DE102007039395B4

DE102007039395B4 - Membrane drive and method for producing a membrane drive

Info

Publication number: DE102007039395B4
Application number: DE102007039395A
Authority: DE
Inventors: Fritz Müller
Original assignee: Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Current assignee: Gebr Mueller Apparatebau GmbH and Co KG
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2027-08-22
Also published as: EP2028377A2; EP2028377A3; DE102007059922B4; DE102007059922A1; EP2028377B1; DE102007039395A1

Abstract

Membranantrieb (10) zum Antrieb einer Ventilspindel (12), mit einem ein Gehäuseunterteil (18) und ein Gehäuseoberteil (16) aufweisendes Gehäuse (20), einer Membran (22), die mit ihrem radial äußeren Bereich (32) mit dem Gehäuse (20) dicht verbunden ist und im Gehäuse (20) eine Kammer (24) schafft, einem Membranteller (30), gegen den sich die Membran (22) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (18) und das Gehäuseoberteil (16) stumpf aufeinandergesetzt sind, dass der radial äußere Bereich (32) der Membran (22) an der Innenseite einer Hülse (38) anliegt und die Hülse (38) dicht im Gehäuse (20) fixiert ist.Membrane drive (10) for driving a valve spindle (12), comprising a housing (20) having a housing lower part (18) and an upper housing part (16), a diaphragm (22) having its housing (32) with its radially outer region (32). 20) is tightly connected and in the housing (20) creates a chamber (24), a diaphragm plate (30) against which the membrane (22) is supported, characterized in that the lower housing part (18) and the upper housing part (16) dull are juxtaposed that the radially outer region (32) of the membrane (22) against the inside of a sleeve (38) and the sleeve (38) is tightly fixed in the housing (20).

Description

Die Erfindung betrifft einen Membranantrieb zum Antrieb einer Ventilspindel, mit einem ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil aufweisendes Gehäuse, einer Membran, die mit ihrem radial äußeren Bereich mit dem Gehäuse dicht verbunden ist und im Gehäuse eine Kammer schafft, einem Membranteller, gegen den sich die Membran abstützt.The invention relates to a diaphragm drive for driving a valve spindle, having a housing lower part and a housing upper part exhibiting housing, a membrane which is tightly connected with its radially outer region to the housing and in the housing creates a chamber, a diaphragm plate against which the membrane supported.

Derartige pneumatische oder hydraulische Antriebseinheiten dienen zur Erzeugung von Hubbewegungen von Stellgliedern, insbesondere von Ventilen, zum Drosseln strömender Medien. Die Membranantriebe sind in der Regel einfach und robust aufgebaut und zeichnen sich durch hohe realisierbare Stellgeschwindigkeiten aus. Dabei ist in ein Gehäuseunterteil eine Stellmembran eingesetzt, die den Gehäuseinnenraum in zwei Kammern unterteilt. In die eine Kammer wird das Steuermedium, zum Beispiel und Über- oder Unterdruck stehende Luft eingeleitet, wodurch die Lage der Membran entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verändert wird. Das Gehäuseunterteil wird mit einem Gehäuseoberteil verschlossen, was entweder durch eine Umbördelung des Randes des einen Gehäuseteils um den Rand des anderen Gehäuseteils erfolgt oder mittels einer Verschraubung, wofür die beiden Gehäuseteile Flansche aufweisen müssen ( DE 195 00 767 C2 ). Sowohl bei der Bördelung als auch bei der Verschraubung wird von den Rändern der beiden Gehäuseteile die Membran an ihrem radial äußeren Rand gehalten. Dieser Aufbau hat sich vielfach bewährt, er besitzt jedoch beim Einsatz derartiger Membranantriebe in Reinräumen oder bei Produktionsanlagen der Lebensmittelindustrie oder Biochemie den wesentlichen Nachteil, dass sich Keime festsetzen können. Außerdem sind die Außenabmessungen derartiger Membranantriebe relativ groß.Such pneumatic or hydraulic drive units are used to generate strokes of actuators, in particular of valves, for throttling flowing media. The membrane drives are usually simple and robust and are characterized by high realizable speeds. In this case, a control diaphragm is used in a lower housing part, which divides the housing interior into two chambers. In one chamber, the control medium, for example, and positive or negative pressure air introduced, whereby the position of the diaphragm is changed against the force of a return spring. The lower housing part is closed with an upper housing part, which takes place either by a flanging of the edge of one housing part around the edge of the other housing part or by means of a screw, for which the two housing parts must have flanges ( DE 195 00 767 C2 ). Both in the crimping as well as the screwing the membrane is held at its radially outer edge of the edges of the two housing parts. This structure has proven itself many times, but it has the use of such membrane drives in clean rooms or production facilities in the food industry or biochemistry the major disadvantage that germs can accumulate. In addition, the outer dimensions of such diaphragm drives are relatively large.

