CN109642594B - 流体操纵式膜片驱动器和配备其的阀组件 - Google Patents

Abstract

提出一种流体操纵式膜片驱动器(2)和一种配备其的阀组件(1)，其中，膜片驱动器(2)具有驱动器壳体(5)，该驱动器壳体带有两个轴向地靠置在彼此处的驱动器壳体部件(15,16)。优选由塑料材料组成的置入体(24,25)被置入到驱动器壳体部件(15,16)中的每个驱动器壳体部件中，所述置入体限制可以以流体加载的工作腔室(13,14)的至少一个长度区段，其中，与从动环节(45)运动联结的驱动器膜片(12)被夹入到这两个置入体(24,25)之间。在置入体(24,25)中的至少一个置入体与驱动器壳体(5)之间起作用的密封结构(56)能够防止在径向地处于所述置入体与驱动器壳体(5)之间的区域中的这两个置入体(24,25)的轴向绕流。

Description

流体操纵式膜片驱动器和配备其的阀组件

技术领域

本发明涉及一种流体操纵式膜片驱动器，该膜片驱动器具有驱动器壳体，该驱动器壳体具有两个在接合区域中在共同限制壳体内部空间的情况下轴向地靠置在彼此处的驱动器壳体部件，其中，在壳体内部空间中布置有将两个轴向地相邻的工作腔室流体密封地相互分隔的且与从动环节以驱动的方式(或称为根据驱动地、按照驱动地，即antriebsmäßig)联结的驱动器膜片，该驱动器膜片可以通过工作腔室中的至少一个工作腔室的可借助于至少部分地构造在驱动器壳体中的控制通道结构来控制的流体加载来轴向地偏移，以便引起从动环节的从动运动。

本发明还涉及一种配备有这样的流体操纵式膜片驱动器的阀组件。

背景技术

开头所提及的类型的膜片驱动器由DE 10 2013 016 350 B3已知并且在该处具有在其外侧处为了保护的目的而由附加的包裹壳体包围的驱动器壳体，该驱动器壳体限定壳体内部空间，该壳体内部空间通过被夹入(或称为夹紧，即eingespannte)到驱动器壳体的两个驱动器壳体部件之间的驱动器膜片划分成两个可流体地加载的工作腔室。通过这两个工作腔室中的至少一个工作腔室的受控制的流体加载，驱动器膜片可以轴向地沿一个或另一方向偏移，以便使安置在驱动器膜片处的杆形的从动环节运动。流体操控借助于穿通驱动器壳体的壁部的控制通道结构来实现，该控制通道结构具有多个控制通道，所述控制通道通入到这两个工作腔室中并且穿过所述控制通道可实现驱动流体的受控制的引进(或称为补给，即Zufuhr)和引离。

由EP 2 028 377 A2已知一种膜片驱动器，该膜片驱动器可被用作为阀组件中的驱动源并且该膜片驱动器可具有壳体，在该壳体中布置有膜片，该膜片以其径向地外部的区域与壳体密封连接。通过膜片将壳体的内部空间划分成两个工作腔室，这两个工作腔室中，一个工作腔室可受控制地以压力介质来加载，而弹簧装置安座(或称为安置，即sitzt)在另一个工作腔室中，该弹簧装置支撑在膜片与壳体之间并且通过该弹簧装置将膜片和固定在该膜片处的阀杆预紧到基本位置中。

发明内容

本发明基于如下任务：提供如下措施，所述措施实现流体操纵式膜片驱动器的优化的构造。

为了解决该任务，在开头所提及的类型的流体操纵式膜片驱动器中设置成，驱动器膜片在其外部的边缘区段处在四周密封的情况下轴向地被夹入到关于驱动器壳体分开的置入体之间，所述置入体分别被置入到这两个驱动器壳体部件中的一个驱动器壳体部件中，并且形成相应关联的工作腔室的联接到驱动器膜片处的外周的壁区段，其中，密封结构布置在置入体中的至少一个置入体与驱动器壳体之间。

该任务还通过一种阀组件来解决，该阀组件带有具有可运动的阀环节的阀配件(或称为阀装置、阀体，即Ventilarmatur)和在该阀配件处布置的、用于操纵阀环节的膜片驱动器，该膜片驱动器在前面提及的意义下构造，并且该膜片驱动器的从动环节与阀配件的阀环节运动联结。

通过被置入到驱动器壳体中的置入体，这两个工作腔室的至少直接地轴向地联接到驱动器膜片处的长度区段不是直接地由驱动器壳体限制，而是由各一置入到驱动器壳体中的且关于驱动器壳体分开的置入体限制。如所示出的那样，这样的分开的置入体在较复杂的造型下也可以比在如下驱动器壳体部件情况下的这种情况显著更简单且更成本适宜地生产，所述驱动器壳体部件还必须满足另外的要求，例如提供如下控制通道结构，对于膜片驱动器的运行所需要的驱动流体可以被导引穿过该控制通道结构。例如存在如下可行方案：置入体可以如此成形，使得膜片在其偏移时可以紧贴在该置入体处，并且不由于尖锐的棱边遭受损伤。此外，存在有利的可行方案：放上(或称为设立，即auflegen)一结构系列的膜片驱动器，所述膜片驱动器按标准地配备有相同的驱动器壳体部件，所述驱动器壳体部件为了各个膜片驱动器的特定的定制化(或称为个性化，即Individualisierung)以相应地相匹配的置入体来装备。此外，置入体与驱动器壳体部件的组合在需要时实现：在处于所述置入体与驱动器壳体部件之间的区域中提供如下空间，所述空间尤其作为控制通道结构的组成部分可以被用于流体流动。在驱动器壳体与一个或两个置入体之间起作用的密封结构合乎目的地防止流体在处于置入体与驱动器壳体之间的区域中轴向的流动经过。密封结构尤其负责在置入体的周缘区域中轴向地相继的区的流体密封的隔离，从而阻碍被用于操纵膜片驱动器的、被馈入到这两个工作腔室中的一个工作腔室中的驱动流体逾越到另一个工作腔室中。此外，借助于密封结构可以在需要时特别简单地限定在驱动器壳体与置入体之间的一个或多个空心空间，所述空心空间可用于驱动流体的穿过导引。

