CN102192211B - 致动器 - Google Patents

Abstract

一种用于转动功能元件的致动器(A)，其具有壳体(1)，该壳体(1)包括至少一个加压手段供给部(11)并且在两侧被盖(3、4)封闭，在壳体(1)中，活塞(2)以密封的方式被引导往复运动，活塞包含在直径方向上相对的螺旋状连接部(13)，连接部(13)用于致动器轴(25)的横轴(8)，致动器轴(25)以能够转动的方式安装于一个盖(4)，致动器(A)还具有接合到活塞(2)的引导部(18a、18b)中并且仅在一端被牢固地锚固到壳体中的两个导杆(6a、6b)，一个导杆(6a)被锚固于一个盖(3)，而另一个导杆(6b)被锚固于另一个盖(4)，所述两个引导部在活塞(2)中在相反方向上具有盲孔端部。

Description

致动器

技术领域

本发明涉及一种用于转动功能元件的致动器，所述转动功能元件特别地是盘状阀的或球阀的闭合元件，所述致动器具有壳体，该壳体包括至少一个加压手段供给部并且在两端被盖封闭，在所述壳体中，活塞以密封的方式被引导往复运动，所述活塞包含在直径方向上相对的螺旋状连接部，所述连接部用于致动器轴的横轴，所述致动器轴以能够转动的方式安装于盖、进入所述活塞中并且被所述活塞利用相对方向上的转矩驱动转动，所述致动器还具有仅在一端被牢固地锚固到所述壳体中的两个平行的导杆，所述导杆与在所述活塞的冲程中沿冲程方向延伸并且具有盲孔端部的引导部接合。

背景技术

这种致动器的优选但非限制性的应用领域例如是饮料灌装行业(beverage bottling industry)中的盘状阀或浮球阀(ball cock)。在这种盘状阀或浮球阀中，在至少一个端部位置中或者在闭合元件进出端部位置的运动中，通常必须由致动器产生非常高的或者最大的切换转矩，所述致动器会在抵抗弹簧力的一侧或者在两侧承受加压手段的作用，例如承受压缩空气的作用。

在从EP 1 222 403 A已知的一般的致动器中，与反转矩(reaction torque)的取决于活塞的相应冲程方向的相应方向无关地，两个导杆被活塞同时地并且以相同的方式加载以将来自切换转矩的反转矩传递到壳体中。两个等长度的导杆被锚固到同一盖，例如被焊接到同一盖。在活塞的往复运动过程中，导杆的自由有效弯曲长度(free effective bending length)与引导长度相反地改变。自由有效弯曲长度是导杆在盖中的锚固区中及在导杆穿透到引导部（guide）的区域中所主要承受的弯曲负荷或弯曲应力的重要参数。与反转矩的值无关，各导杆的弯曲负荷在自由有效弯曲长度最长时最大。根据由致动器控制的阀的结构和功能，由于人们不可能排除在两个导杆的自由有效弯曲长度最长时活塞处的反转矩最大的情况，并且不能排除在锚固区以及另外在引导部的开口部区中的磨损的风险，并且在导杆处的磨损风险较也高。考虑到这种情况，在已知的致动器中，导杆特别地由高韧性（tough）的昂贵材料制成。另外，活塞裙由金属的外支撑管加强，因而使致动器的部件的数目不适当地增多。另外，由于成本的原因，锚固两个导杆的盖不是由与制成两个导杆的昂贵材料相同的材料制成，因此两种材料的焊接存在问题，可能导致不能进行自动焊接处理。然而，各焊接部位发生破裂的风险仍很大，由于两个导杆被锚固到同一盖，并且在两个导杆的自由有效弯曲长度在致动器的运行过程中同时增大时两个导杆同时承受最大的弯曲力，该风险同时发生于两个导杆中。两个导杆必须在焊接之后仍频繁地重新调整，以使得它们在引导部中正确行进。

