CN108884944A - 阀体和用于生产阀体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀体(6)，其包括与阀座配合的膜片(22)，其中阀体(6)和膜片(22)以结合且流体密封的方式在激光焊缝区域中彼此连接。

Description

阀体和用于生产阀体的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的阀体和根据独立权利要求的前序部分的用于生产阀体的方法。
背景技术
已知借助于超声波焊接连接阀体和膜片。
发明内容
根据权利要求1的阀体和根据独立权利要求的用于生产阀体的方法解决了现有技术的问题。
因此，根据第一方面，提出了阀体和膜片以结合且流体密封的方式在激光焊缝区域中彼此连接。因此，膜片被束缚地且不可逆性地连接到阀体。因此，可以在不添加吸收颜料形式的添加物的情况下提供激光焊缝。这也减少了激光焊缝区域中颗粒的形成，从而确保了可靠的介质密封性。
此外，不必提供用于产生激光焊缝的特定几何形状。相反，待连接的表面的平行布置可以是足够的，这有利地影响激光焊缝所需的空间量。
在一个有利的实施例中，膜片对具有一定波长的激光基本上是透明的，阀体基本上吸收具有相同波长的激光。这保证了在膜片与阀体之间产生激光焊缝。
在有利的实施例中，阀体的材料包括聚丙烯和/或聚乙烯。膜片的材料包括热塑性弹性体。这种材料的组合特别适合于产生激光焊缝。
在有利的实施例中，膜片布置在用于阀驱动器的推力件的凹部内。这特别确保在产生激光焊缝之前正确地定位膜片。此外，致动膜片的元件(诸如推力件)可以布置在凹部中以便被保护。
另一方面涉及用于生产阀体的方法，阀体和膜片以结合且流体密封的方式在激光焊缝区域中彼此连接。
在有利的实施例中，膜片被引入阀体的凹部中。膜片随后借助于按压装置压靠阀体的接触表面。因此，可以保证在产生激光焊缝之前，当膜片和阀体之间的区域被加热时产生结合的连接。
在有利的实施例中，按压装置对用于产生激光焊缝的激光基本上透明。因此，激光可以有利地尽可能地穿透所计划的连接部分，并且可以同时保证必要的接触压力。
在有利的实施例中，膜片与阀体之间的连接部分借助于接合激光器用激光照射，激光基本上由膜片透射并被吸收在连接区域中。激光穿过膜片的透射特别防止激光焊缝外的膜片被破坏或损坏。
附图说明
在本发明的实施例的以下描述中可以找到本发明的其他特征、可能的使用和优点，这些实施例在附图的图中示出。在所有附图中，即使在不同的实施例中，相同的附图标记用于功能上等同的值和特征。以下参照附图来解释本发明的示例性实施例，在附图中：
图1是阀组件的立体图；
图2是阀体的示意性截面图；
图3和图4每个是用于生产阀体的制造步骤的示意性截面图；以及
图5是示意性流程图。
具体实施方式
图1是阀组件2的立体图，阀组件包括阀驱动器4和阀体6，该阀体可以特别设计为单向阀体。阀驱动器4尤其包括驱动单元8和中间件10。阀体6包括供应点12和14，待提供的流体可通过供应点12和14供应到控制部分16或可远离控制部分16输送。借助于夹紧装置18将中间件10与阀体6彼此固定。
图2是阀体6的示意性截面图。膜片22与阀座(未示出)配合以闭合控制部分16，该阀座在控制部分16的区域中是阀体6的一部分。此外，膜片22通过由驱动单元8驱动的推力件(未示出)在进给方向26上压靠在阀座上，以便闭合控制部分16。此外，膜片22包括膜片销24，该膜片销特别地用于逆着进给方向26打开控制部分16。膜片销24优选地与膜片22一起铸造。
在基本上环形的连接部分20中，阀体6和膜片22通过激光焊缝以结合且流体密封的方式彼此连接。因此，阀体6和膜片22以结合且流体密封的方式在圆形激光焊缝的区域中彼此连接。当然，激光焊缝和连接部分20也可以具有非环形的形状。至少在连接区域20的区域中，膜片22对具有一定波长的激光基本上透明，阀体6基本上吸收至少在连接区域20的区域中具有相同波长的激光。阀体6的材料包括聚丙烯和/或聚乙烯。膜片22的材料包括热塑性弹性体TPE。
阀体6包括凹部28，在该凹部中特别是可以接收推力件。此外，凹部28包括用于膜片22的接触区域，特别是在连接部分20中。膜片22的与进给方向26相反定向的环形表面32布置在连接部分20中，基本上平行于膜片22的接触表面34并且与阀体6的接触表面36平行，以便减少或防止用于产生激光焊缝的激光的折射。
在凹部28的外侧，阀体6包括用于将阀体6夹紧到中间件10的环形夹紧部分30。
图3是用于生产阀体6的制造步骤的示意性截面图。按压装置40将膜片22压靠在连接区域20中的阀体6的接触表面36上。为此目的，膜片22先前被引入阀体6的凹部28中。膜片22随后借助于按压装置40压靠在阀体6的接触表面36上。
按压装置40根据由接合激光器44产生的示意性示出的激光束42对激光基本上透明。这意味着具有激光束42的波长的光从按压装置40透射到连接区域20中。此外，激光束42的进入和离开的表面基本上与接触表面36和34以及与表面32平行，以便减少或防止激光的折射。
膜片22还透射激光束42的激光。在接触表面36的区域中，激光束42的激光被阀体6的材料吸收，这导致温度升高以及膜片22的材料与阀体6的材料之间的相对应的结合且流体密封连接。
通过移动接合激光器44或通过移动包括膜片22、阀体6和按压装置40的组件，激光束42沿着连接部分20沿着圆形路径被引导，由此借助于接合激光器44用激光照射连接部分。按压装置40特别是包括石英玻璃。
从根据激光束42的接合激光器44发射的激光的波长在1400nm与2500nm之间的范围内，特别是在1800nm-2000nm的范围内，更特别地在约1900nm的范围内。有利地，对于这些波长范围，当TPE用于膜片22并且PP用于阀体6时，在激光焊缝的情况下，可以容易地产生膜片22与阀体6之间的流体密封连接。因此，根据相应材料的自吸收原理，可以激光焊接两个几乎不透明的部件。这意味着激光的波长被调整到材料的材料性质和分子振动，使得可以产生激光焊缝。特别地，膜片22和阀体6不包含促进在上述波长范围内吸收激光的任何添加物。因此，膜片22也可以被称为不含吸收性添加物的膜片，并且阀体6也可以被称为不含吸收性添加物的阀体。这种缺少添加物对于生物学或健康领域中的用途特别重要，因为阀体不允许任何物质分泌到所提供的流体中。
与图3相比，图4示出了不一定必须是透明的按压装置50。相反，按压装置50将膜片22压靠在接触表面36上，使得在连接区域20中膜片22与阀体6之间存在足够的接触压力，并且激光束42同时在不经过按压装置50的情况下直接撞击膜片22的表面32。
图5是示意性流程图60。在第一步骤62中，阀体6固定在生产设施的装置中。在第二步骤64中，膜片22定位在凹部28内的期望位置处。在第三步骤66中，按压装置40插入到凹部28中，以便以最小接触压力将膜片22压靠在接触表面36上。在第四步骤68中，激光束42借助于接合激光器44被引导到连接区域20，使得激光束42完全穿过环形连接部分20至少一次。在第五步骤70中，移除按压装置40并完成激光焊接处理。因此，阀体6和膜片22以结合且流体密封的方式在圆形激光焊缝的区域中彼此连接。

