流體操縱的膜片驅動器的製造方法

2023-05-23 17:08:46 3

流體操縱的膜片驅動器的製造方法
【專利摘要】提出一種流體操縱的膜片驅動器(1)，其具有利用彼此面向的開口同軸地安放到彼此處的罩狀的兩個殼體件(5,6)。這兩個殼體件(5,6)在其彼此鄰接的側壁(5b,6b)處通過卡口連接裝置(45)彼此固定。這兩個殼體件(5,6)設計成使得卡口連接裝置(45)的鎖止突起(46a,46b)從外面這裡不可見地被遮蓋。
【專利說明】流體操縱的膜片驅動器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種流體操縱的膜片驅動器(Membranantrieb),其帶有:具有縱軸線的殼體，殼體具有分別形成在縱軸線的軸線方向上有間距地相對而置的端側的兩個端壁(Abschlusswand)中的一個的罩狀的兩個殼體件，其分別具有由環狀的側壁包圍的開口且其在殼體內腔與彼此面向的開口的共同限制下同軸地安放到彼此處且在環狀的側壁的區域中通過由殼體件的後接的鎖止突起(Verriegelungsvorsprung)形成的卡口連接裝置彼此固定；且帶有驅動單元，其包括固定在這兩個殼體件之間的且可軸向偏轉的膜片，膜片傳動地與可滑動穿過端壁中的至少一個的杆體相連接且其將殼體內腔流體密封地劃分成軸向相鄰的兩個工作室，其中的至少一個可流體加載。
【背景技術】
[0002]由文件DE-A-1426452已知的該類型的膜片驅動器包含殼體，其由兩個罩狀的殼體件構成，殼體件利用彼此面向的開口安放到彼此處。在它們的包圍開口的側壁處殼體件藉助於卡口連接裝置彼此固定。卡口連接裝置包含帶有在周向上相鄰的凹部的布置在一殼體件處的、徑向上伸出的法蘭和此外布置在另一殼體件處的、作為鎖止突起起作用的彎出的截段。在殼體件的彼此固定的狀態中鎖止突起後接法蘭的存在於法蘭的相鄰的凹部之間的邊緣截段，使得殼體件不可軸向移動地彼此固定。在這兩個殼體件的接合區域中在殼體的內部中在密封的情況下布置有可軸向變形的膜片，其將兩個工作室彼此分開。相應於存在於這兩個工作室之間的壓差使與膜片運動聯結的杆體軸向移位。
[0003]通過卡口連接裝置可將這兩個殼體件相對快速地在插接-旋轉-運動的範圍中彼此固定。然而由於彼此相互處於接合中的結構產生殼體的強烈裂開的外表面，其非常易受汙染且難以清潔。也不可低估在卡口連接裝置的相當暴露的稜邊處的損壞危險。
[0004]在文件US 7, 048, 342 BI中所說明的制動增力器(Bremsverstaerker)遭受類似的問題，其殼體同樣由兩個相互鎖止的殼體件構成。然而在那裡這兩個殼體件的接合過程是純插接過程，因為在將殼體件插到一起之後鎖止由保持板(Haltelasche)的彎曲引起。
[0005]根據文件DE 19642329 Al用於連接流體管路的卡口接頭(Bajonettverschluss)也遭受汙染問題。用於容納套筒的插頭具有由兩個固定夾(Haltebuegel)承載的環，在其處構造有兩個向內伸的鉤狀鎖止突起，它們被可插入的套筒的向外伸的鎖止突起在軸向上後接。套筒的鎖止突起在此處於插頭的兩個周緣側的槽的區域中，槽在固定夾之間延伸且汙物可沉積在其中。

【發明內容】

[0006]本發明目的在於提供一種膜片驅動器，其可以以易清洗的結構簡單地來裝配。
[0007]為了實現該目的，與開頭所提及的特徵相聯繫地設置成，卡口連接裝置的鎖止突起由這兩個殼體件從外面這裡從任何視角不可見地遮蓋。
[0008]以該方式近似存在布置在殼體內部中的卡口連接裝置，其鎖止突起朝向外遮蔽且從殼體的外側這裡不可接近。殼體因此可在插接-旋轉-過程的範圍中快速地且簡單地來組裝，其中，在組裝狀態中避免出現裂開的外輪廓，這反作用於汙物的沉積且有利於有效清潔。膜片驅動器因此也最優地適合於使用在清潔集中的環境中，例如用於運用在醫學和藥學領域中。
[0009]本發明有利的改進方案由從屬權利要求得出。
[0010]安放到彼此處的殼體件適宜地以其兩側壁在同軸取向的情況下軸向地侵入彼此中。在此徑向上處於外面的側壁具有向內伸的外鎖止突起，而徑向上布置在裡面的側壁具有徑向向外伸的內鎖止突起。外和內鎖止突起在徑向上相疊，其中，其與彼此軸向面向的鎖止側沿(Verriegelungsflanke)互相軸向支撐，以確保殼體件的結合。
[0011]這兩個側壁適宜地這樣安放到彼此處，使得在接合區域中存在處於殼體的外表面處的且同心於殼體的縱軸線的接合線(Fuegelinie)。在該接合線的區域中這兩個側壁適宜地彼此貼靠或者僅最小地軸向上彼此相間隔。布置在這兩個側壁處的且屬於卡口連接裝置的鎖止突起位於接合線的與殼體的外表面相對的內側的區域中且因此被這兩個側壁的在接合線處相對而置的截段向外、朝向膜片驅動器的周圍、在所有方向上遮蓋。接合線適宜地徑向上在外封閉接合平面，其由這兩個側壁的軸向上相對而置的且彼此面向的環狀的兩個端面來限定。當這些環狀的端面彼此貼靠或者僅最小地彼此相間隔時，可確保卡口連接裝置的最佳的全面遮蔽。
[0012]卡口連接裝置的一優選的設計方案設置成，外鎖止突起徑向上在內布置在一側壁的環狀的承載截段處而承載內鎖止突起的另一側壁具有法蘭式地構造的且徑向向外伸的環狀的遮蓋截段，其軸向上伸到承載截段的端面之前且遮蓋它。