Aus der DE 75 03 731 U ist ein Deckel nach Art eines Bajonettverschlusses mit einem Gehäuseunterteil verspannt, wobei zwischen Deckel und Gehäuseunterteil der Randwulst der Membran eingespannt ist. Die US 5,259,292 offenbart eine Vorrichtung bei der die Ränder des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils nach Art einer Bördelung miteinander verbunden sind.From the DE 75 03 731 U is a lid clamped in the manner of a bayonet closure with a lower housing part, being clamped between the cover and the lower housing part of the edge bead of the membrane. The US 5,259,292 discloses a device in which the edges of the upper housing part and the lower housing part are connected to each other in the manner of a flange.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Membranantrieb bereitzustellen, welcher auch in kritischen Umgebungen, insbesondere in Reinräumen, eingesetzt werden kann und der zudem bei gleicher Leistung geringere Abmessungen besitzt.The invention is therefore based on the object to provide a diaphragm drive, which can also be used in critical environments, especially in clean rooms, and also has smaller dimensions with the same power.

Diese Aufgabe wird mit einem Membranantrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuseunterteil und das Gehäuseoberteil stumpf aufeinandergesetzt sind, dass der radial äußere Bereich der Membran an der Innenseite einer Hülse anliegt und die Hülse dicht im Gehäuse fixiert ist.This object is achieved with a membrane drive of the type mentioned in the present invention that the lower housing part and the upper housing part are butt put together that the radially outer region of the membrane rests against the inside of a sleeve and the sleeve is tightly fixed in the housing.

Der wesentliche Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, dass der radial äußere Bereich der Membran nicht mehr in radialer Richtung abragt, sondern dadurch, dass er an einer Hülse anliegt, sich in axialer Richtung erstreckt. Die Hülse dient nun als Verbindungsmittel, über welches die Membran mit dem Gehäuse verbunden wird. Da sich der Randbereich der Membran nicht mehr in axialer Richtung erstreckt, muss hierfür nicht mehr der übliche Spannraum, zum Beispiel die Bördelung oder der Flansch, vorgesehen werden. Die Gehäuseteile sind stumpf aufeinandergesetzt. Dadurch verkleinert sich der Außendurchmesser des Membranantriebs bei gleichbleibend großem Innenraum, zum anderen kann eine glatte Außenseite geschaffen werden, an welcher sich keine Keime festsetzen können bzw. welche relativ einfach dekontaminiert werden kann.The essential aspect of the invention is that the radially outer region of the membrane no longer protrudes in the radial direction, but in that it rests on a sleeve, extending in the axial direction. The sleeve now serves as a connecting means, via which the membrane is connected to the housing. Since the edge region of the membrane no longer extends in the axial direction, this no longer requires the usual clamping space, for example the flange or the flange. The housing parts are stumped one on top of the other. As a result, the outer diameter of the membrane drive decreases in a consistently large interior, on the other hand, a smooth outside can be created, where no germs can set or which can be relatively easily decontaminated.

