WO2018010886A1

WO2018010886A1 - Betätigungseinheit eines fluidbetätigten membranantriebes sowie verfahren zu ihrer herstellung und damit ausgestatteter membranantrieb

Info

Publication number: WO2018010886A1
Application number: PCT/EP2017/062968
Authority: WO
Inventors: Harald Röhrig; Andreas Weisang
Original assignee: Festo Ag & Co. Kg
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-01-18
Also published as: CN109416061A; DE102016212548A1; DE102016212548B4; US20190234433A1; CN109416061B; US10697478B2

Abstract

Es wird eine Betätigungseinheit (10) eines fluidbetätigten Membranantriebes vorgeschlagen, die aus einer Antriebsmembran (5), zwei die Antriebsmembran (5) auf entgegengesetzten Seiten flankierenden Halteelementen (43, 44) und einer diese Komponenten durchsetzenden Abtriebsstange (16) besteht. Die Antriebsmembran (5) ist dadurch an der Abtriebsstange (16) befestigt, dass sie zwischen den beiden Halteelementen (43, 44) mit einer vorbestimmten Einspannkraft eingespannt ist, wobei die beiden Halteelemente (43, 44) jeweils durch eine Schweißverbindung an der Abtriebsstange (16) fixiert sind. Es werden ferner ein zur Herstellung einer solchen Betätigungseinheit (10) besonders geeignetes Verfahren sowie ein mit einer solchen Betätigungseinheit (10) ausgestatteter fluidbetätigter Membranantrieb vorgeschlagen.

Description

Betätigungseinheit eines fluidbetätigten Membranantriebes sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und damit ausgestatteter

Membranantrieb

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit eines fluidbe- tätigten Membranantriebes, mit einer eine zentrale Durchbrechung aufweisenden, elastisch verformbaren Antriebsmembran, zwei die Antriebsmembran auf einander axial entgegengesetzten Seiten flankierenden ringförmigen Halteelementen, und einer die Antriebsmembran und die Halteelemente durchsetzenden Abtriebsstange, wobei ein zentraler Membran- Befestigungsabschnitt der Antriebsmembran zwischen den beiden an der Abtriebsstange fixierten Halteelementen eingespannt ist .

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Betätigungseinheit eines fluidbetätigten Membranantriebes, die über eine eine zentrale Durchbrechung aufweisende, elastisch verformbare Antriebsmembran, zwei die Antriebsmembran auf einander axial entgegengesetzten Seiten flankierende ringförmige Halteelemente und eine die Antriebsmembran und die Halteelemente durchsetzende Abtriebsstange verfügt, wobei ein zentraler Membran-Befestigungsabschnitt der Antriebsmembran zwischen den beiden an der Abtriebsstange fixierten Halteelementen eingespannt ist.

Die Erfindung betrifft außerdem einen fluidbetätigten Membranantrieb, mit einem Antriebsgehäuse, das einen Gehäusein- nenraum begrenzt, in dem eine zwei axial benachbarte Arbeits - kammern fluiddicht voneinander abtrennende und antriebsmäßig mit einer Abtriebsstange gekoppelte Antriebsmembran angeordnet ist, die durch eine steuerbare Fluidbeaufschlagung wenigstens einer der Arbeitskammern axial auslenkbar ist, um eine Abtriebsbewegung der Abtriebsstange hervorzurufen, wobei die Antriebsmembran dadurch an der Abtriebsstange fixiert ist, dass sie mit einem Membran-Befestigungsabschnitt zwischen zwei auf der Abtriebsstange sitzenden ringförmigen Halteelementen eingespannt ist, wobei die Antriebsmembran gemeinsam mit den beiden Halteelementen und der Abtriebsstange zu einer Betätigungseinheit zusammengefasst ist.

Ein in dem vorgenannten Sinne aufgebauter und mit einer entsprechend hergestellten Betätigungseinheit ausgestatteter Membranantrieb ist aus der EP 2 028 377 A2 bekannt. Der bekannte Membranantrieb enthält eine in einem Gehäuse untergebrachte Betätigungseinheit mit einer gleitverschieblich aus dem Gehäuse herausragenden Abtriebsstange, an der innerhalb des Gehäuses eine Antriebsmembran befestigt ist, die zwei Arbeitskammern voneinander abteilt, von denen eine gesteuert fluidbeaufschlagbar ist, um die Antriebsmembran und folglich auch die daran fixierte Abtriebsstange zu bewegen. Zur Befestigung der Antriebsmembran an der Abtriebsstange sind zwei ringförmige Halteelemente vorgesehen, zwischen denen die Antriebsmembran eingespannt ist und die mittels einer Schraubverbindung miteinander verspannt sind.

Die US 4 224 860 A beschreibt einen Servomotor mit einer Membrananordnung als Betätigungseinheit. Die Membrananordnung umfasst eine mit einem äußeren Flansch zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannte Membran, die außerdem unter Abdichtung zwischen zwei Stützelementen eingespannt ist. Eines der Stützelemente durchgreift die Membran und taucht mit einem rohr- förmigen Abschnitt in eine abgestufte Ausnehmung des anderen Stützelementes ein. Beide Stützelemente bestehen aus Kunst- stoffmaterial und sind mit ihren ineinander eintauchenden Abschnitten an einer ringförmigen Kontaktlinie durch Ultraschallschweißen aneinander befestigt.

Aus der DE 10 2013 016 350 B3 ist ein fluidbetätigter Membranantrieb bekannt, der auch eine Betätigungseinheit mit einer zwischen zwei an einer Abtriebsstange befestigten Halteelementen eingespannten Antriebsmembran umfasst. Die Halteelemente sind zusammen mit der Antriebsmembran mittels einer stirnseitig in die Abtriebsstange eingeschraubten Befestigungsschraube an der Abtriebsstange fixiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die eine kostengünstige Realisierung der Betätigungseinheit eines fluidbetätigten Membranantriebes und somit auch eines mit einer solchen Betätigungseinheit ausgestatteten Membranantriebes gestatten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit einer Betätigungseinheit der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die beiden Halteelemente in einem bezüglich der Antriebsmembran eine vorbestimmte Einspannkraft hervorrufenden axialen Abstand zueinander unabhängig voneinander durch jeweils eine Schweißverbindung an der Abtriebsstange befestigt sind.

Im Zusammenhang mit einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Halteelemente zu ihrer Fixierung an der Abtriebsstange unabhängig voneinander mit der sie durchsetzenden Abtriebsstange verschweißt werden, wobei die beiden Halteelemente im noch nicht mit der Abtriebsstange verschweißten Zustand mindestens eines Halteelementes durch Auferlegung einer externen Monta- gekraft axial derart miteinander verspannt werden, dass der Membran-Befestigungsabschnitt der zuvor zwischen die beiden Halteelementen eingegliederten Antriebsmembran mit einer vor bestimmten Einspannkraft zwischen den Halteelementen axial eingespannt ist, worauf das mindestens eine bis dahin noch nicht festgeschweißte Halteelement unter Beibehaltung der ex ternen Montagekraft mit der Abtriebsstange verschweißt wird.