在从EP1 613 884B1(DE60 2004 001 988T2)已知的致动器中，在壳体中锚固四个导杆。一对导杆的一端锚固到一个盖，另一对导杆的一端锚固到另一个盖，四个导杆的自由端在活塞的冲程方向上不重叠。塑料滑动衬套被配置于引导部的开口部。取决于反转矩的方向，其中所述反转矩的方向取决于活塞的冲程方向，只有一对导杆在前向冲程（fore stroke）中将反转矩传递到壳体中，而另一对导杆在活塞的返回冲程（back stroke）将反向的反转矩传递到壳体中。虽然所述一对导杆的两个导杆一起承受反转矩，但是它们的自由有效弯曲长度以及反过来 (inversely)的引导长度在整个冲程运动中以相同的方式改变，即，传递反转矩的这些导杆的自由有效弯曲长度的和以及两个引导长度的和根据活塞的冲程而改变。从而，在两个导杆的自由有效弯曲长度最长时，它们的弯曲负荷也最大。这需要导杆的锚固的设计非常稳固。由于四个导杆在径向上与活塞轴线相距相等的距离，并且每对导杆在直径方向上彼此相对地布置，在一对导杆中的一个导杆在周向上与另一对导杆的一个导杆相对邻近地布置的情况下，另外会不适当地限制活塞裙中的可用于连接部(connecting link)的弧度。致动器主要由于四个导杆的原因而由多个部件构成，并且制造时间长、成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种本说明书的开始部分中提到的类型的致动器，其非常可靠(fail-safe)、结构简单并且便宜。

利用如下的特征实现该目的：即，一个导杆被锚固在一个盖中，另一个导杆被锚固在另一个盖中，两个引导部在活塞(2)中在相反方向上具有盲孔端部。

由于一个导杆的端部被锚固在壳体的一个盖中而另一个导杆的端部被锚固在壳体的另一个盖中，所以在各活塞的端部位置中导杆的自由有效弯曲长度最小，使得该导杆的弯曲负荷和弯曲应力也最小，同时其引导长度最大，即使此时将要传递的反力矩最大，也能够使引导部和导杆之间的比表面压力(specific surface pressure)最小。自由有效弯曲长度最小的导杆由此释放自由有效弯曲长度最大的另一导杆的负荷。总之，这减小了两个导杆在锚固区和引导部的开口部的弯曲负荷和弯曲应力。这伴随着导杆在引导部内的磨损的减小。尽管在活塞从各端部位置起的冲程运动中，初始的自由有效弯曲长度最小 的导杆的自由有效弯曲长度增大，但是同时另一导杆的自由有效弯曲长度减小，使得可以在活塞的整个冲程距离内无问题地传递反转矩，同时两个导杆上的弯曲应力都减小。例如焊接区等锚固区的负载减小，降低了损坏的风险，同时明显地分别增加操作可靠性和工艺可靠性。由于导杆的弯曲负荷较低，导杆可以由低成本的材料制成，可选地由与盖的材料相同的材料制成。这便于例如通过焊接进行锚固。由于可以自动地进行锚固区的制造并且导杆可能不需要任何重新调整，所以致动器仅包括少量部件并且可以以低成本进行制造。由于在活塞的两个冲程端部位置，相应的反转矩被特别稳定地引入到壳体中，所以必须在随后从致动器传递到例如盘状阀的闭合元件等功能元件的转矩的值和特性可以被非常精确地预先确定并且被调整为盘状阀的切换行为，例如使得这些转矩在活塞的冲程端部位置处具有优选地平台状(plateau-like)的最大值。

在一个有利的实施方式中，两个导杆的自由端在冲程方向上重叠。优选地，重叠长度可以近似地对应于活塞的外径的三分之一或者对应于导杆的厚度的若干倍。由此，自由有效弯曲长度最大的导杆的引导长度也较长，因此能够承受较大的力。

