CN116829860A - 用于真空输送系统的真空阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于以气密方式打开和闭合阀开口(11)并且用于使真空容积通风的阀(10),该阀具有阀座(30)、闭合元件(20)以及调节单元(40),所述调节单元被设计成提供所述闭合元件(20)相对于所述阀座(30)的移动,使得所述闭合元件(20)能够从打开位置被调节到闭合位置并返回。所述阀座(30)、所述闭合元件(20)和所述调节单元(40)被布置成,使得所述闭合元件(20)能够沿着开口轴线(A)线性地调节。所述阀(10)具有保持装置(50),该保持装置被设计成通过提供保持力而将所述闭合元件(20)保持在所述闭合位置。
Description
本发明涉及一种用于使真空输送系统的运输管段通风的装置。
如本文所理解的真空输送系统尤其是高速运输系统,在该系统中,囊体或其他车辆在引导系统上(例如在轨道系统、气垫或磁排斥滑动上)的(大部分)抽真空的管中以非常高的速度行进。在固定的站点附近,线性电机可以实现高加速度,如同磁悬浮列车一样,而当达到巡航速度时,电驱动压缩机可以产生足够的推进力。或者,可以在物体在管中移动的部分上设置相应的驱动器。
这种真空输送系统具有例如两个相邻的运输管,该运输管由钢或另一种合适的材料(例如类似金属、含金属或类似混凝土的材料(混凝土))制成。优选地,在运输管中至少普遍存在粗略或精细的真空。真空旨在通过减少运输管内的空气阻力来实现高达音速以上的行进速度。可容纳几个乘客的囊体或车辆可以在管(例如汽车)中移动或运输货物。
囊体或车辆应以具有尽可能小的摩擦的滑动方式移动。为此,例如,建议使用电磁悬浮系统。
例如,囊体或车辆可以主要由铝或替代性轻质材料制成,并且具有至少两米的直径。此外,提出了3公吨至3.5公吨的空载重量,并且可以提供12公吨至25公吨之间的有效载荷。
运输管可以具有略大于囊体直径的内径和至少20mm的壁厚。内部压力可以被保持在例如约100帕斯卡(1毫巴)。承载运输管的支撑柱可以被定位成具有大约30米的平均间距,并且可以通过阻尼元件来固定,以防地震。应当理解,运输管也可以被构造成靠近于地面或至少部分地位于地下(例如与地铁等类似),或者被构造为隧道。
用于这种真空输送系统的操作的关键因素大致是系统内所需真空的管理,即尤其是真空的产生、维持和目标释放。特别是在运输车辆的卸载或装载或者移除或插入到运输管中期间,出于效率的原因,给出了用于此目的的优化程序。
此外,满足自我规定或官方规定的最低安全要求可能会在安全可靠运行方面带来进一步的问题。特别地,必须努力避免和预防对人员和货物造成可能的危险。特别地,在运输人员以及例如危险货物时,所提供的安全配备必须使人员或货物能够在紧急情况下从运输管中回收或疏散而不会受伤。在紧急情况下,时间因素即运输管能多快抽真空尤其具有决定性。
由于在操作期间负压通常存在于运输管中,因此为了紧急抽真空以及为了正常装载和卸载,可能需要运输管的至少部分通风。与这种通风相关的一个问题尤其是在紧急情况下,通风必须是快速的、可靠的并且在所需的位置处,即,例如,在沿着运输管的特定位置处。
因此,本发明的目的是旨在提供一种用于真空输送系统的、减少或避免上述缺点的装置。
特别地,本发明的目的是旨在提供一种通风构思,该通风构思提供运输系统的改进的可达性,特别是在速度和可靠性方面。
通过实现独立权利要求的特征来解决上述目的。以替代方案或有利的方式进一步形成本发明的特征取自从属权利要求。
本发明解决上述问题的方法基于一种允许内部容积快速通风的溢流阀。
为了解决上述问题,特别提出了沿着所述运输管的多个分离装置(阀)的集成。在这种分离装置的帮助下,一方面,沿线的某些站点区域可以与管在大气上分离,并通风,从而便于装卸。装载活动之后,该区域再次闭合、抽真空,并且所述阀打开。
另一方面,所述分离装置可以沿着路线以一定的规则间隔来设置。这允许运输管的某一区段在紧急情况下封闭,然后通风,使得可以开始人员和/或货物的救援。
至少一个溢流阀或多个溢流阀可以分配给每个可分离区段。在管区段已被切断之后,可以通过启动所述溢流阀而使相关区段通风。
本发明涉及一种阀,特别是溢流阀或真空溢流阀,以用于以气密的方式闭合和打开阀开口并且用于使真空容积通风,特别是用于具有运输管的真空输送系统,该运输管用于沿所述运输管在内部运输物体。该阀具有阀座,所述阀座又具有限定了开口轴线的阀开口和第一密封表面。用于所述阀开口的大体上气密闭合的闭合元件设置有与所述第一密封表面相对应的第二密封表面,其中,所述第二密封表面相对于所述第一密封表面处于相反的位置。特别地,第一密封表面和/或第二密封表面可以具有密封元件(密封件、密封材料)。所述密封元件尤其是固化的、胶合的或夹紧的。
所述阀具有调节单元,该调节单元被布置成提供所述闭合元件相对于所述阀座的移动,使得所述闭合元件可从打开位置调节到闭合位置,在所述打开位置,所述闭合元件至少部分地离开所述阀开口,在所述闭合位置,所述第二密封表面在所述第一密封表面的方向上被推动或拉动,并且所述闭合元件将所述阀开口闭合,并且再次返回。
所述阀座、所述闭合元件和所述调节单元以这种方式被布置,使得所述闭合元件可沿着所述开口轴线线性地调节。所述阀具有保持装置,该保持装置被设计成通过提供保持力而将所述闭合元件保持在所述闭合位置。
特别地,所述保持装置不同于所述调节单元,即所述保持力不是由所述调节单元提供的,而是由所述保持装置单独提供的。
特别地,该阀大体上被设计成具有相对低的能耗和/或在很大程度上自动地使真空输送系统的运输管通风。特别是在紧急情况下,可以仅通过相应的控制信号来启动所述通风。为此,所述阀可以连接到应急电源,例如,即使在典型电源发生故障的情况下,应急电源也提供足够的能量来致动所述阀。为此,特别地控制所述保持装置并且减小所述保持力。
在一个实施方式中,所述开口轴线可以是,使得所述第一密封表面面向平行于所述开口轴线的方向,并且所述第一密封表面与所述开口轴线正交地延伸。特别地,所述闭合元件可以在与所述开口轴线正交的平面中延伸。
根据一个实施方式,所述阀可以具有联接元件,并且所述保持装置可以被布置并配置成将所述保持力施加到所述联接元件。所述联接元件提供了所述闭合元件与所述调节单元的连接或联接。所述联接元件可以被特别地设计为阀杆、轴或主轴,并且可以借助所述调节单元来移位和/或驱动。
因此,所述联接元件将所述调节单元和所述闭合元件连接,并借助所述调节单元提供所述闭合元件的移动性。借助所述保持装置,可以将所述保持力施加到所述联接元件,并且因此可以限制或阻止该移动性。例如,可以防止所述联接元件的旋转或平移。因此,所述闭合元件可以被保持在所述闭合位置和/或在所述打开位置。
在一个实施方式中,所述保持装置可以被配置成在所述闭合元件和所述阀座之间和/或在所述闭合元件与所述调节单元之间和/或在所述闭合元件与所述阀外壳之间产生所述保持力。
所述保持装置可以被设计为机电制动器、夹紧装置或电磁体,特别是其中,可以在所述保持装置的无电流状态下提供所述保持力,并且所述保持力可以通过给(将电流施加给)所述保持装置通电来减小或释放。
这种设计允许所述阀保持在所述闭合位置,而不必将电流施加给所述阀。然后,可以施加电流,以打开所述阀。