本发明的有利的改进方案由本发明得知。

在置入体的组件与驱动器壳体之间密封的密封结构合乎目的地关于置入体和/或驱动器壳体分开地构造并且合乎目的地包含至少一个相对于置入体同轴地布置的密封环、尤其是O型环。密封结构可以仅包含唯一的这样的密封环或而可以包含多个以彼此轴向的间距布置的密封环。每个密封环一方面关于至少一个置入体且另一方面关于至少一个驱动器壳体部件形成起密封作用的密封区段。

备选地，每个密封区段也可以实施为密封材料覆层而不是实施为独立的密封环，该密封材料覆层尤其通过注塑成型材料配合地固定在置入体处或在驱动器壳体部件处。

当驱动器膜片如此实施，使得该驱动器膜片径向地在外部突出超过这两个置入体，并且以突出的边缘区段起密封作用地与驱动器壳体共同作用时，密封区段也可以直接地由驱动器膜片的外部的径向的边缘区域形成。

优选地，置入体的壁部无穿孔地构造。这实现特别简单的制造。用于加载驱动器膜片的流体流动由此不运行穿过置入体的壁部。控制通道结构即优选不穿透置入体的壁部。

在一优选的设计方案中，在这两个置入体中的一个置入体与相关联的驱动器壳体部件之间设置有正好两个轴向地彼此间隔开的环形的密封区段。就此而言，合乎目的的是，另一个置入体仅关联有唯一的环形的密封区段。但是原则上，每个置入体可以与密封结构的正好一个密封区段协作或也可以与密封结构的多个密封区段协作。

置入体的一优选的设计方案将其设计方案设置成环形体。由此，每个置入体轴向地一方面向着驱动器膜片且另一方面向着相关联的工作腔室的对置的限制壁敞开。这以有利的方式实现如下：为了驱动器膜片的流体加载所需要的驱动流体的引进和引离穿过由环形的置入体包围的环形内部空间地进行，该环形内部空间形成相关联的工作腔室的长度区段。

尤其当置入体环形地构造时，工作腔室的在与驱动器膜片轴向地对置的这侧上限制相关联的工作腔室的封闭壁(或称为隔墙、隔绝壁，即Abschlusswand)由驱动器壳体形成。该封闭壁优选相对于可偏移的驱动器膜片的轴向的最大行程区域有轴向的间距地布置，从而在每个时间防止在驱动器膜片与由驱动器壳体形成的封闭壁之间接触。

原则上，可行的是，这两个置入体通过直接地在所述置入体之间作用的夹紧器件轴向地夹紧在一起，以便使所述置入体组合成置入体-组合件，并且在此同时使驱动器膜片夹入地保持固定。然而，当取消在这两个置入体之间的直接的夹紧连接并且这两个置入体仅通过容纳所述置入体的驱动器壳体部件相互夹紧且与之间接合的驱动器膜片夹紧时，膜片驱动器可以显著更成本适宜地实现。在经组装的驱动器壳体的情况下，这两个驱动器壳体部件通过适当的夹紧器件、尤其是夹紧螺纹件轴向地如此夹紧在一起，使得所述驱动器壳体部件从对置的轴向的侧起作用到这两个置入体上，并且相同的驱动器壳体部件共同地与接合在置入体之间的驱动器膜片轴向地夹紧。以该方式可以取消单独的、直接地在置入体之间作用的夹紧连接措施，以用于节省制造和装配耗费。

每个置入体合乎目的地具有与相应另一个置入体轴向地背离的支撑区段，以所涉及的置入体来装备的驱动器壳体部件借助于在该驱动器壳体部件处构造的配对支撑区段作用到该支撑区段上。

在膜片驱动器的一优选的设计方案中，至少一个和优选每个置入体与容纳所述置入体的驱动器壳体部件共同形成至少一个属于控制通道结构的流体导引空间。在此，借助于密封结构可以防止在轴向地相邻的区域之间发生不期望的轴向流体逾越。流体导引空间中的至少一个和优选每个流体导引空间优选是环形空间，该环形空间同心地围绕相关联的置入体周围布置，从而处于该环形空间中的流体可以环绕地围绕所涉及的置入体周围分布。就此而言，存在如下有利的可行方案，在驱动器壳体的壁部中构造的控制通道结构的通道区段如此布置，使得所述通道区段在流体导引空间的不同的周缘区域处通入，从而借助于流体导引空间可以使流体引导在驱动单元的不同的径向侧之间变换。当在驱动器膜片的其中一轴向的侧上馈入到驱动器壳体中的驱动流体应被引导至处于驱动器膜片的对置的这侧上的工作腔室时，这例如允许置入体的组件的特别简单的绕行。