有利地，在壳体中的各活塞端部位置，一个导杆的最大自由有效弯曲长度对应于活塞的外径的大约一半到三分之二，和/或对应于两个导杆的自由端的重叠长度的大约两倍。该较短的自由有效弯曲长度将该导杆的弯曲负荷减小到适中的程度，该导杆的弯曲负荷总是可以由另一导杆支撑，所述另一导杆则能够以最小自由有效弯曲长度非常稳定地接收负荷。

特别重要的是，无论活塞处的反转矩的方向如何或者无论活塞的冲程方向如何，两个导杆在引导部中或引导部外的引导长度的和以及自由有效弯曲长度的和在整个活塞冲程中都恒 定。考虑到引导部中的或导杆处的尽可能均一并且不局部集中的磨损，这是特别重要的。

在一个适当的实施方式中，导杆被关于活塞轴线轴对称地并且在直径方向上相对地布置。以这种方式，反转矩被对称地吸收并且传递到壳体。

另外，有利地，活塞包括活塞板和活塞裙，活塞裙包含连接部和引导部，一个引导部具有位于活塞板中的开口部和位于活塞裙中的盲孔端部；而另一个引导部具有位于活塞裙中的开口部和位于活塞板中的盲孔端部。尽管两个导杆从不同侧进入活塞，但是引导部的设计确保不能经由引导部或连接部从活塞的一侧向另一侧获得压力。另外，这样产生了大体对称的活塞设计，其中在传递力的区域周围具有充足的物质(substance)。

在一个有利的实施方式中，加压手段可以经由一个加压手段供给部抵抗重调弹簧而作用于活塞，和/或加压手段可以从相对的两侧经由相对的加压手段供给部作用于活塞。在一个变型中，可选地取决于加压手段供给部的总的压力释放，或者受控的压力释放，由来自加压手段供给部的加压脉冲使活塞沿一个冲程方向进行运动，由重调弹簧使活塞沿相反方向运动。这里，致动器可以采用如下方式：例如被致动的盘状阀由于活塞被施加压缩空气而打开，并且被重调弹簧关闭(常闭＝NC)，或者反之亦然(常开＝NO)。在其它情况下，由例如压缩空气等加压手段的加压脉冲在每个冲程方向上致动活塞。

取决于例如盘状阀的开度(opening degree)，将要传递的转矩取决于相对于零位置的角位置。这里，当从零位置开始的最大转动调节范围超过90°时，转矩通常在该90°范围内的大约22°至68°之间最小。为此，各连接部的倾斜通常选择为在连接部的两个起始区比连接部的中间区陡峭，但是两个起始区相等。然 而，实际上，例如在压缩空气抵抗重调弹簧而作用于活塞时，以及活塞在重调弹簧的作用下返回时，由横轴的变位产生的转矩在连接部的两个起始区不同。为避免这种问题，两个起始区中的连接部的倾斜适当地选择为比中间区陡峭并且两个起始区中的连接部的倾斜不同，使得在弹簧重调期间产生的转矩及在压缩空气的作用期间产生的转矩至少大体上具有相同的值。以这种方式，可以有利地避免连接部、功能元件的轴承和致动器轴及阀中的功能元件的连接器的过载。另外，如果盘状阀被设计成由空气打开而由致动器的弹簧关闭，或者由空气关闭但是由弹簧打开，由致动器致动开闭阀的不同工作模式下总是出现相同的切换值或相同的切换行为。

在一个有利的实施方式中，起始区中的斜角相差大约2％至10％，优选相差大约5％，中间区的斜角为起始区的斜角的大约60％，优选地，最陡峭的斜角为大约66°，中间区的斜角为大约38.9°，次陡峭的斜角为大约63°。利用两个起始区的斜角差异，至少在大部分的范围上，能够利用压缩空气的作用和弹簧重调产生相同的转矩。

