用于气体分配设备的可枢转触摸屏的制作方法

本发明涉及一种用于分配工作气体的装置和一种供应此类气体的设备，该装置和设备用于将多种不同工业(例如半导体、光伏、led和平面屏幕工业)或其他工业(如采矿或制药工业)的方法中所使用的气体从气瓶供应到用于这些方法的仪器或反应器。

这些方法的实施通常需要使用高质量的危险气体，所以需要诸如自动吹扫和连续分配。例如，电子电路的制造需要使用被称为“工作”气体的多种不同气体，例如像cl2、nh3、hcl、hbr、nf3或wf6等，这些气体由于其毒性和/或其易燃性通常被认为对人有害。

因此，这些气体储存在加压气瓶中，这些气瓶成对地安排在气体供应设备中，也以名称“气柜”而为人所知。这种设备包括带受控抽气的安全外壳，并在外壳中安排有用于分配工作气体的装置。

分配装置包括：一组用于给送、吹扫和抽气的管路，该组管路连接至两个加压气瓶；用于调节工作气体的流量的、安排在管路中的阀门；以及气体泄漏检测器和用于测量管路中占主导的压力的传感器，以监测设备的运行状态。

由监测和控制单元执行阀门的调节以及对源自泄漏检测器和压力传感器的多种不同信号的捕获和利用。

例如，这个监测和控制单元包括程序控制的自动机器，并且连接到该自动机器、显示器和控制面板。

在此面板上绘出了设备的框图。

为了向负责监控设备的操作员发出警报信号，在面板中安排了多个指示灯，每个指示灯与特定的警报相关联。此外，面板中还安装了用于控制阀门的开关，使设备能够在手动模式下运行。此外，通过安装在面板中并由自动机器控制的多种不同显示元件显示传感器捕获的测量值。

由于指示灯、开关和显示元件数量众多，控制面板初看之下显得复杂而且并不太用户友好，因此使得需要长时间的学习来培训负责监控设备的操作员。

本发明旨在首先通过提供一种配备有更加用户友好的显示和控制界面的分配装置来减轻这一缺点。

其次，这些设备通常配备有门，使操作员能够触及外壳内部，并且因而能够操作外壳内安排的气瓶和/或多种不同元件。一旦打开门，操作员就不能触及门正面上所存在的元件，例如开关和显示元件以及显示器和控制面板。这对于操作员而言，是就其使用该设备而言的主要缺点。

为此，本发明的一个主题是一种用于供应工作气体的设备，该设备配备有隔离外壳并且配备有能够绕竖直轴线枢转的门以便使该隔离外壳能够被打开和关闭；该设备包括至少一个加压工作气体的源，所述源安排在该隔离外壳中；并且该设备包括用于分配工作气体的装置；该装置包括：一组管路，所述管路连接至至少一个工作气体源并且连接至至少一条输出管路以用于将工作气体输送到消耗站点；功能部件，尤其是安排在所述管路中并用于调节所述管路中工作气体流量的阀门、和气体泄漏检测器；以及监测和控制单元；该监测和控制单元包括：用于与所述功能部件通信的器件，用于监测与所述功能部件相关的任务的器件，以及用于管理所述监测器件的、能够由该分配装置的操作员启动的器件；所述管理器件包括触摸屏，该触摸屏具有与监测相应任务相关联的控制区，其特征在于，所述触摸屏被附接到集成到该门中的壳体上，所述壳体能够并被设计成绕竖直轴线枢转。

可枢转的壳体使在气瓶或其他部件上进行操作的操作员可以在门关闭时从机柜外部触及触摸屏并且可能触及停止按钮，而当门打开时，操作员可以从设备(例如呈机柜的形式)内部触及触摸屏和停止按钮。

根据本发明的分配装置还可以包括以下一个或多个特征：

该触摸屏对于至少一个主控制区包括至少一个副控制区，该至少一个副控制区与所述至少一个主控制区相关联并且与监测对应于所述至少一个主控制区的任务的指令相关，所述至少一个副控制区通过与所述指令相关联的图形绘出，并且仅在操作员激活所述对应的主控制区的情况下才显示在所述触摸屏上，

-该触摸屏包括专门为所述主控制区保留的第一区域和与所述第一区域分离并且旨在用于所述副控制区的第二区域，

-该触摸屏还包括第三区域，所述第三区域与所述第一区域和所述第二区域分离并且被保留用于显示与由操作员激活的主控制区相关的信息，

-所述管理器件还包括用于发送在该触摸屏上操作员激活了控制区的信号的器件，

-由所述监测器件监测的任务与管理相关、并且尤其与在该触摸屏上显示通过所述功能部件检测到的警报相关，并且该触摸屏的所述主控制区中的一个主控制区是用于激活对所产生警报的显示的区，