Erfindungsgemäß kann der äußere Randbereich der Membran an der Innenseite der Hülse oder aber auch an der Außenseite der Hülse befestigt werden. Dabei klemmt die Hülse die Membran an die Innenseite des Gehäuseunterteils.According to the invention, the outer edge region of the membrane can be fastened to the inside of the sleeve or else to the outside of the sleeve. The sleeve clamps the membrane to the inside of the housing base.

Mit Vorzug ist der radial äußere Teil der Membran an die Hülse, insbesondere an die Innenseite der Hülse, anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt. Hierdurch wird auf relativ einfache Art und Weise eine dichte Verbindung von Membran und Hülse geschaffen.With preference, the radially outer part of the membrane to the sleeve, in particular to the inside of the sleeve, vulcanized, glued or welded. As a result, a tight connection of membrane and sleeve is provided in a relatively simple manner.

Besteht die Membran aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, welches zudem noch Gewebe verstärkt sein kann, dann eignet sich die Vulkanisation beziehungsweise die Verklebung von Membran und Hülse, wohingegen bei einer Ausführung der Membran aus einer Edelstahlfolie, die Verschweißung sich anbietet, sofern die Hülse ebenfalls aus Metall besteht.If the membrane consists of a plastic, in particular an elastomer, which can also be reinforced tissue, then the vulcanization or bonding of the membrane and sleeve, whereas in an embodiment of the membrane of a stainless steel foil, the welding offers, if the sleeve also made of metal.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der radial äußere Rand der Membran als Dichtlippe ausgebildet ist, die die Hülse in axialer Richtung und radial nach außen überragt. Auf diese Weise liegt der als Dichtlippe ausgebildete Rand der Membran unter Vorspannung an der Innenumfangsfläche des Gehäuseunterteils an und dichtet die dort gebildete Kammer gegenüber der Außenseite ab. Bei glatter Innenumfangsfläche des Gehäuseunterteils, was insbesondere bei Tiefziehteilen der Fall ist, bedarf es keiner weiteren Abdichtung.In a further development of the invention it is provided that the radially outer edge of the membrane is designed as a sealing lip, which projects beyond the sleeve in the axial direction and radially outward. In this way, the edge of the membrane designed as a sealing lip bears against the inner circumferential surface of the lower housing part under prestressing and seals the chamber formed there from the outer side. With a smooth inner circumferential surface of the housing lower part, which is the case in particular with deep-drawn parts, no further sealing is required.

Mit Vorteil ragt die Dichtlippe in Richtung auf den Boden des Gehäuses ab. Wird in der dort gebildeten Kammer ein Druck angelegt, verstärkt sich der Anpressdruck der Dichtlippe an die Innenumfangsfläche der Gehäuseunterseite, wodurch die Abdichtung verstärkt wird.Advantageously, the sealing lip protrudes in the direction of the bottom of the housing. If pressure is applied in the chamber formed there, the pressure increases Contact pressure of the sealing lip on the inner peripheral surface of the housing bottom, whereby the seal is reinforced.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Hülse spielfrei in das Gehäuseunterteil eingesetzt, insbesondere in dieses eingepresst ist. Hierfür wird eine spezielle Einpressvorrichtung verwendet, welche die Hülse mit daran befestigter Membran verformungsfrei in das Gehäuseunterteil einschiebt. Dabei überragt die Hülse vorteilhaft das Gehäuseunterteil, so dass der überragende Abschnitt der Hülse eine Führung für das Gehäuseoberteil bildet. Die Hülse erstreckt sich somit über die beiden Ränder von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil. Das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil können mit ihren Außenflächen fluchtend ineinander übergehen, was den wesentlichen Vorteil besitzt, dass sich in diesem Bereich keine Keime festsetzen können. Außerdem wird der Außendurchmesser des Membranantriebs, wie bereits erwähnt, nicht unnötig vergrößert.In one embodiment, it is provided that the sleeve is used without play in the housing lower part, in particular is pressed into this. For this purpose, a special press-in device is used, which pushes the sleeve with attached membrane deformation-free in the housing base. In this case, the sleeve advantageously projects beyond the lower housing part, so that the projecting portion of the sleeve forms a guide for the upper housing part. The sleeve thus extends over the two edges of the upper housing part and lower housing part. The upper housing part and the lower housing part can be flush with each other with their outer surfaces, which has the significant advantage that no germs can accumulate in this area. In addition, the outer diameter of the diaphragm drive, as already mentioned, is not unnecessarily increased.