这里，最大斜角能够设置在起始区中，在该起始区中，在活塞的冲程端部位置及最小的重调弹簧的力的状态下，横轴接合连接部。

由于在活塞的动力传递期间产生的力也分布在大的区域中并且仅产生大小适当的力，在有利的实施方式中，活塞可以由低成本的并且容易加工的高密度聚酰胺制成。该聚酰胺不需要任何的纤维加强物，但这并不排除例如在活塞中设置玻璃纤维加强物。

有利地，每个盖均包括用于导杆端部的单个安装部。通过焊接、螺纹连接、热装、粘接或嵌塞使导杆的端部锚固在安装 部中。能够以自动的操作顺序并且由此以高精度产生锚固，使得可以省略对锚固后的导杆的重调。

特别有利地，考虑到锚固的质量，为实现低的成本并且优化地，通过摩擦焊接并且优选通过自动摩擦焊接将导杆的端部锚固到盖的安装部中而使导杆被锚固。摩擦焊接操作产生近似整块的锚固(monolithic anchorage)，并且允许在摩擦焊接的过程中实现导杆在盖中的准确定位和对准，从而可以省略导杆的重新调整。

归因于由于结构的作用而使导杆的弯曲负荷或弯曲应力减小，导杆可以由低成本的材料制成，例如由规格1.4301的钢制成，或者由至少基本上相似的材料制成。

关于易制造性，有利地，将圆柱形实心杆材用作导杆，将引导部设计为活塞中的盲孔。然而，不排除将中空断面杆材或管用作导杆，并且不排除将管放置于设置于盖的销上并且例如通过摩擦焊接将它们锚固。

附图说明

将参照附图说明本发明的主题的一个实施方式。在附图中：

图1示出处于端部位置的致动器的轴向剖面图，

图2示出致动器的活塞的外径的展开图，其具有连接部的特征曲线(characteristic progression)，以及

图3示出由致动器在切换角内产生的转矩的曲线图，这里切换角选择为90°作为示例

具体实施方式

例如，在饮料灌装行业中，致动器A通过使例如盘状阀V或球阀的闭合元件转动而用于例如调节转动功能元件G，功能元 件G需要一定的转矩并持续该转矩，以将功能元件G转动调节一定角度(例如90°)，其中，致动器A产生并施加该转矩。所需的切换转矩可以例如在功能元件G进出端部位置的移动过程中最大。在图1的实施方式中，致动器由加压手段(pressure means)抵抗重调弹簧而沿冲程的方向操作，例如借助于压缩空气手段操作，然而，也可以从两侧施加加压手段，或者由产生线性运动并且根据所述线性驱动运动而产生用于功能元件G的转动运动的另一个驱动元件驱动。在致动器A的通过压缩空气抵抗重调弹簧而沿冲程方向的致动和通过重调弹簧而沿另一方向的致动中，例如盘状阀等切换阀能够被设计成由压缩空气的作用而闭合以及由于弹簧的作用而打开，或者由于弹簧的作用而闭合以及由于压缩空气的作用而打开(NC＝常闭，或者NO＝常开)。

致动器A包括壳体1，在所示的实施方式中，该壳体1例如为圆筒状，并且包括例如金属制成的套筒5和例如由比如钢的金属制成的闭合套筒5用的上盖3和下盖4。上盖3和下盖4被***到套筒5中，并且例如通过激光焊接而被固定。

活塞2能够在壳体1中线性地往复运动，在所示的实施方式中，活塞2例如在取道上盖3中的加压手段供给部11的压缩空气的作用下抵抗重调弹簧17的力在冲程方向上可调节，重调弹簧17被布置在活塞2与下盖4之间，在压缩空气的作用停止或者减小时，活塞2在重调弹簧17的作用下可沿与冲程方向相反的方向被重调。

