專利名稱：隔膜閥的制作方法
隔膜閥本發(fā)明涉及一種隔膜閥，其包括殼體上部以及殼體下部，殼體上部容納用于促動閥的促動裝置，殼體下部具有用于容納隔膜的容納區(qū)域，其中，在殼體下部中，在隔膜下方構(gòu)造有形成流動通道的中央?yún)^(qū)域。在管路結(jié)構(gòu)中，隔膜閥被用來調(diào)節(jié)不同介質(zhì)的傳送流率(F0rderstr0me)。隔膜閥的特征在于很少的與介質(zhì)接觸的配件。在替換閥的實際控制元件時僅僅需要更換隔膜。隔膜閥傾向于對污染不敏感。因此，隔膜閥很好地適于調(diào)節(jié)包含固體的介質(zhì)流。DE 10 2004 001 045-A1公開了這種類型的隔膜閥，其中，取決于穿過閥的流動路徑的橫截面面積從殼體入口至密封橋接部(Dichtsteg)連續(xù)地減小，并且隨后從密封橋接部至殼體出口再連續(xù)地增加?；谠摤F(xiàn)有技術，本發(fā)明的目的在于限定一種隔膜閥，其中，盡可能均勻并無阻礙地實現(xiàn)穿過閥殼體的流。該目的通過這樣的隔膜閥實現(xiàn)，該隔膜閥包括殼體上部以及殼體下部，殼體上部容納用于促動閥的促動裝置，殼體下部具有用于容納隔膜的容納區(qū)域，其中，在殼體下部中，在隔膜下方構(gòu)造有形成流動通道的中央?yún)^(qū)域，其中，在閥的打開狀態(tài)下，在殼體下部的中央?yún)^(qū)域中的流動通道的橫截面面積為恒定的。本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案自從屬權(quán)利要求中得到。有利的是，隔膜閥可簡單地安裝在現(xiàn)有管路中。這通過以下方式實現(xiàn)，即，沿流動方向觀察，流動通道的橫截面依次具有圓形形狀、橢圓形形狀以及圓形形狀。隔膜閥相對于隔膜的中心線對稱地構(gòu)造，并且可在兩個方向上安裝在管路系統(tǒng)中。同樣有利的是，可使隔膜盡可能簡單地安裝在閥殼體中。這通過以下方式實現(xiàn)， 即，殼體上部具有內(nèi)殼體和外殼體，其中，外殼體布置成與殼體下部的容納區(qū)域相連接。這同樣通過以下方式實現(xiàn)，即，隔膜在容納區(qū)域中布置在容納區(qū)域的底部以及內(nèi)殼體的下邊緣之間。參照附圖描述了本發(fā)明的實施例。其中

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥的透視圖，圖2顯示了穿過圖1的隔膜閥的截面，圖3顯示了隔膜閥的透視地剖切的區(qū)域，圖4顯示了現(xiàn)有隔膜閥的流動通道的不同區(qū)段中的橫截面的圖示，圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥的流動通道的不同區(qū)段中的橫截面的圖示，圖6顯示了用于比較與流動通道的長度相關的橫截面面積的變化的圖表，圖7顯示了穿過隔膜保持部(Membranhalter)和隔膜閥的心軸的組件 (Zusammenstellung)的截面，以及圖8顯示了穿過隔膜閥的隔膜保持部的截面。在圖1中，以透視圖示出了隔膜閥1。該隔膜閥1基本上由殼體上部2、與殼體上部 2配合的殼體下部3、促動部件(在此被顯示為具有指示銷(Anzeigestift) 5的手輪4)組成。殼體下部3具有三個開口 7、8、9以及流動通道17。第一開口 9布置在殼體上部2和殼體下部3之間，并且構(gòu)造得垂直于流動通道17，并且構(gòu)造成用于隔膜11的容納區(qū)域9。另外兩個開口 7、8構(gòu)造成管連接元件7、8以用于使隔膜閥1和管路系統(tǒng)相連接。在圖2中，沿著管路軸線L以剖切的方式示出圖1的隔膜閥1。