TW201018819A - Rotary supply joint, rotary timing valve and product handling apparatus - Google Patents

Description

201018819 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於旋轉式供應接頭，特別是旋轉式定時 閥，及包含旋轉式供應接頭的產品搬送設備（apparatus ) 【先前技術】 φ 在一旋轉式定時閥中，有兩個表面被提供且它們相對 於彼此轉動。每一表面都設置有開口且該旋轉式定時閥被 建構成，當該等表面相對於彼此轉動時，在一個表面上的 一個開口會週期性地與在另一表面上的一個開口對準。在 對準期間，流體會從一個開口流至另一開口，即從一表面 流至另一表面，但當該等開口沒有對準時，此流體流就被 中止。因此，相對轉動的速度及該等開口之配置可被選擇 ，以提供所想要的流動定時於該等開口之間。大致上，該 φ 等開口可被設置成，在一表面上的一個開口 一直與在另一 表面上的開口對準。因此，一旋轉式供應接頭可在一表面 相對於另一表面轉動時，提供一流體流連接於一與一表面 相關聯的構件及一與另一表面相關聯的另一構件之間。 大體上，有兩種形式的旋轉式定時閥是已知的。第一 種形式爲圓筒式旋轉定時閥，其中兩個圓筒形狀的表面， 一個圓筒表面被套設在另一圓筒表面內。然而，該等圓筒 式旋轉定時閥很難製造且昂貴，因爲它需要對兩個相匹配 的圓筒表面有極精確的控制。再者，維修它們很昂貴因爲 -5- 201018819 維持使用中的兩個表面相匹配是很難的，因爲構件會膨脹 0 第二種形式的旋轉式定時閥爲平面式旋轉定時閥，其 中該等表面是扁平的且一個表面繞著一垂直於該等表面的 軸線轉動。此等旋轉式定時閥較容易製造因爲製造平的表 面較容易。然而’爲了要防止被該旋轉式定時閥切換的流 體滲漏’讓兩個表面接觸或靠得非常近是很重要的。因此 ’摩擦會是一個問題，這將會造成例如高磨損率，產生摩 擦熱’高功率消耗’這將會需要更大的馬達來驅動該等表 面的相對轉動，使用更昂貴的材料及/或有限的壽命。 將被瞭解的是’與以上所述相似的問題更常發生在旋 轉式供應接頭上。 在某些情形中’如果被一旋轉式供應接頭所提供或被 該旋轉式定時閥切換的流體是液體的話，則該液體可如一 潤滑劑般地作用。然而，這並不永遠是適當的，且在其它 的情況中，該被提供或切換的流體可能不是液體。例如， 有可能需要使用一旋轉式供應接頭來提供（或一旋轉式定 時閥來切換）一負壓來源，例如，一連至一真空幫浦的連 接。然而，使用一旋轉式供應接頭來提供（或一旋轉式定 時閥來切換）一負壓來源會造成一額外的力量驅使這兩個 表面靠在一起，讓上面提到的摩擦問題惡化。 【發明內容】 因此，本發明的目的是要提供一種旋轉式供應接頭， -6- 201018819 其至少部分地克服上文所述的一些困難。 根據本發明，一種旋轉式供應接頭被提供，其具有一 或多個出口埠及一或多個入口埠，它們被建構來提供一用 . 於流體流的連接於該一或多個出口埠與該一或多個入口埠 * 之間’該旋轉式供應接頭包括： 第一及第二表面，其被建構來相對於彼此轉動且具有 相對應的形狀，使得在該第一及第二表面的相對轉動期間 鲁 ’一實質上恆定的分離（sep aratiou )可被維持在該第一 及第二表面之間； 其中該一或多個入口埠中的每一入口埠都爲了流體流 被連接到該第一表面上的至少一開口； 該一或多個出口埠中的每一出口埠都爲了流體流被連 接到該第二表面上的至少一開口； 當該第一及第二表面相對於彼此轉動時，在該第一表 面上的至少一開口至少週期性地及至少部分地與在該第二 φ 表面上的至少一開口對準，以容許從一表面至另一表面的 一流體流；及 其特徵在於一氣體軸承被設置在該第一與該第二表面 之間且被建構來提供一承載力於該第一與該第二表面之間 〇 提供一氣體軸承於該第一與該第二表面之間可提供一 被控制的分離於該等表面之間。因此’該分離可小到足以 讓被切換的流體的任何滲漏對於該旋轉式供應接頭的所要 求操作而言是夠少的。與此同時’提供該小的分離可大幅 201018819 地降低兩個表面的相對運動所造成的摩擦問題。將可被理 解的是，在某些配置中’該氣體軸承可能無法精確地提供 一分離於兩個表面之間。然而’藉由提供一承載力於該第 一及第二表面之間，介於這兩個表面之間的接觸力可被降 低，藉以相應地降低作用在這兩個表面之間的摩擦力。再 者，即使是該氣體軸承沒有在這兩個表面之間提供完全的 分離，該氣體軸承仍可提供足夠的氣體至介於這兩個表面 之間的空間，該氣體可如一潤滑劑般地作用於這兩個表面 之間，降低摩擦。 