BE1023111B1 - Inlaatklep en vacuümpomp voorzien van een dergelijke inlaatklep. - Google Patents

Abstract

Inlaatklep voor het regelen van de druk aan een inlaatkanaal van een vacuümpomp (11), bestaande uit: -een eerste kamer (1) met een inlaatkanaal (4) voor toevoer van fluïdum, en met een element (5) dat twee holtes (1a en 1b) definieert die van elkaar zijn afgedicht; - een tweede kamer (2) gescheiden van de eerste kamer (1) door een wand (7), waarbij deze kamer (2) in communicatie staat met eeen proceskanaal (8) voor toevoer van fluïdum; een kleplichaam (9) verschuifbaar in de wand (7) zodat verhinderd wordt dat fluïdum stroomt tussen de tweede kamer (2) en de tweede holte (1b), waarbij het kleplichaam (9) een uiteinde (9a) heeft dat zich uitstrekt in de eerste holte (1a) en een uiteinde (9b), waarbij het kleplichaa verplaatst kan worden tussen een initiële, gesloten positie en een tweede, geopende positie waarbij - het kleplichaam (12) een kanaal (18) omvat dat zich uitstrekt door het kleplichaam (12) waardoor een fluïdum kan stromen tussen de eerste holte (6a) en het inlaatkanaal (14).

Description

Inlaatklep en vacuümpomp voorzien van een dergelijke inlaatklep.

Deze uitvinding heeft betrekking op een inlaatklep voor de regeling van de druk aan de inlaat van een vacuümelement.

Achtergrond van de uitvinding

Een bekend probleem met vacuümpompen bestaat erin dat ze niet gedurende een lange tijd bij hoge druk kunnen werken wegens het risico op thermische overbelasting. Indien een vacuümpomp wordt gestart bij een hoge druk, zal ze gedurende lange tijd werken op maximumvermogen, wat warmte genereert en een storing kan veroorzaken.

Een ander risico dat gepaard gaat met een vacuümpomp die bij hoge druk start, is het verhoogde risico op olie-emissies aan het afvoerkanaal van de vacuümpomp.

Nog een ander aspect waarmee moet worden rekening gehouden is het risico op aanzienlijke drukschommelingen in een relatief korte periode aan de inlaat van de vacuümpomp die stroomschommelingen kunnen veroorzaken in de motor die de genoemde vacuümpomp aandrijft, en de daarmee gepaard gaande ongewenste effecten zoals het "trippen" van de motor (waarbij de motor in een zogehete "overdrive" toestand terechtkomt).

Wegens deze risico's zijn er verschillende werkwijzen ingevoerd om de vacuümpompen te beschermen. Sommige vacuümpompen splitsen het proces van het bereiken van de vereiste drukwaarde op in tussenfasen en gebruiken meerdere pompen, anderen stellen een vermindering van de druk voor aan de inlaat van de vacuümpomp vóór ze wordt gestart. Een belangrijk nadeel van beide voorgestelde werkwijzen is de grotere ontwerpcomplexiteit. Omdat het ontwerp complexer wordt, nemen de dimensies van het ganse systeem, de productie- en onderhoudskosten aanzienlijk toe. Een ander aanzienlijk nadeel van deze vacuümpompen bestaat erin dat er een lange wachttijd nodig is tot de gewenste druk bereikt is, aangezien ofwel meerdere fasen nodig zijn ofwel een eerste wachttijd voor het verlagen van de druk aan de inlaat van de vacuümpomp. Nog een ander nadeel van deze vacuümpompen is het feit dat ze de problemen die gepaard gaan met plotse drukschommelingen aan de inlaat van de vacuümpomp niet oplossen. Daarom zijn de betrouwbaarheid en het reactievermogen van dergelijke vacuümpompen beperkt.

Andere werkwijzen omvatten onder andere het gebruik van een systeem van kleppen voor het regelen van de druk aan de vacuümleiding. Een voorbeeld kan worden gevonden in US 4,273,154 waarin een systeem met twee kleppen, een hoofdklep en een hulpklep, wordt geïntroduceerd. Het systeem maakt gebruik van een spiraalveer om de nodige kracht op te wekken om de positie van de hulpklep te regelen. De vacuümleiding staat in fluïdumcommunicatie met een controlekamer en met een eerste hulpkamer begrensd door de hulpklep en de veer. Wanneer de druk in de vacuümleiding zakt, daalt ook de druk binnen de eerste hulpkamer. Wanneer de druk laag genoeg is, gaat de hulpklep omhoog en komt buitenlucht van een tweede hulpkamer binnen via kanalen in de vacuümleiding. Dit zorgt ervoor dat de druk binnen de controlekamer toeneemt, waardoor de hoofdklep opengaat en buitenlucht in de vacuümleiding kan stromen, waardoor de druk daar toeneemt.

Door de complexe opbouw van communicerende kanalen reageert de module zoals ingevoerd door US 4,273,154 niet genoeg om een relatief constante druk te bereiken aan de vacuümleiding. Door een dergelijke complexe assemblage en doordat het systeem ook meerdere membranen gebruikt, neemt het risico op storingen aanzienlijk toe, waardoor het systeem zoals voorgesteld door US 4,273,154 niet enkel bijzonder complex is in productie maar ook uiterst duur qua assemblage en onderhoud.

Bij oliegeïnjecteerde vacuümpompen is een ander belangrijk aspect waarmee rekening moet worden gehouden, de noodzaak om het oliedebiet binnen het systeem in stand te houden. Hiertoe gebruiken bekende vacuümpompen een oliepomp om de circulatie van olie tussen het vacuümelement en een olie-afscheider in stand te houden. Als een dergelijke oliepomp niet aanwezig zou zijn of niet correct zou werken, zou het drukverschil tussen de verschillende zones van de vacuümpomp niet hoog genoeg zijn om de olie erin circulerende te houden en bijgevolg zouden gevaarlijk hoge temperaturen en een lage efficiëntie van het vacuümproces ontstaan. Eén van de nadelen van bekende systemen wanneer een dergelijke structuur voor een vacuümpomp wordt gebruikt, is de aanzienlijke stijging in productiekosten van het algehele systeem en de aanzienlijke toename in complexiteit van het algehele circuit.

Nog een ander belangrijk aspect waarmee moet worden rekening gehouden bij het gebruik van oliegeïnjecteerde vacuümpompen is het hoge risico op olie-emissies in de proceskamer eens het vacuümelement wordt uitgeschakeld, wat een hoog risico op oliecontaminatie van het eindproduct betekent. Een bestaande oplossing voor dit probleem is het gebruik van een reeks kleppen aangesloten op het inlaatkanaal van de vacuümpomp, wat een gecontroleerde stroom van gas toelaat gedurende een vooraf bepaald tijdsinterval nadat het vacuümelement wordt uitgeschakeld. Een dergelijke oplossing is uiterst duur en verhoogt de complexiteit van het ganse systeem.