以该方式尤其可实现如下结构形式，在该结构形式的情况下，控制通道结构具有在驱动器膜片的其中一轴向的侧上布置在驱动器壳体外部处的、可用于流体馈入和流体引离的联接开口，并且控制通道结构在驱动器壳体内部借助于至少一个流体导引空间引导到驱动器膜片的另一轴向的侧上，以便与处于该处的工作腔室连通。

在环形地构造的置入体的情况下有利的是，置入体的面向彼此的前方的环形开口具有比关于该前方的环形开口对置的后方的环形开口更大的横截面。以该方式，可以为工作腔室的由置入体形成的外周的壁区段选择特别适宜的造型，通过该造型可以支撑驱动器膜片，以便保护该驱动器膜片以免发生过延展。

置入体的特别合乎目的结构设置成，这两个置入体环形地构造并且分别包含径向地处于内部的、形成工作腔室的外周的壁区段的内部的环形区段以及径向地处于外部的、同轴地包围该内部的环形区段的且基本上空心柱状的外部的环形区段。这两个环形区段在置入体的面向驱动器膜片的前侧处一件式地相互连接。置入体的环形体在横截面方面观察可以至少部分地大约类似V形地成形，其中，径向地在这两个环形区段之间产生从置入体的前侧朝其背侧在横截面方面扩大的中间空间。

对于置入体的、形成工作腔室的外周的壁区段这样的区段的径向的内部面，在面向工作腔室的这侧处推荐凹入的外形。该凹入的外周的壁区段至置入体的前侧的过渡区域合乎目的地凸出地弯曲，其中，半径是相对大的，由此在膜片变形时保护膜片以免发生损伤。

这两个驱动器壳体部件合乎目的地由金属组成，优选选择铝材料或不锈钢。置入体同样可以由金属组成，但是优选由塑料材料实现，该塑料材料(例如通过注塑成型)实现带有置入体的任意复杂的外形的特别成本适宜的制造。

如果膜片驱动器应被用作为双重作用的膜片驱动器，则控制通道结构如此实现，使得该控制通道结构与两个工作腔室连通并且关于两个工作腔室可实现优选相互独立的受控制的流体加载。

呈简单作用的结构形式的膜片驱动器可以特别简单地通过如下方式来实现：只要控制通道结构被用于流体操控，则该控制通道结构仅与这两个工作腔室中的一个工作腔室连通或(当该控制通道结构与两个工作腔室连通时)仅关于这两个工作腔室中的一个工作腔室被使用。此时弹簧装置处于另一个工作腔室中，该弹簧装置在驱动器膜片与驱动器壳体之间起作用，并且通过该弹簧装置将驱动器膜片及由此还有从动环节弹性屈服地预紧到初始位置中。结合膜片驱动器到阀组件中的集成可以以该方式可选地实现“常开”式样或“常闭”式样的阀组件的结构类型。

从动环节优选杆形地构造且如此布置，使得该从动环节滑移地向外穿通驱动器壳体部件的至少一个驱动器壳体部件。当膜片驱动器实施为阀组件的部件时，从动环节的从驱动器壳体中伸出的长度区段可以被用于与阀配件的可运动的阀环节联结。从动环节在需要时也可以被用作为显示器件和/或控制器件，借助于所述显示器件和/或控制器件可以使从动环节的实际位置可视化或可以以其它方式显示和/或可以获取该从动环节的实际位置，以便作为位置信号在电子控制中被评价。

附图说明

下面借助附上的附图更详细地阐释本发明。在该附图中：

图1以透视的外部视图示出根据本发明的流体操纵式膜片驱动器的优选的第一实施方式，

图2以朝关于图1对置的轴向的下侧的视角示出源自图1的膜片驱动器，

图3示出图1和2的膜片驱动器根据源自图1的剖切平面III-III的纵截面，其中，在膜片驱动器的下方端部处虚线地例示阀配件，膜片驱动器可以装配在该阀配件处，以便形成阀组件，

图4以根据源自图1的剖切平面IV-IV的纵截面示出图1至3的膜片驱动器，并且

图5以相应于图3的剖切平面和以分解图示示出膜片驱动器的纵截面。

具体实施方式

图3示出全部都以附图数字1来表示的阀组件，该阀组件由以纵截面示出的流体操纵式膜片驱动器2和装备有该膜片驱动器2的、仅虚线地示意性地表明的阀配件3组合而成。图1、2、4和5示出没有相关联的阀配件3的膜片驱动器2。阀组件1与阀配件3优选共同形成过程阀组件，该过程阀组件在例如化学的和生物化学的应用中可以被用在过程控制中。

膜片驱动器2然而也适用于其它驱动任务，例如用于使用在生产和装配技术中。

膜片驱动器2具有壳体5，该壳体在下面被称为驱动器壳体5。驱动器壳体5尤其是驱动单元4的组成部分，该驱动单元具有纵向轴线6，该纵向轴线同时涉及驱动器壳体5的纵向轴线。

驱动器壳体5具有驱动器壳体壁7，该驱动器壳体壁包围壳体内部空间8并且合乎目的地也限定驱动器壳体5的可从外部看到的外部面。

被称为驱动器膜片12的、可弹性变形的膜片处于壳体内部空间8中，该膜片优选由带有橡胶弹性的特性的材料组成。驱动器膜片12横向于纵向轴线5延伸，并且将壳体内部空间8轴向地划分成两个子空间，所述子空间被称为第一工作空间13和第二工作空间14。驱动器膜片12是流体密封的并由此防止在这两个工作空间13,14之间的流体连通。

