CN117859009A - 多级真空发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空发生器(1、1”)，包括成组多级文丘里单元(40、40'、40”)，每个单元具有：喷嘴(41)，喷嘴密封地固定在第一混合器(42)的入口孔(42.3)中，第一混合器设有第一抽吸孔(42.5)；以及第二混合器(43)，其固定到第一混合器，使得第二混合器与第一混合器同轴延伸且与所述第一混合器的出口孔(42.4)间隔开，以与其形成第二抽吸孔(46)，其特征在于，各第一混合器通过在第一混合器的第一抽吸孔与出口孔之间延伸的第一框架(42.6)牢固地相互连接，以形成围绕所述第一混合器的第一密封表面，且各第二混合器通过在第二混合器的入口孔与出口孔之间延伸的第二框架(43.6)牢固地相互连接，以形成围绕所述第二混合器的第二密封表面。

Description

多级真空发生器

本发明涉及一种采用多级文丘里单元的真空发生器，尤其是用于通过真空进行操纵。

背景技术

多级真空发生器一般包括多达四个平行安装的文丘里单元。如图1所示，每个文丘里单元都包括喷嘴B，喷嘴B旨在连接到压缩空气供应回路，且喷嘴B通向第一抽吸腔室C1，并面向第一混合器M1。第一混合器M1接收来自喷嘴B的空气，其通过穿过第一腔室C1而抽吸存在于所述第一腔室C1中的空气。以相同方式，来自第一混合器M1的空气穿过第二抽吸腔室C2，并被第二混合器M2接收。来自第二混合器的空气穿过第三抽吸腔室C3，并被第三混合器M3接收，来自第三混合器M3的空气通入大气。第二抽吸腔室C2和第三抽吸腔室C3通过单向阀K2、K3连接到第一抽吸腔室C1，从而能获得最大真空等级。文丘里单元的抽吸流率等于由抽吸腔室C1、C2、C3形成的每级抽吸流率之和。

因此，这种布置能提高文丘里单元的抽吸流率，同时降低其压缩空气的消耗。

在文件EP 2827004中可知一种筒式三级文丘里单元。它包括径向带有抽吸孔的插座，且其中，在一侧上插入有喷嘴，而在另一侧上插入有三个一件式制成的混合器的组件。止回阀设置成在喷嘴与混合器之间面向抽吸口。

如果这种文丘里单元的部件数量有限，混合器的入口就无法受益于圆角，其影响在于，约束了文丘里单元的抽吸性能。此外，混合器的这种布置需要大量的密封件，以一方面确保每一级的密封，且另一方面确保插座与混合器之间的密封，这容易导致泄漏的风险。

此外，阀的尺寸还一定要小，因此已证实特别脆弱，且对脏污也特别敏感，这往往会降低文丘里单元的抽吸流率。阀的安装或更换也证实会受到约束。

此外，从文件EP 1 064 464还可知一种三级文丘里单元，其中，混合器彼此密封固定，且包括形成抽吸孔的径向槽。槽配备有布置在混合器之间的止回阀。

如果这种文丘里单元具有大致圆柱形本体从而允许简易地插入真空泵本体中，则如上所述，它需要大量的密封件来确保每级与每个混合器之间的密封。

类似地，阀的尺寸一定要小，因此已证实特别脆弱，且对脏污也特别敏感，这往往会降低文丘里单元抽吸流率。此外，阀的更换也证实受到约束。

这种单元还可进一步拆卸，这可能是故障的来源，特别是在重新安装期间忘记了密封件中的一个或阀门中的一个时。

此外，使用如文件EP 2 827 004和EP 1 064 464中所述的单个文丘里单元需要安装和拆卸插入泵本体中的每个单元，这增加了泵的制造时间及其维护时间。

发明目的

因此，本发明旨在提出一种多级真空发生器，其至少可以部分避免上述问题。

发明内容

为此，提出了一种真空发生器，其包括成组多级文丘里单元，每个单元包括：喷嘴，喷嘴密封地固定在第一混合器的入口孔中，第一混合器设有第一抽吸孔；以及第二混合器，其固定到第一混合器，使得第二混合器与第一混合器同轴延伸且与所述第一混合器的出口孔间隔开，以与其形成第二抽吸孔。