藉由適當地配置在該第一及第二表面上的開口及它們 至該等入口埠與出口埠的連接，該旋轉式供應接頭可被用 作爲旋轉式定時閥，提供介於該一或多個入口埠與該一或 多個出口埠之間之流體流的一所要求的連接循環。 再者，使用一氣體軸承是特別有利的，因爲它可同有 地提供一穩定的分離。詳言之，如果介於這兩個表面之間 的分離因爲任何原因而縮小的話，該氣體軸承的承載力會 提高’亦即’而產生將介於這兩個表面之間的分離回復至 所想要的程度的傾向。相同地，如果介於這兩個表面之間 的分離變大的話’則該承載力會變小，而產生這兩個表面 會彼此靠的更近的傾向。因此，介於這兩個表面之間的分 離得以保持穩定，即使是作用於這兩個表面上的其它力量 有所變動時亦然。 本發明的旋轉式供應接頭尤其可被用來提供一負壓源 (Under-pressure source ) ’即—個具有氣體的系統其壓 201018819 力低於該旋轉式供應接頭所處之周圍環境的壓力，例如一 真空系統。 在此例子中，該負壓源至該等入口埠的至少一者的連 接造成一作用在該二表面上的力量以驅使該二表面靠在一 起。介於該負壓源內的氣體壓力與包圍該旋轉式供應接頭 的周圍氣體壓力之間的壓力差愈大，則產生在該二表面之 間的力量就愈大。相同地，該負壓所作用的有效面積愈大 Φ ，則作用於該二表面上的力量就愈大。該有效面積相當於 第一表面上被連接至該負壓源的開口的被投影的面積，然 而，因爲該第一及第二表面可以靠得非常近，所以會建立 起一壓力梯度，在該壓力梯度中，壓力從鄰近該第一表面 上的開口的負壓源水準升高至離該等開口一些距離的周圍 壓力水準。因此，該有效面積爲可獲得等效力的面積，如 果在該面積之全部上的壓力是在該負壓源的壓力的話。應 被了解的是，當介於該第一及第二表面之間的分離減小時 φ ，該壓力梯度會改變，增加該有效面積並因而提高該承載 力。 在任何情況中，藉由適當地控制該氣體軸承，該氣體 軸承所提供的承載力可以因爲連接至該負壓源的關係而補 償驅使該二表面靠在一起的力量，用以保持該分離。大體 上，將可被瞭解的是，該氣體軸承可被建構來平衡作用在 該等表面上以讓該二表面靠在一起的淨力，這包括可以作 用在該二表面上任何其它力量在內。 在一特定的配置中，該旋轉式供應接頭可包括一架座 -9- 201018819 其支承該旋轉式供應接頭的元件並讓該旋轉式供應接頭可 以被安裝至一使用該旋轉式供應接頭的系統內的另一構件 上。在此例子中’該第一表面可被該架座支承使得它不會 轉動，讓任何的流體源可以方便地連接至該一或多個入口 埠。該第二表面可被支承在該架座上使得它可相對於該架 座及該第一表面繞著一轉動軸線轉動。例如，該第二表面 可被安裝在一旋轉式軸承上。因此，可提供該第一及第二 表面之所要求的用來提供介於一旋轉式定時閥的入口埠與 出口埠之間之所要求的切換的相對轉動。 該第一及第二表面的一者或兩者可被支承在該架座上 ，使得該表面可移動於一平行該第二表面的轉動軸線的直 線方向上，提供調整介於該第一及第二表面之間的分離。 在一配置中，該第二表面可被支承在該架座上，使得該第 二表面不移動於平行其轉動軸線的方向上，降低用於該第 二表面之軸承配置的複雜度。在該例子中，將被瞭解的是 ，該第一表面將被支承在該架座上，使得該第一表面可移 動於一平行該第二表面的轉動軸線的直線方向上，但不能 移動於相對於該架座的任何其它方向上。在任何例子中， 將被瞭解的是，在平行該第二表面的轉動軸線的直線方向 上之所要求的移動範圍將會很小，因爲它只需要提供能夠 讓該氣體軸承在施加於該等表面上的外力變動的影響下保 持一穩定的分離於該二表面之間所需的所要求的移動範圍 即可。 該氣體軸承可用一或多個設置在該第一及第二表面的 -10- 201018819 一者或兩者上的氣體軸承開口來形成，該等開口被連接至 一氣體供應器，該氣體供應器提供壓力高於該旋轉式供應 接頭所在之環境的周圍壓力的氣體。 因此，從該等氣體軸承開口提供一連續的氣體流且並 提供所要求的承載力。根據該旋轉式供應接頭的要求，該 氣體供應器可以是一壓縮機，其將空氣從該旋轉式供應接 頭的周圍吸入並壓縮它。或者，它可例如從一貯槽提供一 Φ 特定的氣體或氣體混合物。前者的配置較簡單且較便宜。 然而，後者的配置被要求來提供一鈍氣，它不會與該旋轉 式供應接頭所提供的流體發生反應。 在一特定的配置中，該氣體軸承可具有多個氣體軸承 開口且送至該等氣體軸承開口的至少兩個開口的氣體供應 可以是，該氣體的壓力可以被獨立地加以控制。此一配置 可以容許改善對於該二表面的分離的控制。 例如，此配置可容許不同的承載力在該二表面的不同 Φ 區域被提供至該二表面之間。這是有利的，因爲作用在該 二表面上的外力在不同的區域可能會不一樣。