CN101375064B - 真空发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制压缩气体消耗回路(U)的打开和关闭的装置，所述控制装置包括常闭的双位截流阀(2)，所述截流阀(2)具有与压缩气体源(P)永久连通的导室(2a)和反导室(2b)，导室(2a)与压缩气体源直接连通，反导室(2b)通过收缩结构(6)与压缩气体源连通，反导室包括由双位、双端口阀(9)打开或关闭的放气分支连接结构(8)。

Description

真空发生器
技术领域
本发明涉及一种用于控制消耗压缩气体的回路的打开和关闭的装置。 
例如，这种回路可通向气动致动器或吹气喷嘴、空气放大器或尤其是利用文氏效应的吸气(真空)源。 
背景技术
已知的控制装置包括在阀的第一状态将消耗装置连接到压缩空气源并在第二状态将其与压缩空气源隔绝的双位阀。通常，该阀是气动控制的阀，该气动控制回路包括三端口和双位电磁导阀(3/2电磁阀)，即具有压力小孔、出口小孔(通向控制的阀)以及排气小孔的阀。为了形成从出口小孔到压力和排气小孔中的一个或另一个的选择连通，如果阀是具有压抵阀座的阀件的类型的阀，则有必要使用两个阀座。这种技术构造成本高且本身难以适应高度的小型化或难以与形成用于电磁导阀的电控制装置的一部分的电路的弱电流水平相匹配。 
发明内容
发明目的 
本发明提供一种用于控制压缩空气消耗电路的打开或关闭的技术方案，该技术方案更好地适于小型化和低成本的甚至更加紧迫的要求。 
为了该目的，因此在第一方面本发明提供一种用于控制压缩气体消耗回路的打开和关闭的装置，该装置包括常闭的双位截流阀，该截流阀具有与压缩气体源永久连通的导室和反导室，导室与压缩气体源直接连通，反导室通过收缩结构与压缩气体源连通，该反导室包括通过双位、双端口控制阀打开或关闭的放气分支连接结构。 
这种双位双端口控制阀的制造成本比双位三端口阀低得多，因为当使用具有压抵阀座的阀件的阀时仅需要一个阀座。 
较佳的是电磁阀的控制阀具有一个稳定位置，该位置可以是放气结构打开的位置，或者是放气结构关闭的位置，这取决于在电源失效的情况下所需要的行为，即取决于气体消耗电路应当相应打开还是关闭。 
在第二方面，本发明提供一种真空发生器，该真空发生器在本体中包括： 
·在公共轴线上的喷嘴和混合器； 
·所述喷嘴和所述混合器之间的吸气室，所述吸气室构成吸气通道所通向的真空源；以及 
·根据本发明第一方面的控制装置。在这些情况下，截流阀有利的是具有通常保持压抵阀座的构件的阀，该阀件还具有两个相对的导向表面，一个导向表面承受导室内存在的压力，相对的另一导向表面承受反导室内存在的压力，使得当两压力相等时，阀件保持压抵其阀座；以及放气分支连接结构包括与截流阀的阀座在同一轴线上的阀座，阀件面向所述阀座并安装成在间隔开的位置和与阀座接触的位置之间移动，该阀件固定到电磁致动器的移动芯。 
这种装置的横向尺寸用产生文氏效应的方法来确定。根据本发明的截流阀和用于控制其的电磁阀可有利地容纳在不大于文氏管的容积内，从而使组合多个性能匹配的文氏管的各单元可尺寸紧凑且制造成本低。 
在本发明的发生器的变型实施例中，其包括将压缩空气吹入吸气通道的吹气通道，吹气通道本身包括装配有上述根据本发明的第一方面的控制装置的常闭截流阀。 
本发明的其它特征和优点会从以下给出的几个新实施例的说明中显现出来。 
附图说明
参照附图，附图中： 
图1是本发明的控制装置的功能图； 
图2示出根据图1的功能图的装置的实施例； 
图3示出根据本发明的真空发生器； 
图4示出图3发生器的变型实施例的细节；以及 
图5示出根据本发明的装配有吹气通道的真空发生器。 
具体实施方式
在图1中，标号U表示压缩气体消耗回路，且标号P表示受压气体源的端部。本发明的控制装置1包括具有双位双端口的截流阀2，其稳定状态对应于切断受压气体源P与回路U之间的连通(如图所示)，具体通过包含在阀中的弹簧3的作用来实现和保持该稳定状态。 
该阀包括导室2a和反导室2b，各室永久地连接到压力侧P。更准确地说，导室2a永久地由导向通道4馈送受压流体，而反导室2b永久地由反导向通道5馈送受压流体，反导向通道5中安装有收缩结构6和过滤器7。 