根据本发明，第一混合器通过在第一混合器的第一抽吸孔与出口孔之间延伸的第一框架牢固地相互连接，以形成围绕所述第一混合器的第一密封表面，且第二混合器通过在第二混合器的入口孔与出口孔之间延伸的第二框架牢固地相互连接，以便形成围绕所述第二混合器的第二密封表面。

这样文丘里单元组能限制密封件的数量以确保每级之间的密封，从而能限制真空发生器1的泄漏和故障风险。此外，也便利了文丘里单元的安装和拆卸，文丘里单元组件是一件式地插入在真空发生器中的。

特别地，文丘里单元彼此平行延伸。

特别地，文丘里单元在同一平面中延伸。

特别是，真空发生器包括第一密封件和第二密封件，分别由第一框架和第二框架承载。

因此，第一密封件和第二密封件优选是唇形密封件。

特别地，每个文丘里单元还包括第三混合器，其固定到第二混合器，使得第三混合器与第二混合器同轴延伸，且与所述第二混合器的出口孔间隔开，以与其形成第三抽吸孔，第三混合器通过在第三混合器的入口孔与出口孔之间延伸的第三框架牢固地相互连接，以形成围绕所述第三混合器的第三密封表面。

附图说明

结合下文的说明将最佳地理解本发明，下文的说明纯属示意性的而非限制性的，且必须结合附图来阅读，附图中：

图1是根据现有技术的多级文丘里单元的示意图；

图2是根据本发明的特别实施例的多级真空发生器的局部分解图；

图3是图2所示真空发生器的局部剖视图；

图4是形成图2所示真空发生器的一部分的成组多级文丘里单元的分解图；

图5是图4所示成组多级文丘里单元的剖视图；

图6是图4所示成组多级文丘里单元的变型例的分解图；以及

图7是图2所示多级真空发生器的变型例的分解图。

具体实施方式

参见图2，根据本发明的真空发生器1包括矩形平行六面体状外壳10和容纳在外壳10内部的成组文丘里单元40。

外壳10包括主体11，主体11包括：底部11.1；两个侧壁11.2，侧壁11.2的下边缘连接到底部11.1的侧边缘；以及前壁11.3，前壁11.3的下边缘连接到底部11.1的前边缘，且前壁11.3的侧边缘连接到侧壁11.2的前边缘。底部11.1和侧壁11.2围绕外壳10的纵向轴线X延伸，并分别限定了外壳10的下面10a和侧面10b。

本体的前壁11.3上固定有压缩空气供应凸缘(以虚线示意)，它限定了外壳10的前面10c，旨在连接到加压空气源。外壳10的后面10d由用于固止固定到本体11后部的成组文丘里单元40的凸缘(以虚线示意)限定。抽吸凸缘20和排放凸缘(以虚线示意)固定在本体11的顶部上，并分别限定外壳10的第一上面10e和第二上面10f。抽吸凸缘20旨在连接到需要抽真空的壳体，而排放凸缘旨在连接到大气。弹性体膜30压缩在本体11与抽吸凸缘20之间，并与之限定真空收集腔室V。

本体11还包括四个基本平行的隔板12、13、14、15，并将各侧壁11.2互相连接。隔板12、13、14、15各自延伸到与外壳10的纵向轴线X基本垂直的平面内。

如图3所示，第一隔板12与本体11的底部11.1、侧壁11.2和前壁11.3限定压缩空气分配腔室D。第一隔板12和第二隔板13与底部11.1、侧壁11.2、前壁11.3和膜30限定第一抽吸腔室A1。第二隔板13和第三隔板14与底部11.1、侧壁11.2、前壁11.3和膜30限定第二抽吸腔室A2。第三隔板14和第四隔板15与底部11.1、侧壁11.2、前壁11.3和膜30限定第三抽吸腔室A3。第四隔板15与底部11.1、侧壁11.2、固止凸缘和排放凸缘限定排放收集腔室E。

