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CN108692060B - 隔膜和用于制造隔膜的方法 - Google Patents

隔膜和用于制造隔膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于隔膜阀的隔膜(2)。所述隔膜(2)由聚四氟乙烯PTFE制成。在所述隔膜(2)与保持层(14)之间设置有电子数据载体(16)。

Description

隔膜和用于制造隔膜的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于隔膜阀的隔膜以及一种根据并列独立权利要求的前序部分所述的用于制造隔膜的方法。
背景技术
由聚四氟乙烯PTFE制造的用于隔膜阀的隔膜已普遍已知。该材料具有低的表面张力，所以其尤其应用在化学应用领域中。
同时，存在客户方面和制造商方面的需要来实现各PTFE隔膜的可追溯性。
此外，已知的是，在膜片制造时材料PTFE在数小时的时长中经受高温度，尤其是范围为370-380℃的高温度。电子数据载体基本上并不适合于在该制造条件下引入到该材料PTFE中，因为它们因这些条件而被损坏或损毁。
发明内容
因此，本发明的任务是即使对于PTFE隔膜也能够实现可追溯性。
该任务通过根据权利要求1所述的隔膜以及根据并列独立权利要求所述的用于制造隔膜的方法来解决。
所提出的隔膜的特征在于，电子数据载体设置在具有PTFE的隔膜与保持层之间。通过借助保持层相对于隔膜固定的电子数据载体能够实现隔膜的可追溯性。
一种有利的设计形式的特征在于，隔膜包括第一凹进部，在该第一凹进部中至少分部段地容纳有电子数据载体并且第一凹进部的第一开口用保持层封闭。这样，隔膜的成型已经对电子数据载体的固定有了帮助。同时，电子数据载体受第一凹进部保护以免损伤地设置。
一种有利的改进方案的特征在于，第一凹进部的开口处于与隔膜的介质侧背离的侧上。有利地，这样减低了在电子数据载体与工艺介质之间的接触的风险。
一种有利的改进方案的特征在于，第一凹进部设置在隔膜的第二凹进部之内，其中第二凹进部围绕第一凹进部的开口提供连接面，并且其中保持层与连接面连接。因此，连接面相对于隔膜的上表面回弹并且在保持层与隔膜之间的连接受到保护以免损伤。
一种有利的改进方案的特征在于，第一凹进部设置在连接片中，该连接片从隔膜的窄侧突出。由此，电子数据载体物理上与隔膜的其他功能区域分离并且电子数据载体的读取对于用户而言得以简化。
一种有利的实施形式的特征在于，保持层与隔膜材料接合地连接。有利地，通过材料接合实现电子数据载体的流体密封的固定。
一种有利的实施形式的特征在于，保持层包括全氟烷氧基聚合物PFA。该材料有利地具有如下特征：其可以与PTFE材料接合地连接。
一种有利的实施形式的特征在于，作为电子数据载体存在RFID芯片(RFID＝视频标识)。
一种有利的改进方案的特征在于，RFID芯片盘状地构成。
一种有利的改进方案的特征在于，RFID芯片的盘形面沿着相对于隔膜平面平行的平面或沿着隔膜平面取向。这有利地有助于紧凑地实施隔膜，这有利地影响了隔膜的制造。
所提出的用于制造用于隔膜阀的隔膜的方法的特征在于，在隔膜与保持层之间设置电子数据载体。
一种有利的实施形式的特征在于，该方法包括：制造带有凹进部的隔膜；将电子数据载体设置在凹进部中；以及用设置在其中的电子数据载体通过保持层封闭该凹进部。以此方式和方法，尽管PTFE隔膜的表面张力低但可以将电子数据载体固定在隔膜上。
一种有利的改进方案的特征在于，对凹进部的封闭包括：将保持层设置在压紧工具与隔膜的连接面之间；压紧工具以一定压紧力并且在一定压紧温度下压紧，其中所述压紧工具具有压紧面，所述压紧面对应于连接面。
一种有利的改进方案的特征在于，为了压紧工具的压紧，在保持层与压紧工具之间临时设置可去除的保护膜，尤其由聚酰亚胺膜尤其是KAPTON。由此，防止了保持层粘附在压紧工具的压紧面上。
附图说明
