DE102020103474A1 - Ventilaktor und Ventil - Google Patents

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Buerkert Werke GmbH and Co KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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Abstract

Es wird ein Ventilaktor (18) für ein Ventil (10) beschrieben, der ein dielektrisches Elastomerwandlermodul (20) mit zwei einander entgegengesetzten Enden (20a, 20b) aufweist. Jedes Ende (20a, 20b) ist mit zumindest einem Anbindungselement (22) zur Kopplung des Ventilaktors (18) mit einem Halteteil (24) bzw. einem Betätigungsteil (26) des Ventils (10) ausgestattet. Dabei ist jedes Ende (20a, 20b) über eine Klebung mit dem jeweils zugeordneten Anbindungselement (22) verbunden. Ferner wird ein Ventil (10) mit einem solchen Ventilaktor (18) vorgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilaktor für ein Ventil, mit einem dielektrischen Elastomerwandlermodul, das zwei einander entgegengesetzte Enden aufweist, wobei jedes Ende mit zumindest einem Anbindungselement zur Kopplung des Ventilaktors mit einem Halteteil bzw. einem Betätigungsteil des Ventils ausgestattet ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Ventil mit einem solchen Ventilaktor.
  • Derartige Ventilaktoren und damit ausgestattete Ventile sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Ein dielektrisches Elastomerwandlermodul umfasst dabei zumindest zwei meist flächige Elektroden, die beidseits einer dielektrischen, also elektrisch nicht leitfähigen, Elastomerfolie angeordnet sind. In Abhängigkeit der zwischen den Elektroden anliegenden Spannung kann die Elastomerfolie definiert komprimiert werden, wodurch sie sich unter Beibehaltung ihres Volumens entsprechend längt. Das dielektrische Elastomerwandlermodul wandelt also elektrische Energie in mechanische Arbeit. Aufgrund der Verwendung einer Elastomerfolie werden dielektrische Elastomerwandlermodule häufig auch als Folienwandler oder, allgemeiner, als elektroaktiver Verbundaufbau bezeichnet. Häufig haben Ventilaktoren mit dielektrischen Elastomerwandlermodulen eine streifenförmige Gestalt. Daher können sie auch als Ventilaktorstreifen bezeichnet werden. Elastomerwandlermodule können in diesem Zusammenhang ein- oder mehrlagig aufgebaut sein, d.h. eine oder mehrere Lagen mit jeweils einem Elektrodenpaar und einer zugeordneten Elastomerfolie umfassen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Ventilaktoren weiter zu verbessern. Insbesondere sollen diese einfach und kostengünstig herstellbar sein. Gleichzeitig sollen derartige Ventilaktoren nur einen vergleichsweise geringen Bauraum beanspruchen.
  • Die Aufgabe wird durch einen Ventilaktor der eingangs genannten Art gelöst, bei dem jedes Ende über eine Klebung mit dem jeweils zugeordneten Anbindungselement verbunden ist. Auf diese Weise ist das dielektrische Elastomerwandlermodul besonders zuverlässig mit den zugeordneten Anbindungselementen verbunden. Insbesondere im Vergleich zu bekannten Ventilaktoren, bei denen das dielektrische Elastomerwandlermodul durch eine Klemmung mit den jeweils zugeordneten Anbindungselementen verbunden ist, beansprucht die Klebung nur einen vergleichsweise kleinen Bauraum. Dadurch ist ein erfindungsgemäßer Ventilaktor insbesondere sehr flach. Darüber hinaus kann die Klebung dahingehend leicht hergestellt werden, dass sich ein zugeordneter Klebevorgang leicht automatisieren lässt. Hinzu kommt, dass die Klebung keine Zusatzbauteile in Form von Verbindungselementen benötigt.
  • Die Klebung kann in Form einer Klebstoffschicht vorliegen. Hierfür wird zum Beispiel ein Silikonkleber verwendet. Alternativ kann die Klebung doppelseitige Klebestreifen umfassen. In dieser Alternative muss also kein flüssiger Klebstoff in die Kontaktstelle zwischen dem Anbindungselement und dem dielektrischen Elastomerwandlermodul eingebracht werden, sondern lediglich ein entsprechender Klebestreifen appliziert werden.
