專利名稱：控制流動介質(zhì)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制流動介質(zhì)的設(shè)備，尤其真空閥，它有可在閥門外殼內(nèi)運(yùn)動的閥孔關(guān)閉機(jī)構(gòu)和有連接在閥門外殼上的管道，亦即通往(真空)泵的供應(yīng)管道和通往消耗器的消耗器管或抽吸管。
用于流動介質(zhì)，尤其壓縮空氣或真空度的閥，大多配備一個可在閥門外殼內(nèi)部運(yùn)動的剛性的關(guān)閉機(jī)構(gòu)。通常關(guān)閉機(jī)構(gòu)沿一個運(yùn)動方向，例如沿關(guān)閉方向由彈簧加載。因此打開和關(guān)閉運(yùn)動是慣性的，不可能在長期內(nèi)有短的循環(huán)時間。
本發(fā)明的目的是提供一種閥，它的設(shè)計簡單，關(guān)閉機(jī)構(gòu)可便于操縱，以及有長期的工作能力。
為了達(dá)到此目的，按本發(fā)明的(真空)閥的特征在于，至少一個封閉機(jī)構(gòu)設(shè)計為可彈性變形的成型件，尤其設(shè)計為膜，它通過供入壓力介質(zhì)由于彈性變形可運(yùn)動到打開位置或關(guān)閉位置。
作為關(guān)閉機(jī)構(gòu)的膜沿環(huán)形邊密封地夾緊，并可通過一側(cè)供入壓力介質(zhì)，尤其壓縮空氣和/或真空，變形到直至貼靠在一閥座上。
按本發(fā)明的真空閥優(yōu)選地使用于控制具有抓取物體用的抽吸機(jī)構(gòu)的提升頭中的空氣。此真空閥尤其適用于控制如在US5666786中說明的抽吸式提升器的各個吸頭。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于閥的預(yù)控制的設(shè)計思想。借助于導(dǎo)閥，保證在(兩個)膜轉(zhuǎn)換時負(fù)壓始終有效。具體而言，膜總是借助負(fù)壓變形到打開位置，而借助壓縮空氣變形到關(guān)閉位置。由此閥可以有非常快速的工作循環(huán)。
按照此真空閥的一種有利的設(shè)計，在外殼內(nèi)部定位一流管，在它的兩端各配設(shè)一個作為關(guān)閉機(jī)構(gòu)的膜。膜被供以(包裝)機(jī)器中央壓縮空氣供應(yīng)裝置的壓縮空氣。通過操縱這一個或那一個膜并由此導(dǎo)致關(guān)閉流管的這一端或那一端，通往提升頭或吸頭的抽吸管與通往真空泵的供應(yīng)管道連通，或使吸頭的抽吸管通風(fēng)。
本發(fā)明的其他詳情涉及閥的結(jié)構(gòu)及其工作方式。下面借助于附圖進(jìn)一步說明閥的一種實(shí)施例。其中

圖1(真空)閥的垂直剖面；圖2在改變打開位置或關(guān)閉位置時按圖1的閥；圖3沿圖1的剖切面III-III通過閥的垂直剖面；以及圖4沿圖1的剖切面IV-IV通過閥的水平剖面。
表示為實(shí)施例的閥有一個長方六面體形的閥門外殼10。在閥門外殼不同的側(cè)面連接供應(yīng)管道和操縱管道。在閥門外殼10下側(cè)安裝供應(yīng)管道11，它通往真空泵12因此起抽吸管的作用。在橫向直立的側(cè)面上連接消耗器管，亦即抽吸管13，在優(yōu)選的應(yīng)用舉例中它通向包裝機(jī)器人抽吸式提升器(圖中未表示)的吸頭。在彼此處于相對位置的(直立)側(cè)面上安裝閥門機(jī)構(gòu)或關(guān)閉機(jī)構(gòu)的操縱管道14、15。在這里它們涉及壓縮空氣管。在上側(cè)區(qū)內(nèi)，平衡管道16與閥門外殼10連接。
在閥門外殼10內(nèi)部構(gòu)成通孔或流動通道，它們可被關(guān)閉機(jī)構(gòu)截止。在本例中，這些關(guān)閉機(jī)構(gòu)設(shè)計為用可彈性變形或可伸展的材料制的膜17、18，例如用橡膠或塑料。盤片狀的膜17、18沿外邊緣密封地或牢固地固定。在內(nèi)部的中央?yún)^(qū)留空。為了操縱作為關(guān)閉機(jī)構(gòu)的膜17、18，在膜17、18的一側(cè)(外側(cè))加入流動的壓力介質(zhì)，亦即用壓縮空氣加載(箭頭19)。因此導(dǎo)致所涉及的膜18球狀變形，直至貼靠在閥座20或21上。設(shè)計為圓環(huán)形的并有經(jīng)修圓的表面的閥座20、21周圍被膜17、18密封。用于操縱膜17、18的壓縮空氣通過操縱管道14、15供入，在按圖1的狀態(tài)下通過操縱管道15供往膜18。