在一个实施方式中,所述调节单元可以是螺线管或机电单元,特别是电机、步进电机或致动器。
所述阀还可以具有能量存储装置,特别是电池或蓄能器,其中,所述能量存储装置被设定为将能量供应给所述保持装置和/或所述调节单元,并且连接到所述保持装置或所述调节单元。
根据一个实施方式,所述阀可以具有用于致动所述调节单元和/或所述保持装置的控制单元。
所述控制单元尤其可以具有闭合功能,该闭合功能被设定,使得当执行该功能时,通过所述调节单元的受控操作,使所述闭合元件移动到所述闭合位置,在已达到所述闭合位置之后,通过借助所述保持装置(借助所述保持装置的受控操作)提供所述保持力而将所述闭合元件保持在所述闭合位置,并且然后,终止对所述调节单元和/或所述保持装置的致动,或者所述调节单元和/或所述保持装置被设定成待机模式或非操作,其中,保持提供所述保持力。
特别地,所述控制单元可以具有打开功能,该打开功能被设定,使得当在所述闭合位置执行该打开功能时,所述保持力通过致动所述保持装置来减小或释放,其中,所述闭合元件借助作用在所述闭合元件上的打开力(恢复力)沿着所述打开位置的方向从所述闭合位置移位,和/或所述调节单元被致动,使得所述闭合元件被移位到所述打开位置。
在一个实施方式中,所述第一密封表面和/或所述第二密封表面可以包括密封材料,并且通过在所述闭合位置通过所述第一密封表面和所述第二密封表面接触所述密封材料,可以提供所述阀开口的气密闭合。
特别地,所述第一密封表面围绕所述阀开口。
根据一个实施方式,所述闭合元件具有闭合部和补偿部,并且旁路通道将所述闭合部和所述补偿部连接。利用这种设计,可以减小由所述调节单元或所述保持装置施加以闭合或保持闭合的力。机械元件的设计相应地被简化。
特别地,所述闭合部可以具有第一真空侧和与所述第一真空侧相对的第一大气侧,并且所述补偿部可以具有第二真空侧和与所述第二真空侧相对的第二大气侧。由此,所述补偿部可以限定补偿容积,其中,所述补偿容积的大小是根据所述闭合元件沿着所述开口轴线的位置而变化的。特别地,所述补偿容积中存在的压力等于在所述第一真空侧处存在的压力,特别地,等于所述旁路通道中存在的压力。
特别地,所述补偿容积可以由所述阀的外壳和所述补偿部特别是所述第二真空侧来限制。因此,所述补偿容积的大小由限制性阀外壳的空间延伸和所述调节元件的所述补偿部的位置来确定。
所述第一真空侧的表面积可以大于所述第二真空侧的表面积。
附加地或可替换地,所述第一真空侧在与所述开口轴线正交的平面上的投影可以包围比第二真空侧在该平面上的投影更大的面积。
附加地或替代地,所述闭合部的直径和/或周长可以大于所述补偿部的直径或周长。
在这种变型中,所述阀盘(闭合元件)可以借助主轴被拉至所述阀座。随后,该位置可以通过制动器(保持装置)保持,特别是在没有电流的情况下。代替制动器或者除了制动器之外,可以提供保持磁体。
密封所需的力来自必须将所述密封件(密封材料)按压在所述阀座与所述阀盘之间所需的最小压力,以及由压差产生的(Δp)力(所述闭合部的直径和/或周长D2>所述补偿部的直径和/或周长D1;另见图5a和图5b)。
直径D1和D2可以被设计成,使得在1巴的压差(真空侧之一上的压力相对于周围大气压力)下,在制动器打开时两个表面之间的差可以将所述阀盘打开。
为了使该系统充盈,这可被用于将制动器(电流)打开,其中,所述压差将所述阀打开。
释放所述制动器所需的能量可以在电源故障的情况下例如由电池提供。
在一个实施方式中,所述第二密封表面可以被布置在所述闭合部上,特别是布置在所述第一大气侧上,并且所述闭合元件可以具有第三密封表面,所述第三密封表面被布置在所述补偿部上并对应于第四密封表面并且与所述第四密封表面相互作用,以用于限制和密封所述补偿容积(也见图5a和图5b)。
特别地,所述闭合部和所述补偿部可以在结构上彼此牢固地连接,特别是一体设计,其中,当所述闭合部移动时,所述闭合部和所述补偿部同时移动。
本发明还涉及一种阀,特别是溢流阀或真空溢流阀,以用于以气密的方式闭合和打开阀开口并且用于使真空容积通风,特别是用于具有运输管的真空输送系统,所述运输管用于沿着所述运输管在内部运输物体。所述阀具有阀座,该阀座具有限定了开口轴线和第一密封表面的阀开口。此外,所述阀具有闭合元件,以用于将所述阀开口与对应于所述第一密封表面的第二密封表面大体上气密闭合。
所述闭合元件被布置成可沿着所述开口轴线并相对于所述阀座移动,使得所述闭合元件可从打开位置调节到闭合位置,在所述打开位置,所述闭合元件至少部分地离开所述阀开口,在所述闭合位置,所述第二密封表面在所述第一密封表面的方向上被按压或拉动,并且所述闭合元件将所述阀开口闭合,并且再次返回。所述第二密封表面处于相对于所述第一密封表面的相反的位置。
所述阀还具有阀外壳,该阀外壳至少部分地包围所述闭合元件。所述闭合元件具有闭合部(特别是阀盘)以及调节部。所述闭合部被设计成用于所述阀开口的大体上基本气密闭合,并且所述第二密封表面被布置在所述闭合部上。所述调节部在所述阀外壳内部限定冲程容积,其中,所述冲程容积的大小是根据所述闭合元件沿所述开口轴线的位置而变化的。
所述阀还具有提升和保持单元,所述提升和保持单元被设计并布置成提供提升力(和/或保持力),以用于将所述闭合元件移位到所述闭合位置和/或保持在闭合位置。所述提升力可以被理解为处于保持状态(例如在所述闭合位置)的保持力。
在一个实施方式中,所述阀还可以包括用于致动所述提升和保持单元的控制单元。
特别地,所述控制单元可以具有闭合功能,该闭合功能被设定,使得当执行该闭合功能时,所述提升力通过致动所述提升和保持单元来提供,所述闭合元件在所述提升力的基础下移动到所述闭合位置,在已达到所述闭合位置之后,通过致动所述提升和保持单元而将所述闭合元件保持在所述闭合位置,并且终止对所述提升和保持单元的致动,或者所述提升固定单元移动到备用模式或非操作,其中,提供了所述提升力或保持力。
特别地,所述提升和保持单元可以具有提升通道,该提升通道可以借助关断部件来闭合和打开,其中,所述提升通道提供所述冲程容积与外部大气之间的连接。通过在所述冲程容积中产生相对真空(经由所述提升通道),所述闭合元件可以被拉到闭合位置中,从而将所述阀闭合。当所述闭合元件处于所述闭合位置时,所述冲程容积可以在大气方面被隔离,从而使所述闭合元件保持在所述闭合位置。
在一个实施方式中,所述提升和保持单元可以包括第一保持元件,特别是电磁体或夹紧机构,其中,所述第一保持元件被配置并布置成将所述闭合元件保持在所述闭合位置。
替代地或附加地,所述提升和保持单元可以具有第二保持元件,特别是电磁体或夹紧机构,其中,所述第二保持单元被设计并布置成将所述闭合元件保持在所述打开位置。
因此,所述提升和保持单元可以被设计和设定成将所述闭合元件保持在所述打开位置和/或所述闭合位置。
根据一个实施方式,所述提升和保持单元可以具有恢复元件,特别是弹簧或压缩弹簧。特别地,所述恢复元件联接到所述闭合元件,并且恢复力导致所述闭合元件在特定方向上被按压。所述恢复元件可以引起这样的恢复力(在方向和量方面),使得所述闭合元件被压入所述闭合位置中。然后,可以通过克服所述恢复力来实现所述阀的打开。
在一个实施方式中,所述提升和保持单元可以具有真空发生器,以用于在所述冲程容积中产生真空或相对负压,或者可以连接到这样的真空发生器。所述真空发生器例如可以被设计为真空泵,或者可以具有真空旁路,该真空旁路可以以受控的方式关断和打开,并且将所述真空容积和所述冲程容积连接(参见图8a和图8b)。
