由流體促動的膜片驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由流體促動的膜片驅(qū)動裝置，其帶有具有縱軸線的驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元擁有驅(qū)動殼，該驅(qū)動殼具有兩個由塑料材料形成的罩狀的驅(qū)動殼件，該驅(qū)動殼件在殼內(nèi)腔的共同的限定下利用彼此朝向的開口同軸地彼此貼靠地安裝并且彼此貼靠地緊固，其中在殼內(nèi)腔中布置有將殼內(nèi)腔流體密封地分為兩個軸向相鄰的工作腔的驅(qū)動膜片，該驅(qū)動膜片以傳動的方式與能夠滑移地穿過所述驅(qū)動殼件至少之一的從動桿相連，并且該驅(qū)動膜片通過所述工作腔至少之一的受控制的流體加載能夠軸向地偏移，以便產(chǎn)生從動桿的從動運動。
【背景技術(shù)】
[0002]從DE 10 2011 015 645 B4中已知的這種類型的膜片驅(qū)動裝置擁有驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元的驅(qū)動殼具有兩個由塑料材料形成的并且在殼內(nèi)腔的限定下彼此貼靠地緊固的罩狀的驅(qū)動殼件。在驅(qū)動殼件之間致緊有柔性的驅(qū)動膜片，該驅(qū)動膜片將殼內(nèi)腔分為兩個工作腔，能夠用壓縮空氣或另外的驅(qū)動流體加載該工作腔，以便使得驅(qū)動膜片偏移并且由此產(chǎn)生與驅(qū)動膜片相連的從動桿的從動運動，該從動桿能夠滑移地穿過所述驅(qū)動殼件之一。由塑料材料形成驅(qū)動殼件的這一實現(xiàn)方案具有較小的重量和制造簡單的優(yōu)點。但是，只有結(jié)合小的促動壓力才遵循適當(dāng)小的結(jié)構(gòu)體積，這是因為否則為了保證所需的結(jié)構(gòu)剛性必須選擇大的壁厚，該壁厚導(dǎo)致驅(qū)動殼的大的外尺寸。因而對帶有較高的促動壓力的使用情況而言，動用由金屬形成的驅(qū)動殼件，其即便在比較小的壁厚的情況下也具有高的穩(wěn)定性，但是其中必須容忍大重量和比較高的原料花費的缺點。
[0003]從DE 10 2011 015 648 A1和DE 10 2011 015 646 A1中得到類似結(jié)構(gòu)的膜片驅(qū)動裝置。
[0004]從EP 2 028 377 B1中已知一種由流體促動的膜片驅(qū)動裝置，其擁有驅(qū)動殼，該驅(qū)動殼包括兩個彼此焊接的驅(qū)動殼件，所述驅(qū)動殼件制造為帶有小的厚度的深沖件。這樣的膜片驅(qū)動器適合于應(yīng)用在過程技術(shù)中，這是因為該膜片驅(qū)動器由于驅(qū)動殼的平滑的外表面而能夠輕松地被清潔。但是，驅(qū)動殼件的小的壁厚在這里也經(jīng)受帶有大的促動壓力的運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所針對的任務(wù)在于，提供能夠在花費上有利地制造的、擁有小的重量的且需要時能夠用大的促動壓力運行的膜片驅(qū)動裝置。
[0006]為了解決這種任務(wù)，與開文提到的特征結(jié)合設(shè)置的是，驅(qū)動單元的驅(qū)動殼在外部由相對于驅(qū)動單元獨立的流體密封的包覆殼包圍，該包覆殼具有兩個罩狀的相應(yīng)地由防銹的鋼片形成的包覆殼件，該包覆殼件利用彼此朝向的開口相應(yīng)地安裝在兩個驅(qū)動殼件之一上并且該包覆殼件在環(huán)繞驅(qū)動單元的縱軸線延伸的接合區(qū)域中在密封條件下周圍彼此焊接，從而以相對于環(huán)境被屏蔽的方式容納所述驅(qū)動殼，其中包覆殼同時也形成了夾緊所述驅(qū)動殼的并且利用其兩個包覆殼件從彼此軸向地對置的側(cè)面軸向地支撐兩個驅(qū)動殼件的支撐裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的膜片驅(qū)動裝置擁有針對性的以及單獨來看處于準(zhǔn)備好狀態(tài)的驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元的驅(qū)動殼容納驅(qū)動膜片，從而通過在定義的工作腔的驅(qū)動殼中的驅(qū)動膜片中的一個或兩個驅(qū)動膜片的受控制的流體加載能夠產(chǎn)生與驅(qū)動膜片相連的從動桿的從動運動。