Claims (10)

1.一种阀体(6)，其包括与阀座配合的膜片(22)，其特征在于，所述阀体(6)与所述膜片(22)以结合且流体密封的方式在激光焊缝区域中彼此连接。
2.根据权利要求1所述的阀体(6)，其中，所述膜片(11)对具有一定波长的激光基本上透明，并且其中所述阀体(6)基本上吸收具有相同波长的激光。
3.根据权利要求1或2所述的阀体(6)，其中，所述阀体(6)的材料包括聚丙烯和/或聚乙烯，并且其中所述膜片(22)的材料包括热塑性弹性体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀体(6)，其中，所述膜片(22)布置在用于阀驱动器(4)的推力件的凹部(28)内。
5.一种阀组件(2)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的阀体(6)和具有与膜片(22)配合的推力件的阀驱动器(4)。
6.一种用于生产阀体(6)的方法，所述阀体包括与阀座配合的膜片(22)，其特征在于，所述阀体(6)与所述膜片(22)以结合且流体密封的方式在激光焊缝区域中彼此连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述膜片(22)引入所述阀体(6)的凹部(28)中，并且其中所述膜片(22)然后借助于按压装置(40)压靠在所述阀体(6)的接触表面(36)上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述按压装置(40)对用于产生所述激光焊缝的激光基本上透明。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中，所述膜片(22)与所述阀体(6)之间的连接部分(20)借助于接合激光器(44)用激光照射，其中，所述激光基本上从所述膜片(22)透射过并且被吸收在所述连接区域(20)中。
10.一种用于生产阀体(6)的生产设施，其设计成执行权利要求6-9中任一项所述的方法步骤。
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