[发明专利]隔膜阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体控制的隔膜阀，该隔膜阀包括：阀壳体，该阀壳体具有阀室，至少三个通路通向阀室，其中，在阀壳体内的通路具有与通路相关联设置的阀座；隔膜，该隔膜具有多个隔膜部段，所述多个隔膜部段能够被推动抵靠相关联的阀座，以便选择性地打开和关闭各通路之间的流动连接；以及至少两个控制活塞，所述至少两个控制活塞分别容置在缸室内以便能够移位并且经由压力传递装置分别与相关联的隔膜部段联接，以在控制活塞运动时使薄膜部段移动至打开或关闭位置，其中，缸室位于相同的轴向高度处，使得控制活塞可以彼此相邻地移动。

用于流体控制的隔膜阀具有通过隔膜阀的气体流或液体流。在三个或更多个通路通向阀室的情况下，各个通路与其余通路分离，以例如实现3/2路阀。通常，在直接相邻的通路开口之间形成有呈网状(web)特别是线性网状的阀座。用于多个这些阀座的共同隔膜被以部段进行控制，使得对应的隔膜部段变形并且被推动抵靠相应地要被控制的阀座，或者反之，从相应地要被控制的阀座释放。

背景技术

在EP 0705403 B1中示出了一种常见的隔膜阀。三个通路布置成彼此相邻，使得中央通路可以与两个侧向通路中的一个侧向通路流动连接，或者在隔膜完全从阀座释放的情况下，中央通路可以与两个侧向通路流动连接。阀座设置成彼此相对地接近，这使得对应的控制活塞的调节复杂化。可以从相反侧向其上施加压力以便使它们移动至打开和关闭位置中的控制活塞需要特定最小表面面积，这根据一个实施方式通过将控制活塞定位在彼此的顶部上——即以控制活塞彼此偏置的这种方式定位控制活塞——来实现。这意味着，“上”控制活塞具有必须贯穿下控制活塞以便联接至隔膜的柱塞(ram)。在此现有技术文献的第二实施方式中，控制活塞并未沿致动方向——即在沿轴向方向观察的情况下是这样——相对于彼此轴向偏置，而是缸室位于相同的轴向高度处，使得控制活塞可以彼此相邻地移动。然而，由于柱塞设置成相对地接近于控制活塞的质心，以避免倾斜运动，它们定位成彼此相对地远离并且因此具有距相关联的阀座相对大的侧向偏移量。该柱塞距阀座的距离对致动不利并且尤其对密封效果不利。

发明内容

本发明的目的在于以下述方式改进隔膜阀：在阀座被定位成彼此相对地接近的情况下能够实现可靠的关闭位置。

这借助下述事实在上述类型的隔膜阀中得以实现：在沿移动方向观察的情况下，控制活塞具有大致平的外周壁部段和弧形外周壁部段，其中，相邻的控制活塞的平的外周壁部段彼此面对。

根据本发明的控制活塞具有高度不对称的横截面。由于大致平的——即平的或仅仅略微弯曲的——外周壁部段，能够使控制活塞的质心彼此相对地接近，因此压力传递装置也可以设置成彼此相对地接近。因而，与现有技术相比较，压力传递装置以彼此相对接近且更接近阀座或与阀座精确的对准的方式移动。因此，在关闭期间的压力靠近阀座或甚至与阀座精确对齐。弧形外周部段将平的外周壁部段的端部彼此大致连接并且形成隆起部分，其中，两个控制活塞的隆起部分定向成彼此大致或精确对置。由于弧形外周壁部段，活塞区域被显著地扩大。

由于在沿移动方向观察的情况下控制活塞被设计成沿周缘是不对称的并且被带入缸室中——该缸室被设计成与控制活塞互补，因此控制活塞在不具有对此必要的任何附加装置的情况下被紧固抵抗转矩。这相比于圆形控制活塞具有实质性优势，因为在通常提供的复位弹簧的向内和向外偏转期间，这些活塞通过弹簧接收旋转力，使得控制活塞在缸室中旋转。

优选地，大致平的外周壁部段设置有最小曲率，该最小曲率对应于弧形外周壁部段的最小曲率的至少四倍，尤其是弧形外周壁部段的最小曲率的至少十倍。如果弧形外周壁部段具有例如50mm的最小曲率，那么大致平的外周壁部段具有至少200mm或500mm的曲率。

本发明的优选实施方式规定控制活塞的彼此面对的外周壁部段在是平面的意义上是平的。

外周壁部段优选地形成圆形区段。

在沿致动方向观察的情况下，压力传递装置附接至它们的相关联的控制活塞以便相比于弧形外周壁部段更接近于平的外周壁部段，这意味着，相对于从平的外周壁部段测量的控制活塞的宽度，压力传递装置明显地位于更接近于平的外周壁部段的半途中。

压力传递装置优选地位于从平的外周壁部段测量的、相应的控制活塞的最大厚度的区域中。

相对于横向于平的外周壁部段的对准，压力传递装置附接在接近于平的外周壁部段的三分之一部分中，并且此外附接在控制活塞的最大厚度的区域中。

在沿致动方向观察的情况下，控制活塞具有半圆形形状。