[0013]內鎖止突起適宜地徑向上在外位於所關聯的側壁的環狀的承載截段處，該承載截段同軸地伸入另一側壁的環狀的承載截段中，其中，它被環狀的遮蓋截段徑向上朝向外超過。
[0014]全部鎖止突起的彼此面向的鎖止側沿適宜地無斜度地在垂直於殼體的縱軸線的平面中延伸，該平面可稱為鎖止平面。為了獲得在這兩個結合在一起的殼體件之間最佳的軸向預緊，當膜片在這兩個側壁之間軸向張緊時在此是適宜的。膜片的張緊的截段相應地在建立卡口連接時軸向上被壓到一起，使得其作為反應構建使鎖止突起軸向上互相張緊的張緊力。
[0015]鎖止側沿中的至少一些然而也可容易地設有軸向斜度，使得在所屬的旋轉過程期間建立卡口連接時可構建軸向的預緊力。
[0016]適宜地在殼體件的兩個側壁處布置有止動器件，其在建立卡口連接時限制殼體件的相對旋轉角度。以該方式防止過旋轉且確保卡口連接裝置的相互合作的部件在組裝時在無複雜的控制的情況下自動到達到正確的相對位置中。
[0017]止動器件尤其包含布置在一側壁處的、平行於殼體縱軸線取向的止動銷，其為了限制旋轉角度與布置在另一側壁處的且在縱軸線的周向上定向的止動面合作。止動面尤其可由卡口連接裝置的鎖止突起的邊緣面形成。
[0018]卡口連接裝置適宜地關聯有保險器件，其防止無意的反向旋轉(Zurueckdrehen)且相應地防止卡口連接裝置的無意的鬆開。這些保險器件尤其與止動器件構造成結構單元。優選地，就此而言裝備有止動面的側壁在止動面的區域中具有鎖止凹口，另外錨固在另一側壁處的止動銷可引入其中。當止動銷與承載它的側壁處於螺紋結合中時，引入運動尤其可在旋擰過程的範圍中發生。
[0019]在考慮卡口連接裝置的根據本發明的設計的情況下，殼體尤其可具有類似餅的外部造型。其適宜地具有成外圓柱輪廓的中心截段，朝向外遮蓋的卡口連接裝置位於該中心截段的區域中且軸向上在兩側各有截頂錐狀地逐漸尖細的外表面截段聯接到該中心截段處。
[0020]膜片驅動器的適宜的結構設置成，將這兩個工作室流體密封地彼此分開的膜片在這兩個結合在一起的殼體件的側壁的軸向預緊下張緊。通過張緊，一方面得到最佳的密封接觸而另一方面得到這兩個殼體件的結合的有效支持。
[0021]為了形成相對於殼體可軸向移動的驅動單元，膜片與所關聯的杆體適宜地擰緊。其它類型的連接然而同樣可能。
[0022]根據膜片驅動器的使用目的和功能性，杆體可穿過這兩個端壁中的僅僅一個或者其根據連續的杆的類型同時穿過兩個端壁。在最後提到的情況中存在選擇性地利用杆體的在相對的側面上從殼體伸出的兩個終端截段中的每個用於力輸出(Kraftabgriff)的可能性。
[0023]如果杆體穿過兩個端壁，也存在利用穿過一端壁的長度截段用於力輸出而利用穿過另一端壁的長度截段用於位置檢測和/或用於位置指示和/或用於位置預設的可能性。
[0024]膜片驅動器可構造成使得兩個由膜片彼此密封的工作室可流體加載。在該情況中穿過殼體或者驅動單元的控制通道通到每個工作室中，穿過該控制通道可能受控制地流體加載所關聯的工作室。膜片驅動器因此可根據雙重作用的線性驅動器的類型來使用。
[0025]此外存在將使膜片預緊到原始位置(Grundstellung)中的回位彈簧裝置布置在工作室中的一個中的可能性。如果容納回位彈簧裝置的工作室不被用於流體加載，那麼尤其推薦該措施。以該方式可非常簡單地實現單重作用的線性驅動器。
[0026]在一有利的結構中回位彈簧裝置由相對強的壓力彈簧裝置構成。通過另一工作室的加載可以連續克服回位力，使得存在將膜片驅動器用作比例驅動器的可能性，在其中所實現的衝程長度(Hubweg)成比例地取決於所施加的流體壓力。通過在殼體內部中可無摩擦地運動的膜片還附加地有利於該運行方式。
[0027]膜片驅動器可用於多樣的驅動任務。其尤其可在迄今已使用傳統的短衝程氣缸的地方到處來使用。其特別是也適合作為加工工業(Prozessindustrie)中的驅動器且在那裡尤其適用於操控不同類型的過程閥。其例如可被用於操縱線性滑閥或者還作為用於夾閥(Quetschventil)的驅動器。
[0028]作為用於提供流體驅動力的驅動介質尤其考慮壓縮空氣，雖然也可利用其它壓縮氣體或者還有壓力液體作為驅動介質。
[0029]膜片驅動器可在同一結構尺寸中可變地對於膜片或者說包含膜片的驅動單元的不同的最大衝程來設計。這尤其由此實現，即準備一個或者多個衝程限制元件，其在一個或在兩個工作室中可安裝在限制相關的工作室的端壁處且其作為用於限制衝程的止動器件起作用。驅動單元的最大衝程長度因此通過所安裝的衝程限制元件的軸向高度來限定。存在為了改變衝程長度軸向分級地安裝多個衝程限制元件的可能性。備選地可準備帶有不同高度的多個衝程限制元件，其備選地可安裝在相關的工作室中。膜片驅動器的這樣的結構具有該優點，即在不改變外部尺寸的情況下可使用同一膜片驅動器用於不同的衝程範圍。優選地，該至少一個衝程限制元件環狀地來構造且同軸地布置在工作室中。
[0030]為了固定在其使用地點處，膜片驅動器適宜地在其殼體的外側處具有至少一個固定接口。優選地，中央的固定接口在此以中心的布置在外面位於這兩個端側的端壁中的一個處。該中央的固定可能性允許膜片驅動器在其裝配時在360°上以任意角度定向關於其縱軸線取向。相應地，可最佳地來定位對於膜片驅動器的運行必需的流體管路和還有可能引離的電線。
