CN104395660B - 阀和用于阀的膜片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀(100),其包括阀壳体(160)、关闭构件(106)和流体不可透过的膜片(200),所述阀壳体具有第一接头(102)和第二接头(104),所述关闭构件沿轴向方向可运动并且可置于关闭位置中,在所述关闭位置中关闭构件(106)与设置在第一接头(102)和第二接头(104)之间的阀座(108)密封地共同作用,由此阻止第一和第二接头(102、104)之间的流体连接,所述膜片具有被包括关闭构件(106)的关闭构件单元(126)穿过的中央开口(212)和在倾斜于轴向方向定向的夹持间隙中延伸的夹持区段(206),并且所述膜片一方面在关闭构件单元(126)上并且另一方面在阀壳体侧的保持单元(120)上以密封作用保持。为了提供一种具有减少的维修必要性的阀,如下建议:膜片(200)具有处于外部的边缘上的第一区段(202)和径向向内连接到第一区段(202)上的第二区段(204),第一区段力锁合地保持在保持单元中,第二区段被引导在保持单元中,并且第一和第二区段(202、204)这样相对于彼此成角度(V)设置并且保持单元这样适配,使得通过第一区段(202)、第二区段(204)和保持单元形成形锁合连接。此外本发明涉及一种用于阀的膜片。

Description

阀和用于阀的膜片
技术领域
本发明涉及一种阀和一种用于阀的膜片。
背景技术
阀是过程设备中的重要构件,产品介质流借助所述阀转向通过引导产品的设备的管道系统。该转向作用在此基于阀的开关功能。
阀具有包括至少一个第一和第二接头的阀壳体。在同类型的阀中设置包括关闭构件的关闭构件单元,所述关闭构件沿轴向方向可运动。在该轴向可运动性的范围内,所述关闭构件可被置于关闭位置中,在所述关闭位置中关闭构件与在各接头之间设置的阀座密封地共同作用,由此阻止第一和第二接头之间的流体连接。关闭构件的轴向运动可以从阀壳体外部引起。通常在这里使用压力介质运行的驱动装置,在所述驱动装置中压力介质将压力施加到活塞上以克服弹簧的回位力。
例如在食品工业中的无菌使用对阀提出特别的要求。在这样的使用中应避免产品与环境空气的接触,因为否则细菌和病菌可能被带入产品中。在阀中构造密封相应是耗费的。这里包括关闭构件单元相对于壳体环境的密封,尤其是关闭构件单元附接到驱动装置上的位置。
DE 102007014282 A1在这里提出一种流体不可透过的膜片,该膜片一方面在关闭构件单元上并且另一方面在阀壳体侧的保持单元上以密封作用保持。所述保持单元具有倾斜于轴向方向定向的夹持间隙。该膜片具有在该夹持间隙中延伸的夹持区段和被关闭构件单元穿过的中央开口。所述密封作用通过将中央开口保持在关闭构件单元上和将夹持区段保持在夹持间隙中产生。不同于已知的基于弹性体的材料,该膜片由形状稳定的塑料制造,该塑料至少直至大约130℃是耐温的。由此应该在运行条件(尤其是工作压力和运行温度)下实现恒定的几何结构。与膜片在夹持间隙中的夹紧一起,应该产生高的位置稳定性和总体上良好的密封。
DE 102007014282 A1教导进一步改善密封,其方式为在夹持间隙中设置提高夹持力的突出部。
发明内容
本发明的任务是,提供一种包括膜片的阀和一种膜片,其相对于现有技术进一步改善膜片在阀壳体侧的密封并且由此减少维修的必要性。
按照本发明的膜片具有第一区段,所述第一区段设置在膜片的径向外部边缘上并且第二区段在径向内部连接到所述第一区段上。这两个区段相对于彼此成角度地设置。第一区段被夹持在膜片的保持单元中,而第二区段至少被引导。各区段之间的角度这样确定,使得在保持单元和各区段之间产生形锁合连接。膜片的各区段和它们之间的角度可以预成形,优选接近在保持单元中构成的角度。通过第一区段的夹持,总体上提高使膜片定位的夹持力并且膜片的较大面积份额通过夹持固定,从而在共同作用中极大减少膜片在夹持间隙中的打滑。所述形锁合连接显著加强该效果,从而通过夹持间隙、形锁合和力锁合与第一区段的共同作用,膜片在所有运行条件中在保持单元中位置固定地保持。此外膜片的外部边缘通过第一区段和保持单元的力锁合非常良好地并且比现有技术较好地密封。这具有很大优点并且减少维修的必要性,因为发明人发现:通过膜片在保持单元中、尤其是在夹持间隙中的运动,产品被带入保持单元中、尤其是夹持间隙中。该污染可以一方面通过阀中的产品空间、另一方面通过壳体环境发生。这通过按照本发明的膜片和阀的设计被可靠阻止。