由塑料材料形成驅(qū)動殼件的實現(xiàn)方案也實現(xiàn)了用于美化與驅(qū)動殼處于接觸中的驅(qū)動膜片、帶有倒圓角的棱邊的殼內(nèi)腔的復(fù)雜的輪廓的簡單的制造。由于驅(qū)動殼由單獨的包覆殼包圍，利用平滑的外表面實現(xiàn)該包覆殼，則驅(qū)動殼件能夠在其造型中在其剛性方面得到優(yōu)化，而不必考慮可能的臟污問題。因而能夠例如集成專門的強化結(jié)構(gòu)，該強化結(jié)構(gòu)能夠?qū)е买?qū)動殼的分裂的外表面，在該驅(qū)動殼中在沒有遮蓋的情況下會沉積難以去除的臟污顆粒。但是根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動殼通過包圍它的包覆殼與環(huán)境隔離，從而所提到的臟污問題甚至在驅(qū)動殼的分裂的外表面的情況下也不存在。包覆殼能夠擁有平滑的外表面，該外表面能夠被輕易地清潔，從而甚至能夠毫無問題地在需要密集清潔的環(huán)境中被使用，例如過程技術(shù)中或者說制藥領(lǐng)域和/或營養(yǎng)品工業(yè)中。在此，由防銹的鋼片形成的包覆殼件的設(shè)計方案有利于甚至針對侵蝕性的清潔劑的抵擋能力并且允許遵循薄壁的金屬的殼結(jié)構(gòu)，這總體上實現(xiàn)遵循膜片驅(qū)動裝置的較小的總重量。仍舊也能夠用大的促動壓力運行膜片驅(qū)動裝置這一情況要考慮的情況是:包覆殼不僅作為用于驅(qū)動單元的防護包覆件起作用，也同時形成了支撐裝置，該支撐裝置從軸向?qū)χ玫膫?cè)面支撐和穩(wěn)定由塑料材料形成的驅(qū)動殼件。包覆殼大概作為夾頭起作用，即便在大的內(nèi)部壓力下該夾頭也阻礙兩個驅(qū)動殼件的軸向的延展。在此，包覆殼另外也通過焊接連接獲得其內(nèi)部的穩(wěn)定性，該焊接連接在包覆殼件的接合區(qū)域中環(huán)繞所述包覆殼地延伸，其中該焊接連接也具有在不使用單獨的密封件情況下的流體密封的連接的優(yōu)點?？傮w上能夠論及一種膜片驅(qū)動裝置，其在混合結(jié)構(gòu)形式中部分由塑料并且部分由不銹鋼實現(xiàn)，這帶來了前述的優(yōu)點。
[0008]本發(fā)明的有利的實施變型方案從從屬權(quán)利要求中得到。
[0009]兩個由不生銹的鋼片形成的包覆殼件優(yōu)選指的是能夠在花費上有利地制造的深沖件。在包覆殼件之間的環(huán)繞驅(qū)動殼的連通的焊接連接針對性地實現(xiàn)為激光焊接連接，其中不需要額外的焊接材料并且很過程可靠地嚴(yán)密密封地實現(xiàn)該焊接連接。
[0010]優(yōu)選地，兩個包覆殼件如此地構(gòu)造，使得在其彼此軸向朝向的端面的邊緣區(qū)域彼此貼靠。在該情況中，具有焊接連接的接合區(qū)域位于兩個包覆殼件的彼此抵靠的端面的邊緣區(qū)域的區(qū)域中。
[0011]焊接連接針對性地用唯一的焊縫實現(xiàn)，該焊縫在接合區(qū)域中不中斷地環(huán)繞由包覆殼容納的驅(qū)動單元地延伸。相應(yīng)于此，焊縫環(huán)形連通地自身閉合地構(gòu)造。
[0012]接合區(qū)域(其里面將兩個包覆殼件彼此焊接)針對性地在垂直于驅(qū)動單元的縱軸線的接合平面中延伸。有利的是，這種接合平面至少基本上與另外的接合平面疊合，在該接合平面中，兩個為了形成驅(qū)動殼而彼此相連的驅(qū)動殼件彼此貼靠地安裝。
[0013]兩個驅(qū)動殼件與包覆殼無關(guān)地彼此貼靠地緊固，從而驅(qū)動單元理論上在沒有包覆殼的情況下也能夠作為膜片驅(qū)動裝置使用。為了定義容納驅(qū)動膜片的殼內(nèi)腔，不需要包覆殼。同樣，在兩個包覆殼件之間實施的焊接連接不對驅(qū)動單元起作用并且不產(chǎn)生對驅(qū)動單元的組件的焊接連接。作為激光焊縫的實現(xiàn)方案具有的優(yōu)點在于，熱量影響區(qū)被緊湊地限制并且驅(qū)動單元不受到在焊接過程中產(chǎn)生的熱量的損害。