此情況會例 如在該二表面的一個區域內的開口所連接的流體源所具有 的壓力不同於與其它區域所連接的流體源所具有的壓力及 /或在該二表面的一個區域內的開口的尺寸不同於其它區 域內的開口的尺寸時發生。 或者，如果該等氣體軸承開口例如因爲該二表面上的 空間限制而具有不同的尺寸的話，控制從兩個不同的氣體 軸承開口排出的氣體壓力是所想要的。 -11 - 201018819 用於兩個或多個氣體軸承開口之獨立的壓力控制可藉 由例如將該等氣體軸承開口連接至個別的氣體供應器及/ 或藉由提供個別的可控制閥於連接至該等氣體軸承開口的 流路中來達成。 每一個氣體軸承開口都可與一各自的氣體流限制器相 連接，例如即使是該等氣體軸承開口被建構來在相同的壓 力下操作。提供個別的氣體流限制器給每一個氣體軸承開 口可改善介於該二表面之間的分離的穩定性，該氣體流限 制器根據壓力限制來自該氣體軸承開口的氣體流。詳言之 ，在此構造中，在該等氣體軸承開口的一個開口的位置處 之介於該二表面之間的分離的改變並不會影響到其它氣體 軸承開口所提供的承載力。 在一如上所所描述的構造中，即該第一表面被該架座 所支承使得該第一表面不會相對於該架座轉動，該一或多 個氣體軸承開口可以只被設置在該第一表面上。此構造有 利於提供氣體至該等氣體軸承。 該一或多個氣體軸承開口可沿著一圍繞該第二表面的 轉動軸線的環來設置。詳言之，該一或多個氣體軸承開口 可被設置在與該第二表面的轉動軸線等距離的位置處。至 少一個氣體軸承開口可以是一沿著圍繞該第二表面的轉動 軸線的環的至少一部分形成在該表面上的通道或溝槽。例 如’該氣體軸承可包括一氣體軸承開口其包括一環形通道 ’該環形通道完全圍繞該第二表面的轉動軸線。該氣體軸 承可包括一或多個通道形式的氣體軸承開口，其被形成在 -12- 201018819 圍繞該第二表面的轉動軸線的環的的圓弧上。然而，應被 瞭解的是’該等氣體軸承開口可用其它形狀來形成。 在第一表面上連接至該一或多個入口埠的該一或多個 開口可具有相當於上文所描述之氣體軸承開口配置中的任 何一種配置。 然而，應被瞭解的是’連接至入口埠的該一或多個開 口可被設置在與該等氣體軸承開口的配置所用之環不相同 Φ 的一或多個環上，用以避免在該第二表面上連接至該等出 口卑的開口的一者在該旋轉式供應接頭的使用期間與氣體 軸承開口對準。 在一特定的配置中，該等氣體軸承開口可被設置在一 圍繞該桌—表面的轉動軸線的第—環且在該第一表面上連 接至該一或多個入口埠的開口可環繞一第二環被設置。在 此配置中，該第一環可被設置在比該第二環離該第二表面 的轉動軸線更遠的距離處。此配置是有利的，因爲它可提 φ 供更大的空間來設置該氣體軸承。此外，藉由在離該第二 表面的轉動軸線更遠的距離處設置該等氣體軸承開口，該 第二表面相對於該第一表面的轉動的穩定性可被提高。 該旋轉式供應接頭可被用作爲一產品搬送設備（ apparatus)的一部分。例如，該旋轉式供應接頭的至少— 個入口埠可被連接至一負壓源及至少一出口埠可被連接至 一相關聯的產品夾持器其被安裝在該第二表面上。因此， 該產品夾持器可爲了流體流而被至少部分週期性地連接至 該負壓源。此配置是有利的，因爲該負壓可被用來將該產 -13- 201018819 品固定至該產品夾持器上以移動該產品，例如，讓該產品 可以與該第二表面一起轉動。這可讓該產品從一處理，如 一製造，測試及/或檢驗處理，的一個部分移動至該處理 的另一個部分。此外，它有助於該產品的檢驗。例如，該 產品夾持器可被建構來進一步相對於該第二表面轉動，使 得該產品可從每一側來加以檢驗。

【實施方式】

本發明在下文中以一旋轉式定時閥1〇(即，一旋轉 式供應接頭）爲例加以描述，其中在兩個相對應的表面上 的開口被設置成使得至少一個入口埠爲了流體流被週期性 地連接到至少一個出口埠，該入口埠及出口埠被連接至該 二表面上的相關聯開口。然而，將被瞭解的是，藉由將該 等開口適當地設置在該二表面上，一旋轉式供應接頭可被 提供，其中儘管該第一及第二表面有彼此相對轉動，但又 至少一個入口埠爲了流體流而被永久地連接到至少一個出 口埠。 圖1顯示依據本發明的一旋轉式定時閥10的示意配 置。在所示的配置中，該旋轉式定時閥10包括一第一圓 盤11其包括一第一表面11a及一第二圓盤12其包括一被 設置成與該第一表面11a鄰接之第二表面12a。該第二圓 盤12被建構成可繞著一軸線13相對於該第一圓盤^的 位置轉動。 該第一圓盤11包括一或多個由通路22連接的入口埠 -14- 201018819 21，該通路可讓流體流至該第一表面lla上的一或多個開 口 23。相類似地，該第二圓盤12包括一或多個由通路32 連接的出口埠31，該通路可讓流體流至該第二表面12a 上的一或多個開口 33。 