Rekening houdend met de hierboven beschreven nadelen heeft de huidige uitvinding tot doel te voorzien in een klep die de druk regelt aan de inlaat van het vacuümelement zodat de vacuümpomp kan functioneren doorheen het volledige drukbereik, zonder schade op te lopen. De klep volgens de huidige uitvinding heeft verder tot doel een gebruiksvriendelijke oplossing te bereiken voor het regelen van de druk aan de inlaat van het vacuümelement.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te bieden voor het beschermen van de motor die de vacuümpomp aandrijft, zelfs wanneer er hoge drukschommelingen optreden aan de inlaat van de vacuümpomp.

Een ander doel van de huidige uitvinding is een klep te voorzien die de nood aan een oliepomp elimineert, waardoor de kosten en de complexiteit van het algehele systeem aanzienlijk verlagen en de performantie ervan verbetert.

Nog een ander doel van de huidige uitvinding is een klep te voorzien die het risico op olie-emissies aan het afvoerkanaal van de vacuümpomp uitsluit en ook het risico uitsluit op olie-emissies binnen de vacuümkamer nadat het vacuümelement is uitgeschakeld.

De klep volgens de huidige uitvinding helpt ook om de temperatuur van het systeem binnen een toelaatbaar temperatuurbereik te houden.

De huidige uitvinding is gericht op een inlaatklep voor het regelen van de druk aan een inlaatkanaal van een vacuümelement, waarbij de inlaatklep bestaat uit: - een eerste kamer gedefinieerd door een behuizing die minstens één inlaatkanaal heeft dat verbonden is met een eerste toevoer van een fluïdum, waarbij de eerste kamer een beweegbaar element omvat dat een eerste holte en een tweede holte definieert die afgedicht zijn van elkaar en middelen voor het uitoefenen van een kracht op het beweegbaar element; - een tweede kamer gescheiden van de eerste kamer door een wand en gedefinieerd door de behuizing, waarbij de tweede kamer in directe verbinding staat met een proceskanaal van een tweede toevoer van een fluïdum; - een kleplichaam dat verschuifbaar gemonteerd is in de wand om een fluïdumstroom tussen de tweede kamer en de tweede holte van de eerste kamer te verhinderen, waarbij het kleplichaam een distaal uiteinde heeft dat zich uitstrekt in de eerste holte van de eerste kamer en een proximaal uiteinde, waarbij het kleplichaam kan worden verplaatst tussen een initiële, gesloten positie waarin het proximale uiteinde tegen een zitting wordt geduwd en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal van het vacuümelement kan stromen; waarin het kleplichaam een kanaal omvat dat zich uitstrekt doorheen het kleplichaam, wat toelaat dat een fluïdum stroomt tussen de eerste holte en het inlaatkanaal van het vacuümelement.

Een voordeel van de inlaatklep volgens de huidige uitvinding bestaat erin dat, door de kracht die wordt uitgeoefend op het beweegbaar element en omdat de tweede holte van de eerste kamer fluïdumdicht is afgedicht van de eerste holte van de eerste kamer, waarin de druk niet wordt beïnvloed door eventuele drukvariaties binnen het proceskanaal of het vacuümelement, de klep gedurende een voldoende lang tijdsinterval zal verhinderen dat er een fluïdum stroomt tussen het proceskanaal en het vacuümelement zodanig dat het vacuümelement een gewenste werksnelheid en temperatuur bereikt, wat het vacuümelement dat gebruikmaakt van een klep volgens de huidige uitvinding, veel efficiënter en betrouwbaarder maakt.

Bijgevolg, door het vacuümelement een gewenste werksnelheid te laten bereiken vóór het verbonden wordt met het proceskanaal, beschermt de klep volgens de huidige uitvinding de motor tegen aanzienlijke snelheids-schommelingen te wijten aan een plotse wijziging van de druk aan de inlaat van het vacuümelement.

De gewenste werksnelheid is bij voorkeur lager dan een maximum toegelaten snelheid van het vacuümelement zodanig dat, als de druk in het proceskanaal relatief hoog is, de motor nog altijd een snelheidsinterval zou hebben waarin hij zal werken binnen nominale parameters zonder enig risico op het "trippen" van de motor.

Bij voorkeur wordt, als de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement, Peiemente lager is dan een ingestelde minimumwaarde, de klep geopend door het kleplichaam tegen de kracht in die wordt uitgeoefend op het beweegbaar element verschuifbaar te bewegen in de richting van de eerste kamer, waarbij het proximale uiteinde van het kleplichaam opgetild wordt van de zitting en een fluïdum tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal van het vacuümelement kan stromen.

Door een inlaatklep volgens de huidige uitvinding te gebruiken, kan de vacuümpomp bij elke procesdruk worden gebruikt, van een relatief hoge druk zoals atmosfeerdruk, tot een minimum toegelaten druk, zonder tijdsintervallen waarin de pomp zou worden gestopt en zonder dat de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement moet worden verlaagd.

Een ander voordeel van de huidige uitvinding is dat, door de verbinding tussen de eerste holte van de eerste kamer en het inlaatkanaal van het vacuümelement, en door het feit dat de eerste holte van de eerste kamer is verbonden met een eerste toevoer van fluïdum, het drukverschil tussen de eerste holte en de tweede holte van de eerste kamer de inlaatklep in een gesloten positie houdt tot het vacuümelement een veilige werksnelheid en temperatuur bereikt.

Bijgevolg wordt de vacuümpomp gebruikt aan een maximum efficiëntie en is de motor beschermd doorheen de volledige werkcyclus, omdat, eens de druk aan de inlaat van het vacuümelement schommelingen ervaart, het drukverschil tussen de eerste holte van de eerste kamer en de tweede holte van de eerste kamer ervoor zal zorgen dat de klep zich verplaatst naar een gesloten positie of een relatief gesloten positie. Dit vermindert de invloed van het drukverschil tussen, enerzijds, het proceskanaal, en anderzijds, het inlaatkanaal van het vacuümelement, op de snelheid van het vacuümelement.

Omdat de klep in een gesloten positie wordt gehouden tot het vacuümelement een optimale werksnelheid en temperatuur bereikt, heeft de vacuümpomp die een inlaatklep volgens de huidige uitvinding gebruikt een aandrijfsysteem nodig met een veel lager vermogen, waardoor de productiekosten van het systeem worden verlaagd.

Een ander aanzienlijk voordeel van een klep volgens de huidige uitvinding bestaat erin dat, eens het vacuümelement wordt uitgeschakeld, het proximale uiteinde van het kleplichaam tegen de zitting geduwd blijft, waardoor de klep in een gesloten positie wordt gehouden en er geen fluïdum kan stromen tussen het vacuümelement en het proceskanaal. Door een dergelijk gedrag wordt het risico dat olie in het proceskanaal terechtkomt onmiddellijk nadat het vacuümelement wordt uitgeschakeld, geminimaliseerd. Bovendien wordt, door een relatief constant fluïdumdebiet tussen de eerste holte van de eerste kamer en het inlaatkanaal van het vacuümelement, het risico op olie-emissies binnen de proceskamer verder geminimaliseerd of zelfs uitgesloten.

Door het relatief constante fluïdumdebiet werkt de klep volgens de huidige uitvinding als een terugslagklep.