  • Vorzugsweise sind die Anbindungselemente Gleichteile. Die Anbindungselemente, die an entgegengesetzten Enden verwendet werden, sind somit für sich genommen identisch aufgebaut. Das vereinfacht die Herstellung der Anbindungselemente, da Skaleneffekte genutzt werden können. Dadurch werden insbesondere die Herstellungskosten reduziert.
  • Das dielektrische Elastomerwandlermodul kann mit zumindest einem Anbindungselement elektrisch gekoppelt sein. Genauer gesagt ist also zumindest eine Elektrode des dielektrischen Elastomerwandlermoduls elektrisch mit dem Anbindungselement gekoppelt. Diese Elektrode wird somit über das Anbindungselement mit Spannung versorgt. Folglich findet sowohl die mechanische als auch die elektrische Kopplung über das Anbindungselement statt. Das ist platzsparend. Darüber hinaus lassen sich so die elektrische Ankopplung und die mechanische Ankopplung in einem einzigen oder in direkt aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten realisieren. Dadurch kann der Ventilaktor schnell und einfach hergestellt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante liegen derjenige Bereich des Anbindungselements, der der elektrischen Kopplung dient, und die Klebung auf derselben Seite eines Anbindungselementkörpers des Anbindungselements. Es können somit sowohl die elektrische als auch die mechanische Verbindung des dielektrischen Elastomerwandlermoduls von derselben Seite aus realisiert werden. Dadurch ist die Herstellung des Ventilaktors vergleichsweise einfach.
  • In einer Ausführungsform ist das dielektrische Elastomerwandlermodul mit einer elektrischen Leiterbahn und/oder einem elektrisch leitfähigen Beschichtungsabschnitt des Anbindungselements elektrisch verbunden. Dabei kann die Leiterbahn auf das Anbindungselement aufgebracht oder in das Anbindungselement eingebracht sein. Beides benötigt nur wenig Bauraum. Gleiches gilt für den Beschichtungsabschnitt. Ferner lassen sich in diesem Zusammenhang die Leiterbahn und/oder der Beschichtungsabschnitt im Zuge der Herstellung des Anbindungselements schaffen. Auch dadurch lässt sich der Ventilaktor insgesamt einfach und kostengünstig herstellen.
  • Weiter kann das dielektrische Elastomerwandlermodul über einen Leitpastenabschnitt und/oder einen elektrisch leitfähigen Klebstoffabschnitt mit dem zumindest einen Anbindungselement elektrisch gekoppelt sein. Für den Fall, dass am Anbindungselement eine Leiterbahn und/oder ein elektrisch leitfähiger Beschichtungsabschnitt vorgesehen sind bzw. ist, kann bzw. können der Leitpastenabschnitt und/oder der elektrisch leitfähige Klebstoffabschnitt mit der Leiterbahn und/oder dem Beschichtungsabschnitt elektrisch verbunden sein. Anders gesagt ist eine Elektrode des dielektrischen Elastomerwandlermoduls über den Leitpastenabschnitt und/oder den elektrisch leitfähigen Klebstoffabschnitt elektrisch mit der Leiterbahn und/oder dem leitfähigen Beschichtungsabschnitt verbunden. Kabel oder andere elektrische Verbindungselemente werden hierfür nicht benötigt. Nachdem Leitpastenabschnitte und Klebstoffabschnitte automatisiert auf das Anbindungselement aufgebracht werden können, ergibt sich eine schnelle und einfache Herstellbarkeit des Ventilaktors.
  • In einer Variante weist zudem jedes der Anbindungselemente einen Koppelabschnitt zur mechanischen Anbindung an das Halteteil und/oder an das Betätigungsteil des Ventils auf. Hierfür kann der Koppelabschnitt mindestens eine Öffnung für Schrauben und/oder Stifte aufweisen. Auf diese Weise kann der Ventilaktor mechanisch zuverlässig mit einem Ventil gekoppelt werden.
  • Bevorzugt ist das Anbindungselement im Wesentlichen plattenförmig. Insbesondere ist eine Klebefläche zur Ausbildung der Klebung vorgesehen. Mit der plattenförmigen Gestalt geht einher, dass der Ventilaktor insgesamt sehr flach ist und dadurch nur wenig Bauraum benötigt. Dazu trägt auch die Klebefläche bei, die insbesondere gegenüber bekannten Klemm-Verbindungen äußerst flach ist. Darüber hinaus lässt sich mittels der Klebefläche eine mechanisch belastbare und zuverlässige Verbindung herstellen.