當該第二圓盤12相對於該第一圓盤11轉動時，在該 第一表面11a上的開口 23被週期性地與該第二表面i2a 上的開口 33對準。如圖1所示，當在該第二表面i2a上 φ 的一個開口 33至少部分地與該第一表面11a上的一個開 口 23對準時，流體會流動於該入口埠21與該出口埠31 之間。 該入口埠21可被連接至一流體源25。因此，當該第 二圓盤12相對於該第一圓盤11轉動時，流體被週期地從 該流體源25提供至該入口埠21，傳送於該第一表面11a 上的該開口 23與該第二表面12a上的該開口 33之間，並 流至該出口埠31。然而，將被瞭解的是，如果該流體源 φ 25爲負壓源（如真空幫浦），流體會流動於相反方向上 ，即從該出口埠31流至該入口埠21及流至該負壓源25 〇 藉由對該第一表面〗la上的該開口 23與該第二表面 12a上的該開口 33適當地配置，即可提供切換介於該等 入口埠21與該等出口埠31之間的連接的一被要求的工作 循環（duty cycle)。 應被瞭解的是，任何數量的入口埠21及出口琿31都 可被提供且每一入口及出口埠都可經由該旋轉式定時閥被 -15- 201018819 連接至不同的流體源或例如需要被週期性地連接至該流體 源之不同的空間。 相同地’任何數量的開口 23、33都可被設置在該第 一及第二表面11&及123上且多個開口23、33可分別被 連接至入口淳21及出口淳31的任何—者。亦應被瞭解的 是，該旋轉式定時閥1〇的工作循環可被建構成在該工作 循環的一部分期間，一出口埠31爲了流體流而被連接至 該等入口埠21中的一個入口埠’而在該工作循環的另一 個部分則被連接至另一個入口場21。應被瞭解的是，在 這些工作循環部分期間，該等入口淳21及/或出口嗥31 可以不被流體流地連接至一出口 ί阜31或一入口掉21» 應被瞭解的是’雖然示於圖1中的該旋轉式定時閥 10包括第一及第二圓盤11 '12但本發明並不—定要使用 圓盤。因此，其它的構件形狀亦可被使用，只要它們分別 包括彼此鄰接地設置的一第一表面11a及一第二表面1.2 a 即可。 再者，雖然示於圖1中的表面11a及12a是平的，但 這亦非必要的。然而，該第一表面11a及第二表面12a應 具有相對應的形狀且被設置成當該第二表面12a繞著轉動 軸線13相對於第一表面11a轉動時，介於這兩個表面 1 1 a、1 2a之間的分離可保持恆定。例如，該第一及第二 表面可以是圓錐形，形成一圓錐形定時閥。然而，平的表 面是較佳的，因爲它們較容易精確地形成。 如圖1所示，一分離被保持在該第一及第二表面11a -16- 201018819 、12a之間。這可降低介於第一及第二表面lla、12a之 間的摩擦。將可被瞭解的是’圖1是示意圖且介於第一及 第二表面1 1 a、1 2a之間的間隙1 5被未按比例繪製。詳言 之，介於第一及第二表面11a、12a的間隙可以是非常地 小，用以將流體的滲漏減至最小。 如圖所示，本發明的旋轉式定時閥1〇包括一氣體軸 承，其將該分離.15保持在第一及第二表面11a、12a之間 A 。該氣體軸承包括一或多個氣體軸承開口 16，其被提供 來自一·氣體源17的氣體且提供一氣體流18’該氣體流提 供承載力。 應被瞭解的是，任何數量的氣體軸承開口 16都可被 使用，這將於下文中說明。相同地，應被瞭解的是，有各 式各樣不同的氣體17可被使用。詳言之，該氣體源17可 以是一壓縮機，其將氣體（如，空氣）從圍繞該旋轉式定 時閥1 〇的環境中吸入並加以壓縮，以提供加壓氣體至該 φ 氣體軸承開孔16。或者，該氣體源17可包括一貯氣槽其 容納被提供給該氣體軸承開口 16的一特定的氣體或氣體 混合物。例如’該氣體供應器1 7可提供鈍氣。在任何情 形中.，該氣體供應器17可包括一過濾器，用來確保沒有 微粒通過進入到該氣體軸承中，因爲微粒會造成阻塞。 圖2及3顯示依據本發明的一旋轉式定時閥的特定配 置。圖2以平面圖顯示—第一表面na其爲該旋轉式定時 閥的一部分’且圖3以部面圖顯示該第一表面Ua的一部 分及一相對應部分的第二表面12a其與該第一表面iia鄰 -17- 201018819 接。 如圖2所示，該第一及第二表面具有環形的形狀且以 一垂直於該第一及第二表面11a、12a的軸線13爲中心， 該軸線相當於該第二表面12a相對於第一表面11a轉動的 轉動軸線1 3。 該第一表面11a包括多個開口 23其爲了流體流而經 由一通路22被連接至一或多個入口埠21。該第二表面 12a包括多個開口 33其爲了流體流而經由一通路32被連 接至一或多個出口埠31。如圖2所示，在第一表面lla 上的開口 23被設置在一形成在繞著該軸線13的第一環 51上。在該第二表面12a上的多個開口 33被設置在該第 二表面12a上離該軸線13相同距離處。