[0031]作為中央的固定接口尤其推薦螺紋孔，固定螺栓可旋入其中。
[0032]如果這兩個殼體件由塑料材料構成(這有利於簡單製造和較小重量適宜地是這種情況)，固定接口也可構造在由金屬構成的插入件處，該插入件尤其在所關聯的殼體件的注塑製造中被置入其塑料材料中。以該方式儘管是塑料殼體可確保固定接口的高強度。
[0033]使膜片驅動器裝備有用於檢測包括膜片和杆體的驅動單元的關於殼體所佔據的至少一個相對位置的位置檢測器件是適宜的。位置檢測器件可根據設計和布置使能夠檢測驅動單元的一個或兩個衝程終端位置(Hubendlage)和/或驅動單元的一個或兩個中間位置。也可設置有用於控制驅動單元的整個衝程範圍的路程測量。
[0034]用於檢測位置的傳感器例如可裝配在這兩個殼體件中的至少一個處。因此可將要求較小位置的傳感器直接集成到至少一個殼體件中。
[0035]為了路程測量，位置檢測器件例如可具有位置發送器，其響應於與驅動單元一起運動的操縱元件、尤其永磁體。如果使用膜片驅動器用於操控過程閥，以該方式可非常精確地監控閥的當前開度。
[0036]也可無問題地使膜片驅動器裝備有光學的位置檢測部。對此，杆體例如可具有尤其通過雷射加工引入的條碼或刻度尺，其可通過布置在殼體處的光學傳感器探測。
[0037]如果希望膜片驅動器的防爆炸的實施，代替電氣地工作的位置檢測器件必要時可動用非電氣類型的位置檢測器件。例如可使用可磁性地操控的流體開關用於位置檢測。
[0038]下面來列舉關於膜片驅動器的另外的優點和可選的措施。
[0039]因為膜片驅動器的殼體僅由兩個罩狀殼體件構成，取消附加的圓柱管且得到帶有僅少量構件的緊湊的結構。使用膜片代替活塞減少系統的內部摩擦且確保最佳的響應特性。此外不需要潤滑。
[0040]膜片驅動器適宜地裝備有柱狀地且優選地圓柱狀地設計的杆體。備選地，然而也可考慮帶有多角的且尤其帶有四角的橫截面輪廓的杆體，因為以該方式可特別簡單地實現旋轉止動(Verdrehsicherung)。旋轉止動的、尤其輪廓為四邊形的杆體具有該優點，即膜片不被加載以扭轉載荷，這有利於其預期壽命。
[0041]放棄用於殼體件的相互固定的螺栓減少製造成本。用於殼體件的相互固定的固定措施仍然可無問題地構造成使得殼體件可鬆開地連結在一起且為了維修目彼此隨時又可被分開。
[0042]驅動單元在殼體的內部中可裝備有橡膠彈性緩衝件，其確保在終端位置中減緩的衝擊。適合的終端位置緩衝器尤其可軸向上在兩側伸出超過膜片，使得其在達到衝程終端位置時可碰到與驅動單元相對的端壁上。終端位置緩衝器適宜地構造為膜片的直接的組成部分。[0043]根據本發明彼此固定的殼體件不僅可由金屬而且可由聚合物且尤其由塑料材料構成。
[0044]如果使用穿過兩個端壁的杆體，至少可將穿過一端壁的長度截段用於驅動單元的位置檢測和/或用於衝程限制。例如可在杆體的該長度截段處在殼體之外布置有操控元件，其與固定在殼體處的位置傳感器合作且其例如可以是磁性元件。操縱元件例如可由調整螺母來承載，其軸向可調整地位於杆體的長度截段的外螺紋上且其藉助於鎖緊螺母可固定。位置傳感器適宜地直接或者間接地固定在膜片驅動器的殼體處。
[0045]在杆體的從殼體伸出的長度截段處也可布置有尤其可軸向調節的止動元件，其通過與布置在殼體處的或者直接由殼體形成的配對止動元件合作可預設驅動單元的確定的軸向位置。
[0046]杆體可以是一件式的或者也可是多件式的。其例如可具有兩個杆體元件，它們從彼此相對的側面這裡安放到膜片處且它們分別形成杆體的分別穿過一端壁的長度截段中的一個。
[0047]對於膜片推薦通過纖維組件和/或通過織物強化的結構。強化件尤其可在單側布置在外面或者在膜片材料的內部中布置在中間。作為用於膜片的材料推薦橡膠或者矽酮或者熱塑性的聚氨酯。當膜片材料不僅是靈活的、而且可橡膠彈性地變形時，同樣是有利的。
[0048]膜片驅動器附加地可裝備有光顯示器件，其指示到達驅動單元的至少一個確定的衝程位置。
[0049]如果杆體被用於驅動單元的位置檢測，可考慮所有通用的查詢可能性。除了已提及的光學探測之外，通過例如將磁性材料(其可由對於磁場敏感的位置傳感器或者路程傳感器檢測)置入杆體中，磁性探測當然也是可能的。
[0050]對於杆體尤其推薦由鋁或由優質鋼構成的結構。這兩個殼體蓋適宜地無切削地來製造。
[0051]膜片驅動器使能夠實現驅動單元的非常快速的運動。這例如可被用於衝壓、鉚接、打孔、壓印、壓鑄、排出或者分類。運動的質量在此非常小。因為至少不被杆體穿過的工作室可氣密地實施，膜片驅動器可在能量上以非常高的效率來運行。還可放棄關於膜片的潤滑措施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]下面根據附圖來詳細闡述本發明。其中:
圖1以對聯接開口的側面的視角顯示根據本發明的膜片驅動的優選的實施形式的透視性的圖示，
圖2以根據圖1中的箭頭II的觀察方向顯示膜片驅動器的側視圖，其中，觀察方向垂直於膜片驅動器的殼體的縱軸線定向，
圖3顯示膜片驅動器的等距的爆炸圖示，
圖4顯示根據圖2中的剖切平面IV-1V的膜片驅動器的縱剖面，其中，該剖切平面與殼體的縱軸線重合且具有關於殼體的縱軸線軸向的和徑向的伸展。
