流体操纵的膜片驱动器的制造方法
【专利摘要】提出一种流体操纵的膜片驱动器(1)，其具有利用彼此面向的开口同轴地安放到彼此处的罩状的两个壳体件(5,6)。这两个壳体件(5,6)在其彼此邻接的侧壁(5b,6b)处通过卡口连接装置(45)彼此固定。这两个壳体件(5,6)设计成使得卡口连接装置(45)的锁止突起(46a,46b)从外面这里不可见地被遮盖。
【专利说明】流体操纵的膜片驱动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流体操纵的膜片驱动器(Membranantrieb),其带有:具有纵轴线的壳体，壳体具有分别形成在纵轴线的轴线方向上有间距地相对而置的端侧的两个端壁(Abschlusswand)中的一个的罩状的两个壳体件，其分别具有由环状的侧壁包围的开口且其在壳体内腔与彼此面向的开口的共同限制下同轴地安放到彼此处且在环状的侧壁的区域中通过由壳体件的后接的锁止突起(Verriegelungsvorsprung)形成的卡口连接装置彼此固定；且带有驱动单元，其包括固定在这两个壳体件之间的且可轴向偏转的膜片，膜片传动地与可滑动穿过端壁中的至少一个的杆体相连接且其将壳体内腔流体密封地划分成轴向相邻的两个工作室，其中的至少一个可流体加载。
【背景技术】
[0002]由文件DE-A-1426452已知的该类型的膜片驱动器包含壳体，其由两个罩状的壳体件构成，壳体件利用彼此面向的开口安放到彼此处。在它们的包围开口的侧壁处壳体件借助于卡口连接装置彼此固定。卡口连接装置包含带有在周向上相邻的凹部的布置在一壳体件处的、径向上伸出的法兰和此外布置在另一壳体件处的、作为锁止突起起作用的弯出的截段。在壳体件的彼此固定的状态中锁止突起后接法兰的存在于法兰的相邻的凹部之间的边缘截段，使得壳体件不可轴向移动地彼此固定。在这两个壳体件的接合区域中在壳体的内部中在密封的情况下布置有可轴向变形的膜片，其将两个工作室彼此分开。相应于存在于这两个工作室之间的压差使与膜片运动联结的杆体轴向移位。
[0003]通过卡口连接装置可将这两个壳体件相对快速地在插接-旋转-运动的范围中彼此固定。然而由于彼此相互处于接合中的结构产生壳体的强烈裂开的外表面，其非常易受污染且难以清洁。也不可低估在卡口连接装置的相当暴露的棱边处的损坏危险。
[0004]在文件US 7, 048, 342 BI中所说明的制动增力器(Bremsverstaerker)遭受类似的问题，其壳体同样由两个相互锁止的壳体件构成。然而在那里这两个壳体件的接合过程是纯插接过程，因为在将壳体件插到一起之后锁止由保持板(Haltelasche)的弯曲引起。
[0005]根据文件DE 19642329 Al用于连接流体管路的卡口接头(Bajonettverschluss)也遭受污染问题。用于容纳套筒的插头具有由两个固定夹(Haltebuegel)承载的环，在其处构造有两个向内伸的钩状锁止突起，它们被可插入的套筒的向外伸的锁止突起在轴向上后接。套筒的锁止突起在此处于插头的两个周缘侧的槽的区域中，槽在固定夹之间延伸且污物可沉积在其中。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于提供一种膜片驱动器，其可以以易清洗的结构简单地来装配。
[0007]为了实现该目的，与开头所提及的特征相联系地设置成，卡口连接装置的锁止突起由这两个壳体件从外面这里从任何视角不可见地遮盖。
[0008]以该方式近似存在布置在壳体内部中的卡口连接装置，其锁止突起朝向外遮蔽且从壳体的外侧这里不可接近。壳体因此可在插接-旋转-过程的范围中快速地且简单地来组装，其中，在组装状态中避免出现裂开的外轮廓，这反作用于污物的沉积且有利于有效清洁。膜片驱动器因此也最优地适合于使用在清洁集中的环境中，例如用于运用在医学和药学领域中。
[0009]本发明有利的改进方案由从属权利要求得出。
[0010]安放到彼此处的壳体件适宜地以其两侧壁在同轴取向的情况下轴向地侵入彼此中。在此径向上处于外面的侧壁具有向内伸的外锁止突起，而径向上布置在里面的侧壁具有径向向外伸的内锁止突起。外和内锁止突起在径向上相叠，其中，其与彼此轴向面向的锁止侧沿(Verriegelungsflanke)互相轴向支撑，以确保壳体件的结合。
[0011]这两个侧壁适宜地这样安放到彼此处，使得在接合区域中存在处于壳体的外表面处的且同心于壳体的纵轴线的接合线(Fuegelinie)。在该接合线的区域中这两个侧壁适宜地彼此贴靠或者仅最小地轴向上彼此相间隔。布置在这两个侧壁处的且属于卡口连接装置的锁止突起位于接合线的与壳体的外表面相对的内侧的区域中且因此被这两个侧壁的在接合线处相对而置的截段向外、朝向膜片驱动器的周围、在所有方向上遮盖。接合线适宜地径向上在外封闭接合平面，其由这两个侧壁的轴向上相对而置的且彼此面向的环状的两个端面来限定。当这些环状的端面彼此贴靠或者仅最小地彼此相间隔时，可确保卡口连接装置的最佳的全面遮蔽。
[0012]卡口连接装置的一优选的设计方案设置成，外锁止突起径向上在内布置在一侧壁的环状的承载截段处而承载内锁止突起的另一侧壁具有法兰式地构造的且径向向外伸的环状的遮盖截段，其轴向上伸到承载截段的端面之前且遮盖它。