  • Das dielektrische Elastomerwandlermodul kann einlagig oder mehrlagig sein. Dabei wird unter einem einlagigen dielektrischen Elastomerwandlermodul eine Baugruppe verstanden, die lediglich ein Elektrodenpaar und eine dazwischen liegende Elastomerfolie aufweist. Mehrlagige dielektrische Elastomerwandlermodule umfassen dementsprechend zwei oder mehr Elektrodenpaare mit zugehörigen Elastomerfolien. Es versteht sich dabei, dass bei mehrlagigen dielektrischen Elastomerwandlermodulen einzelne Elektroden auch für die Kompression mehrerer, insbesondere zweier auf entgegengesetzten Seiten der Elektrode angeordneter Elastomerfolien verwendet werden können.
  • Vorzugsweise ist ein Elastizitätsmodul des Anbindungselements größer als ein Elastizitätsmodul der Klebung. Insbesondere ist zudem der Elastizitätsmodul der Klebung größer als ein Elastizitätsmodul des dielektrischen Elastomerwandlermoduls. Das Anbindungselement ist also steifer als die Klebung. Die Klebung wiederum ist steifer als das dielektrische Elastomerwandlermodul. Mit anderen Worten wird durch die Klebung ein guter Steifigkeitsübergang vom dielektrischen Elastomerwandlermodul zum Anbindungselement geschaffen. Dadurch arbeitet der Ventilaktor besonders zuverlässig und ist mechanisch belastbar.
  • Jedes Ende des Elastomerwandlermoduls kann mit insgesamt zwei Anbindungselementen ausgestattet sein, wobei jedes Ende zwischen den jeweils zugehörigen Anbindungselementen positioniert ist. Die zwei Anbindungselemente, die einem Ende zugeordnet sind, sind also auf entgegengesetzten Seiten des Endes angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Anbindung des Ventilaktors an ein zugeordnetes Ventil geschaffen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein weiteres dielektrisches Elastomerwandlermodul vorgesehen, das im Wesentlichen parallel zum dielektrischen Elastomerwandlermodul verläuft. Einander entsprechende Enden der Elastomerwandlermodule sind jeweils mit demselben Anbindungselement verbunden. Der Ventilaktor umfasst also zwei dielektrische Elastomerwandlermodule, die parallel angeordnet sind. Zur Anbindung dieses Ventilaktors sind insgesamt zwei Anbindungselemente vorgesehen, wobei über jedes Anbindungselement zwei einander entsprechende Enden der beiden dielektrischen Elastomerwandlermodule angebunden werden. Über die beiden dielektrischen Elastomerwandlermodule kann eine vergleichsweise große Betätigungskraft generiert werden.
  • Auch können mehrere parallel verlaufende dielektrische Elastomerwandlermodule vorgesehen sein, wobei benachbarte Enden der Elastomerwandlermodule jeweils ein Anbindungselement zwischen sich aufnehmen. Insbesondere sind dabei die Enden außen liegender Elastomerwandlermodule jeweils mit zwei Anbindungselementen verbunden. Der Ventilaktor umfasst also einen Schichtaufbau aus mehreren Elastomerwandlermodulen, die über mehrere Anbindungselemente mit einem Ventil verbindbar sind. Insbesondere ist dabei die Anzahl der an einem Ende des Schichtaufbaus verwendeten Anbindungselemente um eins größer als die Anzahl der verwendeten dielektrischen Elastomerwandlermodule. Folglich kann der Ventilaktor hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten Betätigungskraft vergleichsweise frei eingestellt werden, indem eine entsprechende Anzahl an Elastomerwandlermodulen vorgesehen wird.
