計算において付加的に考慮する。
【０１３０】
第４例
【０１３１】
第４例は、媒体の保護に関連する。つまり、処理済み変数からの容積移送式真空ポンプ（吐出媒体）の結果と共に、吐出流体の品質パラメータの悪影響も伝搬しないよう、第２限界値を決定する。
【０１３２】
具体例として、吐出媒体中に、許容不可能なせん断が確実にないものとする。このため、媒体の最大許容せん断率が、第２限界値の計算に入力される。再度、第２限界値が最大許容回転速度と一致するよう、回転速度制御を実装する。つまり、第１動作パラメータＸは、プロセス・システムの体積流に相当する。最大許容せん断率への媒体専用の制限の他、ポンプの関数因子を、第２限界値の算出に入力する。即ち、重量、速度比を、固定ポンプ筐体と比較した場合の回転変位ロータ（スピンドル）の角速度差で考慮する。ギャップ中の速度比は、ポンプの回転速度と直接的な比例関係にあり、関数ギャップの規模、即ち、流れ線形せん断率のそれぞれに対する反比例関係がある。この関数ギャップは、まず、ポンプ固有の状態、即ち、固定ポンプ・ロータの径方向ギャップの様な一般的な実径方向ギャップ、及び、現状の動作状態、つまり、吐出流体にかかる現状の各圧力負荷や、吐出流体の一般的な各粘性に全て依存する。最後の２つの追加の実動作パラメータを（吐出流体にかかる現状の各圧力負荷や吐出流体の粘性）測定し、これを、第２限界値Ylimit max,の計算、即ち、最大許容回転速度の計算で考慮に入れる。
【０１３３】
従って、例えば、動的粘性ηが５Ｐａｓの吐出流体を、ポンプする。これは、動粘性ｖ５０００ mm2/sと一致し、これにより、想定密度ρが１０００ kg/m3の場合、あるポンプ内の吐出流体では、最大許容せん断応力τ１００，０００ N/m2を維持しつつ、最大許容せん断率Dadmissible ２０，０００ sec-1が得られる。これは、差圧に依存するロータリー径Daが７０ｍｍ、及び、径方向ギャップSがh0により特徴付けられ、△ｐが５ｂａｒにおける値が０．０２１ｍｍとなる。それ故、最大許容回転速度、即ち、第２限界値Ylimit max が１９１ l/minとなる。調整装置６により事前選択された処理済み変数YS が上記値を下回る限り、この処理済み変数YSは、周波数変換装置に直接送ることが可能である。そうでない場合、処理済み変数YSは、第２補正手段１８により補正、及び／または、制限される処理済み変数Y”S で上書きされる。
【０１３４】
上記で述べた例は、以下の計算原理に基づく。
この原理は、以下から導出される。
例えば、Dadmissible = τadmissible/(v*ρ)であるニュートン流体の場合は、
τadmissible = D*η、及び、η= v*ρ    更に、
nadmissible = Wadmissible/(Da*π*60)を満たす。
これをWadmissible = Dadmissible*S、及び／または、 Dadmissible = △Wadmissible/Sに挿入して、発生する全ての定数をkとしてまとめれば、最大許容回転速度は、以下の通り算出される。
Dadmissible = (Da*π*n)/(k*S)→ nadmissible = (Dadmissible*k*S)/(Da*π)
それ故、最大許容回転（速度）は、限界値Ylimit maxと一致する。
【０１３５】
ポンプされる吐出流体（媒体）が、ニュートン挙動を持たない場合は、最初に、ポンプ関数ギャップのレイノルズ数、せん断率、及び、得られる代表的な粘性を、本来粘性を有する吐出流体に関する公知の物理的関係に従って算出する必要がある。こうすれば、ニュートン型の吐出流体の場合と同様にして、これら流体について許容される関係を監視し、維持することができる。
【０１３６】
［図８に基づく例示的実施例］
【０１３７】
図８に基づく例示的実施例は、図６と図７に基づく例示的実施例とは異なる。つまり、調整装置６によって出力された処理済み変数YSを、少なくとも１つの第１限界値（ポンプ保護限界値）、及び、少なくとも１つの第２限界値（媒体保護限界値）と比較できるよう、制御手段５を設計する。図３に基いて紹介した例示的実施例では、調整装置６により生成された処理済み変数YSを最初に、第１限界値と比較してから、第２限界値と比較する。
だが、これと逆の順序、即ち、処理済み変数を第２限界値と比較してから、第１限界値と比較することも、もちろん可能である。
【０１３８】
最初の比較の出力値が、次の比較の入力変数を形成するということは、図８の例示的実施例の特徴であり、この場合、最初の比較の出力変数を、補正後の処理済み変数YSとすることができない。つまり、最初の比較において、限界値を超えるものが無ければ、YSを補正しない、若しくは、第１比較手段１０により補正された処理済み変数Y'S であれば、YS 、または、Y'S を、第２比較手段１６用の入力変数とする。ここで、補正が行われていなければ、２番目の比較YS 、または、 Y'S用の入力値を、周波数変換装置４に送るか、補正を行なっていれば、補正後の処理済み変数Y”S を、周波数変換装置へと送る。
【０１３９】
ここで示した例示的実施例において、第１、第２判定手段２０、２1を提供している。
この判定手段では、ポンプ保護比較、及び／または、媒体保護比較を実行するべきかどうかを、判定する。例えば、各判定をソフトウェアとして事前定義可能であり、これにより、代替えとして、利用者は、ポンプ保護比較のみ、または、媒体保護比較のみ、或いは、これらの比較操作を共に実行できる。