驱动器壳体5划分成两个轴向地相继(或称为相叠，即aufeinanderfolgend)布置的壳体部件，所述壳体部件在下面被称为第一驱动器壳体部件15和第二驱动器壳体部件16。优选在中间连接有壳体密封件18的情况下，在横向于且尤其是正交(或称为垂直，即rechtwinkelig)于纵向轴线6延伸的接合区域17中，这两个驱动器壳体部件15,16轴向地靠置在彼此处。

借助于夹紧器件22(所述夹紧器件尤其涉及夹紧螺纹件)，使这两个驱动器壳体部件15,16在接合区域17中轴向地相互夹紧，从而所述驱动器壳体部件形成固定地保持在一起的呈驱动器壳体5造型的壳体组合件。夹紧器件22尤其根据法兰式螺纹连接的类型以多重的布置环绕地围绕纵向轴线6周围分布，优选处于相对于纵向轴线6同心的圆线上。

优选具有圆形的外部轮廓的驱动器膜片12具有环形地本身闭合的、相对于纵向轴线6同心的外部的边缘区段23。驱动器膜片12关于驱动器壳体5不可运动地固定在该外部的边缘区段23处。然而，该固定不是直接地在驱动器壳体5处实现，而是通过轴向的被夹入到两个关于驱动器壳体5分开的第一置入体24与第二置入体25之间，所述第一置入体和第二置入体不可轴向地和径向地运动地固定在壳体内部空间8中。

第一置入体24同轴地安座于第一驱动器壳体部件15中，并且第二置入体25同轴地安座于第二驱动器壳体部件16中。每个驱动器壳体部件15,16限制壳体内部空间8的内部空间区段27,28，该内部空间区段经由在接合区域17中的前方的壳体部件开口26轴向地向着相应另一个驱动器壳体部件15,16敞开。因为这两个驱动器壳体部件15,16的前方的壳体部件开口26相互对齐，这两个驱动器壳体部件互补成壳体内部空间8。

每个置入体24,25穿过前方的壳体部件开口26被置入并尤其轴向地插入到相关联的驱动器壳体部件15,16的内部空间区段27,28中。装入深度通过相互协作的止挡器件来预设。具体地，为了形成止挡器件，每个置入体24,25在远离接合区域17指向的这侧处具有至少一个且优选正好一个支撑区段31，该置入体以该支撑区段贴靠在优选由在驱动器壳体壁7的内部面处的梯级构造的配对支撑区段32处。

置入体24,25的轴向长度和轴向位置如此选择，使得所述植入体在被置入到相关联的驱动器壳体部件15,16中的状态下在其轴向的前侧处与接合区域17大约齐平地取向。优选地，每个置入体24,25轴向地短于壳体内部空间8的容纳该置入体的内部空间区段27,28。

这两个置入体24,25尤其分别环形地构造并且相对于纵向轴线6同轴地布置。每个环形的置入体24,25在径向外部包围轴向地贯通的内部空间，该内部空间为了更好的区分而被称为环形内部空间33。每个置入体24,25具有面向驱动器膜片12的前侧和与驱动器膜片12背离的背侧，其中，环形内部空间33在前侧处经由前方的环形开口33a敞开并且在背侧处经由后方的环形开口33b敞开。每个置入体24,25的前方的环形开口33a由所涉及的置入体24,25的相对于纵向轴线6同心的、环形的夹入区段34围起(或称为框起、围绕，即umrahmt)。

驱动器膜片12以其外部的边缘区段23轴向地伸出到这两个置入体24,25的面向彼此的夹入区段34之间，该驱动器膜片在所述夹入区段之间被轴向地挤压在一起并由此在密封的情况下被夹入。

针对在此作用的夹入力的力流伸延通过在这两个驱动器壳体部件15,16之间的夹紧器件22，从该处经由轴向地支撑在彼此处的支撑区段31和配对支撑区段32伸延到这两个置入体24,25中，并且从该处出发经由这两个夹入区段34伸延到驱动器膜片12的外部的边缘区段23中。

由此，这两个置入体24,25在没有直接的夹紧连接的情况下仅仅通过在容纳所述置入体的驱动器壳体部件15,16方面的轴向的加载来轴向地相互夹紧且同时与接合到所述置入体之间的驱动器膜片12夹紧。

这两个工作腔室13,14的轴向地在两侧联接到驱动器膜片12处的长度区段分别由这两个置入体24,25中的一个置入体的环形内部空间33形成。这些置入体24,25中的每个置入体限定相关联的第一工作腔室13或第二工作腔室14的外周的壁区段35。

外周的壁区段35尤其直接地联接到环形的夹入区段34处。该壁区段合乎目的地如此确定轮廓，使得环形内部空间33在置入体24,25的前侧处具有在比背侧处更大的直径。换言之，前方的环形开口33a具有比后方的环形开口33b更大的横截面。

置入体24,25尤其是一件式的构件，该构件优选由刚性的塑料材料组成。然而，其它材料也是可行的，尤其是铝或还有金属-聚合物-复合材料。

这两个驱动器壳体部件15,16合乎目的地由金属制成，尤其是由铝或由不锈钢制成。

置入体24,25的在本实施例中实现的一优选的设计方案设置成，其直接地形成工作腔室13,14的外周的壁区段35的组成部分是径向内置的内部的环形区段36，该环形区段在其径向的外侧处由优选空心柱状地设计的外部的环形区段37同心地包围。外部的环形区段37也一件式地联接到夹入区段34处，该夹入区段限定置入体24,25的前侧。因为内部的环形区段36向着背侧径向地向内耸立(或称为突出，即streben)，所以中间空间38径向地处于这两个环形区段36,37之间，该中间空间向着背侧扩大并且该中间空间向着置入体24,25的背侧敞开。中间空间38可以环形地构造或局部地局限于一个或多个在环形周缘上分布的部位处。