Een ander voordeel aangereikt door de inlaatklep bestaat erin dat, eens het vacuümelement is uitgeschakeld, de rotors binnen het vacuümelement onmiddellijk zullen stoppen zonder een geïnduceerde beweging te ondergaan in de tegengestelde richting, waardoor het risico dat olie in het proceskanaal stroomt wegens een terugdraaiende beweging van de rotors in het vacuümelement verder wordt verlaagd.

Nog een ander voordeel dat de inlaatklep biedt, bestaat erin dat het drukverschil dat ontstaat binnen het circuit voldoende is om een constant oliedebiet te behouden voor de olie-injectie. Bijgevolg wordt de nood aan een oliepomp geëlimineerd, waardoor de complexiteit van de vacuümpomp, de productie- en onderhoudskosten aanzienlijk worden verlaagd.

Bij voorkeur kan een klep volgens de huidige uitvinding worden gebruikt in oliegeïnjecteerde vacuümpompen en in olievrije vacuümpompen.

Bij voorkeur omvat de tweede holte van de eerste kamer verder een inlaatkanaal dat de tweede holte dusdanig verbindt met een toevoer van een eerste fluïdum bij een druk Pi dat een fluïdumstroom mogelijk is. Bijgevolg wordt een betere regeling bereikt van de drukwaarden waarbij de klep opent en/of sluit, daar zowel de eerste holte als de tweede holte van de eerste kamer verbonden zijn met de eerste toevoer van een fluïdum. Eens het vacuümelement is gestart, zakt de druk binnen de eerste holte van de eerste kamer onder de invloed van het vacuümelement, tot de druk binnen de tweede holte van de eerste kamer hoog genoeg is in vergelijking met de druk binnen de eerste holte van de eerste kamer, wat het kleplichaam toelaat om zich verschuifbaar te verplaatsen naar de eerste holte van de eerste kamer en een fluïdumstroom tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal van het vacuümelement toe te laten.

Volgens een ander voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is het eerste fluïdum lucht en is Ρχ de atmosfeerdruk.

Bij voorkeur heeft het distale uiteinde van het kleplichaam dat zich uitstrekt in de eerste holte van de eerste kamer een oppervlakte die veel kleiner is dan de doorsnedeoppervlakte van het kleplichaam (waarbij de doorsnede wordt gemaakt over de lengte van het kleplichaam, tussen het distale uiteinde en het proximale uiteinde}, zodanig dat de drukdaling ter hoogte van het distale uiteinde veel hoger is dan de drukdaling doorheen het kleplichaam. Bijgevolg is het drukverschil over het beweegbaar element laag genoeg om de veer toe te laten de klep in een gesloten positie te brengen wanneer de drukwaarde aan het inlaatkanaal van het vacuümelement een relatief hoge drukwaarde bereikt.

Omdat de tweede holte van de eerste kamer verbonden is met de atmosfeer, en door het structurele kenmerk van de vacuümpomp, zal de klep in een geopende positie worden gebracht wanneer de druk van het fluïdum aan het inlaatkanaal van het vacuümelement de vacuümdruk bereikt. Bijgevolg zal, door het drukverschil, het kleplichaam zich verplaatsen tegen de kracht in die wordt uitgeoefend op het beweegbaar element en een fluïdumstroom toelaten tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal van het vacuümelement.

De huidige uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het regelen van de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat : - het voorzien van een eerste kamer die is begrensd door een behuizing, een inlaatkanaal verbonden met een eerste toevoer van een fluïdum, en een beweegbaar element dat twee holtes definieert die zijn afgedicht ten opzichte van elkaar; - het voorzien van middelen om een kracht te genereren op het beweegbaar element; - het voorzien van een tweede kamer, gescheiden van de eerste kamer door een wand, verder gedefinieerd door de behuizing, waarbij de tweede kamer rechtstreeks verbonden is met een proceskanaal van een tweede toevoer van een fluïdum; - het voorzien van een kleplichaara en het zodanig verschuifbaar in de wand monteren van dit kleplichaam dat een fluïdumstroom tussen de tweede kamer en de tweede holte van de eerste kamer wordt verhindert, waarbij het kleplichaam zo wordt gemonteerd dat een distaai uiteinde ervan zich uitstrekt in de eerste holte van de eerste kamer, waarbij het kleplichaam verplaatsbaar is tussen een initiële, gesloten positie waarin het proximale uiteinde tegen een zitting wordt geduwd en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal van het vacuümelement stroomt.

De klep volgens de huidige uitvinding regelt de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement door: - een kanaal te voorzien door het kleplichaam om de eerste holte dusdanig te verbinden met het inlaatkanaal van het vacuümelement dat een fluïdumstroom mogelijk is; - het vacuümelement te starten; - als de druk Pe].ement lager is dan een ingestelde waarde, het kleplichaam in de tweede geopende positie te verplaatsen; en - als de druk Peiement hoger is dan een ingestelde waarde, het kleplichaam in de initiële, gesloten positie te schuiven.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, wordt hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende opbouw van de inlaatklep volgens de huidige uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekening, waarin: figuur 1 een schematische voorstelling van een vacuümpomp volgens de huidige uitvinding weergeeft; figuur 2 een inlaatklep weergeeft voor het regelen van de druk aan het inlaatkanaal van een vacuümelement volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; figuur 3 een inlaatklep weergeeft voor het regelen van de druk aan het inlaatkanaal van een vacuümelement volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; en figuur 4 een schematische voorstelling is van de drukvariatie aan het inlaatkanaal van een vacuümelement dat een inlaatklep volgens een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat.

Figuur 1 geeft een vacuümelement 1 weer dat een inlaatklep 2 volgens de huidige uitvinding, een afvoerkanaal 3 en aandrijfmiddelen 4 omvat.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat het vacuümelement 1 deel uitmaakt van een vacuümpomp die kan worden gekozen uit een groep omvattende: een één-traps tandvscuümpomp, een tweetraps tandvacuümpomp, een klauwvacuümpomp, een scrollvacuümpomp, een turbovacuümpomp, een schroefvacuümpomp, een schottenvacuümpomp, enz. Elk van de vermelde types vacuümpompen kan olievrij of oliegeïnjecteerd zijn.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat een vacuümelement 1 minstens een rotor behuisd binnen een kamer omvat. Voor de eenvoud wordt hierna de rotatiesnelheid van de minstens ene rotor van het vacuümelement 1 de snelheid van het vacuümelement 1 genoemd.

Bij voorkeur kan het aandrijfmiddel 4 een motor zijn zoals een verbrandingsmotor of een elektrische motor, een turbine zoals een waterturbine of een stoomturbine, of dergelij ke.

Het aandrijfmiddel 4 kan direct aangedreven zijn of kan worden aangedreven door een intermediair transmissiesysteem zoals een koppeling of een tandwielkast.

Figuur 2 geeft een inlaatklep 2 weer die een behuizing 5 omvat die een eerste kamer 6 en een tweede kamer 7 begrenst die van elkaar gescheiden zijn door een wand 8. De eerste kamer 6 omvat een beweegbaar element 9 dat een eerste holte 6a en een tweede holte 6b definieert die afgedicht zijn van elkaar. De eerste holte 6a omvat een inlaatkanaal 10 verbonden met een eerste toevoer van een fluïdum, en middelen om een kracht uit te oefenen op het beweegbaar element 9.

