DE102013106630A1

DE102013106630A1 - Connecting arrangement for connecting an actuating element of an actuator with an actuator and actuator

Info

Publication number: DE102013106630A1
Application number: DE102013106630.5A
Authority: DE
Inventors: Florian Rübsam; Jan Vahalik
Original assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Current assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2033-06-26
Also published as: DE102013106630B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (2) zur Verbindung eines in eine axiale Richtung bewegbaren Stellelements (10) eines Aktuators (1) mit einem Stellglied (6), umfassend wenigstens ein Dichtmittel (4), das zumindest abschnittsweise eine Membran umfasst und/oder zumindest abschnittsweise als Membran ausgebildet ist, wobei das Stellelement (10) wenigstens einen Aufnahmeabschnitt (24) für eine Aufnahme des Stellglieds (6) aufweist, wobei das Stellglied (6) zumindest bezüglich der axialen Richtung an dem Stellelement (10) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (10) wenigstens einen mit dem Aufnahmeabschnitt (24) einstückig ausgebildeten Anlagebereich (22) aufweist, wobei bei an dem Stellelement (10) festgelegtem Stellglied (6) das Dichtmittel (4) zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise an dem Anlagebereich (22) dichtend festgelegt ist.The present invention relates to a connection arrangement (2) for connecting an actuating element (10), which can be moved in an axial direction, to an actuator (6) comprising at least one sealing means (4) which at least partially comprises a membrane and / or at least partially formed as a membrane, wherein the adjusting element (10) has at least one receiving portion (24) for receiving the actuator (6), wherein the actuator (6) at least with respect to the axial direction of the adjusting element (10) can be fixed, characterized characterized in that the adjusting element (10) at least one integrally formed with the receiving portion (24) abutment region (22), wherein at the actuator (10) fixed actuator (6) the sealing means (4) at least partially and / or at least partially the contact area (22) is sealed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Verbindung eines in eine axiale Richtung bewegbaren Stellelements eines Aktuators mit einem Stellglied. Die Erfindung betrifft ferner einen Aktuator, insbesondere einen pneumatischen Aktuator. The present invention relates to a connection arrangement for connecting an actuator movable in an axial direction of an actuator with an actuator. The invention further relates to an actuator, in particular a pneumatic actuator.

Die EP 0 147 555 A2 beschreibt einen Zündverteiler für Brennkraftmaschinen, umfassend einen pneumatischen Aktuator, der zwei mit Druck beaufschlagbare Arbeitsräume aufweist. Ein erster der beiden Arbeitsräume wird dabei durch eine erste Membran begrenzt, die den ersten Arbeitsraum gegen einen Außenbereich abgrenzt und abdichtet. In dem Arbeitsraum ist ein Stellglied des Aktuators angeordnet, das einen an der Membran anliegenden Membranteller und einen sich in einer axialen Bewegungsrichtung des Stellglieds erstreckenden, hohlzylinderförmigen Stellgliedkörper aufweist. An den Membranteller greift, von dem Stellgliedkörper geführt, eine Schraubenfeder an, um die Membran in Richtung einer Volumenvergrößerung des Arbeitsraums vorzuspannen. Außerhalb des Arbeitsraum, auf einer dem Stellglied gegenüberliegenden Seite der Membran, ist ein Stellelement in Form einer Stellstange angeordnet, die in axialer Richtung bewegbar gelagert ist. Die Stellstange und das Stellglied sind über eine Verbindungsanordnung miteinander verbunden. The EP 0 147 555 A2 describes an ignition distributor for internal combustion engines, comprising a pneumatic actuator having two pressurizable working spaces. A first of the two work spaces is bounded by a first membrane which delimits and seals the first working space from an outside area. In the working space, an actuator of the actuator is arranged, which has a membrane bearing on the diaphragm plate and extending in an axial direction of movement of the actuator, hollow cylindrical actuator body. Adhering to the diaphragm plate, guided by the actuator body, engages a coil spring to bias the diaphragm in the direction of increasing the volume of the working space. Outside the working space, on a side opposite the actuator side of the membrane, an adjusting element in the form of an actuating rod is arranged, which is movably mounted in the axial direction. The control rod and the actuator are connected to each other via a connection arrangement.

Die Stellstange weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden, zylinderförmigen Hauptkörper auf, an den sich an einem der Membran zugewandten Ende ein ebenfalls zylinderförmiger Aufnahmeabschnitt anschließt. Der Aufnahmeabschnitt weist quer zu der axialen Bewegungsrichtung einen Querschnittsdurchmesser auf, der geringer ist als der Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers des Stellelements. Auf dem Aufnahmeabschnitt sind eine kreisringförmige Bundscheibe, die Membran und der Membranteller aufgenommen, wobei der Aufnahmeabschnitt jeweils eine Öffnung in der Bundscheibe, der Membran und dem Membranteller durchsetzt. Ein in den Arbeitsraum hineinragender Endabschnitt des Aufnahmeabschnitts ist zu einem Nietkopf vernietet, so dass das Stellelement, die Bundscheibe, die Membran und der Membranteller des Stellglieds in axialer Richtung aneinander festgelegt sind. Die Membran ist dabei zwischen der Bundscheibe und dem Membranteller klemmend gehalten. The control rod has a cylindrical main body extending in the axial direction, to which a cylindrical receiving section adjoins at one end facing the membrane. The receiving portion has transversely to the axial direction of movement a cross-sectional diameter which is smaller than the cross-sectional diameter of the main body of the actuating element. On the receiving portion, an annular collar disc, the membrane and the diaphragm plate are received, wherein the receiving portion in each case passes through an opening in the collar disc, the membrane and the diaphragm plate. A projecting into the working space end portion of the receiving portion is riveted to a rivet head, so that the adjusting element, the collar disc, the diaphragm and the diaphragm plate of the actuator are fixed in the axial direction to each other. The membrane is held clamped between the collar disc and the diaphragm plate.

Nachteilig an dieser Verbindungsanordnung ist, dass der Aufnahmeabschnitt des Stellelements gegenüber dem Hauptkörper des Stellelements einen kleineren Querschnittsdurchmesser aufweist, so dass der durch Vernietung des in den ersten Arbeitsraum ragenden Endes des Aufnahmeabschnitts gebildete Nietkopf eine relativ geringere mechanische Stabilität aufweist. Der gegenüber dem Hauptkörper des Stellelements verkleinerte Querschnittsdurchmesser ist dabei notwendig, um eine Auflagefläche für die Bundscheibe bereitzustellen. Somit geht bei gegebenem Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers des Stellelements eine Vergrößerung der Auflagefläche für die Bundscheibe, um eine Erhöhung der mechanischen Stabilität der Verbindung zwischen Bundscheibe und Stellglied zu erreichen, unvermeidbar mit einer Verkleinerung des Querschnittsdurchmessers des Aufnahmeabschnitts und damit einer Verringerung der mechanischen Belastbarkeit des Aufnahmeabschnitts und des Nietkopfes einher, und umgekehrt. A disadvantage of this connection arrangement is that the receiving portion of the adjusting element relative to the main body of the adjusting element has a smaller cross-sectional diameter, so that the rivet head formed by riveting of the projecting into the first working space end of the receiving portion has a relatively lower mechanical stability. The reduced relative to the main body of the actuator cross-sectional diameter is necessary to provide a bearing surface for the collar disc. Thus, given a cross-sectional diameter of the main body of the actuating element enlarges the support surface for the collar disc to achieve an increase in the mechanical stability of the connection between collar and actuator, inevitably with a reduction in the cross-sectional diameter of the receiving portion and thus a reduction in the mechanical strength of the receiving portion and of the rivet head, and vice versa.

