WO2015049038A1

WO2015049038A1 - Fluidbetätigter membranantrieb

Info

Publication number: WO2015049038A1
Application number: PCT/EP2014/002602
Authority: WO
Inventors: Harald Röhrig
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-01
Also published as: CN105408640B; DE102013016350B3; CN105408640A

Abstract

Es wird ein fluidbetätigter Membranantrieb (1) vorgeschlagen, der über eine Antriebseinheit (5) verfügt, deren Antriebsgehäuse (3) aus zwei haubenförmigen, koaxial aneinander angesetzten Antriebsgehäuseteilen (7, 8) besteht. Das Antriebsgehäuse (3) ist außen von einem bezüglich der Antriebseinheit (5) gesonderten fluiddichten Hüllgehäuse (4) umschlossen, das sich aus zwei aneinander angesetzten und fluiddicht miteinander verschweißten Hüllgehäuseteilen (47, 48) zusammensetzt, die aus einem rostfreien Stahlblech bestehen. Das Hüllgehäuse bildet zugleich auch eine das Antriebsgehäuse umklammernde Abstützvorrichtung (4a), durch die die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) von einander axial entgegengesetzten Seiten her axial abgestützt werden, so dass der Membranantrieb (1) mit hohem Fluiddruck betreibbar ist.

Description

Fluidbetätigter Membranantrieb

Die Erfindung betrifft einen fluidbetatigten Membranantrieb, mit einer eine Längsachse aufweisenden Antriebseinheit, die über ein Antriebsgehäuse verfügt, das zwei aus Kunststoff - material bestehende haubenförmige Antriebsgehäuseteile aufweist, die unter gemeinsamer Begrenzung eines Gehäuseinnenraumes mit einander zugewandten Öffnungen koaxial aneinander angesetzt und aneinander befestigt sind, wobei in dem Gehäuseinnenraum eine den Gehäuseinnenraum fluiddicht in zwei axi al benachbarte Arbeitskammern unterteilende Antriebsmembran angeordnet ist, die antriebsmäßig mit einer wenigstens eines der Antriebsgehäuseteile gleitverschieblich durchsetzenden Abtriebsstange verbunden ist und die durch gesteuerte Fluid- beaufschlagung wenigstens einer der Arbeitskammern axial aus lenkbar ist, um eine Abtriebsbewegung der Abtriebsstange her vorzurufen .

Ein aus der DE 10 2011 015 645 B4 bekannter Membranantrieb dieser Art verfügt über eine Antriebseinheit, deren Antriebs gehäuse zwei aus Kunststoffmaterial bestehende und unter Begrenzung eines Gehäuseinnenraumes aneinander befestigte haubenförmige Antriebsgehäuseteile aufweist. Zwischen die Ah triebsgehäuseteile ist eine flexible Antriebsmembran eingespannt, die den Gehäuseinnenraum in zwei Arbeitskammern unterteilt, die mit Druckluft oder einem anderen Antriebsfluid beaufschlagbar sind, um die Antriebsmembran auszulenken und dadurch eine lineare Abtriebsbewegung einer mit der Antriebs - membran verbundenen Abtriebsstange hervorzurufen, die eines der Antriebsgehäuseteile gleitverschieblich durchsetzt. Die Realisierung der Antriebsgehäuseteile aus Kunststoffmaterial hat den Vorteil eines geringen Gewichts und einer einfachen Herstellung. Ein angemessen kleines Bauvolumen lässt sich allerdings nur in Verbindung mit geringen Betätigungsdrücken einhalten, weil ansonsten zur Gewährleistung der erforderlichen Struktursteifigkeit große Wanddicken gewählt werden müssten, die große Außenabmessungen des Antriebsgehäuses zur Folge hätten. Für Anwendungen mit höheren Betätigungsdrücken greift man daher besser auf aus Metall bestehende Antriebsgehäuseteile zurück, die auch bei relativ geringer Wandstärke eine hohe Stabilität haben, wobei allerdings der Nachteil eines hohen Gewichts und relativ hoher Rohstoffkosten toleriert werden muss.

Membranantriebe ähnlichen Aufbaus gehen aus der

DE 10 2011 015 648 AI und der DE 10 2011 015 646 AI hervor.

Aus der EP 2 028 377 Bl ist ein fluidbetätigter

Membranantrieb bekannt, der über ein Antriebsgehäuse verfügt, das aus zwei miteinander verschweißten Antriebsgehäuseteilen besteht, die als Tiefziehteile mit einer geringen Dicke hergestellt sind. Ein solcher Membranantrieb eignet sich für den Einsatz in der Prozesstechnik, weil er aufgrund der glatten Außenoberfläche des Antriebsgehäuses leicht gereinigt werden kann. Die geringe Wanddicke der Antriebsgehäuseteile steht aber auch hier einem Betrieb mit hohen Betätigungsdrücken entgegen .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstig herstellbaren, über ein geringes Gewicht verfügenden und bei Bedarf mit hohen Betätigungsdrücken betreibbaren Membranantrieb zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass das Antriebsgehäuse der Antriebseinheit außen von einem bezüglich der Antriebseinheit gesonderten fluiddichten Hüllgehäuse umschlossen ist, das zwei haubenförmige, jeweils aus einem rostfreien Stahlblech bestehende Hüllgehäuseteile aufweist, die mit einander zugewandten Öffnungen jeweils auf eines der beiden Antriebsgehäuseteile aufgesetzt sind und die in einem sich rings um die Längsachse der Antriebseinheit herum erstreckenden Fügebereich unter Abdichtung ringsum miteinander verschweißt sind, so dass sie gemeinsam einen Schutzraum definieren, in dem das Antriebsgehäuse in zur Umgebung hin abgeschirmter Weise aufgenommen ist, wobei das Hüllgehäuse zugleich auch eine das Antriebsgehäuse umklammernde und die beiden Antriebsgehäuse- teile mit ihren beiden Hüllgehäuseteilen von einander axial entgegengesetzten Seiten her axial abstützende Abstützvorrichtung bildet.