[0013]内锁止突起适宜地径向上在外位于所关联的侧壁的环状的承载截段处，该承载截段同轴地伸入另一侧壁的环状的承载截段中，其中，它被环状的遮盖截段径向上朝向外超过。
[0014]全部锁止突起的彼此面向的锁止侧沿适宜地无斜度地在垂直于壳体的纵轴线的平面中延伸，该平面可称为锁止平面。为了获得在这两个结合在一起的壳体件之间最佳的轴向预紧，当膜片在这两个侧壁之间轴向张紧时在此是适宜的。膜片的张紧的截段相应地在建立卡口连接时轴向上被压到一起，使得其作为反应构建使锁止突起轴向上互相张紧的张紧力。
[0015]锁止侧沿中的至少一些然而也可容易地设有轴向斜度，使得在所属的旋转过程期间建立卡口连接时可构建轴向的预紧力。
[0016]适宜地在壳体件的两个侧壁处布置有止动器件，其在建立卡口连接时限制壳体件的相对旋转角度。以该方式防止过旋转且确保卡口连接装置的相互合作的部件在组装时在无复杂的控制的情况下自动到达到正确的相对位置中。
[0017]止动器件尤其包含布置在一侧壁处的、平行于壳体纵轴线取向的止动销，其为了限制旋转角度与布置在另一侧壁处的且在纵轴线的周向上定向的止动面合作。止动面尤其可由卡口连接装置的锁止突起的边缘面形成。
[0018]卡口连接装置适宜地关联有保险器件，其防止无意的反向旋转(Zurueckdrehen)且相应地防止卡口连接装置的无意的松开。这些保险器件尤其与止动器件构造成结构单元。优选地，就此而言装备有止动面的侧壁在止动面的区域中具有锁止凹口，另外锚固在另一侧壁处的止动销可引入其中。当止动销与承载它的侧壁处于螺纹结合中时，引入运动尤其可在旋拧过程的范围中发生。
[0019]在考虑卡口连接装置的根据本发明的设计的情况下，壳体尤其可具有类似饼的外部造型。其适宜地具有成外圆柱轮廓的中心截段，朝向外遮盖的卡口连接装置位于该中心截段的区域中且轴向上在两侧各有截顶锥状地逐渐尖细的外表面截段联接到该中心截段处。
[0020]膜片驱动器的适宜的结构设置成，将这两个工作室流体密封地彼此分开的膜片在这两个结合在一起的壳体件的侧壁的轴向预紧下张紧。通过张紧，一方面得到最佳的密封接触而另一方面得到这两个壳体件的结合的有效支持。
[0021]为了形成相对于壳体可轴向移动的驱动单元，膜片与所关联的杆体适宜地拧紧。其它类型的连接然而同样可能。
[0022]根据膜片驱动器的使用目的和功能性，杆体可穿过这两个端壁中的仅仅一个或者其根据连续的杆的类型同时穿过两个端壁。在最后提到的情况中存在选择性地利用杆体的在相对的侧面上从壳体伸出的两个终端截段中的每个用于力输出(Kraftabgriff)的可能性。
[0023]如果杆体穿过两个端壁，也存在利用穿过一端壁的长度截段用于力输出而利用穿过另一端壁的长度截段用于位置检测和/或用于位置指示和/或用于位置预设的可能性。
[0024]膜片驱动器可构造成使得两个由膜片彼此密封的工作室可流体加载。在该情况中穿过壳体或者驱动单元的控制通道通到每个工作室中，穿过该控制通道可能受控制地流体加载所关联的工作室。膜片驱动器因此可根据双重作用的线性驱动器的类型来使用。
[0025]此外存在将使膜片预紧到原始位置(Grundstellung)中的回位弹簧装置布置在工作室中的一个中的可能性。如果容纳回位弹簧装置的工作室不被用于流体加载，那么尤其推荐该措施。以该方式可非常简单地实现单重作用的线性驱动器。
[0026]在一有利的结构中回位弹簧装置由相对强的压力弹簧装置构成。通过另一工作室的加载可以连续克服回位力，使得存在将膜片驱动器用作比例驱动器的可能性，在其中所实现的冲程长度(Hubweg)成比例地取决于所施加的流体压力。通过在壳体内部中可无摩擦地运动的膜片还附加地有利于该运行方式。
[0027]膜片驱动器可用于多样的驱动任务。其尤其可在迄今已使用传统的短冲程气缸的地方到处来使用。其特别是也适合作为加工工业(Prozessindustrie)中的驱动器且在那里尤其适用于操控不同类型的过程阀。其例如可被用于操纵线性滑阀或者还作为用于夹阀(Quetschventil)的驱动器。
[0028]作为用于提供流体驱动力的驱动介质尤其考虑压缩空气，虽然也可利用其它压缩气体或者还有压力液体作为驱动介质。
[0029]膜片驱动器可在同一结构尺寸中可变地对于膜片或者说包含膜片的驱动单元的不同的最大冲程来设计。这尤其由此实现，即准备一个或者多个冲程限制元件，其在一个或在两个工作室中可安装在限制相关的工作室的端壁处且其作为用于限制冲程的止动器件起作用。驱动单元的最大冲程长度因此通过所安装的冲程限制元件的轴向高度来限定。存在为了改变冲程长度轴向分级地安装多个冲程限制元件的可能性。备选地可准备带有不同高度的多个冲程限制元件，其备选地可安装在相关的工作室中。膜片驱动器的这样的结构具有该优点，即在不改变外部尺寸的情况下可使用同一膜片驱动器用于不同的冲程范围。优选地，该至少一个冲程限制元件环状地来构造且同轴地布置在工作室中。
[0030]为了固定在其使用地点处，膜片驱动器适宜地在其壳体的外侧处具有至少一个固定接口。优选地，中央的固定接口在此以中心的布置在外面位于这两个端侧的端壁中的一个处。该中央的固定可能性允许膜片驱动器在其装配时在360°上以任意角度定向关于其纵轴线取向。相应地，可最佳地来定位对于膜片驱动器的运行必需的流体管路和还有可能引离的电线。