所述真空发生器可以借助抽吸通道连接到所述冲程容积,特别是其中,所述提升通道本身提供或包含所述抽吸通道。
如上已提及的,这种布置允许仅通过将所述冲程容积抽真空来闭合所述阀。因此在所述冲程容积中产生的负压使所述闭合元件移动到所述闭合位置。
特别地,所述阀可以包括旁路通道,其中,所述旁路通道提供所述冲程容积和所述真空容积(例如,真空输送系统的运输管的内部)的连接。
根据一个实施方式,所述旁路通道可以具有止回阀,当存在于所述冲程容积中的提升压力小于所述真空容积中的真空压力时,该止回阀是闭合的,并且当存在于所述冲程容积中的提升压力大于所述真空容积中的真空压力时,该止回阀是打开的。这样的布置可以确保在所闭合的冲程容积内的压力(即,提升通道是闭合的)始终保持小于或等于由所述旁路连接的所述真空容积中的压力。
因此,所述止回阀确保所述闭合元件保持在所述闭合位置,即使所述真空容积中的压力变得比所述冲程容积中的压力低(见图8a和图8b)。
在一个实施方式中,所述闭合部可以具有第一真空侧,而所述调节部可以具有第二真空侧,该第二真空侧面界定所述冲程容积并面向所述冲程容积。
根据一个实施方式,所述第一真空侧的表面积可以比所述第二真空侧的表面积小。
附加地或可替换地,所述第一真空侧在与所述开口轴线正交的平面上的投影可以包围比所述第二真空侧在该平面上的投影更小的面积。
附加地或替代地,所述闭合部的直径和/或周长(D2)可以小于所述调节部的直径或周长(D1)。
由于所述闭合部与所述调节部的这种尺寸比,即由于压力有效面积的差异,因此在所述闭合位置用于密封所述阀开口所需的压缩力可以仅由于压差(真空容积和冲程容积与大气环境压力对比)而被提供,即所述闭合元件无需机械或磁性制动器。
可以通过打开所述提升通道而将所述阀打开,其中,在所述冲程容积中出现了相对快速的压力增加,并且所述闭合元件被推入到打开位置中。
特别地,所述闭合部和所述调节部在结构上彼此牢固地连接,特别地一体地设计,其中,当所述闭合元件移动时,所述闭合部和所述调整部件同时移动。
本发明还涉及一种具有运输管的真空输送系统,该运输管用于沿着所述运输管在内部运输物体,其中,相对于周围大气,可以在所述运输管内部提供负压,特别是真空。所述真空输送系统还包括根据本发明的阀,该阀集成到所述真空输送系统中和/或连接到如上所述的运输管。
所述阀座被集成到所述运输管的壁中和/或布置在所述运输管的壁上,使得在所述阀的打开位置,所述阀开口将所述运输管的内部与所述周围大气之间的流动路径打开。
借助该阀,如果需要(例如在紧急情况下),可以为所述运输管提供受控、快速且可靠的通风。
可在所述运输管中移动的物体可以是运输装置,特别是囊体或车辆,其中,该运输装置被设计成用于运输人和/或货物。
所述真空输送系统可以相应地具有数米,特别是至少两米的管直径。所述真空输送系统可以通过将所述阀与应急系统集成来形成,以用于使隧道区段通风。这种布置对于将物体插入到运输系统中以及将所述物体移出运输系统可能是进一步有利的。
本发明不限于在真空输送系统中使用。一般而言,根据本发明的所述阀的使用可以被用于所有与真空相关的应用领域,特别是与所述真空容积的受控或快速通风相关的应用领域。
在一个实施方式中,所述第一密封表面可以面向所述运输管的内部,和/或所述阀座和/或所述第一密封表面可以存在于所述运输管的内部内。
以下通过附图中示意性示出的具体示例性实施方式,纯粹通过示例的方式,更详细地描述根据本发明的装置,还讨论了本发明的进一步优点。不同实施方式的相同或类似作用的元件或部件用相同的附图标记表示,其中,附图详细示出了:
图1示出了真空输送系统的具有通风装置的实施方式,该通风装置用于根据需要使真空输送系统中的运输管通风;
图2a至图2b示出了根据本发明的阀的实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于以气密方式将阀开口闭合和打开;
图3a至图3b示出了根据本发明的阀的另一个实施方式,该阀用于在闭合和打开状态下使真空容积通风;
图4a至图4b示出了根据本发明的阀的另一个实施方式,该阀用于在闭合和打开状态下使真空容积通风;
图5a至图5b示出了根据本发明的阀的另一个实施方式,该阀用于在闭合和打开状态下使真空容积通风;
图6a至图6b示出了根据本发明的阀的另一个实施方式,该阀用于在闭合和打开状态下使真空容积通风;
图7a至图7b示出了根据本发明的阀的另一个实施方式,该阀用于在闭合和打开状态下使真空容积通风;以及
图8a至图8b示出了根据本发明的真空阀的另一实施方式,该真空阀用于将开口闭合或将容积密封。
图1示意性地示出了真空输送系统的示例性运输管1的区段。管1优选地由多个管段(参见2a和2b)组成,这些管段可以借助真空阀(参见3a和3b)相对于彼此关断。
出于安全原因,充满空气或与环境压力均衡是相关的。例如,在运输管1内部移动的车辆4可能经历错综复杂的情况K,例如医疗紧急情况、车辆外壳中的泄漏、或火灾。在这种紧急情况下,希望车辆4尽快停止。如果情况允许,车辆4可以停在限定的运输管段中,或者停在任何段中,在这种情况下,优选地存在传感器来检测车辆4。
如果车辆4以这种方式停止,使得阀不能闭合,则可以有利地接近下一个可用的阀。否则,还可以提供一种装置,该装置以这种方式使车辆4移动,使得阀区域变得自由并且阀可以闭合。
例如,车辆4可以是囊体或车辆,并且可以被配置成运输至少一个人和/或货物。
输送系统还具有控制器(未示出),特别是计算机,该控制器可以以这种方式控制真空阀3a和3b中的两个相邻的真空阀,使得它们将中间运输管段2a的内部容积闭合或打开。然后,所提供的通风装置5(在闭合段2a之后)可以例如同样地由控制器控制,以便通过使普遍存在于中间运输管段2a的内部容积中的真空或普遍存在的负压通风来提升。为此,通风装置5可以具有根据本发明的阀(溢流阀或真空溢流阀),或者设计成这样的阀。
特别地,卸载/再装载舱口被设置在一些或全部的管段中,例如,以用于将车辆4(未示出)移除或引入。
对于真空输送系统,特别是在运输人员时,紧急情况发生时的一个关键因素是将运输管段2a闭合以及尤其是使其通风所需的时间。根据本发明,提出了一种阀,特别是溢流阀,以用于使运输管通风,其中,利用该阀可以相对非常快速地且可靠地进行通风过程。
图2a和图2b示出了根据本发明的阀10的实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图2a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图2b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
阀10具有阀座30和闭合元件20。阀开口11和开口轴线A由阀座30限定。阀座30的第一密封表面32围绕阀开口11。闭合元件20具有与第一密封表面32相对应的第二密封表面22。调节单元40被设置用于使闭合元件20移动。