Bij voorkeur werkt de wand 8 als een scheiding tussen de tweede kamer 7 en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6.

De behuizing 5 omvat in dit geval een deksel 5a.

In dit geval is het inlaatkanaal 10 voorzien in het midden op het deksel 5a tegenover de tweede holte 6b.

De tweede kamer 7 staat in directe verbinding met een proceskanaal 11 van een toevoer van een fluïdum en omvat verder een kleplichaam 12 met een distaai uiteinde 12a dat zich uitstrekt in de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 en een proximaal uiteinde 12b, waarbij het kleplichaam 12 verplaatsbaar is tussen een initiële, gesloten positie waarin het proximale uiteinde 12b tegen een zitting 13 geduwd is en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum van het proceskanaal 11 naar het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 stroomt.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de behuizing 5 kan zijn gemaakt uit één integraal deel of verschillende aparte delen.

Het kleplichaam 12 is verschuifbaar gemonteerd in de wand 8 zodanig dat een fluïdumstroom tussen de tweede kamer 7 en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 wordt vermeden.

Bij voorkeur vormt de zitting 13 een opening naar het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt het kleplichaam 12 gemonteerd binnen een geleiding 15 die een afdichting 16 en een bus 17 gemonteerd ter hoogte van de geleiding 15 omvat, om het risico op een restfluïdumstroom tussen de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 en de tweede kamer 7 te elimineren.

Bij voorkeur omvat het kleplichaam een kanaal 18 dat zich uitstrekt door het kleplichaam 12 waardoor een fluïdumstroom tussen de eerste holte 6a en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 mogelijk is. Bijgevolg zal de druk binnen de eerste holte 6a dezelfde waarde hebben als de drukwaarde van het fluïdum aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat het kanaal 18 geen middel om het kanaal 18 af te sluiten zoals een klep, een deksel of dergelijke.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat het kanaal 18 op een andere manier kan zijn vervaardigd zolang het een fluïdumstroom tussen de eerste holte 6a en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 toelaat.

Bij voorkeur kunnen de middelen voor het uitoefenen van een kracht op het beweegbaar element 9 de vorm hebben van: een veer, een zuiger of een metalen plaat zoals een staalplaat waarvoor het uitoefenen van een kracht op het beweegbaar element 9 tot de intrinsieke materiaaleigenschappen behoort. De kracht die wordt gegenereerd op het beweegbaar element 9 kan ofwel een drukkracht ofwel een trekkracht zijn.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvatten de middelen voor het uitoefenen van een kracht op het beweegbaar element 9 een veer 19 die gepositioneerd is in de eerste holte 6a en op het beweegbaar element 9 duwt.

De veer 19 kan centraal in de holte 6a van de eerste kamer 6 zijn gepositioneerd en op een centraal gepositioneerd oppervlak op het beweegbaar element 9 duwen.

Bij voorkeur omvat de behuizing 5 een kraag 20 rond het inlaatkanaal 10 om de veer 19 te positioneren en ze op een stabiele centrale positie te houden. Het inlaatkanaal 10 kan concentrisch gepositioneerd zijn ten opzichte van de kraag 20. Ση een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding kan het inlaatkanaal 10 om het even waar op het oppervlak van het deksel 5a zijn gepositioneerd zoals bijvoorbeeld aan de zijkanten van het deksel 5a, t.o.v. een centrale positie.

Bij voorkeur strekt het kleplichaam 12 zich uit door de tweede holte 6b van de eerste kamer 6, perforeert het beweegbaar element 9 en strekt zich uit in de eerste holte 6a van de eerste kamer 6, door het midden van de veer 19, over een voldoende lange afstand zodanig dat het distale uiteinde 12a van het kleplichaam 12 in de eerste holte 6a wordt gehouden gedurende volledige slag van het kleplichaam 12: van een gesloten positie naar een maximaal geopende positie.

Bijgevolg kan de aanpassing van de drukwaarde waarbij het proximale uiteinde 12b opgetild wordt van de zitting 13 worden bereikt door de kracht die gegeneerd wordt door de veer 19 op het beweegbaar element 9 te veranderen door de stijfheid en/of rigiditeit van de veer 19 te verlagen of verhogen en/of door de drukwaarde van het fluïdum vanaf de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 te wijzigen.

Bij voorkeur genereert de veer 19 in een initiële, gesloten positie een kracht Fi van minder dan 3000N (Newton), meer bij voorkeur genereert de veer 19 een kracht Fi van minder dan 2000N, nog meer bij voorkeur, genereert de veer 19 een kracht Fi van 1000N of minder.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm genereert de veer 19 in een initiële, gesloten positie een kracht F1 in het bereik van 500 ~ 2000N.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding kan de kracht die wordt gegenereerd door de veer 19 worden ingesteld met behulp van een schroef 26 die op de veer 19 werkt en de lengte ervan wijzigt (Figuur 3).

Bij voorkeur werkt de schroef 26 op een plaat 27 die in rechtstreeks contact staat met de veer 19 en geleid is tussen een eerste positie waarin ze in rechtstreeks contact staat met het deksel 5a en een tweede maximumpositie in de richting van de tweede kamer 7, waarin de plaat 27 duwt op de veer 19.

Bij voorkeur wordt de plaat 27 geleid binnen een rand 28 die zich uitstrekt tussen het deksel 5a en de tweede maximumpositie in de richting van de tweede kamer 7.

Bij voorkeur heeft het proximale uiteinde 12b dat tegen de zitting 13 duwt de vorm van een afgeknotte kegel met afgeronde randen waarbij de basis met de grootste diameter aan het einde tegenover de tweede kamer 7 ligt en de basis met de kleinste diameter aan het einde tegenover het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 ligt.

Dit biedt het voordeel dat er, ongeacht het proximale uiteinde 12b, van zodra dit zich opheft van de zitting 13, een fluïdum zal stromen tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1, waardoor de druk binnen een proceskamer (niet afgebeeld in figuren) geleidelijk kan worden beïnvloed door de werking van het vacuümelement 1.

Bij voorkeur heeft het proximale uiteinde 12b een holle holte 21 op het einde tegenover het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

Dit biedt het voordeel dat eens het drukverschil tussen de eerste holte 6a en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 groot genoeg is, het proximale uiteinde 12b van het kleplichaam 12 dat tegen de zitting 13 duwt, in de richting van de eerste kamer 6 zal worden geduwd in een stabiele beheerste beweging. Bijgevolg is het risico dat het kleplichaam 12 foutief uitlijnt met de opening die gevormd wordt door de zitting 13 wegens anders georiënteerde krachten die op het oppervlak van het proximale uiteinde 12b werken, tot een minimum herleid.

De eerste kamer 6 kan om het even welke geometrische vorm hebben die een symmetrie creëert t.o.v. een centraal punt. Een dergelijke vorm kan worden geselecteerd uit een groep omvattende: een cilinder, een kegel, een piramide of enige andere vorm.