Dies ist insbesondere auch deshalb nachteilig, weil zur Begrenzung eines Stellwegs des Stellelements ein auf die Bundscheibe einwirkender Endanschlag vorgesehen ist, der dazu führt, dass Kräfte auch in die Verbindungsanordnung und nicht nur das Stellelement geleitet werden. Bei einem Anschlagen des Stellelements an den Endanschlag wirken Kräfte und Drehmomente auf die Bundscheibe ein, was zu ungewünschten mechanischen Belastungen der Verbindungsanordnung im Bereich zwischen Bundscheibe und Aufnahmeabschnitt oder sogar zu einem Versagen der Verbindung durch Bruch des Nietzapfens führen kann. This is particularly disadvantageous because to limit a travel of the actuating element, a force acting on the collar disc end stop is provided which results in forces are also passed into the connection assembly and not only the actuator. In a striking of the actuating element to the end stop forces and torques act on the collar disc, which can lead to unwanted mechanical stress on the connection assembly in the area between the collar disc and receiving portion or even failure of the connection by breaking the rivet pin.

Zudem ist nachteilig, dass zwischen dem Inneren des ersten Arbeitsraums und dem Außenbereich ein zwischen den Öffnungen des Membrantellers, der Membran und der Bundscheibe einerseits und dem Aufnahmeabschnitt des Stellelements andererseits verlaufender Fluidpfad vorhanden ist, der einen ungewünschten Druckausgleich, zumindest jedoch einen Druckverlust, zwischen dem ersten Arbeitsraum und dem Außenbereich ermöglichen kann. Insbesondere begünstigen die bei einem Anschlagen des Stellelements auftretenden Drehmomente ein Verkippen der Bundscheibe gegen den Aufnahmeabschnitt, was eine Leckbildung entlang des Fluidpfads begünstigen kann. In addition, it is disadvantageous that between the openings of the diaphragm plate, the diaphragm and the collar disc on the one hand and the receiving portion of the actuating element on the other hand extending fluid path is present between the interior of the first working space and the outer region, the unwanted pressure equalization, but at least a pressure drop between the first working space and the outdoor area. In particular, the torques occurring in the event of abutment of the actuating element promote tilting of the collar disk against the receiving section, which may promote leakage along the fluid path.

Die gattungsgemäße DE 10 2011 055 058 B3 beschreibt einen pneumatischen Aktuator, der eine Membran aufweist, die einen mit Unterdruck beaufschlagbaren Arbeitsraum von einer Umgebung abtrennt. Im Inneren des Arbeitsraums ist ein an der Membran anliegender Membranteller angeordnet, der durch eine Spiralfeder in Richtung einer Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraum vorgespannt ist. Der Membranteller bildet ein Stellglied aus, das über eine Verbindungsanordnung mit einem außerhalb des Arbeitsraums angeordneten Stellelement in Form einer Stellstange verbunden ist. The generic DE 10 2011 055 058 B3 describes a pneumatic actuator having a membrane which separates a pressurizable working space from an environment. In the interior of the working space, a membrane plate lying against the membrane is arranged, which is prestressed by a spiral spring in the direction of increasing the volume of the working space. The diaphragm plate forms an actuator, which is connected via a connection arrangement with an actuating element arranged outside the working space in the form of an actuating rod.

Stellstange und Stellglied sind gemeinsam in eine axiale Richtung bewegbar, wobei das Stellelement einen zylinderförmigen Hauptkörper aufweist, der sich in axialer Richtung erstreckt und an einem der Membran zugewandten Ende in einen Aufnahmeabschnitt übergeht, der einen gegenüber dem Hauptkörper geringeren Querschnittsdurchmesser aufweist und auf dem eine außerhalb des Arbeitsraums an die Membran angrenzende Bundscheibe, die Membran, der Membranteller und eine in dem Arbeitsraum angeordnete Nietscheibe aufgenommen sind. Die Nietscheibe, der Membranteller, die Membran und die Bundscheibe weisen hierzu jeweils eine Öffnung auf, die von dem Aufnahmeabschnitt durchgriffen wird. Ein in dem Arbeitsraum hineinragender Endbereich des Aufnahmeabschnitts ist zur Ausbildung eines Nietkopfs vernietet. Das Stellglied und das Stellelement sind durch die Vernietung miteinander verbunden, wobei die Membran zwischen der außerhalb des Arbeitsraum angeordneten Bundscheibe und dem Membranteller klemmend gehalten ist. Control rod and actuator are movable together in an axial direction, wherein the actuating element has a cylindrical main body which extends in the axial direction and at an end facing the membrane merges into a receiving portion which has a smaller cross-sectional diameter than the main body and on which a fret disc adjacent to the membrane outside the working space, the membrane, the diaphragm plate and a rivet disc arranged in the working space are accommodated. The rivet disc, the diaphragm plate, the diaphragm and the collar disc each have an opening for this purpose, which is penetrated by the receiving section. A projecting in the working space end portion of the receiving portion is riveted to form a rivet head. The actuator and the actuator are interconnected by the riveting, wherein the membrane between the outside of the working space arranged collar pulley and the diaphragm plate is clamped.

Dieser pneumatische Aktuator hat sich grundsätzlich bewährt, weist aber ebenfalls den Nachteil auf, dass ein Aufnahmeabschnitt des Stellelements gegenüber dem Hauptkörper des Stellelements einen kleineren Querschnittsdurchmesser aufweist. So kann das Verhältnis des Durchmessers im Bereich des Aufnahmeabschnitts zu dem Durchmesser des restlichen Stellelements 4, 9 zu 8 betragen. Somit kommt es trotz großem Materialeinsatz für das gesamte Stellelement, um einen Mindestdurchmesser im Bereich des Aufnahmeabschnitts sicherzustellen, aufgrund des Durchmesserunterschieds zu einer verringerten Festigkeit des gesamten Stellelements. This pneumatic actuator has basically proven, but also has the disadvantage that a receiving portion of the actuating element relative to the main body of the actuating element has a smaller cross-sectional diameter. Thus, the ratio of the diameter in the region of the receiving portion to the diameter of the remaining adjusting element 4, 9 can be 8. Thus, despite the use of material for the entire actuator to ensure a minimum diameter in the region of the receiving portion, due to the difference in diameter to a reduced strength of the entire actuator.

Als Alternative zu einer Vernietung des Aufnahmeabschnitts kann insbesondere zur Herstellung einer Verbindungsanordnung mit einer zu einer Vernietung erhöhten mechanischen Belastbarkeit vorgesehen sein, dass auf den in den Arbeitsraum ragenden Bereich des Aufnahmeabschnitts eine Mutter aufgeschraubt wird, die die im Inneren des Arbeitsraums angeordnete Nietscheibe in Richtung des Hauptkörpers des Stellelements vorspannt. As an alternative to a riveting of the receiving portion can be provided in particular for producing a connection arrangement with a riveting increased mechanical strength that is screwed onto the projecting into the working area of the receiving portion a nut which arranged the inside of the working space rivet disc in the direction of Main body of the actuating element biases.