[0031]作为中央的固定接口尤其推荐螺纹孔，固定螺栓可旋入其中。
[0032]如果这两个壳体件由塑料材料构成(这有利于简单制造和较小重量适宜地是这种情况)，固定接口也可构造在由金属构成的插入件处，该插入件尤其在所关联的壳体件的注塑制造中被置入其塑料材料中。以该方式尽管是塑料壳体可确保固定接口的高强度。
[0033]使膜片驱动器装备有用于检测包括膜片和杆体的驱动单元的关于壳体所占据的至少一个相对位置的位置检测器件是适宜的。位置检测器件可根据设计和布置使能够检测驱动单元的一个或两个冲程终端位置(Hubendlage)和/或驱动单元的一个或两个中间位置。也可设置有用于控制驱动单元的整个冲程范围的路程测量。
[0034]用于检测位置的传感器例如可装配在这两个壳体件中的至少一个处。因此可将要求较小位置的传感器直接集成到至少一个壳体件中。
[0035]为了路程测量，位置检测器件例如可具有位置发送器，其响应于与驱动单元一起运动的操纵元件、尤其永磁体。如果使用膜片驱动器用于操控过程阀，以该方式可非常精确地监控阀的当前开度。
[0036]也可无问题地使膜片驱动器装备有光学的位置检测部。对此，杆体例如可具有尤其通过激光加工引入的条码或刻度尺，其可通过布置在壳体处的光学传感器探测。
[0037]如果希望膜片驱动器的防爆炸的实施，代替电气地工作的位置检测器件必要时可动用非电气类型的位置检测器件。例如可使用可磁性地操控的流体开关用于位置检测。
[0038]下面来列举关于膜片驱动器的另外的优点和可选的措施。
[0039]因为膜片驱动器的壳体仅由两个罩状壳体件构成，取消附加的圆柱管且得到带有仅少量构件的紧凑的结构。使用膜片代替活塞减少系统的内部摩擦且确保最佳的响应特性。此外不需要润滑。
[0040]膜片驱动器适宜地装备有柱状地且优选地圆柱状地设计的杆体。备选地，然而也可考虑带有多角的且尤其带有四角的横截面轮廓的杆体，因为以该方式可特别简单地实现旋转止动(Verdrehsicherung)。旋转止动的、尤其轮廓为四边形的杆体具有该优点，即膜片不被加载以扭转载荷，这有利于其预期寿命。
[0041]放弃用于壳体件的相互固定的螺栓减少制造成本。用于壳体件的相互固定的固定措施仍然可无问题地构造成使得壳体件可松开地连结在一起且为了维修目彼此随时又可被分开。
[0042]驱动单元在壳体的内部中可装备有橡胶弹性缓冲件，其确保在终端位置中减缓的冲击。适合的终端位置缓冲器尤其可轴向上在两侧伸出超过膜片，使得其在达到冲程终端位置时可碰到与驱动单元相对的端壁上。终端位置缓冲器适宜地构造为膜片的直接的组成部分。[0043]根据本发明彼此固定的壳体件不仅可由金属而且可由聚合物且尤其由塑料材料构成。
[0044]如果使用穿过两个端壁的杆体，至少可将穿过一端壁的长度截段用于驱动单元的位置检测和/或用于冲程限制。例如可在杆体的该长度截段处在壳体之外布置有操控元件，其与固定在壳体处的位置传感器合作且其例如可以是磁性元件。操纵元件例如可由调整螺母来承载，其轴向可调整地位于杆体的长度截段的外螺纹上且其借助于锁紧螺母可固定。位置传感器适宜地直接或者间接地固定在膜片驱动器的壳体处。
[0045]在杆体的从壳体伸出的长度截段处也可布置有尤其可轴向调节的止动元件，其通过与布置在壳体处的或者直接由壳体形成的配对止动元件合作可预设驱动单元的确定的轴向位置。
[0046]杆体可以是一件式的或者也可是多件式的。其例如可具有两个杆体元件，它们从彼此相对的侧面这里安放到膜片处且它们分别形成杆体的分别穿过一端壁的长度截段中的一个。
[0047]对于膜片推荐通过纤维组件和/或通过织物强化的结构。强化件尤其可在单侧布置在外面或者在膜片材料的内部中布置在中间。作为用于膜片的材料推荐橡胶或者硅酮或者热塑性的聚氨酯。当膜片材料不仅是灵活的、而且可橡胶弹性地变形时，同样是有利的。
[0048]膜片驱动器附加地可装备有光显示器件，其指示到达驱动单元的至少一个确定的冲程位置。
[0049]如果杆体被用于驱动单元的位置检测，可考虑所有通用的查询可能性。除了已提及的光学探测之外，通过例如将磁性材料(其可由对于磁场敏感的位置传感器或者路程传感器检测)置入杆体中，磁性探测当然也是可能的。
[0050]对于杆体尤其推荐由铝或由优质钢构成的结构。这两个壳体盖适宜地无切削地来制造。
[0051]膜片驱动器使能够实现驱动单元的非常快速的运动。这例如可被用于冲压、铆接、打孔、压印、压铸、排出或者分类。运动的质量在此非常小。因为至少不被杆体穿过的工作室可气密地实施，膜片驱动器可在能量上以非常高的效率来运行。还可放弃关于膜片的润滑措施。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]下面根据附图来详细阐述本发明。其中:
图1以对联接开口的侧面的视角显示根据本发明的膜片驱动的优选的实施形式的透视性的图示，
图2以根据图1中的箭头II的观察方向显示膜片驱动器的侧视图，其中，观察方向垂直于膜片驱动器的壳体的纵轴线定向，
图3显示膜片驱动器的等距的爆炸图示，
图4显示根据图2中的剖切平面IV-1V的膜片驱动器的纵剖面，其中，该剖切平面与壳体的纵轴线重合且具有关于壳体的纵轴线轴向的和径向的伸展。
