CN108688129B - 用于制造弹性体隔膜的方法和弹性体隔膜 - Google Patents

用于制造弹性体隔膜的方法和弹性体隔膜 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于制造用于弹性体隔膜的方法。该方法包括：将电子数据载体设置(101)在两个叠层之间的预定的位置处，其中所述电子数据载体至少暂时与定位辅助部连接。同样，将两个叠层连带设置在其之间的电子数据载体(4)成型挤压(102)，其中所述定位辅助部限制所述电子数据载体在成型挤压期间从预定的位置游移出来。

Description

用于制造弹性体隔膜的方法和弹性体隔膜
技术领域
本发明涉及一种用于制造弹性体隔膜的方法以及一种弹性体隔膜。
背景技术
在弹性体隔膜的层或叠层之间硫化电子数据载体时，存在如下问题：在硫化过程期间电子数据载体会朝向模腔的边缘游移。由此在进一步的制造过程中或在给付隔膜之后会出现电子数据载体的损伤。
在DE 10 2013 214 84A1中公开了一种隔膜，其设置有隔膜面，所述隔膜面是隔膜的功能部段。设置接片，在该接片中设置电子数据载体。接片具有一个上层和一个下层。数据载体被接片的叠层和上层和下层包围。
发明内容
因此，本发明的任务是，防止在硫化期间电子数据载体的浮动。
本发明所基于的任务通过根据权利要求1所述的方法以及根据并列独立权利要求所述的弹性体隔膜来解决。
该方法包括：在两个叠层之间的预定的位置处设置电子数据载体，其中电子数据载体至少暂时与定位辅助部连接。此外，该方法包括：将两个叠层连带设置在其之间的电子数据载体成型挤压，其中定位辅助部在成型挤压期间限制电子数据载体从预定的位置游移出来。
通过所提出的定位辅助部实现了，减小在将电子数据载体设置在弹性体隔膜之内时的公差。也就是说，通过一串类似的隔膜，电子数据载体基本上处于隔膜之内的相同部位处。有利地，由此可以减小在制造时的次品并且电子数据载体的读取精度通过保证预定的位置而提高。
进一步而言，通过在以前的制造步骤中引入电子数据载体可以对后续的制造步骤进行参数化。这尤其是有利的，因为基于隔膜的常见的暗的或黑的光学外表不可能对隔膜类型进行光学识别。因此，可以提高生产线的自动化程度。在交付弹性体隔膜之后，通过电子数据载体也确保了弹性体隔膜的可追溯性。
在一个有利的实施形式中，在成型挤压之后定位辅助部(Positionierhilfe)至少分部段地保留在弹性体隔膜中。由此，可以有利地确保将电子数据载体定位直至成型挤压结束。
另一有利的可替选的实施形式的特征在于，定位辅助部在挤压成型期间被去除。有利地，没有附加的材料残留在弹性体隔膜中。这样，对于弹性体隔膜的特定的应用领域而言取消了其他材料的许可。
一个有利的实施形式的特征在于，定位辅助部在成型挤压期间至少暂时将电子数据载体固定到成型挤压工具上。有利地，成型挤压工具有助于，定位辅助部将电子数据载体保持在预定的位置处。
一个有利的实施形式的特征在于，该方法包括：将电子数据载体设置在两个第一叠层之间；将两个第一叠层连带设置在其间的电子数据载体挤压成型为预硫化的定位辅助部；将预硫化的定位辅助部设置在两个第二叠层之间；将两个第二叠层与其间设置的预硫化的定位辅助部一起成型挤压。
预硫化的定位辅助部准备用于电子数据载体的封装。通过该封装和预硫化在实际的硫化过程中提供了围绕数据载体的增大的体积，这有利地得到限制在硫化中数据载体的浮动。
一个有利的实施形式的特征在于，该方法包括：将定位辅助部连带固定到定位辅助部的电子数据载体设置在两个叠层之间；将定位辅助部相对于成型挤压工具固定为使得电子数据载体处于预定的位置处；将两个叠层连带设置在其间的定位辅助部成型挤压为硫化部(Vulkanisat)；以及将硫化部的飞边(Austrieb)和定位辅助部的突出部去掉。
通过将定位辅助部固定到成型挤压工具可以在整个硫化过程中将数据载体相对于成型挤压工具固定并且这样实现数据载体的预定的位置不被改变。因此，由此可以对电子数据载体进行非常精确的设置，由此形成所配设的接片的大小方面的自由度，所述接片例如可以设计得较小。
一个有利的实施形式的特征在于，定位辅助部是电子数据载体的塑料包封部并且至少分部段地包围电子数据载体。有利地，可以将这样任意构成的设置有塑料封装的电子数据载体相对于挤压成型工具固定。
一个有利的实施形式的特征在于，定位辅助部是基本上刚性的电路板材料，尤其是酚醛塑料、尤其是环氧树脂，其中电子数据载体设置在电路板材料上。有利地，由此使用已存在的电路板材料，以便将电子数据载体相对于成型挤压工具固定。