-如果所述装置配备有测量传感器、尤其是用于测量所述管路中占主导的压力的测量传感器，则由所述监测器件监测的任务与评估由所述测量传感器捕获的测量值相关、并且与将所述值显示在该触摸屏上相关，并且所述主控制区中的一个主控制区是用于激活将所捕获的测量值显示在触摸屏上的区，

-如果所述装置配备有测量传感器、尤其是用于测量所述管路中占主导的压力的测量传感器，则所述管理器件包括用于存储框图的器件，所述框图尤其示出所述用于分配工作气体的装置的所有管路和所述管路中安排的所述阀门，由所述监测器件监测的任务与评估由所述传感器捕获的测量值相关，并且与将该分配装置的框图和由所述传感器捕获的所述测量值一同显示在该触摸屏上相关，该框图记录在该存储器件中，并且所述主控制区中的一个主控制区是用于激活将该框图和所捕获的所述测量值显示在触摸屏上的区。

替代地，屏幕上只显示包括压力传感器和气体分配二进制状态的概况。这种简化的屏幕具有小尺寸，且因此可以减小体积。

本发明的另一个主题是用于分配工作气体的设备，其特征在于，该设备包括用于分配工作气体的第一和第二装置，如上文所述，这些装置并行安排并且其监测和控制单元彼此通信，其中该第二装置是相对于第一装置起作用的部件，其中该第一装置的监测器件的任务与监控被认为是功能部件的第二装置的操作状态相关，并且其中该第一装置的触摸屏的所述主控制区中的一个主控制区是用于激活在该第一装置的触摸屏上显示关于第二装置的操作状态的信息的区。该用于分配工作气体的设备还可以包括以下特征：

-如果所述第二分配装置配备有测量传感器、尤其是用于测量其管路中占主导的压力的测量传感器，则所述第一分配装置的管理器件包括用于存储框图的器件，所述框图尤其示出所述用于分配工作气体的第二装置的所有管路和所述管路中安排的所述阀门，由所述第一分配装置的监测器件监测的任务与评估由所述第二分配装置的传感器捕获的测量值相关，并且与将所述第二分配装置的框图和由所述第二分配装置的传感器捕获的所述测量值一同显示在所述第一分配装置的触摸屏上相关，并且所述第一装置的触摸屏的所述主控制区中的一个主控制区是用于激活将所述第二分配装置的框图和由所述第二装置的测量传感器捕获的所述测量值显示在所述第一分配装置的触摸屏上的区。

替代地，屏幕上只显示包括压力传感器和气体分配二进制状态的概况。这种简化的屏幕具有小尺寸，且因此可以减小体积。

本发明的另一个主题是一种用于供应工作气体的设备，包括安排在隔离外壳中的至少一个加压工作气体的源，其特征在于，该设备包括如上文所述的分配装置，该分配装置连接到所述至少一个源并且安排在所述隔离外壳中，并且该分配装置的触摸屏被集成到所述外壳的外壁中。

用于供应工作气体的设备还可以包括以下一个或多个特征：

-如果所述源是气瓶，则由该分配装置的所述监测器件监测的任务与每次使用满瓶更换空瓶之前和之后的管路吹扫循环的控制相关，并且该触摸屏的所述主控制区中的一个主控制区是用于出于激活吹扫循环的目的来激活阀门控制的区，

-如果该设备包括连接到该分配装置并旨在用于交替地向所述分配装置给送的第一和第二工作气体源，则由该分配装置的所述监测器件监测的任务与该分配装置从该第一源给送切换到从该第二源给送的控制相关，并且该触摸屏的所述主控制区中的一个主控制区是用于出于所述切换目的来激活阀门控制的区。

如上文所述的设备，其特征在于，所述管理器件能够并且被设计成由带有至少具有如上文所定义的控制区的屏幕的平板电脑、智能电话或便携式计算机通过wifi连接来远程控制。

如上文所述的设备，其特征在于，紧急停止按钮被附接到所述壳体上，所述壳体位于离地面小于1.70米的高度处。

如上文所述的设备，其特征在于，该触摸屏的尺寸小于12英寸，优选小于6英寸。

本发明的其他特征和优点将从以下参考附图以举例而非限制性方式给出的说明中显现，在附图中：

-图1为根据本发明用于供应工作气体并且配备有用于分配此气体的装置的设备的示意性透视图，

-图2为安装在图1所示设备中用于分配工作气体的装置的管路图，

-图3为根据本发明的分配装置的监测和控制单元的框图，

-图4为根据本发明的装置的触摸屏的示意图，

-图5为触摸屏上的显示的第一示例，

-图6为触摸屏上的显示的第二示例，

-图7为触摸屏上的显示的第三示例，

-图8为触摸屏上的显示的第四示例，

-图9为所述设备的门关闭时承载触摸屏的壳体的视图，

-图10为所述设备的门打开时承载触摸屏壳体的视图。

图1在其下部具有切口的示意性透视图中示出用于供应工作气体的设备1，所述设备旨在用于给送一个或多个消耗这些气体的站点。

在此图中示出了，设备1包括隔离外壳3，在隔离外壳中(如在图中借助于切口能够看到的)首先安装有加压工作气体的两个气瓶5和7，其次安装有用于分配工作气体的装置9、该装置的分别与气瓶5和7连接的管路11和13。此设备1还包括绕竖直轴线(x)可枢转的门3’，以使所述外壳3能够被打开和关闭。