Der erfindungsgemäße Membranantrieb verfügt über eine zweckmäßigerweise auch schon für sich allein gesehen betriebsbereite Antriebseinheit, deren Antriebsgehäuse die Antriebsmembran aufnimmt, so dass durch gesteuerte Fluidbeauf- schlagung einer oder beider von der Antriebsmembran im Antriebsgehäuse definierter Arbeitskammern die Abtriebsbewegung der mit der Antriebsmembran verbundenen Abtriebsstange hervorgerufen werden kann. Die Realisierung der Antriebsgehäuseteile aus einem Kunststoffmaterial ermöglicht eine einfache Herstellung auch komplexer Konturen des Gehäuseinnenraumes mit abgerundeten Kanten zur Schonung der mit dem Antriebsgehäuse in Kontakt tretenden Antriebsmembran. Dadurch, dass das Antriebsgehäuse von einem gesonderten Hüllgehäuse umschlossen ist, das sich mit einer glatten Außenoberfläche realisieren lässt, können die Antriebsgehäuseteile bei ihrer Gestaltung hinsichtlich ihrer Steifigkeit optimiert werden, ohne auf eventuelle Verschmutzungsprobleme Rücksicht nehmen zu müssen. So können beispielsweise spezielle Versteifungsstrukturen integriert werden, die eine zerklüftete Außenoberfläche des Antriebsgehäuses zur Folge haben, in denen sich ohne eine Abdeckung schwer zu entfernende Schmutzpartikel ablagern würden. Erfindungsgemäß ist allerdings das Antriebsgehäuse durch ein es umschließendes Hüllgehäuse zur Umgebung hin abgeschirmt, so dass die erwähnte Verschmutzungsproblematik selbst bei zerklüfteter Außenoberfläche des Antriebsgehäuses nicht besteht. Das Hüllgehäuse kann über eine glatte Außenoberfläche verfügen, die sich leicht reinigen lässt, so dass selbst ein Einsatz in reinigungsintensiver Umgebung problemlos möglich ist, beispielsweise in der Prozesstechnik bzw. in Bereichen der Pharmazie und/oder Nahrungsmittelindustrie. Dabei begünstigt die Ausgestaltung der Hüllgehäuseteile aus einem rostfreien Stahlblech die Widerstandsfähigkeit selbst gegen aggressive Reinigungsmedien und erlaubt die Einhaltung einer dünnwandigen metallischen Gehäusestruktur, was insgesamt die Einhaltung eines geringen Gesamtgewichts des Membranantriebes ermöglicht. Dass der Membranantrieb gleichwohl auch mit hohen Betätigungsdrücken betreibbar ist, ist dem Umstand zu verdanken, dass das Hüllgehäuse nicht nur als Schutzhülle für die Antriebseinheit fungiert, sondern zugleich auch eine Abstütz- vorrichtung bildet, die die aus Kunststoffmaterial bestehenden Antriebsgehäuseteile von axial entgegengesetzten Seiten her abstützt und stabilisiert. Das Hüllgehäuse fungiert quasi als Klammer, die die beiden Antriebsgehäuseteile auch bei hohem Innendruck an einem axialen Ausdehnen hindert. Dabei erfährt das Hüllgehäuse seine interne Stabilität unter anderem auch durch die Schweißverbindung, die sich im Fügebereich der Hüllgehäuseteile rings um das Hüllgehäuse herum erstreckt, wobei diese Schweißverbindung auch den Vorteil einer fluid- dichten Verbindung ohne Einsatz gesonderter Abdichtmittel mit sich bringt. Man kann insgesamt von einem Membranantrieb sprechen, der in einer Hybridbauweise teils aus Kunststoff und teils aus Edelstahl realisiert ist, was die vorstehend genannten Vorteile mit sich bringt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Bei den beiden aus nicht rostendem Stahlblech bestehenden Hüllgehäuseteilen handelt es sich vorzugsweise um kostengünstig herstellbare Tiefziehteile . Die durchgehende Schweißverbindung zwischen den Hüllgehäuseteilen rings um das Antriebs - gehäuse herum ist zweckmäßigerweise als Laserschweißverbindung realisiert, bei der kein zusätzliches Schweißmaterial benötigt wird und die sich sehr prozesssicher hermetisch dicht verwirklichen lässt.

Vorzugsweise sind die beiden Hüllgehäuseteile so ausgebildet, dass sie an ihren einander axial zugewandten stirnseitigen Randbereichen aneinander anliegen. In diesem Fall befindet sich der die Schweißverbindung aufweisende Fügebereich im Bereich der aneinander anstoßenden stirnseitigen Randbereiche der beiden Hüllgehäuseteile.

Die Schweißverbindung ist zweckmäßigerweise mit einer einzigen Schweißnaht realisiert, die sich in dem Fügebereich ununterbrochen rings um die vom Hüllgehäuse aufgenommene Antriebseinheit herum erstreckt. Dementsprechend ist die

Schweißnaht ringförmig durchgehend in sich geschlossen ausgebildet . Der Fügebereich, in dem die beiden Hüllgehäuseteile miteinander verschweißt sind, erstreckt sich zweckmäßigerweise in einer zur Längsachse der Antriebseinheit rechtwinkeligen Füge- ebene . Vorteilhaft ist es, wenn diese Fügeebene zumindest im Wesentlichen mit einer weiteren Fügeebene zusammenfällt, in der die beiden zur Bildung des Antriebsgehäuses miteinander verbundenen Antriebsgehäuseteile aneinander angesetzt sind.

Die beiden Antriebsgehäuseteile sind unabhängig vom Hüllgehäuse aneinander befestigt, so dass die Antriebseinheit prinzipiell auch ohne das Hüllgehäuse als Membranantrieb nutzbar wäre. Das Hüllgehäuse ist zur Definition des die Antriebsmembran aufnehmenden Gehäuseinnenraumes nicht erforderlich. Auch die zwischen den beiden Hüllgehäuseteilen ausgeführte Schweißverbindung wirkt sich nicht auf die Antriebseinheit aus und bewirkt keine Schweißverbindung zu Komponenten der Antriebseinheit. Die Realisierung als Laserschweißnaht hat den Vorteil, dass die Wärmeeinflusszone eng begrenzt ist und die Antriebseinheit durch die beim Schweißvorgang entstehende Wärme nicht beeinträchtigt wird.

Vorzugsweise sind die Antriebsgehäuseteile so ausgebildet, dass sie jeweils eine von zwei sich in Achsrichtung der

Längsachse der Antriebseinheit mit Abstand gegenüberliegenden stirnseitigen Abschlusswänden des Gehäuseinnenraumes bilden. Das Hüllgehülse ist so konzipiert, dass jedes Antriebsgehäuseteil an der dem Gehäuseinnenraum axial abgewandten Außenseite seiner stirnseitigen Abschlusswand durch das zugeordnete Hüllgehäuseteil axial abgestützt ist.

Eine nennenswerte strukturelle Steifigkeit des Antriebsgehäuses lässt sich mit geringem Aufwand an Kunststoffmaterial vorteilhaft dadurch realisieren, dass an der Außenseite der Antriebsgehäuseteile im Bereich ihrer stirnseitigen Abschuss- wände eine Versteifungsrippenstruktur vorgesehen ist, die ein integraler Bestandteil des jeweiligen Antriebsgehäuseteils ist. Die axiale Abstützwirkung des Hüllgehäuses basiert zweckmäßigerweise insbesondere darauf, dass die Hüllgehäuse - teile an der Versteifungsrippenstruktur abstützend anliegen.

Die Versteifungsrippenstruktur setzt sich vorzugweise aus mehreren um die Längsachse der Antriebseinheit herum verteilten Versteifungsrippen an jedem Antriebsgehäuseteil zusammen. Diese Versteifungsrippen sind zweckmäßigerweise so ausgerichtet, dass sie sich jeweils in einer mit der Längsachse der Antriebseinheit zusammenfallenden Ebene erstrecken. Vorzugsweise haben die Versteifungsrippen einen bezüglich der Längsachse der Antriebseinheit geneigten Längsverlauf. Insbesondere sind die Versteifungsrippen an jedem Antriebsgehäuseteil so ausgebildet und angeordnet, dass ihre zur Abstützung mit dem zugeordneten Hüllgehäuseteil kooperierenden Rippenflächen gemeinsam auf einer gedachten konischen Fläche liegen, deren Längsachse mit der Längsachse der Antriebseinheit zusammenfällt.

Mindestens eine und zweckmäßigerweise jede stirnseitige Abschlusswand der Antriebsgehäuseteile ist an ihrer Außenseite im zentralen Bereich zweckmäßigerweise mit einem zylindrisch konturierten axialen Vorsprung versehen, an dem das zugeordnete Hüllgehäuseteil, das dort über eine entsprechende Ausformung verfügt, stirnseitig und/oder umfangsseitig anliegt.

Mindestens eines der Hüllgehäuseteile ist zweckmäßigerweise mit einer zentralen Durchbrechung versehen, durch die die Abtriebsstange linear beweglich hindurchragt. Im Bereich dieser Durchbrechung ist am Hüllgehäuseteil zweckmäßigerweise ein die Abtriebsstange mit minimalem radialem Spiel umschließender metallischer Schutzring fixiert, der einem Eindringen von Verunreinigungen entgegenwirkt und der quasi als Abstreifer fungiert. Dieser Schutzring kann in die Durchbrechung beispielsweise eingepresst sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Schutzring mit dem Hüllgehäuseteil auch verklebt oder insbesondere verschweißt sein. Eine Schweißverbindung bietet sich an, weil diese in einem Arbeitsgang in Verbindung mit dem Verschweißen der beiden Hüllgehäuseteile realisiert werden kann.