调节单元40可以被设计为例如电机,特别是电动电机或步进电机。调节单元40还可以包括联接到闭合元件20并由此提供闭合元件20沿着开口轴线A的线性可调节性的阀杆或主轴。在所示的实施方式中,提供了连接到闭合元件20的一部分上的配合元件(例如对应的内螺纹)并且通过其旋转能够产生闭合元件20的线性移动的主轴或螺纹杆。调节单元40可替代地被设计为提升磁体。
阀10还包括至少一个入口开口12,该至少一个入口开口12借助流动路径连接到阀开口11。流动路径提供流体在打开位置穿过阀10的流动,其中,流动方向由施加的压差来限定。
阀10以这种方式被设计,使得闭合元件20可以借助于电机40进入到闭合位置中。在这里布置在闭合元件20一侧的密封件21(密封材料,例如含聚合物的弹性材料)被按压在第一密封表面32和第二密封表面22之间。在另一个实施方式中,密封材料可以替代地或附加地存在于阀座30的部分上。
阀10还包括保持装置50,该保持装置被布置成通过提供保持力将闭合元件20保持在闭合位置。例如,保持装置50可以被设计为机电制动器,利用该机电制动器可以将保持力施加在电机轴、阀杆或主轴上。
借助保持装置50,闭合元件20可以被保持在封闭位置。为此,例如,制动器50进入到制动位置中,并且因此,闭合元件20被保持直到制动器50被释放,例如,在达到闭合位置之后,通过保持装置50的相应控制。该实施方式的优点在于,为了将阀10设置在闭合位置,不需要电机40的连续或重复操作,以便永久地提供所需的最小按压力(利用此按压力将第一密封表面按压在第二密封表面上)。
此外,保持装置50可以以这种方式来设计,使得其可以在不施加电流(无电流)的情况下永久地提供保持力。因此,保持装置50可以在没有施加电流的情况下提供制动位置。为了减小或释放保持力,可以将电流施加给保持装置50(给保持装置50通电),由此,制动器打开,并且闭合元件20可以从闭合位置移动到打开位置。
调节单元40可以被相应地控制,以用于打开阀10。然后,调节单元40主动地将闭合元件20移动到打开位置。
在替代性实施方式中,阀10的打开仅通过制动器50的释放和施加的压差来提供和执行。压差可以由入口侧压力p1(其也可以存在于阀外壳中)和真空侧压力p2(其存在于闭合元件20之外,并且在具有真空输送系统的布置的情况下,存在于运输管中)限定。
在该情况下,至少所需的最小压力和由压差施加到闭合元件上的压差力在闭合位置中被提供并且由保持装置50永久地保持。由于压差力,所以可以通过松开或释放制动器(自动地)来(单独)打开阀10。
阀10可以具有内部能量存储装置或单独连接的能量存储装置,该能量存储装置可以将能量提供给电机50和/或制动器40,以允许阀10在紧急情况下以及在电源故障(即用于阀10的外部电源的故障)的情况下打开。能量存储装置至少保持释放制动器50的可磁性切换装置所需的能量。
图3a和图3b示出了根据本发明的阀10的另一个实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图3a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图3b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
与图2a和图2b的实施方式相对应,阀闭合元件20(阀盘)在此也联接到驱动器40,并且可以借助驱动器40沿着开口轴线A线性地移动。阀盘20的密封表面具有密封材料21(例如O形环或硫化的(或在其上模制的)聚合物)。在闭合状态下,阀开口11通过密封材料21与阀座侧密封表面和(同时)盘侧密封表面接触而闭合。
阀10具有保持装置50,该保持装置被布置成:通过提供保持力将闭合元件20保持在闭合位置。保持装置50被设计为磁性保持装置,并且具有第一保持元件51和第二保持元件52。两个保持元件51、52中的至少一者被设计为电磁体,该电磁体根据所施加的电流而提供磁场。该和/或另一个保持元件51、52也可以具有永磁体。
可以理解,替代地,也可以设想具有保持装置的实施方式,该保持装置仅具有两个保持元件51或52中的一者(未示出)。
特别地,保持装置50被配置成,使得在没有电流施加到电磁体(例如,通过永磁体)的情况下,提供阀闭合元件20与阀座30之间的保持力。在将电流施加给电磁体的情况下,保持力被减小或消散,并且阀闭合元件20可以由于其自身重量和/或由于施加的压差(p1>p2)而离开闭合位置。因此,可以通过单独给保持元件51或52中的一者通电而将阀10打开(图3b)。
通过将电流施加给形成为电磁体的保持元件,可以产生抵消所提供的永磁体的磁场的场。或者,施加电流可以产生这样的磁场,使得另一个(二者中之一)保持元件51、52被排斥。
在替代实施方式(未示出)中,阀10可以替代地或附加地具有设计为保持元件的制动单元。该制动单元可以联接到电机或集成到电机中。
为了将阀10闭合,通过如图所示的电机和主轴41或者通过螺线管将盘20拉到阀座30。该冲程需要相对较小的力(对应于盘20的质量)。在由此到达的闭合位置中,盘20借助于保持装置50被保持(例如没有电流)。所提供的保持力至少对应于最小按压力加上由于压差(p1>p2)而存在的力。
在该状态下,连接到阀的容积(例如真空输送系统的运输管)可以被抽真空,即压力p2可以被降低。
为了将容积充满或打开阀10,将螺线管通电,从而减小或耗散保持力。由于普遍存在的压差,阀10随后被打开。特别地,阀10具有用于在电源故障的情况下紧急打开的电池。
图4a和图4b示出了根据本发明的阀10的另一个实施方式,以用于使真空容积通风,特别是用于将阀开口11气密地闭合和打开。图4a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图4b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
与根据图3a和图3b的实施方式相比,阀10在此具有作为调节单元40的磁性可切换的装置,该装置同时提供保持装置的功能,因此,也被视为保持装置。
磁性可切换装置具有第一元件53和第二元件54,该第一元件被布置在阀外壳的内侧,该第二元件被布置在闭合元件20上并根据电路(例如,施加的电流或无电流)而与第一元件53吸引地相互作用。特别地,该电路可以提供或闭合作用在第一元件53与第二元件54之间并吸引两个元件的磁力。
两个元件53、54中的至少一者可以以这种方式设计,使得可控产生的磁力使闭合元件20从打开位置(图4b)移动到闭合位置(图4a)。特别地,阀10具有驱动单元(未示出),其中,阀盘20联接到驱动器40,并且因此能够沿着开口轴线A线性地移动到闭合位置中以及移动到打开位置中。在闭合位置,可以通过磁性可切换装置提供保持力。在这种情况下,可以将驱动单元断电。
调节单元或保持装置可以被设计成,使得吸引磁力以无电流状态提供并且通过施加电流而减小或耗散。或者,该设计可以在施加电流时提供磁力,以及在无电流状态下不产生磁力。处于闭合位置的闭合元件20的保持以及释放可以通过两个元件53、54的相应切换来实现。
图5a和图5b示出了根据本发明的阀10的另一个实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图5a示出处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图5b示出处于打开状态(打开位置)的阀10。