一个有利的实施形式的特征在于，该方法包括：将电子数据载体固定到支撑织物(Stützgewebe)；将支撑织物和与之连接的电子数据载体设置在两个叠层之间；将两个叠层连带设置在其之间的支撑织物成型挤压。有利地，以此方式和方法，可以将也可以配设其他功能部段譬如工作区域的支撑织物用于在硫化期间限制电子数据载体的运动。
一个有利的实施形式的特征在于，为了固定电子数据载体，将电子数据载体粘合到支撑织物上。
一个有利的实施形式的特征在于，该方法包括：借助构成为保持机构的定位辅助部将电子数据载体相对于模腔保持在预定的位置处；围绕所保持的电子数据载体设置叠层；对两个叠层连带设置在其之间保持的电子数据载体进行第一次成型挤压，直至第一硫化程度；从电子数据载体去除定位辅助部；以及对两个叠层连带设置在其之间的电子数据载体进行第二次成型挤压，直至第二硫化程度。
由此有利地实现的是，没有附加的异物残留在弹性体隔膜中。通过在硫化过程期间去除定位辅助部有利地实现了，电子数据载体4有浮动危险的阶段通过在硫化阶段期间固定电子数据载体4被跳过。在硫化阶段之后才去除定位辅助部并且数据载体4这样受到保护以防从预定的位置运动出来。
一个有利的改进方案的特征在于，定位辅助部包括两个保持盘，所述保持盘在第一次成型挤压和第二次成型挤压之间运动离开彼此。这样，以简单的方式和方法可以将电子数据载体固定到成型挤压工具。
一个有利的实施形式的特征在于，电子数据载体设置在弹性体隔膜的区域中，尤其是在从弹性体隔膜的窄侧突出的接片的区域中，该区域不同于用于调节工艺流体的功能部段且不同于用于夹持隔膜的夹持区域。
附图说明
本发明的其他特征和优点在这些实施例中示出，所述实施例在下文中参照附图的视图予以描述。在不同的实施形式中，特征也设置有相同的附图标记，而不在此予以明确指出。在附图中示出：
图1、4、8、12和15分别示出了示意性流程图；
图3示出了弹性体隔膜的示意性立体俯视图；以及
图2、5、6、7、9、10、11、13、14和16-19分别示出了示意性剖面。
具体实施方式
图1示出了用于制造弹性体隔膜的方法的示意性流程图。在第一步骤101中，电子数据载体至少暂时设置在在叠层之间的预定的位置处。电子数据载体与定位辅助部连接。在第二步骤102中，成型挤压两个叠层连带设置在其之间的电子数据载体，其中定位辅助部限制在成型挤压期间电子数据载体从预定的位置游移出来。
这两个前述的叠层是坯料叠层，所述坯料叠层用作用于硫化的初始材料并且由此用于制造弹性体隔膜。根据生橡胶带的剖面图案切割这两个叠层。
图2示出了随后的图3中的示意性剖面A-A。剖面A-A示出了弹性体隔膜的接片2，其中电子数据载体4设置在两个叠层6和8之间。在进行硫化之后，两个叠层6和8彼此熔融并且在完成硫化的弹性体隔膜中不再可能区分彼此。定位辅助部10至少暂时安置在两个叠层6和8之间并且与数据载体4机械连接，以便限制数据载体4从所示的位置运动出来。
接片2尤其是带有两个相对置的窄侧12和14的扁平接片。数据载体4的预定的位置例如特征在于，数据载体4的窄侧16距接片2的窄侧12的间距A1与同窄侧16对置的窄侧18距接片2的窄侧14的间距A2等大。
图3示出了弹性体隔膜20的立体视图，该弹性体隔膜关于进给轴线22基本上旋转对称地构建。弹性体隔膜20的本体基本上由弹性体制造，但当然可以包含其他材料。弹性体理解为如天然橡胶或合成橡胶的成型材料，其在大约室温的充分使用温度范围内表现出柔软的橡胶弹性。小的张力实现可观的形变，在取消张力之后，弹性体回复到近似原始的尺寸。合成橡胶是聚合物，所述聚合物根据橡胶工艺方法进行处理，围绕其以宽的温度应用范围内进行化学交联。将交联反应称作硫化。在该说明书中，涉及不连续的成型挤压方法，其中橡胶毛坯以至少两个叠层6和8的形式被引入凹进部或模腔中并且在那里至少两个模具半部在压力和提高的温度下能够实现置入的橡胶的硫化。
隔膜20设计为，设置在隔膜阀的驱动体与阀体之间。在径向上靠外的夹持部段24中，隔膜20流体密封地夹持在驱动体与阀体之间。沿着进给轴线22，使隔膜20运动。在沿着进给轴线22运动时，隔膜20实现阀体中的流体通道的打开或关闭。在此情况下，隔膜20的介质侧26与所处的工艺流体接触。可替选地，另一隔膜例如PTFE隔膜连接到介质侧26上，其中介质侧26在此情况下不与工艺流体直接接触。平行于xy平面地，隔膜20张开有隔膜平面。隔膜20具有在隔膜平面中从隔膜20的窄侧突出的接片2。隔膜20的设置用于使隔膜20运动的工作部段28径向上设置在夹持部段24之内。而接片2径向上设置在夹持部段24之外。
在隔膜20的接片2之内，电子数据载体4嵌置在两个叠层之间，其中这里