閥門外殼10由一個心部22和兩塊側(cè)面的蓋板23、24組成。后者主要用于將膜17、18固定在心部22上。在這里為了可靠地固定，一方面在蓋板23、24上以及另一方面在心部22上構(gòu)成用于膜的舌槽連接25。
在蓋板23、24區(qū)域內(nèi)，操縱管道14、15連接在閥門外殼10中央并因而構(gòu)成操縱膜17、18的壓力側(cè)。
心部22有多個流動通道和管道接頭。供應(yīng)管道11、抽吸管13和平衡管道16直接連接在心部22上。在心部的內(nèi)部，中央和橫向構(gòu)成一流管26。此垂直于供應(yīng)管道11定位的流管26在端部構(gòu)成與膜17、18相鄰的閥座20、21。消耗器管，亦即抽吸管13經(jīng)在縱向中央的通道段27與流管26連接(圖4)。流管26端部，亦即閥座20、21，在膜17、18卸載時與膜17、18有一間距，所以在有關(guān)的關(guān)閉機(jī)構(gòu)處于打開位置時，在膜17、18與流管26之間形成一個開放的流路28(圖1)或29(圖2)。此外，在外殼內(nèi)部通過設(shè)計和布置流管26，在流管26外側(cè)構(gòu)成一環(huán)形通道30，它即使在膜17關(guān)閉時也是通暢的并使平衡管道16與供應(yīng)管道11連通(圖2，圖3)。
膜17、18的操縱可通過導(dǎo)閥31控制。在這里導(dǎo)閥涉及一種4/2通閥。操縱管道14、15連接在導(dǎo)閥31上。此外，中央壓縮空氣管道32從壓縮空氣源，尤其機(jī)器的中央壓縮空氣供應(yīng)裝置，通往導(dǎo)閥31。最后，平衡管道16還與導(dǎo)閥31連接。
在按圖1的狀態(tài)下，膜18的操縱管道15經(jīng)導(dǎo)閥31與壓縮空氣管道32連通。膜18借助壓縮空氣(箭頭19)變形到關(guān)門位置。
在導(dǎo)閥31的這一位置，操縱管道14與平衡管道16連接。借助流路28建立起與供應(yīng)管道11并因而與真空泵12的連系。于是通過操縱管道14將真空度或負(fù)壓傳到膜17的外側(cè)，其結(jié)果是，借助在自由側(cè)的負(fù)壓支持了開關(guān)過程，亦即膜17從關(guān)閉位置(圖2)回歸打開位置(圖1)。
此外，在按圖1的位置中，消耗器管，亦即抽吸管13經(jīng)流管26和流路28同樣通過供應(yīng)管道11與負(fù)壓源連接，因此在這一位置向吸頭施加負(fù)壓。
通過將導(dǎo)閥31調(diào)整到按圖2的位置，操縱管道14與壓縮空氣源或與壓縮空氣管道32連接。膜17壓靠在相鄰的閥座20上，而與此同時膜18返回打開位置并貼靠在蓋板24上。這一打開過程由于操縱管道15經(jīng)平衡管道16和環(huán)形通道30與真空泵12連通而得到支持，也就是說由于在膜18的背側(cè)造成了負(fù)壓。
由于膜18處于打開位置，設(shè)在心部22上側(cè)的通風(fēng)孔33被釋放?，F(xiàn)在通風(fēng)孔經(jīng)流路29和流管26與消耗器管，亦即與抽吸管13連通。因此抽吸管通風(fēng)，使與之連接的吸頭釋放所抓取的物體。
采用閥的這種設(shè)計和可彈性變形的關(guān)閉機(jī)構(gòu)亦即膜17、18的這種布局，保證膜在關(guān)閉位置下，在關(guān)閉側(cè)，亦即在面朝閥座20、21的那一側(cè)，始終施加負(fù)壓，因此沒有壓力對抗通過來自操縱管道14、15的壓縮空氣所作用的關(guān)閉力。
權(quán)利要求
1.控制流動介質(zhì)的設(shè)備，尤其真空閥，有可在閥門外殼(10)內(nèi)運(yùn)動的閥孔關(guān)閉機(jī)構(gòu)和有連接在閥門外殼(10)上的管道，亦即通往(真空)泵的供應(yīng)管道(11)和通往消耗器的消耗器管或抽吸管(13)，其特征為至少一個封閉機(jī)構(gòu)設(shè)計為可彈性變形的成型件，尤其設(shè)計為彈性膜(17、18)，它通過供入壓力介質(zhì)由于彈性變形可運(yùn)動到打開位置或關(guān)閉位置。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為關(guān)閉機(jī)構(gòu)，亦即膜(17、18)，借助壓縮空氣和/或真空度可運(yùn)動到打開位置或關(guān)閉位置并優(yōu)選地按這種方式，即當(dāng)膜運(yùn)動到關(guān)閉位置時起有效作用的是壓縮空氣，而當(dāng)膜返回尤其是伸直的起始位置時真空度起有效作用。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征為在閥門外殼(10)內(nèi)形成一流管(26)，它的優(yōu)選地兩個端部設(shè)計為環(huán)形閥座(20、21)并各與一個膜(17、18)在中央處于相對位置。