本发明的其他特征和优点从下文对实施例的描述中得到，所述实施例参照附图的视图予以阐述。在附图中示出：
图1示出了隔膜阀的隔膜的立体示意图；
图2、3、4、5和6示出了图1的示意性剖面；以及
图7和8分别示出了示意性流程图。
具体实施方式
在图1中，用于隔膜阀的隔膜在其整体上用附图标记2标记。隔膜2的本体由聚四氟乙烯PTFE制成。隔膜2设计为，设置在隔膜阀的驱动体与阀体之间。在径向外部的夹紧部段4中，隔膜2流体密封地在驱动体与阀体之间夹紧。沿着进给轴线6，隔膜2运动。隔膜2具有围绕进给轴线6的旋转对称性。在沿着进给轴线6运动时，隔膜2实现阀体中的流体通道的打开或关闭。在此情况下，隔膜2的介质侧8与所提供的工艺流体接触。
平行于xy平面地，隔膜2张开有隔膜平面。隔膜2具有在隔膜平面中从隔膜2的窄侧突出的接片10。隔膜2的设置用于使隔膜2运动的工作部段12径向上设置在夹紧部段4之内。而接片10径向上设置在夹紧部段4的外部。在隔膜2与膜状的保持层14之间设置电子数据载体16，尤其是射频标识，RFID芯片。电子数据载体16面状地尤其盘状地构成并且与由其所张开的平面基本处于隔膜平面或接片平面中。
图2示出了图1的示意性剖面A-A。电子数据载体16设置在第一凹进部18中，第一凹进部的开口用保持层14流体密封地封闭。第一凹进部18设置在隔膜2的与介质侧8对置的侧20上。电子数据载体16通过第一凹进部18的底部面22和保持层14在z方向上形状配合地固定，所述保持层也可以称作薄膜。保持层14优选处于一定张力下并且将电子数据载体16在z方向上按压，由此在xy平面上形成摩擦。因此，保持层14将电子数据载体16相对于接片10固定。
图3以图1中的示意性剖面示出了不带电子数据载体16和保持层14的制造步骤。所示的制造步骤包括：成型PTFE材料。第一凹进部18处于第二凹进部24之内。围绕第一凹进部18的开口26，第二凹进部24提供了相对于接片10的上表面28回弹的连接面30，用于与保持层14连接。
图4示出了另一制造步骤，其中电子数据载体16置于第一凹进部18中。
图5以图1的示意性剖面A-A示出了另一制造步骤。第一凹进部18的开口26用第一层32和第二层34覆盖。在后续，保持层14由第一层32构成。第二层34用作针对在图6中所阐述的制造步骤的温度保护层。这两个层32和34覆盖开口26并且在很大程度上至少覆盖连接面30。
图6以图1的示意性剖面A-A示出了另一制造步骤。压紧工具36具有与连接面30对应的压紧面38。压紧面38限界内部的空腔40。压紧面38在设置层32和34之后在大约400℃下被压紧到第二层34上持续10秒的时长，其中压紧面38覆盖连接面30。为此，压紧工具具有未示出的加热元件。对压紧工具36的加热和压紧实现了，层32在连接面30的区域中与接片10的PTFE材料以材料接合的方式连接。由此，电子数据载体16流体密封地包含在第一凹进部18中。接着，逆着z方向去除压紧工具36。由于第一层32与接片10材料接合的连接，可以剥去和去除层32的多余的残留物，并且形成保持层14，如其在图2中所示的那样。
通过空腔40防止：大约400℃的高连接温度直接传递到电子数据载体16上。第二层34是聚酰亚胺膜，尤其是由KAPTON构成的聚酰亚胺膜(KAPTON是E.I.DU PONT DE NEMOURSAND COMPANY的注册的商标)。在一个可替选的或附加的实施形式中，压紧面38附加地可以具有防粘涂层，由此在制造中可以取消第二层34。
图7示出了另一示意性流程图。在第一步骤102中制造隔膜2。在第二步骤104中，电子数据载体16设置在隔膜2与保持层14之间。
图8示出了另一示意性流程图。在第三步骤106中制造带有凹进部18的由PTFE构成的隔膜2。在第四步骤108中，电子数据载体16设置在凹进部18中。在第五步骤110中，层32或保持层14设置在压紧工具36与连接面30之间。在第六步骤112中，以一定的压紧力和在一定的压紧温度下将压紧工具36朝向接片10挤压在连接面30的区域中。这两个步骤110和112也可以称作制造步骤114，用于封闭凹进部18。