Zweckmäßigerweise weist ein nicht von der Abtriebsstange durchsetztes Antriebsgehäuseteil außen stirnseitig in seinem zentralen Bereich eine koaxiale Ausnehmung auf, in die ein Befestigungsteil eingesetzt ist, das über eine von außen her zugängliche Befestigungsschnittstelle verfügt, die nutzbar ist, um den Membranantrieb an einer Tragstruktur zu fixieren. Im Bereich dieses Befestigungsteils verfügt das zugeordnete Hüllgehäuseteil zweckmäßigerweise über eine koaxiale Durchbrechung, durch die das Befestigungsteil hindurchragt. Zweckmäßigerweise ist das Befestigungsteil am Hüllgehäuseteil befestigt, insbesondere wiederum durch eine Schweißverbindung, deren Vorteile die gleichen sind wie weiter oben in Verbindung mit dem metallischen Schutzring erwähnt wurde.

Zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung der Antriebsmembran ist je nachdem, ob der Membranantrieb von einfachwirkender oder doppeltwirkender Bauart ist, eines oder jedes der beiden Antriebsgehäuseteile von einem in die zugeordnete Arbeitskammer einmündenden Fluidkanal durchsetzt, der außen eine mit einer geeigneten Druckquelle verbindbare Anschlussöffnung aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich der Fluidkanal durch ein außen am betreffenden Antriebsgehäuseteil einstückig angeformtes hut- zenartiges Anschlussauge hindurch, wobei die Anschlussöffnung insbesondere radial bezüglich der Längsachse der Antriebseinheit orientiert ist. Das zugeordnete Hüllgehäuseteil ist im Bereich des Anschlussauges mit einer gaubenförmigen Ausfor^¬ mung versehen, die das Anschlussauge umschließt und die über eine mit der Anschlussöffnung fluchtende Durchbrechung ver^¬ fügt, um den Zugang zu dieser Anschlussöffnung zu gewährleis^¬ ten.

Jedes Antriebsgehäuseteil verfügt im Bereich der dem anderen Antriebsgehäuseteil zugewandten Öffnung zweckmäßigerweise über eine die betreffende Öffnung umrahmende ringförmige Seitenwand, wobei die Antriebsgehäuseteile zur Bildung des Antriebsgehäuses zweckmäßigerweise im Bereich dieser ringförmigen Seitenwände aneinander befestigt sind, und zwar unabhängig, d.h. ohne Mitwirkung des Hüllgehäuses. Das Hüllgehäuse wird erst installiert, nachdem die Antriebseinheit zuvor fertiggestellt wurde, die an sich prinzipiell auch ohne das Hüllgehäuse als Membranantrieb genutzt werden könnte.

Die beiden Antriebsgehäuseteile können auf verschiedene Arten und Weisen miteinander verbunden sein. In allen Fällen ist zweckmäßigerweise die Antriebsmembran mit ihrem Außenrand zwischen den aneinander angesetzten Antriebsgehäuseteilen fluiddicht eingeklemmt und dadurch festgehalten. Beispielsweise könnten die Antriebsgehäuseteile nach Art einer

Flanschverbindung miteinander verschraubt sein. Bevorzugt kommt jedoch eine schraubenlose Verbindungsart zur Anwendung. Hierbei empfiehlt sich besonders ein Verklammern der Antriebsgehäuseteile unter Verwendung einer geeigneten Klammerverbindungseinrichtung. Es besteht ferner die vorteilhafte Möglichkeit, die Antriebsgehäuseteile durch eine Bajonettverbindungseinrichtung miteinander zu verbinden oder mittels einer Schnappverbindung aneinander zu fixieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Membranantrieb lässt sich durch die Hybridbauweise der Einsatz von Edelstahl bzw. von rostfreiem Stahl auf ein Minimum reduzieren. Aufgrund der Schutzwirkung des Hüllgehäuses kann zur Realisierung der Antriebsgehäuse- teile auf biologisch abbaubare Kunststoffe zurückgegriffen werden. Die strikte Materialtrennung erleichtert die sortenreine Trennung der Materialien nach Ablauf der Nutzungsdauer des Membranantriebes, wobei in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, auf recycelbare Materialen zurückzugreifen. Mit Hilfe des dünnwandig ausführbaren und leicht formbaren Hüll- gehäuses lässt sich ein optimales „Clean Design" verwirklichen, bei dem Schmutztaschen vermieden sind, so dass sich keine Verunreinigungen ablagern können und eine leichte Reinigung durchführbar ist . Durch den verwendeten Materialmix lässt sich eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Innendrücke bei geringem Gewicht kombinieren. Nicht zuletzt lässt sich der Membranantrieb zumindest überwiegend spanlos mit modernen und kostengünstigen Fertigungstechnologien realisieren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Membranantriebes mit Blick auf die Seite der zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung nutzbaren Anschlussöffnungen,

Figur 2 einen Längsschnitt des Membranantriebes gemäß

Schnittebene II -II aus Figur 1, wobei in einem separaten Ausschnitt ein weiterer Längsschnitt gezeigt ist, dessen Schnittebene durch eine Versteifungsrippe einer Versteifungsrippenstruktur des jeweiligen Antriebsgehäuseteils hindurch verläuft,

Figur 3 eine isometrische Explosionsdarstellung des Membranantriebes, wobei die beiden Hüllgehäuseteile im noch nicht an der Antriebseinheit montierten Zustand gezeigt sind,

Figur 4 eine weitere isometrische Explosionsdarstellung

vergleichbar Figur 3, jedoch aus einem anderen Blickwinkel ,

Figur 5 eine isometrische Einzeldarstellung eines der Hüll- gehäuseteile mit Blick auf die Außenoberfläche, und

Figur 6 das in Figur 5 illustrierte Hüllgehäuseteil in einer anderen Ausrichtung mit Blick auf seine Innenoberfläche .

Der in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete

Membranantrieb ist von fluidbetätigter Art und kann mit

Fluidkraft angetrieben werden, wobei die Fluidkraft von einem nach Bedarf zuführbaren und abführbaren fluidischen Antriebs - medium geliefert wird. Bei diesem Antriebsmedium handelt es sich insbesondere um Druckluft. Allerdings kann der

Membranantrieb 1 auch mittels anderer gasförmiger Antriebsmedien oder auch mittels flüssiger Antriebsmedien betrieben werden.

Der Membranantrieb 1 hat, was sein insgesamt mit Bezugsziffer 2 bezeichnetes Gehäuse anbelangt, einen vorteilhaften Hybridaufbau mit einer Mischung aus Kunststoffmaterial und einem rostfreien Stahl. Diese Materialien teilen sich auf, und zwar einerseits auf ein aus Kunststoffmaterial bestehendes Antriebsgehäuse 3 und ein das Antriebsgehäuse 3 ringsum umschließendes, aus rostfreiem Stahlblech bestehendes Hüllgehäuse 4. Das Hüllgehäuse hat eine Schutz- und Abstützfunkti- on, um die Einsatzmöglichkeiten des Membranantriebes 1 zu optimieren, der prinzipiell auch ohne das Hüllgehäuse 4 funkti- onsfähig wäre. In diesem Zusammenhang verfügt der embranantrieb 1 über eine das Antriebsgehäuse 3 aufweisende Antriebseinheit 5, die mit dem Hüllgehäuse 4 kombiniert ist.

Die Antriebseinheit 5 hat eine Längsachse 6 und besitzt das Antriebsgehäuse 3, das über eine mit der Längsachse 6 der Antriebseinheit 5 zusammenfallende Längsachse 6a verfügt. Das Antriebsgehäuse 3 seinerseits weist zwei aus einem Kunst- stoffmaterial bestehende haubenförmige erste und zweite Antriebsgehäuseteile 7, 8 auf, die jeweils eine ringförmige Seitenwand 7a, 8a und eine sich einstückig koaxial daran anschließende stirnseitige Abschlusswand 7b, 8b aufweisen. Die stirnseitige Abschlusswand 7b, 8b ist beispielsweise glockenartig gestaltet. Zweckmäßigerweise verfügt jede stirnseitige Abschlusswand 7b, 8b über einen sich unmittelbar koaxial an die zugeordnete ringförmige Seitenwand 7a, 8a anschließenden konischen Wandabschnitt 9, der sich ausgehend von der Seitenwand 7a, 8a verjüngt und in einen zur Längsachse 6a konzentrischen scheibenförmigen Wandabschnitt 12 übergeht.