反导室2b包括其上安装有双位、双端口的电磁阀9的放气通道8，该电磁阀的稳定位置在没有激励阀的时候在弹簧10的驱动作用下得到，该稳定位置在该实例中是放气通道8关闭的位置。在其第二位置，通过电磁致动器11抵抗弹簧10的作用移动阀9，从而在该第二位置，阀9使第一通道8与排气口12连通。 
如图所示，压缩气体消耗回路与压力源P隔离。导向和/反导室2a和2b处于相同压力下(受压流体源的压力)，且由于暴露于所述压力的面积相同，所以弹簧3是占优势的，并将阀2保持在其关闭位置。如果反导向压力在阀2的移动部分上产生比由导向压力(在该实施例中压力相同)产生的力更大的力，则没有弹簧也可得到相同的结果。然后将电控制信号送到阀9的电磁致动器11并使其改变状态。这使反导室2b至少部分放气，导致相应的压降。然后导室2a内的压力变得有优势，克服来自弹簧3的力，且阀2改变状态。因此压缩气体消耗回路U连接到受压气体源P。经过该阶段，气体通过导管5和放气通路8泄漏。但是，该泄漏很小，尤其是由于提供比导管8的截面小得多的流动截面的收缩结构6。当对阀9停止供电时，阀返回到其关闭导管8的位置。反导室2b内的压力恢复，然后该压力与来自弹簧的力一起对抗来自导室2a的力，  从而将阀2放置到其关闭位置。 
图2示出根据图1的功能图的装置的实施例，该装置包括本体20。该本体20具有阀座21，阀件22在弹簧23的驱动作用下抵靠该阀座21。该阀座21形成在通过例如长钉适配于本体20内的插入件内，所述插入件限定连接到压缩气体回路的连接件。 
通过本体20的侧向端部件，该装置可通过任何适当的方法连接到压力源P。该压力源通过导管24向室22a馈送，该室构成用于阀件22的导室。该室22a，以及因此导管24通过形成在阀件22的本体本身内的通道25与用于阀件22的反导室22b连通。该反导向通道25具有收缩结构26、收缩结构26从其延伸的阀件22的沟槽26a以及覆盖沟槽26a的过滤器27。过滤器的功能是防止收缩结构被受压流体中的任何杂质所堵塞。 
反导室22b通过穿过阀座29的放气通道28与大气连通，阀座29由阀件30关闭。阀件30由电磁阀32的移动芯31所载带，并在置于电磁阀的移动芯31和轭34之间的弹簧33的驱动作用下搁置抵靠阀座29。当向电磁阀送电时，电磁阀倾向于抵靠轭34对抗弹簧33的作用而移动芯31，由此将阀件30提升离开阀座29。这用于对反导室22b放气。标号32a表示用于电磁阀的电连接端子。电磁阀的排气口在图2中标以35。 
当电磁阀32未被激励时，在室22a和室22b内存在压力P。阀件22的暴露于室22b内压力的面积大于该阀件暴露于室22a内压力的面积。于是，以及还在弹簧23的辅助下，阀件压抵其阀座21且压缩气体源P和回路U之间的连通被中断。向电磁阀22送电将阀件30提升离开其阀座29并使构件22b与排气口35连通。因此室22b内的压力降低，即使其继续通过通道25和流动截面比阀座29内通道28的流动截面小得多的收缩结构26进行馈送也是如此。因此，室22a内的压力在阀件22上施加能够甚至抵抗复位弹簧23而移动阀件的力。在这种情况下，阀件22被提升离开其阀座21并在压力源P与压缩气体消耗通道U之间建立连通。当停止向阀22送电时，阀件30再次关闭，且室22b内的压力逐渐恢复，且阀件22上来自弹簧23的力再次变成占优势的，使阀件被压回抵靠其阀座21。在这些情况下，P-U连通又一次被中断。 
图3用相同标号示出以上参照图2所述的大部分构件，图3示出真空发生器。除了阀座21，压力消耗回路U由喷嘴40、与喷嘴40间隔开以产生文氏效应的混合器41，这能够在设置于喷嘴和混合器之间的室42内产生抽吸作用。室42是用于吸气通道43的真空发生器，该吸气通道例如以已知方式连接到吸盘。 
在应用于真空发生器时，本发明的控制装置的优点在于，仅当真空发生器同样也消耗压缩空气时，控制装置才消耗压缩空气。由于控制装置的消耗比产生真空所需的压缩空气消耗小得多，由于控制装置消耗所带来的该“缺点”在本构造中是完全可接受的。此外，应当发现，所有的功能部件均沿由其共同轴线构成的单个方向容纳在本体20内。如果本体20由塑料材料制成，能够通过长钉将形成喷嘴40和混合器41的插入件固定到本体20的一端，并然后通过本体20的开口相对端放置阀件22、阀座29和电磁阀32。该设计大大简化了装置的制造。 