4.按照權(quán)利要求3或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為在流管(26)上橫向于軸線地連接至少一根流動管道，尤其是消耗器管或抽吸管(13)。
5.按照權(quán)利要求3或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為在流管(26)端部與相關(guān)的膜(17、18)之間，構(gòu)成一個在膜(17、18)卸載并返回的情況下打開的流路(28、29)。
6.按照權(quán)利要求1或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為平衡管(16)始終與通向(真空)泵(12)的供應(yīng)管道(11)連通，尤其是經(jīng)由一個在流管(26)的區(qū)域內(nèi)在其外側(cè)延伸的環(huán)形通道(30)。
7.按照權(quán)利要求2或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為膜(17、18)可交替地被壓縮空氣加載，壓縮空氣可通過配屬于各膜(17、18)的操縱管道(14、15)供給膜背對閥座(20、21)的那一側(cè)，操縱管道(14、15)優(yōu)選地經(jīng)由一導(dǎo)閥(31)與一(公共的)壓縮空氣源相連。
8.按照權(quán)利要求3或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為消耗器管，亦即抽吸管(13)連接在流管(26)上以便向提升裝置的吸頭提供真空度；以及，當(dāng)膜(18)處于關(guān)閉位置及膜(17)被打開時，流管與通向真空泵(12)的供應(yīng)管道(11)連通。
9.按照權(quán)利要求2或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為膜(17、18)在從貼靠在閥座(20、21)上的關(guān)閉位置運(yùn)動到(伸直的、平的)打開位置時在背對閥座(20、21)的一側(cè)施加負(fù)壓。
10.按照權(quán)利要求9或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為通過各自的操縱管道(14、15)在膜(17、18)自由側(cè)施加的負(fù)壓按這樣的方式借助于導(dǎo)閥(31)相應(yīng)的位置造成，即，使涉及的操縱管道(14、15)經(jīng)平衡管(16)與真空泵(12)連接起來。
11.按照權(quán)利要求2或其他權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為在膜(18)的打開位置，消耗器管，亦即抽吸管(13)，經(jīng)流管(26)與閥門外殼(10)的通風(fēng)孔(33)連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及與吸頭或類似物結(jié)合控制流動介質(zhì)尤其抽吸空氣的設(shè)備。按本發(fā)明,在閥門外殼(10)內(nèi)部設(shè)用可彈性變形的材料制的關(guān)閉機(jī)構(gòu),亦即膜(17、18),通過操縱管(14、15)(僅僅)用壓縮空氣朝關(guān)閉或截止方向給膜加載。當(dāng)膜(17、18)運(yùn)動到打開位置時,在與關(guān)閉側(cè)處于相對位置的那一側(cè)造成負(fù)壓。
文檔編號F16K31/365GK1348536SQ00806743
公開日2002年5月8日 申請日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者海因茲·?？? 布卡德·勒斯勒 申請人:福克有限公司