Jedes Antriebsgehäuseteil 7, 8 umrahmt mit seiner ringförmigen Seitenwand 7a, 8a eine Öffnung 7c, 8c, wobei die beiden Antriebsgehäuseteile 7, 8 mit einander zugewandten Öffnungen 7c, 8c koaxial aneinander angesetzt sind, so dass sie gemeinsam einen Gehäuseinnenraum 13 begrenzen. Im Bereich ihrer Öffnungen 7c, 8c sind die beiden Antriebsgehäuseteile 7, 8 zur Bildung des Antriebsgehäuses 3 fluiddicht aneinander befestigt .

Die Antriebseinheit 5 verfügt über eine im Gehäuseinnenraum 13 angeordnete und sich dort quer zu den Längsachsen 6, 6a erstreckende Antriebsmembran 14. Diese Antriebsmembran 14 ist zweckmäßigerweise im Wesentlichen topfähnlich vorgeformt. Sie verfügt über biegeflexible Eigenschaften und besteht insbe- sondere aus einem gummielastischen Material, das zur Erhöhung der Festigkeit bei Bedarf mit einer Gewebeverstärkung kombiniert sein kann.

Entsprechend der Gestaltung der beiden Öffnungen 7c, 8c hat die Antriebsmembran 14 exemplarisch eine kreisförmige Außenkontur. Sie verfügt radial außen über einen ununterbrochen umlaufenden, insbesondere wulstartig ausgeformten Befestigungsrand 15, mit dem sie in der zwischen den beiden Antriebsgehäuseteilen 7, 8 ausgebildeten Fügeebene 16 unter Abdichtung zwischen den beiden Antriebsgehäuseteilen 7, 8 eingespannt ist. Auf diese Weise wird der Gehäuseinnenraum 13 in eine dem ersten Antriebsgehäuseteil 7 zugeordnete erste An^¬ triebskammer 13a und eine dem zweiten Antriebsgehäuseteil 8 zugeordnete zweite Antriebskammer 13b unterteilt.

An der Antriebsmembran 14 ist eine sich koaxial zu den Längsachsen 6, 6a erstreckende Abtriebsstange 17 befestigt, und zwar insbesondere im zentralen Bereich der Antriebsmembran 14. Diese Abtriebsstange 17 erstreckt sich ausgehend von der Antriebsmembran 14 in axialer Richtung durch die erste Antriebskammer 13a hindurch und durchsetzt gleitverschieblich und unter Abdichtung eine in dem ersten Antriebsgehäuseteil 7 und dort insbesondere in dem scheibenförmigen Wandabschnitt 12 ausgebildete Durchtrittsöffnung 18. Auf diese Weise ist die Abtriebsstange 17 mit der Antriebsmembran 14 bewegungsmäßig gekoppelt .

Die Antriebsmembran 14 ist durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung der beiden Antriebskammern 13a, 13b axial auslenkbar, wobei sich das Volumenverhältnis zwischen den beiden Antriebskammern 13a, 13b verändert. Die Abtriebsstange 17 macht die Bewegung der Antriebsmembran 14 mit und führt dabei eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Abtriebsbewegung 22 relativ zum Antriebsgehäuse 3 in Achsrichtung der Längsachsen 6 , 6a aus .

An dem außerhalb des Antriebsgehäuses 3 liegenden Endabschnitt verfügt die Abtriebsstange 17 zweckmäßigerweise über eine Befestigungsschnittstelle 23, an der die von der Abtriebsstange 17 ausgeführte Abtriebsbewegung 22 abgreifbar ist, um eine externe Komponente zu bewegen, beispielsweise einen Ventilkörper eines mit dem Membranantrieb 1 kombinierten Prozessventils.

Für die Abdichtung der Abtriebsstange 17 bezüglich des Antriebsgehäuses 3 sorgt beim Ausführungsbeispiel ein Dichtungsring 24, der in der Durchtrittsöffnung 18 an dem ersten Antriebsgehäuseteil 7 fixiert ist .

In die erste Antriebskammer 13a mündet ein das erste Antriebsgehäuseteil 7 durchsetzender erster Fluidkanal 25, der außen am ersten Antriebsgehäuseteil 7 mit einer ersten Anschlussöffnung 25a ausmündet. Ein zweiter Fluidkanal 26 durchsetzt das zweite Antriebsgehäuseteil 8 und mündet einerseits in die zweite Antriebskammer 13b und andererseits, mit einer zweiten Anschlussöffnung 26a, zur Außenfläche des zweiten Antriebsgehäuseteils 8 aus. Durch diese beiden Fluidkanä- le 25, 26 hindurch kann jede Antriebskammer 13a, 13b wahlweise mit Fluiddruck beaufschlagt oder druckentlastet werden, um die Abtriebsbewegung 22 in der einen oder anderen Richtung hervorzurufen .

Der beispielhafte Membranantrieb 1 ist von doppeltwirkender Art, wobei die Abtriebsbewegung 22 in beiden Bewegungsrichtungen durch Fluidkraft hervorrufbar ist. Ein nicht gezeigtes alternatives Ausführungsbeispiel ist von einfachwirkender Bauart, wobei nur eine der beiden Antriebskammern 13a oder 13b gesteuert fluidbeaufschlagbar ist, während in der anderen Antriebskammer eine Feder angeordnet ist, die für eine Rückstellung in eine Grundstellung sorgt. In diesem Fall erübrigt sich bei einem der Antriebsgehäuseteile 7, 8 der dortige Fluidkanal 25 oder 26.

Zweckmäßigerweise verläuft jeder Fluidkanal 25, 26 durch ein außen am betreffenden Antriebsgehäuseteil 7, 8 einstückig angeformtes, insbesondere hutzenartig gestaltetes Anschlussauge 27 hindurch. Bevorzugt ist das Anschlussauge 27 außen an dem konischen Wandabschnitt 9 angeformt und geht in die zugeordnete ringförmige Seitenwand 7a, 7b über. Bezogen auf den konischen Wandabschnitt 9 kann man sagen, dass das Anschlussauge 27 nach Art einer Dachgaube außen angeformt ist.

Die beiden Antriebsgehäuseteile 7, 8 sind im Bereich ihrer einander zugewandten Öffnungen 7c, 8c unabhängig vom Hüllgehäuse 4 aneinander befestigt. Diese Befestigung wird beim Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise durch eine Klammerverbindungseinrichtung 28 realisiert. Vorzugsweise und beim Ausführungsbeispiel ist seitens der Antriebsgehäuseteile 7, 8 die ringförmige Seitenwand 7a, 8a an der Klammerverbindung beteiligt.

Zu der Klammerverbindungseinrichtung 28 gehören mehrere im Querschnitt U- förmige Halteklammern 32, die über einen bogenförmigen Längsverlauf verfügen, wobei ihre U-Öffnung zum KrümmungsZentrum hin weist . Mehrere solcher Halteklammern 32 sind, in der Umfangsriehtung der Längsachse 6a verteilt, im Bereich der Fügeebene 16 von radial außen her so an das Antriebsgehäuse 3 angesetzt, dass sie mit einem ersten Klammerschenkel 32a in eine am ersten Antriebsgehäuseteil 7 ausgebildete erste Befestigungsausnehmung 33a eingreifen und mit einem in Achsrichtung der Längsachse 6a beabstandet zum ers- ten Klammerschenkel 32a angeordneten zweiten Klammerschenkel 32b in eine am zweiten Antriebsteil 8 ausgebildete zweite Be- festigungsausnehmung 33b eingreifen. Die Befestigungsausneh- mungen 33a, 33b sind zweckmäßigerweise schlitzartig gestaltet und erstrecken sich jeweils bogenförmig in der Umfangsrich- tung der Längsachse 6a, wobei ihre Öffnungen radial nach außen orientiert sind.