  • Vorteilhafterweise ist ein Anbindungselementkörper des Anbindungselements aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material hergestellt, insbesondere aus einem Keramikmaterial oder einem Kunststoffmaterial. Der Ventilaktor kann somit auch in Anwendungen verwendet werden, in denen er elektrischen und/oder magnetischen Feldern ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist der Anbindungselementkörper aus PET, insbesondere einer PET-Folie hergestellt.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe durch ein Ventil der eingangs genannten Art gelöst, das einen erfindungsgemäßen Ventilaktor umfasst, wobei ein erstes Anbindungselement mit einem Halteteil und ein zweites Anbindungselement mit einem Betätigungsteil des Ventils gekoppelt ist. Aufgrund der kompakten Bauweise des Ventilaktors kann auch das Ventil kompakt aufgebaut sein. Ferner bewirkt die einfache und kostengünstige Herstellbarkeit des Ventilaktors, dass auch das Ventil insgesamt einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
    • - 1 ein erfindungsgemäßes Ventil mit einem erfindungsgemäßen Ventilaktor in einer Seitenansicht,
    • - 2 eine zweite Ausführungsform des Ventils aus 1 in einer Schnittansicht entlang der Ebene II-II,
    • - 3 einen erfindungsgemäßen Ventilaktor gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Draufsicht,
    • - 4 den Ventilaktor aus 3 in einer Schnittansicht entlang der Ebene IV-IV,
    • - 5 ein Detail V des Ventilaktors aus 4,
    • - 6 einen erfindungsgemäßen Ventilaktor gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Draufsicht,
    • - 7 den Ventilaktor aus 6 in einer Schnittansicht entlang der Ebene VII-VII,
    • - 8 ein Detail VIII des Ventilaktors aus 7,
    • - 9 einen erfindungsgemäßen Ventilaktor gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Draufsicht,
    • - 10 den Ventilaktor aus 9 in einer Schnittansicht entlang der Ebene X-X,
    • - 11 ein Detail XI des Ventilaktors aus 10,
    • - 12 einen erfindungsgemäßen Ventilaktor gemäß einer vierten Ausführungsform in einer Draufsicht,
    • - 13 den Ventilaktor aus 12 in einer Schnittansicht entlang der Ebene XIII-XIII,
    • - 14 ein Detail XIV des Ventilaktors aus 13,
    • - 15 einen erfindungsgemäßen Ventilaktor gemäß einer fünften Ausführungsform in einer Draufsicht,
    • - 16 den Ventilaktor aus 15 in einer Schnittansicht entlang der Ebene XVI- XVI,
    • - 17 ein Detail XVII des Ventilaktors aus 16, und
    • - 18 den prinzipiellen Aufbau eines Anbindungselements eines erfindungsgemäßen Ventilaktors in einer Draufsicht.
  • Nachfolgend wird der grundlegende Aufbau eines Ventils 10 anhand der 1 und 2 gezeigt. Auch wenn hier zwei unterschiedliche Ausführungsformen gezeigt sind (das Ventil von 1 weist eine hier nicht weiter relevante Justiereinrichtung auf, die in der Ausführungsform von 2 nicht vorhanden ist), werden die beiden Figuren parallel beschrieben.
  • Das Ventil 10 weist ein Ventilgehäuse 12 und ein Ventilaktorgehäuse 14 auf. Dabei sind am Ventilgehäuse 12 zwei Fluidanschlüsse vorgesehen, die durch eine Betätigung des Ventils 10 wahlweise fluidleitend verbunden oder fluidisch voneinander getrennt werden können. In 1 ist nur der Fluidanschluss 16b gezeigt; der Fluidanschluss 16a liegt „auf der Rückseite“ des Ventilgehäuses und ist in 2 zu sehen.
  • Zur Betätigung des Ventils ist innerhalb des Ventilaktorgehäuses 14 ein Ventilaktor 18 vorgesehen, der ein dielektrisches Elastomerwandlermodul (kurz: Wandlermodul) 20 mit zwei einander entgegengesetzten Enden 20a, 20b aufweist.
  • Dabei ist jedes Ende 20a, 20b mit einem Anbindungselement 22 versehen.
  • Das (bezogen auf die Figuren) oben angeordnete Anbindungselement 22 dient dazu, den Ventilaktor 18 mit einem Halteteil 24 des Ventils 10 mechanisch zu koppeln.
  • Das (bezogen auf die Figuren) unten angeordnete Anbindungselement 22 ist mit einem Betätigungsteil 26 des Ventils 10 mechanisch gekoppelt.