活塞2可以由金属或者由金属和塑料构成，或者仅由塑料构成，活塞2较佳地由不具有纤维加强物的高密度聚酰胺制成。活塞2包括活塞板10和活塞裙9，活塞裙9与活塞板10一体形成并且包围形成内中空空间12，致动器轴25的上端进入该内中空空间12，并且致动器轴25例如借助于轴承22可转动地安装于下盖4 中并且可选地被密封。在活塞裙9中形成例如两个螺旋状连接部13，连接部13关于活塞轴线在直径方向上相对并且沿相反方向螺旋延伸，固定到致动器轴25的横轴8的端部接合在连接部13中。连接部13在周向上延伸过例如大约90°的弧度(radian measure)。连接部13的斜度可以均一或者可变。连接部13的轴向长度例如大于活塞2在壳体1中的总冲程。

经由横轴8到连接部13的接合，活塞2将其直线冲程运动转换为致动器轴25的旋转运动，其中假定能够防止活塞2在其冲程运动中绕活塞轴线进行相对转动，则致动器轴25在整个转角内产生恒定的转矩或变化的转矩。

为了防止活塞2在其冲程运动中绕活塞轴线进行相对转动，两个导杆6a、6b以可动地接合在活塞2的引导部18a、18b中的方式安装在致动器A中。导杆6a、6b例如由规格1.4301的钢或相当的材料形成为例如具有圆柱形截面的实心材料杆，导杆6a、6b与引导部18a、18b一样地彼此平行，并且与活塞2的轴线及活塞2的冲程方向平行。导杆6a、6b例如在直径方向上相对地关于活塞轴线对称地布置，并且均在一端被锚固。

一个导杆6a的上端被锚固到例如上盖3的加深的安装部14中，并且导杆6a的另一端自由地突出。相反地，另一导杆6b的一端被锚固到例如下盖4的安装部15中，导杆6b的自由端与所述一个导杆6a相对地突出。两个导杆6a、6b的自由端在致动器A的中央区内重叠，例如该重叠的长度可以略短于引导长度xb，通过该引导长度xb，导杆6b的自由端被所示的活塞2的上端位置中的引导部18b引导。然而，在相同的操作位置，所述一个导杆6a在引导部18a中的引导长度xa与该导杆6a的突出长度大致相同。

两个引导部18a、18b例如为具有相同形状的盲孔，引导部 18a的开口部20位于活塞板10的上侧，引导部18a的盲端19位于活塞裙9的下端。相反地，引导部18b的开口部20位于活塞裙9的底侧，而引导部18b的盲端19邻近活塞板10的上侧，从而在活塞板10的底侧与上侧之间不会通过引导部18a、18b发生压力传递连通。另外，活塞板10由套筒5的内壁处的周向环形闭封件21闭封。在所示的实施方式中，活塞板10的配置有重调弹簧17的下方空间能够包括排气开口。

在活塞2从图1所示的端部位置沿朝向另一端部位置动作的过程中，经由连接部13和横轴8产生直线运动到用于功能元件G的转动运动的转换，该转换经由致动轴25的联接端7向功能元件G传递转矩，作用于活塞2的反转矩的方向取决于冲程方向。反转矩从两个导杆6a、6b传递到壳体1，更精确地说传递到上盖3和下盖4。在该进程中，导杆6a、6b承受主要从安装部14、15中的锚固部16传递来的弯曲负荷，该弯曲负荷部分地也在导杆6a、6b进入引导部18a、18b时产生。

一个确定导杆6a、6b的弯曲负荷的大小的参数是各导杆的所谓的自由有效弯曲长度，即存在于相应的引导部18a、18b的开口部与相应的锚固部16之间的传递反转矩的长度。在图1中所示的一个端部位置中，导杆6a的自由有效弯曲长度ya相应地最小或者甚至为零(0)，而另一导杆6b的自由有效弯曲长度yb为如下程度的长度：该长度对应于活塞2的外径的一半到三分之二，或者为引导长度xb的大约两倍。引导长度xb可以对应于例如活塞外径的大约三分之一，或者为导杆6a、6b的厚度的若干倍，例如为该厚度的大约3倍。