Claims (14)

1.一种用于隔膜阀的隔膜(2)，其中，所述隔膜(2)由聚四氟乙烯PTFE制成，在所述隔膜(2)与保持层(14)之间设置有电子数据载体(16)，其特征在于：所述隔膜(2)包括第一凹进部(18)，所述电子数据载体(16)至少分部段地容纳在所述第一凹进部中并且所述第一凹进部的开口(26)通过所述保持层(14)封闭，并且所述第一凹进部(18)设置在所述隔膜(2)的第二凹进部(24)之内，所述第二凹进部(24)围绕所述第一凹进部(18)的开口(26)提供连接面(30)，并且所述保持层(14)与所述隔膜(2)的连接面(30)连接。
2.根据权利要求1所述的隔膜(2)，其中，所述第一凹进部(18)的开口(26)处于背离所述隔膜(2)的介质侧(8)的那侧(20)上。
3.根据权利要求1或2所述的隔膜(2)，其中，所述第一凹进部(18)设置在接片(10)中，所述接片突出于所述隔膜(2)的窄侧。
4.根据权利要求1或2所述的隔膜(2)，其中，所述保持层(14)材料接合地与所述隔膜(2)连接。
5.根据权利要求1或2所述的隔膜(2)，其中，所述保持层(14)包括全氟烷氧基聚合物PFA。
6.根据权利要求1或2所述的隔膜(2)，其中，RFID芯片作为电子数据载体(16)存在。
7.根据权利要求6所述的隔膜(2)，其中，所述RFID芯片盘形地构成。
8.根据权利要求7所述的隔膜(2)，其中，所述RFID芯片的盘形面沿着相对于隔膜平面平行的平面或沿着隔膜平面取向。
9.一种用于制造用于隔膜阀的隔膜(2)的方法，其中，所述隔膜(2)由聚四氟乙烯PTFE制成(102)，其中，在所述隔膜(2)与保持层(14)之间设置(104)电子数据载体(16)，其特征在于如下的步骤：
-制造(106)带有第一凹进部(18)的隔膜(2)，使得所述隔膜(2)包括第一凹进部(18)并且使得所述第一凹进部(18)设置在所述隔膜(2)的第二凹进部(24)之内，其中，所述第二凹进部(24)围绕所述第一凹进部(18)的开口(26)提供连接面(30)；
-将所述电子数据载体(16)设置(108)在所述第一凹进部(18)中；以及
-将所述第一凹进部(18)连带设置在其中的电子数据载体(16)通过所述保持层(14)封闭(114)，其中，所述保持层(14)与所述隔膜(2)的连接面(30)连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述第一凹进部(18)封闭包括：
-将所述保持层(14)设置在压紧工具(36)与所述隔膜(2)的连接面(30)之间，
-以一定的压紧力和在一定的压紧温度下将所述压紧工具(36)压紧，其中所述压紧工具(36)具有压紧面(38)，所述压紧面对应于所述连接面(30)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，为了压紧所述压紧工具(36)，在所述保持层(14)与所述压紧工具(36)之间临时设置可去除的保护膜(34)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述保护膜(34)是由聚酰亚胺膜构成的保护膜。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述保护膜(34)是由KAPTON构成的保护膜。
14.一种用于制造隔膜(2)的制造站，其特征在于，所述制造站构建为用于执行根据权利要求9至13中任一项所述的方法。
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