Bij voorkeur heeft het kleplichaam 12 de vorm van een staaf.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding kan de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 verder middelen omvatten om een kracht te genereren {druk-of trekkracht) op het beweegbaar element 9, waarbij dat middel de vorm van een veer heeft (niet afgebeeld) , of een zuiger, of een metalen plaat, relatief centraal binnen de tweede holte 6b gepositioneerd is tussen de wand 8 en het beweegbaar element 9 en een kracht F2 genereert, waarbij de tweede veer de drukwaarde beïnvloedt waarbij de inlaatklep 2 haar positie verandert naar geopend en/of gesloten.

In een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat de inlaatklep 2 twee geleidingselementen 22 en 23 om het beweegbaar element 9 te geleiden: waarbij het eerste geleidingselement 22 gepositioneerd is in de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 tussen het beweegbaar element 9 en de wand 8 die de eerste kamer 6 scheidt van de tweede kamer 7, en waarbij het tweede geleidingselement 23 gepositioneerd is in de eerste holte 6a van de eerste kamer 6, tussen het beweegbaar element 9 en de veer 19.

Die geleidingselementen 22 en 23 beschermen het beweegbaar element 9 tegen schade die kan worden veroorzaakt door de veer 19 door de oppervlakte te vergroten waarop de kracht die wordt gegenereerd door de veer 19 werkt, en door het risico te elimineren dat er een puntkracht optreedt die het beweegbaar element 9 zou kunnen perforeren.

Nog een ander effect van de geleidingselementen 22 en 23 bestaat erin dat een beheerste beweging van het kleplichaam 12 wordt behouden op de as AA'.

Het beweegbaar element 9 kan de vorm hebben van een zuiger of een metalen plaat. Bij voorkeur is het beweegbaar element 9 een membraan bevestigd in de behuizing 5 van de eerste kamer 6.

Als het beweegbaar element 9 een membraan is, kan het membraan zijn vervaardigd uit om het even welk type materiaal zoals natuurlijk of synthetisch rubber, of een materiaal met vormgeheugen.

Het voordeel aangereikt door een membraan is dat het werkt als een afdichting tussen de eerste holte 6a en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6, waardoor het risico dat de twee holtes 6a en 6b eikaars drukwaarden beïnvloeden, wordt geminimaliseerd.

Afhankelijk van het materiaal waaruit een dergelijk membraan is vervaardigd, of de elasticiteit van dergelijk materiaal, kan het membraan ook een bijkomende kracht creëren die, tegen de kracht gegenereerd door de veer 19 in, of in dezelfde richting van die kracht werkt en bijgevolg de drukwaarde beïnvloedt waarbij het proximale uiteinde 12b zich opheft van de zitting 13.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding heeft het eerste geleidingselement 22 de vorm van een cilindrisch blok met een holle groef aan de zijde tegenover de wand 8 om de geleider 15 in te ontvangen.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding heeft het eerste geleidingselement 22 de vorm van een schijf met een gat erin om het kleplichaam 12 te ontvangen.

Het tweede geleidingselement 23 kan de vorm hebben van een schijf waartegen, aan één zijde de veer 19 rust, met een gat in om het kleplichaam 12 te ontvangen.

Bij voorkeur omvat het geleidingselement 23 een rand rondom die zich uitstrekt naar het deksel 5a.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de geleidingselementen 22 en 23 om het even welke vorm kunnen hebben, zo lang ze een beheerste beweging van het kleplichaam 12 toelaten en het kleplichaam 12 toelaten zich uit te strekken in de eerste holte 6a.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding, om een beter geleidingsmechanisme van het kleplichaam 12 door de wand 8 te bereiken, worden verschillende doorsnedediameters gecreëerd voor het kleplichaam 12 over zijn volledige lengte.

Bijgevolg creëert een eerste wijziging van de doorsnedediameter rand Ei die de maximumafstand bepaalt die het kleplichaam 12 kan afleggen binnen de tweede kamer 7, tot de rand Ei tegen de geleiding 15 duwt.

De doorsnedediameter bepaald door de eerste rand Ei wordt behouden over de lengte van het kleplichaam 12 in de richting van de eerste kamer 6, tot een tweede rand E2 wordt gecreëerd, op een minimumafstand boven de geleider 15, binnen de tweede holte 6b van de eerste kamer 6.

De tweede rand E2 duwt tegen het eerste geleidingselement 22, waarbij een gesynchroniseerde beweging tussen het kleplichaam 12 en het membraan 9 wordt behouden.

Het gedeelte tussen Ei en E2 bepaalt de slaglengte van het kleplichaam 12 zodanig dat er geen verbinding is tussen de tweede kamer 7 en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6.

Vanaf de tweede rand E2 tot het distale uiteinde 12a van het kleplichaam 12 wordt een diameter d gecreëerd zodanig dat een fluïdumstroom tussen de tweede holte 6b en de eerste holte 6a wordt vermeden.

De lengte van het kleplichaam 12 tussen de tweede rand E2 en het distale uiteinde 12a is zo gekozen dat het distale uiteinde 12a te allen tijde binnen de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 wordt gehouden.

Draaiend naar de structuur van het proximale uiteinde 12b toe ontstaat een gedeelte met een aanzienlijk grotere diameter, Dv.s, vergeleken met de diameter van het kleplichaam 12. Dit gedeelte overlapt met de zitting 13 zodanig dat de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 volledig wordt gestopt wanneer de inlaatklep 2 zich in een gesloten positie bevindt.

In dit voorbeeld is het proximale uiteinde 12b verder ontworpen als een afgeknotte kegel waarin de basis met de grootste diameter bij voorkeur maar niet noodzakelijk begint vanaf een diameter Dve in rechtstreeks contact met het gedeelte met diameter Dvs-

Bij voorkeur is de diameter Dve kleiner dan het gedeelte met diameter Dvs zodanig dat de zitting 13 overlapt met het gedeelte met diameter Dvs op het oppervlak gecreëerd tussen □vs en Dve, voor een volledige onderbreking van de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

Voor betere afdichtingseigenschappen kan een rubberen rand 29 worden aangebracht ter hoogte van de opening naar het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1. Een dergelijke rubberen rand 29 kan bijvoorbeeld aan de zitting 13 aan de opening zelf worden geplaatst of kan op het proximale uiteinde 12b worden aangebracht, of kan op het oppervlak worden gepositioneerd dat is gecreëerd tussen Dvs en Dve hetzij op de zitting 13 hetzij op het distale uiteinde 12b.

Dit structurele kenmerk biedt het voordeel dat de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 geleidelijk kan worden gevarieerd van een minimum tot een maximumdebiet, waardoor de inlaatklep 2 volgens de huidige uitvinding betrouwbaar is en kan reageren op elke wijziging in de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 en t.o.v. de drukwaarde van de tweede holte 6b van de eerste kamer 6.

Zoals geïllustreerd in figuur 1 is de diameter van het eerste geleidingselement 22, Dge.le.i.der aanzienlijk groter dan de diameter Dvs van het gedeelte dat tegen de zitting 13 duwt.

