用于在真空系统中工作的流体操作机器的启动阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在真空系统中工作的流体操作机器的启动阀。
[0002]另外，本发明涉及包括上述启动阀的真空系统。
【背景技术】
[0003]在用于气体(具体为空气)的循环和压缩的技术中，在系统出口处存在背压的情况下，使用促进启动压缩机或鼓风机的启动阀是很常见的。
[0004]即使该机器处于停止状态，所存在的背压也会在压缩机上生成负载，从而确定突发的高电力需求，并因此确定在操作机器启动时的过载，从而由于启动电机的高电流吸收性而阻止操作机器的操作。
[0005]目前，市场上存在启动阀，这些启动阀允许短暂时期的空载操作，从而允许正确地控制压缩机和鼓风机的操作，进而避免不合期望的过载。
[0006]合适的启动阀根据系统操作压力和待处理气体的体积来选择。
[0007]这种启动阀的存在允许消除启动过载，允许平衡压缩机入口和出口之间的压力，因而，允许消除压力差，压力差会以其他方式产生高初始过载。
[0008]紧接着，启动阀逐渐闭合，直到其达到与整个系统的操作压力相对应的阀校准值。
[0009]启动阀的逐渐闭合允许在操作机器上生成递增的负荷，并且因而允许在操作机器的启动电机上生成递增的负荷。
[0010]然而，当前市场上存在的启动阀在压力调整中的精确度并不允许这些启动阀可成功地在压力应用和真空应用二者中应用。
[0011]因此，本发明的目的在于构思一种启动阀，该启动阀在具有于真空中工作的流体操作机器的系统中，也具有很高的压力调整精度。
[0012]为了制造该启动阀，一直使用公知压力应用的、简便和便宜的、已统一的构建标准。
[0013]该启动阀在具有低膨胀系数(S卩，大气压力和系统的绝对工作压力之间的比率不高于5)和具有高气体流速的所有真空应用中尤其有利。
[0014]除了促进操作机器的启动之外，该启动阀还具有确保保持恒定的工作压力(所需压力的±1%)的功能。在这些类型的应用中，已得到验证的是，恒定工作压力对正确的高效操作来说是基本因素。
【发明内容】
[0015]因此，本发明的主要目的在于提供一种启动阀。该启动阀在真空系统中防止操作机器在极度过载的条件下工作，从而节能，或者防止操作机器以低于相对于优化过程操作条件的值之下的值工作。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种真空系统，该真空系统包括至少一个上述启动阀。
[0017]因此，根据本发明，提供根据各个独立权利要求或直接或间接从属于独立权利要求的任意从属权利要求所述的启动阀和集成这种启动阀的真空系统。
【附图说明】
[0018]为了更好地理解本发明，下面仅以非限制性示例的方式并参照附图来描述一些优选实施方式，在附图中:
[0019]图1示出了根据本发明的教导所制造的启动阀的纵截面；
[0020]图2示出了包括图1所示类型的启动阀的真空系统的第一配置；
[0021]图3示出了包括图1所示类型的启动阀的真空系统的第二配置；
[0022]图4示出了包括图1所示类型的启动阀的真空系统的第三配置；
[0023]图5示出了与相关先导阀关联的图1所示类型的启动阀；以及
[0024]图6示出了集成到真空系统中的图5的启动阀和先导阀。
【具体实施方式】
[0025]在图1中，附图标记100整体指示集成到真空系统1000中的启动阀(图2、图3、图4)。
[0026]附带地，如附图2、附图3、附图4所示，除上述启动阀100之外，真空系统1000还包括布置在所述启动阀100的下游的操作机器200。
[0027]真空系统1000还包括布置在启动阀100与真空设施400之间的单向阀300。
[0028]流体动力学线路500连接彼此串联布置的真空设施400、单向阀300、启动阀100和操作机器200。
[0029]在真空系统1000(见下文)的整体操作的情况下，当描述启动阀100的操作时，以下会再次参见图2、图3、图4。
[0030]如图1更加详细地所示，启动阀100包括以下元件:
[0031]-阀体10;
[0032]-盖11:
[0033 ]-致动活塞13的板12，所述致动活塞13可位于阀体10内的空气通道开口 10A的边缘上;应注意的是，即使当致动活塞13位于第一空气通道开口 10A的边缘时，在所述致动活塞13上也存在孔口 13A，该孔口 13A始终开启且在阀100的所有操作条件中始终允许空气流(F)经过；
[0034]-锁定环形螺母14;
[0035]-可变形隔膜15，连接至板12且连接至致动活塞13;
[0036]-阀杆16，通过锁环螺母14用花键联接板12;
[0037]-多个开口17，设置在阀体10上，在使用中，所述多个开口 17由来自外界环境的上述空气流(F)穿过(见下文)；
[0038]-中心毂18，由阀体10通过多个轮辐19(图1仅可见两个轮辐19)支承；中心毂18设有中央通孔18A，中央通孔18A在使用中由阀杆16穿过，阀杆16在向下的第一方向(ARW1)上或在向上的第二方向(ARW2)上，沿着对称的中心轴线(Y)在所述孔18A内自由滑动；
[0039]-遮蔽件(shutter)20，也用花键联接在阀杆16上;所述遮蔽件20设有适于闭合第二空气通道开口 10B的密封垫圈21;另外，遮蔽件20有利地具有杯状体的形式，其中，杯状体包括与柱状轴环20B集成的底部20A，柱状轴环20B设有多个贯通开口 20C;应注意的是，致动活塞13和遮蔽件20均用花键联接在阀杆16上；
[0040]-通孔16A，穿过阀杆16纵向地延伸(沿着上述轴线(Y))，并包括校准孔16B;所述通孔16A在由连接件25包围的空间与由阀体10的上部中的盖23限定的空间22之间建立流体连接；另外，应注意的是，在盖11上设有气孔24(圆形王冠的形状)，气孔24在空间22与腔室30之间建立流体连接，在下文中，腔室30在顶部处由盖11限定，在底部处通过包括板12和可变形隔膜15的部件限定，且在中央处由阀杆16的大体柱状面限定;另外，如图1所示，阀杆16的上端在空间22中自由滑动；另外，在阀杆16的上端处固定有环形螺母35，在系统的具体配置中，该环形螺母35用于限制阀的开口；以及
[0041 ]-螺旋弹簧40，具有上端部40A和下端部40B，上端部40A位于轮辐19上，下端部40B位于底部20A的顶面；因此，遮蔽件20承受通过阀杆16传递到遮蔽件20的第一作用以及通过螺旋弹簧40(见下文)施加的第二弹性作用。
[0042]虽然在图1中，为了简明起见，开口20C具有三角形形状，但是所述开口 20C可具有不同的形状和尺寸(半圆、正方形、矩形等)，以使得空气流通道面积根据阀杆16的运动或多或少地逐渐增加。
[0043]该具体特征允许该阀的操作简单且有效地适于较宽的操作领域。
[0044]应注意的是，连接件25用于将阀100液压地连接至流体动力学线路500(图2、图3、图4)。
[0045]下面还将参照图2、图3、图4中给出的真空系统1000的图形描述启动阀100的操作:
[0046]-在图1的左侧部分中所示的、启动阀100的初始配置中，遮蔽件20不位于开口10B的边缘上，且操作机器200(图2)处于停止状态；因此，在该初始配置中，启动阀100由螺旋弹貪40保持开启；
[0047]-当操作机器200激活(图3)时，外界空气通过开口17从外界环境被吸入(箭头(F))并流过通孔20C;这使得遮蔽件20的轴环20B上存在的整个贯通开口 20C发生压力下降，因而引起启动阀10 0在可调整的时间中闭合；
[0048]-遮蔽件20中产生的压力降通过校准节流孔16B和通孔16A缓慢地传播至位于致动活塞13之上的腔室30(经由孔口24);由于真空所作用的表面的差异，这就导致在致动活塞13的两侧之间的力的差异;所述力使致动活塞13向上运动(箭头(ARW2))，从而进一步增大压力降并因而增加使致动活塞13向上运动(箭头(ARW2))的力，直至由于密封垫圈21现在位于开口 10B的边缘上(参见图1的右侧的部分)而完全闭合启动阀100;这使操作机器200的启动阶段结束(图4)。
[0049]有利地，但不是必要地，通孔16A的直径大于或等于lmm(具体为2mm)，而校准的节流孔16B的直径介于从0.10mm到3mm的范围之间(具体为0.20mm)。