  • Dabei ist das gezeigte Ventil 10 als sogenanntes normally open (NO) Ventil ausgeführt. In einem unbestromten Zustand des Ventilaktors 18 ist das Ventil 10 also geöffnet. Es versteht sich, dass bei einer entsprechenden Adaption des Halteteils 24 und des Betätigungsteils 26 der Ventilaktor 18 auch in sogenannten normally closed (NC) Ventilen verwendet werden kann.
  • Der Ventilaktor 18 kann gemäß einer ersten Ausführungsform aufgebaut sein, die in den 3 bis 5 gezeigt ist.
  • Dabei ist das Wandlermodul 20 mehrlagig. Es umfasst also mehrere, jeweils ein Elektrodenpaar und eine Elastomerfolie umfassende Lagen 28.
  • In der ersten Ausführungsform sind insgesamt fünf Lagen 28 vorgesehen.
  • Die den Enden 20a, 20b jeweils zugeordneten Anbindungselemente 22 sind dabei als Gleichteile ausgeführt, sodass es im Folgenden ausreicht, das mit dem Ende 20a verbundene Anbindungselement 22 zu beschreiben. Das mit dem Ende 20b verbundene Anbindungselement 22 ist identisch aufgebaut und in gleicher Weise mit dem Ende 20b gekoppelt.
  • Dabei weist das Anbindungselement 22 einen Anbindungselementkörper 30 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Speziell handelt es sich dabei um eine PET-Folie.
  • Alternativ kann der Anbindungselementkörper 30 aus einem Keramikmaterial hergestellt sein.
  • Der Anbindungselementkörper 30 ist außerdem im Wesentlichen plattenförmig. Gleiches gilt für das Anbindungselemente 22 insgesamt.
  • An der in der 5 oben dargestellten Seite weist das Anbindungselement 22 eine Klebefläche 32 auf, mit das Wandlermodul 20 über eine Klebung 34 verbunden ist. Genauer gesagt ist das dem Anbindungselement 22 zugeordnete Ende 20a des Wandlermoduls 20 über eine Klebeschicht 36 mit der Klebefläche 32 verbunden.
  • Zur mechanischen Kopplung des Anbindungselements 22 mit dem Halteteil 24 oder dem Betätigungsteil 26 weist es darüber hinaus einen Koppelabschnitt 38 auf.
  • Dieser umfasst in der dargestellten Ausführungsform insgesamt drei Befestigungsöffnungen 40, sodass das Anbindungselement 22 mit dem Halteteil 24 oder dem Betätigungsteil 26 verschraubt werden kann.
  • Der Ventilaktor 18 ist darüber hinaus so gestaltet, dass ein Elastizitätsmodul des Anbindungselements 22 größer ist als ein Elastizitätsmodul der Klebung 34.
  • Darüber hinaus ist der Elastizitätsmodul der Klebung 34 größer als der Elastizitätsmodul des Wandlermoduls 20. Es ergibt sich somit ausgehend vom Wandlermodul 20 eine stufenweise Zunahme des Elastizitätsmoduls bis hin zum Anbindungselement 22.
  • Das Wandlermodul 20 ist auch elektrisch mit dem Anbindungselement 22 gekoppelt. Es können somit die innerhalb des Wandlermoduls 20 vorhandenen Elektroden über das Anbindungselement 22 mit Strom versorgt werden, sodass der Ventilaktor 18 betätigt werden kann. Hierfür ist am Anbindungselement 22 ein elektrisch leitfähiger Beschichtungsabschnitt 42 vorgesehen, der über einen Leitpastenabschnitt 44 elektrisch am Wandlermodul 20 kontaktiert ist.
  • Anhand der Darstellung in 5 ist zudem ersichtlich, dass das Anbindungselement 22 erweiterbar gestaltet ist.
  • In diesem Zusammenhang ist eine Erweiterungs-Klebstoffschicht 46 sowie ein elektrisch leitfähiger Erweiterungs-Beschichtungsabschnitt 48 an einer in der 5 unten dargestellten Seite des Anbindungselementkörpers 30 vorgesehen.
  • Diese können im Zuge einer Erweiterung des Ventilaktors 18 um ein weiteres Wandlermodul 20 genutzt werden.
  • Es versteht sich dabei, dass auf eine Erweiterbarkeit auch verzichtet werden kann, indem auf die Erweiterungs-Klebstoffschicht 46 und den leitfähigen Erweiterungs-Beschichtungsabschnitt 48 verzichtet wird.