图3示出了在电子数据载体4的区域中敞开。电子数据载体4面状地并且尤其盘状地构成并且与由其所张开的平面基本处于隔膜平面或接片平面中。电子数据载体4尤其是RFID芯片，其具有应答器，借助该应答器在设置在数据载体4的附近的读取设备的帮助下从数据载体4读取数据并且必要时也可以写入数据载体4中。
在本说明书中所述的叠层也可以分别称作橡胶坯料(Kautschuk-Zuschnitt)。这种橡胶坯料被切割并且例如呈叠层6和8的形式覆盖如下区域，所述区域设置用于产生接片2、夹持区域24和功能部段28。当然也可以考虑其他用于制造相应的坯料的变型方案。
图4示出了示意性流程图。在步骤402中，定位辅助部10与固定到定位辅助部10的电子数据载体4一起设置在两个叠层6和8之间。在步骤404中，定位辅助部10相对于成型挤压工具固定，使得电子数据载体4处于预定的位置上。在步骤406中，这两个叠层6和8与设置在其之间的定位辅助部10被成型挤压成硫化部。在步骤408中，硫化部的飞边和定位辅助部的突出部被去掉并且形成接片2。
图5示出了类似于图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤402。在定位辅助部10之内包含数据载体4。定位辅助部示例性地棒形地构成。当然，数据载体4也可以仅部分被定位辅助部10围绕或由其支承。在步骤402中，定位辅助部10设置在两个叠层6与8之间。该结构设置在第一模具半部34中，其中定位辅助部10在保持部段36和38中平放在第一模具半部34上。
图6示出了类似于图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤406。第二模具半部40具有凹进部，定位辅助部10接合到凹进部中并且由此定位辅助部固定地保持在模腔中。在根据步骤404将定位辅助部10相对于由第一模具半部34和第二模具半部40组成的成型挤压工具固定之后，对这两个叠层8和6连带设置在其之间的定位辅助部10进行成型挤压。
在根据步骤406的成型挤压过程中，这两个模具半部34和40相向运动，并且在3-10分钟的时长期间受到压力。同时，模具半部34和40具有在160℃与180℃之间的温度，所述温度被传递给硫化部。该说明也适用于在本说明书中的其他成型挤压步骤。
图7示出了类似于图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤408。在该成型挤压过程中，叠层8和6的材料开始流动，此外彼此连接并且呈现通过模具半部34和40给定的形状。在此情况下，材料相较于所看到的后面的弹性体隔膜20的形状向外流出更远。向外流出的材料也称作飞边。在步骤408中，硫化部的飞边42、44和突出部46、48被去掉并且形成接片2。在图7的所示的步骤中，导致两个叠层8和6以及定位辅助部10的两侧平齐的分离，定位辅助部在此一部分，即分部段地保留在弹性体隔膜20中，尤其是在接片2之内。
在第一实施形式中，定位辅助部10是电子数据载体4的塑料包封件。为此，电子数据载体4在步骤402之前的步骤中利用合适的耐热的塑料包封。
在一个可替选的实施形式中，电子数据载体4处于电路板上，由此定位辅助部10主要包括刚性的电路板材料。电子数据载体4在此情况下设置在电路板材料上。当然，电子数据载体4在此情况下完全被电路板材料包围。
图8示出了示意性流程图。在步骤802中，电子数据载体4设置在两个第一叠层之间。在步骤804中，通过成型挤压这两个第一叠层建立预硫化的定位辅助部。预硫化的定位辅助部在步骤806中设置在两个第二叠层之间，用于建立弹性体隔膜20。在步骤810中，这两个第二叠层与设置在其中的预硫化的定位辅助部一起被成型挤压。
图9示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤802。电子数据载体4设置在第一叠层50与52之间，其中这两个叠层50和52包括用于接下来的预硫化的初始材料。该涂层结构现在设置在另一第一模具半部54中。
图10示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用以阐述步骤804。另一第二模具半部56包含由这两个叠层50和52构成的结构以及设置在这两个叠层50和52之间的数据载体4。借助模具半部54和56执行预硫化，以便将数据载体4封装到这两个叠层50与52之间。由这两个叠层50和52围绕数据载体4形成的包封部形成定位辅助部10。
