专利名称：隔膜阀的制作方法
隔膜阀本发明涉及一种隔膜阀，其包括壳体上部以及壳体下部，壳体上部容纳用于促动阀的促动装置，壳体下部具有用于容纳隔膜的容纳区域，其中，在壳体下部中，在隔膜下方构造有形成流动通道的中央区域。在管路结构中，隔膜阀被用来调节不同介质的传送流率(F0rderstr0me)。隔膜阀的特征在于很少的与介质接触的配件。在替换阀的实际控制元件时仅仅需要更换隔膜。隔膜阀倾向于对污染不敏感。因此，隔膜阀很好地适于调节包含固体的介质流。DE 10 2004 001 045-A1公开了这种类型的隔膜阀，其中，取决于穿过阀的流动路径的横截面面积从壳体入口至密封桥接部(Dichtsteg)连续地减小，并且随后从密封桥接部至壳体出口再连续地增加。基于该现有技术，本发明的目的在于限定一种隔膜阀，其中，尽可能均勻并无阻碍地实现穿过阀壳体的流。该目的通过这样的隔膜阀实现，该隔膜阀包括壳体上部以及壳体下部，壳体上部容纳用于促动阀的促动装置，壳体下部具有用于容纳隔膜的容纳区域，其中，在壳体下部中，在隔膜下方构造有形成流动通道的中央区域，其中，在阀的打开状态下，在壳体下部的中央区域中的流动通道的横截面面积为恒定的。本发明的优选的改进方案自从属权利要求中得到。有利的是，隔膜阀可简单地安装在现有管路中。这通过以下方式实现，即，沿流动方向观察，流动通道的横截面依次具有圆形形状、椭圆形形状以及圆形形状。隔膜阀相对于隔膜的中心线对称地构造，并且可在两个方向上安装在管路系统中。同样有利的是，可使隔膜尽可能简单地安装在阀壳体中。这通过以下方式实现， 即，壳体上部具有内壳体和外壳体，其中，外壳体布置成与壳体下部的容纳区域相连接。这同样通过以下方式实现，即，隔膜在容纳区域中布置在容纳区域的底部以及内壳体的下边缘之间。参照附图描述了本发明的实施例。其中
图1显示了根据本发明的隔膜阀的透视图，图2显示了穿过图1的隔膜阀的截面，图3显示了隔膜阀的透视地剖切的区域，图4显示了现有隔膜阀的流动通道的不同区段中的横截面的图示，图5显示了根据本发明的隔膜阀的流动通道的不同区段中的横截面的图示，图6显示了用于比较与流动通道的长度相关的横截面面积的变化的图表，图7显示了穿过隔膜保持部(Membranhalter)和隔膜阀的心轴的组件 (Zusammenstellung)的截面，以及图8显示了穿过隔膜阀的隔膜保持部的截面。在图1中，以透视图示出了隔膜阀1。该隔膜阀1基本上由壳体上部2、与壳体上部 2配合的壳体下部3、促动部件(在此被显示为具有指示销(Anzeigestift) 5的手轮4)组成。壳体下部3具有三个开口 7、8、9以及流动通道17。第一开口 9布置在壳体上部2和壳体下部3之间，并且构造得垂直于流动通道17，并且构造成用于隔膜11的容纳区域9。另外两个开口 7、8构造成管连接元件7、8以用于使隔膜阀1和管路系统相连接。在图2中，沿着管路轴线L以剖切的方式示出图1的隔膜阀1。在图3中，沿着管路轴线L以剖切的方式并以透视图示出壳体下部3。流动通道17不具有锋利的边缘或台阶(Absatz)。管路被拧在两个管连接元件7、8上，或者，在相应的实施方案中通过其它连接方法(例如通过电焊或利用凸缘连接)连接管路。隔膜阀1相对于流动方向对称地并中性地(indifferent)构造。在此，通过隔膜11的中心线表示对称轴线。第一管连接元件7以及第二管连接元件8可被用来作为用于流动通道17的输入以及作为用于流动通道17的输出。在不考虑流动方向的情况下可将隔膜阀1安装在任意位置中。壳体下部3的容纳区域9构造成圆形。容纳区域9不仅用于容纳隔膜11而且还用于固定壳体上部2。壳体上部2由内壳体10和外壳体13组成。在容纳区域9的外侧上构造有例如螺纹12以用于与外壳体13拧在一起。如可在图3中看出的那样，在容纳区域 9的内侧上构造有多个沿轴向方向延伸的凹部14、15。两个沿着隔膜11的中心线并彼此相对地布置的同样的凹部14用于固定隔膜11。另外四个分别90°偏置地布置的凹部15用于固定内壳体10，内壳体10在外侧上具有四个与凹部15配合的凸台部(Nocke)。容纳区域9、壳体上部2的内壳体10以及相对于内壳体10同心地布置的外壳体13构造成圆形。 