阀10具有阀座30和闭合元件20。阀开口11和开口轴线A由阀座30限定。阀座30的第一密封表面32围绕阀开口11。闭合元件20具有与第一密封表面32相对应的第二密封表面22。调节单元40被设置用于沿着开口轴线A使闭合元件20移动。
调节单元40例如可以采用电机,特别是电动电机或步进电机的形式。调节单元40还可以包括阀杆或主轴,该阀杆或主轴联接到闭合元件20并由此提供闭合元件20沿着开口轴线A的线性可调节性。在所示的实施方式中,提供了主轴,该主轴连接到闭合元件20的侧面上的配合元件(例如,对应的内螺纹),并且通过主轴的旋转可以产生闭合元件20的线性移动。调节单元40可以替代地被设计为提升磁体。
阀10还包括借助流动路径连接到阀开口11的至少一个入口开口12。该流动路径提供流体在打开位置穿过阀10的流动,其中,流动方向由施加的压差限定。
阀10以这种方式被设计,使得闭合元件20可以借助电机40进入闭合位置。在这里布置在闭合元件20一侧的密封件21(密封材料,例如含聚合物的弹性材料)被按压在第一密封表面32与第二密封表面22之间。在另一个实施方式中,密封材料可以替代地或附加地存在于阀座30的部分上。
阀10还包括保持装置50,该保持装置被布置成通过提供保持力将闭合元件20保持在闭合位置。保持装置50例如可以设计为机电制动器,利用该机电制动器可以将保持力施加在电机轴、阀杆或主轴上。
借助保持装置50,可以将闭合元件20保持在封闭位置。为此,例如,制动器50进入制动位置,并且因此,闭合元件20被保持直到制动器50被释放,例如在达到闭合位置之后通过保持装置50的相应控制。该实施方式的优点在于,为了将阀10设置在闭合位置,不需要电机40的连续或重复操作,以永久地提供所需的最小按压力(利用该按压力将第一密封表面按压在第二密封表面上)。
此外,保持装置50可以以这种方式来设计,使得其可以在不施加电流(无电流)的情况下永久地提供保持力。因此,保持装置50可以在没有施加电流的情况下提供制动位置。为了减小或释放保持力,可以将电流施加给保持装置50(给保持装置50通电),由此制动器打开并且闭合元件20可以从闭合位置移动到打开位置。
调节单元40可以相应地被控制,以用于打开阀10。然后,调节单元40主动地将闭合元件20移动到打开位置。
在替代性实施方式中,阀10的打开仅通过制动器50的释放和施加的压差来提供和执行。该压差可以由入口侧压力p1(其也可以存在于阀外壳中)和真空侧压力p2(其存在于闭合元件20之外,并且在具有真空输送系统的布置的情况下,存在于运输管中)限定。
在该情况下,至少所需的最小压力和由压差施加到闭合元件上的压差力在闭合位置中被提供并且由保持装置50永久地保持。由于压差力,可以通过松开或释放制动器(自动)来(单独)打开阀10。
阀10可以具有内部能量存储装置或单独连接的能量存储装置,该能量存储装置可以将能量提供给电机50和/或制动器40,以允许阀10在紧急情况下以及在电源故障(即用于阀10的外部电源故障)的情况下打开。能量存储装置至少保持释放制动器50所需的能量。
阀10还包括通道28,该通道将闭合元件的闭合部20a和补偿部20b连接。
闭合部20a具有第一真空侧23和与第一真空侧相对的第一大气侧24,而补偿部20b具有第二真空侧25和与第二真空侧面相对的第二大气侧26。补偿部20b与阀10的外壳一起限定了补偿容积27。补偿容积27的大小取决于闭合元件20的位置。补偿容积27借助密封件29相对于外部大气而被密封。
由于由通道28提供的连接,因此,存在于补偿容积27中的压力等于存在于第一真空侧23处的压力。根据用于压力补偿的压差,可以在补偿容积27和第一真空侧23之间进行自由的流体交换。
第一真空侧23的表面积大于第二真空侧25的表面积。特别地,第一真空侧23在与开口轴线A正交的平面上的投影具有比第二真空侧25在该平面上的投影更大的表面积。特别地,闭合部20a的直径和/或周长大于补偿部20b的直径和(或)周长。由于所述不同的尺寸,仅由于压差p1>p2而确保开口。
补偿容积27与通道28(当阀10通常与真空输送系统一起使用并且在真空输送系统上使用时,其将补偿容积27和运输管内的真空连接)一起以及与闭合部20a和补偿部20b的几何尺寸比一起,导致由于压差p1>p2而在闭合状态下对阀施加相对较小的力。因此,为了将阀10保持在闭合位置,只需要抵消这个小的力并产生最小的按压力。
图6a和图6b示出了根据本发明的阀10的另一个实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图6a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图6b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
阀10具有阀座30和闭合元件20。阀开口11和开口轴线A由阀座30限定。阀座30的第一密封表面32围绕阀开口11。闭合元件20具有与第一密封表面32相对应的第二密封表面22。
阀10还包括至少一个入口开口12,该至少一个入口开口借助流动路径连接到阀开口11。该流动路径提供流体在打开位置穿过阀10的流动,其中,流动方向由施加的压差(p1/p2)限定。
阀10还包括旁路通道28,该旁路通道将闭合元件20的闭合部20a和调节部20c连接。调节部20c在阀外壳内部限定冲程容积27’,其中,冲程容积27’的大小是根据闭合元件20沿开口轴线A的位置变化的。
闭合部20a具有第一真空侧23,而调节部20c具有第二真空侧25’。调节部20c与阀10的外壳一起限定了冲程容积27’。冲程容积27’借助密封件29而相对于外部大气密封。
阀10还包括提升和保持单元,该提升和保持单元被设计并布置成提供提升力,以用于将闭合元件20移位到闭合装置和/或保持在闭合位置中。提升和保持单元具有压缩弹簧44和提升通道42,其可以借助关断部件(例如阀)来闭合和打开,其中,提升通道42提供了冲程容积27’与外部大气之间的连接。
提升和保持单元还具有保持元件43,该保持元件在这里被设计为电磁体,其中,保持元件43被设计和布置成将闭合元件20保持在打开位置。
阀10从打开位置(图6b)到闭合位置(图6a)的移位基本上是由提升和保持单元的相应控制来实现的。在打开位置,第二真空侧25’的一部分被保持在由保持元件43所示的下部位置。当关断部件打开,从而提升通道42打开时,由保持元件43引起的保持力可以被减小或切断。关断部件可以替代性地被闭合,从而使存在于冲程容积27’中的流体经由通道28流动。由于缺少或减小了保持力,闭合元件20借助于压缩弹簧44移动到闭合位置,从而将阀开口11闭合。
在该位置,如果关断部件尚处于该状态中,则闭合(也可通过适当的控制)。提升通道42是闭合的。
在将提升通道42闭合之后,面向第一真空侧23的容积可以被抽真空。这也相应地降低了冲程容积27’内的压力。
第一真空侧23的总表面比第二真空侧25’的总表面大。这意味着,第一真空侧23在垂直于开口轴线A的平面上的投影(在由密封件21限定的并且也投影的边界线内)具有比第二真空侧25’在该平面上的投影(其由密封件29限定的并且也投影的边界线限定)更大的表面积。因此,如这里所示,直径D1小于直径D2。特别地,闭合部20a的直径和/或周长大于调节部20c的直径和(或)周长。