第一抽吸腔室A1通过设置在膜30中的开口21与真空收集腔室V流体连通。

第二抽吸腔室A2和第三抽吸腔室A3通过两个设有止回阀22的开口与真空收集腔室V流体连通，单向阀22定向以允许从真空收集腔室V到第二抽吸腔室A2或第三抽吸腔室A3的流体流，并在流向逆转时阻断流体流。

隔板12设有四个孔，其布置成将压缩空气分成四股流，通过供应凸缘进入分配腔室D，并将成组文丘里单元40的端部部分密封固定在外壳10内部。孔呈圆柱形，且围绕外壳的纵向轴线X延伸，孔中心围绕垂直于轴线X的横向轴线Y延伸。

界定第二抽吸腔室A2和第三抽吸腔室A3的隔板13、14、15设有孔13.1、14.1、15.1，其布置成将成组文丘里单元40的中间部分密封固定在外壳10内部。孔13.1、14.1、15.1是同轴的，且沿垂直于轴线X的平面具有长圆形截面，第二隔板13的孔13.1的尺寸略小于第三隔板14的孔14.1的尺寸，而第三隔板14的孔14.1的尺寸本身又略小于第四隔板15的孔15.1的尺寸。

参照图4和5，成组文丘里单元40包括成套四个喷嘴41、成套四个第一混合器42、成套四个第二混合器43和成套四个第三混合器44。

第一混合器42包括管状本体42.1，管状本体42.1界定通道42.2，通道42.2通向第一混合器42的入口孔42.3和出口孔42.4。出口孔42.4的直径略大于入口孔42.3的直径。本体42.1设有两个直径相对的径向槽，从而形成第一抽吸孔42.5。

第一混合器42在XY平面中平行于轴线X延伸，以便形成第一排混合器。第一混合器42通过框架42.6牢固地相互连接，框架42.6延伸到出口孔42.4附近，且布置成形成围绕所有第一混合器42的第一长圆形密封表面42.7。第一密封表面42.7接收第一唇形密封件42.8，在该情形中，唇形密封件42.8由弹性体材料制成，旨在与在外壳10内部延伸的第二隔板13的孔13.1接合，以确保第一抽吸腔室A1与第二抽吸腔室A2之间的密封(图3)。在第一混合器42的第一抽吸孔42.5处延伸的加强件42.9在XY平面中成对地连接所述第一混合器42。

各喷嘴41是相同的，且密封固定在第一混合器42的入口孔42.3中。为此，喷嘴41包括管状本体41.1，管状本体41.1包括环形外肩部41.5，环形外肩部41.5在喷嘴41插入第一混合器42的入口孔42.3处形成抵接部。本体41.1界定喷洒通道41.2，用于压缩空气循环通过喷嘴41。通道41.2通向喷嘴41的入口孔41.3和出口孔41.4。出口孔41.4的直径略大于入口孔41.3的直径。喷嘴41的通道41.2同轴延伸至第一混合器42的通道42.2，并通向所述第一混合器42的第一抽吸孔42.5。

喷嘴41的自由端设有O形环41.6，O形环41.6旨在与第一隔板12的圆柱形孔接合，以确保分配腔室D与第一抽吸腔室A1之间的密封。

第二混合器43包括管状本体43.1，管状本体43.1界定通道43.2，通道43.2通向第二混合器43的入口孔43.3和出口孔43.4。出口孔43.4的直径略大于入口孔43.3的直径，而入口孔43.3的直径本身又略大于第一混合器42的出口孔42.4的直径。

第二混合器43在XY平面中平行于轴线X延伸，以便形成第二排混合器。第二混合器43通过框架43.6牢固地相互连接，框架43.4延伸到出口孔43.4附近，且布置成形成围绕所有第二混合器43的第二长圆形密封表面43.7。第二密封表面43.7接收第二唇形密封件43.8，在该情形中，唇形密封件43.8由弹性体材料制成，旨在与在外壳10内部延伸的第三隔板14的孔14.1接合，以确保第二抽吸腔室A2与第三抽吸腔室A3之间的密封(图3)。延伸到第二混合器43的入口孔43.3附近的加强件43.9在XY平面中成对地连接所述第二混合器43。加强件43.9包括柱43.5，柱43.5布置成形成将第二混合器43分度和固定在第一混合器42上的装置，使得第二混合器43的通道43.2与第一混合器42的通道42.2同轴延伸，并且第二混合器43的孔43.3与第一混合器42的出口通道42.2间隔开，以形成第二抽吸孔46。

