用于阀的闭锁体以及具有这种闭锁体的阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于阀的闭锁体，所述闭锁体具有支承环和设置在该支承环内的弹性的阀膜片，所述阀膜片将支承环的内部封闭。本发明也涉及在一种具有这种闭锁体的阀。
【背景技术】
[0002]由DE 100 47 199 Al已知一种用于阀的具有O形环以及与该O形环连接的膜片的闭锁体。膜片具有在其圆周上分布的开口，所述开口能释放在阀的圆柱形的外壁上的连接通道。
[0003]此外，由US 5529280已知一种用于阀的闭锁体，该闭锁体具有支承环以及设置在支承环内的弹性的阀膜片，该阀膜片将支承环的内部封闭。设置在支承环内部的阀膜片具有直接连接在支承环上的弯曲的区段(US 5529280的附图中的附图标记3)以及密封肋9。
【发明内容】
[0004]在该背景下本发明的目的在于，提出一种用于阀的闭锁体，该闭锁体在小的压紧力下也导致阀的良好的密封性。
[0005]上述目的由按权利要求1所述的闭锁体以及按权利要求12所述的阀实现。有利的实施方式在各从属权利要求中以及在下面的说明中描述。
[0006]本发明从这样的基本构思出发:当闭锁体的阀膜片是基本扁平的时，在具有弹性的阀膜片的闭锁体中，在密封力小时也能实现使用该闭锁体的阀的良好的密封性，其中，因此当考虑闭锁体是分开的并且从阀拆卸时，尤其考虑阀膜片的造形。本发明因此由闭锁体的结构形式出发实现，例如其在US 5529280中应用那样，其弹性的膜片构成为例如部分拱形的并且因此产生由密封面向前指向的复位力，该复位力有损于阀座的密封并且因此需要较高的密封力。
[0007]按本发明的用于阀的闭锁体具有支承环以及设置在支承环内的弹性的阀膜片。支承环的任务基本在于保持(支承)阀膜片。通过支承环阀膜片变得能操纵。通过将支承环布置在预定的位置上，在具有按本发明的闭锁体的阀的内部也能将阀膜片设置在阀内的为其预定的位置上。此外，通过支承环在阀内的运动，阀膜片也能在阀内运动，例如从其在阀封闭状态中占据的位置运动到其在阀打开的状态中占据的一个(或多个)位置。
[0008]在按本发明的闭锁体中使用的弹性的阀膜片尤其由弹性体制成。尤其优选地，弹性的阀膜片由乙烯丙烯橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氟碳橡胶(FKN)、丙烯酸脂橡胶(ACM)或者氟硅橡胶(FVMQ)制成。除了根据合适的弹性特性调节，也能根据应针对其密封的流体选择材料。因此，例如为了针对水密封推荐使用EPDM或NBR，而FKM的使用经常用于针对燃料的密封。也能考虑的是使用热塑性橡胶(TPE)。同样能考虑的是，制造由乳胶制成的弹性阀膜片。
[0009]使用弹性的阀膜片使得阀膜片能在阀封闭的状态下并且按本发明优选的实施形式延展。通过延展弹性的阀膜片，在阀膜片内产生复位力，其有利地能用作为附加的密封力。在这种优选的实施形式中，闭锁体不仅通过从外部施加的闭锁力而且附加地通过延展的阀膜片的复位力压向阀座。
[0010]按本发明的阀膜片基本上是扁平的。在优选的实施形式中，该造形引起阀膜片预紧地保持在支承环中。附加地或按进一步的优选的实施形式，该造形也由此产生，即阀膜片具有非常小的厚度和/或高的弹性，使得其不适合于三维的造形。阀膜片的基本扁平的形状提供进一步的优点在于，在阀膜片为了阀座的封闭而被延展的优选的实施形式中能产生良好的均匀的密封效果。与之相反地例如密封条的设置，如在US 5529280中设置的密封条，因为阀膜片在这种密封条的区域内不能延展。
[0011]在优选的实施形式中，阀膜片具有大于0.1mm、尤其优选大于0.3mm的厚度。在尤其优选的实施形式中，阀膜片具有小于1_的厚度。除了材料的选择，厚度的选择也是调节阀膜片刚性的途径。
[0012]在一种优选的实施形式中，支承环具有沿阀膜片的厚度方向测量的高度，该高度至少是阀膜片的厚度的两倍。支承环尤其优选地用于操纵在阀内部的阀膜片，例如当阀应该被打开时。支承环也能用于将阀膜片良好地安装在阀内的为其设置的位置中。为此有利的是，支承环具有这样的形状，利用该形状，支承环能以合适的方式固定地安装在阀内。当支承环不低于一定的厚度时，这能尤其良好地实现。因为按本发明尤其优选薄的阀膜片，所以支承环的高度尤其优选是阀膜片的厚度的两倍、特别优选三倍、四倍或五倍。
[0013]在一种优选的实施形式中，支承环是O形环。
[0014]在一种优选的实施形式中，支承环在包括阀膜片的厚度方向并且沿闭锁体的径向方向延伸的平面上具有圆形的或椭圆形的横截面形状。这尤其适用于支承环是O形环的优选实施形式。在一种优选的实施形式中，闭锁体具有圆形的或椭圆形的形状，例如具有圆环形或椭圆环形的支承环。在该实施形式中，闭锁体的径向方向与由中心点或椭圆的焦点之一径向朝外指向的方向之--致。但是也能考虑这样的实施形式，其中，支承环例如构成为矩形或正方形的或者具有另一形式。在这种实施形式中，所述方向应理解为闭锁体的径向方向，其由闭锁体的横截面的平面重心在闭锁体基本上在其中延伸的平面中朝外定向。支承环的圆形的或椭圆形的横截面形状使得尤其是能通过例如模压或注塑容易地制造闭锁体。