[0053]圖5顯示根據圖4中的剖切平面V-V的膜片驅動器的另一縱剖面，其關於以圖4為基礎的剖切平面圍繞殼體的縱軸線旋轉90°， 圖6顯示這兩個殼體件中的一個的透視性的單獨圖示，
圖7顯示這兩個殼體件中的另一個的透視性的單獨圖示，
圖8顯示在圖6中所示的殼體件的軸向定向的內視圖，以及 圖9顯示在圖7中所示的殼體件的軸向定向的內視圖。
【具體實施方式】
[0054]在其整體上以附圖標記I表示的膜片驅動器設計用於藉助於流體力來控制的操縱，其中，流體力由可根據需求輸入和輸出的流體驅動介質來提供。該驅動介質尤其是壓縮空氣。膜片驅動器但是也可藉助於其它氣態的驅動介質和還藉助於液態的驅動介質來運行。
[0055]膜片驅動器I具有帶有縱軸線3的殼體2。其此外具有相對於殼體2在縱軸線3的軸向上可線性運動的驅動單元4。驅動單元4關於殼體2的相對運動由所控制的在驅動介質方面的流體加載弓I起。
[0056]殼體2具有兩個罩狀的殼體件5、6，其接下來為了更好的區分也被稱為第一和第二殼體件5、6。每個殼體件5、6具有尤其大致盤形的端側的端壁5a、6a和一件式地同軸地聯接在其處的環狀的側壁5b、6b。
[0057]每個殼體件5、6以其環狀的側壁5b、6b包圍與所關聯的端側的端壁5a、5b有軸向間距地布置的開口 7a、7b。這兩個殼體件5、6利用彼此面向的開口 7a、7b同軸地安放到彼此處，其中，它們共同限制殼體內腔8。在這兩個環狀側壁5b、6b的協作下，殼體件5、6彼此固定。
[0058]每個殼體件5、6適宜地具有至少大致圓形的且尤其環形的外輪廓，其示例性地僅被在端側的端壁5a、6a與環形側壁5b、6b之間的過渡區域中在外面模製在每個殼體件5、6處的聯接孔眼(Anschlussauge) lla、llb打斷。聯接孔眼11a、Ilb類似肋地在徑向上延伸直到所關聯的側壁5b、6b的徑向定向的外輪廓的區域中，其中，其在其徑向上指向外的終端面(Abschlussflaeche)處分別具有聯接開口 12a、12b,其適合於輸入和輸出驅動介質。
[0059]驅動單元4具有布置在殼體內腔中的且在那裡橫向於縱軸線3延伸的膜片13。膜片13適宜地大致類似鍋地預成型。其具有靈活彎曲的特性和尤其由橡膠彈性的膜片體(其與集成的或者安放在外面的織物強化部相組合)構成。
[0060]相應於環狀側壁5b、6b的設計，膜片13示例性地具有圓形的外輪廓。其徑向在外具有不中斷的環繞的、尤其隆起狀地成形的固定邊緣14，膜片利用其在兩個環狀側壁5b、6b之間在軸向預緊下張緊。在膜片13的協作下，將殼體內腔8流體密封地劃分成兩個軸向相繼的、以下稱為第一和第二工作室15a、15b的工作室。布置在第一殼體件5處的第一聯接開口 12a經由穿過第一殼體件5的壁部的第一控制通道16a與第一工作室15a連通，而布置在第二殼體件6處的第二聯接開口 12b經由穿過第二殼體件6的壁部的第二控制通道16b與第二工作室15b連通。因此可穿過這兩個控制通道16a、16b以流體壓力加載或者卸壓每個工作室15a、15b。
[0061]驅動單元4作為另外的組成部分除了膜片13之外也還包含稱為杆體17的杆狀的構件，其一端固定在膜片13的中央區域中且其從膜片13出發在縱軸線3的軸向上延伸，其中，其可滑動地朝向外穿過貫穿第一殼體件5的端側的端壁5a的穿通口(Durchtrittsoeffnung) 18。杆體17具有布置在殼體2之外的輸出截段(Abgriffsabschnitt) 22,在其處由驅動單元4所實施的運動或者所施加的調整力可輸出，以便例如操縱與膜片驅動器I組合的過程閥的閥體。
[0062]在穿通口 18中布置有適合地構造的環狀引導件23和密封件24，其同軸地包圍杆體17且其負責一方面使杆體17關於殼體2精確地可線性移動地來引導且另一方面排除從殼體內腔8穿過穿通口 18的流體流出。
[0063]膜片13適宜地藉助於螺栓連接裝置25固定在杆體17處。對此，固定螺栓26示例性地從第二工作室15b的側面伸過膜片13且旋入杆體17中，使得膜片13在一方面杆體17與另一方面固定螺栓26的螺栓頭27之間張緊。通過張緊也得到流體密封的連接，其防止流體在兩個工作室15a、15b之間溢出。
[0064]應理解的是，膜片13也可通過其它固定措施固定在杆體17處，例如通過鉚接。
[0065]驅動單元4適宜地也還包含兩個支撐盤28，其外直徑小於殼體內腔8的內直徑且其以同軸於縱軸線3的布置在膜片13的兩個軸向側面上聯接到膜片13處。支撐盤28結合到螺栓連接裝置25中且利用軸向預緊從相對的軸向側這裡貼靠在膜片13處。在其徑向上處於外面的邊緣區域處支撐盤28可朝向膜片13凸出地倒圓，使得各產生拱曲的支撐面29，在其處膜片13可支撐且滾壓(如果其為了操縱驅動單元4的目的通過相應的流體加載被軸向偏轉)。
[0066]支撐盤28例如可由在外邊緣處為了形成支撐面29可軸向彎曲的盤構成。
[0067]在實施例中兩個工作室15a、15b可以以流體驅動介質來加載。根據由此所建立的在這兩個工作室15a、15b之間的壓差可以以該方式引起膜片13的在徑向上處於張緊的固定邊緣14之內的區域的軸向偏轉，使得杆體17也相應地一起運動。以該方式得到驅動單元4在縱軸線3相對於殼體2的軸向上的線性驅動運動34。
[0068]如果兩個工作室15a、15b可受控制地以流體驅動介質加載，存在膜片驅動器I的雙重作用的實施，在其中驅動單元4在兩個軸向上可藉助於流體力操縱。