Jede montierte Halteklammer 32 beaufschlagt von entgegengesetzten Seiten her zwei in sie eingreifende, als Befestigungsabschnitte 34a, 34b bezeichenbare Abschnitte der Antriebsgehäuseteile 7, 8 und pressen diese im Bereich der Fügeebene 16 axial gegeneinander, wobei zugleich der Befestigungsrand 15 der Membran 14 eingespannt wird.

Vorzugsweise verfügt die Klammerverbindungseinrichtung 28 über mindestens zwei Halteklammern 32. Diese sind zweckmäßigerweise unabhängig voneinander in einer in die Befestigungs- ausnehmungen 33a, 33b eingreifenden Halteposition anbringbar. In der Umfangsrichtung des Antriebsgehäuses 3 um die Längsachse 6a herum sind die Halteklammern 32 zweckmäßigerweise untereinander nicht verspannt. Es handelt sich bei den Halteklammern 32 insbesondere um individuelle Bauteile.

Die Klammerverbindungseinrichtung 28 ist insbesondere so ausgebildet, dass die Halteklammern 32 kraftschlüssig und/oder formschlüssig in ihrer Halteposition fixiert sind. Unabhängig davon ist es aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, wenn die montierten Halteklammern 32 durch Sicherungsmittel und hierbei insbesondere durch einen separaten Sicherungsring 35 in ihrer Halteposition gesichert sind, der die Halteklammern 32 radial außen auf axialer Höhe der Fügeebene 16 gemeinsam umschließt. Ein solcher Sicherungsring 35 ist bevorzugt bandförmig gestaltet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Der montierte Sicherungsring 35 verhindert, dass die Halteklammern 32 ungewollt außer Eingriff mit den Antriebsgehäuse- teilen 7, 8 gelangen.

Vorzugsweise ist die Klammerverbindungseinrichtung 38 in einer Art und Weise realisiert, wie es in der eingangs schon erwähnten DE 10 2011 015 645 B4 beschrieben ist.

Weitere vorteilhafte Möglichkeiten zur gegenseitigen Befestigung der Antriebsgehäuseteile 7, 8 ohne Mitwirkung des Hüll- gehäuses 4 bestehen in einer Rastverbindungseinrichtung wie sie in der DE 10 2011 015 648 AI beschrieben ist oder in einer Bajonettverbindungseinrichtung entsprechend der Beschreibung in der DE 10 2011 015 646 AI.

Die Befestigungsausnehmungen 33a, 33b sind vorzugsweise in den ringförmigen Seitenwänden 7a, 8a ausgebildet, wenn solche Seitenwände vorhanden sind, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft .

Die Antriebsgehäuseteile 7, 8 bestehen aus einem Kunststoff- material, so dass sie kostengünstig mit optimaler Formgebung herstellbar sind. Es kann sich bei den Antriebsgehäuseteilen 7, 8 insbesondere um spritzgegossene Bauteile handeln. Durch das Spritzgießen besteht insbesondere die vorteilhafte Möglichkeit, die die Innenkontur des Gehäuseinnenraumes 13 definierenden Bestandteile der Antriebsgehäuseteile 7, 8 abzurunden, so dass die Membran 14 bei ihrer Verformung und Bewegung keinem erhöhten Verschleiß ausgesetzt wird.

Die Realisierung der Antriebsgehäuseteile 7, 8 aus Kunststoffmaterial bringt auch den Vorteil mit sich, dass das Antriebsgehäuse 3 über ein relativ geringes Gewicht verfügt. Die Verwirklichung der Antriebsgehäuseteile 7, 8 aus Kunststoffmaterial begünstigt auch die beim Ausführungsbeispiel vorteilhaft vorhandene Ausstattung der Antriebsgehäuseteile 7, 8 mit je einer Versteifungsrippenstruktur 36 an der dem Gehäuseinnenraum 13 abgewandten Außenseite. Exemplarisch findet sich eine solche Versteifungsrippenstruktur 36 an der vom Gehäuseinnenraum 13 abgewandten Außenseite der stirnseitigen Abschlusswand 7b, 8b jedes Antriebsgehäuseteils 7, 8.

Die Versteifungsrippenstruktur 36 enthält zweckmäßigerweise mehrere um die Längsachsen 6, 6a herum verteilt angeordnete Versteifungsrippen 37. Diese Versteifungsrippen 37 sind insbesondere an den konischen Wandabschnitten 9 einstückig angeformt und erstrecken sich auch noch entlang einer axial orientierten ringförmigen Stirnfläche 38 der jeweils zugeordneten ringförmigen Seitenwand 7a, 8a. Zweckmäßigerweise enden die Versteifungsrippen 37 im Übergangsbereich zwischen dem konischen Wandabschnitt 9 und dem scheibenförmigen Wandabschnitt 12.

Jede Versteifungsrippe 37 erstreckt sich zweckmäßigerweise in einer Ebene, die mit der Längsachse 6, 6a zusammenfällt.

Zwischen in der Umfangsrichtung der Längsachsen 6, 6a unmittelbar aufeinanderfolgenden Versteifungsrippen 37 befindet sich jeweils eine taschenartige Vertiefung 42, deren Grundfläche von dem konischen Wandabschnitt 9 gebildet ist .

Dadurch, dass den stirnseitigen Abschlusswänden 7b, 8b die Versteifungsrippen 37 zugeordnet sind, kann die Wandstärke der Antriebsgehäuseteile 7, 8 in weiten Bereichen sehr gering gehalten werden, was Einsparungen bei den Herstellungskosten und beim Gewicht mit sich bringt. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, den mit den Versteifungsrippen 37 versehenen konischen Wandabschnitt 9 relativ dünnwandig auszuführen.

Jede Versteifungsrippe 37 hat an ihrer dem zugeordneten Antriebsgehäuseteil 7, 8 abgewandten Längsseite eine sich in der Längsrichtung der betreffenden Versteifungsrippe 37 erstreckende schmale Randfläche 37a. Diese Randfläche 37a hat vorzugsweise einen linearen Verlauf und erstreckt sich insbesondere ausgehend vom Übergangsbereich 43 zwischen dem konischen Wandabschnitt 9 und dem scheibenförmigen Wandabschnitt 12 bis zur äußeren Abschlusskante 44 der zugeordneten ringförmigen Seitenwand 7a, 8a, in deren Bereich die ringförmige Stirnfläche 38 in die radial orientierte Außenfläche 45 der ringförmigen Seitenwand 7a, 8a übergeht.

Zweckmäßigerweise verlaufen die Versteifungsrippen 37 geneigt bezüglich den Längsachsen 6, 6a.

Vorzugsweise haben die Randflächen 37a der Versteifungsrippen 37 einen bezüglich der Längsachse 6a des Antriebsgehäuses 3 geneigten Verlauf. Zweckmäßigerweise ist allerdings der zwischen den Randflächen 37a und der Längsachse 6a gemessene spitze Winkel größer als der ebenfalls spitze Winkel zwischen der Längsachse 6a und der Außenfläche 46 des konischen Wandabschnittes 9 zwischen den Versteifungsrippen 37. Man kann auch sagen, dass diese Außenfläche 46 zwischen den Versteifungsrippen 37 steiler verläuft als die Randflächen 37a.