在阀的一种扩展方案中,第一和第二区段之间的角度在60°和135°之间。这引起良好的形锁合连接并且使得因在制造膜片时或者在将偏离预成形的膜片安装到保持单元中时变形而造成的材料负载保持很小。
在另一种扩展方案中提出,第一区段设置在与轴向方向大致垂直的平面中。如果膜片以这种方式在第一区段中基本上扁平地径向向外延伸,即容许几度角度偏差,则产生夹持力可容易调节的低成本构造。
再次另一种扩展方案设定,第二区段基本上成形为具有圆柱轴线的圆柱形,其中圆柱轴线沿轴向方向取向,其中包括在制造精度范围内的偏差和几度角度偏差。这导致可低成本制造的、具有良好导向特性的、用于第二区段的保持单元。
本发明可以通过至少一个在膜片中在夹持区段和第一区段之间设置的通路进一步构成,其中所述通路与在阀壳体侧的保持单元中构成的通道共同作用。该通路可以例如以多个在周边上分布设置的通口的形式构成,各通口以可使流体通行的方式相互处于连接,例如借助在阀壳体中和/或在第二壳体部件中的环形槽。利用该措施可以看到可能仍从阀内部空间进入保持单元、例如夹持区段中的材料,其方式为使所述材料穿过膜片中的通路向外引导。
在一种扩展方案中设定,保持单元设有第一和第二间隙,其中第一间隙构成与膜片的第一区段的力锁合并且第二间隙引导第二区段。利用保持单元的该设计而低成本地实现上述优点并且此外使对于膜片的材料负载保持得特别小。
另一种扩展方案涉及第一间隙的设计并且设定,该间隙用第一和第二壁限定,其中至少一个所述壁具有提高膜片在间隙中的摩擦的结构,例如槽、突出部、波度或类似物。以这种方式,膜片还更好地通过膜片和间隙的提高的摩擦锁合或直到进入形锁合连接中的啮合而固定在其位置中并且提高密封性。
下一个扩展方案涉及第一夹持间隙的设计并且设定,该夹持间隙用第一和第二夹持间隙壁限定,其中至少一个所述壁具有提高膜片在夹持间隙中的摩擦的结构,例如槽、突出部、波度或类似物。以这种方式,膜片还更好地通过膜片和夹持间隙的提高的摩擦锁合或直到进入形锁合连接中的啮合而固定在其位置中并且提高密封性。
在一种有利地低成本的扩展方案中,在阀上设置压力介质运行的、例如气动的驱动装置,该驱动装置与关闭构件单元连接,以便引起关闭构件沿轴向方向的运动。
结合压力介质运行的驱动装置,下一个扩展方案设定,在驱动装置中或在驱动装置和关闭构件单元之间设置旋转解耦装置。压力介质运行的驱动装置经常通过螺旋线形的弹簧产生扭力。扭力到膜片上的传递借助旋转解耦装置阻止,从而膜片的使用寿命基于扭转应力的去除而升高。
按照又再一种扩展方案提出旋转解耦的低成本的设计。据此,所述旋转解耦装置设置在驱动装置和关闭构件单元之间并且具有在圆柱形接纳部中的第一解耦元件,第二解耦元件的圆柱形隆起被接纳在所述圆柱形接纳部中。
利用另一种扩展方案实现有利地卸载膜片、显著减少损害和伴随于此的病菌进入可能性以及提高使用寿命。据此,分别为膜片在壳体侧设置第一支承面并且在关闭构件单元上设置第二支承面。通过使膜片至少局部地靠放在一个所述支承面上,减少压力负荷并借此也减少作用到膜片的处于保持单元中的部分上并且使该部分在保持单元中移动的拉力。
按照包括支承面的布置结构的一种扩展方案设定,在关闭构件的打开位置和关闭位置中,膜片分别靠放在一个所述支承面上,其中膜片总体上在其面积的至少50%上受到支承,在打开位置中在第一接头和第二接头之间产生流体连接。支承膜片的该面积份额被证实为特别有利于提高关于纯度和使用寿命的上述优点。
