专利名称：控制流动介质的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制流动介质的设备，尤其真空阀，它有可在阀门外壳内运动的阀孔关闭机构和有连接在阀门外壳上的管道，亦即通往(真空)泵的供应管道和通往消耗器的消耗器管或抽吸管。
用于流动介质，尤其压缩空气或真空度的阀，大多配备一个可在阀门外壳内部运动的刚性的关闭机构。通常关闭机构沿一个运动方向，例如沿关闭方向由弹簧加载。因此打开和关闭运动是惯性的，不可能在长期内有短的循环时间。
本发明的目的是提供一种阀，它的设计简单，关闭机构可便于操纵，以及有长期的工作能力。
为了达到此目的，按本发明的(真空)阀的特征在于，至少一个封闭机构设计为可弹性变形的成型件，尤其设计为膜，它通过供入压力介质由于弹性变形可运动到打开位置或关闭位置。
作为关闭机构的膜沿环形边密封地夹紧，并可通过一侧供入压力介质，尤其压缩空气和/或真空，变形到直至贴靠在一阀座上。
按本发明的真空阀优选地使用于控制具有抓取物体用的抽吸机构的提升头中的空气。此真空阀尤其适用于控制如在US5666786中说明的抽吸式提升器的各个吸头。
本发明的特点在于阀的预控制的设计思想。借助于导阀，保证在(两个)膜转换时负压始终有效。具体而言，膜总是借助负压变形到打开位置，而借助压缩空气变形到关闭位置。由此阀可以有非常快速的工作循环。
按照此真空阀的一种有利的设计，在外壳内部定位一流管，在它的两端各配设一个作为关闭机构的膜。膜被供以(包装)机器中央压缩空气供应装置的压缩空气。通过操纵这一个或那一个膜并由此导致关闭流管的这一端或那一端，通往提升头或吸头的抽吸管与通往真空泵的供应管道连通，或使吸头的抽吸管通风。
本发明的其他详情涉及阀的结构及其工作方式。下面借助于附图进一步说明阀的一种实施例。其中
图1(真空)阀的垂直剖面；图2在改变打开位置或关闭位置时按图1的阀；图3沿图1的剖切面III-III通过阀的垂直剖面；以及图4沿图1的剖切面IV-IV通过阀的水平剖面。
表示为实施例的阀有一个长方六面体形的阀门外壳10。在阀门外壳不同的侧面连接供应管道和操纵管道。在阀门外壳10下侧安装供应管道11，它通往真空泵12因此起抽吸管的作用。在横向直立的侧面上连接消耗器管，亦即抽吸管13，在优选的应用举例中它通向包装机器人抽吸式提升器(图中未表示)的吸头。在彼此处于相对位置的(直立)侧面上安装阀门机构或关闭机构的操纵管道14、15。在这里它们涉及压缩空气管。在上侧区内，平衡管道16与阀门外壳10连接。
在阀门外壳10内部构成通孔或流动通道，它们可被关闭机构截止。在本例中，这些关闭机构设计为用可弹性变形或可伸展的材料制的膜17、18，例如用橡胶或塑料。盘片状的膜17、18沿外边缘密封地或牢固地固定。在内部的中央区留空。为了操纵作为关闭机构的膜17、18，在膜17、18的一侧(外侧)加入流动的压力介质，亦即用压缩空气加载(箭头19)。因此导致所涉及的膜18球状变形，直至贴靠在阀座20或21上。设计为圆环形的并有经修圆的表面的阀座20、21周围被膜17、18密封。用于操纵膜17、18的压缩空气通过操纵管道14、15供入，在按图1的状态下通过操纵管道15供往膜18。
阀门外壳10由一个心部22和两块侧面的盖板23、24组成。后者主要用于将膜17、18固定在心部22上。在这里为了可靠地固定，一方面在盖板23、24上以及另一方面在心部22上构成用于膜的舌槽连接25。
在盖板23、24区域内，操纵管道14、15连接在阀门外壳10中央并因而构成操纵膜17、18的压力侧。
心部22有多个流动通道和管道接头。供应管道11、抽吸管13和平衡管道16直接连接在心部22上。在心部的内部，中央和横向构成一流管26。此垂直于供应管道11定位的流管26在端部构成与膜17、18相邻的阀座20、21。消耗器管，亦即抽吸管13经在纵向中央的通道段27与流管26连接(图4)。流管26端部，亦即阀座20、21，在膜17、18卸载时与膜17、18有一间距，所以在有关的关闭机构处于打开位置时，在膜17、18与流管26之间形成一个开放的流路28(图1)或29(图2)。此外，在外壳内部通过设计和布置流管26，在流管26外侧构成一环形通道30，它即使在膜17关闭时也是通畅的并使平衡管道16与供应管道11连通(图2，图3)。
膜17、18的操纵可通过导阀31控制。在这里导阀涉及一种4/2通阀。操纵管道14、15连接在导阀31上。此外，中央压缩空气管道32从压缩空气源，尤其机器的中央压缩空气供应装置，通往导阀31。最后，平衡管道16还与导阀31连接。
在按图1的状态下，膜18的操纵管道15经导阀31与压缩空气管道32连通。膜18借助压缩空气(箭头19)变形到关门位置。