在所示的端部位置中，由于自由有效弯曲长度ya相应地最小或者为零，在产生用于功能元件G的转矩的过程中，来自活塞2的反转矩对导杆6a仅产生最小的弯曲负荷，所述弯曲负载实 际上仅为活塞板10的上侧与上盖3的底侧之间的空间中的与导杆6a的长度方向垂直的剪切应力。导杆6a因此将主要部分的反转矩传递到上盖3。然而，另一导杆6b也对此起辅助作用，尽管另一导杆6b由于自由有效弯曲长度yb而承受弯曲负荷，但是由于引导长度xb该导杆6b也将一部分反转矩引导至另一盖4。

引导部18a中的导杆6a的引导长度与引导部18b中的导杆6b的引导长度之和xa+xb为定值，由于引导长度xb增加的大小与导杆6a的引导长度xa的减小的大小相同，所以引导长度之和的值在活塞2的整个冲程距离上保持恒定。自由有效弯曲长度ya、yb也是如此，其中，和ya+yb也在活塞2的整个冲程距离上保持恒定。

总之，这意味着，通过沿相反方向将两个导杆6a、6b的端部锚固到上盖3和下盖4中，减小了由于活塞的反转矩而产生的作用于导杆6a、6b的弯曲负荷或弯曲力，特别是减小了作用于包括最短或者没有自由有效弯曲长度的相应的导杆6a或6b的弯曲负荷或弯曲力，所述相应的导杆6a或6b在其引导长度xa或xb相应地优选地较长时传递主要部分的反转矩，使得传递主要部分的反转矩期间的比表面压力小，从而减小导杆6a与引导部18a之间、导杆6b与引导部18b之间的磨损。由于在活塞2的整个冲程距离上，引导长度的和以及自由有效弯曲长度的和保持恒定，所以导杆的弯曲负荷不变化或者几乎不变化，导杆与引导部之间的磨损也一致或者说分布在大的表面上。这允许导杆6a、6b使用低成本的材料，例如使用规格1.4301的钢，该材料也可以可选地用作上盖3和下盖4的材料。另外，由于两个导杆的引导长度xa、xb的和总是保持恒定，活塞2不需要为更好地吸收局部负荷峰值而作任何加强。

导杆6a、6b可以焊接、螺纹连接、粘接、热装或嵌塞到安 装部14、15。优选的锚固方式是摩擦焊接。为此(在安装部14、15中形成焊接区16)，各导杆在轴向压力的作用下在上盖3和下盖4的安装部15中在机具(tool)中被转动，直到在由摩擦产生的热的作用下发生焊接，导致几乎一体的和整块的焊接区16，在该焊接区16中，各导杆6a、6b的端部的前端面的至少相当一部分以及端部的周面的一部分与上盖3和下盖4的材料焊接在一起。该摩擦焊接工艺可以自动地进行并且提供了如下的额外优点：在摩擦焊接的过程中已经精确地将导杆6a、6b相对于上盖3和下盖4的轴线对准并且由此已经精确地相对于壳体1对准，并且使得可以省略焊接后的重新调整。这提供了如下制造优点：一方面，归因于例如非常相似或相同的材料之间的高质量的焊接区16，使得致动器A的操作可靠性或工艺可靠性增加；另一方面，减小了作用于导杆6a、6b的弯曲负荷。另外，自动的焊接操作可以低成本地进行，作为可选方案，可以采用激光焊接。

活塞2的直径或其冲程长度和壳体1的长度根据应用情况和功能元件G所需的转矩而定。假设利用加压手段(压缩空气)的致动被实施为抵抗重调弹簧17的单侧加压手段作用，或者作为可选方案被实施为作用于两侧的交替的加压手段，用于功能元件G的不同转矩可能需要不同直径的致动器(不同活塞直径)。