在圖3中，沿著管路軸線L以剖切的方式并以透視圖示出殼體下部3。流動通道17不具有鋒利的邊緣或臺階(Absatz)。管路被擰在兩個管連接元件7、8上，或者，在相應的實施方案中通過其它連接方法(例如通過電焊或利用凸緣連接)連接管路。隔膜閥1相對于流動方向?qū)ΨQ地并中性地(indifferent)構(gòu)造。在此，通過隔膜11的中心線表示對稱軸線。第一管連接元件7以及第二管連接元件8可被用來作為用于流動通道17的輸入以及作為用于流動通道17的輸出。在不考慮流動方向的情況下可將隔膜閥1安裝在任意位置中。殼體下部3的容納區(qū)域9構(gòu)造成圓形。容納區(qū)域9不僅用于容納隔膜11而且還用于固定殼體上部2。殼體上部2由內(nèi)殼體10和外殼體13組成。在容納區(qū)域9的外側(cè)上構(gòu)造有例如螺紋12以用于與外殼體13擰在一起。如可在圖3中看出的那樣，在容納區(qū)域 9的內(nèi)側(cè)上構(gòu)造有多個沿軸向方向延伸的凹部14、15。兩個沿著隔膜11的中心線并彼此相對地布置的同樣的凹部14用于固定隔膜11。另外四個分別90°偏置地布置的凹部15用于固定內(nèi)殼體10，內(nèi)殼體10在外側(cè)上具有四個與凹部15配合的凸臺部(Nocke)。容納區(qū)域9、殼體上部2的內(nèi)殼體10以及相對于內(nèi)殼體10同心地布置的外殼體13構(gòu)造成圓形。 因此，隔膜11具有與內(nèi)殼體10的分度andexierimg)分開的分度。由此實現(xiàn)，在隔膜位置保持不變時可以旋轉(zhuǎn)的方式使用內(nèi)殼體10。隔膜11在容納區(qū)域9中以夾緊的方式布置在容納區(qū)域9的底部四以及內(nèi)殼體10 的下邊緣之間。通過殼體上部2與殼體下部3的連接實現(xiàn)隔膜11的夾緊。內(nèi)殼體10的下邊緣、容納區(qū)域9的底部四以及隔膜11的邊緣分別具有以彼此互補的方式構(gòu)造的凸部30、 31和凹槽32、33，由此，實現(xiàn)隔膜11和閥殼體之間的形狀配合以及隔膜11的限定位置。新的隔膜閥1不使用螺釘、彈簧或螺母(其垂直于流動方向穿透(durctibohren) 殼體下部3，如在傳統(tǒng)隔膜閥中那樣的情況)來裝配。由此，在心軸的方向上觀察，閥殼體獲得圓的而非方形的形狀。隔膜閥1可基本上由塑料件制造，并且可沒有金屬元件(例如螺釘、彈簧和螺母)而制造隔膜閥1。如果隔膜11的夾緊在其壽命周期的過程中松弛 (nachlassen)，隨后可將殼體上部2與殼體下部3進一步擰在一起以確保適合地夾緊。因為單獨地通過將殼體上部2擰入殼體下部3中來建立隔膜11的夾緊，該夾緊比在傳統(tǒng)的隔膜閥中明顯更均勻，更確切地說，在傳統(tǒng)隔膜閥中通過在閥殼體的拐角中的四個螺釘實現(xiàn)點式夾緊。管連接元件7、8之間的流動通道17這樣構(gòu)造在殼體下部3中，從而使得在打開狀態(tài)下，在隔膜閥1的中央?yún)^(qū)域51中越過流動通道17的整個長度的橫截面面積是恒定的。沿流動方向觀察，橫截面依次具有圓形形狀、橢圓形形狀以及再次圓形形狀。這些形狀之間的過渡構(gòu)造成連續(xù)的。在圖4中，示出了穿過傳統(tǒng)的隔膜閥的流動通道的十二個截面。這些截面位于流動通道中彼此相繼的部位處從在管連接元件中的流動通道的開始到隔膜的中心線。分別以陰影示出了橫截面。橫截面的形狀從圓形經(jīng)由瓶形(flaschenfbrmig)、帶有倒圓角部的矩形變化到液滴形。在圖5中，示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥1的流動通道17的另外十二個截面。