用于隔膜阀的隔膜、多部件隔膜、隔膜阀、装配方法与流程

以下描述涉及隔膜阀领域的进展。

背景技术：

1、在例如由弹性体制成的阀隔膜中，该阀隔膜在阀体和支撑阀体的相应元件之间被拉紧，发生张力松弛。影响张力松弛的因素包括：温度—其例如从工艺介质作用在阀隔膜上；用于隔膜的材料选择；以及施加的拉紧力。因此，功能关系是复杂的。

2、现有技术的问题通过根据权利要求1的用于隔膜阀的隔膜、根据独立权利要求的多部件隔膜、根据独立权利要求的隔膜阀以及根据独立权利要求的装配方法来解决。在从属权利要求、以下描述和附图中可以找到有利的进一步改进。

技术实现思路

1、根据本说明书的第一方面，提供了一种用于隔膜阀的隔膜。隔膜包括功能区域和围绕功能区域的夹持区域，其中，隔膜的至少一个主体在夹持区域中提供至少一个凹部作为开口，在该凹部中布置包括塑料材料的至少一个拉紧工具。

2、属于隔膜阀的夹持部分在装配过程中压缩隔膜的夹持区域，直到它们对抗拉紧工具的阻力。装配工相应地接收直接反馈，即已经达到适合隔膜的两个夹持部分的夹持位置。有利地，包括塑料材料的拉紧工具因此在装配期间以及当夹持力被重新调节时(例如，当阀相对于外部的密封减小并且工艺流体泄漏时)形成端部止动件。

3、由于拉紧工具在其夹持区域中暴露于与隔膜相同的温度和夹持力，因此拉紧工具与隔膜的其余部分一起老化。特别地，夹持力引起隔膜的夹持区域中的相应材料和拉紧工具疲劳。隔膜和拉紧工具的并行老化产生的优点是隔膜可以重新拉紧到止动件。由老化的拉紧工具建立的阻力是在夹持部分相对于彼此的位置处实现的，其中存在的距离小于在初始装配期间的距离。

4、在隔膜的操作期间，主体内的压力变形和工艺降低了它们在夹持区域中的变形阻力。然后，老化的拉紧工具在减小的高度处是可用的，以在重新拉紧时提供变形阻力。

5、有利地，隔膜的夹持区域因此可以被精确地重新拉紧，以确保隔膜阀相对于外部的密封。因此，初始装配和重新拉紧是预先确定和可重复的。这防止夹持过强或过弱。防止了装配过程中和重新拉紧过程中的意外错误。这有利地增加了隔膜的使用寿命并降低了维护成本。

6、一个有利的示例的特征在于，在隔膜的非拉紧状态下，垂直于虚构隔膜平面的夹持区域的尺寸大于拉紧工具的尺寸。

7、以这种方式，拉紧工具的接触表面相对于夹持区域的相关表面进一步靠后。围绕拉紧工具的隔膜的夹持区域因此在拉紧过程中首先被压缩，并且相对于外部提供期望的密封。由于夹持力的增加，隔膜的夹持部分被向上压缩，直到当夹持部分满足拉紧工具的增加的变形阻力时的点。因此，拉紧工具充当用于隔膜的夹持区域的拉紧的端部止动件。

8、一个有利的示例的特征在于，至少一个凹部是通孔，并且其中，拉紧工具的接触表面暴露在隔膜的两侧。

9、拉紧工具的暴露的接触表面因此可以直接接触，并且因此布置在平行于围绕拉紧工具的夹持区域的材料的力路径中。

10、一个有利的示例的特征在于，拉紧工具的材料填充位于虚构隔膜平面中的凹部的虚构横截面的至少40％，特别是至少80％，特别是全部。例如，如果拉紧工具的材料完全地填充凹部，则拉紧工具提供由固体材料制成的封闭体。另一方面，如果凹部的横截面被部分地填充，则例如拉紧销可以被引导通过拉紧工具的通孔。

11、特别是在凹部的完全填充的情况下，拉紧工具的功能与其他功能解耦，例如，拉杆螺栓(stay bolt)通过隔膜的通道。此外，特别是在凹部的填充的较高程度的情况下，在装配过程中或在重新拉紧过程中，拉紧工具的反支承效果被提高到需要减少空间需求的效果。