支撑区段31合乎目的地由外部的环形区段37的后方的、自由的端部区段形成。

置入体24,25限定面向工作腔室13,14的径向的内部面42。该内部面合乎目的地如此成形，使得该内部面紧接着夹入区段34具有凸出的内部面区段42a和紧接着该凸出的内部面区段具有凹入的内部面区段42b。径向的内部面42必要时优选由内部的环形区段36形成。

驱动器膜片12在其相对于被夹入的外部的边缘区段23间隔开的区域中可以沿纵向轴线6的两个轴向方向在弹性变形的情况下偏移。驱动器膜片12的这种偏移的运动被称为驱动运动43，该驱动运动通过双箭头例示。在驱动运动43的情况下，驱动器膜片12的相对于外部的边缘区段23径向地间隔开的力输出区段44在实施驱动运动43的情况下可以在两个最大偏移的位置之间变形，这两个最大偏移的位置中，在附图中例示最大偏移的第一位置。在这两个最大偏移的位置之间的间距限定力输出区段44及由此驱动运动43的最大行程。

可沿纵向轴线6的轴向方向相对于驱动器壳体5运动的从动环节45在驱动器壳体5中延伸。从动环节45优选杆形地构造，这合乎本实施例。从动环节45在壳体中可线性移动地引导并且穿通驱动器壳体5的壁部，从而该从动环节具有在驱动器壳体5外部可用的从动区段46。杆形的从动环节45相对于纵向轴线6同轴地取向。

驱动器膜片12在壳体内部空间8中以其力输出区段44固定在从动环节45处。由此，驱动运动43直接地传递到从动环节45上，该从动环节由此可以被驱动来进行通过双箭头例示的从动运动47，该从动运动相对于驱动器壳体5发生并且沿纵向轴线6的轴向方向定向。从动运动47可以在从动区段46处截取，这在本实施例中通过如下方式来发生，即从动区段46与已经提到的阀配件3的阀环节48以驱动的方式联结。由此，可以操纵阀环节48，用以可选地释放或阻断例如穿过阀配件3的流体贯通。

驱动器膜片12的驱动运动43可以通过受控制的流体加载来引起，该流体加载可以借助于集成到驱动单元4中的控制通道结构52来实现。控制通道结构52允许关于这两个工作腔室13,14中的至少一个工作腔室的处于压力下的驱动流体的受控制的馈入和引离。在本实施例中，控制通道结构52设计成用于两个工作腔室13,14的受控制的流体加载设计，但是在实践中仅被用于这两个工作腔室13,14中的一个工作腔室、即图3和4中处于驱动器膜片12下方的第二工作腔室14的受控制的流体加载。针对这种仅单方面使用受控制的流体加载的原因在于，本实施例的膜片驱动器2流体地简单作用地设计并且配备有弹簧装置53，通过该弹簧装置使驱动器膜片12持续地朝着其最大偏移的位置的方向预紧。在本实施例中，驱动器膜片12弹性地被预紧到最大偏移的第一位置中，该最大偏移的第一位置结合所例示的阀配件3引起阀环节48的闭合位置，从而阀组件1是“常闭”的式样。就此而言，弹簧装置53处于第一工作腔室13中，其中，该弹簧装置构造为压力弹簧并且一方面支撑在驱动器膜片12处且另一方面支撑在第一驱动器壳体部件15的、在与驱动器膜片12轴向地对置的这侧处封闭第一工作腔室13的第一封闭壁54处。

备选地，膜片驱动器2也可以如此实施，使得驱动器膜片12通过弹簧装置53被预紧到关于图3和4对置的第二最大偏移的位置中。在这种情况下，弹簧装置53处于第二工作腔室14中，并且一方面又支撑在驱动器膜片12处且另一方面支撑在与驱动器膜片12轴向地对置的、属于第二驱动器壳体部件16的第二封闭壁55处。

在膜片驱动器2的简单作用的结构形式的情况下，驱动运动43和由此而产生的、驱动器膜片12及由此从动环节45的定位通过这样的工作腔室13,14的受控制的流体加载来引起，该工作腔室不配备有弹簧装置53。相应的描述下面结合所例示的结构形式来实现，在该结构形式中，弹簧装置53处于第一工作腔室13中。

要先说的还有，驱动单元4也还包括在驱动器壳体5与这两个置入体24,25中的至少一个置入体之间起密封作用的密封结构56，该密封结构优选防止驱动流体在处于置入体24,25与驱动器壳体5之间的中间区域57中的轴向的流动经过。由此，可以排除驱动流体在这两个工作腔室13,14之间通过这两个置入体24,25的外部的绕流发生不受控制的溢流的可能性。

当驱动器膜片12通过工作腔室13,14的流体加载轴向地偏移时，该驱动器膜片以一定程度鼓起，其中，该驱动器膜片可以靠放到这样的置入体24,25的径向的内部面42处，该驱动器膜片朝着该置入体的方向偏移。在此，径向的内部面42的所描述的设计方案避免可引起膜片材料的过早磨损的尖锐棱边，并且负责支持避免驱动器膜片12的过延展。