【０１４０】
［図10に基づく例示的実施例］
【０１４１】
この例示的実施例は、ポンプ保護実装に関する保護的な例示的実施例である。処理済み変数は、ポンプ用の回転速度信号であり、ポンプの回転速度を、図の左座標軸上にプロットしている。ポンプの圧力接点で測定した吐出圧力は、右側座標軸上でプロットした吐出流体圧力と共に、第１実動作パラメータとして、第１限界値の計算へ入力される。吐出流体粘性（媒体粘性）は、追加の実動作パラメータとして、第１限界値の計算に入力され、媒体粘性は、下方の横軸上にプロットされる。代替え的に、吐出流体体積流、ポンプ回転速度、または、吐出流体圧力は、ここでは、基準入力変数として見なされる。具体的な例示的実施例では、吐出流体圧力を、基準入力変数と仮定している。
【０１４２】
ここで示した例では、吐出流体粘性（媒体粘性）を、媒体の該当変化により、１２ mm2/sから、9 mm2/s、 6 mm2/s,、 4 mm2/sへと降下してから、（徐々に）2 mm2/sへと降下するものと仮定している。吐出流体の体積流は、変動することもある。基準入力変数、即ち、プロセス圧力（吐出流体圧力）を、初めに１０ｂａｒに保ってから、２０ｂａｒ等とする。つまり、毎回１０ｂａｒごとに増加させて、最大５０ｂａｒとする。それ故、基準入力変数は、最初の１０ｂａｒから増分的に５０ｂａｒまで変化する。調整装置は、基準入力変数（Ｗ）の関数として処理済み変数(YS) を出力する。第１限界値指定手段は、第１限界値、この場合では、最小回転速度Ylimit min を、吐出流体圧力に相当する第１実動作パラメータ、及び、媒体粘性に相当する追加の実動作パラメータの関数として計算することにより、この具体的例示的実施例では、吐出流体温度に基き、媒体粘性を間接的に求める。この例示的実施例では、第１限界値、即ち、最小回転速度に適合できない場合には、容積移送式真空ポンプの欠陥状態が発生する。この具体的例示的実施例における比較手段は、調整装置により事前選択された処理済み変数、即ち、回転速度信号を、第１限界値指定手段により算出された第１限界値と比較する。この例示的実施例における処理済み変数がこの第１限界値を超える場合、処理済み変数を入力信号として、周波数変換装置に送る。処理済み変数が第１限界値を下回る場合、例示的実施例では、補正後の処理済み変数を入力変数として確定、及び／または、決定したら、周波数変換装置へと送り、そこで、限界値指定手段により判定された第１限界値を、この例示的実施例における第１補正手段からの補正後の処理済み変数として送る。
【符号の説明】
【０１４３】
１  容積移送式真空ポンプ・システム
２  容積移送式真空ポンプ・システム、及び／または、容積移送式真空ポンプ・モジュール
３  容積移送式真空ポンプ・モータ
４  周波数変換装置
５  制御手段
６  調整装置
７  論理手段
８  基準入力変数指定手段（具体的には、制御室）
９  調整装置用の差分形成装置
１０  第１比較手段
１１  第１関数ユニット
１２  第１限界値指定手段
１３  第１補正手段
１４  プロセス制御システム
１５  第２限界値指定手段
１６  第２比較手段
１７  第２関数ユニット
１８  第２補正手段
１９  メモリー
２０  第１判定手段
２１  第２判定手段
２０２  第１制御モジュール
２０３  第２制御モジュール
２０４  第１通知手段
２０５  ディスプレイ・スクリーン
２０６  ＬＥＤランプ
２０７  駆動モジュール
２１０  結合部
２１１  第１ポンプ・モジュール
２１２  第１センサー・モジュール
２１３  バス・システム
２１４  アナログ入力部
２１６  アナログ接続部
２１７  アナログ出力部
２１８  デジタル入力部
２１９  デジタル出力部
２２０  第２デジタル出力部
２２１  第２デジタル入力部
２２２  第２アナログ入力部
２２３  第２アナログ出力部
２２４  第２駆動モジュール、センサー・モジュール
２２５  第２結合部
２２６  第２ポンプ・モジュール
２２７  第２センサー・モジュール
２２８  デジタル接続
２２９  コンピュータ
２３０  入力手段
２３１  緑色ＬＥＤ
２３２  黄色ＬＥＤ
２３３  圧力センサー・モジュール
２３４  デジタル接続、及び／または、アナログ接続
２３５  赤色ＬＥＤ
２３６  赤色ＬＥＤ
ＹＳ  処理済み変数
ＹＳ’  補正後の処理済み変数
ＹＳ”  補正後の処理済み変数
Ｘ  第１実動作パラメータ（望ましくは、実制御変数）
YHH  追加の実動作パラメータ（主要処理済み変数）
YH  追加の実動作パラメータ（補助的な処理済み変数）
XH  追加の実動作パラメータ（補助的な制御変数）
Ｗ  基準入力変数
ＧＰ  容積移送式真空ポンプの形状パラメータ
ＦＰ  吐出流体パラメータ
【図１】
2018066375.tif 000006
【図２】
2018066375.tif 000007
【図３】
2018066375.tif 000008
【図４】
2018066375.tif 000009
【図５】
2018066375.tif 000010
【図６】
2018066375.tif 000011
【図７】
2018066375.tif 000012
【図８】
2018066375.tif 000013
【図９】
2018066375.tif 000014
【図１０】
2018066375.tif 000015