Es wurde jedoch erkannt, dass die Verwendung einer verschraubten Nietscheibe im Inneren des Arbeitsraums aufgrund des dafür benötigten Bauraums zu einer Reduzierung eines Hubweges führt, sowie zu erhöhten Herstellungskosten durch die aufwendige Herstellung der Verschraubung. However, it has been recognized that the use of a screwed rivet disc in the interior of the working space due to the space required for this leads to a reduction of a stroke, as well as to increased manufacturing costs due to the complicated production of the screw.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung zur Verbindung eines Stellelements mit einem Stellglied anzugeben, die eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweist, insbesondere auch im Hinblick auf eine mechanische Belastung bei einer Wechselwirkung der Verbindungsanordnung mit einem einen Stellweg des Stellelements begrenzenden Anschlag. Weiterhin soll der Aufbau der Verbindungsanordnung vereinfacht werden, insbesondere um durch eine Reduzierung der Komplexität Herstellungskosten und eine Fehleranfälligkeit zu reduzieren sowie um den Einsatzbereich ein und derselben Verbindungsanordnung, zumindest von einzelnen Komponenten der Verbindungsanordnung, für verschiedene Aktuatoren, für die im Stand der Technik unterschiedliche Verbindungsanordnungen bzw. Komponenten derselben eingesetzt werden, zu erweitern. Es ist weiter die Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung zu schaffen, die eine gute Abdichtung gegen eine ungewünschte Druckübertragung im Bereich der Verbindungsanordnung aufweist, und die einen größtmöglichen Hubweg ermöglicht. Es ist zudem eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung anzugeben, die durch einen einfachen und kostengünstigen Fertigungsprozess herstellbar ist. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, einen Aktuator mit einer solchen Verbindungsanordnung anzugeben. It is the object of the invention to provide a connection arrangement for connecting an actuating element with an actuator, which has a high mechanical strength, in particular also with regard to a mechanical load in an interaction of the connection arrangement with a travel of the actuating element limiting stop. Furthermore, the structure of the connection arrangement is to be simplified, in particular in order to reduce production costs and error susceptibility by reducing the complexity and to the field of application of one and the same connection arrangement, at least of individual components of the connection arrangement, for different actuators, for the different connection arrangements in the prior art or components thereof are used to expand. It is further the object of the invention to provide a connection assembly which has a good seal against undesired pressure transmission in the region of the connection arrangement, and which allows the largest possible stroke. It is also an object of the invention to provide a connection assembly that can be produced by a simple and inexpensive manufacturing process. It is a further object of the invention to provide an actuator with such a connection arrangement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für die Eingangs genannte Verbindungsanordnung dadurch gelöst, dass das Stellelement wenigstens einen mit dem Aufnahmeabschnitt einstückig ausgebildeten Anlagebereich aufweist, wobei bei an dem Stellelement festgelegten Stellglied das Dichtmittel zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise an dem Anlagebereich dichtend festgelegt ist. This object is achieved according to the invention for the connection arrangement mentioned at the beginning, in that the actuating element has at least one abutment portion integrally formed with the receiving portion, wherein the sealant is at least partially and / or at least partially sealed to the contact area when the actuator is fixed to the actuator.

Diese Aufgabe wird ferner durch einen Aktuator mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung gelöst. This object is further achieved by an actuator with a connection arrangement according to the invention.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist, um das Stellglied, insbesondere eine Aufnahmeöffnung des Stellglieds, zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in axialer Richtung, zu Durchgreifen. It is preferably provided that the receiving portion is formed to the actuator, in particular a receiving opening of the actuator, at least partially and / or at least partially, preferably in the axial direction, to pass through.

Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Stellglied an dem Aufnahmeabschnitt des Stellelements bezüglich der axialen Richtung zumindest radial aufnehmbar ist. It is in particular proposed that the actuator is at least radially receivable on the receiving portion of the actuating element with respect to the axial direction.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, dass bei an dem Stellelement festgelegtem Stellglied das Dichtmittel zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise an dem Stellglied dichtend festgelegt ist. Furthermore, the invention proposes that when the actuator is fixed to the actuator, the sealing means is at least partially and / or at least partially sealed to the actuator.

Zweckmäßig ist ferner vorgesehen, dass das Stellglied mit dem Dichtmittel zumindest abschnittsweise fest verbindbar und/oder verbunden ist, und/oder dass das Stellglied einen Membranteller umfasst. Appropriately, it is further provided that the actuator with the sealant at least partially fixed connectable and / or is connected, and / or that the actuator comprises a diaphragm plate.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass das Dichtmittel bei an dem Stellelement festgelegtem Stellglied zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise zwischen dem Stellelement und dem Stellglied, insbesondere klemmend, festgelegt ist. Preferably, it is further provided that the sealing means at least partially and / or at least partially between the actuating element and when fixed to the actuator actuator the actuator, in particular clamping, is fixed.

Ferner liefert die Erfindung eine Verbindungsanordnung, bei der bei an dem Stellelement festgelegtem Stellglied zumindest zu der axialen Richtung parallele Komponenten von Kräften zwischen dem Stellelement und dem Stellglied übertragbar sind, insbesondere über einen direkten mechanischen Kontakt zwischen Stellelement und Stellglied. Further, the invention provides a connection arrangement in which at at the actuator fixed actuator at least to the axial direction parallel components of forces between the actuator and the actuator are transferable, in particular via a direct mechanical contact between actuator and actuator.

Zudem ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt zumindest bereichsweise einen Aufnahmezapfen umfasst und/oder als Aufnahmezapfen ausgebildet ist, und/oder dass das Stellglied durch ein Vernieten, insbesondere durch ein Vernieten des Aufnahmezapfens, an dem Stellelement festlegbar ist. In addition, it is preferably provided that the receiving portion at least partially comprises a receiving pin and / or is designed as a receiving pin, and / or that the actuator can be fixed by riveting, in particular by riveting the receiving pin on the adjusting element.

Ebenfalls ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt wenigstens einen Querschnittsdurchmesser aufweist, der in etwa gleich groß oder größer als wenigstens ein Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers des Stellelements ist. It is also preferably provided that the receiving portion has at least one cross-sectional diameter which is approximately equal to or larger than at least one cross-sectional diameter of the main body of the actuating element.

Gemäß einer alternativen, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt zumindest bereichsweise ein erstes Verbindungsmittel, insbesondere umfassend ein Gewinde, aufweist, und/oder dass das Stellglied durch ein zweites Verbindungsmittel, insbesondere in Form einer Schraube und/oder Mutter, an dem Stellelement festlegbar ist. According to an alternative, likewise preferred embodiment, it is provided that the receiving portion at least partially a first connecting means, in particular comprising a thread, and / or that the actuator by a second connecting means, in particular in the form of a screw and / or nut, on the actuating element is determinable.

Die Erfindung beruht somit auf der überraschenden Erkenntnis, dass dadurch, dass der Anlagebereich einstückig mit dem Stellelement ausgebildet ist, an dem Anlagebereich vorteilhaft eine Auflagefläche für das Stellglied vorgesehen werden kann, wobei eine Größe der Auflagefläche und somit eine mechanische Stabilität der Verbindung von Stellglied und Stellelement durch eine entsprechende Wahl des Anlagebereichs und der Auflagefläche bestimmbar ist. Somit kann vorteilhaft ein Querschnittsdurchmesser des Aufnahmeabschnitts prinzipiell unabhängig von dem Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers des Stellelements gewählt werden. Insbesondere kann ein zu dem Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers korrespondierender oder ein den Querschnittsdurchmesser des Hauptkörpers übersteigender Querschnittsdurchmesser gewählt werden, was die Herstellung eines auch hohe mechanische Belastungen sicher aufnehmenden Nietkopfes aus einem Endbereich des Aufnahmeabschnitts ermöglicht. Vorteilhaft kann so auch bei hohen Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit der Verbindungsanordnung auf ein bauraumgreifendes Verschrauben des Stellglieds verzichtet werden. Auch kann eine verbesserte Abdichtung gegen einen ungewünschten Gasdurchtritt zwischen einem stellgliedseitigen Arbeitsraum und einer stellelementseitigen Umgebung dadurch erreicht werden, dass das Stellelement einen einstückig ausgebildeten Anlagebereich aufweist, an den das vorzugsweise eine Membran umfassende Dichtmittel dann, wenn Stellelement und Stellglied miteinander verbunden sind, dichtend anliegt. Insbesondere kann durch die so geschaffene Verbindungsanordnung sichergestellt werden, dass kein Fluidpfad existiert, der sich zwischen dem stellgliedseitigen Arbeitsraum und der stellelementseitigen Umgebung erstreckt und der nicht durch das Dichtmittel gegen einen Fluiddurchtritt, insbesondere Gasdurchtritt, abgedichtet ist. So wird einerseits ein bestmöglicher, insbesondere metallischer, Kraftschluss zwischen Stellelement und Stellglied sichergestellt, andererseits aber gleichzeitig eine bestmögliche Abdichtung durch eine direkte Auflage des Dichtmittels auf dem Stellglied erreicht. The invention is thus based on the surprising finding that, because the abutment region is formed integrally with the actuating element, a contact surface for the actuator can advantageously be provided on the abutment region, wherein a size of the contact surface and thus a mechanical stability of the connection of the actuator and Adjusting element can be determined by an appropriate choice of the contact area and the support surface. Thus, advantageously, a cross-sectional diameter of the receiving portion can in principle be selected independently of the cross-sectional diameter of the main body of the actuating element. In particular, a cross-sectional diameter corresponding to the cross-sectional diameter of the main body or exceeding the cross-sectional diameter of the main body can be selected, which makes it possible to produce a rivet head securely receiving high mechanical loads from an end region of the receiving section. Advantageously, even with high demands on the mechanical strength of the connection arrangement can be dispensed with a space-consuming screwing of the actuator. Also, an improved seal against an undesired passage of gas between an actuator-side working space and a Stellelementseitigen environment can be achieved in that the actuating element has an integrally formed contact region to which preferably a membrane comprehensive sealing means, then when control element and actuator are connected to each other, sealingly , In particular, it can be ensured by the connecting arrangement thus created that no fluid path exists, which extends between the actuator-side working space and the Stellelementseitigen environment and which is not sealed by the sealing means against a fluid passage, in particular gas passage. Thus, on the one hand, the best possible, in particular metallic, frictional connection between the actuating element and the actuator is ensured, but on the other hand, at the same time, the best possible sealing is achieved by a direct support of the sealing agent on the actuator.