In Verbindung mit einem fluidbetätigten Membranantrieb der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass seine Betätigungseinheit in dem vorstehend genannten Sinne ausgebildet und/oder hergestellt ist.

Auf diese Weise können die Betätigungseinheit und ein damit ausgestatteter fluidbetätigter Membranantrieb kostengünstig und effizient hergestellt werden. Die Befestigung der Halteelemente an der Abtriebsstange mittels einer Schweißtechno logie sorgt für einen dauerhaft sicheren Verbund der miteinander verschweißten Komponenten und erlaubt eine kostengüns tige Realisierung im Rahmen automatisierter Fertigungsprozes se . An einem zwischen den beiden Halteelementen angeordneten als Membran-Befestigungsabschnitt bezeichneten Abschnitt ist die Antriebsmembran zwischen den beiden Halteelementen einge spannt und somit festgehalten, sodass eine axiale Kraftübertragung möglich ist. Auf zusätzliche Abdichtmittel zwischen der Antriebsmembran und der Abtriebsstange kann verzichtet werden, wenn die elastische Antriebsmembran zwischen den bei den Halteelementen unter gleichzeitigem Hervorrufen einer Ab dichtwirkung fest eingespannt ist, was neben einer zuverlässigen Übertragung der Antriebskraft eine zuverlässige Abdich tung im Kontaktbereich zwischen der Antriebsmembran und den beiden Halteelementen mit sich bringt. Beim Zusammenbau der Betätigungseinheit werden die beiden Halteelemente in einem Zustand mit der Abtriebsstange verschweißt, in dem sie durch Auferlegung einer entsprechend hohen externen Montagekraft soweit aneinander angenähert sind, dass der zwischen ihnen liegende Membran-Befestigungsabschnitt der Antriebsmembran mit einer ausreichend hohen Einspannkraft zwischen den Halteelementen verpresst ist. Das axiale Verpressen der Antriebsmembran durch die Halteelemente kann geschehen, wenn beide Halteelemente noch nicht mit der Abtriebsstange verschweißt sind oder nachdem eines der Halteelemente bereits mit der Abtriebsstange verschweißt wurde, was die bevorzugte Verfahrensweise darstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Bevorzugt sind die beiden Halteelemente in einer zwischen ihnen eingestellten Relativposition mit der Abtriebsstange verschweißt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass im Bereich des Membran-Befestigungsabschnittes zwischen den beiden Halteelementen ein axialer Abstand vorliegt, der geringer ist als die axiale Dicke des eingespannten Membran- Befestigungsabschnittes in seinem nicht eingespannten Ausgangszustand .

Die Schweißverbindungen zwischen den Halteelementen und der Abtriebsstange sind zweckmäßigerweise als zu der Abtriebsstange konzentrische, ringförmige Schweißnähte ausgeführt. Ringförmig in sich geschlossene Schweißnähte bieten neben einer hohen Festigkeit auch den Vorteil einer Abdichtfunktion, da sie einen Fluiddurchtritt zwischen den Halteelementen und der Abtriebsstange verhindern.

Bei den beiden Schweißverbindungen handelt es sich vorzugsweise jeweils um eine Laserschweißverbindung. Grundsätzlich kann allerdings jede Art von Schweißverbindung vorgesehen sein, wobei allerdings mit einem Energiestrahl durchgeführte Schweißverbindungen, bei denen kein zusätzliches Schweißmaterial durchgeführt werden muss, bevorzugt sind.

Zweckmäßigerweise sind die Schweißverbindungen im Bereich der von dem eingespannten Membran-Befestigungsabschnitt axial abgewandten Stirnseiten der Halteelemente ausgebildet.

Die beiden ringförmigen Halteelemente sind bevorzugt ringscheibenförmig ausgebildet. Sie sind daher sehr flach und beeinträchtigen nicht den zur Verfügung stehenden Auslenkhub für die Antriebsmembran.

Vorzugsweise ist der Ringkörper mindestens eines und bevorzugt jedes ringscheibenförmigen Haltelementes mit einem U- förmigen Querschnitt versehen. Ausgerichtet sind die Halteelemente derart, dass die U- förmigen Querschnitte ihrer Ringkörper voneinander wegweisen. Derart ausgebildete Halteelemente ermöglichen eine stabile radiale Anlage am Außenumfang der Abtriebsstange und begünstigen im Betrieb eines mit der Betätigungseinheit ausgestatteten Membranantriebes ein verschleißarmes Verformen der Antriebsmembran radial außen in dem Bereich, wo die Halteelemente enden.

Die zur Fixierung an der Abtriebsstange dienende Schweißverbindung ist zweckmäßigerweise jeweils stirnseitig zwischen einem inneren hülsenförmigen Abschnitt des Halteelementes und der Abtriebsstange ausgebildet. Der innere hülsenförmige Abschnitt des Halteelementes ist von demjenigen Schenkel des U- förmigen Querschnittes des Ringkörpers gebildet, der das Halteelement radial innen im Bereich seiner Durchbrechung begrenzt . Bevorzugt hat das Halteelement auch noch einen äußeren hül- senförmigen Abschnitt, der von dem äußeren Schenkel des U- Querschnittes des Ringkörpers gebildet ist und der konzentrisch zu dem inneren hülsenförmigen Abschnitt angeordnet ist.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den zwischen den beiden Halteelementen eingespannten Membran- Befestigungsabschnitt so zu gestalten, dass er über einen die zentrale Durchbrechung der Antriebsmembran umschließenden ringförmigen inneren Teil-Befestigungsabschnitt und einen den inneren Teil-Befestigungsabschnitt konzentrisch umschließenden, eine geringere Dicke als der ringförmige innere Teil- Befestigungsabschnitt aufweisenden ringförmigen äußeren Teil- Befestigungsabschnitt verfügt. Der ringförmige äußere Teil- Befestigungsabschnitt wird von dem ringförmigen inneren Teil- Befestigungsabschnitt zweckmäßigerweise an beiden axialen Seiten ein Stückweit überragt, sodass der Membran- Befestigungsabschnitt eine zum Zentrum der Antriebsmembran konzentrische Abstufung aufweist. Die den Membran- Befestigungsabschnitt axial beaufschlagenden axialen Stirnflächen der ringförmigen Halteelemente haben eine zumindest im Wesentlichen komplementäre Gestaltung mit einer ringförmigen Abstufung, sodass der Membran-Befestigungsabschnitt mit seinem inneren Teil-Befestigungsabschnitt in einen axial zurückversetzen, ringförmigen inneren Stirnflächenabschnitt des benachbarten Halteelementes eingreifen kann. Auf diese Weise ergibt sich in der radialen Richtung ein Formschluss zwischen dem Membran-Befestigungsabschnitt und den beiden Halteelementen, was ein unerwünschtes Herausziehen der Antriebsmembran bei ihrer durch die Betätigung veranlassten Dehnung verhindert. Außerdem begünstigt dies die axiale Verpressung und die daraus resultierende Abdichtqualität. Sowohl die Abtriebsstange als auch die ringförmigen Halteelemente bestehen zweckmäßigerweise aus Metall und dabei insbesondere aus Stahl, bevorzugt Edelstahl. Eine Aluminiumausführung ist allerdings wegen des geringen Gewichts ebenfalls vorteilhaft .