[0069]膜片驅動器I然而也可被設計為單重作用的驅動器，其中，這兩個工作室15a、15b中的僅僅一個構造成可流體加載或者被用於流體加載，且其中，在這兩個工作室15a或者15b中的一個中布置有回位彈簧裝置33，其一方面支撐在殼體2處而另一方面支撐在驅動單元4處且通過其使驅動單元4預緊到原始位置中。這樣的回位彈簧裝置33在附圖中示意性地表示。其尤其構造為壓力彈簧裝置且適宜地設計為螺旋彈簧裝置，其中，其同軸地包圍杆體17的布置在殼體內腔8中的長度截段。
[0070]必要時存在的回位彈簧裝置33在驅動單元4方面尤其可支撐在已提及的支撐盤28中的一個處。
[0071]為了將驅動單元4在無壓力的狀態中保持在穩定的原始位置中，如果膜片驅動器I被用作雙重作用的驅動器，那麼也可存在回位彈簧裝置33。
[0072]可由受控制的流體加載引起的驅動單元4的線性驅動運動在附圖中以34通過雙箭頭來表示。
[0073]驅動單元4適宜地可在兩個衝程終端位置之間運動。衝程終端位置中的一個是上面另外闡述的原始位置。在每個衝程終端位置中驅動單元4支撐在這兩個端側的端壁5a、6a中的一個的內表面處。[0074]膜片13的張緊的固定邊緣14適宜地在垂直於縱軸線3的固定平面中伸延。該固定平面尤其是用於膜片13的可能的軸向偏轉運動的中間面。在一衝程終端位置中膜片13從固定平面出發在向以端側的端壁5a的方向上變形，在另一衝程終端位置中其在向另一端側的端壁6a的方向上變形。在驅動單元4的每個衝程終端位置中膜片13適宜地具有類似鍋或杯的形狀。
[0075]在殼體2的外側處適宜地存在至少一個固定接口 35，經由其可將膜片驅動器I的殼體2固定在外部結構處。示例性地，這樣的固定接口 35軸向上在外面布置在不被杆體17穿過的第二殼體件6處、亦即尤其在中心部位處，使得其被縱軸線3穿過。
[0076]中央的固定接口 35尤其以同軸於縱軸線3的螺紋孔的形式來實現，在其幫助下殼體2可在螺栓連接的範圍中在外固定。
[0077]中央的固定接口 35的優點在於，在最終的固定發生之前殼體2關於縱軸線3可相對地任意取向。以該方式，殼體2可相應於在使用地點處存在的條件在旋轉角度方面可變地取向。聯接開口 12a、12b尤其可由此最佳地定向。
[0078]不同於該實施例，杆體17也可構造成使得其軸向上完全穿過殼體內腔8且還可軸向移動地橫穿構造在第二殼體件6處的另外的穿通口。這樣的杆體17可以一件式地來構造或者具有多個、尤其在膜片13的區域中相互連接的杆元件。
[0079]在這樣的膜片驅動器I中驅動單元4的彼此軸向相對地定向的兩個輸出截段22可被提供用於選擇性的使用。
[0080]如果杆體17軸向上完全穿過殼體2，這兩個布置在殼體2之外的終端截段中的至少一個可被用於位置檢測和/或用於驅動單元4的衝程調整。
[0081]如在附圖中示意性所示，膜片驅動器可具有布置在至少一個工作室15a、15b的內部中的至少一個衝程限制元件36，其可固定或者固定在至少一個端側的端壁5a、6a的面向膜片13的軸向內表面處。藉助於這樣的衝程限制元件36可不同地來預設驅動單元4的通常直接通過端側的端壁5a、6a預設的衝程終端位置。所使用的衝程限制元件36限制驅動單元4的軸向衝程且由此使能夠在不改變膜片驅動器的基本結構的情況下改變由驅動單元4所提供的衝程。
[0082]衝程限制元件36例如可通過螺栓連接或者粘合連接固定在所關聯的殼體件5、6處。存在以級聯的形式同時安裝多個衝程限制元件36的可能性，以便根據所安裝的衝程限制元件36的數量限定不同的最大衝程。同樣存在提供多個不同長度的衝程限制元件36的可能性，其根據所希望的最大衝程備選地可安裝在殼體2中。
[0083]衝程限制元件36適宜地環狀地來構造且優選地可安裝在關於縱軸線3同軸的方向上。其是關於殼體2分離的構件，其僅在相應的要求下被安裝。
[0084]膜片驅動器I適宜地裝備有位置檢測器件37，其使能夠檢測驅動單元4的關於殼體2所佔據的至少一個相對位置。位置檢測器件37可設計成探測驅動單元4的一個或者兩個衝程終端位置並且/或者探測在這兩個衝程終端位置之間的至少一個中間位置並且/或者連續檢測驅動單元4的總衝程長度。
[0085]特別適宜地構造的位置檢測器件37包含布置在每個殼體件5、6的外側處的且尤其直接鄰近相應的聯接孔眼IlaUlb布置的固定槽38，其尤其平行於相關的聯接孔眼11a、Ilb的關於縱軸線3徑向定向的縱向延伸部取向。每個固定槽38構造成容納位置傳感器42，其無接觸地可通過布置在驅動單元4處的殼體內腔8中的且尤其構造為永磁體的操縱元件43操縱。如果驅動單元4到達所關聯的衝程終端位置，那麼每個位置傳感器42尤其響應。
[0086]固定槽38尤其構造在模製到鄰近的聯接孔眼IlaUlb處的固定肋44處。通過由於固定槽38的關於縱軸線3徑向的縱向取向使固定槽38朝向殼體2的徑向的外側通出，在那裡可方便地將對於位置傳感器42的聯接所需的電線引離。
[0087]位置檢測器件37在附圖中僅示意性地示出。
[0088]殼體2的一個或者兩個殼體件5、6適宜地由聚合物材料且在此尤其由塑料材料構成。在此，殼體件5、6可非常簡單地且成本有利地無切削地來製造。此外，膜片驅動器I在該情況中具有僅很小的重量。然而應理解的是，金屬實施方案也是可能的，其中，殼體件5、6尤其由鋁或由優質鋼來製造。也可由複合材料來實現。