  • Das Anbindungselement 22 ist in der 18 isoliert dargestellt.
  • Der Ventilaktor 18 kann alternativ gemäß einer zweiten Ausführungsform aufgebaut sein, die in den 6 bis 8 gezeigt ist. Dabei wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen. Gleiche oder einander entsprechende Elemente des Ventilaktors 18 sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die Enden 20a, 20b des Wandlermoduls 20 sind nun jeweils mit zwei Anbindungselementen 22 ausgestattet. Dabei ist jedes Ende 20a, 20b zwischen den zugeordneten Anbindungselementen 22 positioniert.
  • Dementsprechend ist das Wandlermodul 20 in der Darstellung gemäß 8 sowohl an einer oben dargestellten Seite als auch an einer unten dargestellten Seite über eine Klebung 34 mit dem in der 8 oberhalb bzw. unterhalb des Wandlermoduls 20 angeordneten Anbindungselement 22 verbunden.
  • Die mechanische Kopplung des Ventilaktors 18 mit dem Halteteil 24 und dem Betätigungsteil 26 erfolgt über jeweils zwei Koppelabschnitte 38, wobei jedes Anbindungselement 22 einen davon aufweist.
  • Zur elektrischen Kontaktierung des Wandlermoduls 20 weisen beide Anbindungselemente 22 einen elektrisch leitfähigen Beschichtungsabschnitt 42 auf. Dieser ist jeweils über einen Leitpastenabschnitte 44 elektrisch am Wandlermodul 20 kontaktiert. Dabei gehen die Leitpastenabschnitt 44, die unterschiedlichen, jedoch am selben Ende 20a, 20b angeordneten Anbindungselementen 22 zugeordnet sind, ineinander über.
  • Der Ventilaktor 18 gemäß der zweiten Ausführungsform ist beidseitig erweiterbar.
  • Er weist also sowohl an seiner in der 8 oben dargestellten Seite als auch an seiner in der 8 unten dargestellten Seite jeweils eine Erweiterungs-Klebstoffschicht 46 sowie einen elektrisch leitfähigen Erweiterungs-Beschichtungsabschnitt 48 auf.
  • Der Ventilaktor kann auch gemäß einer dritten Ausführungsform gestaltet sein, die in den 9 bis 11 dargestellt ist. Diese Ausführungsform wird im Folgenden ausgehend von der ersten Ausführungsform erläutert, wobei lediglich auf die Unterschiede hierzu eingegangen wird. Gleiche oder einander entsprechende Elemente des Ventilaktors 18 tragen dieselben Bezugszeichen.
  • Der Ventilaktor 18 gemäß der dritten Ausführungsform weist insgesamt zwei Anbindungselemente 22 auf, die an entgegengesetzten Enden des Ventilaktors 18 angeordnet sind. Allerdings sind nun auch insgesamt zwei Wandlermodule 20 vorgesehen.
  • Diese sind parallel zueinander angeordnet, sodass die Enden 20a der beiden Wandlermodule 20 jeweils auf einer Seite liegen und die Enden 20b jeweils auf einer entgegengesetzten Seite angeordnet sind.
  • Die Enden 20a sind mit entgegengesetzten Seiten desselben Anbindungselements 22 verbunden.
  • Gleiches gilt für die Enden 20b, die ebenfalls mit entgegengesetzten Seiten desselben Anbindungselements 22 verbunden sind.
  • Sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht entsprechen die Kopplungen zwischen den Wandlermodulen 20 und den Anbindungselementen 22 denjenigen der bereits erläuterten Ausführungsformen.
  • Mit Blick auf die erste Ausführungsform (siehe insbesondere 5) wurde bei der dritten Ausführungsform somit die Erweiterungsmöglichkeit genutzt.
  • Der Ventilaktor 18 kann alternativ gemäß einer vierten Ausführungsform ausgebildet sein, die in den 12 bis 14 dargestellt ist. Dabei wird wieder lediglich auf die Unterschiede zu den bereits erläuterten Ausführungsformen eingegangen. Gleiche oder einander entsprechende Elemente des Ventilaktors 18 tragen dieselben Bezugszeichen.
  • Der Ventilaktor umfasst nun insgesamt zwei Wandlermodule 20, die wie bereits hinsichtlich der dritten Ausführungsform erläutert, parallel verlaufen.