Insbesondere auch aufgrund der Versteifungsmaßnahmen der Antriebsgehäuseteile 7, 8 kann die Antriebseinheit 5 prinzipiell auch ohne das schon angesprochene Hüllgehäuse 4 bestimmungsgemäß verwendet werden. Obgleich die Antriebsgehäuseteile 7, 8 insbesondere im Bereich der konischen Wandabschnitte 9 sehr dünnwandig sind, ergibt sich eine ansprechende Druck- festigkeit gegen Innendruck aufgrund der Versteifungsrippenstruktur 36. Allerdings ist die Steifigkeit noch nicht überaus hoch und man erkauft sich mit der Versteifungsrippenstruktur 36 auch den Nachteil einer ziemlich zerklüfteten Au^¬ ßenkontur der Antriebseinheit 5. Diese Unzulänglichkeiten sind jedoch gänzlich dadurch ausgeräumt, dass die Antriebs - einheit 5 mit dem schon erwähnten Hüllgehäuse 4 kombiniert ist. Das Hüllgehäuse 4 sorgt für eine reinigungsfreundliche Außenoberfläche des Membranantriebes 1 und bewirkt zugleich eine axiale beidseitige Abstützung des Antriebsgehäuses 3, so dass dieses auch hohen Innendrücken im Gehäuseinnenraum 13 widerstehen kann.

Die Antriebseinheit 5 ist zumindest im Bereich des Antriebsgehäuses 3 von dem bezüglich der Antriebseinheit 5 gesondert ausgebildeten Hüllgehäuse 4 umschlossen, das in sich fluid- dicht ausgebildet ist. Das Hüllgehäuse 4 besteht aus zwei haubenförmigen Hüllgehäuseteilen 47, 48, die jeweils aus einem nicht rostenden Stahlblech bestehen und die insbesondere als Tiefziehteile konzipiert sind. Vorzugsweise ist also jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 durch Tiefziehen aus einem Stahlblechrohling geformt.

Jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 hat eine Längsachse 52 und einen Innenraum 53, der an einer axial orientierten Vorderseite des betreffenden Hüllgehäuseteils 47, 48 über eine dort befindliche Öffnung zugänglich ist, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als Haubenöffnung 54 bezeichnet wird. Jede Haubenöffnung 54 ist von einem axial orientierten stirnseitigen Randbereich 55 des einstückigen Hüllgehäuseteils 47, 48 umrahmt. Der stirnseitige Randbereich 55 ist axial orientiert.

Die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 sind mit einander zugewandten Haubenöffnungen 54 jeweils auf eines der beiden An- triebsgehäuseteile 7, 8 koaxial aufgesetzt. Das erste Hüllgehäuseteil 47 sitzt auf dem ersten Antriebsgehäuseteil 7 und das zweite Hüllgehäuseteil 48 auf dem zweiten Antriebsgehäuseteil 8. Auf diese Weise ist das erste Antriebsgehäuseteil 7 in das erste Hüllgehäuseteil 47 eingetaucht und das zweite Antriebsgehäuseteil 8 in das zweite Hüllgehäuseteil 48.

Die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 sind hinsichtlich ihrer Formgebung und ihrer axialen Baulänge so aufeinander abgestimmt, dass ihre stirnseitigen Randbereiche 55 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind, wobei es vorteilhaft ist, wenn sie mit ihren stirnseitigen Randbereichen 55 axial aneinander anstoßen. In dem Übergangsbereich zwischen den beiden Hüllgehäuseteilen 47, 48, der im Folgenden als Fügebereich 56 bezeichnet wird, sind die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 fluiddicht miteinander verschweißt. Die fluiddichte Schweißverbindung erstreckt sich rings um die Längsachse 6, 6a herum und ist bevorzugt in der Umfangsriehtung ununterbrochen, so dass sie ringförmig in sich geschlossen ist. Vorzugsweise ist die Schweißverbindung in dem Fügebereich 56 durch eine einzige Schweißnaht 57 realisiert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hüllgehäuseteile 47, 48 durch Laserschweißen in dem Fügebereich 57 miteinander verschweißt sind. Die Schweißnaht 57 ist in diesem Fall eine Laserschweißnaht, die sich vorteilhaft ohne Zufuhr von separatem Schweißmaterial allein durch Aufschmelzen und Verschmelzen des Stahlmaterials der Hüllgehäuseteile 47, 48 realisieren lässt.

Die Schweißverbindung zwischen den beiden Hüllgehäuseteilen 47, 48 ist unabhängig von der Antriebseinheit 5. Letztere ist also an der Schweißverbindung nicht beteiligt. Dadurch, dass die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 in dem Fügebereich 56 fluiddicht miteinander verschweißt sind, definieren sie gemeinsam einen sich aus den beiden Innenräumen 53 zusammensetzenden Schutzraum 58, in dem das Antriebsgehäuse 3 in zur Umgebung hin abgeschirmter Weise aufgenommen ist . Von außen betrachtet ergibt sich der Eindruck, als ob der Membranantrieb 1 insgesamt aus einem Metallgehäuse besteht.

Das Hüllgehäuse 4 dient allerdings nicht nur zur Abschirmung der Antriebseinheit 5 und zur Vereinfachung der Reinigung des Membranantriebes 1. Es fungiert darüber hinaus auch als Ab- stützvorrichtung 4a, die das Antriebsgehäuse 3 umklammert und die die beiden Antriebsgehäuseteile 7, 8 von einander axial entgegengesetzten Seiten her mittels den beiden Hüllgehäuseteilen 47, 48 im Bereich der beiden Antriebsgehäuseteile 7, 8 axial abstützt. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sich das Antriebsgehäuse 3 auch dann nicht relevant axial verformt oder aufbläht, wenn in dem Gehäuseinnenraum 13 ein hoher Innendruck herrscht.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel könnten die Hüllgehäuse - teile 47, 48 auch so ausgeführt sein, dass sie sich im Bereich der Haubenöffnungen 54 zumindest geringfügig axial überlappen. Günstiger wird jedoch die sich axial nicht überlappende Bauweise des Ausführungsbeispiels angesehen, da hier die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 unmittelbar an ihren einander zugewandten stirnseitigen Randbereichen 55 miteinander verschweißt werden können, so dass keine Abstufung entsteht, an der sich Verunreinigungen ablagern könnten.

Der Fügebereich 56 erstreckt sich zweckmäßigerweise in einer Fügeebene, die zumindest im Wesentlichen auf gleicher axialer Höhe mit der zwischen den beiden Antriebsgehäuseteilen 7, 8 vorhandenen Fügeebene 16 verläuft. Die Fügeebene des Fügebe- reiches 56 wird zweckmäßigerweise durch den Kontaktbereich zwischen den beiden stirnseitigen Randbereichen 55 definiert.

Die Abstützwirkung des Hüllgehäuses 4 bezüglich des Antriebs^¬ gehäuses 3 ergibt sich beim Ausführungsbeispiel dadurch, dass jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 mit mindestens einem axial orientierten Innenflächenabschnitt 62a seiner den Innenraum 53 begrenzenden Innenfläche 62 an einem axial orientierten Außenflächenabschnitt 63a der Außenfläche 63 des zugeordneten Antriebsgehäuseteils 7, 8 anliegt. Auf diese Weise werden die beiden Hüllgehäuseteile 47, 48 axial aufeinander zu gerichtet abgestützt und können sich nicht voneinander entfernen.

Zur leichteren Bezugnahme seien im Folgenden die vorstehend erwähnten Innenflächenabschnitte 62a auch als Abstützflächen 62a und die vorgenannten Außenflächenabschnitte 63b auch als Gegenabstützflächen 63a bezeichnet.

Zweckmäßigerweise ist jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 dadurch bezüglich dem zugeordneten Antriebsgehäuseteil 7, 8 zentriert, das es einen in den stirnseitigen Randbereich 55 übergehenden hohlzylindrischen Wandabschnitt 65 aufweist, der die zugeordnete ringförmige Seitenwand 7a, 8a koaxial umschließt und sich mit dem daran ausgebildeten Abschnitt der Innenfläche 62 an der radial orientierten Außenfläche 45 der ringförmigen Seitenwand 7a, 8a abstützt.