Erfindungsgemäß ist das Gehäuseunterteil mit dem Gehäuseoberteil verschweißt. Dabei kann das Gehäuse aus Metall, insbesondere Edelstahl, oder Kunststoff bestehen. Auch die Hülse kann aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, oder aus Kunststoff bestehen. Werden die beiden Gehäuseteile miteinander verschweißt, kann die aus dem gleichen Material bestehende Hülle im gleichen Schweißvorgang mit an das Gehäuse angeschweißt werden.According to the invention, the lower housing part is welded to the upper housing part. In this case, the housing made of metal, in particular stainless steel, or plastic. The sleeve may be made of metal, in particular stainless steel, or plastic. If the two housing parts are welded together, the existing shell of the same material in the same welding process can be welded to the housing.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 14 aufweist. Dieses Verfahren besitzt den wesentlichen Vorteil, dass aufgrund des modularen Aufbaus des Membranantriebs, die Montage einfach und maschinell durchführbar ist, und die Membran exakt in das Gehäuseunterteil eingesetzt werden kann, da sie an der Hülse gegriffen und spielfrei im Gehäuse platziert werden kann. Die Rückstellfeder kann dabei im Gehäuseunterteil oder im Gehäuseoberteil angeordnet sein, je nachdem ob die Membran eine Unterdruck- oder Überdruckkammer abschließt.The object mentioned above is also achieved by a method which has the features of claim 14. This method has the significant advantage that due to the modular design of the membrane drive, the assembly is simple and machine feasible, and the membrane can be used exactly in the lower housing part, since it can be gripped on the sleeve and placed without play in the housing. The return spring can be arranged in the lower housing part or in the upper housing part, depending on whether the membrane terminates a vacuum or overpressure chamber.

Um eine dichte Verbindung von Membran und Hülse zu erzielen, wird die Membran an die Innenseite oder Außenseite der Hülse anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt. Die Verbindungsart wird dabei von den Materialien der Membran und der Hülse bestimmt. Dabei wird die Hülse derart mit der Membran verbunden, dass der radial äußere Rand der Membran in axialer und radialer Richtung über die Hülse hinaussteht, so dass dieser Rand in Form einer Dichtlippe an der Innenseite des Gehäuseunterteils dichtend und mit Vorspannung anliegt.In order to achieve a tight connection of membrane and sleeve, the membrane is vulcanized to the inside or outside of the sleeve, glued or welded. The type of connection is determined by the materials of the membrane and the sleeve. In this case, the sleeve is connected to the membrane in such a way that the radially outer edge of the membrane protrudes beyond the sleeve in the axial and radial directions, so that this edge bears in the form of a sealing lip on the inside of the housing lower part sealingly and with prestress.

Eine exakte Positionierung der Membran innerhalb des Gehäuses wird dadurch erreicht, dass die Hülse in das Gehäuseunterteil eingepresst wird. Hierfür wird zum Beispiel eine geeignete Pressvorrichtung verwendet, mit welcher auch bestimmte Einpresstiefen einstellbar sind. Insbesondere bei geringen Einspresskräften wird die Hülse zur Lagesicherung mit dem Gehäuse verschweißt. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, dass nach dem Einsetzen der Hülse in das Gehäuseunterteil das Gehäuseoberteil auf den überstehenden oberen Rand der Hülse aufgeschoben wird und beim Verschweißen von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil die Hülse mit verschweißt wird. Dabei können diese Bauteile, wie bereits erwähnt, aus Kunststoff oder aus Edelstahl bestehen.An exact positioning of the membrane within the housing is achieved in that the sleeve is pressed into the housing lower part. For this purpose, for example, a suitable pressing device is used with which certain Einpresstiefen are adjustable. In particular, at low Einspresskräften the sleeve is welded to secure the position with the housing. This can be done according to the invention in that after insertion of the sleeve in the lower housing part, the upper housing part is pushed onto the protruding upper edge of the sleeve and the sleeve is welded during welding of the upper housing part and lower housing part. These components, as already mentioned, made of plastic or stainless steel.

