вакуумная система для технологической установки

Формула изобретения

Вакуумная система для технологической установки, содержащая откачиваемые технологические камеры и подключенные к ним через соединительный элемент и вакуум-провод форвакуумный и высоковакуумный насосы, вакуумные датчики, вакуумные клапаны, нагнетатели воздуха, вакуумные фланцевые разъемы, отличающаяся тем, что соединительный элемент выполнен в виде распределительного блока, состоящего из корпуса, имеющего центральную полость и соединенные с ней каналы для связи с камерами и вакуумными насосами через вакуум-провод с вакуумными клапанами.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения и может быть применено, например, для технологических установок нанесения покрытий в вакууме.

Известно устройство [1] для откачки вакуума, содержащее две линии откачки, которые связаны соединительным трубопроводом с клапаном, каждая из которых включает насос Рутс и клапаны, и соединена с одной стороны с откачиваемым объемом, а с другой стороны с форвакуумным насосом, при этом устройство содержит дополнительный соединительный трубопровод с клапаном, соединяющий линии откачки и расположенный со стороны выхлопа насосов Рутс и со стороны впуска форвакуумных насосов.

Недостатком данного устройства является: малая быстрота откачки; отсутствие высоковакуумного насоса; большое количество вспомогательной арматуры; большой расход энергии.

Известна вакуумная система, принятая за прототип [2] которая содержит две откачиваемые технологические камеры и подключенные к ним через соединительный элемент и вакуумпровод форвакуумный и высоковакуумный насосы, вакуумные датчики, вакуумные клапаны, натекатели воздуха, вакуумные фланцевые соединения.

Недостатком прототипа является сложность конструкции откачивающей системы: протяженность откачивающих путей и наличие четырех механических насосов, за счет чего значительно увеличиваются откачиваемые объемы и резко сокращается скорость откачки, что приводит к увеличению энергозатрат и повышению трудоемкости процесса.

Цель изобретения повышение производительности откачки вакуума, упрощение конструкции и сокращение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что система содержит откачиваемые камеры, подключенные к ним через вакуумопровод форвакуумный и высоковакуумные насосы, вакуумные датчики, вакуумные клапаны, вакуумные разъемы, натекатели воздуха.

Вакуумный распределительный блок состоит из корпуса, полости и глухих отверстий в корпусе. Полость расположена между глухими отверстиями, в центре корпуса. Корпус снабжен клапанами, соединяющими полость с объемом камер, с форвакуумным и высоковакуумным насосами.

За счет того, что в устройстве компактный вакуумный распределительный блок заменяет множество труб и зажимов, стало возможным значительно упростить конструкцию вакуумной системы, повысить производительность откачки вакуума, вместе с тем снизить энергозатраты на его получение. Кроме того, предлагаемая вакуумная система обеспечивает высокую производительность откачки высокого вакуума, к созданию которого предъявляются высокие требования. В вакуумном распределительном блоке откачивающие пути плавно изменяют направление и имеют максимальное проходное отверстие, при этом сохраняется малогабаритность и многофункциональность вакуумной системы.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан его общий вид; на фиг.2 показана его принципиальная схема; на фиг.3 показана нижняя грань вакуумного распределительного блока; на фиг.4 показана лицевая грань; на фиг.5 показана верхняя грань; на фиг.6 показана задняя грань; на фиг.7 и 8 показаны торцевые грани; на фиг.9 показан разрез А-А на фиг.5.

Предлагаемое устройство содержит откачиваемые камеры 1, форвакуумный насос 2, высоковакуумный насос 3, входной патрубок 5, вакуумный распределительный блок 6, вакуумные клапаны 7, 8, 9, 10, 11, вакуумные датчики для регистрации высокого вакуума 12 и низкого вакуума 13, сильфон 14, вакуумные фланцевые разъемы 15, 16, 17, 18, вакуумопровод 19, натекатели воздуха 20, баллон с рабочим газом 21. Вакуумные фланцевые разъемы 22, 23 показаны на фиг.2.