Dit biedt het voordeel dat het drukverschil tussen de tweede holte 6b en de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 een veel grotere invloed heeft op de drukwaarde waarbij het kleplichaam 12 in een geopende en/of gesloten positie wordt gebracht dan het drukverschil tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 verder een inlaatkanaal 25 dat de tweede holte 6b dusdanig verbindt met een toevoer van een eerste fluïdum bij druk Pj. dat er een fluïdumstroom mogelijk is.

Bij voorkeur is het eerste fluïdum lucht en is Pi de atmosfeerdruk.

Dergelijke kenmerken zullen een nauwkeurige regeling van de druk in een makkelijk te bouwen toestel mogelijk maken.

Om het volume fluïdum te regelen dat door het. inlaatkanaal 10 van de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 en door het kleplichaam 12 naar het .inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 stroomt, omvat het inlaatkanaal 10 van de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 verder middelen om de eerste holte 6a af te dichten van de fluïdurnstroom bij druk Pi-

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding is dat middel om de eerste holte 6a af te dichten van de fluïdumstroom een afdichtklep 24.

Bijgevolg kan de luchtstroom bij atmosfeerdruk binnen het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 worden gestopt, waarbij een volledig gesloten circuit ontstaat t.o.v. de buitenomgeving en wat het vacuümelement 1 toelaat om de druk binnen de proceskamer efficiënt te beïnvloeden.

De huidige uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het regelen van de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: een eerste kamer 6 voorzien begrensd door een behuizing 5, die de eerste kamer 6 via een inlaatkanaal 10 verbindt met een eerste toevoer van een fluïdum, waarbij twee holtes 6a en 6b binnen de eerste kamer 6 worden gecreëerd door montage van een beweegbaar element 9 en waarbij middelen 19 worden voorzien om een kracht op het beweegbaar element 9 te genereren. Het beweegbaar element 9 voorkomt een fluïdumstroom tussen de eerste holte 6a en de tweede holte 6b.

De werkwijze omvat verder de stap van het voorzien van een tweede kamer 7 binnen de behuizing 5 en gescheiden van de eerste kamer 6 door een wand 8. Waarbij de tweede kamer 7 in directe communicatie staat met een proceskanaal 11 van een tweede toevoer van een fluïdum. Een kleplichaam 12 is verschuifbaar gemonteerd in de wand 8 zodanig dat een fluïdumstroom tussen de tweede kamer 7 en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 wordt vermeden. Het kleplichaam 12 is dusdanig gemonteerd dat het distale uiteinde 12a zich uitstrekt in de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 en het proximale uiteinde 12b tegen een zitting 13 wordt geduwd in een initiële, gesloten positie, waarbij het proximale uiteinde 12b in een tweede open positie wordt bewogen in de richting van de eerste kamer 6, waarin een fluïdum kan stromen tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

De werkwijze van de huidige uitvinding omvat verder de stap van het verbinden van de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 met het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 met behulp van een kanaal 18 voorzien via het kleplichaam 12, waarbij een fluïdumstroom mogelijk is. Het kanaal 18 houdt de druk in de eerste holte 6a op dezelfde waarde als de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

Wanneer het vacuümelement 1 wordt gestart, zal de druk van het fluïdum ter hoogte van het inlaatkanaal 14 geleidelijk worden aangepast met het oog op het bereiken van vacuümdruk. De drukwaarde ter hoogte van de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 volgt hetzelfde patroon.

Eens de vacuümdruk is bereikt, laat het drukverschil tussen de eerste holte 6a en de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 het kleplichaam 12 toe zich schuivend te verplaatsen tegen de kracht in die wordt gegenereerd op het beweegbaar element 9, in de richting van de eerste kamer 6, waarbij het proximale uiteinde 12b van het klepiichaam 12 zich optilt van de zitting 13 en er een fluïdumstroom mogelijk is tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

Omdat de drukwaarde ter hoogte van de tweede holte 6b relatief constant is, eens de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 de waarde van de vacuümdruk bereikt, beweegt het kleplichaam 12 zich schuivend door de wand 8 .in de richting van de eerste kamer 6, tegen de kracht in die wordt uitgeoefend op het beweegbaar element 9 zodanig dat fluïdum kan stromen tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1. Bijgevolg wordt de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement. 1 gewijzigd.

Door het structurele kenmerk van de inlaatklep 2 wordt de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 continu geregeld zodanig dat, van zodra de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 een voldoende hoge waarde bereikt, het drukverschil tussen de eerste holte 6a en de tweede holte 6b laag genoeg za.l zijn om het kleplichaam 12 in de richting te duwen van de kracht die wordt gegenereerd op het beweegbaar element 9 met een voldoende grote kracht zodanig dat het proximale uiteinde 12b zich naar de zitting 13 beweegt en het volume fluïdum dat van het proceskanaal 11 naar het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1, beperkt. Als de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 nog altijd te hoog is, wordt het proximale uiteinde 12b van het kleplichaam 12 tegen de zitting 13 geduwd, waarbij de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 volledig wordt gestopt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt de drukwaarde waarbij het proximale uiteinde 12b van het kleplichaam 12 zich optilt van de zitting 13 en/of tegen de zitting 13 wordt geduwd, ingesteld in functie van de applicatie waarop de vacuümpomp is aangesloten.

De werkwijze volgens de huidige uitvinding heeft het voordeel dat de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 op een relatief constante waarde wordt gehouden. Afhankelijk van de applicatie waarin een dergelijke inlaatklep 2 wordt gebruikt, of van de eigenschappen van de vacuümpomp die daarop is aangesloten, kan de drukwaarde Ρχ worden ingesteld zodat de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 op een gewenste waarde wordt gehouden, waarbij de vacuürapomp op nominale werkingsparameters wordt gehouden.

Een ander voordeel van een werkwijze volgens de huidige uitvinding bestaat erin dat, door het kanaal 18, een fluidumstroom kan worden geïnjecteerd in het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 van zodra het vacuümelement 1 wordt uitgeschakeld. Hierdoor wordt vermeden dat de rotors binnen het vacuümelement 1 terugdraaien.

Een ander voordeel van fluïdum injecteren binnen het inlaatkanaal 14 van de vacuümpomp van zodra het vacuümelement 1 is uitgeschakeld, bestaat erin dat het drukverschil tussen het inlaatkanaal 14 en een uitlaatkanaal (niet afgebeeld) van het vacuümelement 1 wordt verkleind.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm houdt de werkwijze volgens de huidige uitvinding de drukwaarde van het fluïdum aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1, Eei.emenu / op dezelfde waarde als de drukwaarde van het fluïdum in het proceskanaal 11, Pproces, wanneer de procesdruk Ppr0ces lager is dan 400 mbar, en op een relatief constante waarde van 400 mbar wanneer de druk van het fluïdum in het proceskanaal 11 hoger is dan 400 mbar (Figuur 4) .

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de waarde ' van 400 mbar kan worden gewijzigd afhankelijk van het proces waarop de vacuümpomp is aangesloten. Een dergelijke waarde kan bijvoorbeeld om het even welke geselecteerde waarde binnen het interval zijn, zonder daarbij beperkt te zijn tot: 200-800 mbar.