Zweckmäßig ist der Anlagebereich an einem sich an einen Hauptkörper des Stellelements anschließenden, kreisscheibenförmigen Kragen vorgesehen. Der Kragen ist dabei im Bereich eines dichtmittelseitiges Ende des Hauptkörpers des Stellelements angeordnet. Der Anlagebereich ist vorzugsweise ringscheibenförmig ausgebildet und umschließt einen Übergangsbereich von dem Hauptkörper des Stellelements zu dem Aufnahmeabschnitt des Stellelements, wobei zweckmäßig das Dichtmittel entlang einer ringscheibenförmigen Fläche an dem Anlagebereich anliegt. Die ringscheibenförmige Fläche umschließt dabei vorzugsweise eine Öffnung des Dichtmittels, die von dem Aufnahmeabschnitt des Stellelements durchgriffen ist, um so eine lückenlose Abdichtung des Arbeitsraums zu gewährleisten. Suitably, the contact area is provided on a circular disk-shaped collar adjoining a main body of the adjusting element. The collar is arranged in the region of a seal-side end of the main body of the actuating element. The contact region is preferably annular disk-shaped and encloses a transition region from the main body of the actuating element to the receiving portion of the actuating element, wherein suitably the sealing means bears against the contact region along an annular disk-shaped surface. The annular disk-shaped surface preferably encloses an opening of the sealing means, which is penetrated by the receiving portion of the adjusting element, so as to ensure a complete seal of the working space.

Vorzugsweise weist der Kragen eine von dem Anlagebereich abgewandte Seite auf, auf der ein Anschlagbereich angeordnet ist. Der Anschlagbereich dient dabei vorteilhaft dazu, eine axiale Bewegbarkeit des Stellelements zu begrenzen, in dem in einer maximalen Auslenkungsposition des Stellelements ein Anschlagelement an den Anschlagbereich anstößt und so eine weitere axiale Bewegung des Stellelements verhindert. Vorteilhaft werden hierbei mechanische Kräfte unmittelbar in das Stellelement eingeleitet, ohne die Verbindungsanordnung zwischen dem Stellelement und dem Stellglied mechanisch zu belasten. Insbesondere kann ein aus dem Stand der Technik bekannter Nutzapfen von durch den Anschlag erzeugten Belastungen frei gehalten werden. Preferably, the collar has a side facing away from the contact area, on which a stop area is arranged. The stop area advantageously serves to limit an axial mobility of the actuating element, in which a stop element abuts against the stop area in a maximum deflection position of the actuating element and thus prevents further axial movement of the actuating element. In this case, mechanical forces are advantageously introduced directly into the actuating element, without mechanically loading the connection arrangement between the actuating element and the actuator. In particular, a known from the prior art Nutzapfen can be kept free of loads generated by the stop.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist, um das Stellglied, insbesondere eine Aufnahmeöffnung des Stellglieds, zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in axialer Richtung, zu durchgreifen. Zweckmäßig weist der Aufnahmebereich dazu einen sich in Richtung des Arbeitsraums erstreckenden, stiftförmigen Vorsprung auf, vorzugsweise mit einem kreisförmigen Querschnitt. Es versteht sich, dass insbesondere dann, wenn eine Rotation des Stellelements und des Stellglieds relativ zueinander um die axiale Richtung unterbunden werden soll, auch ein anderer Querschnitt, insbesondere ein nicht rotationssymmetrischer Querschnitt, vorgesehen sein kann, so dass eine Rotationsbewegung durch Formschluss zwischen dem Umfang des Aufnahmeabschnitts des Stellelements einerseits und der Aufnahmeöffnung des Stellglieds andererseits unterbunden ist. It is preferably provided that the receiving portion is formed to engage the actuator, in particular a receiving opening of the actuator, at least partially and / or at least partially, preferably in the axial direction. Appropriately, the receiving area to a extending in the direction of the working space, pin-shaped projection, preferably with a circular cross-section. It is understood that in particular when a rotation of the actuating element and the actuator is to be prevented relative to each other about the axial direction, also a different cross section, in particular a non-rotationally symmetrical cross section, may be provided so that a rotational movement by positive engagement between the circumference the receiving portion of the actuating element on the one hand and the receiving opening of the actuator on the other hand is prevented.

Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der das Dichtmittel klemmend unmittelbar an dem Anlagebereich des Stellelements festgelegt ist, entweder durch unmittelbaren pressenden Kontakt mit dem Stellglied oder durch eine zwischen dem Dichtmittel und dem Stellglied vorgesehene Bundscheibe, die das Dichtmittel an den Anlagebereich presst bzw. verpresst, so dass die Verbindung durch ein Setzverhalten der Membran nicht gelöst werden kann. Vorteilhaft kann auch vorgesehen sein, dass eine Oberfläche des Anlagebereichs zur Verbesserung einer Klemmwirkung strukturiert ist, beispielsweise eine Vertiefung zur Aufnahme eines an dem Dichtmittel vorgesehenen Ringwulstes aufweist. Es versteht sind, dass alternativ oder zusätzlich eine Oberflächenstrukturierung des Stellglieds in dem Anlagebereich gegenüberliegenden Bereich vorgesehen sein kann, um die Klemmwirkung auf das Dichtelement zu verbessern und/oder zu erhöhen. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Oberflächenstrukturierung des Anlagebereichs des Stellelements und des Stellglieds aufeinander abgestimmt sind, insbesondere in Form eines gemeinsam ausgebildeten Aufnahmebereichs für einen Ringwulst des Dichtmittels und/oder durch eine Anordnung von zueinander korrespondierenden Erhebungen und Vertiefungen der jeweils an das Dichtmittel angrenzenden Flächen. Particularly preferred is an arrangement in which the sealing means is fixed by clamping directly to the contact area of the actuating element, either by direct pressing contact with the actuator or by a provided between the sealant and the actuator collar disc which presses or compresses the sealant to the contact area , so that the connection can not be solved by a setting behavior of the membrane. Advantageously, it can also be provided that a surface of the abutment region is structured to improve a clamping effect, for example has a recess for receiving an annular bead provided on the sealing means. It is understood that, alternatively or additionally, a surface structuring of the actuator in the area opposite the contact area can be provided in order to improve and / or increase the clamping effect on the sealing element. In particular, it can be advantageously provided that a surface structuring of the abutment region of the actuating element and the actuator are coordinated, in particular in the form of a jointly formed receiving area for a torus of the sealant and / or by an array of mutually corresponding elevations and depressions of each adjacent to the sealant surfaces.

Weitere Vorteile Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren. Further advantages features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Aktuators mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung. 1 shows a cross-sectional view of a first embodiment of an actuator according to the invention with a connection arrangement according to the invention.