[0089]這兩個殼體件5、6以有利的方式藉助於卡口連接裝置45彼此固定。為了建立卡口連接，在第一步中可將這兩個殼體件5、6以彼此面向的開口 7a、7b在前地軸向插在一起而在第二步中使它們相對於彼此旋轉。軸向插在一起的方向與縱軸線3的軸向疊合。用於旋轉運動的旋轉軸線直接由縱軸線3形成。
[0090]卡口連接裝置45適宜地可鬆開地來構造。因此，可通過反過來的運動過程(首先反向旋轉且然後彼此拉開)在需要時使這兩個殼體件5、6從彼此鬆開。
[0091]至少部分地由帶有橡膠彈性特性的材料構成的膜片13的在這兩個端側的端壁5a、6a之間張緊的固定邊緣14適宜地負責必要的在這兩個殼體件5、6之間的軸向預緊。
[0092]卡口連接裝置45具有布置在第一殼體件5處的第一鎖止突起46a和布置在第二殼體件6處的第二鎖止突起46b。在建立卡口連接時第一和第二鎖止突起46a、46b在彼此軸向面向的側面上互相後接。卡口連接裝置45的特別的特徵在於，鎖止突起46a、46b在殼體2的組裝在一起的狀態中由這兩個殼體件5、6以從外面這裡從每個觀察角度不可見的方式來掩蓋或遮蓋。以該方式得到膜片驅動器的外輪廓，其較不易受汙染，其非常易清潔且不由其造成由於特別暴露的且可能銳稜的部件的損傷危險。
[0093]這兩個殼體件5、6在其接合區域中在同軸取向的情況下軸向侵入彼此中。示例性地，在此第二殼體件6的端側的端壁6a在其長度的至少一部分上徑向上在外被第一殼體件5的環狀側壁5b包圍。即可以說，第一殼體件5的環狀側壁5b在接合區域中處於外面，而第二殼體件6的環狀側壁6b徑向上處於裡面。卡口連接裝置45的另外的說明也按照該情況實現。然而應理解的是，殼體件5，6的反過來的關聯也是可能的，使得環狀側壁5b軸向上侵入環狀側壁6b中。
[0094]第一殼體件5的環狀側壁5b具有同軸於縱軸線3的、環狀的第一承載截段47a。以下也稱為外鎖止突起的第一鎖止突起46a布置在第一承載截段47a的徑向內側處。多個第一或外鎖止突起46a在縱軸線3的周向上沿著第一承載截段47a彼此間相互有間距地分布地布置。相應地，在第一承載截段47a的周向上彼此相繼的外鎖止突起46a之間分別產生不僅軸向上而且徑向上朝向內敞開的間隙，其以下稱為外間隙48a。在第一承載截段47a的周向上，因此外鎖止突起46a和外間隙48a彼此相繼地布置。
[0095]第二殼體件6的環狀側壁6b具有環狀的第二承載截段47b，其同樣同軸於縱軸線3布置。其在向第一殼體件5的方向上軸向地伸出。以下稱為內鎖止突起的第二鎖止突起46b布置在環狀的第二承載截段47b的徑向外側處，其中，其數量相應於外鎖止突起46a的數量。在第二承載截段47b的周向上分別相鄰的內鎖止突起46b之間存在軸向上朝向第一殼體件5且同時徑向上朝向外敞開的間隙，其以下稱為內間隙48b。以該方式，在第二承載截段47b處多個內鎖止突起46b和內間隙48b在周向上分布地交替地彼此相繼布置。
[0096]承載截段47a、47b的周向是指圍繞殼體2的縱軸線3的延伸。
[0097]第一承載截段47a具有朝向第二殼體件6定向的軸向的環狀的第一端面52a。第二承載截段47b在它的面向第一殼體5的端部處具有軸向定向的環狀的第二端面52b。外鎖止突起46a適宜地直接聯接到第一端面52a處,而內鎖止突起46b適宜地直接聯接到第二端面52b處。
[0098]在每個鎖止突起46a、b與所關聯的殼體件5、6的與其相對而置的截段之間存在槽狀間隙53a、53b,其在第一殼體件5的情況中徑向上朝向內而在第二殼體件6的情況中徑向上朝向外敞開。槽狀間隙53a、53b分別在承載截段47a、47b的周向上過渡到聯接的間隙48a、48b 中。
[0099]在組裝殼體2時首先將這兩個殼體件5，6軸向上插在一起，使得第二承載截段47b同軸地侵入第一承載截段47a中，其中，分別布置在殼體5、6處的鎖止突起46a、46b同時分別侵入布置在另一殼體6、5處的間隙48b、48a中的一個中。殼體件5、6被如此遠地軸向插到彼此中，使得分別一殼體件5、6的鎖止突起46a、b處在與分別另一殼體件6、5的槽狀間隙53a、53b相同的軸向高度上。從該位置出發使這兩個殼體件5、6在下一步中彼此相對旋轉成直到布置在這兩個承載截段47a、47b處的外和內鎖止突起46a、46b成對地後接。外和內鎖止突起46a、46b在此與彼此軸向面向的鎖止側沿54a、54b在徑向上相疊且與這些鎖止側沿54a、54b在軸向上彼此支撐。
[0100]在彼此貼靠的鎖止側沿54a、54b之間存在由在這兩個殼體件5、6之間張緊的膜片13引起的軸向預緊。
[0101]通過這兩個殼體件5、6的特別的形狀來實現，不僅外鎖止突起而且內鎖止突起46a、46b朝向殼體2的外側被遮蓋。甚至如此使得整個卡口連接裝置45由這兩個殼體件
5、6從殼體2之外這裡不可見地來遮蓋。
[0102]為了實現這，一方面承載外鎖止突起46a的第一承載截段47a無打斷地閉合地來構造，使得其完全遮蓋卡接聯接裝置45的被其包圍的部件。這一方面不僅是布置在其本身處的外鎖止突起46a而且是接合到第一殼體件5的槽形間隙53a中的內鎖止突起46b。第一承載截段47a即形成徑向上朝向外遮蔽卡口連接裝置45的徑向的遮蔽壁。其在其徑向外側處優選地流線型地且尤其圓柱形地來構造。