这两个置入体24,25的轴向长度合乎目的地如此选择，使得驱动器膜片12在其驱动运动43时始终轴向地保留在环形内部空间33内部。尽管如此，这两个工作腔室13,14轴向地延伸超过这两个置入体24,25的背侧并且也还分别包括相关联的内部空间区段27,28的这样的长度区段，该长度区段轴向地处于置入体24,25与相关联的封闭壁54,55之间。

可被用于一个或两个工作腔室13,14的流体加载的控制通道结构52至少部分地构造在驱动器壳体5中并且在此优选构造在驱动器壳体5的驱动器壳体壁7中。该控制通道结构示例性地包括第一控制通道58以及第二控制通道59，该第一控制通道与第一工作腔室13处于持续的流体连接中，该第二控制通道与第二工作腔室14处于持续的流体连接中。第一控制通道58在图3的剖切图示中处于剖切平面之后并因此仅以虚线表明。

第一控制通道58以第一联接开口58a通向至驱动器壳体5的外部面。以相应的方式，第二控制通道59以第二联接开口59a同样通向至驱动器壳体5的外部面。至少一个和优选两个联接开口58a,59a布置在第一驱动器壳体部件15处、示例性地布置在在与接合区域17轴向地对置的这侧处封闭第一驱动器壳体部件15的封闭元件62处。

第一控制通道58在第一驱动器壳体部件15的壁部中平行于纵向轴线6伸延并且在相对于第一置入体24轴向地间隔开的区域中经由内部的通道通入部58b通入到内部空间区段27中。

如果第一控制通道58被用于驱动器膜片12的受控制的流体加载(这不合乎本实施例的情况)，那么驱动流体可以穿过第一控制通道58可选地馈入到第一工作腔室13中或从第一工作腔室13中引离。虚线的流动箭头63阐明在此发生的流体流动。

当根据实施例朝着最大偏移的第一位置的方向加载驱动器膜片12的调节力通过弹簧装置53来提供时，不发生第一控制通道58的使用，该第一控制通道在这种情况下也可以被完全省去或用作为呼吸通道(或称为换气通道，即Atmungskanal)。

然而如果根据规定使用第一控制通道58，则密封结构56防止流体从第一工作腔室13穿过中间区域57不期望地逾越到第二工作腔室14中，该中间区域径向地处于两个置入体24,25与两个驱动器壳体部件15,16之间。

第二控制通道59将第二联接开口59a与第二工作腔室14连接，更确切地说绕过这两个置入体24,25。

就此而言，第二控制通道59具有从第二联接开口59a出发的第一通道区段59b，该第一通道区段沿第一驱动器壳体部件的纵向方向穿过第一驱动器壳体部件15的壁部，并且该第一通道区段在径向地处于第一置入体24与第一驱动器壳体部件15之间的区域中通向到第二控制通道59的由第一环形空间59c形成的另外的通道区段中，该另外的通道区段同心地在第一置入体24与第一驱动器壳体部件15之间构造。

该第一环形空间59c形成环形的第一流体导引空间64，该第一流体导引空间是第二控制通道59的组成部分并且环绕地围绕第一置入体24周围延伸。

第一流体导引空间64轴向地在两侧通过密封结构56密封。该第一流体导引空间一方面经由密封结构56的环形的第一密封区段65向着第一工作腔室13流体密封地分隔并且另一方面经由密封结构56的环形的第二密封区段66朝着接合区域17的方向流体密封地分隔。每个环形的密封区段65促使不仅关于第一置入体24而且关于第一驱动器壳体部件15的密封。两个密封区段65,66合乎目的地不仅关于第一置入体24而且关于驱动器壳体5分开地构造并且在本实施例中由环形的密封环67组成，所述密封环保持在第一置入体24的容纳槽中。

接着由第一流体导引空间64形成的第一环形空间59c，第二控制通道59在驱动器壳体5的壁部中以第三通道区段59d继续，该第三通道区段由在第一驱动器壳体部件15中构造的子区段和在第二驱动器壳体部件16中构造的第二子区段组合而成，所述子区段在接合区域17中相互对齐。第三通道区段59d的第一子区段与第一流体导引空间64连通。第三通道区段59d的第二子区段与第二控制通道59的另外的通道区段连通，该另外的通道区段由第二环形空间59e形成。第二环形空间59e在壳体内部空间8的在第二驱动器壳体部件16中构造的内部空间区段28中同心地布置在第二置入体25与第二驱动器壳体部件16之间并且代表环形的第二流体导引空间68，该第二流体导引空间一方面轴向地向着第二工作腔室14敞开，但是另一方面经由密封结构56的环形的第三密封区段69轴向地向着接合区域17密封。第三密封区段69径向地在第二置入体25与第二驱动器壳体部件16之间密封，其中，该第三密封区段也合乎目的地是关于此分开的主体并且尤其由保持在第二置入体25的容纳槽中的密封环形成。

在第二置入体25与第二驱动器壳体部件16之间的环形的间隙72提供在第二流体导引空间68与第二工作腔室14之间持久的连接，从而存在如下可行方案，即驱动流体根据流动箭头73越过第二联接开口59a可选地馈入到第二工作腔室14中或从该第二工作腔室14中引离。