2 zeigt die Verbindungsanordnung aus 1 in einer vergrößerten Darstellung gemäß Ausschnitt A der 1. 2 shows the connection arrangement 1 in an enlarged view according to section A of 1 ,

3 zeigt eine Seitenansicht des Stellelements des Aktuators aus 1. 3 shows a side view of the actuator of the actuator 1 ,

4 zeigt ein Detail aus 3 in vergrößerter Darstellung gemäß Ausschnitt B der 3. 4 shows a detail 3 in an enlarged view according to section B of 3 ,

5 zeigt Teile des Aktuators aus 1 in einer vergrößerten Darstellung gemäß Ausschnitt C der 1. 5 shows parts of the actuator 1 in an enlarged view according to section C of 1 ,

6 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung der Verbindungsanordnung gemäß 1. 6 shows a device for producing the connection arrangement according to 1 ,

1 zeigt in einer Querschnittsansicht einen Aktuator 1, der vorliegend als pneumatischer Aktuator ausgebildet ist und eine Verbindungsanordnung 2 umfasst. Der Aktuator 1 weist ein napfförmiges erstes Gehäuseteil 3 auf, dass zu einer in der Darstellung gemäß 1 unteren Seite hin geöffnet ist. Ein vorliegend als Membran ausgebildetes Dichtmittel 4 überspannt die geöffnete Seite des ersten Gehäuseteils 3, sodass das erste Gehäuseteil 3 und das Dichtmittel 4 gemeinsam einen Arbeitsraum 5 des Aktuators 1 begrenzen. In dem Arbeitsraum 5 ist ein an dem Dichtmittel 4 flächig anliegendes Stellglied 6 in Form eines Membrantellers angeordnet. Auf einer von dem Dichtmittel 4 abgewandten Innenfläche des Stellglieds 6 ist eine Nietscheibe 7 angeordnet. In dem Arbeitsraum 5 ist ferner ein Federelement 8 in Form einer Spiralfeder angeordnet, das vorliegend als Druckfeder vorgesehen ist und sich an einem ersten Ende an einer dem Dichtmittel 4 abgewandten Seitenwand des ersten Gehäuseteils 3 und an einem zweiten Ende an dem Stellglied 6 abstützt. Das Federelement 8 spannt das Stellglied 6 und das Dichtmittel 4 somit in eine das Volumen des Arbeitsraums 5 vergrößernde Richtung vor. 1 shows an actuator in a cross-sectional view 1 , which in the present case is designed as a pneumatic actuator and a connection arrangement 2 includes. The actuator 1 has a cup-shaped first housing part 3 on that to one in the illustration according to 1 bottom side is open. A presently designed as a membrane sealant 4 spans the open side of the first housing part 3 so that the first housing part 3 and the sealant 4 together a workspace 5 of the actuator 1 limit. In the workroom 5 is one on the sealant 4 flat-fitting actuator 6 arranged in the form of a diaphragm plate. On one of the sealant 4 remote inner surface of the actuator 6 is a rivet disc 7 arranged. In the workroom 5 is also a spring element 8th arranged in the form of a coil spring which is presently provided as a compression spring and at a first end to a sealing means 4 opposite side wall of the first housing part 3 and at a second end on the actuator 6 supported. The spring element 8th clamps the actuator 6 and the sealant 4 thus in one the volume of the working space 5 enlarging direction before.

Der Aktuator 1 weist ferner ein zweites Gehäuseteil 9 auf, dass das Dichtmittel 4 übergreift und ebenfalls napfförmig ausgebildet ist, wobei eine in der Darstellung gemäß 1 obere Seite des zweiten Gehäuseteils 9 in Richtung des ersten Gehäuseteils 3 hin geöffnet ist. Das erste Gehäuseteil 3 und das zweite Gehäuseteil 9 sind jeweils in einem Randbereich 13 fest miteinander verbunden, wobei ein umlaufender Rad des Dichtmittels 4 in den Randbereich 13 zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 9 klemmend festgelegt ist. The actuator 1 also has a second housing part 9 on that the sealant 4 overlaps and is also cup-shaped, with one in the illustration according to 1 upper side of the second housing part 9 in the direction of the first housing part 3 is open. The first housing part 3 and the second housing part 9 are each in a border area 13 firmly connected to each other, wherein a circumferential wheel of the sealant 4 in the border area 13 between the first housing part 3 and the second housing part 9 is determined by clamping.

Das zweite Gehäuseteil 9 weist in seiner bezüglich der Darstellung gemäß 1 unteren Seitenfläche zentral eine Öffnung auf, in der ein Stellelement 10 in einer axialen Richtung bewegbar aufgenommen ist. Das Stellelement 10 ist über die nachstehend genauer beschriebene Verbindungsanordnung 2 mit dem Stellglied 6 verbunden. The second housing part 9 indicates in its respect to the illustration according to 1 lower side surface centrally has an opening in which an actuator 10 is movably received in an axial direction. The actuator 10 is about the connection arrangement described in more detail below 2 with the actuator 6 connected.

Der Aktuator 1 funktioniert wie folgt:
Das erste Gehäuseteil 3 weist an seiner von dem Dichtmittel 4 abgewandten, in der Darstellung gemäß 1 oberen Seitenwand eine Drucksteueröffnung 11 auf, über die ein Atmosphärendruck in dem Arbeitsraum 5 erhöht und/oder erniedrigt werden kann. Durch Einstellen eines verringerten Atmosphärendrucks in dem Arbeitsraum 5 wird das Volumen des Arbeitsraums 5 unter dem Umgebungsdruck entgegen der Vorspannung des Federelements 8 verringert, indem das Stellglied 6 in Richtung der oberen Seitenwand des ersten Gehäuseteils 3 axial verlagert wird. Zur Führung dieses Bewegung weist das zweite Gehäuseteil 9 im Bereich der das Stellelement 10 aufnehmenden Öffnung einen Führungskörper 12 auf, der eine axiale Bewegung des Stellelements 10 und des mit dem Stellelement 10 über die Verbindungsanordnung 2 verbundenen Stellglieds 6 führt. Das Stellelement 10, das vorliegend im Wesentlichen die Form einer Stellstange aufweist, hat an einem bezüglich der Darstellung gemäß 1 unteren, von dem Dichtmittel 4 abgewandten Ende ein in 1 nicht dargestelltes Stellteil, durch das bei Bewegung des Stellelements 10 eine Stellfunktion ausgeführt wird, beispielsweise eine Gaszufuhrregulierung einer Brennkraftmaschine. The actuator 1 works as follows:
The first housing part 3 indicates its from the sealant 4 facing away, in the illustration according to 1 upper side wall, a pressure control opening 11 on top of which there is an atmospheric pressure in the working space 5 can be increased and / or decreased. By setting a reduced atmospheric pressure in the working space 5 becomes the volume of the work space 5 under the ambient pressure against the bias of the spring element 8th decreased by the actuator 6 in the direction of the upper side wall of the first housing part 3 is displaced axially. To guide this movement, the second housing part 9 in the area of the actuator 10 receiving opening a guide body 12 on, the axial movement of the actuating element 10 and with the actuator 10 over the connection arrangement 2 connected actuator 6 leads. The actuator 10 , which in the present case has substantially the shape of an actuating rod, has a respect to the illustration according to 1 lower, from the sealant 4 opposite end in 1 not shown actuating part, by the movement of the actuating element 10 a parking function is performed, for example, a gas supply regulation of an internal combustion engine.

Umgekehrt wird durch Erhöhung des Atmosphärendrucks in dem Arbeitsraum 5 das Stellglied 6 und das Stellelement 10 unter Unterstützung durch das Federelement 8 in axialer Richtung bezüglich der Darstellung gemäß 1 nach unten bewegt, unter Vergrößerung des Volumens das Arbeitsraums 5. Eine axiale Bewegung des Stellelements 10 wird dabei durch ein an dem zweiten Gehäuseteil 9 vorgesehenes Anschlagselement 15 begrenzt. Conversely, by increasing the atmospheric pressure in the working space 5 the actuator 6 and the actuator 10 under the support of the spring element 8th in the axial direction with respect to the representation according to 1 moved down, increasing the volume of the work space 5 , An axial movement of the actuating element 10 is doing by a on the second housing part 9 provided stop element 15 limited.