[0014]優(yōu)選地，驅(qū)動殼件如此地構(gòu)造，使得它形成在驅(qū)動單元的縱軸線的軸線方向上帶有間距的對置的端側(cè)的殼內(nèi)腔的兩個端壁中的相應(yīng)一個端壁。包覆殼如此地設(shè)計，使得每個驅(qū)動殼件在其端側(cè)的端壁的軸向背離于殼內(nèi)腔的外側(cè)處由所配設(shè)的包覆殼件軸向地支撐。
[0015]驅(qū)動殼的顯著的結(jié)構(gòu)剛性利用對塑料材料的小的花費有利地通過以下方式實現(xiàn)，即在驅(qū)動殼件的外側(cè)處在其端側(cè)的端壁的區(qū)域中設(shè)置有強化筋結(jié)構(gòu)，該強化筋結(jié)構(gòu)是相應(yīng)的驅(qū)動殼件的集成的組成部分。包覆殼的軸向的支撐效果針對性地尤其基于:包覆殼件支撐性地貼靠在強化筋結(jié)構(gòu)處。
[0016]強化筋結(jié)構(gòu)優(yōu)選地由多個圍繞驅(qū)動單元的縱軸線分布的在每個驅(qū)動殼件處的強化筋組成。這些強化筋針對性地如此定向，使得它們相應(yīng)地在與驅(qū)動單元的縱軸線疊合的平面中延伸。優(yōu)選地，強化筋具有關(guān)于驅(qū)動單元的縱軸線傾斜的縱向走向。尤其，強化筋如此構(gòu)造和布置在每個驅(qū)動殼件處，使得所述強化筋的為了支撐而與所配設(shè)的包覆殼件對應(yīng)的筋面共同地安裝在假想的錐面上，該錐面的縱軸線與驅(qū)動單元的縱軸線疊合。
[0017]至少一個并且針對性地每個端側(cè)的驅(qū)動殼件的端壁在其外側(cè)處在中央的區(qū)域中針對性地設(shè)有柱筒狀輪廓的軸向突起，所配設(shè)的包覆殼件端側(cè)地和/或外周側(cè)地貼靠在該突起處，該包覆殼件在該處擁有相應(yīng)的成形部。
[0018]所述包覆殼件至少之一針對性地設(shè)有中央的缺口，從動桿能夠線形移動地伸穿該缺口。在該缺口的區(qū)域中，在包覆殼件處針對性地固定了用最小徑向間隙包圍從動桿的金屬的防護環(huán)，該防護環(huán)反作用于臟污的擠入并且大概作為刮擋件起作用。這種防護環(huán)能夠例如壓入缺口中。作為替代方案或附加方案，防護環(huán)也能夠與包覆殼件粘接或尤其焊接。焊接連接被提供，這是因為該焊接連接在一個工作程序中能夠結(jié)合兩個包覆殼件的焊接來實現(xiàn)。
[0019]針對性地，不由從動桿貫穿的驅(qū)動殼件外部端側(cè)地在其中央的區(qū)域中具有同軸的凹槽，緊固件插入該凹槽中，該緊固件擁有能夠從外部夠及的緊固接口，能夠使用該緊固接口用以將膜片驅(qū)動裝置固定在承載結(jié)構(gòu)處。在該緊固件的區(qū)域中，所配設(shè)的包覆殼件針對性地?fù)碛型S的缺口，緊固件穿過該缺口。針對性地，緊固件尤其又通過焊接連接緊固在包覆殼件處，該焊接連接的優(yōu)點與上文結(jié)合金屬的防護環(huán)提到的那樣是相同的。
[0020]為了驅(qū)動膜片的受控制的流體加載，根據(jù)是否膜片驅(qū)動裝置是單作用式或雙作用式的結(jié)構(gòu)類型，兩個驅(qū)動殼件中的一個或每個由匯入到所配設(shè)的工作腔中的流體通道貫穿，該流體通道在外部具有能夠與合適的壓力源連接的連接口。優(yōu)選地，流體通道延伸穿過在外部在所涉及的驅(qū)動殼件處以單體方式成形的斗狀的連接眼孔，其中連接口尤其關(guān)于驅(qū)動單元的縱軸線徑向地指向。所配設(shè)的包覆殼件在連接眼孔的區(qū)域中設(shè)有老虎窗狀的成形部，該成形部包圍連接眼孔并且擁有與連接口中心對齊的缺口，以便保證能夠通及該連接
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[0021]每個驅(qū)動殼件在開口的朝向另外的驅(qū)動殼件的區(qū)域中針對性地?fù)碛邪鼑婕暗拈_口的環(huán)形的側(cè)壁，其中驅(qū)動殼件為了形成驅(qū)動殼而針對性地在此環(huán)形的側(cè)壁的區(qū)域中彼此貼靠地緊固，并且具體而言獨立地，也即沒有包覆殼的一同作用。在事先完成驅(qū)動單元之后，才安裝包覆殼，該驅(qū)動單元理論上即便在沒有包覆殼的情況下也能夠作為膜片驅(qū)動裝置使用。
[0022]所述兩個驅(qū)動殼件能夠以各種類型和方式