在一个可选实施方式中，两个导杆6a、6b可以布置成在直径方向上不相对，而是以任意选择的例如关于较大的转角的角向偏移进行布置。横轴8可以经由导块(guide shoe)、滑动轴承或滚动轴承接合在连接部13中，以改善摩擦状态。此外，导杆6a、6b可以具有装配到引导部中的任何外截面，或者可以实现为中空断面杆材或管。可以在致动器A中包含持久润滑供给器，用于润滑相对运动同时发生动力传递的区域。在未图示的可选 方案中，作为导杆6a、6b的管可以放置在设置于上盖3和下盖4的销上，并且例如通过摩擦焊接锚固。销由此在锚固区中或者邻近锚固区地形成局部的一体加强部，或者销甚至可以延伸过管的相当部分或者整个长度。这也可以是省略导杆6a、6b的重新调整的手段。

图2示出具有连接部13的活塞2的外周的展开图，其中例如仅示出了连接部13的中心线21。连接部13具有起始区21a、21c和中间区21b。连接部13的斜度(与垂直于活塞轴线的径向平面所成的角度)在起始区21a最大(斜角W1)，在中间区21b最小(斜角W2)，并且在另一起始区21c(斜角W3)的斜角大于中间区21b的斜角，但是小于起始区21a的斜角。在一具体实施方式中，斜角W 1可以为大约66°，斜角W2可以为大约39°或38.9°，并且斜角W3可以为大约63°。这意味着，斜角W1和W3相差大约5％，而斜角W2仅为斜角W 1、W2的大约60％。在区21a、21b和21c之间，设置圆滑的过渡区。

在图1的实施方式中，最大斜角W1相应地存在于例如起始区21a，在所示的活塞2的上冲程端部位置，只要活塞经由加压手段供给部11承受加压手段的作用，致动器轴25的横轴8的端部就接合在该起始区21a中。相反地，在重调弹簧17要使活塞2再次返回到图1所示的上冲程端部位置时，横轴8进入具有略小的斜角W3的另一起始区21c中。

通过图2中所示的连接部13的迹线(course)(适当地，在活塞裙9中设置在直径方向上相对的两个连接部13)，在致动器A的致动期间获得图3中示意性图示的转矩曲线。图3纵轴表示转矩(Nm)，而横轴表示以度为单位的角度区域。给出了很大程度上对称的转矩变化(曲线22)，其中，转矩在活塞的两个端部位置处达到其最大值M_max，这些最大值大致为平台状并且处 于相同的水平，即转矩最大值至少大致相等。转矩M_max例如为大约40Nm，而转矩最小值M_min仅为大约10Nm。有益地利用如下的反力矩：该反力矩从活塞2传递到导杆6a、6b并且相应地以最大反力矩行进，然后特别稳定地支承于导杆6a、6b。图3中示意性图示的M_min可以比图示的形状平坦，例如为平台状。

Claims (15)

1.一种用于转动功能元件（G）的致动器（A），所述致动器（A）具有壳体（1），该壳体（1）包括至少一个加压手段供给部（11）并且在两端被两个盖（3、4）封闭，在所述壳体（1）中，活塞（2）以密封的方式被引导往复运动，所述活塞（2）包含在直径方向上相对的螺旋状连接部（13），所述连接部（13）用于致动器轴（25）的横轴（8），所述致动器轴（25）以能够转动的方式安装于盖（4）、进入所述活塞（2）中并且被所述活塞（2）利用相对方向上的转矩驱动转动，所述致动器（A）还具有仅在一端被牢固地锚固到所述壳体中的两个平行的导杆（6a、6b），所述导杆（6a、6b）与在所述活塞的冲程中沿冲程方向延伸并且具有盲孔端部的引导部（18a、18b）接合，所述致动器的特征在于，一个导杆（6a）被锚固在一个盖（3）中，另一个导杆（6b）被锚固在另一个盖（4）中，所述两个引导部（18a、18b）在所述活塞（2）中在相反方向上具有盲孔端部，所述两个导杆（6a、6b）的自由端在冲程方向上重叠。