Nachstehend wird die Verbindungsanordnung 2 beschrieben, die vorliegend das Stellelement 10, das Dichtmittel 4, das Stellglied 6 und die Nietscheibe 7 miteinander verbindet. Wie man insbesondere in 3 erkennt, weist das Stellelement 10 einen zylinderförmigen Hauptkörper 20 in Form einer Stellstange auf. Das Stellelement 10 ist dabei vorliegend als massiver Metallkörper ausgebildet. Es versteht sich, dass insbesondere in Abhängigkeit von der auszubildenden Stellfunktion eine andere, jeweils auf die Stellfunktion abgestimmte Gestalt des Stellelement vorgesehen sein kann, insbesondere zumindest teilweise in Form eines Hohlkörpers, eines nicht oder zumindest nicht vollständig aus Metall ausgebildeten Körpers oder in Form eines Stellelements mit einem nicht stangenförmigen Hauptkörper. Der Hauptkörper 20 weist vorliegend in einer Richtung quer zu seiner axialen Erstreckung einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Querschnittsdurchmesser a auf. Below is the connection arrangement 2 described, which in this case the actuator 10 , the sealant 4 , the actuator 6 and the rivet disc 7 connects with each other. How to particular in 3 detects, assigns the actuator 10 a cylindrical main body 20 in the form of a control rod. The actuator 10 is presently designed as a solid metal body. It is understood that in particular depending on the traineeship function another, each adapted to the control function shape of the actuator may be provided, in particular at least partially in the form of a hollow body, a not or at least not completely formed of metal body or in the form of an actuating element with a non-rod-shaped main body. The main body 20 In the present case, in a direction transverse to its axial extent, it has a circular cross-section with a cross-sectional diameter a.

Der Hauptkörper 20 weist ein dichtmittelseitiges Ende auf, an dem ein Kragen 21 vorgesehen ist, der den Hauptkörper 20 ringförmig umschließt. Wie insbesondere in 3 erkennbar ist, weist der Kragen 21 einen gegenüber dem Querschnittsdurchmesser a des Hauptkörpers 20 deutlich größeren Querschnittsdurchmesser auf, der vorliegend etwa dem doppelten bis dreifachen des Querschnittsdurchmessers a des Hauptkörpers 20 entspricht. Der Kragen 21 weist eine erste Seitenfläche auf, die in der Verbindungsanordnung 2 des Stellelements 10 dem Dichtmittel 4 zugewandt ist und einen ringförmigen Anlagebereich 22 aufweist. Der Kragen 21 weist ferner eine von dem Anlagebereich 22 abgewandte zweite Seitenfläche auf, auf der ein Anschlagbereich 23 angeordnet ist. The main body 20 has a sealing-side end on which a collar 21 is provided, which is the main body 20 encloses annularly. As in particular in 3 recognizable, the collar points 21 one opposite to the cross-sectional diameter a of the main body 20 significantly larger cross-sectional diameter, in the present case about twice to three times the cross-sectional diameter a of the main body 20 equivalent. The collar 21 has a first side surface that in the connection arrangement 2 of the actuating element 10 the sealant 4 facing and an annular abutment area 22 having. The collar 21 also has one of the investment area 22 remote from the second side surface on which a stop area 23 is arranged.

Das Stellelement 10 weist ferner eine zapfenförmige, sich an den Kragen 21 anschließende Fortsetzung des Hauptkörpers 20 auf, die einen Aufnahmeabschnitt 24 des Stellelements 10 ausbildet. Der Aufnahmeabschnitt 24 weist in einer Richtung quer zu der axialen Erstreckung des Hauptkörpers 20 einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Querschnittsdurchmesser b auf, der vorliegend dem Querschnittsdurchmesser a des Hauptkörpers 20 entspricht. Wie man insbesondere in 4 erkennt, ist ein Übergangsbereich von dem Kragen 21 zu dem Aufnahmeabschnitt 24 gestuft ausgebildet, wobei der Kragen 21 einen Sockelabschnitt 25 aufweist, dessen Querschnittsdurchmesser geringer ist als der Querschnittsdurchmesser a des Kragens 21 und größer als der Querschnittsdurchmesser b des Aufnahmeabschnitts 24. Der Sockelabschnitt 25 weist in axialer Richtung des Stellelements 10 eine Dicke e auf. Der Anlagebereich 22 des Kragens 21 umschließt den Sockelabschnitt 25. Der Sockelabschnitt 25 stellt dabei eine Auflagefläche für das Stellglied 6 bereit. Der Anlagebereich 22 und die Auflagefläche des Sockels 25 des Kragens 21 entsprechen somit funktional der aus dem Stand der Technik bekannten, von dem Stellelement separaten Bundscheibe bzw. dem im Stand der Technik die Auflagefläche für die Bundscheibe auf dem Stellelement bereitstellenden Übergangsbereich von dem Stellelement zu dem Aufnahmeabschnitt. Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Bundscheibe lässt sich jedoch die durch den Sockelabschnitt 25 bereitgestellte Auflagefläche für das Stellglied 6 unabhängig von dem Querschnittsdurchmesser a des Hauptkörpers 20 und dem Querschnittsdurchmesser b des Aufnahmeabschnitts 24 wählen. The actuator 10 also has a peg-shaped, to the collar 21 subsequent continuation of the main body 20 on that a receiving section 24 of the actuating element 10 formed. The recording section 24 points in a direction transverse to the axial extent of the main body 20 a circular cross-section with a cross-sectional diameter b, in this case the cross-sectional diameter a of the main body 20 equivalent. How to particular in 4 Detects, is a transitional area of the collar 21 to the receiving section 24 Stepped trained, with the collar 21 a base section 25 whose cross-sectional diameter is smaller than the cross-sectional diameter a of the collar 21 and larger than the cross-sectional diameter b of the receiving portion 24 , The base section 25 points in the axial direction of the actuating element 10 a thickness e on. The investment area 22 of the collar 21 encloses the base section 25 , The base section 25 provides a bearing surface for the actuator 6 ready. The investment area 22 and the bearing surface of the base 25 of the collar 21 thus correspond functionally known from the prior art, separate from the actuator collar or the prior art, the support surface for the collar disc on the actuator providing transitional region of the actuator to the receiving portion. In contrast to the known from the prior art fret but can be through the base section 25 provided support surface for the actuator 6 regardless of the cross-sectional diameter a of the main body 20 and the cross-sectional diameter b of the receiving portion 24 choose.

Durch geeignete Herstellungsverfahren des Stellelements 10 lassen sich die Übergangsbereiche des Sockelabschnitts 25 zum Aufnahmeabschnitt 24 bzw. zum Kragen 21 ferner so ausbilden, dass durch diese keine Festigkeitsschwächung eintritt, insbesondere eine Kerbwirkung durch Faserbruch, wie sie bei einer Ausbildung als Drehteil auftreten kann, vermieden wird. By suitable manufacturing method of the actuating element 10 let the transition areas of the base section 25 to the receiving section 24 or to the collar 21 further form so that no strength weakening occurs by this, in particular a notch effect by fiber breakage, as can occur in a training as a rotating part, is avoided.