Откачиваемые камеры 1 подключены к торцевым граням корпуса распределительного блока 6 через вакуумные фланцевые разъемы 17. На передней грани корпуса 6 расположены вакуумные клапаны 7, 8, 9, 10, 11, служащие для управления устройством. На нижней грани корпуса 6 расположены вакуумные датчики для регистрации высокого вакуума 12 и низкого вакуума 13, а также натекатели воздуха 20. Форвакуумный насос 2 подключен к вакуумопроводу 19 вакуумным фланцевым разъемом 15. Вакуумопровод 19 связан с сильфоном 14, служащим для компенсации форвакуумной откачки, и подсоединен к задней грани корпуса 6 вакуумным фланцевым разъемом 22. Входной патрубок 4 высоковакуумного насоса 3 подключен к верхней грани корпуса 6 вакуумным фланцевым разъемом 16. Выходной патрубок 5 подсоединен к задней грани корпуса 6 через вакуумный фланцевый разъем 23. К торцевой грани корпуса 6 подсоединен баллон с рабочим газом 21 через вакуумный фланцевый разъем 18.

Вакуумный распределительный блок содержит корпус 27, резьбовые глухие отверстия 24, 25, 26 на нижней грани, глухие отверстия 28 на передней грани, глухие отверстия 29, 30 на верхней грани, глухие отверстия 31, 32 на задней грани, глухие отверстия 33, 34 на торцевых гранях, полость 36, расположенную между глухими отверстиями 35 в центре корпуса 27. Резьбовые глухие отверстия 24 для подсоединения вакуумных датчиков 12, регистрирующих высокий вакуум, резьбовые глухие отверстия 25 для подключения вакуумных датчиков 13, регистрирующих низкий вакуум, резьбовые глухие отверстия 26 для натекателей воздуха 20, глухие отверстия 28 для вакуумных клапанов 7 11, причем клапан 7 служит для создания высокого вакуума в откачиваемых камерах 1, клапан 8 для создания низкого вакуума в камерах 1 при открытых клапанах 10, 11, клапан 9

для откачки низкого вакуума из высоковакуумного насоса 3, клапаны 10, 11 для управления вакуумом в камерах 1.

Глухие отверстия 29, 30 предназначены соответственно для крепления высоковакуумного насоса 3 к корпусу 27 и для крепления входного патрубка 4 высоковакуумного насоса 3, глухое отверстие 31 для подсоединения выходного патрубка 5 высоковакуумного насоса 3, глухое отверстие 32 для подключения вакуумопровода 19, глухие отверстия 33 для подсоединения баллона с рабочим газом 21, глухие отверстия 34 для подключения откачиваемых камер 1. Полость 36 предназначена для распределения вакуума по камерам 1.

Устройство включается и работает в следующем порядке: включается форвакуумный насос 2, который создает низкий вакуум через сильфон 14 и вакуумопровод 19 в вакуумном распределительном блоке 6, при этом клапаны 7, 8, 9, 10, 11 закрыты. Открывается клапан 9, происходит откачка низкого вакуума через входной патрубок 4 высоковакуумного насоса 3. По истечении 30 мин насос 3 готов к работе. Открываются клапаны 8, 10, 11, создается низкий вакуум в рабочих камерах 1. Закрывается клапан 8, прекращается откачка низкого вакуума в камерах 1. Открывается клапан 7, при открытых клапанах 10, 11 создается высокий вакуум в рабочих камерах 1. После откачки высокого вакуума в камерах 1 закрываются клапаны 10 и 11. Закрывается клапан 7. При обработке деталей методами химикотермической обработке к торцевой грани корпуса 6 через вакуумный фланцевый разъем 18 подключается баллон с рабочим газом 21. В случае разгерметизации рабочих камер 1 после обработки производится подача воздуха с через натекатели 20.

Данная вакуумная система за счет применения вакуумного распределительного блока позволяет повысить производительность откачки вакуума, снизить энергозатраты на его получение и упростить конструкцию системы по сравнению с конструкциями известных вакуумных систем.