Zweckmäßigerweise fungieren die Randflächen 37a der Versteifungsrippen 47 als Gegenabstützflächen 63a, an denen das jeweils zugeordnete Hüllgehäuseteil 47, 48 mit einer Abstütz- fläche 42a anliegt. Die Abstützfläche 42a ist dabei jeweils jener streifenförmige Abschnitt der Innenfläche 62, der einer der Randflächen 37a gegenüberliegt. Mithin erfolgt die axiale Abstützung des Antriebsgehäuses 3 vorzugsweise zumindest an- teilig dadurch, dass ihre Versteifungsrippenstrukturen 36 mit den Hüllgehäuseteilen 47, 48 zusammenwirken.

Vorzugsweise ergibt sich eine axiale Abstützwirkung zwischen dem Hüllgehäuse 4 und dem Antriebsgehäuse 3 auch dadurch, dass das Hüllgehäuseteil 47, 48 mit dem scheibenförmigen Wandabschnitt 12 zusammenwirkt .

Zweckmäßigerweise haben die beiden stirnseitigen Abschlusswände 7b, 8b im Bereich des scheibenförmigen Wandabschnittes 12 an ihrer Außenseite jeweils einen zentral platzierten und außen zylindrisch konturierten axialen Vorsprung 66, 67. Der axiale Vorsprung 66 des ersten Antriebsgehäuseteils 7 bewirkt eine Vergrößerung der Wanddicke im Bereich der Durchtrittsöffnung 18 und begünstigt dadurch die Unterbringung des Dichtungsringes 24 und vorzugsweise auch einer die Abtriebsstange 17 umschließenden Führungsbuchse 38 in der dadurch ausreichend lang ausgebildeten Durchtrittsöffnung 18.

Im Bereich des zweiten Antriebsgehäuseteils 8 begünstigt der dortige zentrale axiale Vorsprung 67 die Realisierung einer von außen her zugänglichen, ortsfest bezüglich des Gehäuses 2 angeordneten Befestigungsschnittstelle 69. Diese Befestigungsschnittstelle 69 ist exemplarisch in einem bevorzugt stopfenartig ausgebildeten Befestigungsteil 73 realisiert, das in eine sacklochartige Ausnehmung 74 eingreift, die im zentralen Bereich des zweiten Antriebsgehäuseteils 8 in dem axialen Vorsprung 67 ausgebildet ist. Das Befestigungsteil 73 stützt sich an der peripheren Wandung der sacklochartigen Ausnehmung 74 quer zur Längsachse 6 ab. Die Befestigungsschnittstelle 69 ist beispielsweise als Innengewinde ausgebildet. Der axiale Vorsprung 67 bietet die Möglichkeit, die Ausnehmung 74 ausreichend tief auszubilden, um eine stabile Unterbringung des Befestigungsteils 63 zu ermöglichen. Jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 verfügt im zentralen Bereich über eine zentrale Ausformung 75, 76 die komplementär zum je^¬ weils zugeordneten axialen Vorsprung 66, 67 ausgebildet ist und selbigen übergreift, insbesondere derart, dass die be^¬ treffende Ausformung 75, 76 am zugeordneten axialen Vorsprung 66, 67 sowohl stirnseitig als auch umfangsseitig anliegt.

Das erste Hüllgehäuseteil 47 hat im Bereich der Durchtrittsöffnung 18 eine zentrale Durchbrechung 77, die mit der Durchtrittsöffnung 18 fluchtet, um das Hindurchtreten der Ab^¬ triebsstange 17 zu ermöglichen.

Zweckmäßigerweise ist im Bereich der zentralen Durchbrechung 77 außen an das erste Hüllgehäuseteil 47 ein metallischer Schutzring 78 koaxial angesetzt, der ortsfest bezüglich des ersten Hüllgehäuseteils 47 fixiert ist und der bezüglich der sich bewegenden Abtriebsstange 17 eine Abstreiferfunktion erfüllt. Um keinen Verschleiß hervorzurufen, ist der Innendurchmesser des metallischen Schutzringes 78 zweckmäßigerweise geringfügig größer als der Außendurchmesser der Abtriebsstange 17.

Der metallische Schutzring 78 ist zweckmäßigerweise in die zentrale Durchbrechung 77 ein Stück weit eingesteckt, so dass er eine Zentrierung erfährt. Vorteilhaft ist es, wenn der Schutzring 78 zu seiner Fixierung mit dem ersten Hüllgehäuseteils 47 verschweißt ist, wobei man hier zweckmäßigerweise die gleiche Art von Schweißverbindung wählt wie für die

Schweißverbindung zwischen den beiden Hüllgehäuseteilen 47, 48.

Beim Ausführungsbeispiel weist auch das zweite Hüllgehäuseteil 48 eine zentrale Durchbrechung 79 auf, die hier mit der sacklochartigen Ausnehmung 74 fluchtet und die das Einsetzen des Befestigungsteils 73 ermöglicht.

Es ist von Vorteil, wenn das Befestigungsteil 73 an dem zwei^¬ ten Hüllgehäuseteil 48 fixiert ist, was zweckmäßigerweise mittels einer Schweißverbindung realisiert ist, die bevorzugt von gleicher Art ist wie die Schweißverbindung zwischen den beiden Hüllgehäuseteilen 47, 48.

Um auch die beiden Anschlussaugen 27 in dem Schutzraum 58 kompakt unterbringen zu können, verfügt zweckmäßigerweise jedes Hüllgehäuseteil 47, 48, dessen zugeordnetes Antriebsgehäuseteil 7, 8 über ein Anschlussauge 27 verfügt, über eine gaubenförmige Ausformung 83 die zumindest im Wesentlichen komplementär zum zugeordneten Anschlussauge 27 geformt ist. Auf diese Weise kann das zugeordnete Anschlussauge 27 in die betreffende gaubenförmige Ausformung 83 von der Innenfläche 62 her eintauchen.

Im Bereich der gaubenförmigen Ausformung 83 hat das zugeordnete Hüllgehäuseteil 47, 48 eine Durchbrechung 84, die mit der zugeordneten Anschlussöffnung 25a, 26a fluchtet, um weiterhin eine Fluidleitung anschließen zu können.

Jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 hat zweckmäßigerweise einen konischen Wandabschnitt 85, der sich zwischen dem hohlzylindrischen Wandabschnitt 65 und einem zentralen Wandabschnitt 86 erstreckt, der beim Ausführungsbeispiel einen der axialen Vorsprünge 66, 67 bildet. Die gaubenförmige Ausformung 63 ist im Bereich des konischen Wandabschnittes 85 an einer Stelle dessen Umfanges ausgebildet. Insgesamt hat jedes Hüllgehäuseteil 47, 48 zweckmäßigerweise durchgehend zumindest im Wesentlichen eine konstante Wanddicke. Die mit den Randflächen 37a zusammenwirkenden Abstützflächen 62a der Hüllgehäuseteile 47, 48 sind insbesondere von dem konischen Wandabschnitt 85 gebildet. Dessen Konuswinkel ent^¬ spricht vorzugsweise dem bezüglich der Längsachse 6 eingenom^¬ menen Neigungswinkel der Randflächen 37a der Versteifungsrippen 37.

Abgesehen von der den Durchgriff der Abtriebsstange 17 ermöglichenden Durchbrechung 75 und der optional auch noch vorhandenen zentralen Durchbrechung 79 und ferner abgesehen von der mindestens einen, einer Anschlussöffnung 25a, 26a zugeordneten Durchbrechung 84 ist das Hüllgehäuse 4 vorzugsweise durchbrechungslos und hermetisch dicht ausgebildet. Im Bereich der Durchbrechungen 77, 79 verhindern der Schutzring 78 und das Befestigungsteil 73 den Eintritt von Verunreinigungen. Im Bereich der Durchbrechungen 84 wird im Betrieb des Membranantriebes 1 durch ein Anschlussmittel, mit dessen Hilfe eine Fluidleitung angeschlossen ist, ein Verschließen der entsprechenden Durchbrechung 84 bewirkt. Auf diese Weise ist die Antriebseinheit 5, abgesehen von dem herausragenden Endabschnitt der Abtriebsstange 17, ringsum zur Umgebung hin abgeschirmt .