Sehr glatte Außenflächen von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil können dadurch hergestellt werden, dass diese Bauteile durch Tiefziehen hergestellt werden. Hierdurch können auch sehr kleine Wanddicken realisiert werden, so dass zum einen bei gleicher Antriebsleistung geringe Außendurchmesser erzeugt werden können, zum anderen glatte Oberflächen vorhanden sind, die relativ einfach keimfrei gehalten oder dekontaminiert werden können.Very smooth outer surfaces of the upper housing part and lower housing part can be produced by these components are produced by deep drawing. As a result, very small wall thicknesses can be realized, so that on the one hand with the same drive power small outer diameter can be generated, on the other smooth surfaces are present, which can be kept relatively germ-free or decontaminated.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the subclaims and the following description in which, with reference to the drawing, a particularly preferred embodiment is described in detail. The features shown in the drawing and mentioned in the description and in the claims may each be essential to the invention individually or in any combination.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

1 einen Längsschnitt, durch eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Membranantriebs mit in Ruhelage sich befindender Membran; 1 a longitudinal section, through a perspective view of an embodiment of the membrane drive according to the invention with the diaphragm in rest position;

2 einen Schnitt durch die Membran mit befestigter Hülse; und 2 a section through the membrane with attached sleeve; and

3 eine vergrößerte Wiedergabe des Ausschnitts III gemäß 2. 3 an enlarged view of the section III according to 2 ,

In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Membrantrieb bezeichnet, mit dem eine Ventilspindel 12 in Richtung des Doppelpfeils 14 bewegt wird. Der Membranantrieb 10 besitzt ein aus einem Gehäuseoberteil 16 und einem Gehäuseunterteil 18 bestehendes Gehäuse 20, in welchem eine Membran 22 den Gehäuseinnenraum in eine erste Kammer 24 und eine zweite Kammer 26 unterteilt. In der zweiten Kammer 26 ist ein Federpaket 28 angeordnet, welches über einen Membranteller 30 die Membran 22 in einer Grundstellung hält. Die Membran 22 liegt an diesem Membranteller 30 an und besteht aus einem elastischen Material, zum Beispiel einer Edelstahlfolie oder einem gewebeverstärkten Elastomer, so dass sie sich im Bereich 32 durchbiegen und abrollen kann. Die erste Kammer 24 besitzt einen nach außen führenden Anschluss 34, über welchen der ersten Kammer ein Steuermedium, z. B. Steuerluft (Druckluft) zugeführt wird. Durch Erhöhung des Drucks in der ersten Kammer 24 wird der Membranteller 30 entgegen der Kraft des Federpakets 28 angehoben, wodurch die Ventilspindel 12 ins Gehäuse 20 eingezogen wird.In the 1 is with the reference numeral 10 denotes a diaphragm drive, with which a valve stem 12 in the direction of the double arrow 14 is moved. The membrane drive 10 has one from a housing top 16 and a housing lower part 18 existing housing 20 in which a membrane 22 the housing interior in a first chamber 24 and a second chamber 26 divided. In the second chamber 26 is a spring package 28 arranged, which has a membrane plate 30 the membrane 22 holding in a basic position. The membrane 22 is due to this membrane plate 30 and consists of an elastic material, for example a stainless steel foil or a fabric-reinforced elastomer, so that they are in the range 32 can bend and roll. The first chamber 24 has a connection leading to the outside 34 over which of the first chamber a control medium, e.g. B. control air (compressed air) is supplied. By increasing the pressure in the first chamber 24 becomes the diaphragm plate 30 against the force of the spring package 28 raised, causing the valve stem 12 into the housing 20 is withdrawn.