Wie schon angesprochen, wird es beim Herstellen der Betätigungseinheit als vorteilhaft angesehen, wenn eines der beiden Halteelemente schon vor der Auferlegung der externen Montagekraft mit der Abtriebsstange verschweißt wird und nur das zweite Halteelement im mit der externen Montagekraft beaufschlagten Zustand mit der Abtriebsstange verschweißt wird. Dies begünstigt die axiale Positionierung des erstgenannten Halteelementes an der Abtriebsstange, was zuverlässig sicherstellt, dass die aus der Antriebsmembran und den beiden Halteelementen gebildete Baugruppe an der gewünschten Sollposition der Abtriebsstange angebracht wird bzw. ist.

Ein bevorzugter Verfahrensablauf bei der Herstellung einer Betätigungseinheit sieht vor, dass in einem ersten Schritt das eine Halteelement bis zu einer gewünschten axialen Sollposition auf die Abtriebsstange aufgeschoben und anschließend mit der Abtriebsstange verschweißt wird. Anschließend werden die Antriebsmembran und das andere Halteelement auf die Abtriebsstange aufgeschoben, sodass die Antriebsmembran vergleichbar einer Sandwichanordnung koaxial zwischen den beiden Halteelementen eingegliedert ist. Dabei können die Antriebsmembran und das zweite Halteelement nacheinander oder in einem Arbeitsgang auf die Abtriebsstange aufgeschoben werden. Anschließend werden die beiden Halteelemente axial miteinander verspannt, wobei auch der dazwischenliegende Membran- Befestigungsabschnitt eingespannt wird, der dabei geringfügig unter Verringerung seiner Dicke axial zusammengedrückt wird. Die daraus resultierende elastische Rückstellkraft sorgt für eine fortwährende fluiddichte Flächenpressung zwischen der Antriebsmembran und den beiden Halteelementen. Das Zusammenpressen wird durch Auferlegung einer externen Montagekraft realisiert, die durch eine geeignet gestaltete Montagevorrichtung bereitgestellt werden kann. Eine solche Montagevorrichtung weist zweckmäßigerweise eine geeignete Kraftmesseinrichtung auf, sodass die vorbestimmte Einspannkraft und der damit zusammenhängende axiale Abstand zwischen den beiden Halteelementen zuverlässig und reproduzierbar eingestellt werden können. Anschließend wird unter Beibehaltung der externen Montagekraft auch das zweite Halteelement mit der Abtriebsstange verschweißt, sodass die beiden Halteelemente in einem die gewünschte Einspannkraft gewährleistenden axialen Abstand zueinander und unabhängig vom jeweils anderen Halteelement mit der Abtriebsstange verschweißt sind. Daran anschließend kann die Montagekraft entfernt werden und die Betätigungseinheit steht bereit zum Einbau in das Gehäuse eines fluidbetätigten Membranantriebes, um diesen fertigzustellen.

Indem die beiden Halteelemente ausschließlich durch eine Schweißverbindung an der Abtriebsstange befestigt sind, ist eine sehr rationelle Fertigung mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen möglich.

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

Figur 1 eine isometrische Darstellung einer bevorzugten

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen fluidbe- tätigten Membranantriebes, der mit einer erfindungsgemäßen Betätigungseinheit bevorzugten Auf- baus ausgestattet ist, die zweckmäßigerweise unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, Figur 2 einen Längsschnitt durch den Membranantrieb aus Figur 1 gemäß Schnittebene II -II aus Figur 1,

Figur 3 die in dem Membranantrieb der Figuren 1 und 2 verbaute, aus einer Abtriebsstange, einer Antriebsmembran und zwei Halteelementen bestehende

Betätigungseinheit in einer Einzeldarstellung in

Seitenansicht, und

Figuren 4-7 verschiedene zur Herstellung der Betätigungseinheit der Figur 3 nacheinander ausgeführte Verfahrensschritte, wobei die Figur 7 einen Längsschnitt durch die fertiggestellte Betätigungseinheit repräsentiert, wobei die Betätigungsstange jedoch ungeschnitten abgebildet ist.

In der Zeichnung ist ein allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichneter fluidbetätigter Membranantrieb abgebildet, der eine Längsachse 2 hat und über ein im Folgenden als Antriebsgehäuse 3 bezeichnetes Gehäuse verfügt, das einen Gehäuseinnenraum 4 umschließt.

In dem Gehäuseinnenraum 4 befindet sich eine zumindest partiell und bevorzugt in ihrer Gesamtheit elastisch verformbare und insbesondere aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften bestehende Membran, die aufgrund ihrer Funktion im Folgenden als Antriebsmembran 5 bezeichnet sei. Die Antriebsmembran 5 erstreckt sich rechtwinkelig zu der Längsachse 2 und hat radial außen einen sich rings um die Längsachse 2 herum erstreckenden äußeren Randabschnitt 6, an dem sie unter Abdichtung gehäusefest eingespannt ist.

Die Antriebsmembran 5 unterteilt den Gehäuseinnenraum 4 in zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete erste und zweite Arbeitskammer 7,8. Jede Arbeitskammer 7, 8 ist einerseits von der Antriebsmembran 5 und andererseits von einem Wandabschnitt des Antriebsgehäuses 3 begrenzt.

Das Antriebsgehäuse 3 ist zweckmäßigerweise mehrteilig ausgeführt und verfügt über zwei in einem Fügebereich 11 unter Abdichtung axial aneinandergesetzte erste und zweite Antriebsgehäuseteile 12, 13. Jedes Antriebsgehäuseteil 12, 13 ist zweckmäßigerweise im Wesentlichen topfförmig ausgebildet, wobei die Antriebsgehäuseteile 12, 13 so ausgerichtet sind, dass ihre Öffnungen in dem Fügebereich 11 einander zugewandt sind .