De tolerantie die gebruikt wordt om de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 op een relatief constante waarde te houden is bij voorkeur kleiner dan 20%, meer bij voorkeur kleiner dan 10%, en zelfs nog meer bij voorkeur kleiner dan 5%. Eén van de voordelen van een werkwijze volgens de huidige uitvinding bestaat erin dat, met behulp van een relatief eenvoudige structurele configuratie, de levensduur van een vacuümpomp toeneemt.

Een ander voordeel is dat gevaarlijk hoge temperaturen of drukwaarden aan het afvoerkanaal 3 van de vacuümpomp worden vermeden.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding regelt de werkwijze het volume fluïdum dat tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 door het proximale uiteinde 12b van de kleplichaam 12 stroomt dat tegen de zitting 13 duwt, waarbij het proximale uiteinde 12b wordt voorzien in de vorm van een afgeknotte kegel met afgeronde randen waarbij de basis met de grootste diameter op het einde tegenover de tweede kamer 7 ligt en de basis met de kleinste diameter op het einde tegenover het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

Voor een betere regeling van de drukwaarde waarbij het kleplichaam 12 zich schuivend begint te verplaatsen door de wand 8 en in dezelfde richting als de kracht die wordt uitgeoefend op het beweegbaar element 9, is de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 via een inlaatkanaal 25 verbonden met een toevoer van een fluïdum bij druk PI.

Bij voorkeur, om een makkelijk te bouwen ontwerp te creëren, is de f luïdumtoevoer bij druk P* de eerste toevoer van een fluïdum.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding is het beweegbaar element 9 een membraan dat is bevestigd in de behuizing 5 en/of waarin de beweging van het membraan 9 wordt geleid door twee geleidingselementen 22 en 23: een eerste geleidingselement 22 gepositioneerd binnen de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 tussen het membraan 9 en de wand 8 die de eerste kamer 6 en de tweede kamer 7 van elkaar scheidt en een tweede geleidingselement 23 gepositioneerd binnen de eerste holte 6a van de eerste kamer 6, tussen het membraan 9 en de middelen om een kracht uit te oefenen op het membraan 9.

Bij voorkeur is het eerste fluïdum lucht bij een atmosfeerdruk, P:i.

Voor een betere regeling van het volume fluïdum dat in de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 binnenkomt en de drukwaarde aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 wijzigt, is de eerste holte 6a afgedicht van de fluïdumstroom bij druk Pi met behulp van een afdichtklep 24 .

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding, nadat het vacuümelement 1 is gestart, staat de afdichtklep 24 in open positie, waarbij ze de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 verbindt met een fluidumtoevoer bij druk Pi en zo toelaat dat een fluïdum door de klep 2 stroomt. Aangezien de tweede holte 6b van de eerste kamer 6 ook verbonden is met de toevoer van fluïdum bij druk Pi, wordt de klep 2 in een gesloten positie gehouden, wat het vacuümelement 1 toelaat een vooraf bepaalde snelheid te bereiken vóór het wordt verbonden met het proceskanaal 11. Eens de vooraf bepaalde snelheid is bereikt, wordt de afdichtklep 24 bij voorkeur in een gesloten positie gebracht wat ervoor zorgt dat de druk binnen de eerste holte 6a van de eerste kamer 6 direct wordt beïnvloed door het vacuümelement 1. Hierdoor wordt de klep 2 in een open positie gebracht en bijgevolg wordt het proceskanaal 11 verbonden met het vacuümelement 1.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de snelheid van het vacuümelement 1 een vooraf bepaalde waarde laten bereiken, kan betekenen dat de snelheid van het vacuümelement 1 ofwel verhoogd ofwel verlaagd wordt.

Daar de afdichtklep 24 pas in een gesloten positie wordt gebracht nadat de vooraf bepaalde snelheid is bereikt, en bijgevolg pas wanneer het proceskanaal 11 is verbonden met het vacuümelement 1, is de motor 4 die het vacuümelement 1 aandrijft, beschermd tegen plotse drukvariaties die grote snelheidsvariaties zouden veroorzaken en uiteindelijk de motor 4 in veiligheid zouden doen gaan.

Als de vraag naar vacuüm stopt ter hoogte van een proceskamer (niet afgebeeld) die in directe fluïdumcommunicatie staat met het proceskanaal 11, wordt het vacuümelement 1 afgekoppeld van die proceskamer maar wordt het bij voorkeur gedurende een vooraf ingesteld tijdsinterval in werkingsparameters gehouden, zodanig dat als er een vraag naar vacuüm komt binnen het vooraf ingestelde tijdsinterval, het vacuümelement 1 opnieuw kan worden verbonden met de proceskamer. Wanneer dit gebeurt, is de afdichtklep 24 bij voorkeur geopend, zodanig dat, ook als de druk ter hoogte van de proceskamer veel hoger is dan de druk binnen het vacuümelement 1, de klep 2 verder verhindert dat er een fluïdum stroomt tussen het proceskanaal 11 en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 tot de vooraf bepaalde snelheid van het vacuümelement 1 is bereikt, waardoor het risico dat motor 4 die het vacuümelement 1 aandrijft, in veiligheid gaat, wordt geëlimineerd.

Afhankelijk van het gebruikte vacuümelement 1 kan de vooraf bepaalde snelheid om het even welke waarde zijn tussen 600 - 4600 rpm (toeren per minuut). Bij voorkeur is de vooraf bepaalde snelheid die wordt geselecteerd lager dan 4200 rpm, meer bij voorkeur lager dan 4000 rpm, en nog meer bij voorkeur gelijk aan of lager dan 3500 rpm.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding, om de efficiëntie van de vacuümpomp te verhogen, wanneer de druk aan het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1 de waarde van 400 mbar bereikt, is de afdichtklep 24 gesloten, waardoor de eerste holte 6a afgedicht is van de fluïdumstroom en het vacuümelement 1 de drukwaarde aan het proceskanaal 11 kan beïnvloeden bij maximum rendement.

De huidige uitvinding is verder gericht op het gebruik van een klep zoals hierin beschreven als een klep die de druk regelt aan het inlaatkanaal 14 van een vacuümelement 1 waarbij de klep gemonteerd is tussen de proceskamer (niet afgebeeld) en het inlaatkanaal 14 van het vacuümelement 1.