這些截面位于流動通道17中彼此相繼的部位處從管連接元件7、8中的流動通道的開始到隔膜11的中心線。分別以陰影示出了橫截面。橫截面的形狀從在殼體下部3的開始處的圓形變化到在隔膜11下方的中央?yún)^(qū)域51中的橢圓形。在圖6中，示出了從殼體下部3的入口到隔膜11的中心線越過隔膜閥1的一半長度的流動通道17的橫截面面積的變化。該變化以相對于殼體下部3的入口處的橫截面面積的百分比示出。閥長度包括從閥長度一半的0%至大約50%的入口區(qū)域50以及從閥長度一半的大約50%至100%的中央?yún)^(qū)域51。在圖6中，線A示出傳統(tǒng)隔膜閥中的流動通道中的橫截面面積的變化。從圖6中的線A可看出，在隔膜閥的中央?yún)^(qū)域中(也就是說在隔膜下方)的橫截面面積多次劇烈變化，這導致明顯的壓力差以及隔膜閥的效率上的波動。圖6中的陰影區(qū)域B示出根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥1的流動通道17中的橫截面面積的變化。區(qū)域B同樣反映了根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥1的百分比變化的公差范圍。從圖6中的區(qū)域B可看出，在流動通道17的入口區(qū)域50中，橫截面面積從100%連續(xù)地減小到大約85% 至75%，并且在隨后的中央?yún)^(qū)域51中，橫截面面積保持恒定在初始值的大約75%至85%。在圖2中，在內(nèi)殼體10中可看出閥促動機構(gòu)的其它元件壓力件(DruckstUck) 16， 其用于使隔膜11均勻地變形；實際的(eigentlich)心軸18，以及心軸螺母19，心軸螺母19 用于將手輪4的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾妮S5與壓力件16的軸向運動。在圖3中，以透視的方式和剖切的方式示出了殼體下部3、隔膜11以及隔膜銷20。在圖7中，以剖切的方式示出了作為隔膜銷20和心軸裝置之間的連接部件的連接螺母21。隔膜銷20為金屬銷，其被固定在隔膜11的中心并且具有外螺紋。金屬銷 20以可旋擰的方式與較小的緊固螺母25相連接。緊固螺母25具有一定高度，該高度小于縱向孔22的下部的深度并且在軸向方向上帶有游隙地位于連接螺母21中。連接螺母 21自身構(gòu)造成較大的螺母，其同樣在軸向方向上帶有游隙地插入壓力件16中的六角形孔 (Sechskantloch)中。在圖8中，以剖切的方式與緊固螺母25—起示出連接螺母21。連接螺母21自身具有用于容納心軸18的縱向孔22以及用于容納橫銷M的橫向孔23，橫銷M 同樣與心軸18相連接。在關閉過程中，利用連接螺母21將關閉力傳遞到壓力件16以及隔膜11上。在關閉隔膜閥1時，緊固螺母25和隔膜銷20自由地向上移動。由此實現(xiàn)，用于促動隔膜閥1的力被去耦(entkoppeln)并且隔膜11經(jīng)受盡可能小的負載。心軸18不與隔膜11固定地連接。手輪4無軸向運動地旋轉(zhuǎn)，并且在促動期間不與隔膜閥1的殼體上部2分離。手輪4 通過中空的花鍵軸與心軸螺母19相連接。由此，心軸螺母19也不執(zhí)行軸向運動。心軸18 與心軸螺母19的螺紋接合。由此，心軸螺母15將手輪4的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)檫B接螺母21的軸向運動。在打開隔膜閥1時，利用與隔膜銷20連接的緊固螺母25升起隔膜11。該隔膜閥1特征在于緊湊和圓形的設計?；旧嫌勺⑺芗圃旄裟らy1。由于流動通道17的特定構(gòu)造，使隔膜閥中的壓力損失最小化。由于殼體上部2和殼體下部3擰在一起，簡化了對隔膜閥固定的額外調(diào)整，并且在周圍更均勻地夾緊隔膜U。代替手輪4，也可將氣動的或其它可遠程控制的傳動裝置安裝在隔膜閥1上。