[0053]图5显示根据图4中的剖切平面V-V的膜片驱动器的另一纵剖面，其关于以图4为基础的剖切平面围绕壳体的纵轴线旋转90°， 图6显示这两个壳体件中的一个的透视性的单独图示，
图7显示这两个壳体件中的另一个的透视性的单独图示，
图8显示在图6中所示的壳体件的轴向定向的内视图，以及 图9显示在图7中所示的壳体件的轴向定向的内视图。
【具体实施方式】
[0054]在其整体上以附图标记I表示的膜片驱动器设计用于借助于流体力来控制的操纵，其中，流体力由可根据需求输入和输出的流体驱动介质来提供。该驱动介质尤其是压缩空气。膜片驱动器但是也可借助于其它气态的驱动介质和还借助于液态的驱动介质来运行。
[0055]膜片驱动器I具有带有纵轴线3的壳体2。其此外具有相对于壳体2在纵轴线3的轴向上可线性运动的驱动单元4。驱动单元4关于壳体2的相对运动由所控制的在驱动介质方面的流体加载弓I起。
[0056]壳体2具有两个罩状的壳体件5、6，其接下来为了更好的区分也被称为第一和第二壳体件5、6。每个壳体件5、6具有尤其大致盘形的端侧的端壁5a、6a和一件式地同轴地联接在其处的环状的侧壁5b、6b。
[0057]每个壳体件5、6以其环状的侧壁5b、6b包围与所关联的端侧的端壁5a、5b有轴向间距地布置的开口 7a、7b。这两个壳体件5、6利用彼此面向的开口 7a、7b同轴地安放到彼此处，其中，它们共同限制壳体内腔8。在这两个环状侧壁5b、6b的协作下，壳体件5、6彼此固定。
[0058]每个壳体件5、6适宜地具有至少大致圆形的且尤其环形的外轮廓，其示例性地仅被在端侧的端壁5a、6a与环形侧壁5b、6b之间的过渡区域中在外面模制在每个壳体件5、6处的联接孔眼(Anschlussauge) lla、llb打断。联接孔眼11a、Ilb类似肋地在径向上延伸直到所关联的侧壁5b、6b的径向定向的外轮廓的区域中，其中，其在其径向上指向外的终端面(Abschlussflaeche)处分别具有联接开口 12a、12b,其适合于输入和输出驱动介质。
[0059]驱动单元4具有布置在壳体内腔中的且在那里横向于纵轴线3延伸的膜片13。膜片13适宜地大致类似锅地预成型。其具有灵活弯曲的特性和尤其由橡胶弹性的膜片体(其与集成的或者安放在外面的织物强化部相组合)构成。
[0060]相应于环状侧壁5b、6b的设计，膜片13示例性地具有圆形的外轮廓。其径向在外具有不中断的环绕的、尤其隆起状地成形的固定边缘14，膜片利用其在两个环状侧壁5b、6b之间在轴向预紧下张紧。在膜片13的协作下，将壳体内腔8流体密封地划分成两个轴向相继的、以下称为第一和第二工作室15a、15b的工作室。布置在第一壳体件5处的第一联接开口 12a经由穿过第一壳体件5的壁部的第一控制通道16a与第一工作室15a连通，而布置在第二壳体件6处的第二联接开口 12b经由穿过第二壳体件6的壁部的第二控制通道16b与第二工作室15b连通。因此可穿过这两个控制通道16a、16b以流体压力加载或者卸压每个工作室15a、15b。
[0061]驱动单元4作为另外的组成部分除了膜片13之外也还包含称为杆体17的杆状的构件，其一端固定在膜片13的中央区域中且其从膜片13出发在纵轴线3的轴向上延伸，其中，其可滑动地朝向外穿过贯穿第一壳体件5的端侧的端壁5a的穿通口(Durchtrittsoeffnung) 18。杆体17具有布置在壳体2之外的输出截段(Abgriffsabschnitt) 22,在其处由驱动单元4所实施的运动或者所施加的调整力可输出，以便例如操纵与膜片驱动器I组合的过程阀的阀体。
[0062]在穿通口 18中布置有适合地构造的环状引导件23和密封件24，其同轴地包围杆体17且其负责一方面使杆体17关于壳体2精确地可线性移动地来引导且另一方面排除从壳体内腔8穿过穿通口 18的流体流出。
[0063]膜片13适宜地借助于螺栓连接装置25固定在杆体17处。对此，固定螺栓26示例性地从第二工作室15b的侧面伸过膜片13且旋入杆体17中，使得膜片13在一方面杆体17与另一方面固定螺栓26的螺栓头27之间张紧。通过张紧也得到流体密封的连接，其防止流体在两个工作室15a、15b之间溢出。
[0064]应理解的是，膜片13也可通过其它固定措施固定在杆体17处，例如通过铆接。
[0065]驱动单元4适宜地也还包含两个支撑盘28，其外直径小于壳体内腔8的内直径且其以同轴于纵轴线3的布置在膜片13的两个轴向侧面上联接到膜片13处。支撑盘28结合到螺栓连接装置25中且利用轴向预紧从相对的轴向侧这里贴靠在膜片13处。在其径向上处于外面的边缘区域处支撑盘28可朝向膜片13凸出地倒圆，使得各产生拱曲的支撑面29，在其处膜片13可支撑且滚压(如果其为了操纵驱动单元4的目的通过相应的流体加载被轴向偏转)。
[0066]支撑盘28例如可由在外边缘处为了形成支撑面29可轴向弯曲的盘构成。
[0067]在实施例中两个工作室15a、15b可以以流体驱动介质来加载。根据由此所建立的在这两个工作室15a、15b之间的压差可以以该方式引起膜片13的在径向上处于张紧的固定边缘14之内的区域的轴向偏转，使得杆体17也相应地一起运动。以该方式得到驱动单元4在纵轴线3相对于壳体2的轴向上的线性驱动运动34。