Mittels nicht näher abgebildeter Spannmittel, insbesondere Spannschrauben, sind die beiden Antriebsgehäuseteile 12, 13 fest miteinander axial verspannt, wobei gleichzeitig auch der äußere Randabschnitt 6 der Antriebsmembran 5 eingespannt wird. Der äußere Randabschnitt 6 der Antriebsmembran 5 kann direkt zwischen den beiden Antriebsgehäuseteilen 12, 13 eingespannt sein. Bevorzugt wird allerdings eine Bauform, bei der in jedes Antriebsgehäuseteil 12, 13 ein Einsatzelement 14, 15 eingesetzt ist, das sich axial an dem es aufnehmenden Antriebsgehäuseteil 12, 13 abstützt, wobei der äußere Randabschnitt 6 der Antriebsmembran 5 zwischen den beiden Einsatzelementen 14, 15 eingespannt ist. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu.

In dem Gehäuseinnenraum 4 erstreckt sich in Achsrichtung der Längsachse 2 eine Abtriebsstange 16, die unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Abtriebsbewegung 17 in der Achsrichtung der Längsachse 2 relativ zum Antriebsgehäuse 3 linear hin und her bewegbar ist. Die Abtriebsstange 16 hat eine Längsachse 18, die zweckmäßigerweise mit der Längsachse 2 des Membranantriebes 1 zusammenfällt. Die Abtriebsbewegung 17 verläuft in der Achsrichtung der Längsachse 18.

Der Gehäuseinnenraum 4 ist auf einander axial entgegengesetzten Seiten von einer ersten Abschlusswand 22 und einer zweiten Abschlusswand 23 begrenzt, wobei exemplarisch die erste Abschlusswand 22 ein Bestandteil des ersten Antriebsgehäuseteils 12 und die zweite Abschlusswand 23 ein Bestandteil des zweiten Antriebsgehäuseteils 13 ist. Wenigstens eine der beiden Abschlusswände 22, 23, beim Ausführungsbeispiel ist dies die zweite Abschlusswand 23, verfügt über eine axiale Wanddurchbrechung 24, durch die die Abtriebsstange 16 bevorzugt unter Abdichtung und gleitverschieblich hindurchragt, wobei an der Abtriebsstange 16 ein von außerhalb des Antriebsgehäuses 3 zugänglicher Abtriebsabschnitt 25 ausgebildet ist, der mit einer nicht weiter abgebildeten, zu betätigenden externen Komponente antriebsmäßig koppelbar ist.

Bei der anzutreibenden externen Komponente handelt es sich insbesondere um das Ventilglied einer Ventilarmatur, das durch Ausführung der Abtriebsbewegung 17 zwischen einer

Schließstellung und mindestens einer Offenstellung bewegbar ist und in unterschiedlichen Stellungen positionierbar ist. Gemeinsam mit der Ventilarmatur kann der Membranantrieb 1 insbesondere ein sogenanntes Prozessventil repräsentieren, das in der Prozessindustrie zur Steuerung flüssiger oder gasförmiger Fluidströme genutzt wird.

Beim Ausführungsbeispiel taucht die Abtriebsstange 16 mit ihrem dem Abtriebsabschnitt 24 entgegengesetzten rückseitigen Endabschnitt 26 ebenfalls gleitverschieblich in eine Wandöffnung 27 der ersten Abschlusswand 22 ein, sodass die Abtriebs- Stange 16 insgesamt verkippsicher und mit hoher Präzision linear verschiebbar bezüglich des Antriebsgehäuses 3 geführt und radial abgestützt ist.

Dem rückseitigen Endabschnitt der Abtriebsstange 16 kann bei Bedarf eine Anzeigeeinrichtung 28 zugeordnet sein, mit der sich die aktuelle Verschiebeposition der Abtriebsstange 16 visualisieren lässt.

Die Antriebsmembran 5 weist eine zentrale Durchbrechung 32 auf, die von einem als Membran-Befestigungsabschnitt 33 bezeichneten ringförmigen Membranabschnitt der Antriebsmembran 5 umschlossen ist. Die Abtriebsstange 16 durchsetzt die zentrale Durchbrechung 32, wobei die Antriebsmembran 5 mit ihrem Membran-Befestigungsabschnitt 33 an einem als Stangen- Befestigungsabschnitt 34 bezeichneten Längenabschnitt der Abtriebsstange 16 axial unbeweglich befestigt ist.

Durch eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der beim Ausführungsbeispiel zweiten Arbeitskammer 8 ist die Antriebsmembran 5 im Bereich ihres Membran-Befestigungsabschnittes 33 unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Antriebsbewegung 35 axial auslenkbar. Der Membran- Befestigungsabschnitt 33 kann dabei zwischen einer aus Figur 2 ersichtlichen, maximal ausgelenkten ersten Endstellung und einer diesbezüglich in die entgegengesetzte Richtung maximal ausgelenkten und nicht weiter abgebildeten zweiten Endstellung ausgelenkt werden. Bei der Antriebsbewegung 35 wird die Antriebsmembran 5 elastisch verformt.

Aufgrund der festen Verbindung des Membran- Befestigungsabschnittes 33 mit dem Stangen- Befestigungsabschnitt 34 macht die Abtriebsstange 16 die Antriebsbewegung 35 des Membran-Befestigungsabschnittes 33 mit, was unmittelbar die an dem Abtriebsabschnitt 25 abgreifbare Abtriebsbewegung 17 zur Folge hat.

Die gesteuerte Fluidbeaufschlagung der zweiten Arbeitskammer 8 kann durch einen zumindest teilweise in der Wandung des Antriebsgehäuses 3 verlaufenden Steuerkanal 36 hindurch erfolgen. Der Steuerkanal 36 hat eine an einer Außenfläche des Antriebsgehäuses 3 angeordnete Anschlussöffnung 36a, ausgehend von der er sich durch das Antriebsgehäuse 3 hindurch erstreckt, um schließlich in die zweite Arbeitskammer 8 einzumünden .

Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Anschlussöffnung 36a an dem ersten Antriebsgehäuseteil 12, während die zweite Arbeitskammer 8 in dem zweiten Antriebsgehäuseteil 13 ausgebildet ist. Der Steuerkanal 36 ist dabei im Übergangsbereich zwischen den beiden Antriebsgehäuseteilen 12, 13 bevorzugt so ausgebildet, dass er die beiden Einsatzelemente 14, 15 peripher, und zwar radial zwischen den Einsatzelementen 14, 15 und der Wandung des Antriebsgehäuses 3, passiert. Andere Kanalführungen des Steuerkanals 36 sind selbstverständlich ebenfalls möglich.

Bevorzugt ist die Anschlussöffnung 36a an einer axial orientierten äußeren Stirnfläche 37 des ersten Antriebsgehäuseteils 12 angeordnet.

In der ersten Arbeitskammer 7 befindet sich eine Federeinrichtung 38, die sich axial zwischen der Antriebsmembran 5 und der ersten Abschlusswand 22 abstützt und die als Druckfeder ausgebildet ist, die die Antriebsmembran 5 ständig in Richtung der ersten Endstellung beaufschlagt. Im drucklosen Zustand der zweiten Arbeitskammer 8 wird die Antriebsmembran 5 daher durch die Federeinrichtung 38 in einer der ersten Endstellung entsprechenden Grundstellung gehalten.

