模块化阀系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种待安装在支承件、特别是电气控制柜中的支承件上的模块化阀系统。
【背景技术】
[0002]在阀系统中，控制流体分配至不同的控制阀单元，所述控制阀单元各自控制特定的工艺流体的流动。通常，将压缩空气用作控制流体，而工艺流体可以为液体或气体。
[0003]在现有技术中使用的控制阀单元包括用于工艺流体的入口，工艺流体可以经由该入口输送至相应的控制阀单元。此外，每个控制阀单元均包括出口，工艺流体可以经由该出口流出对应的控制阀单元并且供给至例如对工艺流体进行检验的分析器。在每个控制阀中，阀通常设置成通过控制阀单元来控制工艺流体的流动。经由阀系统分配至各个控制阀单元的控制流体用于对阀进行控制。阀可以设计成例如隔膜阀。
[0004]根据例如DE 10 2013 104 688 A1，已知一种包括如下控制阀单元的阀系统:在该控制阀单元中的工艺流体用作用于其他工艺流体的控制流体。
[0005]与现有技术已知的其他阀系统的不同之处在于，该阀系统自身仅通过控制流体起作用，并且该阀系统构造成用于控制流体的分配，而工艺流体仅流动穿过对应的控制阀单元，即，所连接的过程阀。这种阀系统例如从W0 99/54632 A1中获知。
[0006]模块化阀系统包括若干个单独的阀模块，所述阀模块可以设置为流体连通的并且可以各自具有多个控制阀单元。模块化设计使得能够通过添加另外的具有相同构造的模块来扩大阀系统，从而使阀系统适应于用户的要求，特别是在可利用的端口方面。各个阀模块均具有内部控制流体管线，使得各个控制阀单元可以供给以控制流体。两个相邻的阀模块通常经由控制流体管线彼此连接以形成连续的控制流体连接部，所述控制流体管线在阀模块的相邻两侧形成于在组装状态下的对准的开口处。
[0007]在这些模块化阀系统中，缺点在于，控制流体管线和工艺流体管线必须在各个阀模块之间的交界面处密封，从而需要较高的安装费用。此外，由于在阀系统的维护期间，特别是在阀模块待更换的情况下，必须将端口从控制阀单元脱开，因此，已知的阀系统的具有其不便于维修的不利影响。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种结构简单并易于维护的阀系统。
[0009]该目的根据本发明通过待安装在支承件上、特别是电气控制柜中的支承件上的模块化阀系统实现，该模块化阀系统包括至少两个单独的阀模块，所述至少两个阀模块可以流体连接至彼此，并且至少一个控制阀单元可以在不同情况下联接至阀模块，模块化阀系统包括工艺流体部段、控制流体部段和隔膜，其中，工艺流体部段包括能够供工艺流体流动穿过的工艺流体管线，控制流体部段包括位于阀模块中的至少一些阀模块中的能够供控制流体流动穿过的流体管线，隔膜由阀模块中的至少一些阀模块共用，并且隔膜设计成用于在形成隔膜阀的同时对工艺流体部段中的工艺流体进行控制以及用于密封控制流体部段。
[0010]本发明的基本思想在于，公用的隔膜与工艺流体部段和控制流体部段作为整体相关联。通过公用的隔膜形成阀系统，该公用的隔膜在系统内起到介质分离一一即，将工艺流体与控制流体分离一一的作用，其中，工艺流体和控制流体两者均流动穿过该阀系统。此夕卜，公用的隔膜形成由控制阀单元对应地驱动的单个的隔膜阀以控制工艺流体的流动。
[0011]本发明的一个方面提供的是，控制流体管线包括控制室和通向这些控制室的致动管线，控制流体可以经由致动管线流入到相应的控制室中，以用于致动相应地关联的隔膜阀并且用于使相关联的隔膜部移动。控制室允许控制流体在隔膜部的较大表面积上作用于隔膜部。与隔膜阀的阀元件对应的隔膜部经由控制流体而受到压力的作用并且压靠阀座。隔膜部密封相应的控制室，使得控制流体不能经由控制室从控制流体部段流出。
[0012]根据本发明的另一个方面，设置有用于控制流体的作为控制流体部段的一部分的中央供给通道，其中，至少一个阀模块的、特别是全部阀模块的所有供给管线起始于所述中央供给通道。经由中央供给流道对阀模块的所有控制室、特别是所有阀模块的控制室供给控制流体。这确保了对控制阀单元的集中供给以及因此对隔膜阀的集中供给，从而能够使模块化阀系统的设计特别简单且紧凑。