Die Membran 22 besitzt einen radial äußeren Bereich 36, welcher an der Innenseite einer Hülse 38 anliegt. Diese Hülse 38 ist mittels einer geeigneten Pressvorrichtung in das Gehäuseunterteil 18 derart eingepresst, dass sie mit einem oberen Abschnitt 40 die Oberseite des Gehäuseunterteils 18 überragt. Der Überstand des Abschnitts 40 wird mittels eines entsprechenden Anschlags an der Einpressvorrichtung eingestellt.The membrane 22 has a radially outer area 36 which is on the inside of a sleeve 38 is applied. This sleeve 38 is by means of a suitable pressing device in the lower housing part 18 so pressed in that it has an upper section 40 the top of the housing base 18 surmounted. The supernatant of the section 40 is adjusted by means of a corresponding stop on the press-in device.

Der Abschnitt 40 dient als Führung für das Gehäuseoberteil 16 beim Aufsetzen auf das Gehäuseunterteil 18. Außerdem ist in 1 erkennbar, dass das Gehäuseoberteil 16 stumpf auf das Gehäuseoberteil 18 aufsitzt, so dass die Außenoberflächen fluchtend ineinander übergehen. Nach dem Fügen der Bauteile, insbesondere nach dem Aufsetzen des Gehäuseoberteils 16 auf das Gehäuseunterteil 18, werden insbesondere mittels eines Laserstrahls das Gehäuseoberteil 16, das Gehäuseunterteil 18 und die Hülse 38 miteinander verschweißt, was mit einer Schweißnaht 42 angedeutet ist. Diese Schweißnaht 42 durchdringt das Gehäuse 20 und dringt in die Hülse 38 ein, so dass das Gehäuseoberteil 16, das Gehäuseunterteil 18 und die Hülse 38 stoffschlüssig miteinander verbunden sind.The section 40 serves as a guide for the upper housing part 16 when placed on the housing base 18 , It is also in 1 recognizable that the upper housing part 16 dull on the upper housing part 18 seated, so that the outer surfaces blend into one another. After joining the components, in particular after placing the upper housing part 16 on the lower housing part 18 , In particular, by means of a laser beam, the upper housing part 16 , the lower housing part 18 and the sleeve 38 welded together, what with a weld 42 is indicated. This weld 42 penetrates the housing 20 and penetrates into the sleeve 38 one, leaving the top of the housing 16 , the lower housing part 18 and the sleeve 38 are cohesively connected to each other.

Aus 1 ist noch deutlich erkennbar, dass der radial äußere Rand 44 der Membran 22 als Dichtlippe 46 ausgebildet ist, die an der Innenoberfläche 48 des Gehäuseunterteils 18 dichtend und unter Vorspannung anliegt.Out 1 is still clearly visible that the radially outer edge 44 the membrane 22 as a sealing lip 46 is formed on the inner surface 48 of the housing base 18 sealing and biased.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch die Membran 22 mit aufgesetzter Hülse 38, wobei die Membran 22 eine Schulter 50 zur Aufnahme des unteren Endes der Hülse 38 aufweist. Eine Fixierung von Hülse 38 und Membran 22 wird dadurch erzielt, dass die Membran 22 an die Innenfläche der Hülse 38 anvulkanisiert ist. Im vergrößerten Ausschnitt III gemäß 3 ist deutlich die Schulter 50 erkennbar und ist auch erkennbar, dass die Dichtlippe 46 in radialer Richtung um den Betrag 52 und in axialer Richtung um den Betrag 54 die Hülse 38 überragt, d. h. gegenüber den Abmessungen der Hülse 38 übersteht. Die Dichtlippe 46 besitzt eine abgerundete Dichtkante 56 und ein Einstich 58 bildet ein Gelenk für die Dichtlippe 46.The 2 shows a section through the membrane 22 with attached sleeve 38 , where the membrane 22 one shoulder 50 for receiving the lower end of the sleeve 38 having. A fixation of sleeve 38 and membrane 22 is achieved by the membrane 22 to the inner surface of the sleeve 38 is vulcanized. In the enlarged section III according to 3 is clearly the shoulder 50 recognizable and is also recognizable that the sealing lip 46 in the radial direction by the amount 52 and in the axial direction by the amount 54 the sleeve 38 surmounted, ie compared to the dimensions of the sleeve 38 survives. The sealing lip 46 has a rounded sealing edge 56 and a puncture 58 forms a joint for the sealing lip 46 ,