Claims

Ansprüche

1. Fluidbetätigter Membranantrieb, mit einer eine Längsachse (6) aufweisenden Antriebseinheit (5) , die über ein Antriebsgehäuse (3) verfügt, das zwei aus Kunststoffmaterial bestehende haubenförmige Antriebsgehäuseteile (7, 8) aufweist, die unter gemeinsamer Begrenzung eines Gehäuseinnenraumes (13) mit einander zugewandten Öffnungen (7c, 8c) koaxial aneinander angesetzt und aneinander befestigt sind, wobei in dem Gehäuseinnenraum (13) eine den Gehäuseinnenraum (13) fluiddicht in zwei axial benachbarte Arbeitskammern (13a, 13b) unterteilende Antriebsmembran (14) angeordnet ist, die antriebsmäßig mit einer wenigstens eines der Antriebsgehäuseteile (7, 8) gleitverschieblich durchsetzenden Abtriebsstange (17) verbunden ist und die durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung wenigstens einer der Arbeitskammern (13a, 13b) axial auslenkbar ist, um eine Abtriebsbewegung (22) der Abtriebsstange (17) hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse (3) der Antriebseinheit (5) außen von einem bezüglich der Antriebseinheit (5) gesonderten fluiddichten Hüllgehäuse (4) umschlossen ist, das zwei haubenförmige , jeweils aus einem rostfreien Stahlblech bestehende Hüllgehäuseteile (47, 48) aufweist, die mit einander zugewandten Öffnungen (54) jeweils auf eines der beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) aufgesetzt sind und die in einem sich rings um die Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) herum erstreckenden Fügebereich (56) unter Abdichtung ringsum miteinander verschweißt sind, so dass sie gemeinsam einen Schutzraum (58) definieren, in dem das Antriebsgehäuse (3) in zur Umgebung hin abgeschirmter Weise aufgenommen ist, wobei das Hüllgehäuse (4) zugleich auch eine das Antriebsgehäuse (3) umklammernde und die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) mit ihren beiden Hüllgehäuseteilen (47, 48) von einander axial entgegengesetzten Seiten her axial abstützende Abstützvorrichtung (4a) bildet.

2. Membranantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den beiden Hüllgehäuseteilen (47, 48) um Tiefziehteile handelt.

3. Membranantrieb nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hüllgehäuseteile (47, 48) durch Laserschweißen aneinander befestigt sind.

4. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hüllgehäuseteile (47, 48) an ihren einander zugewandten stirnseitigen Randbereichen (55) axial aneinander anliegen.

5. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hüllgehäuseteile (47, 48) an ihren einander zugewandten stirnseitigen Randbereichen (55) miteinander verschweißt sind.

6. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hüllgehäuseteile (47, 48) in einer zur Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) rechtwinkeligen Fügeebene miteinander verschweißt sind, wobei diese Fügeebene zumindest im Wesentlichen auf gleicher axialer Höhe mit einer weiteren Fügeebene (16) liegt, in der die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) aneinander angesetzt sind.

7. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) jeweils eine von zwei sich in Achsrichtung der Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) mit Abstand gegenüberliegenden stirnseitigen Abschlusswänden (7b, 8b) bilden, die den Gehäusein- nenraüm (13) axial begrenzen, wobei jedes Antriebsgehäuseteil (7, 8) an der dem Gehäuseinnenraum (13) abgewandten Außensei^¬ te seiner stirnseitigen Abschlusswand (7b, 8b) durch das zugeordnete Hüllgehäuseteil (47, 48) axial abgestützt ist.

8. Membranantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Abschlusswand (7b, 8b) mindestens eines und zweckmäßigerweise jedes Antriebsgehäuseteils an seiner dem Gehäuseinnenraum (13) abgewandten Außenseite eine Versteifungsrippenstruktur (36) aufweist, an der zweckmäßigerweise das zugeordnete Hüllgehäuseteil (47, 48) abstützend anliegt .

9. Membranantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippenstruktur (36) mehrere um die

Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) herum verteilte, sich zweckmäßigerweise jeweils in einer mit dieser Längsachse (6) zusammenfallenden Ebene erstreckende Versteifungsrippen (37) aufweist, die zweckmäßigerweise geneigt bezüglich der Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) verlaufen.

10. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Abschlusswand (7b, 8b) mindestens eines und zweckmäßigerweise jedes Antriebsgehäuse- teils (7, 8) an ihrer Außenseite im zentralen Bereich einen zylindrisch konturierten axialen Vorsprung (66, 67) aufweist, an dem das zugeordnete Hüllgehäuseteil (47, 48) stirnseitig und/oder oder umfangsseitig anliegt.

11. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Hüllgehäuseteile (47, 48) eine zentrale Durchbrechung (77, 79) aufweist, durch die Abtriebsstange (17) linear beweglich hindurchragt.

12. Membranantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der von der Abtriebsstange (17) durchsetzten Durchbrechung (77) an dem betreffenden Hüllgehäuseteil (47) ein die Abtriebsstange (17) umschließender metallischer

Schutzring (78) fixiert ist, der zweckmäßigerweise mit dem Hüllgehäuseteil (47) verschweißt ist.

13. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Antriebsgehäuseteile (8) außen stirnseitig mittig eine zur Längsachse (6) der Antriebseinheit (5) koaxiale Ausnehmung (74) aufweist, in die ein eine von außen her zugängliche Befestigungsschnittstelle (69) definierendes Befestigungsteil (73) eingesetzt ist, das eine zu der Ausnehmung (74) koaxiale Durchbrechung (79) des zugeordneten Hüllgehäuseteils (48) durchgreift und das an diesem Hüllgehäuseteil (48) , zweckmäßigerweise durch eine Schweißverbindung, fixiert ist.

14. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines und zweckmäßigerweise jedes der beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) von einem Fluidkanal (25, 26) durchsetzt ist, der zur Ermöglichung einer gesteuerten Fluidbeaufschlagung mit einer der Arbeitskammern (13a, 13b) kommuniziert und der eine von außen her zugängliche Anschlussöffnung (25a, 26a) aufweist, die an einem außen am betreffenden Antriebsgehäuseteil (7, 8) einstückig angeformten hutzenartigen Anschlussauge (27) ausgebildet ist, wobei das zugeordnete Hüllgehäuseteil (47, 48) eine das Anschlussauge (27) umschließende gaubenförmige Ausformung (83) besitzt, in der eine mit der Anschlussöffnung (25a, 26a) fluchtende Durchbrechung (84) ausgebildet ist.

15. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da^¬ durch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) im Bereich ihrer einander zugewandten Öffnungen (7c, 8c) jeweils eine die zugeordnete Öffnung (7c, 8c) umrahmende ringförmige Seitenwand (7a, 8a) aufweisen und im Bereich dieser ringförmigen Seitenwände (7a, 8a) unabhängig vom Hüllgehäuse (4) aneinander befestigt sind, insbesondere mittels einer schraubenlosen Verbindung.

16. Membranantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsgehäuseteile (7, 8) durch eine Klammerverbindungseinrichtung (28) aneinander befestigt sind, die zweckmäßigerweise mehrere in der Um- fangsrichtung des Antriebsgehäuses (3) verteilt angeordnete Halteklammern (32) aufweist, die jeweils mit beiden Antriebsgehäuseteilen (7, 8) von radial außen her unter Einnahme einer Halteposition in Eingriff stehen, wobei die Halteklammern (32) zweckmäßigerweise als in der Umfangsrichtung des Antriebsgehäuses (3) untereinander nicht verspannte individuelle Bauteile ausgebildet sind, die durch Sicherungsmittel in ihrer Halteposition gesichert sind, die vorzugsweise von einem alle Halteklammern gemeinsam umschließenden Sicherungsring (35) gebildet sind.