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述两个导杆（6a、6b）的自由端具有大致与所述活塞的外径的三分之一对应的重叠长度。

3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，在活塞的相应端部位置中，仅一个导杆（6b）的自由有效弯曲长度（yb）介于所述活塞的外径的一半到三分之二，和/或是所述两个导杆（6a、6b）的自由端的重叠长度的两倍。

4.根据权利要求3所述的致动器，其特征在于，无论所述活塞（2）处的反转矩的方向或者所述活塞（2）的冲程方向如何，在所述引导部（18a、18b）中的两个导杆（6a、6b）的引导长度（xa、xb）的和以及两个导杆（6a、6b）的自由有效弯曲长度（ya、yb）的和在整个活塞冲程中保持恒定。

5.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，当从所述盖（3、4）的一侧观察时，所述导杆（6a、6b）以关于活塞轴线轴对称的方式在直径方向上相对地布置于所述盖（3、4）。

6.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述活塞（2）包括活塞板（10）和活塞裙（9），所述活塞裙（9）包含所述连接部（13）和所述引导部（18a、18b），一个引导部（18a）具有位于所述活塞板（10）中的开口部（20）和位于所述活塞裙（9）中的盲孔端部（19）；另一个引导部（18b）具有位于所述活塞裙（9）中的开口部（20）和位于所述活塞板中的盲孔端部（19）。

7.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述活塞（2）在冲程的一个方向上能够抵抗重调弹簧（17）地承受加压手段供给部（11）的作用，并在冲程的另一方向上能够承受所述重调弹簧（17）的作用，和/或所述活塞（2）能够从两侧承受布置于所述壳体（1）的相反两侧的加压手段供给部的作用。

8.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于，每个连接部（13）均包括具有不同的斜角（W1、W3）的起始区（21a、21c）和位于所述起始区（21a、21c）之间的中间区（21b），所述起始区的所述不同的斜角（W1、W3）大于所述中间区（21b）的斜角（W2），其中，所述斜角是相对于与所述活塞轴线垂直的径向平面的斜角，使得：无论是加压手段作用于所述活塞（2）上还是所述重调弹簧（17）作用于所述活塞（2）上，在所述起始区（21a、21c）中，通过所述横轴（8）的接合而从所述致动器轴（25）传递到所述功能元件（G）的转矩具有相同的最大值（M_max）。

9.根据权利要求8所述的致动器，其特征在于，所述起始区（21a、21c）的斜角（W1、W3）相差2%至10%，所述中间区（21b）的斜角（W2）为所述起始区（21a、21c）的斜角（W1、W3）的60%。

10.根据权利要求9所述的致动器，其特征在于，最大斜角（W1）设置于起始区（21a），在所述活塞（2）的所述重调弹簧（17）的力最小的冲程端部位置，所述横轴（8）接合于所述起始区（21a）中。

11.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述活塞（2）由高密度聚酰胺制成。

12.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，每个盖（3、4）均包括凹陷的或销状的用于导杆端部的安装部（14、15），所述导杆（6a、6b）被***到所述安装部（14）中或被置于所述安装部（14）上并且被焊接、螺纹连接、热装、粘接或嵌塞。

13.根据权利要求12所述的致动器，其特征在于，各所述导杆（6a、6b）在前侧及外周或内周通过焊接区（16）中的自动摩擦焊接被锚固到所述盖（3、4）的安装部（14）中或者通过自动摩擦焊接被锚固到所述盖（3、4）的安装部（14）上。

14.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，至少所述导杆（6a、6b）由规格1.4301的钢制成，或者由与该规格相当的金属合金制成。

15.根据权利要求11所述的致动器，其特征在于，所述导杆（6a、6b）为尺寸相等的圆柱形实心杆材或者管。