第三混合器44包括管状本体44.1，管状本体44.1界定通道44.2，通道44.2通向第二混合器43的入口孔44.3和出口孔44.4。出口孔44.4的直径略大于入口孔44.3的直径，而入口孔44.3的直径本身又略大于第二混合器43的出口孔43.4的直径。

第三混合器44在XY平面中平行于轴线X延伸，以便形成第三排混合器。第三混合器44通过框架44.6牢固地相互连接，框架44.6延伸到出口孔44.4附近，且布置成形成围绕所有第三混合器44的第三长圆形密封表面44.7。第三密封表面44.7接收第三唇形密封件44.8，在该情形中，唇形密封件44.8由弹性体材料制成，旨在与在外壳10内部延伸的第四隔板15的孔15.1接合，以确保第三腔室A3与排放腔室E之间的密封(图3)。延伸到第三混合器44的入口孔44.3附近的加强件44.9在XY平面中成对地连接所述第三混合器44。加强件44.9包括柱44.5，柱44.5布置成形成将第三混合器44分度和固定在第二混合器43上的装置，使得第三混合器44的通道44.2与第二混合器43的通道43.2同轴延伸，并且第三混合器44的入口孔44.3与第二混合器43的出口孔43.4间隔开，以形成第三抽吸孔47。

固止臂45与支承第三混合器44的框架44.6牢固相互连接，并围绕从所述第三混合器44的出口孔44.4伸出的轴线X延伸。臂45在自由端处包括支承表面45.1，该支承表面45.1旨在与形成外壳10的后面10d的固止凸缘的内表面相接触。

成套第一混合器42、成套第二混合器43和成套第三混合器44通过柱43.5、44.5串联组装，且与喷嘴41形成由四个三级文丘里单元组成的组40。

成组文丘里单元40根据轴线X插入外壳10内部，直至抵接为止。因此，喷嘴的O形环41.6与第一隔板12的圆柱形孔接合，并确保分配腔室D与第一抽吸腔室A1之间的密封。同时，唇形密封件42.8、43.8、44.8与隔板13、14、15的长圆形孔13.1、14.1、15.1接合，并确保抽吸腔室A1、A2、A3与排放腔室E之间的密封。将固止凸缘固定到本体11的后部导致所述固止凸缘与成组文丘里单元的臂45的表面45.1之间的接触，因而使成组文丘里单元40在外壳10内部围绕轴线X在平移上固止。

成组文丘里单元40的这种布置使其在外壳内部的安装和拆卸无需使用工具。这也便于快速清洁或更换成组文丘里单元40，使真空发生器1易于操作。

图6示出成组文丘里单元40'，它是成组文丘里单元40的变型。成组文丘里单元40'与成组文丘里单元40的不同之处在于它包括：

-成套两个第一止挡件50，其密封地插入第一混合器42中的两个的入口孔42.3中，而不是对应的喷嘴41中；

-成套两个第二止挡件51，其密封地插入所述两个第一混合器42的出口孔中；

-成套两个第三止挡件52，其密封地插入面向所述两个第一混合器42延伸的两个第二混合器43的出口孔中；以及

-成套两个第四止挡件53，其密封地插入面向所述两个第二混合器43延伸的两个第三混合器44的出口孔中。

止挡件50、51、52、53阻止任何流体穿过混合器42、43、44的其中插入有所述止挡件50、51、52、53的通道42.2、43.2、44.2，以使得成组文丘里单元40'仅由两个多级文丘里单元组成，而不是像成组文丘里单元40的情形那样由四个多级文丘里单元组成。因此，止挡件50、51、52、53使得能通过调节文丘里单元的数量来降低真空发生器1所抽吸和消耗的流率。