[0013]特别地，每个控制室均具有与其相关联的至少一个排出管线，排出管线为控制流体管线的一部分并且特别地起始于相关联的控制阀单元的交界面。提供到控制室中的控制流体可以流出控制室并且经由控制阀单元流入到排出管线中。为此，控制阀单元建立了排出管线与致动管线之间的流体连接，排出管线和致动管线两者都在交界面处敞开。控制流体可以通过排出管线从阀系统流出。如此一来，引入控制室中的加压的控制流体可以经由排出管线流出，使得隔膜部和隔膜阀可以从压力加载位置改变至压力释放位置。
[0014]根据本发明的另一方面能够提供的是，排出管线延伸至或通向公用的收集通道、特别是延伸至或通向设置在收集通道上或设置在收集通道中的中央消声器。从阀模块的相应的控制室流出的控制流体收集在公用的收集通道中。同样地，这实现了模块化阀系统的特别紧凑的设计。可选的消声器确保控制流体以低噪音排出。此外，消声器用作防止杂质进入控制流体部段中、特别是进入收集通道中的保护元件。
[0015]此外，控制室中的至少一些控制室可以由公用的隔膜封闭。密封控制流体部段的公用的隔膜至少延伸越过控制室中的一些控制室，从而形成密封的控制流体部段。因此，控制室形成控制流体部段的流动侧端部，该端部由公用的隔膜密封。隔膜的对相应的控制室进行密封的隔膜部形成隔膜阀。因此，单个隔膜同时形成多个隔膜阀。
[0016]根据本发明的另一方面，隔膜设置在至少一个工艺流体管线与至少一个控制流体管线之间。控制流体经由致动管线而的作用在隔膜上以驱动与对应的隔膜部相关联的那些隔膜阀，致动管线为控制流体管线的一部分。在此，隔膜阀同时与至少一个工艺流体管线配合，从而借助于移位的隔膜阀来允许或阻止工艺流体的流动。对应的隔膜部在此代表阀元件，根据致动管线的致动而经由隔膜部来允许或中断工艺流体的流动。
[0017]此外，每个阀模块均可以为包括用于每个控制阀单元的阀座的至少一个隔膜阀的一部分，优选地选择为使阀系统的每个阀座均可以由隔膜密封。经由阀模块、特别是借助于形成在阀模块中的致动管线来驱动形成隔膜阀的阀元件的隔膜部，以使得隔膜部从压力释放位置移位至压力加载位置。在隔膜阀的关闭位置中，对应的隔膜部靠置于阀座并且密封阀座。
[0018]本发明的另一方面提供的是，控制流体部段具有模块化的设计，使得每个阀模块均包括控制流体部段部分，各个阀模块的控制流体部段部分能够设置成彼此流体连通。这使得由于各个阀模块可以在彼此之间互换而能够实现阀系统的模块化设计。这尤其是由于如下事实，即，每个阀模块均包括可以彼此联接的工艺流体部段部分和控制流体部段部分。
[0019]此外，阀模块可以各自包括流体管线本体，在该流体管线本体中至少形成有相关联的阀模块的供给通道。由此，通过单个本体提供对阀模块的所有控制阀单元的控制流体的集中供给。控制流体可以供给至联接至阀模块的控制阀单元。
[0020]特别地，每个流体管线本体均包括供给通道，阀模块的所有供给通道均起始于该供给通道，该供给通道特别地以凹槽式型式形成并且由公用的隔膜密封。控制流体经由该供给通道分配至各个供给通道，以供给至阀模块的对应的控制阀单元，从而能够驱动隔膜阀。因此，控制流体的集中供给和分配以及控制流体的密封通过隔膜来确保。
[0021]此外，阀模块的供给通道各自包括联接部，相邻的阀模块的供给通道可以经由该联接部流体连接。这使得能够将相应的控制流体部段部分彼此连接，以形成阀系统的公用的控制流体部段以及中央供给通道，控制流体能够经由公用的控制流体部段和中央供给通道供给至阀系统的所有控制阀单元。因此，单个控制流体端口可足以向整个阀系统供给控制流体。
[0022]本发明的另一方面提供的是，每个流体管线本体均包括公用的隔膜所靠置的接触区域，面向隔膜的端面上的槽状部由隔膜封闭成形成流体运送管线或室，特别地，槽状部和/或室由突出的腹板限制并定界，所述腹板的端面与隔膜接触。因此，隔膜对对应的阀模块的控制流体部段部分进行密封，从而能够确保控制流体不能经由流体运送管线或室流出。突出的腹板确保在组装阀系统时隔膜对腹板施加所需的压力。
[0023]如此以来，由于流体管线本体的通道可以在一个工位中铣磨以及钻孔或者可以被简单地模制，因此可以以非常简单的方式生产流体管线本体。
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