下一个扩展方案涉及膜片的材料并且设定,膜片具有按照标准ASTM F36“用于垫片材料的压缩性和恢复性的标准测试方法(Standard Test Method for Compressibilityand Recovery of Gasket Materials)”(版本2009)的至少20%的压缩性。已确定,以这种方式达到持久的形状稳定性,该形状稳定性长时间地支持形锁合连接,并且夹持力和密封作用得以提高。
一种用于尤其是食品技术或过程技术的阀的膜片实现对于按照本发明的阀所述的优点,所述阀具有阀壳体、关闭构件单元、用于保持膜片的阀壳体侧的保持单元和倾斜于轴向方向延伸的用于膜片的夹持间隙,其中,该膜片具有适于被接纳在夹持间隙中的锥形区段和可被关闭构件单元穿过的中央开口。所述优点如下强化,即,在膜片的径向外部边缘上设置第一区段,第二区段径向向内连接在所述第一区段上,所述第二区段与第一区段成角度,该角度这样确定,使得第一区段和第二区段可被接纳在保持单元中从而构成形锁合连接。在膜片的制造过程中和在安装到阀中之前给出的、这种类型的成型减少膜片在装入状态中的负载,因为在制造过程期间进行预成形而不是持久的变形。以这种方式阻止持续的、强烈的负载,因此提高使用寿命以及改善密封性和清洁性。
在膜片的一种扩展方案中,第一和第二区段之间的角度在60°和135°之间。这种在制造期间的预成形引起在安装到阀中之后的良好的形锁合连接并且使得在安装到阀中的保持单元中期间因变形而造成的材料负载有利地保持很小。
膜片的另一种扩展方案设定在第二区段中的至少一个通路,从而使通路定位在保持单元的各夹持位置之间。有利地引起:可能仍进入保持单元中的材料穿过通路并因此可以看见。
膜片的下一个扩展方案设定,所述膜片包括具有按照ASTM F36的至少20%的压缩性的材料。已确定,以这种方式实现持久的形状稳定性,该形状稳定性长时间地支持形锁合连接,并且夹持力和密封作用得以提高。
附图说明
应该借助实施例和其扩展方案进一步解释本发明并且深入示出作用和优点。附图示出:
图1阀的纵剖视图和与阀耦合的驱动装置的示意性局部剖视图;
图2阀的在图1中虚线框出的区域的详细视图;
图3保持单元的示意性剖视图,该保持单元在壳体侧固定膜片;
图4膜片沿纵轴线的剖视图;
图5在关闭构件单元的打开位置中阀在膜片区域中的剖视图;以及
图6在关闭构件单元的关闭位置中阀在膜片区域中的剖视图。
具体实施方式
以局部纵向剖切图在图1中示出阀100。该阀具有第一接头102和第二接头104,各接头可与管道、例如食品技术的过程设备连接。在阀壳体160内设置有关闭构件106,该关闭构件与阀座108可置于密封接触,所述阀座设置在第一接头102和第二接头104之间。通过阀座108和关闭构件106的该接触而给出关闭位置。所述密封作用阻止流体连接并且借此阻止第一接头102和第二接头104之间的产品流。在阀100的打开位置中,关闭构件106和阀座108彼此分开,从而产生第一接头102和第二接头104之间的流体连接并且产品可以在两个接口102和104之间流动。
关闭构件106从打开位置到关闭位置中的运动和反向的运动由驱动装置110引起。所述驱动装置在该示例中以压力介质运行的方式实施。压力介质使活塞114克服弹簧112的力运动,所述运动引起活塞114的回位。活塞114通过合适的机构、例如阀杆与关闭构件106耦合。关闭构件106的运动方向确定轴向方向M。按照图1,通过加载压力介质,活塞114沿轴向方向M运动而到达打开位置。而弹簧112产生关闭位置。
驱动装置110的工作方式也可以反向实施,从而关闭构件106通过弹簧112的力保持在打开位置中并且在压力加载时关闭位置产生。
弹簧112为了产生配合调节力而可以与第二执行系统共同作用。该第二执行系统可以构造为活塞114的压力介质加载装置,该压力介质加载装置产生朝弹簧方向作用的力。以这种方式,关闭构件106借助驱动装置110可沿轴向方向被置于处于关闭位置和打开位置之间的位置中并且因此产生关闭构件106的中间位置。