[0103]在向第一殼體件5的端側的端壁5a的方向上,卡口連接裝置45的部件直接被第一殼體件5的壁部遮蔽。
[0104]在向第二殼體件6的端側的端壁6a的方向上，卡口連接裝置45的部件被第二殼體件6的壁部遮蔽。這由此來實現，這兩個殼體件5、6軸向上彼此聯接成使得在它們之間僅可見處於殼體2的徑向外表面處的且同心於縱軸線3的接合線55。在該接合線55的區域中這兩個殼體件5、6僅最小地彼此相間隔或者甚至直接彼此貼靠。
[0105]為了實現該設計，在第二殼體件6處適宜地構造有同軸於第二承載截段47b的環形的壁截段，其基於其功能被稱為遮蓋截段56並且其法蘭式地徑向向外伸。[0106]遮蓋截段56與布置在第二承載截段47b處的內鎖止突起46b有軸向間距地來布置並且以內鎖止突起46b分別限制已提及的槽形間隙53b中的一個。
[0107]環形的遮蓋截段56具有這樣的徑向延展，使得其伸到第一承載截段47a的環形的第一端側52a之前並且適宜完全遮蓋它。遮蓋截段56在此以軸向定向的另一端面57與構造在第一承載截段47a處的第一端面52a相對而置。
[0108]上面提及的接合線55形成構造在這兩個殼體件5、6之間的接合平面的處於殼體2的外表面61處的終止線(Abschlusslinie),其由彼此面向的環形的端面52a、57來限定。
[0109]適宜地，環形的遮蓋截段56徑向上在外與聯接的第一承載截段47a的外表面軸向齊平地封閉。以該方式避免形成稜邊。
[0110]這樣來組裝，殼體2具有外部圓柱狀輪廓的中間截段62，其由第一殼體件5的環狀側壁5b的在接合線55處彼此軸向聯接的徑向外表面截段63、64和第二殼體件6的遮蓋截段56共同來限定。
[0111]如果在所述中間截段62處軸向上在兩側各聯接有殼體2的成截頂錐狀輪廓的外表面截段65a、65b(其在分別從另一殼體件6、5指離的方向上逐漸尖細)，那麼殼體2的設計尤其證明特別緊湊且易清潔。以該方式，殼體2整體上可具有類似餅的形狀。
[0112]如果為了這兩個殼體件5、6的相互軸向張緊不僅要依靠由張緊的薄膜13引起的預緊，鎖止突起46a、46b的鎖止側沿54a、54b可至少部分地關於所關聯的承載截段47a、47b的周緣壁設有斜度。通過全部鎖止突起46a、46b的鎖止側沿54a、54b這裡無斜度地在垂直於殼體2的縱軸線3的平面中延伸，該實施例不用這樣的附加措施。
[0113]為了確保這兩個殼體件5、6在建立卡口連接時被旋轉到正確的相對的旋轉角度位置中，在這兩個環形的側壁5b、6b處適宜地布置有合適的止動器件66。
[0114]止動器件66包含不例性地布置在第二殼體件6的側壁6b處的止動銷67,其旋入遮蓋截段56的軸向螺紋孔68中。其在軸向上伸出超過遮蓋截段56的端面57。適宜地，其位於在第二承載截段47b的周向上直接聯接到內鎖止突起46b中的一個處的區域中。
[0115]止動器件66的另外的組成部分是布置在第一殼體件5的側壁5b處的止動面72。其關於作為中心的縱軸線3位於與止動銷67相同的圓周線上。其適宜地直接聯接到外鎖止突起46a中的一個處。
[0116]當將這兩個殼體5、6插在一起時，止動銷67侵入在一側上由止動面72所限制的外間隙48a中。現在可使這兩個殼體件5、6相對彼此旋轉直到止動銷67碰到止動面72。然後找到在這兩個殼體件5、6之間的所希望的相對旋轉位置，在其中卡口連接裝置45正確地起作用。
[0117]卡口連接裝置45適宜地也還關聯有保險器件73，利用其可在建立卡口連接之後實現這兩個殼體件5、6之間的反向旋轉止動。以該方式可防止無意地鬆開卡口連接。
[0118]示例性地，保險器件73至少部分地由止動器件66形成。更準確地說，止動銷67還作為保險銷74起作用，當達到在這兩個殼體件5、6之間所追求的旋轉角度位置時其可形狀配合地插入第一殼體件5的在縱軸線3的軸向上鄰近止動面72的鎖止凹口 75中。鎖止凹口 75尤其在軸向延長部中聯接到止動面72處。
[0119]保險銷74尤其是螺紋銷，其可旋擰地容納在螺紋孔68中。為了鎖止和保證在這兩個殼體件5、6之間的相對旋轉位置，可從外面這裡利用合適的旋擰工具將其擰緊，使得其侵入鎖止凹口 75中。
[0120]應理解的是，保險器件73也可獨立於止動器件66來構造。
【權利要求】
1.一種流體操縱的膜片驅動器，其帶有:具有縱軸線(3)的殼體(2)，所述殼體(2)具有分別形成在所述縱軸線(3)的軸線方向上有間距地相對而置的端側的兩個端壁(5a，6a)中的一個的罩狀的兩個殼體件(5，6),其分別具有由環狀的側壁(5b, 6b)包圍的開口(7a, 7b)且其在殼體內腔(8)與彼此面向的開口(7a，7b)的共同限制下同軸地安放到彼此處且在環狀的所述側壁(5b，6b)的區域中通過由所述殼體件(5，6)的後接的鎖止突起(46a, 46b)形成的卡口連接裝置(45)彼此固定；且帶有驅動單元(4)，其包括固定在兩個所述殼體件(5，6)之間的且能夠軸向偏轉的膜片(13)，所述膜片(13)傳動地與能夠滑動穿過所述端壁(5a，6a)中的至少一個的杆體(17)相連接且其將所述殼體內腔(8)流體密封地劃分成軸向相鄰的兩個工作室(15a，15b)，其中的至少一個能夠流體加載，其特徵在於，所述卡口連接裝置(45)的鎖止突起(46a，46b)由兩個所述殼體件(5，6)從外面這裡從任何視角不可見地遮蓋。