因此，隔膜11具有与内壳体10的分度andexierimg)分开的分度。由此实现，在隔膜位置保持不变时可以旋转的方式使用内壳体10。隔膜11在容纳区域9中以夹紧的方式布置在容纳区域9的底部四以及内壳体10 的下边缘之间。通过壳体上部2与壳体下部3的连接实现隔膜11的夹紧。内壳体10的下边缘、容纳区域9的底部四以及隔膜11的边缘分别具有以彼此互补的方式构造的凸部30、 31和凹槽32、33，由此，实现隔膜11和阀壳体之间的形状配合以及隔膜11的限定位置。新的隔膜阀1不使用螺钉、弹簧或螺母(其垂直于流动方向穿透(durctibohren) 壳体下部3，如在传统隔膜阀中那样的情况)来装配。由此，在心轴的方向上观察，阀壳体获得圆的而非方形的形状。隔膜阀1可基本上由塑料件制造，并且可没有金属元件(例如螺钉、弹簧和螺母)而制造隔膜阀1。如果隔膜11的夹紧在其寿命周期的过程中松弛 (nachlassen)，随后可将壳体上部2与壳体下部3进一步拧在一起以确保适合地夹紧。因为单独地通过将壳体上部2拧入壳体下部3中来建立隔膜11的夹紧，该夹紧比在传统的隔膜阀中明显更均勻，更确切地说，在传统隔膜阀中通过在阀壳体的拐角中的四个螺钉实现点式夹紧。管连接元件7、8之间的流动通道17这样构造在壳体下部3中，从而使得在打开状态下，在隔膜阀1的中央区域51中越过流动通道17的整个长度的横截面面积是恒定的。沿流动方向观察，横截面依次具有圆形形状、椭圆形形状以及再次圆形形状。这些形状之间的过渡构造成连续的。在图4中，示出了穿过传统的隔膜阀的流动通道的十二个截面。这些截面位于流动通道中彼此相继的部位处从在管连接元件中的流动通道的开始到隔膜的中心线。分别以阴影示出了横截面。横截面的形状从圆形经由瓶形(flaschenfbrmig)、带有倒圆角部的矩形变化到液滴形。在图5中，示出了穿过根据本发明的隔膜阀1的流动通道17的另外十二个截面。这些截面位于流动通道17中彼此相继的部位处从管连接元件7、8中的流动通道的开始到隔膜11的中心线。分别以阴影示出了横截面。横截面的形状从在壳体下部3的开始处的圆形变化到在隔膜11下方的中央区域51中的椭圆形。在图6中，示出了从壳体下部3的入口到隔膜11的中心线越过隔膜阀1的一半长度的流动通道17的横截面面积的变化。该变化以相对于壳体下部3的入口处的横截面面积的百分比示出。阀长度包括从阀长度一半的0%至大约50%的入口区域50以及从阀长度一半的大约50%至100%的中央区域51。在图6中，线A示出传统隔膜阀中的流动通道中的横截面面积的变化。从图6中的线A可看出，在隔膜阀的中央区域中(也就是说在隔膜下方)的横截面面积多次剧烈变化，这导致明显的压力差以及隔膜阀的效率上的波动。图6中的阴影区域B示出根据本发明的隔膜阀1的流动通道17中的横截面面积的变化。区域B同样反映了根据本发明的隔膜阀1的百分比变化的公差范围。从图6中的区域B可看出，在流动通道17的入口区域50中，横截面面积从100%连续地减小到大约85% 至75%，并且在随后的中央区域51中，横截面面积保持恒定在初始值的大约75%至85%。在图2中，在内壳体10中可看出阀促动机构的其它元件压力件(DruckstUck) 16， 其用于使隔膜11均勻地变形；实际的(eigentlich)心轴18，以及心轴螺母19，心轴螺母19 用于将手轮4的旋转运动转变为心轴5与压力件16的轴向运动。在图3中，以透视的方式和剖切的方式示出了壳体下部3、隔膜11以及隔膜销20。在图7中，以剖切的方式示出了作为隔膜销20和心轴装置之间的连接部件的连接螺母21。隔膜销20为金属销，其被固定在隔膜11的中心并且具有外螺纹。金属销 20以可旋拧的方式与较小的紧固螺母25相连接。紧固螺母25具有一定高度，该高度小于纵向孔22的下部的深度并且在轴向方向上带有游隙地位于连接螺母21中。连接螺母 21自身构造成较大的螺母，其同样在轴向方向上带有游隙地插入压力件16中的六角形孔 (Sechskantloch)中。在图8中，以剖切的方式与紧固螺母25—起示出连接螺母21。连接螺母21自身具有用于容纳心轴18的纵向孔22以及用于容纳横销M的横向孔23，横销M 同样与心轴18相连接。