环形的间隙72实现第二控制通道59与第二工作腔室14轴向地在第二置入体25外部的连通。然而，因为第二置入体25(优选还有第一置入体24)环形地构造，所以驱动器膜片12可以穿过由第二置入体25包围的环形内部空间33受控制地以驱动流体来加载。这提供如下优点：第二置入体25的壁部和优选还有第一置入体24的这样的壁部可以无穿孔地构造，这合乎本实施例。每个置入体24,25的壁部沿纵向轴线6的周向方向在四周合乎目的地闭合，从而不可穿过该壁部流体交换。

环形的密封区段65,66,69彼此同轴地且以彼此轴向的间距布置。相应于置入体24,25的外部的造型，所述密封区段可以具有不同的直径。

膜片驱动器2尤其实施用于以压力空气作为驱动流体来运行。然而原则上，该膜片驱动器也可以以其它压力流体来运行，尤其以液态的压力介质来运行。

至少一个和优选两个联接开口58a,59a合乎目的地布置在第一驱动器壳体部件15的端侧的外部面区段74处。该端侧的外部面区段74示例性地设置在端侧的封闭元件62处，该封闭元件装配在第一驱动壳体部件15的基本单元75的端侧处，其中，基本单元75帽形地设计并且限定壳体内部空间8的在第一驱动器壳体部件15中构造的内部空间区段27。第一封闭壁54是基本单元75的组成部分，然而优选可脱开地固定。封闭元件62轴向地后置(或称为后联，即nachgeschaltet)于第一封闭壁54。在将第一封闭元件62包括在内的情况下，第一驱动器壳体部件15优选帽形地构造。

第二驱动器壳体部件16也尤其帽形地设计，其中，第二封闭壁55优选是第二驱动器壳体部件16的整体式组成部分。杆形的从动环节45滑移地穿通第二封闭壁55的壁穿孔76，在该壁穿孔中合乎目的地安放有用于从动环节45的线性引导的引导套筒和用于从动环节45关于第二驱动器壳体部件16的动态密封的密封环。

驱动器膜片12在从动环节45处的实现驱动力的传递的固定合乎目的地通过附加的固定器件77来实现。固定器件77示例性地由两个盘状的、在中间开孔的固定碟77a,77b组成，力输出区段44被夹入到所述固定碟之间并且所述固定碟以任意方式、尤其通过焊接连接固定在从动环节45处。

Claims (26)

1.一种带有驱动器壳体(5)的流体操纵式膜片驱动器，所述驱动器壳体具有两个在接合区域(17)中在共同限制壳体内部空间(8)的情况下轴向地靠置在彼此处的驱动器壳体部件(15,16)，其中，在所述壳体内部空间(8)中布置有将两个轴向地相邻的工作腔室(13,14)流体密封地相互分隔的且以驱动的方式与从动环节(45)联结的驱动器膜片(12)，所述驱动器膜片能够通过所述工作腔室(13,14)中的至少一个工作腔室的能借助于至少部分地构造在所述驱动器壳体(5)中的控制通道结构(52)控制的流体加载来轴向地偏移，以便引起所述从动环节(45)的从动运动(47)，其特征在于，所述驱动器膜片(12)在其外部的边缘区段(23)处在四周密封的情况下轴向地被夹入到关于所述驱动器壳体(5)分开的置入体(24,25)之间，所述置入体分别被置入到这两个驱动器壳体部件(15,16)中的一个驱动器壳体部件中，并且形成相应关联的工作腔室(13,14)的联接到所述驱动器膜片(12)处的外周的壁区段(35)，其中，密封结构(56)布置在所述置入体(24,25)中的至少一个置入体与所述驱动器壳体(5)之间，且其中，这两个置入体(24,25)与所述驱动器壳体(5)共同形成至少一个属于所述控制通道结构(52)的流体导引空间(64,68)。

2.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，所述密封结构(56)关于所述置入体(24,25)和/或所述驱动器壳体(5)分开地构造。

3.根据权利要求2所述的膜片驱动器，其特征在于，所述密封结构(56)具有一个或多个相对于所述置入体(24,25)同轴地布置的密封环(67)。

4.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，每个置入体(24,25)的壁部无穿孔地构造，从而所述驱动器膜片(12)的受控制的流体加载能够在没有穿过所述置入体(24,25)的壁部发生的流体贯通的情况下实施。

5.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，所述密封结构(56)具有多个同轴地且以彼此轴向的间距布置的环形的密封区段(65,66,69)。

6.根据权利要求5所述的膜片驱动器，其特征在于，至少一个置入体(24)关联有两个轴向地彼此间隔开的环形的密封区段(65,66)。

7.根据权利要求6所述的膜片驱动器，其特征在于，所述一个置入体(24)关联有正好两个轴向地彼此间隔开的环形的密封区段(65,66)并且另一个置入体(25)仅关联有唯一的环形的密封区段(69)。

8.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，这两个置入体(24,25)在围起环形内部空间(33)的情况下环形地构造，其中，所述控制通道结构(52)关于至少一个工作腔室(13,14)在由相关联的所述置入体(24,25)包围的区段外部通入到所述工作腔室(13,14)中，从而所述驱动器膜片(12)的受控制的流体加载穿过由所述环形的置入体(24,25)包围的环形内部空间(33)地实现。

9.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，这两个置入体(24,25)在没有直接的夹紧连接的情况下仅仅通过在容纳所述置入体的驱动器壳体部件(15,16)方面的轴向的加载来轴向地相互夹紧且同时与接合到所述置入体之间的驱动器膜片(12)夹紧。