[0015]在一种优选的实施形式中，阀膜片在下述位置上与该支承环连接，在所述位置上支承环在径向方向上具有其最大延伸。在包含阀膜片的厚度方向并且沿闭锁体的径向方向延伸的平面中具有上述的圆形的或椭圆形的横截面形状的支承环中，尤其是在优选将O形环用作为支承环时，阀膜片尤其优选地设置在这种支承环的对称平面上。在此，这样的平面被称为对称平面，即支承环的在该平面上方的形状与支承环的在该平面下方的形状相应。阀膜片相对于支承环这样的布置也简化了闭锁体的制造。备选地，也可考虑这样的实施形式，其中，阀膜片在支承环最大延伸的位置上沿厚度方向与支撑环连接。这种结构形式适合于，阀膜片借助于支撑环特别是应固定地装入阀中。
[0016]在一种优选的实施形式中，支承环与阀膜片构成为一件式的。由此，闭锁体能良好地以一个制造步骤制成、例如通过模压或注塑。备选地，也能考虑这样的的实施形式，其中，阀膜片与支承环分开地制造并与其连接，例如通过连接工艺、尤其优选通过粘接或焊接。在这种实施形式中，阀膜片尤其优选预紧地保持在支承环中。通过预紧分开制造的并装入支承环中的阀膜片，能调节出阀膜片的期望的刚性。
[0017]使用在其上固定有阀膜片的支承环使得能够选择非常薄的阀膜片，该阀膜片本身萎陷但是通过其与支承环的连接具有预定的造形。
[0018]在一种优选的实施形式中，闭锁体通过模压制造。在一种备选的实施形式中，闭锁体通过注塑制造。
[0019]在一种优选的实施形式中，在支承环和/或阀膜片中设置有加固元件。这种加固元件可例如是纤维。尤其是对于支承环，加固元件的设置适用于，当应为了将阀膜片固定地保持在阀内部的确定的位置中使用支承环时。
[0020]在一种优选的实施形式中，阀膜片至少部分地具有防粘涂层。使用防粘涂层使得当阀应打开时能将阀膜片较容易地从阀座脱开。尤其优选地，阀膜片至少在一侧上完全地设有防粘涂层。基于硅酮和/或聚四氟乙烯(特氟龙)的漆尤其适合作为防粘涂层。
[0021]在一种优选的实施形式中，支承环、尤其是具有圆形横截面形状的支承环构成闭锁体的从径向方向看最外部的元件。尤其优选地，支承环在径向方向看不具有布置在外部的超出部分或突出部分。
[0022]在一种优选的实施形式中，阀膜片将支承环的内部完全封闭，使得没有流体能穿过支承环。但是也能考虑阀膜片有些地方具有孔的实施形式。对于闭锁体重要的是，阀膜片在其应封闭流体开口的区域中是密封的并且不具有孔。例如在阀膜片贴靠在凸缘形的阀座上时，这是指阀膜片贴靠于该凸缘上的区域以及阀膜片的位于该区域内的区域。然而为了实现密封效果，不是必须在此将阀膜片的区域(例如直接邻接于支承环的区域)设计为完全没有孔的。然而优选这样的实施形式，其中阀膜片将支承环的内部完全封闭，因为出发点在于使得这种闭锁体能较容易地制造。此外，由于孔的加入产生材料削弱，这可能导致阀膜片从支承环脱落。
[0023]按本发明的阀具有按本发明的闭锁体。由此实现这样的阀，其中，也能以作用到闭锁体上的小的压力导致阀良好的密封性。
[0024]在一种优选的实施形式中，阀具有在阀封闭的状态中被阀膜片封闭的流体开口，其中，流体开口具有边缘形式、尤其优选凸缘状的边缘形式的阀座，阀膜片相对于该边缘保持在封闭状态。在该实施形式中，所述边缘或者说凸缘构成密封面，阀膜片相对于该密封面保持在封闭状态并且由此密封流体开口。
[0025]在一种尤其优选的实施形式中，阀膜片与支承环在圆周线上连接，在阀的封闭状态中，所述圆周线与阀膜片的靠在边缘上保持的部分相比距离流体开口更近地设置，使得阀膜片与闭锁体的未装入的形状相比被延展。在这种实施形式中，阀座的边缘突出，使得支承环能相对于流体开口比阀座边缘被阀膜片密封的表面更近地设置。按本发明的闭锁体在一定程度上被阀座的边缘或者说凸缘挤压(stuelpen)，阀膜片由此被延展。
[0026]在一种优选的实施形式中，在阀的打开状态中，阀膜片通过穿过流体开口引导至阀膜片的流体的流体压力从阀座的边缘抬起，而支承环固定地保持在阀壳体的元件上。由此能实现这样的阀，所述阀的打开能通过调节流体压力自动地实现。如果流体穿过流体开口引导至阀膜片，所述流体的流体压力在预定的阈值之下，那么阀在该优选的实施形式中保持关闭，因为将阀膜片保持在封闭状态中的挤压力大于流体压力。如果流体压力超过预定的值，那么阀膜片从阀座的边缘抬起，使得在阀座边缘和阀膜片之间流过的流体能流到阀的一个或多个流出开口。
[0027]在一种优选的实施形式中，闭锁体在阀空间内可自由地运动(“自由浮阀”)。这种实施形式能用于，