图11示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用以阐述步骤810。在该步骤810中，定位辅助部10呈预硫化的胶囊的形式引入叠层8和6之间，所述叠层也称作第二叠层，并且进行最终硫化以产生弹性体隔膜20。
图12示出了示意性流程图。在步骤1202中，电子数据载体4相对于支撑织物固定。在步骤1204中，支撑织物和与支撑织物连接的电子数据载体4设置在这两个叠层6和8之间。在步骤1206中，将这两个叠层6、8连带设置在其间之间的支撑织物和设置在其上的数据载体4进行成型挤压。
图13以剖面示出了数据载体4在支撑织物(Stützgewebe)58上的布置，该支撑织物从接片2开始延伸直至进入弹性体隔膜20的要产生的功能部段58。支撑织物58的主要功能是预防功能部段28的损伤或损毁。支撑织物58的另外的功能是限制电子数据载体4在硫化期间的运动。优选地，数据载体4与支撑织物58粘合。但当然也可以考虑将数据载体4固定到支撑织物58的其他形式。
图14示出了相对于图3的剖面A-A的剖面，用以阐述步骤1206。在成型挤压工具的这两个模具半部34和40之间，设置图13中所示的由两个叠层6和8包围的布置。在一个实施形式中，支撑织物58并不固定到模具半部34和40上。在一个可替选的实施形式中，支撑织物58在成型挤压过程中通过相应的保持机构保持在模具半部34和40中的至少一个上。
图15示出了示意性流程图。在步骤1502中，电子数据载体4相对于模腔借助构成为保持机构的定位辅助部保持在预定的位置处。在步骤1504中，叠层6和8围绕所保持的电子数据载体4设置。在步骤1506中，两个叠层连带保持在其间的电子数据载体4被成型挤压直至预硫化意义下的第一硫化程度。定位辅助部10在步骤1508中被从电子数据载体4移除。在步骤1510中，这两个叠层6和8连带处于其间的电子数据载体4被成型挤压直至最终硫化意义下的第二硫化程度。硫化程度例如可理解为硫化和成型挤压期间的时间点。例如，第二硫化程度是在硫化的总时长的100％情况下的时间点。第一硫化程度是在硫化的总时长的70-80％之间的时间点。由此，在步骤1508中在硫化的总时长的70-80％之后移除定位辅助部10。
图16示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤1502。在步骤1502中电子数据载体4相对于模具半部34保持在预定的位置中。为此，定位辅助部10包括两个沿着纵向轴线60可移动的滑动部62和64。电子数据载体4具有穿通开口，滑动部64借助凸出部66接合到穿通开口中。凸出部66从穿通开口伸出并且被滑动部62的对应的凹进部容纳。此外，滑动部62和64的每个径向上靠外的区域作用于电子数据载体4的相应的表面。因此，滑动部62和64将电子数据载体4形状配合地固定在预定的位置处。当然，也可以考虑定位辅助部10的其他实施形式，以便将电子数据载体4相对于第一模具半部34保持在预定的位置处。
图17示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤1504。在步骤1504中，电子数据载体4相对于第一模具半部34还被保持在预定的位置中，而叠层8和6围绕电子数据载体4和定位辅助部10设置。
图18示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤1506。在步骤1506中，进行第一成型挤压，直至第一硫化程度。如果达到第一硫化程度，则滑动部62和64如通过彼此背离的箭头所表示的那样根据后续的步骤1508背向运动并且运动离开数据载体4。
图19示出了类似图3的剖面A-A的剖面，用于阐述步骤1510。在步骤1510中，定位辅助部10呈滑动部62和64的形式地从电子数据载体4中移除并且进行第二成型挤压，直至第二硫化程度。示出了，电子数据载体4与图16相比未从预定的位置运动出来并且由此定位辅助部10的滑动部62和64限制数据载体4从预定的位置运动出来。
在本说明书中介绍的制造步骤借助制造设备执行，该制造设备包括成型挤压工具。相应地，构建了用于执行制造步骤的制造设备。

Claims (14)

1.一种用于制造用于弹性体隔膜(20)的方法，所述方法包括：
-将电子数据载体(4)设置(101；806；404；1204；1502)在两个叠层之间的预定的位置处，其中所述电子数据载体(4)至少暂时与定位辅助部(10)连接；以及