在图3中，可以看出当不对电磁阀32送电时，阀件30在弹簧33的推力下搁置抵靠阀座29并将导室22b与排气口隔离开。在该构造中，阀件29被迫抵靠其阀座21并将文氏管与压缩气体馈送隔离。在某些应用场合中，继续由文氏管产生的抽吸作用是理想的或有用的，尤其是在没电的情况下。这样，在不对电磁导阀通电时，导室22b有必要与排气口连通。图4示出该类型的电磁阀50。图中示出当不通电且阀件30远离阀座29时候的情况。阀件30通过非磁性杆51a固定到移动芯51，在没有送电时，移动芯51通过弹簧53保持与轭52分开。对阀50的线圈54通电可吸引芯51朝向轭52移动，并将阀件30压抵在阀座29上。因此，采用常开的电磁阀，用于切断向文氏管的馈送的阀在没电的情况下是打开的，并在向阀40送电的时候关闭。 
最后，图5示出以上参照图3描述并具有相同的标号的大部分构件。通向阀件22的导室2a的压缩气体馈送导管24还向用于阀件60的导室60a打开，阀件60与阀座61协作，当阀件60与阀座61间隔开时，压缩气体可通过阀座61到达吸气导管43。 
阀件60与阀件22相同，具有反导室60b，该反导室60b可通过打开放气  导管62而连接到排气口。通过移动与电磁导阀32类似的电磁导阀64的阀件63而实现该打开，该打开提供压力源P和限定吸气室42的部件41和41之间的连通。 
应当理解，通过相继操作电磁阀32和64，在吸气导管43内形成两者之一的抽吸作用，由此能够使吸盘操作工件，或者在该导管43内形成额外压力，用于迅速排出由吸盘先前拿取的工件。 

Claims (7)

1.一种真空发生器，包括本体(20)，所述本体设有：
·同轴设置的喷嘴(40)和混合器(41)；
·所述喷嘴和所述混合器之间的吸气室(42)，所述吸气室(42)构成吸气通道(43)所通向的真空源；以及
·控制装置，所述控制装置用于控制压缩气体到所述喷嘴(40)的馈送；
其中，所述控制装置包括常闭的双位截流阀(2)，所述截流阀(2)具有与压缩气体源(P)永久连通的导室(2a)和反导室(2b)，所述导室(2a)与所述压缩气体源(P)直接连通，所述反导室(2b)通过收缩结构(6)与所述压缩气体源(P)连通，所述反导室(2b)包括通过双位、双端口控制阀(9)打开或关闭的放气分支连接结构(8)，其中，所述截流阀(2)具有在正常情况下保持压抵第一阀座(21)的第一阀件(22)，所述第一阀件(22)还具有两个相对的导向表面，一个导向表面承受所述导室(22a)内存在的压力，相对的另一导向表面承受所述反导室(22b)内存在的压力，使得当所述各压力相等时，所述第一阀件(22)保持压抵其第一阀座(21)；以及所述放气分支连接结构(8)包括与所述截流阀的所述第一阀座(21)在同一轴线上的第二阀座(29)，第二阀件(30)面向所述第二阀座(29)并安装成在间隔开的位置和与所述第二阀座(29)接触的位置之间移动，所述第二阀件(30)固定到电磁致动器(32)的移动芯(31)。
2.如权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，在不对所述致动器(50)通电时所述移动芯(31)保持离开所述第二阀座(29)。
3.如权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，在不对所述致动器(32)通电时所述移动芯(31)保持靠近所述第二阀座(29)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的真空发生器，其特征在于，包括用于将压缩空气吹入所述吸气通道(43)的吹气通道，所述吹气通道包括常闭的截止阀(60、61)，所述截止阀装配有所述控制装置。
5.如权利要求1所述的真空发生器，其特征在于，所述放气分支连接结构(8)是放气通道，所述双位、双端口控制阀(9)是具有一个稳定位置的电磁阀。
6.如权利要求5所述的真空发生器，其特征在于，所述电磁阀的所述稳定位置是关闭所述放气通道的位置。
7.如权利要求5所述的真空发生器，其特征在于，所述电磁阀的所述稳定位置是打开所述放气通道的位置。
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