图7示出了真空发生器1”，它是真空发生器1的变型例。真空发生器1”包括成组文丘里单元40”，其与真空发生器1的成组文丘里单元40不同在于，它不包括第三混合器44。成组文丘里单元40”由喷嘴41、成套第一混合器42和成套第二混合器43构成，形成四个两级文丘里单元，而不是像成组文丘里单元40的情形那样的三级文丘里单元。

当然，本发明不限制于所描述的实施例，而是涵盖了比如由权利要求书限定的本发明的范围内的任何变型。

构成成组文丘里单元40、40”的文丘里单元数量可以少于或多于四个。

构成文丘里单元的混合器数量可以等于一个或多于三个。

被止挡件阻挡的混合器数量可以少于或多于两个。

虽然在这种情形中，每套混合器通过形成排而在同一平面中延伸，但它们也可以在不同平面中延伸，例如形成双排叠置的混合器，或布设以便形成筒体。

如图3至图5所示，混合器的入口孔可有利地设有圆角，从而能提高文丘里单元的抽吸性能。

此外，如图3至图5所示，用于分度各套混合器的柱43.5和44.5可布置以形成防差错(poka-yoke)型凹槽，从而可尤其避免第三混合器与第一混合器的组装。

成套混合器42、43、44的框架、更具体是相关联的密封表面42.7、43.7、43.7的形状可以与不同图所示的形状不同：圆形、矩形、卵形等。

虽然唇形密封件42.8、43.8和44.8在这种情形中是由成套混合器42、43和44的框架承载的，但它们也可由隔板13、14和15的圆柱形孔承载。

虽然密封件42.8、43.8和44.8在这种情形中是唇形密封件，但它们也可具有不同性质：O形圈等。

Claims (7)

1.真空发生器(1、1”)，包括成组文丘里单元(40、40'、40”)，所述文丘里单元是多级文丘里单元，每个所述文丘里单元包括：喷嘴(41)，所述喷嘴密封地固定在第一混合器(42)的入口孔(42.3)中，所述第一混合器设有第一抽吸孔(42.5)；以及第二混合器(43)，所述第二混合器固定到所述第一混合器，使得所述第二混合器与所述第一混合器同轴延伸且与所述第一混合器的出口孔(42.4)间隔开，以与其形成第二抽吸孔(46)，其特征在于，各所述第一混合器通过在所述第一混合器的第一抽吸孔与出口孔之间延伸的第一框架(42.6)牢固地相互连接，以形成围绕所述第一混合器的第一密封表面，且各所述第二混合器通过在所述第二混合器的入口孔与出口孔之间延伸的第二框架(43.6)牢固地相互连接，以形成围绕所述第二混合器的第二密封表面。

2.根据权利要求1所述的真空发生器(1、1”)，其特征在于，所述文丘里单元彼此平行延伸。

3.根据权利要求2所述的真空发生器(1、1”)，其特征在于，所述文丘里单元在同一平面(XY)中延伸。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的真空发生器(1、1”)，其特征在于，包括分别由所述第一框架(42.6)和所述第二框架(43.6)承载的第一密封件(42.8)和第二密封件(43.8)。

5.根据权利要求4所述的真空发生器(1、1”)，其特征在于，所述第一密封件(42.8)和所述第二密封件(43.8)是唇形密封件。

6.根据权利要求4或5所述的真空发生器(1、1”)，其特征在于，包括外壳(10)，所述成组文丘里单元(40、40'、40”)插入在所述外壳中，所述外壳(10)包括隔板(13、14)，所述隔板(13、14)界定腔室(A1、A2、A3)，所述腔室设有由所述成组文丘里单元穿过的孔(13.1、14.1、15.1)，所述第一密封件(42.8)和所述第二密封件(43.8)确保所述腔室之间的密封。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的真空发生器(1)，其特征在于，所述成组文丘里单元(40、40')中的每个文丘里单元还包括第三混合器(44)，所述第三混合器固定到所述第二混合器(43)，使得所述第三混合器与所述第二混合器同轴延伸，且与所述第二混合器的出口孔(43.4)间隔开，以与其形成第三抽吸孔(47)，所述第三混合器通过在所述第三混合器的入口孔与出口孔之间延伸的第三框架(44.6)牢固地相互连接，以形成围绕所述第三混合器的第三密封表面。