设备1通过其输出管路10连接至分配工作气体的第二装置9a，第二装置用于通过其输出管路10a同时向多个消耗站点10b供应工作气体。

如图2中所见，设备1的用于分配工作气体的装置9包括一组管路，这组管路尤其包括：对于每个气瓶5和7，通过共用管路17连接至输出管路10的主管路15，以便将工作气体输送到消耗站点10b；吹扫管路21和抽气管路23，抽气管路用于通过真空发生器24的激活在外壳3中获得部分真空。

为了能够调节多种不同管路中的多种不同气体流量并监控分配装置9的操作状态，分配装置包括：功能部件25，例如安排在多种不同管路15、17、21和23中的截止阀27和调节阀29；用于测量尤其在主管路15中占主导的压力的传感器31；用于将气瓶5和7称重的磅秤33，使得能够确定气瓶填充液化气体时的填充水平；或安排在设备的外壳3中的气体泄漏检测器34。

如图3中所见，这些功能部件25全部连接到监测和控制单元35。用于监测和控制功能部件25的单元35包括：用于与这些功能部件25通信的器件37，以及连接至这些器件37的、用于监测与功能部件25相关的多种不同任务的器件39，这些任务被存储在任务存储器41中。

这些任务涉及例如将由传感器31和/或通过磅秤33捕获的测量值与存储在阈值存储器43中的预定义阈值加以比较，从而如果测量值之一超过相关联的阈值，则产生警报信号，并且可能取决于警报的预设优先等级，部分或完全关闭设备1。在这种情况下，器件39通过通信器件37控制所述设备的某些阀门的关闭。

另一个任务涉及在例如对装置9进行给送的气瓶5实际上为空时，控制阀门27和29，并且需要将分配装置9的给送状态切换到气瓶7，或反之亦然。

又另一个任务与通过检测器34检测气体泄漏相关，并且如果检测到泄漏，则产生警报信号并且使设备1部分或完全关闭。

此外，第二分配装置9a形成与特殊的任务相关联的特定的功能部件25，在图3中仅示出了该装置的监测和控制单元35a和连接至此单元35a的功能部件25a。鉴于在装置9a也包括一组管路和功能部件25a(例如安排在其管路中的阀门27a和29a，以便调节工作气体的流量；用于测量管路中占主导的压力的传感器31a；和气体泄漏检测器34a)的意义上所述装置的结构类似于装置9，所以管路和阀门的具体布局将不作更详细的描述。

然而，应注意，装置9a的监测和控制单元35a与分配装置9的监测和控制单元35相同。

如图3所示，监测和控制单元35a连接单元35的通信器件37。

由器件39监测的特殊任务借助于器件37而与对装置9a的操作状态的监控相关。

尤其是，通过传感器31a测量到的压力值和由检测器34a检测到的可能的泄漏被传送到监测器件39。

这些不同任务可以由器件39并行地或顺序地进行监测，或者仅在检测到事件时、例如检测到警报信号时进行监测。

此外，监测和控制单元35包括用于管理监测器件39的器件45，从而例如使得操作员能够激活任务或者选择和定义对任务进行监测所必需的某些参数。

为此，管理器件45包括触摸屏47和用于存储旨在显示在触摸屏47上的图表或图形的器件48。

如图1中所见，触摸屏47被集成到设备1的外壳3上部的外壁中，使其对于负责监控该设备的操作员而言是清楚可见并且可触及的。

有利地，触摸屏47被集成到外壳的门中。

如图9中所见，触摸屏47被附接到集成在设备1的外壳3上部的外壁中的壳体47a上。当门3’关闭时，壳体与所述门处于同一平面中。因此，操作员为读取和触及触摸屏47要使得他自己位于设备1的前方。

如图10中所见，当门3’打开时，壳体47a绕竖直轴线(y)枢转。因此，即使门打开，当操作员触及外壳3的内部时，也可触及到触摸屏47。

图9和图10还示出附接到可枢转壳体47a上的紧急停止按钮b。

可以集成了用于将来自自动机器(39)的信息连接到外部(维护工具、监控件等)的连接装置。如可能是用于切换到维护模式的钥匙。

图4中更详细地示出根据本发明能够使用的触摸屏的示例。

参考此图4，触摸屏47在底部包括第一区域49，其中永久显示图形50、51、52、53、54、55、56、57和58。每个图形50至58都在触摸屏47上绘出相关联的主控制区，分别附带参考数字60至68，也就是说负责监控设备1的操作员通过用其手指接触触摸屏47借助于所述区而输入与管理器件45中的预定任务相关的命令。