  • Dabei nehmen jeweils benachbarte Enden 20a, 20b der Wandlermodule 20 jeweils ein Anbindungselement 22 zwischen sich auf.
  • Zudem sind die jeweils außen liegenden Seiten der Wandlermodule 20 an ihren Enden 20a, 20b jeweils mit einem Anbindungselement 22 versehen. Somit sind die Enden 20a, 20b außenliegender Wandlermodule 20 jeweils mit zwei Anbindungselementen 22 verbunden.
  • Der Aufbau des Ventilaktors 18 gemäß der vierten Ausführungsform kann somit als Erweiterung des Aufbaus des Ventilaktors 18 gemäß der zweiten Ausführungsform angesehen werden.
  • Die elektrische und mechanische Kopplung der Wandlermodule 20 mit den Anbindungselementen 22 entspricht dem bereits Erläuterten.
  • Eine weitere, fünfte Ausführungsform des Ventilaktors 18 ist in den 15 bis 17 dargestellt. Wieder wird lediglich auf die Unterschiede zu den bereits erläuterten Ausführungsformen eingegangen, wobei gleiche oder einander entsprechende Elemente des Ventilaktors 18 mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
  • Wieder sind mehrere parallel verlaufende Wandlermodule 20 vorgesehen.
  • Dabei wurde der Aufbau des Ventilaktors 18 gemäß der vierten Ausführungsform um ein weiteres Wandlermodul 20 und je Ende 20a, 20b um ein weiteres Anbindungselement 22 erweitert.
  • Die elektrischen und mechanischen Kopplungen ergeben sich wie bereits erläutert.

Claims (14)

  1. Ventilaktor (18) für ein Ventil (10), mit einem dielektrischen Elastomerwandlermodul (20), das zwei einander entgegengesetzte Enden (20a, 20b) aufweist, wobei jedes Ende (20a, 20b) mit zumindest einem Anbindungselement (22) zur Kopplung des Ventilaktors (18) mit einem Halteteil (24) bzw. einem Betätigungsteil (26) des Ventils (10) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende (20a, 20b) über eine Klebung (34) mit dem jeweils zugeordneten Anbindungselement (22) verbunden ist.
  2. Ventilaktor (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (22) Gleichteile sind.
  3. Ventilaktor (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Elastomerwandlermodul (20) mit zumindest einem Anbindungselement (22) elektrisch gekoppelt ist.
  4. Ventilaktor (18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Elastomerwandlermodul (20) mit einer elektrischen Leiterbahn und/oder einem elektrisch leitfähigen Beschichtungsabschnitt (42) des Anbindungselements (22) elektrisch verbunden ist.
  5. Ventilaktor (18) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Elastomerwandlermodul (20) über einen Leitpastenabschnitt (44) und/oder einen elektrisch leitfähigen Klebstoffabschnitt mit dem zumindest einen Anbindungselement (22) elektrisch gekoppelt ist.
  6. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Anbindungselemente (22) einen Koppelabschnitt (38) zur mechanischen Anbindung an das Halteteil (24) und/oder an das Betätigungsteil (26) des Ventils (10) aufweist.
  7. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbindungselement (22) im Wesentlichen plattenförmig ist, insbesondere wobei eine Klebefläche (32) zur Ausbildung der Klebung (34) vorgesehen ist.
  8. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Elastomerwandlermodul (20) einlagig oder mehrlagig ist.
  9. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elastizitätsmodul des Anbindungselements (22) größer ist als ein Elastizitätsmodul der Klebung (34), insbesondere wobei der Elastizitätsmodul der Klebung (34) größer ist als ein Elastizitätsmodul des dielektrischen Elastomerwandlermoduls (20).
  10. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende (20a, 20b) des Elastomerwandlermoduls (20) mit insgesamt zwei Anbindungselementen (22) ausgestattet ist, wobei jedes Ende (20a, 20b) zwischen den jeweils zugehörigen Anbindungselementen (22) positioniert ist.
  11. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres dielektrisches Elastomerwandlermodul (20) vorgesehen ist, das im Wesentlichen parallel zum dielektrischen Elastomerwandlermodul (20) verläuft, wobei einander entsprechende Enden (20a, 20b) der Elastomerwandlermodule (20) jeweils mit demselben Anbindungselement (22) verbunden sind.