在关闭过程中，利用连接螺母21将关闭力传递到压力件16以及隔膜11上。在关闭隔膜阀1时，紧固螺母25和隔膜销20自由地向上移动。由此实现，用于促动隔膜阀1的力被去耦(entkoppeln)并且隔膜11经受尽可能小的负载。心轴18不与隔膜11固定地连接。手轮4无轴向运动地旋转，并且在促动期间不与隔膜阀1的壳体上部2分离。手轮4 通过中空的花键轴与心轴螺母19相连接。由此，心轴螺母19也不执行轴向运动。心轴18 与心轴螺母19的螺纹接合。由此，心轴螺母15将手轮4的旋转运动转变为连接螺母21的轴向运动。在打开隔膜阀1时，利用与隔膜销20连接的紧固螺母25升起隔膜11。该隔膜阀1特征在于紧凑和圆形的设计。基本上由注塑件制造隔膜阀1。由于流动通道17的特定构造，使隔膜阀中的压力损失最小化。由于壳体上部2和壳体下部3拧在一起，简化了对隔膜阀固定的额外调整，并且在周围更均勻地夹紧隔膜U。代替手轮4，也可将气动的或其它可远程控制的传动装置安装在隔膜阀1上。
权利要求
1.一种隔膜阀(1)，所述隔膜阀(1)带有壳体上部O)以及壳体下部(3)，所述壳体上部(2)容纳用于促动所述阀(1)的促动装置，所述壳体下部(3)具有用于容纳隔膜(11) 的容纳区域(9)，其中，在所述壳体下部(3)中，在所述隔膜(11)下方构造有形成流动通道 (17)的中央区域(51)，其特征在于，在所述阀(1)的打开状态下，所述壳体下部(3)的中央区域(51)中的流动通道(17)的横截面面积为恒定的。
2.根据权利要求1所述的隔膜阀，其特征在于，所述流动通道(17)在所述壳体下部 (3)的入口处具有圆形的横截面，在所述中央区域(51)中具有椭圆形的横截面，并且在所述壳体下部(3)的出口处具有圆形的横截面。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的隔膜阀，其特征在于，所述流动通道(17)的横截面形状的过渡构造成无阶跃的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔膜阀，其特征在于，所述壳体上部( 具有基本上构造成柱形的内壳体(10)以及基本上构造成柱形的外壳体(13)，其中，所述外壳体 (13)布置成与所述壳体下部(3)的容纳区域(9)以可旋拧的方式连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔膜阀，其特征在于，在所述容纳区域(9)中， 所述隔膜(11)通过凸部(30，31)和凹槽(32，33)以可夹紧的方式布置在所述容纳区域(9) 的底部09)以及所述内壳体(10)的下边缘之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔膜阀，其特征在于，在所述容纳区域(9)中， 所述壳体下部(3)具有不同的沿轴向方向延伸的凹部(14，15)以用于以分开的方式定位所述内壳体(10)和所述隔膜(11)，所述凹部(14，15)与所述内壳体(10)上的凸台部以及所述隔膜(11)上的突出部适配。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔膜阀，其特征在于，所述心轴(18)布置为使得，其通过连接螺母和横销04)并且通过紧固螺母0 在轴向方向上带有游隙地与所述隔膜(11)连接。
全文摘要
一种隔膜阀(1)，其带有壳体上部(2)以及壳体下部(3)，壳体上部(2)容纳用于促动阀(1)的促动装置(4)，并且壳体下部(3)具有用于容纳隔膜(11)的容纳区域(9)，其中，在壳体下部(3)中，在隔膜(11)下方构造有形成流动通道(17)的中央区域(51)，其中，在阀(1)的打开状态下，壳体下部(3)的中央区域(51)中的流动通道(17)的横截面面积为恒定的。
文档编号F16K7/06GK102388248SQ201080016661
公开日2012年3月21日 申请日期2010年3月11日 优先权日2009年4月1日
发明者C·胡内库尔, J·施图姆普, J·胡内库尔, W·班瓦尔特 申请人:乔治费希尔管路系统公开股份有限公司