[0068]如果两个工作室15a、15b可受控制地以流体驱动介质加载，存在膜片驱动器I的双重作用的实施，在其中驱动单元4在两个轴向上可借助于流体力操纵。
[0069]膜片驱动器I然而也可被设计为单重作用的驱动器，其中，这两个工作室15a、15b中的仅仅一个构造成可流体加载或者被用于流体加载，且其中，在这两个工作室15a或者15b中的一个中布置有回位弹簧装置33，其一方面支撑在壳体2处而另一方面支撑在驱动单元4处且通过其使驱动单元4预紧到原始位置中。这样的回位弹簧装置33在附图中示意性地表示。其尤其构造为压力弹簧装置且适宜地设计为螺旋弹簧装置，其中，其同轴地包围杆体17的布置在壳体内腔8中的长度截段。
[0070]必要时存在的回位弹簧装置33在驱动单元4方面尤其可支撑在已提及的支撑盘28中的一个处。
[0071]为了将驱动单元4在无压力的状态中保持在稳定的原始位置中，如果膜片驱动器I被用作双重作用的驱动器，那么也可存在回位弹簧装置33。
[0072]可由受控制的流体加载引起的驱动单元4的线性驱动运动在附图中以34通过双箭头来表示。
[0073]驱动单元4适宜地可在两个冲程终端位置之间运动。冲程终端位置中的一个是上面另外阐述的原始位置。在每个冲程终端位置中驱动单元4支撑在这两个端侧的端壁5a、6a中的一个的内表面处。[0074]膜片13的张紧的固定边缘14适宜地在垂直于纵轴线3的固定平面中伸延。该固定平面尤其是用于膜片13的可能的轴向偏转运动的中间面。在一冲程终端位置中膜片13从固定平面出发在向以端侧的端壁5a的方向上变形，在另一冲程终端位置中其在向另一端侧的端壁6a的方向上变形。在驱动单元4的每个冲程终端位置中膜片13适宜地具有类似锅或杯的形状。
[0075]在壳体2的外侧处适宜地存在至少一个固定接口 35，经由其可将膜片驱动器I的壳体2固定在外部结构处。示例性地，这样的固定接口 35轴向上在外面布置在不被杆体17穿过的第二壳体件6处、亦即尤其在中心部位处，使得其被纵轴线3穿过。
[0076]中央的固定接口 35尤其以同轴于纵轴线3的螺纹孔的形式来实现，在其帮助下壳体2可在螺栓连接的范围中在外固定。
[0077]中央的固定接口 35的优点在于，在最终的固定发生之前壳体2关于纵轴线3可相对地任意取向。以该方式，壳体2可相应于在使用地点处存在的条件在旋转角度方面可变地取向。联接开口 12a、12b尤其可由此最佳地定向。
[0078]不同于该实施例，杆体17也可构造成使得其轴向上完全穿过壳体内腔8且还可轴向移动地横穿构造在第二壳体件6处的另外的穿通口。这样的杆体17可以一件式地来构造或者具有多个、尤其在膜片13的区域中相互连接的杆元件。
[0079]在这样的膜片驱动器I中驱动单元4的彼此轴向相对地定向的两个输出截段22可被提供用于选择性的使用。
[0080]如果杆体17轴向上完全穿过壳体2，这两个布置在壳体2之外的终端截段中的至少一个可被用于位置检测和/或用于驱动单元4的冲程调整。
[0081]如在附图中示意性所示，膜片驱动器可具有布置在至少一个工作室15a、15b的内部中的至少一个冲程限制元件36，其可固定或者固定在至少一个端侧的端壁5a、6a的面向膜片13的轴向内表面处。借助于这样的冲程限制元件36可不同地来预设驱动单元4的通常直接通过端侧的端壁5a、6a预设的冲程终端位置。所使用的冲程限制元件36限制驱动单元4的轴向冲程且由此使能够在不改变膜片驱动器的基本结构的情况下改变由驱动单元4所提供的冲程。
[0082]冲程限制元件36例如可通过螺栓连接或者粘合连接固定在所关联的壳体件5、6处。存在以级联的形式同时安装多个冲程限制元件36的可能性，以便根据所安装的冲程限制元件36的数量限定不同的最大冲程。同样存在提供多个不同长度的冲程限制元件36的可能性，其根据所希望的最大冲程备选地可安装在壳体2中。
[0083]冲程限制元件36适宜地环状地来构造且优选地可安装在关于纵轴线3同轴的方向上。其是关于壳体2分离的构件，其仅在相应的要求下被安装。
[0084]膜片驱动器I适宜地装备有位置检测器件37，其使能够检测驱动单元4的关于壳体2所占据的至少一个相对位置。位置检测器件37可设计成探测驱动单元4的一个或者两个冲程终端位置并且/或者探测在这两个冲程终端位置之间的至少一个中间位置并且/或者连续检测驱动单元4的总冲程长度。
[0085]特别适宜地构造的位置检测器件37包含布置在每个壳体件5、6的外侧处的且尤其直接邻近相应的联接孔眼IlaUlb布置的固定槽38，其尤其平行于相关的联接孔眼11a、Ilb的关于纵轴线3径向定向的纵向延伸部取向。每个固定槽38构造成容纳位置传感器42，其无接触地可通过布置在驱动单元4处的壳体内腔8中的且尤其构造为永磁体的操纵元件43操纵。如果驱动单元4到达所关联的冲程终端位置，那么每个位置传感器42尤其响应。
[0086]固定槽38尤其构造在模制到邻近的联接孔眼IlaUlb处的固定肋44处。通过由于固定槽38的关于纵轴线3径向的纵向取向使固定槽38朝向壳体2的径向的外侧通出，在那里可方便地将对于位置传感器42的联接所需的电线引离。
[0087]位置检测器件37在附图中仅示意性地示出。
[0088]壳体2的一个或者两个壳体件5、6适宜地由聚合物材料且在此尤其由塑料材料构成。在此，壳体件5、6可非常简单地且成本有利地无切削地来制造。此外，膜片驱动器I在该情况中具有仅很小的重量。然而应理解的是，金属实施方案也是可能的，其中，壳体件5、6尤其由铝或由优质钢来制造。也可由复合材料来实现。