  12. Ventilaktor (18) nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mehrere parallel verlaufende dielektrische Elastomerwandlermodule (20), wobei benachbarte Enden (20a, 20b) der Elastomerwandlermodule (20) jeweils ein Anbindungselement (22) zwischen sich aufnehmen, insbesondere wobei die Enden (20a, 20b) außen liegender Elastomerwandlermodule (20) jeweils mit zwei Anbindungselementen (22) verbunden sind.
  13. Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anbindungselementkörper (30) des Anbindungselements (22) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material hergestellt ist, insbesondere aus einem Keramikmaterial oder einem Kunststoffmaterial.
  14. Ventil (10) mit einem Ventilaktor (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Anbindungselement (22) mit einem Halteteil (24) und ein zweites Anbindungselement (22) mit einem Betätigungsteil (26) des Ventils (10) gekoppelt ist.
DE102020103474.1A 2020-02-11 2020-02-11 Ventilaktor und Ventil Pending DE102020103474A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119142A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Proportionalventil mit dielektrischem Elastomerwandler

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080226878A1 (en) 2006-11-03 2008-09-18 Danfoss A/S Dielectric composite and a method of manufacturing a dielectric composite
DE102014108678A1 (de) 2014-06-20 2015-12-24 Bürkert Werke GmbH Schieberventil
DE102016114531A1 (de) 2015-08-10 2017-02-16 Bürkert Werke GmbH Folienwandler
DE102016114566A1 (de) 2015-08-10 2017-02-16 Bürkert Werke GmbH Folienwandler und Aktorstreifen für einen Folienwandler
DE102017130199A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Folienwandler, Ventil, Pumpe sowie Verfahren zum Betreiben einer Pumpe
DE102018218637B3 (de) 2018-10-31 2020-02-20 Festo Ag & Co. Kg Elektroaktive Polymeraktuatoreinrichtung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586859B2 (en) * 2000-04-05 2003-07-01 Sri International Electroactive polymer animated devices
US6545384B1 (en) * 1997-02-07 2003-04-08 Sri International Electroactive polymer devices
US6781284B1 (en) * 1997-02-07 2004-08-24 Sri International Electroactive polymer transducers and actuators
US7537197B2 (en) * 1999-07-20 2009-05-26 Sri International Electroactive polymer devices for controlling fluid flow
WO2001063738A2 (en) * 2000-02-23 2001-08-30 Sri International Electroactive polymer thermal electric generators
JP2005522162A (ja) * 2002-03-18 2005-07-21 エスアールアイ インターナショナル 流体を移動させる電気活性ポリマーデバイス
US7550189B1 (en) * 2004-08-13 2009-06-23 Hrl Laboratories, Llc Variable stiffness structure
US7521840B2 (en) * 2005-03-21 2009-04-21 Artificial Muscle, Inc. High-performance electroactive polymer transducers
US7595580B2 (en) * 2005-03-21 2009-09-29 Artificial Muscle, Inc. Electroactive polymer actuated devices
US20090250021A1 (en) * 2007-10-02 2009-10-08 Artificial Muscle, Inc. Fluid control systems employing compliant electroactive materials
US8222799B2 (en) * 2008-11-05 2012-07-17 Bayer Materialscience Ag Surface deformation electroactive polymer transducers
DE102017120131A1 (de) * 2017-09-01 2019-03-07 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Folienwandler sowie Ventil

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080226878A1 (en) 2006-11-03 2008-09-18 Danfoss A/S Dielectric composite and a method of manufacturing a dielectric composite
DE102014108678A1 (de) 2014-06-20 2015-12-24 Bürkert Werke GmbH Schieberventil
DE102016114531A1 (de) 2015-08-10 2017-02-16 Bürkert Werke GmbH Folienwandler
DE102016114566A1 (de) 2015-08-10 2017-02-16 Bürkert Werke GmbH Folienwandler und Aktorstreifen für einen Folienwandler
DE102017130199A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Folienwandler, Ventil, Pumpe sowie Verfahren zum Betreiben einer Pumpe
DE102018218637B3 (de) 2018-10-31 2020-02-20 Festo Ag & Co. Kg Elektroaktive Polymeraktuatoreinrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119142A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Proportionalventil mit dielektrischem Elastomerwandler

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