第一区域49被严格保留用于这些主控制区60至68(其带有相关的永久显示图形50至58)。这些主控制区60至68永久地准备好接收来自操作员的命令。这一点在器件39并行监测多个不同任务时特别有利，因为操作员能够通过简单激活相关联的主控制区来访问对任务的管理。

对于某些特定的任务，有必要向操作员提供选项来在激活对应的主区之后选择或者输入与此特定任务相关的参数或者控制指令。

为此，触摸屏47在其右侧还包括在图4中看到的与第一区域49分离的第二区域80，并且在第二区域中根据被激活的任务显示图形81、82、83和84，此图中只示出框架。这些图形81至84分别绘出附带参考数字91至94的副控制区。这些副控制区使操作员能够执行与被激活的特定任务相关联的多个不同操作。

当然，图形81至84以及由此操作员能够输入到管理器件45中的操作根据主控制区和所激活的任务而改变。

此外，如图3中所见，管理器件还包括用于发送在触摸屏47上操作员激活了主控制区或副控制区的信号的器件70。如图4所示，激活控制区之后，例如激活区60后，信号发送器件70在触摸屏47上产生显示例如围绕被激活的主控制区60的彩色框72。因此，始终告知操作员屏幕上所显示的启用的任务。

此外，触摸屏47在顶部包括与第一区域49和第二区域80分开的第三区域100，并且第三区域被保留用于显示与操作员所激活的主控制区相关的信息项。

在此区域100的右侧、区域80上方绘出用于显示当前时间的区102。

触摸屏47的剩余部分，即区域100、80和49所包围的区域104，首先并且最重要地旨在用于当与此任务相关的主控制区已被操作员激活时，显示与对器件39所监测的任务进行监测相关的信息。

有利地，当没有副控制区与由主控制区所激活的特定任务相关联时，区104被展开并且还包括区域80。

下面给出具有触摸屏47的装置9的多种不同操作示例的描述。

例如，图4中，图形50示出了钟，下方写有“警报”，并绘出与由器件39监测的警报管理和显示任务相关的主控制区60，如上文所述。由操作员激活区60使得在触摸屏47的区104中显示产生的警报，如图5所示。

此外，在屏幕上显示图形81至84，绘出与管理和显示警报相关联的副控制区91至94。例如，激活图形82绘出的副控制区92能够显示警报日志。

图4中的图形51示出带图的显示，下方写着“压力”。此图形51绘出主控制区61，该主控制区与激活以下任务相关联，所述任务与捕获通过传感器31和磅秤33测量的压力和重量值并且将这些值显示在触摸屏47上相关，如图6所示。

图4的图形52示出管路和连接到管路的气瓶，下方写有“概要”。此图形52绘出主控制区62，该主控制区激活以下任务相关联，所述任务与捕获通过传感器31和磅秤33测量的测量值并且将装置的框图(该框图记录在存储器件48中)与捕获的测量值一同显示在触摸屏上相关，如图7所示。

图4的图形53示出具有气瓶的气体供应装置(“气柜”)，并且箭头表示更换气瓶，下方写有“气瓶”。此图形53绘出与激活两个任务相关联的主控制区63。这些任务之一与控制阀门以在每次用满瓶更换空瓶之前和之后执行吹扫循环和必要的泄漏检查相关。另一个任务与控制管路中所安排的阀门相关，以确保将分配装置9的给送从所述气瓶中的一个气瓶5或7切换到另一个气瓶7或5。区63被激活时所显示的屏幕的示例如图8所示。在左侧示出设备1与更换气瓶相关的部分的框图，并且在右侧示出多种不同可以由操作员例如借助于由写有代码f1至f5的正方形绘出的副控制区来激活的吹扫和泄漏检查循环。可通过激活写有“左”和“右”的控制区来执行给送的切换。

图4的图形55示出分配装置的管路，下方写有“dd”(指代分配装置)。此图形55绘出主控制区65，该主控制区与激活以下任务相关联，所述任务与评估设备1的与装置9串联安排的分配装置9a的传感器31a捕获的测量值、并且将装置9a的框图(该框图记录在存储器件48中)与传感器31a所捕获的测量值一同显示在触摸屏上相关。

通过所描述的示例看出，在分配工作气体的装置以及用于供应此类气体、配备有这些装置的设备的背景下，触摸屏47的使用极大地方便了负责监控它们的操作员的工作，并使得能够省却他们漫长且昂贵的培训课程。