因此，當該第二 表面12a相對於該第一表面11a繞著軸線13轉動時，每 一開口 33都週期性地至少部分地與第一表面上的一個開 口 23對準。 因此，在此期間，連接至該第二表面12a上的開口 33的出口埠31會爲了流體流而被連接至一入口埠21，該 入口埠被連接至該第一表面11a上的一個開口 23其與第 二表面12a上的該開口 33相鄰。 如圖2所示，在第一表面11a上的開口 23可以有不 同的尺寸。因此，該工作循環之一出口埠31爲了流體流 被連接至與開口 23相關連的入口埠21的部分可被控制。 例如，如果在第二表面上的開口 33與該第一環51的圓周 比較起來小很多的話，則一個開口 2 3在該第一環5 1上延 -18- 201018819 伸的比例將相當於該旋轉式定時閥的工作循環的一個部分 ，該部分讓每一出口埠31爲了流體流被連接至與開口 23 相關連的入口埠2 1。 在圖2所示的配置中’該等開口 23的一個開口相當 於該第一環51的圓周的一半。因此，每一出口埠31可爲 了流體流被連接至對應的入口掉21達到該旋轉式定時閥 的工作循環的一半。 在該第一及第二表面lla、12a上的一個開口 23、33 與第一及第二表面11a、12a的尺寸比較起來相對大的例 子中，該開口爲一形成在第一及第二表面11a、12a上的 通道的形式，其經由一或多個通路22、32被連接至相關 聯的入口埠2 1或出口埠3 1 ° 如圖3所示，入口埠21可被連接至一流體供應25。 應被瞭解的是’該流體供應25可供應流體至該入口埠21 ，及週期性地供應至該出口埠31°或者’該流體供應可 φ 以是一負壓源’譬如一真空幫浦’其從該入口埠21’及 週期性地從該出口埠抽出流體。 如圖2及3所示，該旋轉式定時閥的配置亦包括一氣 體軸承其包含多個氣體軸承開口 16其被建構來提供一從 該第一表面11a至該第二表面12a的氣體流’用以保持一 分離於該第一及第二表面Ha、12a之間。該氣體軸承的 進一步細節將於下文中說明。 示於圖2及3中之旋轉式定時閥的特定配置進一步包 括一安裝結構40其可被用來將該旋轉式定時閥安裝至另 -19- 201018819 一構件41上，譬如像是一使用該旋轉式定時閥的系統的 一部分。該第一表面〗la可藉由一軸承42而被安裝到該 安裝結構4〇上，該軸承讓該第一表面11a可以在一平行 於該第二表面12a的轉動軸線13的方向上移動一有限的 程度。因此，該第一表面Ua可被移動用以控制第一及第 二表面1 la、12a之間的分離。 該第一及第二表面l〗a、12a可被一作用於該第一表 面11a上的彈性件及/或藉由連接至少一入口埠21至一負 壓源而被朝向彼此偏動。因此，介於該第一及第二表面 1 la、l2a之間的分離可藉由調整該氣體軸承所提供的承 載力來加以控制。該第二表面 12a可藉由一旋轉式軸承 43而被安裝至該安裝結構40，該旋轉式軸承支承該第二 表面12a並容許它繞著轉動軸線13轉動。一致動系統44 亦被提供，用以用一所想要的速度驅動該第二表面12a。 如在上文中參考圖2描述的，該氣體軸承可包括多個 形成在該第一表面11a上的氣體軸承開口 16。詳言之， 如圖2所示，該等氣體軸承開口 1 6可沿著一繞著該軸線 13的第二環52被設置。詳言之，每一氣體軸承開口 16 都可被形成爲在第一表面11a內的一順著該第二環52的 圓弧的通道。 如圖所示，每一氣體軸承開口 16的尺寸可以是相同 的。然而，這並不是一成不變的。相同地’應被瞭解的是 ，任何數量的氣體軸承開口都可被使用。詳言之’如果有 需要，一個單一的氣體軸承開口 16可被提供，例如’它 -20-

201018819 的形狀是環狀的。然而’將氣體軸承分割成多個 第一表面上的氣體軸承開口可有利地改善介於第 表面lla、12a之間的分離的穩定性。 離開該等氣體軸承開口 16的氣體壓力可以 。或者，某些氣體軸承開口 16的壓力不同於其 承開口 1 6的氣體壓力是所想要的。例如，所想g 第一表面Ua上連接至一負壓源的開口 23相鄰的 承開口 16的氣體壓力大於與第一表面11a上連g 壓力流體供應的開口 23相鄰的氣體軸承開口 i 6的 力或沒有與該第一表面上連接至一入口埠47的一 相鄰的氣體軸承開口 16的氣體壓力。 在想要提供不同的氣體壓力至該等氣體軸承 的例子中，個別的氣體供應器可被連接至該等氣鬅 口 16，該等氣體供應器有不同的壓力及/或閥可祕 用以調整在每一氣體軸承開口的壓力。 將可被瞭解的是，在任何情況下，提供一可調 每一氣體軸承開口相關聯的閥以容許在一使用本發 轉式定時閥的系統的設定期間對該旋轉式定時閥竹 所想要的。該可調整的閥可以例如是壓力調節器。 調節的閥可確保提供至該氣體軸承的壓力是一致 因爲供應變化而產生波動。 