-将两个叠层连带设置在其之间的电子数据载体(4)成型挤压(102；810；406；1206；1506，1510)，其中所述定位辅助部(10)限制所述电子数据载体(4)在成型挤压(102)期间从预定的位置游移出来。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位辅助部(10)在成型挤压(102；810；406；1206)之后至少分部段地保留在所述弹性体隔膜(20)中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在成型挤压(102；1506，1510)期间将所述定位辅助部(10)移除。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述定位辅助部(10)在成型挤压(102；406；1206；1506，1510)期间至少暂时将所述电子数据载体(4)固定到成型挤压工具上。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括：
-将所述电子数据载体(4)设置(802)在两个第一叠层(50，52)之间；
-将两个第一叠层(50，52)连带设置在其中的电子数据载体(4)成型挤压(804)成预硫化的定位辅助部(10)；
-将预硫化的定位辅助部(10)设置(806)在两个第二叠层(6，8)之间；
-将两个第二叠层(6，8)连带设置在其中的预硫化的定位辅助部(10)成型挤压(810)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法包括：
-将所述定位辅助部(10)连带固定到所述定位辅助部(10)的电子数据载体(4)设置(402)在两个叠层之间；
-将所述定位辅助部(10)相对于成型挤压工具固定(404)，使得所述电子数据载体(4)处于预定的位置上；
-将两个叠层连带设置在其之间的定位辅助部(10)成型挤压(406)成硫化部；以及
-将所述硫化部的飞边(42，44)和定位辅助部(10)的突出部(46，48)去掉。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述定位辅助部(10)是所述电子数据载体(4)的塑料包封部并且至少分部段地包围所述电子数据载体(4)。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述定位辅助部(10)是基本上刚性的电路板材料，并且其中所述电子数据载体(4)设置在所述电路板材料上。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括：
-将所述电子数据载体(4)固定(1202)到支撑织物(58)上；
-将所述支撑织物(58)和与之连接的电子数据载体(4)设置(1204)在两个叠层之间；
-将所述两个叠层连带设置在其之间的支撑织物(58)成型挤压(1206)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电子数据载体(4)为了其固定被粘合到所述支撑织物(58)上。
11.根据权利要求3所述的方法，包括：
-将所述电子数据载体(4)相对于模腔借助构成为保持机构的定位辅助部(10)保持(1502)在预定的位置处；
-将两个叠层围绕所保持的电子数据载体(4)设置(1504)；
-对两个叠层连带保持在其之间的电子数据载体(4)进行第一成型挤压(1506)，直至第一硫化程度；
-将所述定位辅助部(10)从所述电子数据载体(4)移除(1508)；以及
-对两个叠层连带位于其之间的电子数据载体(4)进行第二成型挤压(1510)，直至第二硫化程度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述定位辅助部(10)包括两个保持滑动部(62，64)，所述保持滑动部在第一成型挤压和第二成型挤压(1506，1510)之间背向运动。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述电子数据载体(4)设置在弹性体隔膜(20)的区域中，所述区域与用于调整工艺流体的功能部段(28)和用于夹持弹性体隔膜(20)的夹持部段(24)不同。
14.一种弹性体隔膜(20)，其中，电子数据载体(4)设置在两个叠层之间的预定的位置处，其中所述电子数据载体(4)在制造期间至少暂时与定位辅助部(10)连接；以及
其中，所述两个叠层与设置在其之间的电子数据载体(4)被成型挤压，其中所述定位辅助部(10)限制所述电子数据载体(4)在成型挤压期间从预定的位置游移出来。
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