阀100具有流体不可透过的膜片200,该膜片这样设置并且构造,使得其阻止通过所述接头102和104之一进入阀壳体160中的产品与阀100在引导通过阀壳体160的关闭构件单元126的区域中的环境的接触。产品不可透过的膜片200被包括关闭构件106的关闭构件单元126穿过并且在关闭构件单元126上且在阀壳体侧在保持单元120中密封地保持。
为了实现具有快速可装配性的简单构造,关闭构件单元126可以具有多个可相互连接的部件,例如关闭构件106、可选的间隔块116和第二解耦元件136。在间隔块116或关闭构件106与解耦元件136的连接位置上可以设置夹持区域142,在所述夹持区域中膜片200被夹紧在关闭构件106和解耦元件136之间。该夹持作用这样确定,使得获得防止产品穿过的密封作用。
有利的是,在一种扩展方案中这样确定该夹持作用,使得在关闭构件106从打开位置运动到关闭位置中时膜片200不进行因产品被夹带到夹持区域142中而可察觉的、在夹持区域142内的运动。
关闭构件单元126可以具有第二支承面192,膜片200在关闭构件106的至少一个位置上靠放在所述第二支承面上。膜片200的这种支承减少因作用的力而引起的、例如通过处于压力下的流体产生的负载并且以这种方式提高膜片200的使用寿命。
驱动装置110的例如螺旋线形构成的弹簧112引起扭矩,所述扭矩在驱动装置110与关闭构件单元126直接连接时传递到所述关闭构件单元和关闭构件106上。基于其保持在关闭构件单元126上,所述扭矩也传递到膜片200上。由于引入的扭矩和壳体侧的保持而产生膜片200的附加变形和张紧,从而膜片200的使用寿命减少。此外由于将力引入保持单元中而对在那里的密封部加载。
因此有利的扩展方案是,在膜片200在关闭构件单元126上的紧固点和驱动装置110之间设置旋转解耦装置130。通过旋转解耦装置130阻止由驱动装置110引起的扭矩被引入膜片200。因此提高使用寿命并且减少对密封部的负载。
旋转解耦装置130例如具有第一解耦元件132,所述第一解耦元件与驱动装置110连接。第一解耦元件132具有圆柱形接纳部134,第二解耦元件136的圆柱形隆起138沉入所述接纳部中,所述第二解耦元件是关闭构件单元126的部件。
固定元件140这样构造,使得其允许第一解耦元件132相对于第二解耦元件136的扭转,而阻止各解耦元件132和136相对于彼此的轴向运动。
固定元件140可以例如如下成形:圆柱形隆起138具有环绕的槽。在所述槽中嵌入固定装置,所述固定装置构造为使得圆柱形隆起138相对于圆柱形接纳部134的轴向运动被阻止。所述固定装置可以相对于槽并且沿槽的周向运动,从而能够实现各元件的扭转。厚度基本上对应于槽的宽度的、大致U形的盘是用于这样的构造的示例。这样构造的固定元件的优点是接近无磨损的、非常小的磨损。
阀壳体侧的保持单元120具有阀壳体160和第二壳体部件162,它们一起保持膜片200。有利地,保持单元120可以具有第一支承面190和通道180。
保持单元120的构造和功能以及扩展方案接着借助图2和图3进一步解释。
所述实施例的保持单元120具有阀壳体160的适当成形的部分和第二壳体部件162。两者具有至少分层地彼此互补成形的轮廓,在各轮廓之间产生间隙,膜片200的区段、尤其是第一区段202和第二区段204在阀100的装配状态中设置在所述间隙中。
处于阀壳体160上的轮廓设置在壳体的开口上并且包围所述开口。所述开口用盖164封闭,驱动装置110间接或直接与所述盖连接。至少一个使关闭构件106和驱动装置110连接的构件、例如第二解耦元件136穿过盖164。
盖164接触第二壳体构件162并且借助连接元件固定在阀壳体160上。所述连接元件可以是螺纹连接装置并且在所示示例中作为夹子166成形。通过夹子166,盖164和第二壳体部件162沿轴向方向M相互张紧。由此引起作用到第二壳体部件162上的力,从而利用间接的力使膜片200夹持在阀壳体160和第二壳体部件162之间。