[0089]这两个壳体件5、6以有利的方式借助于卡口连接装置45彼此固定。为了建立卡口连接，在第一步中可将这两个壳体件5、6以彼此面向的开口 7a、7b在前地轴向插在一起而在第二步中使它们相对于彼此旋转。轴向插在一起的方向与纵轴线3的轴向叠合。用于旋转运动的旋转轴线直接由纵轴线3形成。
[0090]卡口连接装置45适宜地可松开地来构造。因此，可通过反过来的运动过程(首先反向旋转且然后彼此拉开)在需要时使这两个壳体件5、6从彼此松开。
[0091]至少部分地由带有橡胶弹性特性的材料构成的膜片13的在这两个端侧的端壁5a、6a之间张紧的固定边缘14适宜地负责必要的在这两个壳体件5、6之间的轴向预紧。
[0092]卡口连接装置45具有布置在第一壳体件5处的第一锁止突起46a和布置在第二壳体件6处的第二锁止突起46b。在建立卡口连接时第一和第二锁止突起46a、46b在彼此轴向面向的侧面上互相后接。卡口连接装置45的特别的特征在于，锁止突起46a、46b在壳体2的组装在一起的状态中由这两个壳体件5、6以从外面这里从每个观察角度不可见的方式来掩盖或遮盖。以该方式得到膜片驱动器的外轮廓，其较不易受污染，其非常易清洁且不由其造成由于特别暴露的且可能锐棱的部件的损伤危险。
[0093]这两个壳体件5、6在其接合区域中在同轴取向的情况下轴向侵入彼此中。示例性地，在此第二壳体件6的端侧的端壁6a在其长度的至少一部分上径向上在外被第一壳体件5的环状侧壁5b包围。即可以说，第一壳体件5的环状侧壁5b在接合区域中处于外面，而第二壳体件6的环状侧壁6b径向上处于里面。卡口连接装置45的另外的说明也按照该情况实现。然而应理解的是，壳体件5，6的反过来的关联也是可能的，使得环状侧壁5b轴向上侵入环状侧壁6b中。
[0094]第一壳体件5的环状侧壁5b具有同轴于纵轴线3的、环状的第一承载截段47a。以下也称为外锁止突起的第一锁止突起46a布置在第一承载截段47a的径向内侧处。多个第一或外锁止突起46a在纵轴线3的周向上沿着第一承载截段47a彼此间相互有间距地分布地布置。相应地，在第一承载截段47a的周向上彼此相继的外锁止突起46a之间分别产生不仅轴向上而且径向上朝向内敞开的间隙，其以下称为外间隙48a。在第一承载截段47a的周向上，因此外锁止突起46a和外间隙48a彼此相继地布置。
[0095]第二壳体件6的环状侧壁6b具有环状的第二承载截段47b，其同样同轴于纵轴线3布置。其在向第一壳体件5的方向上轴向地伸出。以下称为内锁止突起的第二锁止突起46b布置在环状的第二承载截段47b的径向外侧处，其中，其数量相应于外锁止突起46a的数量。在第二承载截段47b的周向上分别相邻的内锁止突起46b之间存在轴向上朝向第一壳体件5且同时径向上朝向外敞开的间隙，其以下称为内间隙48b。以该方式，在第二承载截段47b处多个内锁止突起46b和内间隙48b在周向上分布地交替地彼此相继布置。
[0096]承载截段47a、47b的周向是指围绕壳体2的纵轴线3的延伸。
[0097]第一承载截段47a具有朝向第二壳体件6定向的轴向的环状的第一端面52a。第二承载截段47b在它的面向第一壳体5的端部处具有轴向定向的环状的第二端面52b。外锁止突起46a适宜地直接联接到第一端面52a处,而内锁止突起46b适宜地直接联接到第二端面52b处。
[0098]在每个锁止突起46a、b与所关联的壳体件5、6的与其相对而置的截段之间存在槽状间隙53a、53b,其在第一壳体件5的情况中径向上朝向内而在第二壳体件6的情况中径向上朝向外敞开。槽状间隙53a、53b分别在承载截段47a、47b的周向上过渡到联接的间隙48a、48b 中。
[0099]在组装壳体2时首先将这两个壳体件5，6轴向上插在一起，使得第二承载截段47b同轴地侵入第一承载截段47a中，其中，分别布置在壳体5、6处的锁止突起46a、46b同时分别侵入布置在另一壳体6、5处的间隙48b、48a中的一个中。壳体件5、6被如此远地轴向插到彼此中，使得分别一壳体件5、6的锁止突起46a、b处在与分别另一壳体件6、5的槽状间隙53a、53b相同的轴向高度上。从该位置出发使这两个壳体件5、6在下一步中彼此相对旋转成直到布置在这两个承载截段47a、47b处的外和内锁止突起46a、46b成对地后接。外和内锁止突起46a、46b在此与彼此轴向面向的锁止侧沿54a、54b在径向上相叠且与这些锁止侧沿54a、54b在轴向上彼此支撑。
[0100]在彼此贴靠的锁止侧沿54a、54b之间存在由在这两个壳体件5、6之间张紧的膜片13引起的轴向预紧。
[0101]通过这两个壳体件5、6的特别的形状来实现，不仅外锁止突起而且内锁止突起46a、46b朝向壳体2的外侧被遮盖。甚至如此使得整个卡口连接装置45由这两个壳体件
5、6从壳体2之外这里不可见地来遮盖。
[0102]为了实现这，一方面承载外锁止突起46a的第一承载截段47a无打断地闭合地来构造，使得其完全遮盖卡接联接装置45的被其包围的部件。这一方面不仅是布置在其本身处的外锁止突起46a而且是接合到第一壳体件5的槽形间隙53a中的内锁止突起46b。第一承载截段47a即形成径向上朝向外遮蔽卡口连接装置45的径向的遮蔽壁。其在其径向外侧处优选地流线型地且尤其圆柱形地来构造。