所述不同的直径D1和D2以这种方式来选择,使得通过压差p1>p2在打开位置的方向上施加到闭合元件20的张力仅是如此之大,以致于当冲程容积27’被通风时,闭合元件20可以移动到打开位置。此外,设计(D1至D2)可以将用于将阀10保持在闭合位置所需的保持力显著减小,使得压缩弹簧可以仅被设计成补偿张力和最小压缩力。在该闭合位置中的压差相对于直径差D2-D1内的区域起作用。
为了将阀10打开,冲程容积27’被通风,即,关断部件以这种方式被控制,使得提升通道42被打开并且具有例如压力p1的流体(例如空气)从外部流入到冲程容积27’中。这增加了作用在闭合元件20上的压差。然后,压差相对于直径D2内的整个区域起作用。由于增加的压差,张力也相应地变大,从而明显地克服了压缩弹簧44的保持力,并且结果,阀10打开。
在真空容积的通风增加的情况下,压差再次减小。p2接近p1。为了防止阀10过早地复位到闭合位置,可以相应地切换保持元件43(电磁体),使得调节部20c借助保持元件43保持在打开位置。
阀10可以具有内部能量存储装置或单独连接的能量存储装置,该能量存储装置可以将能量供应给关断部件和/或螺线管43,使得在紧急情况下以及在电源故障的情况下(即,阀10的外部电源故障时),尽管发生故障,阀10还是能够打开。能量存储装置至少保持将提升通道42打开所需的能量。
图7a和图7b示出了根据本发明的阀10的又一个实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图7a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图7b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
该实施方式与根据图6a和图6b的实施方式的不同之处在于,布置了另一个上部保持元件45作为提升和保持单元的部分。
上部保持单元45提供将闭合元件20保持在闭合位置中。可以由该保持单元45实现的保持力允许压缩弹簧44被设计成用于将闭合元件20移动到闭合位置的唯一目的。在该情况下,保持元件45提供这样的保持力,即,该保持力至少对应于最小按压力(用于按压密封件21以将阀开口11气密地闭合)和由压差p1>p2引起的作用在闭合元件20上的力的总和。
为了打开阀10,提升通道42被释放并且由保持元件45提供的保持力被减小或消除。于是,根据上述原理,闭合元件20在相应的压差下(在用于使真空容积通风的一般用途的情况下)移动到打开位置。
在另一个实施方式(未示出)中,阀10不具有提升通道42。阀10在此可以通过上保持元件10的单独致动(即通过保持力的减小或释放)来打开。为此,压缩弹簧44的设计与直径D1和D2相应地匹配。
图8a和图8b示出了根据本发明的阀10的又一个实施方式,该阀用于使真空容积通风,特别是用于气密地闭合和打开阀开口11。图8a示出了处于闭合状态(闭合位置)的阀10,图8b示出了处于打开状态(打开位置)的阀10。
阀10具有阀座30和闭合元件20。阀开口11和开口轴线A由阀座30限定。阀座30的第一密封表面32围绕阀开口11。闭合元件20具有有密封材料21的第二密封表面22,其中,第二密封表面22对应于第一密封表面32。
阀10还包括借助流动路径连接到阀开口11的至少一个入口开口12。该流动路径提供流体在打开位置穿过阀10的流动,其中,流动方向由施加的压差(p1相对于p2)限定。
阀10还包括旁路通道28。闭合元件20具有闭合部20a和调节部20c,其中,闭合部20b和调节部20彼此连接。调节部20c限制阀主体内部的冲程容积27’,其中,冲程容积27’的大小是根据闭合元件20沿着开口轴线A的位置变化的。因此,调节部20c与阀10的外壳一起限制冲程容积27’。冲程容积27’借助密封件29相对于外部大气而被密封。
闭合部20a具有第一真空侧23,而调节部20c具有第二真空侧25’。旁路通道28提供了冲程容积27’和面向第一真空侧23的真空容积的连接。
阀10还包括提升和保持单元,该提升和保持单元被配置和布置成提供用于将闭合元件20移动到闭合位置和/或将闭合元件保持在闭合位置中的提升力。
提升和保持单元具有提升通道42,该提升通道可以借助关断部件(例如阀)闭合和打开,其中,提升通道42可以提供冲程容积27’与外部大气之间的连接。
提升和保持单元还具有负压或真空发生器或者另一个用于在冲程容积27’中产生真空的真空容积。特别地,可以提供能够以受控方式关断和打开的真空泵或真空旁路作为真空发生器或另一个真空容积,其中,真空旁路连接另一真空容积和冲程容积27’。真空发生器可以借助抽吸通道连接到冲程容积27’,特别是其中,提升通道可以提供抽吸通道。
阀10具有安装在旁路通道28中的止回阀48。当存在于冲程容积27’中的内部压力(提升压力)是或变得小于第一真空侧23处的真空容积的真空压力时,止回阀闭合。当冲程容积27中存在的内部压力大于真空容积中的真空压力时,止回阀打开。
为了使阀10从打开位置(图8b)(即,从真空容积被通风的状态)移动到闭合位置(图8a),对冲程容积27’进行排空,即与第一真空侧23处的压力相比,冲程容积27’中的内部压力降低。止回阀48闭合。
这将闭合部20a拉至阀座30。
直径D1和D2以这种方式设计,使得在大约1巴的压差下的面积差(相对于外部大气的真空面积(真空容积和冲程容积))在密封件21上产生最小压缩力,例如1000N。
进一步选择直径D1和D2(D1>D2),使得在冲程容积27’中和第一真空侧23处的相同压力下,产生接触压力,并且阀保持闭合。
如果真空容积(在第一真空侧23)中的压力变得比冲程容积27’中的压力低,则止回阀48打开,从而确保冲程容积27’中的压力补偿。
一旦阀10处于闭合位置,或者一旦真空容积特别是真空输送系统的运输管被排空,穿过提升通道42的可能的流体流就被中断。这可以通过将关断部件(例如关断阀)闭合来实现。然后,溢流阀10保持在闭合位置,即调节元件20保持在闭合位置。
为了打开溢流阀10,从而使运输管通风,可以打开关断部件,即流体或空气可以流入到冲程容积27’中。这可以使冲程容积27’中的内部压力迅速增加,并且由于由此产生的压差,因此闭合元件20可以移动到打开位置。这允许空气穿过从入口开口12到阀开口11的流动路径流动,并使运输管通风。此外,空气可以经由旁路通道28流入真空容积中。
阀10的闭合和打开在这里可以在不使用联接到调节元件20的主动驱动元件(例如电机)的情况下实现。
在一种变型(未示出)中,阀10可以被设计成没有旁路通道28,从而消除了冲程容积27’中的自动压力补偿。
内部能量存储装置或单独的能量存储装置也可以用于该阀10,通过该能量存储装置,提供打开闭合元件所需的能量(紧急操作)。
应当理解,所示的附图仅仅是可能的示例性实施方式的示意图。根据本发明,各种方法也可以相互结合,并与用于闭合现有技术的运输系统的阀结合。
Claims (41)
1.一种阀(10),特别是溢流阀或真空溢流阀,该阀用于以气密方式闭合和打开阀开口(11)并且用于使真空容积通风,特别是用于具有运输管(1)的真空输送系统,所述运输管用于沿着所述运输管(1)在内部运输物体(4),该阀包括:
●阀座(30),所述阀座具有限定了开口轴线(A)的阀开口(11)和第一密封表面(32),
●闭合元件(20),所述闭合元件用于基本上气密地闭合所述阀开口(11),所述闭合元件具有对应于所述第一密封表面的第二密封表面(22),其中,所述第二密封表面相对于所述第一密封表面处于相反的位置,以及
●调节单元(40),所述调节单元被布置成提供所述闭合元件(20)相对于所述阀座(30)的移动,使得所述闭合元件(20)能从打开位置调节到闭合位置,在所述打开位置,所述闭合元件(20)至少部分地离开所述阀开口(11),在所述闭合位置,所述第二密封表面(22)在所述第一密封表面(32)的方向上被推动或拉动,并且所述闭合元件(20)将所述阀开口(11)闭合,并再次返回,
其特征在于,
●所述阀座(30)、所述闭合元件(20)和所述调节单元(40)被布置为使得所述闭合元件(20)能沿着所述开口轴线(A)线性地调节,并且
●所述阀(10)包括保持装置(50),所述保持装置被布置成通过提供保持力而将所述闭合元件(20)保持在所述闭合位置。
2.根据权利要求1所述的阀(10),其特征在于,
所述开口轴线(A)使得所述第一密封表面(32)面向平行于所述开口轴线(A)的方向,并且所述第一密封表面(32)正交于所述开口轴线(A)而延伸。
3.根据权利要求1或2所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合元件(20)在与所述开口轴线(A)正交的平面中延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述阀(10)包括联接元件,并且所述保持装置(50)被布置并被配置成将所述保持力施加到所述联接元件,其中,所述联接元件提供了所述闭合元件(20)与所述调节单元(40)的连接或联接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述联接元件被设计为阀杆、轴或主轴(41),并且能借助所述调节单元(40)而被移位和/或驱动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述保持装置(50)被设计成在以下部件之间产生所述保持力
●所述闭合元件(20)与所述阀座(30);
和/或
●所述闭合元件(20)与所述调节单元(40);
和/或
●所述闭合元件(20)与阀外壳。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述保持装置(50)被设计为机电制动器、夹紧装置或电磁体,特别是其中,能在所述保持装置(50)的无电流状态下提供所述保持力,并且能通过使所述保持装置(50)通电来减小或释放所述保持力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述调节单元(40)被设计为螺线管或被设计为机电单元,特别是电机、步进电机或致动器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述阀(10)具有能量存储装置,特别是电池或蓄能器,其中,所述能量存储装置被设置成将能量供应给所述保持装置(50)和/或所述调节单元(40),并且连接到所述保持装置(50)或所述调节单元(40)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述阀(10)具有用于致动所述调节单元和/或所述保持装置的控制单元。
11.根据权利要求10所述的阀(10),其特征在于,
所述控制单元具有闭合功能,该闭合功能被设定为当执行所述闭合功能时,
●通过所述调节单元(40)的受控操作,使所述闭合元件(20)移动到所述闭合位置,
●在已达到所述闭合位置之后,所述闭合元件(20)通过借助所述保持装置(50)提供的所述保持力而被保持在所述闭合位置,并且
●终止所述调节单元(40)和/或所述保持装置(50)的致动,或者所述调节单元和/或所述保持装置被设定成待机模式或非操作,其中,所述保持力保持被提供。
12.根据权利要求10或11所述的阀(10),其特征在于,
所述控制单元具有打开功能,该打开功能被设定为当执行所述打开功能时,
●在所述闭合位置,通过致动所述保持装置(50)来减小或释放所述保持力,其中,所述闭合元件(20)借助作用在所述闭合元件上的打开力而从所述闭合位置沿着所述打开位置的方向被移位,和/或
●所述调节单元(40)被致动,使得所述闭合元件移动到所述打开位置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述第一密封表面(22)和/或所述第二密封表面(32)包括密封材料(21),并且在所述闭合位置通过所述第一密封表面和所述第二密封表面接触所述密封材料,能提供所述阀开口(31、131)的气密闭合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述第一密封表面(32)围绕所述阀开口(11)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合元件(20)具有闭合部(20a)和补偿部(20b),并且旁路通道(28)将所述闭合部(20a)和所述补偿部(20b)连接。
16.根据权利要求15所述的阀(10),其特征在于,
●所述闭合部(20a)具有第一真空侧(23)和与所述第一真空侧相对的第一大气侧(24),
●所述补偿部(20b)具有第二真空侧(25)和与所述第二真空侧相对的第二大气侧(26),
●所述补偿部(20b)限定补偿容积(27),并且所述补偿容积(27)的大小是根据所述闭合元件(20)的位置而变化的,并且
●存在于所述补偿容积(27)中的压力等于存在于所述第一真空侧(23)处的压力,特别是等于存在于所述旁路通道(28)中的压力。
17.根据权利要求16所述的阀(10),其特征在于,
所述补偿容积(27)由所述阀的外壳和所述补偿部(20b)特别是所述第二真空侧(25)限定。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述第一真空侧(23)的表面积大于所述第二真空侧(25)的表面积。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述第一真空侧(23)在与所述开口轴线(A)正交的平面上的几何投影包围比所述第二真空侧(25)在所述平面上的几何投影更大的面积。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合元件(20a)的直径和/或周长大于所述补偿部(20b)的直径或周长。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述第二密封表面(22)被布置在所述闭合元件(20a)上,特别是布置在所述第一大气侧上,并且所述闭合元件(20)具有第三密封表面,所述第三密封表面被布置在所述补偿部上并与第四密封表面相对应并且相互作用,以用于限制和密封所述补偿容积。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合部(20a)和所述补偿部(20b)在结构上彼此牢固地连接,特别是一体设计的,并且当所述闭合元件(20)移动时,所述闭合部和所述补偿部同时移动。