已经在图1中作为有利的扩展方案提到的通道180可以在第二壳体构件162中成形,例如径向向内朝第二解耦元件136的方向成形,并且与膜片200中的通路214共同作用。如果产品应该到达直至膜片200和阀壳体160之间的间隙中,则所述产品可以通过通路214和通道180从阀壳体160和第二壳体部件162之间的空间中导出。
各轮廓通过如由图3的详细视图可较好看出的壁形成。
在第二壳体部件162上的轮廓通过彼此邻接的并且彼此处于不同角度的第一夹持间隙壁220、第一导向壁228和第一壁224形成。
在阀壳体160中的轮廓再次由同样彼此邻接的并且彼此处于不同角度的第二夹持间隙壁222、第二导向壁230和第二壁226形成。
第一夹持间隙壁220和第二夹持间隙壁222设置为一对并且限定夹持间隙,膜片200的夹持区段206被夹持在所述夹持间隙中。该夹持这样实施,使得除了位置固定之外引起夹持区段206和夹持间隙壁222之间的密封。夹持间隙在剖视图中具有延伸方向E,所述延伸方向相对于轴向方向M以角度K定向。该角度K可以优选来自30°和60°之间的范围、优选45°。这减少对膜片200的负载。
膜片200的第一区段202处于在第一壁224和第二壁226之间形成的第一间隙中。该布置结构在此这样确定,使得间接施加到第二壳体部件162上的力使第一区段202夹持在第一壁224和第二壁226之间。
膜片200的第二区段204处于在第一导向壁228和第二导向壁230之间形成的第二间隙中。其可以引起夹持,然而第二区段204至少通过壁228和230引导。
由壁224、226、228和230的定向使第一区段202和第二区段204彼此以角度V设置。该角度V这样确定,使得由第一区段202、第二区段204和壁224、226、228和230形成形锁合连接,并且以这种方式膜片200被形锁合地固定在保持单元120中。
当作用到膜片上的力适合克服膜片200与壳体部件160和162之间、尤其是膜片的区段202、204和206与壁220、222、224、226、228和230之间的摩擦时,该形锁合连接也阻止膜片200运动。
为了使壁224、226、228和230关于轴向方向M定向并且为了选择角度V,给出可以单独或组合选择的一些有利设计方案。
各壁可以这样成形,使得第一区段202和第二区段204之间的角度V在60°和135°之间。这引起良好的形锁合连接并且同时使因在制造膜片200时或在将偏离预成形的膜片200安装到保持单元120中时变形而引起的材料负载保持很小。
按照下一个设计方案设定,第一区段202设置在相对于轴向方向M大致垂直的平面中。如果膜片200以这种方式在第一区段202中基本上扁平地径向向外延伸地设置,即容许几度角度偏差,则产生夹持力可容易调节的低成本构造。
下一个设计方案设定,第二区段204基本上成形为具有圆柱轴线的圆柱形,其中圆柱轴线沿轴向方向M取向,其中包括在制造精度范围中的偏差和几度角度偏差。这导致可低成本制造的、具有良好的导向特性的、用于第二区段204的保持单元120。
有利地,按照扩展方案,通路214可以设置在第二区段204中并且借此设置在膜片200的两个被夹持的区段202和206之间。这在膜片200的密封和保持完全失效之前不仅允许确定产品泄漏,而且也界定问题位置。
膜片200的固定可以通过后续措施改善。第一突起170可以设置在第一壁224上,该第一突起在装配过程中压入膜片200的第一区段202中。备选或附加地,可以在第二壁226上设置槽172,第一区段202在夹持力作用下成形到所述槽中。也可以仅在第一壁224上设置槽。在夹持间隙中也可以在夹持间隙壁220和222之一中设置至少一个槽或突出部,例如在第二夹持间隙壁222上的第二突起174。
借助数量和尺寸与膜片200的材料协调确定的槽或突起,给出提高膜片200在通过各成对的壁220、222、224、225、228和230而形成的间隙中的摩擦的结构。以这种方式,膜片200还更好地通过膜片200和间隙的提高的摩擦锁合或直到进入形锁合连接中的“啮合”而固定在其位置并且提高密封性。