[0103]在向第一壳体件5的端侧的端壁5a的方向上,卡口连接装置45的部件直接被第一壳体件5的壁部遮蔽。
[0104]在向第二壳体件6的端侧的端壁6a的方向上，卡口连接装置45的部件被第二壳体件6的壁部遮蔽。这由此来实现，这两个壳体件5、6轴向上彼此联接成使得在它们之间仅可见处于壳体2的径向外表面处的且同心于纵轴线3的接合线55。在该接合线55的区域中这两个壳体件5、6仅最小地彼此相间隔或者甚至直接彼此贴靠。
[0105]为了实现该设计，在第二壳体件6处适宜地构造有同轴于第二承载截段47b的环形的壁截段，其基于其功能被称为遮盖截段56并且其法兰式地径向向外伸。[0106]遮盖截段56与布置在第二承载截段47b处的内锁止突起46b有轴向间距地来布置并且以内锁止突起46b分别限制已提及的槽形间隙53b中的一个。
[0107]环形的遮盖截段56具有这样的径向延展，使得其伸到第一承载截段47a的环形的第一端侧52a之前并且适宜完全遮盖它。遮盖截段56在此以轴向定向的另一端面57与构造在第一承载截段47a处的第一端面52a相对而置。
[0108]上面提及的接合线55形成构造在这两个壳体件5、6之间的接合平面的处于壳体2的外表面61处的终止线(Abschlusslinie),其由彼此面向的环形的端面52a、57来限定。
[0109]适宜地，环形的遮盖截段56径向上在外与联接的第一承载截段47a的外表面轴向齐平地封闭。以该方式避免形成棱边。
[0110]这样来组装，壳体2具有外部圆柱状轮廓的中间截段62，其由第一壳体件5的环状侧壁5b的在接合线55处彼此轴向联接的径向外表面截段63、64和第二壳体件6的遮盖截段56共同来限定。
[0111]如果在所述中间截段62处轴向上在两侧各联接有壳体2的成截顶锥状轮廓的外表面截段65a、65b(其在分别从另一壳体件6、5指离的方向上逐渐尖细)，那么壳体2的设计尤其证明特别紧凑且易清洁。以该方式，壳体2整体上可具有类似饼的形状。
[0112]如果为了这两个壳体件5、6的相互轴向张紧不仅要依靠由张紧的薄膜13引起的预紧，锁止突起46a、46b的锁止侧沿54a、54b可至少部分地关于所关联的承载截段47a、47b的周缘壁设有斜度。通过全部锁止突起46a、46b的锁止侧沿54a、54b这里无斜度地在垂直于壳体2的纵轴线3的平面中延伸，该实施例不用这样的附加措施。
[0113]为了确保这两个壳体件5、6在建立卡口连接时被旋转到正确的相对的旋转角度位置中，在这两个环形的侧壁5b、6b处适宜地布置有合适的止动器件66。
[0114]止动器件66包含不例性地布置在第二壳体件6的侧壁6b处的止动销67,其旋入遮盖截段56的轴向螺纹孔68中。其在轴向上伸出超过遮盖截段56的端面57。适宜地，其位于在第二承载截段47b的周向上直接联接到内锁止突起46b中的一个处的区域中。
[0115]止动器件66的另外的组成部分是布置在第一壳体件5的侧壁5b处的止动面72。其关于作为中心的纵轴线3位于与止动销67相同的圆周线上。其适宜地直接联接到外锁止突起46a中的一个处。
[0116]当将这两个壳体5、6插在一起时，止动销67侵入在一侧上由止动面72所限制的外间隙48a中。现在可使这两个壳体件5、6相对彼此旋转直到止动销67碰到止动面72。然后找到在这两个壳体件5、6之间的所希望的相对旋转位置，在其中卡口连接装置45正确地起作用。
[0117]卡口连接装置45适宜地也还关联有保险器件73，利用其可在建立卡口连接之后实现这两个壳体件5、6之间的反向旋转止动。以该方式可防止无意地松开卡口连接。
[0118]示例性地，保险器件73至少部分地由止动器件66形成。更准确地说，止动销67还作为保险销74起作用，当达到在这两个壳体件5、6之间所追求的旋转角度位置时其可形状配合地插入第一壳体件5的在纵轴线3的轴向上邻近止动面72的锁止凹口 75中。锁止凹口 75尤其在轴向延长部中联接到止动面72处。
[0119]保险销74尤其是螺纹销，其可旋拧地容纳在螺纹孔68中。为了锁止和保证在这两个壳体件5、6之间的相对旋转位置，可从外面这里利用合适的旋拧工具将其拧紧，使得其侵入锁止凹口 75中。
[0120]应理解的是，保险器件73也可独立于止动器件66来构造。
【权利要求】
1.一种流体操纵的膜片驱动器，其带有:具有纵轴线(3)的壳体(2)，所述壳体(2)具有分别形成在所述纵轴线(3)的轴线方向上有间距地相对而置的端侧的两个端壁(5a，6a)中的一个的罩状的两个壳体件(5，6),其分别具有由环状的侧壁(5b, 6b)包围的开口(7a, 7b)且其在壳体内腔(8)与彼此面向的开口(7a，7b)的共同限制下同轴地安放到彼此处且在环状的所述侧壁(5b，6b)的区域中通过由所述壳体件(5，6)的后接的锁止突起(46a, 46b)形成的卡口连接装置(45)彼此固定；且带有驱动单元(4)，其包括固定在两个所述壳体件(5，6)之间的且能够轴向偏转的膜片(13)，所述膜片(13)传动地与能够滑动穿过所述端壁(5a，6a)中的至少一个的杆体(17)相连接且其将所述壳体内腔(8)流体密封地划分成轴向相邻的两个工作室(15a，15b)，其中的至少一个能够流体加载，其特征在于，所述卡口连接装置(45)的锁止突起(46a，46b)由两个所述壳体件(5，6)从外面这里从任何视角不可见地遮盖。