或者，所想要的是提供一種系統，在該系統 氣體軸承開口 16內的壓力可在該旋轉式定時閥 間被調整。因此，一如圖4a及4b所示的控制系 、佈在該 •及第二 :相同的 :氣體軸 E的是與 f氣體軸 ;至一正 丨氣體壓 開口 23 開口 16 軸承開 提供， 整、與 明的旋 微調是 這些可 且不會 ，該等 操作期 可被使 -21 - 201018819 用。在圖4a所示的系統中，第一及第二壓力可控制的氣 體供應器61、62被提供。具有第一氣體壓力的氣體軸承 開口 16a、16b被連接至該第一壓力可控制的氣體供應器 62，及具有一可獨立地控制的第一氣體壓力的氣體軸承開 口 16c、16d、16e則被連接至該第二壓力可控制的氣體供 應器61。這兩個壓力可控制的氣體供應器61、62可被連 接至一控制器63。 或者，如圖4b所示，一個單一的氣體供應器65可供 應所有氣體軸承開口。然而，一第一組氣體軸承開口 16a 、16b可被連接一第一壓力控制閥67及一第二組氣體軸 承開口 16c、16d、16e (其具有可獨立地控制的壓力）被 連接至一第二壓力控制閥66。在此例子中，該控制器63 可控制壓力控制閥66、67的操作，用以控制在該等氣體 軸承開口 16內的壓力。 將可被瞭解的是，該控制器63可實施各種其它的功 能’例如’監視該第二表面1 2 a的轉動速度及控制該致動 器44用以提供一所想要的轉速，監視介於該第—及第二 表面11a' 12a之間的分離及如果有需要的話，調整該氣 體軸承的操作，用以保持所想要的分離。 無論是否使用一控制系統’或使用控系統的本質是要 控制該氣體軸承，提供一氣流限制器68給每一氣體軸承 開口 1 6是所想要。此一氣流限制器6 8可被設置來根據氣 體壓力限制來自該等氣體軸承開口 16的氣體流。這可藉 由將一節流閥設置在一連接至該等氣體軸承開口 16的氣 -22- 201018819 體供應管路來提供。 使用一氣流限制器可進一步改善對於第一及第二表面 1 1 a、1 2 a之間的分離的控制的穩定性。詳言之，當介於 該二表面之間的分離變大時，氣體流率就會升高，增加橫 跨該限制器的壓降。這可降低作用在該二表面之間的壓力 ，造成該分離變小。應被瞭解的是，該氣流限制器的設定 可被使用在該氣體軸承的控制上及其對於負荷變動的回應 φ 上。應進一步被瞭解的是，不同的限制器尺寸可被用在位 於不同位置的氣體軸承開口上，特別是如果該氣體軸承的 負荷在不同的位置有不同的負荷的話。例如，這會是因爲 在第一及第表面上的開口的形狀的不同及它們連接至不同 的來源而發生。 該二表面的轉動的動態穩定對於設計依據本發明的旋 轉式供應接頭或旋轉式定時閥而言是一項很重要的因素。 詳言之’如果沒有提供足夠的穩定性的話，則該二表面的 〇 轉動速度就會視其用途而受到限制而無法令人滿意。 大體上，該等氣體軸承開口應被設置來在不引起動態 平衡下將氣體壓力分佈到該空氣承載表面上。在該軸承內 的氣體壓力是可壓縮的且可容許一種一部件相對於另一部 件振盪的情況發生。這被稱爲氣鎚。 爲了將該二表面的穩定性最大化，該氣流限制器可被 設置來儘可能靠近該等氣體軸承開口，同時將介於該氣流 限制器與該開口之間的空間內的氣體體積最小化。 該動態穩定性亦可藉由將介於該二表面之間的分離最 -23- 201018819 小化來提高。這可如上文中討論到的增加有效面積。再者 ，當該二表面靠在一起時，一薄的氣體膜層會被包陷住（ trapped)，這可提供該二表面相對運動一個強力的阻尼 。將可被瞭解的是，此阻尼可提高該穩定性。然而，介於 該二表面之間的分離愈小，製造這兩個表面所需要的容差 (tolerance)就愈高，這會提高製造該旋轉式供應接頭或 供應定時閥的成本及增加維修成本。 該等氣體軸承開口的形狀，配置與佈置亦會影響到該 轉動的穩定性。例如，將該等氣體軸承開口設置得離該第 二表面相對於該第一表面的轉動軸線更遠可提高穩定性。 相同地，使用一較大數量之小尺寸的氣體軸承開口亦可提 高該穩定性。因此，在提供一較大數量的氣體軸承開口的 成本與將該第一及第二表面加工至一相對高的容差的成本 之間取得平衡，使得介於該二表面之間的分離在使用時可 被減小。 如圖2所示’其上設有氣體軸承開口 16的第二環52 可被設置成離該轉動軸線13的距離比其上設有該第一表 面的開口 23的第一環51離該轉動軸線13的距離遠，這 可將該等氣體軸承開口離該轉動軸線的距離最大化。然而 ’這是可被逆轉的。再者，被連接至該等入口埠21之在 該第一表面11a上的氣體軸承開口及開口可被設置在多於 —個的繞著該軸線13的環圈上。 不論該旋轉式供應接頭或旋轉式定時閥的配置爲何， 它都可被以被使用在各種環境中。