De huidige uitvinding is verder gericht op een vacuümpomp die voorzien is van een inlaatklep 2 volgens de huidige uitvinding.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een dergelijke inlaatklep 2 kan worden verwezenlijkt in allerlei varianten zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (21)

1. Conclusies .

   1. Een inlaatklep voor het regelen van de druk aan een inlaatkanaal (14) van een vacuümelement (1) bestaande uit : - een eerste kamer (6) gedefinieerd door een behuizing (5) met minstens één inlaatkanaal (10) verbonden met een eerste toevoer van een fluïdum, waarbij de eerste kamer (6) een beweegbaar element (9) omvat dat een eerste holte (6a) en een tweede holte (6b) definieert die afgedicht zijn van elkaar en middelen voor het uitoefenen van een kracht op het beweegbaar element (9); - een tweede kamer (7) gescheiden van de eerste kamer (6) door een wand (8) en gedefinieerd door de behuizing (5), waarbij de tweede kamer (7) in directe verbinding staat met een proceskanaal (11) van een tweede toevoer van een fluïdum; - een kleplichaam (12) dat verschuifbaar gemonteerd is in de wand (8) om een fluïdumstroom tussen de tweede kamer (7) en de tweede holte (6b) van de eerste kamer te verhinderen, waarbij het kleplichaam (12) een distaai uiteinde (12a) heeft dat zich uitstrekt in de eerste holte (6a) van de eerste kamer (6) en een proximaal uiteinde (12b), waarbij het kleplichaam (12) verplaatsbaar is tussen een initiële, gesloten positie waarin het proximale uiteinde (12b) tegen een zitting (13) wordt geduwd en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum tussen het proceskanaal en het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1) kan stromen ; daardoor gekenmerkt dat - het kleplichaam (12) een kanaal (18) omvat dat zich uitstrekt doorheen het kleplichaam (12), waardoor een fluïdumstroom tussen de eerste holte (6a) en het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1) mogelijk is.
2. 2. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de middelen om een kracht uit te oefenen op het beweegbaar element (9) een veer (19) omvatten die gepositioneerd is in de eerste holte (6a) en op het beweegbaar element (9) duwt.
3. 3. De inlaatklep volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de veer (19) in een initiële, gesloten positie een kracht F3. in het bereik van 500 - 2000N genereert.
4. 4. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het proximale uiteinde (12b) dat tegen de zitting (13) duwt de vorm van een afgeknotte kegel met afgeronde randen heeft, waarbij de basis met de grootste diameter op het einde tegenover de tweede kamer (7) ligt en de basis met de kleinste diameter op het einde tegenover het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1).
5. 5. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het proximale uiteinde (12b) een holle holte (21) heeft op het einde tegenover het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1).
6. 6. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het beweegbaar element (9) een membraan is dat is bevestigd in de behuizing (5) van de eerste kamer (6).
7. 7. De inlaatklep volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de beweging van het beweegbaar element (9) geleid wordt door twee geleidingselementen (22 en 23), het eerste geleidingselement (22) is gepositioneerd in de tweede holte (6b) van de eerste kamer (6) tussen het beweegbaar element (9) en de wand (8) die de eerste kamer (6) en de tweede kamer (7) van elkaar scheidt, en het tweede geleidingselement (23) is gepositioneerd in de eerste holte (6a) van de eerste kamer (6), tussen het beweegbaar element (9) en de veer (19).
8. 8. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de tweede holte (6b) van de eerste kamer (6) verder een inlaatkanaal (25) omvat dat de tweede holte (6b) dusdanig verbindt met een toevoer van een eerste fluïdum bij druk Pj, dat een fiuïdumstroom mogelijk is.
9. 9. De inlaatklep volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het eerste fluïdum lucht is en Pi de atmosfeerdruk is.
10. 10. De inlaatklep volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het inlaatkanaal (10) van de eerste holte (6a) van de eerste kamer (6) verder middelen omvat om de eerste holte (6a) af te dichten van de fluïdumstroom bij druk Pi.
11. 11. De inlaatklep volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat de middelen om de eerste holte (6a) af te dichten van de fluïdumstroom een afdichtklep (24) omvatten.
12. 12. Een werkwijze voor het regelen van de druk aan het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1), waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat; - het voorzien van een eerste kamer (6) begrensd door een behuizing (5), een inlaatkanaal (10) verbonden met een eerste toevoer van een fluïdum, en een beweegbaar element (9) dat twee holtes (6a en 6b) definieert die fluïdumdicht van elkaar zijn afgedicht; - het voorzien van middelen (19) om een kracht te genereren op het beweegbaar element (9); het voorzien van een tweede kamer (7) gescheiden van de eerste kamer (6) door een wand {8) verder gedefinieerd door de behuizing (5), waarbij de tweede kamer (7) rechtstreeks communiceert met een proceskanaal (11) van een tweede toevoer van een fluïdum; - het voorzien van een kleplichaam (12) en dat kleplichaam (12) verschuifbaar monteren in de wand (8) zodanig dat een fluïdumstroom tussen de tweede kamer (7) en de tweede holte (6b) van de eerste kamer (6) wordt verhinderd, waarbij het kleplichaam zo wordt gemonteerd dat een distaai uiteinde (12a) ervan zich uitstrekt in de eerste holte (6a) van de eerste kamer (6), waarbij het kleplichaam (12) verplaatsbaar is tussen een initiële, gesloten positie waarin een proximaal uiteinde (12b) van het kleplichaam (12) tegen een zitting (13) wordt geduwd en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum tussen het proceskanaal (11) en het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1) stroomt ; daardoor gekenmerkt dat de werkwijze verder omvat: - het voorzien van een kanaal (18) door het kleplichaam (12) om de eerste holte (6a) dusdanig te verbinden met het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1) dat een fluïdumstroom mogelijk is ; - het starten van het vacuümelement (1); - het verplaatsen van het kleplichaara (12) .in de tweede geopende positie als de druk Piment lager is dan een ingestelde waarde; en - het verplaatsen van het kleplichaam (12) in de initiële, gesloten positie als de druk Peiement hoger is dan een ingestelde waarde.
13. 13. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de druk van het fluïdum aan het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1), Paiement, dezelfde waarde heeft als de drukwaarde van het fluïdum in het proceskanaal (11), Pproces, wanneer de procesdruk Pproces lager is dan 4 00 mbar.
14. 14. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de druk van het fluïdum aan het inlaatkanaal (14) van het vacuümelement (1), Peiement, een relatief constante waarde van 400 mbar heeft wanneer de druk van het fluïdum in het proceskanaal een waarde heeft die hoger is dan 400 mbar.
15. 15. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de tweede holte (6b) van de eerste kamer (6) verbonden is door een inlaatkanaal (25) met een toevoer van een fluïdum bij druk Pi.
16. 16. De werkwijze volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat de toevoer van een fluïdum de eerste toevoer van een fluïdum is.
17. 17. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat het beweegbaar element (9) een membraan is dat is bevestigd in de behuizing (5) en/of waarin de beweging van het membraan (9) wordt geleid door twee geleidingselementen (22 en 23): een eerste geleidingselement (22) gepositioneerd binnen de tweede holte (6b) van de eerste kamer (6) tussen het membraan (9) en de wand (8) die de eerste kamer (6) en de tweede kamer (7) van elkaar scheidt en een tweede geleidingselement (23) gepositioneerd binnen de eerste holte (6a) van de eerste kamer (6), tussen het membraan (9) en de middelen om een kracht uit te oefenen op het membraan (9).
18. 18. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat het eerste fluïdum lucht is en Pi de atmos feerdruk.
19. 19. De werkwijze volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de eerste holte (6a) afgedicht is van de f luïdumstroom bij druk Pi met behulp van een afdichtklep (24).
20. 20. Een gebruik van een klep volgens conclusie 1 als een klep die de druk regelt aan het inlaatkanaal (14) van een vacuümelement (1) waarin de klep is gemonteerd tussen de proceskamer en het inlaatkanaal· (14) van het vacuümelement (1).
21. 21. Vacuümpomp die is voorzien van een inlaatklep (2) volgens één van de vorderingen 1 tot 11.