2 und 5 zeigen jeweils die Verbindungsanordnung 2, in der das Stellelement 10 mit dem Dichtmittel 4, dem Stellglied 6 und der Nietscheibe 7 verbunden ist, in einer vergrößerten Detaildarstellung. Wie man erkennt, weist die das Dichtmittel 4 bildende Membran eine Aufnahmeöffnung mit einem Durchmesser auf, der dem Querschnittsdurchmesser des Sockelabschnitts 25 entspricht. Das Dichtmittel 4 liegt bündig und dichtend an dem Anlagebereich 22 des Kragens 21 an, wobei eine Dicke des Dichtmittels 4 auf die Dicke e des Sockelabschnitts 25 abgestimmt ist. Das Stellglied 6, das als Membranteller ausgebildet ist, und die Nietscheibe 7 weisen jeweils eine Aufnahmeöffnung auf, deren Durchmesser auf den Querschnittsdurchmesser b des Aufnahmeabschnitts 24 abgestimmt ist. Der Aufnahmeabschnitt 24 durchgreift die Aufnahmeöffnungen des Stellglieds 6 und der Nietscheibe 7. 2 and 5 each show the connection arrangement 2 in which the actuator 10 with the sealant 4 , the actuator 6 and the rivet disc 7 is connected, in an enlarged detail. As you can see, has the sealant 4 forming membrane has a receiving opening with a diameter of the cross-sectional diameter of the base portion 25 equivalent. The sealant 4 lies flush and sealing to the investment area 22 of the collar 21 at, wherein a thickness of the sealant 4 on the thickness e of the base portion 25 is tuned. The actuator 6 , which is designed as a diaphragm plate, and the rivet disc 7 each have a receiving opening whose diameter to the cross-sectional diameter b of the receiving portion 24 is tuned. The recording section 24 passes through the receiving openings of the actuator 6 and the rivet disc 7 ,

Ein über die Nietscheibe 7 hinaus in den Arbeitsraum 5 ragender Teil des Aufnahmeabschnitts 24 ist in der Verbindungsanordnung 2 durch Vernieten zu einem Nietkopf 26 umgeformt, der die Nietscheibe 7 teilweise übergreift und das Stellglied 6 und die Nietscheibe 7 auf dem Aufnahmeabschnitt 24 des Stellelements 10 in axialer Richtung festlegt. Zugleich sind das Stellglied 6 und die Nietscheibe 7 durch die radiale Aufnahme der jeweiligen Aufnahmeöffnungen auf dem Aufnahmeabschnitt 24 auch in radialer Richtung an dem Stellelement 10 festgelegt. Das Dichtmittel 4 ist zwischen dem Stellglied 6 und dem Anlagebereich 22 klemmend gehalten. One over the rivet disc 7 out into the workroom 5 protruding part of the receiving section 24 is in the connection arrangement 2 by riveting to a rivet head 26 reshaped, the rivet disc 7 partially overlaps and the actuator 6 and the rivet disc 7 on the receiving section 24 of the actuating element 10 determined in the axial direction. At the same time are the actuator 6 and the rivet disc 7 by the radial reception of the respective receiving openings on the receiving section 24 also in the radial direction of the actuator 10 established. The sealant 4 is between the actuator 6 and the investment area 22 held clamped.

Die Ausbildung des Nietkopfes 26 ermöglicht die Verwendung einer vergleichsweise niedrigen Kugelpfanne, so dass im Vergleich zu aus dem Stand der Technik für die Erreichung hoher mechanischer Belastbarkeit bekannten Verschraubungen der Nietscheibe 7, auf die so verzichtet werden kann, im Arbeitsraum 5 ein vergrößerter Hubweg erreicht werden kann bzw. der gesamte Bauraum bei gleichbleibendem Hubweg verkleinert werden kann. The training of the rivet head 26 allows the use of a comparatively low ball socket, so that in comparison to known from the prior art for achieving high mechanical strength screwing the rivet 7 that can be dispensed with in the workroom 5 an enlarged stroke can be achieved or the entire space can be reduced while maintaining the same stroke.

Die so ausgebildete Verbindungsanordnung 2 weist den Vorteil auf, dass ein unter Umständen zwischen dem Aufnahmeabschnitt 24 und den Aufnahmeöffnungen des Stellglieds 6 und der Nietscheibe 7 gebildeter, gasdurchlässiger Fluidpfad sicher durch das Dichtmittel 4 verschlossen ist. Ein ungewünschter Druckaustausch zwischen dem Arbeitsraum 5 und der Umgebung ist somit ausgeschlossen. The connection arrangement formed in this way 2 has the advantage that under some circumstances between the receiving section 24 and the receiving openings of the actuator 6 and the rivet disc 7 formed, gas-permeable fluid path safely through the sealant 4 is closed. An undesirable pressure exchange between the workspace 5 and the environment is thus excluded.

5 zeigt das Stellelement 10 in einer in axialer Richtung maximal ausgelenkten Position, in der der Anschlagbereich 23 des Kragens 21 an einem Anschlagelement 15 des Gehäuseteils 9 des Aktuators 1 anliegt. Wie man erkennt, weist die Verbindungsanordnung 2 hierbei gegenüber herkömmlichen Verbindungsanordnungen den Vorteil auf, dass mechanische Kräfte während eines Anschlagens unmittelbar in das Stellelement 10 eingeleitet werden, was zu einer erhöhten mechanischen Stabilität der Verbindungsanordnung 2 führt. 5 shows the actuator 10 in a maximum deflected in the axial direction position in which the stop area 23 of the collar 21 on a stop element 15 of the housing part 9 of the actuator 1 is applied. As can be seen, the connection arrangement 2 This compared to conventional connection arrangements on the advantage that mechanical forces during a stop directly into the actuator 10 be initiated, resulting in increased mechanical stability of the connection arrangement 2 leads.

Die in 1 bis 5 gezeigte Verbindungsanordnung 2 weist eine Nietscheibe 7 auf, die zwischen dem Stellglied 6 und dem Nietkopf 26 angeordnet ist. Es versteht sich, dass eine alternative, in den Zeichnungen nicht dargestellte Verbindungsanordnung dadurch ausgebildet werden kann, dass das Stellglied 6 unter Auslassung einer Nietscheibe unmittelbar an den Nietkopf 25 angrenzt, wobei das Stellglied 6 in diesem Fall eine insbesondere durch Materialwahl und/oder Materialstärke gewählte, ausreichende Festigkeit zur Ausbildung einer mechanisch hinreichend stabilen Verbindungsanordnung aufweist. Hierdurch würde der mögliche Hubweg nochmals vergrößert. In the 1 to 5 shown connection arrangement 2 has a rivet disc 7 on that between the actuator 6 and the rivet head 26 is arranged. It is understood that an alternative, not shown in the drawings connection arrangement can be formed by the fact that the actuator 6 omitting a rivet disc directly to the rivet head 25 adjacent, wherein the actuator 6 in this case has a selected in particular by material selection and / or material thickness, sufficient strength to form a mechanically sufficiently stable connection arrangement. As a result, the possible stroke would be increased again.

6 zeigt eine Vorrichtung 50 zur Herstellung der Verbindungsanordnung 2. Wie man erkennt, weist die Vorrichtung 50 eine Halteplatte 51 mit einer zentralen Öffnung auf, in die der Hauptkörper 20 des Stellelements 10 eingesetzt ist. Der Anschlagbereich 23 des Kragens 21 des Stellelements 10 liegt dabei auf der Halteplatte 51 auf. Um die Verbindungsanordnung 2 herzustellen, wird nach dem Einsetzen des Stellelements 10 in die Öffnung der Halteplatte 51 das Dichtmittel 4 in Anlage zu dem Anlagebereich 22 des Kragens 21 gebracht und das Stellglied 6 sowie gegebenenfalls die Nietscheibe 7 auf den Aufnahmeabschnitt 24 aufgesetzt. Anschließend wird ein über das Stellglied 6 bzw. die Nietscheibe 7 hinausstehender Teil des Aufnahmeabschnitts 24 durch Krafteinwirkung in Richtung der Halteplatte 51 vernietet, wobei der das Stellglied 6 und ggf. die Nietscheibe 7 in axialer Richtung festlegende Nietkopf 26 ausgebildet wird. 6 shows a device 50 for producing the connection arrangement 2 , As you can see, the device 50 a holding plate 51 with a central opening in which the main body 20 of the actuating element 10 is used. The stop area 23 of the collar 21 of the actuating element 10 lies on the holding plate 51 on. To the connection arrangement 2 is produced after insertion of the actuator 10 in the opening of the holding plate 51 the sealant 4 in attachment to the investment area 22 of the collar 21 brought and the actuator 6 and optionally the riveting disc 7 on the receiving section 24 placed. Subsequently, a via the actuator 6 or the rivet disc 7 protruding part of the receiving portion 24 by force in the direction of the holding plate 51 riveted, wherein the actuator 6 and possibly the riveting disc 7 Nietkopf in the axial direction 26 is trained.