詳言之，它可被使用在 -24- 201018819 產品搬送設備（apparatus )上》在許多產品的製造中，各 式處理的自動化可被用來確保製造成本被保持在最低。相 同地，搬運處理的自動化亦可被用來確保成本被最小化。 因此’產品搬送設備（apparatus )，例如用來在製造、輸 送，測試及/或檢驗期間搬運產品，的配置是一製造系統 中一個很重要的部分。如圖3所示，一依據本發明的旋轉 式供應接頭或旋轉式定時閥可被用來形成一產品搬送設備 ( apparatus ) 。 例如，一產品夾持器45可被安裝在一或多個或所有 的出口埠31上。因此，該產品夾持器45可爲了流體流至 少被週期地連接至入口埠21。詳言之，如果一入口埠21 被連接至一負壓源的話，該產品夾持器4 5相應地爲了流 體流被週期地連接至該負壓源。 該產品夾持器45可包括一承接部分46其具有一形狀 ，該形狀對應於一產品47的至少一部分。一通道48可被 φ 設置在該產品承接部分46與該出口埠31之間。因此，當 該出口埠透過該旋轉式供應接頭或旋轉式定時閥被連接至 該負壓源時，該產品47可被該負壓固定於該產品承接部 分4 6上。 將可被瞭解的是，此配置可被使用在各種情況中。例 如，在一種使用旋轉式供應接頭的配置中，該產品夾持器 45可爲了流體流被連續地連接至該負壓源。因此，該產 品47可被穩穩地夾持在該產品承接部分46上直到它從該 產品承接部分上被取下爲止。 -25- 201018819 或者，該產品夾持器45可配合一旋轉式定時閥一起 使用，其中，在一給定的工作循環部分期間’該產品夾持 器45爲了流體流被連接至一負壓源。在此例子中，該產 品47被固定在該產品承接部分內。然而’該產品夾持器 45在該工作循環的另一個部分期間沒有爲了流體流被連 接至該負壓源。在此例子中，該產品47在該部分的工作 循環期間會脫離該產品承接部分46。 在另一變化形式中，在該工作循環的另外一個部分期 間，該產品夾持器45可爲了流體流被連接至一不同的入 口埠，其連接至一正壓供應器。該正壓可例如被用來主動 地將該產品從該產品承接部分46驅離。然而，該產品搬 送設備（apparatus)可被建構成使得在該產品夾持器45 被連接至一正壓源之前，該產品47掉離該產品承接部分 46。在此例子中，該正壓源可被用來提供一氣體流或其它 流體流至該產品夾持器45用以將任何留在例如該產品承 接部分46內的碎屑去除掉。 在一特定的配置中，該產品夾持器45可被建構來至 少是在將該產品47夾持於該產品承接部分46內時，相對 於該第二表面轉動。此一配置可容許提供一檢驗系統，其 檢查所有從該產品承接部分46延伸出來的產品47。 應被瞭解的是，上文中所描述的該產品搬送設備（ apparatus )可用於許多不同的產品上。例如，上文中所描 述的該產品搬送設備（apparatus)可被用來搬送醫藥產品 ，譬如像是藥九及膠囊。 -26- 201018819 【圖式簡單說明】 本發明現將以非限制性的例子參考附圖加以描述，其 中： 圖1顯示一根據本發明的旋轉式定時閥的一般配置； 圖2顯示依據本發明的旋轉式定時閥的一特定配置的 —部分； Φ 圖3顯示圖2所示之旋轉式定時閥的進一步細節；及 圖4a及4b顯示用於一使用在圖2及3所示的配置中 之空氣軸承的控制系統。 【主要元件符號說明】 1 0 :旋轉式定時閥 1 1 ·第一圓盤 1 1 a :第一表面 . 12 :第二圓盤 12a :第二表面 1 3 :轉動軸線 2 1 :入口埠 2^通路 23 :開口 3 1 :出口埠 32 :通路 33 :開口 -27- 201018819 25 :流體（負壓）源 1 5 :分離 1 7 :氣體供應器（源） 1 6 :氣體軸承開口 5 1 ··第一環 4 0 :安裝結構 41 :構件

42 :軸承 43 :旋轉式軸承 52 :第二環 47 :入口埠 6 1 :氣體供應器 62 :氣體供應器

1 6 c :氣體軸承開口 16d:氣體軸承開口 6 3 :控制器 1 6 e :氣體軸承開口 16a :氣體軸承開口 1 6b :氣體軸承開口 65 :氣體供應器 66:第一壓力控制閥 67:第二壓力控制閥 44 :致動器 4 5 :產品夾持器 -28- 201018819

4 7 ·產品 46 :產品承接部分 68 :氣流限制器 1 8 :氣體流 48 :通道 -29

Claims (1)