Im Betrieb des Membranantriebes 1 ist durch den Steuerkanal 36 hindurch eine derart gesteuerte Fluidbeaufschlagung der zweiten Arbeitskammer 8 möglich, dass eine der Federkraft der Federeinrichtung 38 entgegengesetzte Fluidkraft generiert wird, die auf die Antriebsmembran 5 einwirkt und deren Membran-Befestigungsabschnitt 33 unter Überwindung der Federkraft der Federeinrichtung 38 in Richtung der zweiten Endstellung auslenkt. Auf diese Weise kann jede beliebige Axialposition der Abtriebsstange 16 eingestellt werden.

Der Membranantrieb 1 des Ausführungsbeispiels verfügt noch über einen weiteren das Antriebsgehäuse 3 durchsetzenden Steuerkanal 42, der über eine Anschlussöffnung 42a ebenfalls einerseits zur Außenseite des Antriebsgehäuses 3 ausmündet und der andererseits in nicht weiter ersichtlicher Weise in die erste Arbeitskammer 7 einmündet. Es besteht somit die Möglichkeit, die Federeinrichtung 38 entfallen zu lassen und auch bezüglich der ersten Arbeitskammer 7 eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung vorzunehmen, sodass der Membranantrieb 1 als doppeltwirkend fluidgesteuerter Membranantrieb 1 nutzbar ist. Auch besteht die Möglichkeit, die Federeinrichtung 38 anstelle in der ersten Arbeitskammer 7 in der zweiten Arbeitskammer 8 zu platzieren, sodass die Antriebsmembran 5 ständig in Richtung der zweiten Endstellung beaufschlagt ist, wobei in diesem Fall der weitere Steuerkanal 42 genutzt wird, um die Antriebsmembran 5 und folglich auch die Abtriebsstange 16 durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung der ersten Arbeitskammer 7 anzutreiben.

Die oben beschriebene Befestigung der Antriebsmembran 5 an der Abtriebsstange 16 ist mittels zweier ringförmiger Hai- teelemente realisiert, die im Folgenden auch als erstes Halteelement 43 und zweites Halteelement 44 bezeichnet werden. Der Membran-Befestigungsabschnitt 33 ist zwischen den beiden Halteelementen 43, 44 unter elastischer Verformung eingespannt, wobei jedes Halteelement 43, 44 seinerseits ausschließlich mittels einer ihm individuell zugeordneten

Schweißverbindung 45, 46 an der Abtriebsstange 16 befestigt ist. Die für die Fixierung des ersten Halteelements 43 vorgesehene Schweißverbindung sei im Folgenden auch als erste Schweißverbindung 45 bezeichnet, die das zweite Halteelement 44 fixierende Schweißverbindung auch als zweite Schweißverbindung 46.

Jedes Halteelement 43, 44 hat eine zentrale Durchbrechung 47. Die beiden Halteelemente 43, 44 sind mit ihrer zentralen Durchbrechung 47 so auf die die Antriebsmembran 5 durchsetzende Abtriebsstange 16 aufgeschoben, dass sie den Membran- Befestigungsabschnitt 33 auf einander axial entgegengesetzten Seiten flankieren.

Jedes Halteelement 43, 44 hat eine dem Membran- Befestigungsabschnitt 33 zugewandte ringförmige vordere axiale Stirnfläche 48. Der Membran-Befestigungsabschnitt 33 hat eine dem ersten Halteelement 43 zugewandte ringförmige erste axiale Stirnfläche 52, an der das erste Halteelement 43 mit seiner vorderen axialen Stirnfläche 48 anliegt. Ferner hat der Membran-Befestigungsabschnitt 33 eine dem zweiten Halteelement 44 zugewandte ringförmige zweite axiale Stirnfläche 53, an der das zweite Halteelement 44 mit seiner vorderen axialen Stirnfläche 48 anliegt.

Die beiden Halteelemente 43, 44 sind an dem Stangen- Befestigungsabschnitt 34 in einem axialen Abstand zueinander angeschweißt, der geringer ist als die Dicke des zwischen den beiden vorderen axialen Stirnflächen 48 der Halteelemente 43, 44 eingespannten Membran-Befestigungsabschnittes 33 in dessen nicht eingespanntem Ausgangszustand. Mit anderen Worten ist der aus Material mit gummielastischen Eigenschaften bestehende eingespannte Membran-Befestigungsabschnitt 33 vor dem Einspannen zwischen den beiden Halteelementen 43, 44 axial dicker als im eingespannten Zustand. Daraus resultiert eine den Membran-Befestigungsabschnitt 33 von axial entgegengesetzten Seiten her festhaltende Einspannkraft , die den Membran- Befestigungsabschnitt 33 nicht nur festhält, sondern insbesondere gleichzeitig auch bezüglich beider Halteelemente 43, 44 fluiddicht abdichtet.

Bei den beiden Schweißverbindungen 45, 46 handelt es sich vorzugsweise jeweils um eine Energiestrahl -Schweißverbindung, die beispielsweise durch Elektronenstahlschweißen oder Plasmaschweißen realisiert sein kann, bevorzugt aber eine Laserstrahlschweißverbindung ist.

Jede Schweißverbindung 45, 46 besteht zweckmäßigerweise aus einer einzigen, zu der Abtriebsstange 16 konzentrischen, in sich geschlossenen ringförmigen Schweißnaht 54. Sie wird derart angebracht, dass sowohl das Material der Abtriebsstange 16 als auch das Material des zugeordneten Halteelementes 43, 44 kurzzeitig aufgeschmolzen wird und sich stoffschlüssig vereinigt. Daraus resultiert ein fester Zusammenhalt, wobei die Schweißnaht 54 zugleich eine fluiddichte Abdichtung zwischen den zusammengefügten Komponenten bewirkt .

Nach dem Herstellen der Schweißverbindungen 45, 46 repräsentieren die Abtriebsstange 16, die Antriebsmembran 5 und die beiden Halteelemente 43, 44 eine Betätigungseinheit 10 des Membranantriebes 1, die wie ein einziges Bauteil handhabbar ist und sich beim Herstellen des Membranantriebes 1 als Bau- einheit in das Antriebsgehäuse 3 des Membranantriebes 1 einbauen lässt.

Die beiden Halteelemente 43, 44 sind zweckmäßigerweise im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet. Dementsprechend haben sie in axialer Richtung eine relativ geringe Bauhöhe. Bevorzugt sind sie so gestaltet, dass ihr sich um die jeweilige zentrale Durchbrechung 47 herum erstreckender Ringkörper 55 einen U-förmigen Querschnitt hat und so auf der Abtriebsstange 16 sitzt, dass die U-Öffnung des U-förmigen Querschnittes von dem eingespannten Membran-Befestigungsabschnitt 33 axial wegweist.