權(quán)利要求
1.一種隔膜閥(1)，所述隔膜閥(1)帶有殼體上部O)以及殼體下部(3)，所述殼體上部(2)容納用于促動所述閥(1)的促動裝置，所述殼體下部(3)具有用于容納隔膜(11) 的容納區(qū)域(9)，其中，在所述殼體下部(3)中，在所述隔膜(11)下方構(gòu)造有形成流動通道 (17)的中央?yún)^(qū)域(51)，其特征在于，在所述閥(1)的打開狀態(tài)下，所述殼體下部(3)的中央?yún)^(qū)域(51)中的流動通道(17)的橫截面面積為恒定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜閥，其特征在于，所述流動通道(17)在所述殼體下部 (3)的入口處具有圓形的橫截面，在所述中央?yún)^(qū)域(51)中具有橢圓形的橫截面，并且在所述殼體下部(3)的出口處具有圓形的橫截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的隔膜閥，其特征在于，所述流動通道(17)的橫截面形狀的過渡構(gòu)造成無階躍的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的隔膜閥，其特征在于，所述殼體上部( 具有基本上構(gòu)造成柱形的內(nèi)殼體(10)以及基本上構(gòu)造成柱形的外殼體(13)，其中，所述外殼體 (13)布置成與所述殼體下部(3)的容納區(qū)域(9)以可旋擰的方式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的隔膜閥，其特征在于，在所述容納區(qū)域(9)中， 所述隔膜(11)通過凸部(30，31)和凹槽(32，33)以可夾緊的方式布置在所述容納區(qū)域(9) 的底部09)以及所述內(nèi)殼體(10)的下邊緣之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的隔膜閥，其特征在于，在所述容納區(qū)域(9)中， 所述殼體下部(3)具有不同的沿軸向方向延伸的凹部(14，15)以用于以分開的方式定位所述內(nèi)殼體(10)和所述隔膜(11)，所述凹部(14，15)與所述內(nèi)殼體(10)上的凸臺部以及所述隔膜(11)上的突出部適配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的隔膜閥，其特征在于，所述心軸(18)布置為使得，其通過連接螺母和橫銷04)并且通過緊固螺母0 在軸向方向上帶有游隙地與所述隔膜(11)連接。
全文摘要
一種隔膜閥(1)，其帶有殼體上部(2)以及殼體下部(3)，殼體上部(2)容納用于促動閥(1)的促動裝置(4)，并且殼體下部(3)具有用于容納隔膜(11)的容納區(qū)域(9)，其中，在殼體下部(3)中，在隔膜(11)下方構(gòu)造有形成流動通道(17)的中央?yún)^(qū)域(51)，其中，在閥(1)的打開狀態(tài)下，殼體下部(3)的中央?yún)^(qū)域(51)中的流動通道(17)的橫截面面積為恒定的。
文檔編號F16K7/06GK102388248SQ201080016661
公開日2012年3月21日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者C·胡內(nèi)庫爾, J·施圖姆普, J·胡內(nèi)庫爾, W·班瓦爾特 申請人:喬治費希爾管路系統(tǒng)公開股份有限公司