在图4中膜片200作为预成形的构件示出。预成形指的是:各个区段在安装到阀100中之前通过使膜片坯料永久成形而构成。这样选择膜片200的材料,使得在阀100运行时膜片200可以因关闭构件的运动而变形。
所示示例的膜片200具有多个径向相邻的区段。
第一区段202设置在径向处于外部的边缘上。该第一区段可以基本上在与轴向方向M正交的平面中延伸地成形。第二区段204径向在第一区段202内连接到该第一区段上。该第二区段可以成形为带有圆柱轴线的大致圆柱形,其中圆柱轴线沿轴向方向M取向,其中包括在制造精度范围内的偏差和几度角度偏差。
第一区段202和第二区段204以角度W彼此取向,该角度在任何情况中都不同于180°并且优选处于60°和135°之间的范围中。该角度可以为了简单制造而是90°,其中还包括几度角度偏差。该预成形的角度W可以不同于保持单元的角度V。当角度W和V以相差少量的角度接近、例如具有少于10°的偏差时,实现特别容易的并且可靠的可装配性。这此外减少在安装中因变形产生的材料负载。
第三区段再次径向处于内部地连接到第二区段204上,所述第三区段对应于上述的夹持区段206。其大致形成锥体并且借此这样成形,使得其可被夹持在第二壳体部件162的第一夹持间隙壁220与阀壳体160的第二夹持间隙壁222之间。
径向向内跟随夹持区段206地设置有第四区段208。在该第四区段中,膜片200的轮廓在关闭构件106通过驱动装置110而运动时经受最大变化。此外,当产品处于压力下时,力作用到该第四区段208上。为了减少因这样的力而引起的负载,该区段这样预成形,使得其与支承面190和192在打开的或关闭的阀位置中共同作用。这还借助图5和图6进行解释。
第五区段210径向处于内部地连接到第四区段208上并且在与轴向方向M基本上垂直的平面中延伸。第五区段210包围中央开口212,第二解耦元件136或与其连接的构件可被引导穿过所述中央开口。以这种方式,第五区段210实施为优选沿轴向方向M可夹持在关闭构件单元126上,由此一方面引起固定并且另一方面引起密封。
优选地,对于膜片200使用高形状稳定性的和至少130℃的耐热性的材料。通过所述形状稳定性可能的是,省去与膜片200连接的支承机构、例如支承膜片。优选地,所述材料具有高介质稳定性。尤其是其应该具有小的蠕变特性,优选具有按照ASTM F36的至少20%、更好25%、有利地多于30%的压缩性。所述材料例如可以是包含聚四氟乙烯(PTFE)的多层的复合体,其中至少一个所述层包含填料、例如二氧化硅。
图5和图6用于形象地说明在阀100运行中膜片200的变形并且作为用于解释有利的支承面190和192的基础。
在图5中示出阀100的打开位置,在该打开位置中关闭构件106从阀座108提起并且因此间隔开以便提供接头102和104之间的流体连接。流体连接中断的关闭位置在图6中示出。
在按照图5的打开位置中,关闭构件单元126沿轴向方向M朝驱动装置110移动。膜片200的第四区段208以其延伸长度的一部分靠放在第二壳体部件162的第一支承面190上。第一支承面190具有极限部194,第四区段208同样贴靠在所述极限部上并且从那里没有拐点和跃变点地持续过渡到夹持区段206中。第一支承面190以及借此在有利地倒圆成形的边缘196中的支撑部径向处于内部地终止。第一边缘196和极限部194以及因此第一支承面190的面积可以这样确定,使得在打开位置中膜片面积的至少50%由所述支承面190和192中的至少一个支承面或支承面190和192的总和支持。
在按照图6的关闭位置中,膜片200的第四区段208在延伸直至第二边缘198的第一支承面190上贴靠在关闭构件单元126上。第四区段208在阀壳体侧贴靠在极限部194上。第二边缘198和极限部194的位置可以这样确定,使得在该位置中膜片面积的至少50%也由所述支承面190和192中的至少一个支承面或支承面190和192的总和支持。