Konkret haben die Halteelemente 43, 44 beim Ausführungsbeispiel jeweils einen sich um das Zentrum der zentralen Durchbrechung 47 herum erstreckenden, in einer zur Längsachse des jeweiligen Halteelementes 43, 44 rechtwinkeligen Ebene liegenden flachen Ringabschnitt 58, an den sich radial innen ein innerer hülsenförmiger Abschnitt 56 und radial außen ein äußerer hülsenförmiger Abschnitt 57 jeweils einstückig anschließt. Die beiden hülsenförmigen Abschnitte 56, 57 ragen ausgehend von dem Ringabschnitt 58 axial zur gleichen Seite, nämlich von der Antriebsmembran 5 weg. Die Übergangsbereiche zwischen dem Ringabschnitt 58 und den beiden hülsenförmigen Abschnitten 56, 57 sind bevorzugt zumindest an der der Antriebsmembran 5 zugewandten Seite abgerundet .

Im Querschnitt gemäß Figuren 2 und 7 betrachtet, d.h. mit einer zur Längsachse 18 der Abtriebsstange 16 parallelen

Schnittebene, resultieren die beiden U-Schenkel des U- förmigen Querschnittes des Ringkörpers 55 aus den beiden hülsenförmigen Abschnitten 56, 57. Die vordere axiale Stirnfläche 48 befindet sich an der den beiden hülsenförmigen Abschnitten 56, 57 abgewandten Seite des Ringabschnittes 58. Der Durchmesser der zentralen Durchbrechung 47 der Halteelemente 43, 44 ist zweckmäßigerweise nur geringfügig größer als der Außendurchmesser der Abtriebsstange 16 im Bereich des Stangen-Befestigungsabschnittes 34. Somit können die beiden Halteelemente 43, 44 bei ihrer Montage leicht auf die Abtriebsstange 16 aufgeschoben werden.

Wenn die zentrale Durchbrechung 47 von einem inneren hülsen- förmigen Abschnitt 56 des betreffenden Halteelementes 43, 44 umrahmt ist, ist die Kippneigung des auf die Abtriebsstange 16 aufgeschobenen und noch nicht festgeschweißten Halteelements 43, 44 besonders gering, sodass es sich problemlos ohne zu verkanten bis zu dem Stangen-Befestigungsabschnitt 44 verschieben lässt.

Die Schweißverbindungen 45, 46 sind zweckmäßigerweise im Bereich der vom eingespannten Membran-Befestigungsabschnitt 33 abgewandten Stirnseiten der Halteelemente 43, 44 ausgebildet. Bei den besonders vorteilhaft gestalteten Halteelementen 43, 44 des Ausführungsbeispiels sind die Schweißverbindungen 45, 46 jeweils im Bereich der Stirnseite des inneren hülsenförmi- gen Abschnittes 56 und des radialen Außenumfanges der Abtriebsstange 16 ausgebildet.

Sowohl die Abtriebsstange 16 als auch die beiden ringförmigen Halteelemente 43, 44 sind zweckmäßigerweise Metallteile.

Die Halteelemente 43, 44 weisen an ihrer vorderen axialen Stirnfläche 48 an dem Ringabschnitt 58 zweckmäßigerweise jeweils eine konzentrische Abstufung 62 auf, durch die die axiale Stirnfläche 48 in einen bezüglich der zentralen Durchbrechung 47 radial weiter beabstandeten ringförmigen äußeren Stirnflächenabschnitt 48a und einen diesbezüglich axial zurückversetzten ringförmigen inneren Stirnflächenabschnitt 48b unterteilt ist, wobei letzterer konzentrisch zwischen der zentralen Durchbrechung 47 und dem äußeren Stirnflächenabschnitt 48a liegt.

In diesbezüglicher Anpassung ist der Membran- Befestigungsabschnitt 33 insbesondere so gestaltet, dass er einen die zentrale Durchbrechung 32 umschließenden ringförmigen inneren Teil-Befestigungsabschnitt 33a und einen sich radial außen daran anschließenden und den inneren Teil- Befestigungsabschnitt 33a konzentrisch umschließenden ringförmigen äußeren Teil-Befestigungsabschnitt 33b aufweist, wobei letzterer axial dünner ist als der innere Teil- Befestigungsabschnitt 33a. Der innere Teil- Befestigungsabschnitt 33a steht axial beidseits über den äußeren Teil-Befestigungsabschnitt 33b vor und taucht in eine zu der zentralen Durchbrechung 47 konzentrische Vertiefung an der vorderen axialen Stirnfläche 48 des benachbarten Halteelementes 43, 44 ein, die durch den zurückversetzten inneren Seitenflächenabschnitt 48b und die Abstufung 62 definiert ist .

Auf diese Weise greift der Membran-Befestigungsabschnitt 33 formschlüssig in die beiden Halteelemente 43, 44 ein, sodass er auch dann sicher eingespannt ist, wenn die Antriebsmembran 5 mit einer hohen Fluidkraft beaufschlagt wird und einer radialen Zugspannung ausgesetzt ist.

Die beiden Halteelemente 43, 44 beaufschlagen jeweils den äußeren Teil-Befestigungsabschnitt 33b mit ihrem äußeren Stirnflächenabschnitt 48a und den inneren Teil- Befestigungsabschnitt 33a mit ihrem inneren Stirnflächenabschnitt 48b. An der der vorderen axialen Stirnfläche 48 entgegengesetzten Rückseite des Ringabschnittes 58 können die Halteelemente 43 ebenfalls entsprechend der Abstufung 62 konzentrisch abgestuft sein. Dies lässt sich sehr einfach durch eine entsprechende Biege- und/oder Pressformgebung bei der Herstellung der Halteelemente 43, 44 realisieren.

Die Halteelemente 43, 44 können an dem scheibenförmigen Ringabschnitt 58 auch mehrfach, in zueinander radial beabstande- ten Bereichen, konzentrisch abgestuft sein. Dadurch ist insbesondere eine Gestaltung möglich, bei der sich der äußere Teil-Befestigungsabschnitt 33a nicht bis zum äußeren radialen Randbereich des Ringabschnittes 58 erstreckt, sondern vorher endet und sich daran nach radial außen hin ein ringförmiger äußerer Flächenabschnitt anschließt, der wie der innere Teil- Befestigungsabschnitt 33a axial zurückversetzt ist. Derjenige Abschnitt der Antriebsmembran 5, der sich zwischen den beiden zurückversetzten äußeren ringförmigen Flächenabschnitten der beiden Halteelemente 43, 44 erstreckt, hat dann zweckmäßigerweise eine axiale Dicke, die geringer ist als der Abstand zwischen den beiden äußeren ringförmigen Flächenabschnitten des Ringabschnittes 58, sodass ein radial außen offener Luftspalt zwischen der Antriebsmembran 5 und den beiden äußeren ringförmigen Flächenabschnitten der Halteelemente 43, 44 vorliegt, der die Beweglichkeit der Antriebsmembran 5 begünstigt und deren Lebensdauer erhöht .