23.一种阀(10),特别是溢流阀或真空溢流阀,该阀用于以气密方式闭合和打开阀开口(11)并且用于使真空容积通风,特别是用于具有运输管(1)的真空输送系统,所述运输管用于沿着所述运输管(1)在内部运输物体(4),该阀包括:
●阀座(30),所述阀座具有限定开口轴线(A)的所述阀开口(11)和第一密封表面(32),
●闭合元件(20),所述闭合元件用于利用与所述第一密封表面对应的第二密封表面(22)基本上气密地闭合所述阀开口(11),其中,
□所述闭合元件(20)被布置成能沿着所述开口轴线(A)并相对于所述阀座(30)移动,使得所述闭合元件(20)能从打开位置被调节到闭合位置,在所述打开位置,所述闭合元件(20)至少部分地离开所述阀开口(11),在所述闭合位置,所述第二密封表面(22)在所述第一密封表面(32)的方向上被推动或拉动,并且所述闭合元件(20)将所述阀开口(11)闭合,并再次返回,并且
□所述第二密封表面(22)相对于所述第一密封表面(32)处于相反的位置,以及
●阀外壳(35),所述阀外壳至少部分地包围所述闭合元件(20),
其特征在于,
●所述闭合元件(20)具有闭合部(20a)特别是阀盘以及调节部(20c),
●所述闭合元件(20a)被设计成,用于基本上气密地闭合所述阀开口(31、131),并且所述第二密封表面(22)被布置在所述闭合部(20b)上,
●所述调节部(20c)在所述阀外壳(35)内部限定冲程容积(27’),其中,所述冲程容积(27’)的大小是根据所述闭合元件(20)沿着所述开口轴线(A)的位置而变化的,并且
●所述阀(10)具有提升和保持单元,所述提升和保持单元被设计并布置成提供提升力,以用于将所述闭合元件(20)移位到所述闭合位置和/或保持在所述闭合位置。
24.根据权利要求23所述的阀(10),其特征在于,
所述阀(10)包括用于致动所述提升和保持单元的控制单元。
25.根据权利要求24所述的阀(10),其特征在于,
所述控制单元具有闭合功能,该闭合功能被设定为当执行所述闭合功能时,
●通过致动所述提升和保持单元来提供所述提升力,
●使所述闭合元件(20)基于所述提升力而移动到所述闭合位置,
●在达到所述闭合位置之后,通过致动所述提升和保持单元将所述闭合元件(20)保持在所述闭合位置,并且
●终止所述提升和保持单元的致动,或者所述提升和保持单元被设定成备用模式或非操作,其中,提供了所述提升力或保持力。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述提升和保持单元具有提升通道(42),所述提升通道能借助关断部件而被闭合和打开,其中,所述提升通道(42)提供所述冲程容积(27’)与外部大气之间的连接。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述提升和保持单元包括第一保持元件(45),特别是电磁体或夹紧机构,其中,所述第一保持元件(45)被设计并布置成将所述闭合元件(20)保持在所述闭合位置。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述提升和保持单元包括第二保持元件(43),特别是电磁体或夹紧机构,其中,所述第二保持元件(43)被设计并布置成将所述闭合元件(20)保持在所述打开位置。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述提升和保持单元具有复位元件(44),特别是弹簧或压缩弹簧。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述提升和保持单元具有用于在所述冲程容积(27’)中产生真空的真空发生器,或者连接到真空发生器,特别地,其中,所述真空发生器是真空泵或具有真空旁路,所述真空旁路能以受控方式被关断和打开并且将所述真空容积和所述冲程容积连接。
31.根据权利要求30所述的阀(10),其特征在于,
所述真空发生器借助抽吸通道连接到所述冲程容积(27’),特别是其中,所述提升通道(42)提供或包含所述抽吸通道。
32.根据权利要求23或31所述的阀(10),其特征在于,
所述阀(10)包括旁路通道(28),其中,所述旁路通道(28)提供所述冲程容积(27’)和所述真空容积的连接。
33.根据权利要求32所述的阀(10),其特征在于,
所述旁路通道(28)包括止回阀(48),
●当所述冲程容积(27’)中存在的提升压力小于所述真空容积中的真空压力时,所述止回阀(48)闭合,并且
●当所述冲程容积(27’)中存在的提升压力大于所述真空容积中的真空压力时,所述止回阀(48)打开。
34.根据权利要求23至33中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合部(20a)具有第一真空侧(23),并且所述调节部(20c)具有第二真空侧(25’),所述第二真空侧界定了所述冲程容积(27’)并面向所述冲程容积(27’)。
35.根据权利要求34所述的阀(10),其特征在于,
所述第一真空侧(23)的表面积小于所述第二真空侧(25’)的表面积。
36.根据权利要求34或35所述的阀(10),其特征在于,
所述第一真空侧(23)在与所述开口轴线(A)正交的平面上的几何投影包围了比所述第二真空侧(25’)在该平面上的几何投影小的面积。
37.根据权利要求23至36中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合部(20a)的直径和/或周长小于所述调节部(20c)的直径或周长。
38.根据权利要求23至37中任一项所述的阀(10),其特征在于,
所述闭合部(20a)和所述调节部(20c)在结构上彼此牢固地连接,特别是被一体地设计,并且当所述闭合元件(20)移动时,所述闭合部(20a)和所述调节部(20c)同时移动。
39.一种真空输送系统,该真空输送系统具有:
●运输管(1),所述运输管用于沿着所述运输管(1)在内部运输物体(4),其中,能在所述运输管(1)内部相对于周围大气提供负压,特别是真空,以及
●阀(10),所述阀被集成到所述真空输送系统中和/或连接到根据权利要求1至38中任一项所述的运输管,
其中,
●阀座(30)被集成到所述运输管的壁中、连接到所述运输管的壁和/或布置在所述运输管的壁上,使得在所述阀(10)的所述打开位置,所述阀开口(11)使所述运输管(1)的内部与周围大气之间的流动路径开放。
40.根据权利要求39所述的真空输送系统,其特征在于,
所述物体(4)是运输装置,特别是囊体或车辆,其中,所述运输装置被设计成用于运输人和/或货物。
41.根据权利要求39或40所述的真空输送系统,其特征在于,
●所述第一密封表面(32)面向所述运输管(1)的内部,和/或
●所述阀座(30)和/或所述第一密封表面(32)存在于所述运输管(1)的内部内。
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