10.根据权利要求9所述的膜片驱动器，其特征在于，每个置入体(24,25)具有至少一个与另一个置入体(25,24)轴向地背离的支撑区段(31)，相关联的所述驱动器壳体部件(15,16)以配对支撑区段(32)贴靠在所述支撑区段处，其中，这两个驱动器壳体部件(15,16)通过在其之间作用的夹紧器件(22)轴向地相互夹紧，由此这两个支撑在所述驱动器壳体部件(15,16)处的置入体(24,25)也被相互夹紧。

11.根据权利要求1所述的膜片驱动器，其特征在于，这两个置入体(24,25)中的一个或每个置入体与这两个驱动器壳体部件(15,16)中的关联于所述置入体的所述驱动器壳体部件(15,16)共同形成至少一个属于所述控制通道结构(52)的流体导引空间(64,68)。

12.根据权利要求11所述的膜片驱动器，其特征在于，所述流体导引空间环形地构造。

13.根据权利要求11所述的膜片驱动器，其特征在于，所述流体导引空间还同心地包围所涉及的置入体(24,25)。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的膜片驱动器，其特征在于，所述控制通道结构(52)具有在所述驱动器膜片(12)的轴向的一侧上在所述驱动器壳体(5)外部处布置的、能被用于流体馈入和流体引离的联接开口(58a,59a)，并且在所述驱动器壳体(5)内部的控制通道结构(52)借助于所述至少一个流体导引空间(64,68)引导到所述驱动器膜片(12)的轴向的另一侧上，以便与处于该处的工作腔室(14)连通。

15.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，这两个置入体(24,25)环形地构造并且分别具有前方的环形开口(33a)和关于所述前方的环形开口轴向地对置的后方的环形开口(33b)，其中，所述置入体的前方的环形开口(33a)面向彼此。

16.根据权利要求15所述的膜片驱动器，其特征在于，所述置入体的前方的环形开口(33a)具有比所述后方的环形开口(33b)更大的横截面。

17.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，这两个置入体(24,25)环形地构造并且分别包含径向地处于内部的、形成工作腔室(13,14)的外周的壁区段(35)的内部的环形区段(36)以及径向地处于外部的、同轴地包围所述内部的环形区段(36)的外部的环形区段(37)，其中，这两个环形区段(36,37)在所述置入体(24,25)的面向所述驱动器膜片(12)的前侧处一件式地相互连接。

18.根据权利要求17所述的膜片驱动器，其特征在于，径向地在这两个环形区段(36,37)之间构造有本身从所述置入体(24,25)的前侧向着背侧在横截面方面扩大的中间空间。

19.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，每个置入体(24,25)的形成所述工作腔室(13,14)中的一个工作腔室的外周的壁区段(35)的区段的径向的内部面(42)紧接着所述驱动器膜片(12)凸出地弯曲并且紧接其凹入地弯曲。

20.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，这两个驱动器壳体部件(15,16)由金属组成和/或这两个置入体(24,25)由塑料材料组成。

21.根据权利要求20所述的膜片驱动器，其特征在于，这两个驱动器壳体部件(15,16)由铝或不锈钢组成。

22.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，所述控制通道结构(52)与两个工作腔室(13,14)连通，从而为了引起所述从动环节(45)的从动运动(47)，两个工作腔室(13,14)能够受控制地流体加载。

23.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，在所述工作腔室(13,14)中的一个工作腔室中布置有在所述驱动器膜片(12)与所述驱动器壳体(5)之间起作用的、将所述驱动器膜片(12)预紧到初始位置中的弹簧装置(53)。

24.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，所述从动环节(45)杆形地构造并且滑移地向外穿通所述驱动器壳体部件(15,16)中的至少一个驱动器壳体部件。

25.一种阀组件，所述阀组件带有具有可运动的阀环节(48)的阀配件(3)和在其处布置的、用于操纵所述阀环节(48)的根据权利要求1至24中任一项所述的流体操纵式膜片驱动器(2)，所述膜片驱动器的从动环节(45)与所述阀环节(48)运动联结。

26.一种带有驱动器壳体(5)的流体操纵式膜片驱动器，所述驱动器壳体具有两个在接合区域(17)中在共同限制壳体内部空间(8)的情况下轴向地靠置在彼此处的驱动器壳体部件(15,16)，其中，在所述壳体内部空间(8)中布置有将两个轴向地相邻的工作腔室(13,14)流体密封地相互分隔的且以驱动的方式与从动环节(45)联结的驱动器膜片(12)，所述驱动器膜片能够通过所述工作腔室(13,14)中的至少一个工作腔室的能借助于至少部分地构造在所述驱动器壳体(5)中的控制通道结构(52)控制的流体加载来轴向地偏移，以便引起所述从动环节(45)的从动运动(47)，其特征在于，所述驱动器膜片(12)在其外部的边缘区段(23)处在四周密封的情况下轴向地被夹入到关于所述驱动器壳体(5)分开的置入体(24,25)之间，所述置入体分别被置入到这两个驱动器壳体部件(15,16)中的一个驱动器壳体部件中，并且形成相应关联的工作腔室(13,14)的联接到所述驱动器膜片(12)处的外周的壁区段(35)，其中，密封结构(56)布置在所述置入体(24,25)中的至少一个置入体与所述驱动器壳体(5)之间，并且其中所述控制通道结构(52)与两个工作腔室(13,14)连通，从而为了引起所述从动环节(45)的从动运动(47)，两个工作腔室(13,14)能够受控制地流体加载。

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