1. 201018819 七、申請專利範困： l —種旋轉式供應接頭，具有—或多個出口埠（31) 及一或多個入口埠（21)其被建構來提供一用於流體流的 連接於該一或多個出口璋與該一或多個入口〗阜之間，該旋 轉式供應接頭包含： 第一及第二表面（11a、12a)，其被建構來相對於彼 此轉動且具有相對應的形狀使得在該第—及第二表面的相 對轉動期間，一實質恆定的分離可被保持在該第一及第二 表面之間； 其中該一或多個入口埠（21)的每一者爲了流體流被 連接至該第一表面（11a)上的至少一個開口（ 23 ); 該一或多個出口埠（31)的每一者爲了流體流被連接 至該第二表面（12a)上的至少一個開口（33); 當該第一及第二表面（11a、12a)相對於彼此轉動時 ’在該第一表面（11a)上的至少一個開口（23)被至少 週期性地與該第二表面（12a)上的至少一個開口（33) 至少部分地對準，以容許一從一開口至另一開口的流體流 ;及 其特徵在於一被設置在該第一及第二表面（11a、12a )之間的氣體軸承被建構來提供一承載力於該第一及第二 表面之間。 2.如申請專利範圍第1項之旋轉式供應接頭，其中該 第一及第二表面上的開口（23、33)被設置成使得當該第 —及第二表面（11a、12a)相對於彼此轉動時，一介於該 -30- 201018819 一或多個入口埠（21)與該一或多個出口埠（31)之間之 爲了流體流的連接的所需工作循環被提供。 3 ·如申請專利範圍第1項之旋轉式供應接頭，其被設 計來使得該等入口埠（21)的至少一者可被連接至一負壓 源。 4. 如申請專利範圍第3項之旋轉式供應接頭，其中該 氣體軸承被建構來提供一力量於該二表面（11a、12a)之 φ 間，其補償施加在該二表面上將它們拉在一起的淨力，該 淨力是在該等入口埠（21)的至少一者被連接至一負壓源 時產生的。 5. 如申請專利範圍第1項之旋轉式供應接頭，其中旋 轉式供應接頭包括一安裝結構（40)，其被建構來在該旋 轉式供應接頭被安裝至另一構件時支承該旋轉式供應接頭 i 該第一表面（11a)被安裝至該安裝結構（40)，使 φ 得它不會相對於該安裝結構轉動；及 該第二表面（12a)被安裝至該安裝結構（40)，使 得它可繞著一轉動軸線（13)相對於該安裝結構及該第一 表面轉動。 6. 如申請專利範圍第5項之旋轉式供應接頭，其中該 第一及第二表面（11a、12a)的至少一者被安裝至該安裝 結構（40)使得它可移動於一平行於該第二表面（12a) 的轉動軸線（13)的直線方向上，用以調整介於該第—及 第二表面之間的分離。 -31 - 201018819 7.如申請專利範圍第1項之旋轉式供應接頭，其中該 氣體軸承包括一或多個在該第一及第二表面（11a、12a) 的至少一者上的氣體軸承開口（16)，其可被連接至在一 壓力下的一氣體的供應器（17) ’該壓力高於該旋轉式定 時閥被使用的環境的周圍壓力，用以提供一來自該等氣體 軸承開口之承載氣體流（18)。 8 .如申請專利範圍第7項之旋轉式供應接頭，其中該 氣體軸承包括多個氣體軸承開口（16)且氣體被提供至該 等氣體軸承孔的至少兩個，使得在每一氣體軸承開口內的 氣體壓力可被獨立地控制。 9.如申請專利範圍第7項之旋轉式供應接頭，其中該 氣體軸承被建構成使得每一氣體軸承開口（16)都與一各 自的氣流限制器（68 )相關聯。 1 0.如申請專利範圍第5或7項之旋轉式供應接頭， 其中該一或多個氣體軸承開口（16)係被設置在該第一表 面（1 1 a )上。 11.如申請專利範圍第10項之旋轉式供應接頭，其中 該一或多個氣體軸承開口（16)係沿著一圍繞該第二表面 (12a)的轉動軸線（13)的第一環（52)被設置。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之旋轉式供應接頭，其中 該等氣體軸承開口（16)的至少一者被建構成一沿著該第 一瓌（52)的至少一部分的通道的形式。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之旋轉式供應接頭，其中 在該第一表面（1 1 a )上爲了流體流而被連接至該至少一 -32- 201018819 入口埠（2 1 )的該至少一開口係沿著—圍繞該第二表面（ 12a)的轉動軸線（13)的第二環（51)被設置。 14. 如申請專利範圍第13項之旋轉式供應接頭，其中 該第一環（51)被設置成比其上設置有該—或多個氣體軸 承開口（16)的該第一環（52)更靠近該第二表面（i2a )的轉動軸線（13 )。 15. —種產品搬送設備（apparatus)，包含一如申請 φ 專利範圍第3項的旋轉式供應接頭及一負壓源其連接至該 至少一入口埠（2 1 ); 更包含至少一產品夾持器（45 )，其被安裝至該第二 表面（12a)且爲了流體流被連接至該一或多個出口璋（ 3 1 )的一個出口埠； 其中該旋轉式供應接頭被建構成使得該出口埠（31) 至少週期性地爲了流體流被連接至該至少一入口埠（2 1 ) ’使得該產品夾持器（45 )至少週期性地爲了流體流被連 φ 接至該負壓源。 -33-