Die Verwendung des Anschlags ermöglicht es, dass die Vorrichtung 50 für verschiedene Aktuatorvarianten, ohne zusätzliche Anpassung, verwendet werden kann. Beispielsweise können Stellelemente 10 mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Längen des Hauptkörpers 20 ohne eine Anpassung der Vorrichtung 50, wie zum Beispiel durch Verwendung unterschiedlicher Wechseleinsätze, bearbeitet werden. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungsanordnungen ist es notwendig einen Einsatz zu verwenden, der an die Länge des Stellelements angepasst ist. So ist das Stellelement an dem den Nietkopf gegenüber liegenden Ende abzustützen, um die Vernietung zu ermöglichen. Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung kann diese Abstützung hingegen über den Kragen 21 erfolgen, so dass Stellelemente mit unterschiedlicher Länge unter Verwendung eines einzelnen Einsatzes vernietet werden können. So ergibt sich eine geringere Bauteilvielfalt und ein höherer Standardisierungsgrad wird möglich, der wiederum zu geringeren Herstellungskosten führt. Zu einer Verringerung der Bauteilevielfalt trägt insbesondere auch bei, dass eine Wahl des Querschnittsdurchmessers b des Aufnahmeabschnitts 24 und damit eine mechanische Belastbarkeit des Nietkopfes 26 unabhängig von der Wahl des Querschnittsdurchmessers a des Hauptkörpers 20 gewählt werden kann, so dass insgesamt ein standardisierter Querschnittsdurchmesser a des Hauptkörpers 20 gewählt werden kann. Vorzugsweise weist der Querschnittsdurchmesser a einen Wert in einem Bereich von etwa 4 mm bis etwa 10 mm, ganz besonderes bevorzugt einen Wert von etwa 6 mm, auf. Weiter weist der Querschnittsdurchmesser b für den Aufnahmeabschnitt 24 bevorzugt einen Wert in einem Bereich von etwa 4 mm bis etwa 10 mm, ganz besonders bevorzugt einen Wert von etwa 6 mm, auf. The use of the stopper allows the device 50 for different actuator variants, without additional adjustment, can be used. For example, control elements 10 with different diameters and / or lengths of the main body 20 without an adaptation of the device 50 , as for example by using different interchangeable inserts, are processed. In connection arrangements known from the prior art it is necessary to use an insert which is adapted to the length of the adjusting element. Thus, the actuator is to support the rivet head opposite end to allow the riveting. In the connection arrangement according to the invention, however, this support can over the collar 21 so that actuators of different lengths can be riveted using a single insert. This results in a smaller variety of components and a higher degree of standardization is possible, which in turn leads to lower production costs. In particular, a reduction in the variety of components also contributes to a choice of the cross-sectional diameter b of the receiving section 24 and one with it mechanical load capacity of the rivet head 26 regardless of the choice of the cross-sectional diameter a of the main body 20 can be selected, so that a total of a standardized cross-sectional diameter a of the main body 20 can be chosen. Preferably, the cross-sectional diameter a has a value in a range from about 4 mm to about 10 mm, very particularly preferably a value of about 6 mm. Next, the cross-sectional diameter b for the receiving portion 24 preferably has a value in a range of about 4 mm to about 10 mm, most preferably a value of about 6 mm.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren und in den Ansprüchen beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein. The features described in the foregoing description, in the figures and in the claims may be essential to the invention in its various embodiments both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Aktuator actuator
2 2: Verbindungsanordnung joint assembly
3 3: erstes Gehäuseteil first housing part
4 4: Dichtmittel sealant
5 5: Arbeitsraum working space
6 6: Stellglied actuator
7 7: Nietscheibe Nietscheibe
8 8th: Federelement spring element
9 9: zweites Gehäuseteil second housing part
10 10: Stellelement actuator
11 11: Drucksteueröffnung Pressure control opening
12 12: Führungskörper guide body
13 13: Randbereich border area
15 15: Anschlagselement stop element
20 20: Hauptkörper (des Stellelements 10) Main body (of the actuating element 10 )
21 21: Kragen collar
22 22: Anlagebereich plant area
23 23: Anschlagbereich stop area
24 24: Aufnahmeabschnitt receiving portion
25 25: Sockelabschnitt base section
26 26: Nietkopf rivet head
50 50: Vorrichtung zur Herstellung der Verbindungsanordnung Device for producing the connection arrangement
51 51: Halteplatte Retaining plate
a a: Querschnittsdurchmesser (des Hauptkörpers 20) Cross sectional diameter (of the main body 20 )
b b: Querschnittsdurchmesser (des Aufnahmeabschnitts 24) Cross sectional diameter (of the receiving portion 24 )
e e: Dicke (des Sockelabschnitts 25) Thickness (of the base section 25 )
A, B, C A, B, C: Ausschnitt neckline

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0147555 A2 [0002]
DE 102011055058 B3 [0007]

Claims

Connection arrangement ( 2 ) for connecting a movable in an axial direction actuator ( 10 ) of an actuator ( 1 ) with an actuator ( 6 ) comprising at least one sealant ( 4 ), which at least partially comprises a membrane and / or at least partially formed as a membrane, wherein the actuating element ( 10 ) at least one receiving section ( 24 ) for receiving the actuator ( 6 ), wherein the actuator ( 6 ) at least with respect to the axial direction of the actuator ( 10 ), characterized in that the actuating element ( 10 ) at least one with the receiving portion ( 24 ) integrally formed investment area ( 22 ), wherein at the actuator ( 10 ) fixed actuator ( 6 ) the sealant ( 4 ) at least partially and / or at least partially at the contact area ( 22 ) is tightly sealed.

Connection arrangement ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the receiving section ( 22 ) is adapted to the actuator ( 6 ), in particular a receiving opening of the actuator ( 6 ), at least partially and / or at least in sections, preferably in the axial direction, to reach through.

Connection arrangement ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator ( 6 ) at the receiving section ( 24 ) of the actuating element ( 10 ) is at least radially receivable with respect to the axial direction.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at the actuating element ( 10 ) fixed actuator ( 6 ) the sealant ( 4 ) at least partially and / or at least partially on the actuator ( 6 ) is tightly sealed.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 6 ) with the sealant ( 4 ) is at least partially firmly connected and / or connected, and / or that the actuator comprises a diaphragm plate.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing means ( 4 ) at the actuator ( 10 ) fixed actuator ( 6 ) at least partially and / or at least partially between the actuator ( 10 ) and the actuator ( 6 ), in particular clamping, is fixed.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at the actuating element ( 10 ) fixed actuator ( 6 ) at least to the axial direction parallel components of forces between the actuator ( 10 ) and the actuator ( 6 ) are transferable, in particular via a direct mechanical contact between actuator ( 10 ) and actuator ( 6 ).

Connection arrangement ( 2 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving portion ( 24 ) at least partially comprises a receiving pin and / or is designed as a receiving pin, and / or that the actuator ( 6 ) by riveting, in particular by riveting the receiving pin, on the actuator ( 10 ) is determinable.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving portion ( 24 ) at least partially a first connecting means, in particular comprising a thread, and / or that the actuator ( 6 ) is fixable by a second connecting means, in particular in the form of a screw and / or nut on the adjusting element.

Connection arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving section ( 24 ) has at least one cross-sectional diameter (b) which is approximately equal to or greater than at least one cross-sectional diameter (a) of the main body ( 20 ) of the actuating element ( 10 ).

Actuator ( 1 ), in particular a pneumatic actuator, comprising a connection arrangement ( 2 ) according to one of claims 1 to 10.