Anhand der Figuren 4 bis 7 wird nun noch eine bevorzugte Verfahrensweise zur Herstellung der Betätigungseinheit 10 beschrieben, die in Figur 3 isoliert abgebildet ist.

Das Verfahren beginnt gemäß Figur 4 mit der Bereitstellung der Abtriebsstange 16, der Antriebsmembran 5 und der beiden Halteelemente 43, 44. Diese Komponenten werden unabhängig voneinander hergestellt.

Anschließend wird gemäß Pfeil 63 das erste Halteelement 43 mit seiner zentralen Durchbrechung 47 auf die Abtriebsstange 16 aufgeschoben, bis es die in Figur 5 illustrierte Sollposition 63 auf dem Stangen-Befestigungsabschnitt 43 einnimmt. Die Sollposition 63 bestimmt sich beispielsweise anhand eines Abstandes A zu einer an dem Abtriebsabschnitt 25 ausgebildeten mechanischen Schnittstelleneinrichtung 64, die zur Befestigung einer zu betätigenden externen Komponente dient.

Anschließend wird mittels einer Schweißvorrichtung 65 die erste Schweißverbindung 45 bzw. die diese Schweißverbindung 45 bildende Schweißnaht 54 angebracht, sodass das erste Halteelement 43 durch Verschweißen mit der Abtriebsstange 16 an der Abtriebsstange 16 befestigt ist.

Als nächstes wird gemäß Pfeil 66 in Figur 5 die Antriebsmembran 5 mit ihrer zentralen Durchbrechung 32 axial auf die Abtriebsstange 16 aufgeschoben, bis sie mit ihrem Membran- Befestigungsabschnitt 33 an dem bereits festgeschweißten ersten Halteelement 43 zur Anlage gelangt. Dieser Zwischenzustand ist in Figur 6 illustriert.

Es folgt gemäß Pfeil 67 das Aufschieben des zweiten Halteelementes 44 auf die Abtriebsstange 16, bis das zweite Halteelement 44 von der dem ersten Halteelement 43 entgegengesetzten Seite her an dem Membran-Befestigungsabschnitt 33 anliegt. Dieser Zwischenzustand ist in Figur 7 illustriert.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Antriebsmembran 5 und das zweite Halteelement 44 auch in einem gemeinsamen Auf- Steckvorgang auf die Abtriebsstange 16 aufgeschoben werden können .

In dem jetzt erreichten Zwischenstadium ist die Antriebsmembran 5 in koaxialer Anordnung axial zwischen die beiden Halteelemente 43, 44 eingegliedert. Der nächste Verfahrensschritt besteht in einem axialen Verspannen der beiden Halteelemente 43, 44 durch Auferlegung einer externen Montagekraft FM, sodass der zwischen den beiden Halteelementen 43, 44 befindliche Membran-Befestigungsabschnitt 33 elastisch zusammengedrückt und mit einer gewissen Einspannkraft zwischen den beiden Halteelementen 43, 44 eingespannt ist.

Das Auferlegen der Montagekraft FM besteht insbesondere dadurch, dass das bereits angeschweißte erste Halteelement 43 durch eine externe Abstützeinrichtung 68 von der dem zweiten Halteelement 44 entgegengesetzten Seite her axial abgestützt wird und gleichzeitig mittels einer nicht weiter illustrierten Kraftausübungseinrichtung gemäß des eingezeichneten Pfeiles eine Montagekraft FM in das noch nicht festgeschweißte zweite Halteelement 44 eingeleitet wird, die in Richtung zu dem abgestützten ersten Halteelement 43 wirkt.

Mittels einer geeigneten Kraftmesseinrichtung kann die momentan auferlegte Montagekraft FM überwacht und/oder eingestellt werden, sodass der Membran-Befestigungsabschnitt 33 mit einer definierten, vorbestimmten Einspannkraft zwischen den beiden Halteelementen eingespannt ist.

Die gewünschte Einspannkraft kann alternativ auch dadurch eingestellt werden, dass die beiden Halteelemente 43, 44 durch Aufbringung einer entsprechend hohen Montagekraft FM auf einen vorbestimmten Abstand zueinander eingestellt wer- den, bei dem zuvor durch empirische Messung festgestellt wurde, dass aus ihm die angestrebte Einspannkraft resultiert.

In einem auf das Festspannen folgenden weiteren Verfahrensschritt wird mittels einer Schweißvorrichtung 69, die zweite Schweißverbindung 46 bzw. eine die zweite Schweißverbindung 46 bildende Schweißnaht 54 angebracht, um auch das zweite Halteelement 44 axial unbeweglich mit der Abtriebsstange 16 zu verschweißen. Die dabei verwendete Schweißvorrichtung 69 kann, muss jedoch nicht die gleiche sein wie die zum Anschweißen des ersten Halteelementes 43 verwendete Schweißvorrichtung 65.

Nachdem nun beide Halteelemente 43, 44 mit der Abtriebsstange 16 verschweißt sind, wird die Montagekraft FM weggenommen und die somit fertiggestellt Betätigungseinheit 10 kann ihrer weiteren Verwendung beim Zusammenbau eines fluidbetatigten Membranantriebes 1 der beispielhaft in Figuren 1 und 2 illustrierten Art zugeführt werden.

Claims

Ansprüche

1. Betätigungseinheit eines fluidbetatigten Membranantriebes, mit einer eine zentrale Durchbrechung (32) aufweisenden, elastisch verformbaren Antriebsmembran (5) , zwei die Antriebsmembran (5) auf einander axial entgegengesetzten Seiten flankierenden ringförmigen Halteelementen (43, 44) , und einer die Antriebsmembran (5) und die Halteelemente (43, 44) durchsetzenden Abtriebsstange (16) , wobei ein zentraler Membran- Befestigungsabschnitt (33) der Antriebsmembran (5) zwischen den beiden an der Abtriebsstange (16) fixierten Halteelementen (43, 44) eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halteelemente (43, 44) in einem bezüglich der Antriebsmembran (5) eine vorbestimmte Einspannkraft hervorrufenden axialen Abstand zueinander unabhängig voneinander durch jeweils eine Schweißverbindung (45, 46) an der Abtriebsstange (16) befestigt sind.

2. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Halteelemente (43, 44) im Bereich des Membran-Befestigungsabschnittes (33) geringer ist als die axiale Dicke des eingespannten Membran-Befestigungsabschnittes (33) im nicht eingespannten Ausgangszustand des Membran-Befestigungsabschnittes (33) .

3. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schweißverbindung (45, 46) aus einer zu der Abtriebsstange (16) konzentrischen, ringförmigen

Schweißnaht (54) besteht.

4. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den beiden Schweißverbindungen (45, 46) jeweils um eine Laserschweißverbindung handelt .

5. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindungen (45, 46) im Bereich der von dem eingespannten Membran- Befestigungsabschnitt (33) axial abgewandten Stirnseiten der Halteelemente (43, 44) ausgebildet sind.

6. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halteelemente (43, 44) ringscheibenförmig ausgebildet sind.

7. Betätigungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (55) der ringscheibenförmigen Halteelemente (43, 44) einen U- förmigen Querschnitt hat, wobei die Öffnung des U- förmigen Querschnittes von dem eingespannten Membran-Befestigungsabschnitt (33) abgewandt ist.

8. Betätigungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (45, 46) jeweils stirnseitig zwischen einem inneren hülsenförmigen Abschnitt (56) des Halteelementes (43, 44) , der einen inneren U-Schenkel des Querschnittes des Ringkörpers (55) bildet, und der Abtriebsstange (16) ausgebildet ist.

9. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Halteelementen (43, 44) eingespannte Membran- Befestigungsabschnitt (33) über einen die zentrale Durchbrechung (32) der Antriebsmembran (5) umschließenden ringförmigen inneren Teil-Befestigungsabschnitt (33a) und einen den inneren Teil-Befestigungsabschnitt (33a) konzentrisch umschließenden, eine geringere Dicke als der ringförmige innere Teil-Befestigungsabschnitt (33a) aufweisenden ringförmigen äußeren Teil-Befestigungsabschnitt (33b) verfügt, wobei die den Membran-Befestigungsabschnitt (33) beaufschlagenden vor- deren axialen Stirnflächen (48) der ringförmigen Halteelemente (43, 44) jeweils eine konzentrische Abstufung (62) aufweisen, die zwischen einem den äußeren Teil- Befestigungsabschnitt (33b) beaufschlagenden ringförmigen äußeren Stirnflächenabschnitt (48a) und einem diesbezüglich axial zurückversetzten, den inneren Teil- Befestigungsabschnitt (33a) beaufschlagenden ringförmigen inneren Stirnflächenabschnitt (48b) angeordnet ist.

10. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsstange (16) und die ringförmigen Halteelemente (43, 44) aus Metall und zweckmäßigerweise aus Stahl bestehen,

11. Verfahren zur Herstellung einer Betätigungseinheit (10) eines fluidbetätigten Membranantriebes (1) , die über eine eine zentrale Durchbrechung (32) aufweisende, elastisch verformbare Antriebsmembran (5) , zwei die Antriebsmembran (5) auf einander axial entgegengesetzten Seiten flankierende ringförmige Halteelemente (43, 44) und eine die Antriebsmembran (5) und die Halteelemente (43, 44) durchsetzende Abtriebsstange (16) verfügt, wobei ein zentraler Membran- Befestigungsabschnitt (33) der Antriebsmembran (5) zwischen den beiden an der Abtriebsstange (16) fixierten Halteelementen (43, 44) eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halteelemente (43, 44) zu ihrer Fixierung an der Abtriebsstange (16) unabhängig voneinander mit der sie durchsetzenden Abtriebsstange (16) verschweißt werden, wobei die beiden Halteelemente (43, 44) im noch nicht mit der Abtriebsstange (16) verschweißten Zustand mindestens eines Halteelementes (44) durch Auferlegung einer externen Montagekraft (FM) axial derart miteinander verspannt werden, dass der Membran-Befestigungsabschnitt (33) der zuvor zwischen die beiden Halteelemente (43, 44) eingegliederten Antriebsmembran (5) mit einer vorbestimmten Einspannkraft zwischen den Halteelementen (43, 44) axial eingespannt ist, worauf das mindestens eine bis dahin noch nicht festgeschweißte Halteelement (44) unter Beibehaltung der externen Montagekraft (FM) mit der Abtriebsstange (16) verschweißt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Membran-Befestigungsabschnitt (33) zwischen den beiden Halteelementen (43, 44) mit einer bezüglich den beiden Halteelementen (43, 44) hervorgerufenen Abdichtwirkung eingespannt wird, bevor beide Halteelemente (43, 44) mit der Abtriebsstange (16) verschweißt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Halteelemente (43) schon vor der Auferlegung der externen Montagekraft (FM) mit der Abtriebsstange (16) verschweißt wird und nur das zweite Halteelement (44) im mit der externen Montagekraft (FM) beaufschlagten Zustand mit der Abtriebsstange (16) verschweißt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- (a) Aufschieben des einen Halteelementes (43) bis zu einer gewünschten Sollposition auf die Abtriebsstange (16) und anschließendes Verschweißen dieses Halteelementes (43) mit der Abtriebsstange (16) ;

- (b) Aufschieben der Antriebsmembran (5) und des anderen Halteelementes (44) auf die Abtriebsstange (16) , sodass die Antriebsmembran (5) koaxial zwischen die beiden Halteelemente (43, 44) eingegliedert ist;

- (c) axiales Verspannen der beiden Halteelemente (43, 44) mit dem dazwischen liegenden Membran-Befestigungsabschnitt (33) durch Auferlegung einer externen Montagekraft (FM) , so- dass der Membran-Befestigungsabschnitt (33) mit der vorbestimmten Einspannkraft zwischen den beiden Halteelementen (43, 44) eingespannt ist;

- (d) Verschweißen auch des anderen Halteelementes (44) mit der Abtriebsstange (16) unter Beibehaltung der externen Montagekraft (FM) bis zum Abschluss des Schweißvorganges.

15. Fluidbetätigter Membranantrieb, mit einem Antriebsgehäuse (3) , das einen Gehäuseinnenraum (4) begrenzt, in dem eine zwei axial benachbarte Arbeitskammern (7, 8) fluiddicht voneinander abtrennende und antriebsmäßig mit einer Abtriebs - Stange (16) gekoppelte Antriebsmembran (5) angeordnet ist, die durch eine steuerbare Fluidbeaufschlagung wenigstens einer der Arbeitskammern (7, 8) axial auslenkbar ist, um eine Abtriebsbewegung (17) der Abtriebsstange (16) hervorzurufen, wobei die Antriebsmembran (5) dadurch an der Abtriebsstange (16) fixiert ist, dass sie mit einem Membran- Befestigungsabschnitt (33) zwischen zwei auf der Abtriebsstange (16) sitzenden ringförmigen Halteelementen (43, 44) eingespannt ist, wobei die Antriebsmembran (5) gemeinsam mit den beiden Halteelementen (43, 44) und der Abtriebsstange (16) zu einer Betätigungseinheit (10) zusammengefasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet und/oder nach einem der Ansprüche 11 bis 14 hergestellt ist.