12、一个有利的示例的特征在于，隔膜包括多个凹部，其中拉紧工具布置在其中，其中，多个拉紧工具中的至少两个布置在隔膜的功能区域的相对的两侧上。

13、有利地，因此可以建立并维护作用在隔膜上的拉紧力的特定对称性。换言之，特别是通过相对于隔膜厚度的多个拉紧工具的基本上相同的尺寸，在功能区域周围不会产生导致泄漏的夹持力差。

14、一个有利的示例的特征在于，拉紧工具的塑料材料特别是在预装配状态下具有优选方向，该优选方向垂直于虚构隔膜平面延伸。

15、在塑料中，特别是当塑料材料被加热并转变为可变形状态时，可以改变优选方向。例如，隔膜阀中的工艺温度可以在-20℃至140℃的范围内。当温度升高时，单一分子链的取向在施加夹持压力下改变。拉紧工具在压力下暴露于高温的时间越长，越多的分子改变其取向，并且拉紧工具与隔膜的主体一起老化。优选方向可以例如通过被切割成一定长度以产生拉紧工具的挤出塑料型材来提供。

16、一个有利的示例的特征在于，至少一个拉紧工具特别是垂直于虚构隔膜平面具有弹性模量，该弹性模量是在夹持区域中的主体特别是垂直于虚构隔膜平面的弹性模量的至少五倍，特别是至少十倍，特别是至少一百倍。两个弹性模量之间的差异越大，装配工可察觉到的并由拉紧工具引起的止动就越强。

17、一个有利的示例的特征在于，主体的材料包括弹性体、特别是合成橡胶，例如三元乙丙橡胶，并且其中，拉紧工具的塑料材料包括热塑性材料、特别是聚丙烯。

18、材料组合的该示例是特别是在夹持力的永久作用下关于它们的温度特性对材料的匹配，以这样的方式使得材料或物质两者以使得“收缩”拉紧工具可以重新拉紧夹持力的方式一起老化，从而提供可靠的密封。特别地，主体的材料的软化温度和拉紧工具的塑料材料的软化温度彼此匹配，使得拉紧工具产生期望的老化特性。

19、本说明书的第二方面集中在多部件隔膜上。多部件隔膜包括湿侧隔膜，以及布置在干侧上的根据第一方面的隔膜。

20、在一个示例中，分配给拉紧工具的凹部引导穿过布置在湿侧上的隔膜和布置在干侧上的隔膜。

21、有利地，拉紧工具因此可以接触隔膜阀的两个相关联的夹持部分。

22、在替代示例中，分配给拉紧工具的凹部引导穿过布置在干侧上的隔膜，其中，拉紧工具中的接触表面可以与湿侧隔膜的干侧接触。

23、有利地，湿侧隔膜不必为了拉紧的目的而穿孔，并且同时可以提供用于并行老化的干侧隔膜的止动件。

24、本说明书的第三方面涉及隔膜阀，该隔膜阀包括根据第一方面或第二方面的隔膜，其中，隔膜的夹持区域被拉紧在阀体的第一夹持部分和支撑于阀体上的第二夹持部分之间。

25、第四方面集中于用于装配根据第一方面或第二方面的隔膜的方法。该方法包括：特别是作为初始装配的一部分，将隔膜布置在阀体的第一夹持部分和支撑于阀体上的第二夹持部分之间；特别是作为初始装配的一部分，将隔膜的夹持区域拉紧在第一夹持部分和第二夹持部分之间；以及特别是作为维护的一部分，隔膜的夹持区域重新拉紧在第一夹持部分和第二夹持部分之间，所述维护在初始装配之后进行。

26、因此，由于拉紧工具，不必为了重新拉紧而移除隔膜。相反，隔膜可以与拉紧工具一起保持操作，并且在一个示例中，维护过程甚至可以在隔膜阀的操作期间进行。

27、一个有利的示例的特征在于，夹持区域在夹持和重新拉紧期间最初地提供第一变形阻力，并且其中，拉紧工具随后在拉紧和重新拉紧两者期间提供第二变形阻力，第二变形阻力大于相关联的第一变形阻力。

28、第二变形阻力引起力反馈，例如，该力反馈向装配工指示施加了适当的夹持力并且作用在隔膜的夹持区域上的夹持力不进一步增加。