2.根據權利要求1所述的膜片驅動器，其特徵在於，兩個環狀的所述側壁(5b，6b)軸向侵入彼此中，其中，徑向上處於外面的所述側壁(5b)具有徑向向內伸的外鎖止突起(46a)而徑向上布置在裡面的所述側壁-b)具有徑向向外伸的內鎖止突起(46b)，且其中，所述外鎖止突起和內鎖止突起(46a，46b)與彼此軸向面向的鎖止側沿(54a，54b)徑向相疊。·
3.根據權利要求2所述的膜片驅動器，其特徵在於，兩個環狀的所述側壁(5b，6b)在形成處在所述殼體(2)的外表面(61)處的且同心於所述縱軸線(3)的接合線(55)的情況下安放到彼此處，其中，兩個側壁(5b，6b)的所述鎖止突起(46a，46b)位於所述接合線(55)的與所述殼體⑵的外表面(61)相對的內側的區域中且由兩個所述側壁(5b，6b)的在所述接合線(55)處相對而置的截段朝向外遮蓋。
4.根據權利要求3所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述接合線(55)由兩個所述側壁(5b, 6b)的軸向相對而置的且彼此面向的環狀的兩個端面(52a, 57)形成。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述外鎖止突起(46a)徑向上在內布置在一側壁(5b)的環狀的承載截段(47a)處而承載所述內鎖止突起(46b)的另一側壁(6b)具有法蘭式地構造的且徑向向外伸的環狀的遮蓋截段(56)，其伸到所述承載截段(47a)的端面(52a)之前。
6.根據權利要求5所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述內鎖止突起(46b)徑向上在外布置在一側壁-b)的環狀的承載截段(47b)處，所述承載截段(47b)同軸地伸入另一側壁(5b)的環狀的承載截段(47a)中，其中，所述承載截段(47b)被環狀的所述遮蓋截段(56)徑向上朝向外同心地超過。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，全部鎖止突起(46a，46b)的所述鎖止側沿(54a，54b)無斜度地在垂直於所述殼體(2)的縱軸線(3)的平面中延伸。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，在兩個所述側壁(5b, 6b)處布置有在建立所述卡口連接時限制所述殼體件(5，6)的相對旋轉角度的止動器件(66)，其適宜地還引起在所建立的卡口連接中的反向旋轉止動。
9.根據權利要求8所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述止動器件￠6)包含布置在一側壁-b)處的止動銷(67)，其為了限制旋轉角度與布置在另一側壁(5b)處的止動面(72)共同作用，其中，所述止動銷(67)為了通過所述卡口連接彼此連接的所述殼體件(5，6)的絕對的旋轉止動能夠引入具有所述止動面(72)的所述側壁 b)的鎖止凹口(75)中。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述殼體(2)具有成外圓柱輪廓的中心截段(62)，在其處軸向上在兩側各聯接有成截頂錐狀輪廓的外表面截段(65a, 65b)。
11.根據權利要求1至9中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述膜片(13)在兩個所述側壁(5b，6b)之間在軸向預緊下張緊。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，通過所述膜片 (13)彼此分離的兩個工作室(15a，15b)能夠流體加載並且/或者在所述工作室中的一個(15a)中布置有將所述膜片(13)預緊到原始位置中的回位彈簧裝置(33)。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述膜片驅動器具有優選地環狀的至少一個衝程限制元件(36)，其在至少一個工作室(15a)中能夠固定或者固定在所關聯的所述端壁(5a)的內表面處且其限制所述膜片(13)的最大衝程長度。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述殼體件(5，6)中的一個在外面在端側的端壁 a)中心處具有尤其由同軸於所述殼體(2)的縱軸線(3)的螺紋孔形成的中央的固定接口(35)。
15.根據權利要求1至14中任一項所述的膜片驅動器，其特徵在於，所述膜片驅動器裝備有用於檢測包括所述膜片(13)和所述杆體(17)的驅動單元(4)的關於所述殼體(2)所佔據的至少一個相對位置的位置檢測器件(37)。
【文檔編號】F15B15/10GK103443477SQ201280016535
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年3月31日
【發明者】K.施託爾, U.克斯, H.勒裡希 申請人:費斯託股份有限兩合公司