[发明专利]用于膜片阀的膜片及其制造方法

说明书

一种用于膜片阀(9)的、包含由弹性体构成的本体(2)的膜片(1)，其中所述本体(2)具有朝向介质的一侧(4)和背离介质的一侧(5)。在所述本体(2)上在所述背离介质的一侧(5)上设有用于将针对膜片阀(9)的阀杆驱动器(11)固定的力传递构件(6)。所述本体(2)还具有增强区域(3)，其中所述增强区域(3)在所述本体(2)的外侧布置在该本体的背离介质的一侧(5)上。

技术领域

本发明涉及一种用于膜片阀的、包含由弹性体构成的本体的膜片，其中所述本体具有朝向介质的一侧和背离介质的一侧，其中在所述本体上在背离介质的一侧上设有用于将针对膜片阀的阀杆固定的力传递构件，且所述本体具有增强区域。本发明还涉及一种制造这种膜片的方法。

背景技术

这类膜片是膜片阀中的标准构件，膜片阀被应用在过程技术及系统工程中，用于在管线中输送任意介质。膜片的工作原理一般而言总是基于：提供一个可弹性变形的壁部，其用于改变阀座区域内的通流横截面。为此使弹性膜片朝向或者背离阀座运动。

DE 20 2014 103 142 U1揭示过一种膜片阀，其包含具有权利要求1的前序部分的特征的膜片。此外，在膜片的衬底材料的内部嵌入有起增强作用的织物层。DE 2 063 509、DE 74 20 903、DE 102 26 410以及US 2,615,471揭示过其他具有完全嵌入在弹性体中的增强层的膜片。US 3,130,954揭示过具有位于弹性体的朝向介质的一侧上的增强层的膜片。DE 20 2009 013 401揭示过一种位于空气换向阀中的被在两侧绕流的膜片。US 6,230,609揭示过多层的弹性体膜片。

对这种膜片的要求很大程度上取决于膜片阀的装入位置和应用领域。通常情况下，膜片阀中的膜片在预紧力下被压入静止位置。背景在于，在掉电和/或供压中断的情况下，阀的切换位置必须为已知。在需要将阀切换的情况下，对致动器进行操纵，其克服预紧力并迫使膜片进入一个替代性的切换位置。这通常借助压缩空气、磁线圈或诸如此类进行。切换操作骤然发生，并且视应用实例而定重复或一次性执行。

有鉴于此，膜片阀的膜片必须符合两个标准：一方面必须确保膜片在膜片阀的闭合位置中充分密封，这通过使膜片的弹性本体挤压在阀座上并藉此产生密封面来实现。亦即，膜片必须具有足够的弹性。此外，膜片的弹性必须如此之高，使得快速切换操作不会导致构件失灵。

另一方面，特别是就在静止位置中闭合的膜片阀而言，膜片必须经受持续的挤压应力。必须确保膜片中不会产生塑性变形和/或裂纹。亦即，本体必须具有一定的耐久性。此外，在闭合状态下，待拦截的介质的总压力总是施加在膜片上。膜片必须承受这个反压，而不形成裂纹或发生膜片变形。一般而言，优化课题在于改善膜片的弹性和耐久性。具有用作本体的弹性体的常见膜片尽管能够实现产生密封作用所需的弹性，但通常不具备抵御裂纹形成所需的耐久性。

为达成这个优化课题，现有技术提出，膜片的弹性体具有实施于弹性体内部的增强层。此增强层用于赋予膜片以必要的抗裂性；弹性体使膜片具备弹性。就结果而言，现有技术中揭示的这类经增强的膜片大体为三层。

由于述及的增强层完全在弹性体的内部延伸，膜片的外部作用面以及膜片的总厚度保持不变，故无需在阀体中作结构修改。

为简单起见，假设为膜片设定了弹性体的既定厚度。这个厚度如此选取，使得膜片具有足够的可挠性，并在与增强层配合后具有足够的耐久性。在膜片内构建增强层的情况下，弹性体的厚度就总和而言是恒定的。但由于嵌入了增强层，位于弹性体外侧与增强层之间的弹性体厚度减小，通常减半。

随之而来的是各种负面效应。缺陷例如为：弹性体厚度的减小使得阀的密封作用更易受干扰。