通过使膜片200在关闭构件单元126的两个位置中贴靠在极限部194上,变形对在夹持间隙中夹持的第三区段206的影响被保持得尽可能少。尤其是避免作用到膜片200上的横向于夹持间隙的轮廓指向的力,因为膜片在夹持间隙的自由端上基本上没有方向变化地延伸。
图5和图6示出将膜片200保持在关闭构件单元126上的有利实施方式。膜片200的第五区段210在夹持区域142中夹持在关闭构件单元126的两个构件之间。该夹持可以基本上在垂直于轴向方向M的平面中实施。与第二支承面192一起,在关闭构件单元126运动时产生对第五区段210的小的负载,所述第二支承面弯曲并且朝中心过渡到夹持的平面中地实施。利用在关闭构件单元126上设置的并且环绕的突出部176,该突出部被压到膜片200第五区段210中,可以附加地改善保持和密封。
本发明借助单座阀进行介绍,然而不限于在这种阀类型中的使用。在关闭构件上具有多个密封装置的阀、即所谓的双密封阀中、或在转换阀中以及在具有多个关闭构件的双座阀中,本发明也可被有利地使用,以便在关闭构件单元附接到驱动装置处使关闭构件相对于阀壳体密封。借助所介绍的作用方式,在食品和过程技术的阀中的可能应用对于在阀技术领域的本领域专业人员是显而易见的。
附图标记列表
100 阀
102 第一接头
104 第二接头
106 关闭构件
108 阀座
110 驱动装置
112 弹簧
114 活塞
116 间隔块
120 保持单元
126 关闭构件单元
130 旋转解耦装置
132 第一解耦元件
134 圆柱形接纳部
136 第二解耦元件
138 圆柱形隆起
140 固定元件
142 夹持区域
160 阀壳体
162 第二壳体部件
164 盖
166 夹子
170 第一突起
172 槽
174 第二突起
176 中央夹持装置中的突出部
180 通道
190 第一支承面
192 第二支承面
194 极限部
196 第一边缘
198 第二边缘
200 膜片
202 第一区段
204 第二区段
206 夹持区段
208 第四区段
210 第五区段
212 中央开口
214 通路
220 第一夹持间隙壁
222 第二夹持间隙壁
224 第一壁
226 第二壁
228 第一导向壁
230 第二导向壁
M 轴向方向
V 第一和第二区段之间的角度
W 第一和第二区段之间的预成形的角度
K 轴向方向和夹持区段之间的角度
E 延伸方向

Claims (16)

1.一种阀(100),包括阀壳体(160)、关闭构件(106)和流体不可透过的膜片(200),所述阀壳体具有第一接头(102)和第二接头(104),所述关闭构件沿轴向方向可运动并且能够被置于关闭位置中,在所述关闭位置中关闭构件(106)与设置在第一接头(102)和第二接头(104)之间的阀座(108)密封地共同作用,由此阻止第一和第二接头(102、104)之间的流体连接,所述膜片具有被包括关闭构件(106)的关闭构件单元(126)穿过的中央开口(212)和在倾斜于轴向方向定向的夹持间隙中延伸的夹持区段(206),并且所述膜片一方面在关闭构件单元(126)上并且另一方面在阀壳体侧的保持单元(120)上以密封作用保持,
其特征在于,膜片(200)具有处于外部边缘上的第一区段(202)和在径向内部连接到第一区段(202)上的第二区段(204),所述第一区段被力锁合地保持在所述保持单元中,所述第二区段被引导在所述保持单元中,并且第一和第二区段(202、204)相对于彼此以角度(V)这样设置并且所述保持单元这样适配,使得通过第一区段(202)、第二区段(204)和该保持单元形成形锁合连接;第三区段在径向内部连接到第二区段(204)上,所述第三区段对应于夹持区段(206);并且膜片(200)在夹持区段(206)和第一区段(202)之间具有至少一个通路(214),该通路与在阀壳体侧的保持单元(120)中构成的通道(180)共同作用。
2.按照权利要求1所述的阀(100),其特征在于,所述角度(V)在60度和135度之间。