在导阀31的这一位置，操纵管道14与平衡管道16连接。借助流路28建立起与供应管道11并因而与真空泵12的连系。于是通过操纵管道14将真空度或负压传到膜17的外侧，其结果是，借助在自由侧的负压支持了开关过程，亦即膜17从关闭位置(图2)回归打开位置(图1)。
此外，在按图1的位置中，消耗器管，亦即抽吸管13经流管26和流路28同样通过供应管道11与负压源连接，因此在这一位置向吸头施加负压。
通过将导阀31调整到按图2的位置，操纵管道14与压缩空气源或与压缩空气管道32连接。膜17压靠在相邻的阀座20上，而与此同时膜18返回打开位置并贴靠在盖板24上。这一打开过程由于操纵管道15经平衡管道16和环形通道30与真空泵12连通而得到支持，也就是说由于在膜18的背侧造成了负压。
由于膜18处于打开位置，设在心部22上侧的通风孔33被释放。现在通风孔经流路29和流管26与消耗器管，亦即与抽吸管13连通。因此抽吸管通风，使与之连接的吸头释放所抓取的物体。
采用阀的这种设计和可弹性变形的关闭机构亦即膜17、18的这种布局，保证膜在关闭位置下，在关闭侧，亦即在面朝阀座20、21的那一侧，始终施加负压，因此没有压力对抗通过来自操纵管道14、15的压缩空气所作用的关闭力。
权利要求
1.控制流动介质的设备，尤其真空阀，有可在阀门外壳(10)内运动的阀孔关闭机构和有连接在阀门外壳(10)上的管道，亦即通往(真空)泵的供应管道(11)和通往消耗器的消耗器管或抽吸管(13)，其特征为至少一个封闭机构设计为可弹性变形的成型件，尤其设计为弹性膜(17、18)，它通过供入压力介质由于弹性变形可运动到打开位置或关闭位置。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征为关闭机构，亦即膜(17、18)，借助压缩空气和/或真空度可运动到打开位置或关闭位置并优选地按这种方式，即当膜运动到关闭位置时起有效作用的是压缩空气，而当膜返回尤其是伸直的起始位置时真空度起有效作用。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为在阀门外壳(10)内形成一流管(26)，它的优选地两个端部设计为环形阀座(20、21)并各与一个膜(17、18)在中央处于相对位置。
4.按照权利要求3或其他权利要求之一所述的设备，其特征为在流管(26)上横向于轴线地连接至少一根流动管道，尤其是消耗器管或抽吸管(13)。
5.按照权利要求3或其他权利要求之一所述的设备，其特征为在流管(26)端部与相关的膜(17、18)之间，构成一个在膜(17、18)卸载并返回的情况下打开的流路(28、29)。
6.按照权利要求1或其他权利要求之一所述的设备，其特征为平衡管(16)始终与通向(真空)泵(12)的供应管道(11)连通，尤其是经由一个在流管(26)的区域内在其外侧延伸的环形通道(30)。
7.按照权利要求2或其他权利要求之一所述的设备，其特征为膜(17、18)可交替地被压缩空气加载，压缩空气可通过配属于各膜(17、18)的操纵管道(14、15)供给膜背对阀座(20、21)的那一侧，操纵管道(14、15)优选地经由一导阀(31)与一(公共的)压缩空气源相连。
8.按照权利要求3或其他权利要求之一所述的设备，其特征为消耗器管，亦即抽吸管(13)连接在流管(26)上以便向提升装置的吸头提供真空度；以及，当膜(18)处于关闭位置及膜(17)被打开时，流管与通向真空泵(12)的供应管道(11)连通。
9.按照权利要求2或其他权利要求之一所述的设备，其特征为膜(17、18)在从贴靠在阀座(20、21)上的关闭位置运动到(伸直的、平的)打开位置时在背对阀座(20、21)的一侧施加负压。
10.按照权利要求9或其他权利要求之一所述的设备，其特征为通过各自的操纵管道(14、15)在膜(17、18)自由侧施加的负压按这样的方式借助于导阀(31)相应的位置造成，即，使涉及的操纵管道(14、15)经平衡管(16)与真空泵(12)连接起来。
11.按照权利要求2或其他权利要求之一所述的设备，其特征为在膜(18)的打开位置，消耗器管，亦即抽吸管(13)，经流管(26)与阀门外壳(10)的通风孔(33)连通。
全文摘要
本发明涉及与吸头或类似物结合控制流动介质尤其抽吸空气的设备。按本发明,在阀门外壳(10)内部设用可弹性变形的材料制的关闭机构,亦即膜(17、18),通过操纵管(14、15)(仅仅)用压缩空气朝关闭或截止方向给膜加载。当膜(17、18)运动到打开位置时,在与关闭侧处于相对位置的那一侧造成负压。
文档编号F16K31/365GK1348536SQ00806743
公开日2002年5月8日 申请日期2000年2月25日 优先权日1999年3月25日
发明者海因兹·福克, 布卡德·勒斯勒 申请人:福克有限公司