2.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，两个环状的所述侧壁(5b，6b)轴向侵入彼此中，其中，径向上处于外面的所述侧壁(5b)具有径向向内伸的外锁止突起(46a)而径向上布置在里面的所述侧壁-b)具有径向向外伸的内锁止突起(46b)，且其中，所述外锁止突起和内锁止突起(46a，46b)与彼此轴向面向的锁止侧沿(54a，54b)径向相叠。·
3.根据权利要求2所述的膜片驱动器，其特征在于，两个环状的所述侧壁(5b，6b)在形成处在所述壳体(2)的外表面(61)处的且同心于所述纵轴线(3)的接合线(55)的情况下安放到彼此处，其中，两个侧壁(5b，6b)的所述锁止突起(46a，46b)位于所述接合线(55)的与所述壳体⑵的外表面(61)相对的内侧的区域中且由两个所述侧壁(5b，6b)的在所述接合线(55)处相对而置的截段朝向外遮盖。
4.根据权利要求3所述的膜片驱动器，其特征在于，所述接合线(55)由两个所述侧壁(5b, 6b)的轴向相对而置的且彼此面向的环状的两个端面(52a, 57)形成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述外锁止突起(46a)径向上在内布置在一侧壁(5b)的环状的承载截段(47a)处而承载所述内锁止突起(46b)的另一侧壁(6b)具有法兰式地构造的且径向向外伸的环状的遮盖截段(56)，其伸到所述承载截段(47a)的端面(52a)之前。
6.根据权利要求5所述的膜片驱动器，其特征在于，所述内锁止突起(46b)径向上在外布置在一侧壁-b)的环状的承载截段(47b)处，所述承载截段(47b)同轴地伸入另一侧壁(5b)的环状的承载截段(47a)中，其中，所述承载截段(47b)被环状的所述遮盖截段(56)径向上朝向外同心地超过。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，全部锁止突起(46a，46b)的所述锁止侧沿(54a，54b)无斜度地在垂直于所述壳体(2)的纵轴线(3)的平面中延伸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，在两个所述侧壁(5b, 6b)处布置有在建立所述卡口连接时限制所述壳体件(5，6)的相对旋转角度的止动器件(66)，其适宜地还引起在所建立的卡口连接中的反向旋转止动。
9.根据权利要求8所述的膜片驱动器，其特征在于，所述止动器件￠6)包含布置在一侧壁-b)处的止动销(67)，其为了限制旋转角度与布置在另一侧壁(5b)处的止动面(72)共同作用，其中，所述止动销(67)为了通过所述卡口连接彼此连接的所述壳体件(5，6)的绝对的旋转止动能够引入具有所述止动面(72)的所述侧壁 b)的锁止凹口(75)中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述壳体(2)具有成外圆柱轮廓的中心截段(62)，在其处轴向上在两侧各联接有成截顶锥状轮廓的外表面截段(65a, 65b)。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述膜片(13)在两个所述侧壁(5b，6b)之间在轴向预紧下张紧。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，通过所述膜片 (13)彼此分离的两个工作室(15a，15b)能够流体加载并且/或者在所述工作室中的一个(15a)中布置有将所述膜片(13)预紧到原始位置中的回位弹簧装置(33)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述膜片驱动器具有优选地环状的至少一个冲程限制元件(36)，其在至少一个工作室(15a)中能够固定或者固定在所关联的所述端壁(5a)的内表面处且其限制所述膜片(13)的最大冲程长度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述壳体件(5，6)中的一个在外面在端侧的端壁 a)中心处具有尤其由同轴于所述壳体(2)的纵轴线(3)的螺纹孔形成的中央的固定接口(35)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述膜片驱动器装备有用于检测包括所述膜片(13)和所述杆体(17)的驱动单元(4)的关于所述壳体(2)所占据的至少一个相对位置的位置检测器件(37)。
【文档编号】F15B15/10GK103443477SQ201280016535
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月8日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】K.施托尔, U.克斯, H.勒里希 申请人:费斯托股份有限两合公司