3.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,第一区段(202)设置在与轴向方向(M)垂直的平面中。
4.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,第二区段(204)成形为具有圆柱轴线的圆柱形,并且所述圆柱轴线沿轴向方向(M)取向。
5.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,保持单元(120)具有第一间隙和第二间隙,第一区段(202)被力锁合地保持在所述第一间隙中,第二区段(204)被引导在所述第二间隙中。
6.按照权利要求5所述的阀(100),其特征在于,所述第一间隙由第一壁(224)和第二壁(226)形成,并且至少一个所述壁具有提高膜片(200)在间隙中的摩擦的结构(170;172)。
7.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,夹持间隙由第一夹持间隙壁(220)和第二夹持间隙壁(222)形成,并且至少一个所述夹持间隙壁具有提高膜片(200)在夹持间隙中的摩擦的壁结构(174)。
8.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,设置能够用压力介质运行的驱动装置(110),所述驱动装置与关闭构件单元(126)连接。
9.按照权利要求8所述的阀(100),其特征在于,在驱动装置(110)中或在驱动装置(110)和关闭构件单元(126)之间设置旋转解耦装置(130)。
10.按照权利要求9所述的阀(100),其特征在于,所述旋转解耦装置(130)设置在驱动装置(110)和关闭构件单元(126)之间并且包括具有圆柱形接纳部(134)的第一解耦元件(132),第二解耦元件(136)的圆柱形隆起(138)被接纳在所述接纳部中。
11.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,为了支承膜片(200),在阀壳体侧设置第一支承面(190)并且在关闭构件单元(126)上设置第二支承面(192)。
12.按照权利要求11所述的阀(100),其特征在于,在阀(100)的打开位置和阀(100)的关闭位置中,膜片(200)分别靠放在各支承面(190、192)之一上并且总体上该膜片的面积的至少50%受到支承,在所述打开位置中,在第一接头(102)和第二接头(104)之间形成流体连接。
13.按照权利要求1或2所述的阀(100),其特征在于,膜片(200)具有按照ASTM F36的至少20%的压缩性。
14.一种用于食品技术或过程技术的阀(100)的膜片(200),所述阀具有阀壳体(160)、关闭构件单元(126)、用于保持膜片(200)的阀壳体侧的保持单元(120)和倾斜于轴向方向延伸的用于夹持膜片(200)的夹持间隙,其中,膜片(200)具有适于被接纳在所述夹持间隙中的锥形的夹持区段(206)和能够被关闭构件单元(126)穿过的中央开口(212),
其特征在于,在膜片的径向外部边缘上设置第一区段(202),第二区段(204)在径向内部连接在所述第一区段上,所述第二区段与第一区段(202)成预成形的角度(W),该角度这样确定,使得第一区段(202)和第二区段(204)能够被接纳在保持单元(120)中从而构成形锁合连接;第三区段在径向内部连接到第二区段(204)上,所述第三区段对应于锥形的夹持区段(206);所述第一区段能够被力锁合地保持在所述保持单元中;并且在第二区段(204)中设置至少一个通路(214)。
15.按照权利要求14所述的膜片(200),其特征在于,所述预成形的角度(W)在60度和135度之间。
16.按照权利要求14或15所述的膜片(200),其特征在于,膜片(200)具有按照ASTM F36的至少20%的压缩性。
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