Es ist deutlich erkennbar, dass die beiden Gehäuseteile 16 und 18 als Tiefziehteile mit einer geringen Dicke hergestellt werden können. Außerdem ist erkennbar, dass die Membran 22 bis an die Innenoberfläche des Gehäuses 20 herangeführt ist und daher gleiche Antriebskräfte aufbringen kann, wie eine Membran gleichen Durchmessers bei herkömmlichen Antrieben. Jedoch besitzt der erfindungsgemäße Membranantrieb 10 eine geringere Wandstärke, weshalb die Außenabmessungen kleiner sind. Außerdem ist deutlich erkennbar, dass der erfindungsgemäße Membranantrieb 10 eine glatte Außenoberfläche besitzt, so dass er problemlos keimfrei gehalten beziehungsweise einfach gereinigt werden kann. Der Einsatz in sterilen Räumen beziehungsweise in aseptischen Bereichen ist daher möglich.It can be clearly seen that the two housing parts 16 and 18 can be made as deep-drawn parts with a small thickness. It can also be seen that the membrane 22 to the inner surface of the housing 20 introduced and therefore can muster the same driving forces, such as a membrane of the same diameter in conventional drives. However, the membrane drive according to the invention has 10 a smaller wall thickness, which is why the outer dimensions are smaller. In addition, it can be clearly seen that the diaphragm drive according to the invention 10 has a smooth outer surface, so that it can easily be kept germ-free or simply cleaned. The use in sterile rooms or in aseptic areas is therefore possible.

Claims

Membranantrieb (10) zum Antrieb einer Ventilspindel (12), mit einem ein Gehäuseunterteil (18) und ein Gehäuseoberteil (16) aufweisendes Gehäuse (20), einer Membran (22), die mit ihrem radial äußeren Bereich (32) mit dem Gehäuse (20) dicht verbunden ist und im Gehäuse (20) eine Kammer (24) schafft, einem Membranteller (30), gegen den sich die Membran (22) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (18) und das Gehäuseoberteil (16) stumpf aufeinandergesetzt sind, dass der radial äußere Bereich (32) der Membran (22) an der Innenseite einer Hülse (38) anliegt und die Hülse (38) dicht im Gehäuse (20) fixiert ist.Membrane drive ( 10 ) for driving a valve spindle ( 12 ), with a housing lower part ( 18 ) and an upper housing part ( 16 ) housing ( 20 ), a membrane ( 22 ), with their radially outer area ( 32 ) with the housing ( 20 ) is tightly connected and in the housing ( 20 ) a chamber ( 24 ), a diaphragm plate ( 30 ) against which the membrane ( 22 ), characterized in that the lower housing part ( 18 ) and the upper housing part ( 16 ) are put together bluntly so that the radially outer region ( 32 ) of the membrane ( 22 ) on the inside of a sleeve ( 38 ) and the sleeve ( 38 ) close in the housing ( 20 ) is fixed.

Membranantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Bereich (32) der Membran (22) an die Innenseite der Hülse (38) anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt ist.Membrane drive according to claim 1, characterized in that the radially outer region ( 32 ) of the membrane ( 22 ) to the inside of the sleeve ( 38 ) vulcanized, glued or welded.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) aus Kunststoff oder aus Metall besteht.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 22 ) consists of plastic or metal.

Membranantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff, ein Elastomer ist.Membrane drive according to claim 3, characterized in that the plastic, an elastomer.

Membranantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer gewebeverstärkt ist.Membrane drive according to claim 4, characterized in that the elastomer is fabric reinforced.

Membranantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall eine Edelstahlfolie ist.Membrane drive according to claim 3, characterized in that the metal is a stainless steel foil.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Rand (44) der Membran (22) als Dichtlippe (46) ausgebildet ist und die Hülse (38) in axialer oder in radialer Richtung überragt.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the radially outer edge ( 44 ) of the membrane ( 22 ) when Sealing lip ( 46 ) is formed and the sleeve ( 38 ) projects in the axial or in the radial direction.

Membranantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (46) in Richtung auf den Boden des Gehäuses (20) abragt.Membrane drive according to claim 7, characterized in that the sealing lip ( 46 ) towards the bottom of the housing ( 20 ) protrudes.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) in das Gehäuseunterteil (18) eingesetzt, insbesondere eingepresst ist.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 38 ) in the housing lower part ( 18 ) is used, in particular pressed.

Membranantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) eingepresst ist.Membrane drive according to claim 9, characterized in that the sleeve ( 38 ) is pressed.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) das Gehäuseunterteil (18) nach oben überragt.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 38 ) the lower housing part ( 18 ) surmounted above.

Membranantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der das Gehäuseunterteil (18) überragende Abschnitt (40) der Hülse (38) eine Führung für das Gehäuseoberteil (16) bildet.Membrane drive according to claim 11, characterized in that the housing lower part ( 18 ) outstanding section ( 40 ) of the sleeve ( 38 ) a guide for the upper housing part ( 16 ).

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (18) und das Gehäuseoberteil (16) an ihren Außenflächen fluchtend ineinander übergehen.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the lower housing part ( 18 ) and the upper housing part ( 16 ) merge flush with one another on their outer surfaces.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (18) mit dem Gehäuseoberteil (16) verschweißt ist.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the lower housing part ( 18 ) with the upper housing part ( 16 ) is welded.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, oder aus Kunststoff besteht.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 38 ) made of metal, in particular of stainless steel, or of plastic.

Membranantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) aus Edelstahl besteht.Membrane drive according to claim 15, characterized in that the sleeve ( 38 ) consists of stainless steel.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) mit dem Gehäuse (20) verschweißt ist.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 38 ) with the housing ( 20 ) is welded.

Membranantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (24) eine Überdruck- oder eine Unterdruckkammer ist.Membrane drive according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber ( 24 ) is an overpressure or a vacuum chamber.

Verfahren zum Herstellen eines Membranantriebs (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem ein Gehäuseoberteil (16) und ein Gehäuseunterteil (18) aufweisendem Gehäuse (20), wobei in das Gehäuseunterteil (18) eine an ihrem radial äußeren Bereich (32) eine Hülse (38) tragende Membran (22) eingesetzt wird, und nach Einsatz weiterer Bauteile das Gehäuseoberteil (16) stumpf aufgesetzt und mit dem Gehäuseunterteil (18) verbunden wird.Method for producing a membrane drive ( 10 ), in particular according to one of the preceding claims, having an upper housing part ( 16 ) and a housing lower part ( 18 ) housing ( 20 ), wherein in the housing lower part ( 18 ) one at its radially outer area ( 32 ) a sleeve ( 38 ) carrying membrane ( 22 ) is used, and after use of other components, the upper housing part ( 16 ) stumped and with the housing lower part ( 18 ) is connected.

Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) an die Innenseite der Hülse (38) anvulkanisiert, angeklebt oder angeschweißt wird.Process according to claim 19, characterized in that the membrane ( 22 ) to the inside of the sleeve ( 38 ) vulcanized, glued or welded.

Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) derart mit der Hülse (38) verbunden wird, dass derer radial äußerer Rand (44) in axialer und radialer Richtung über die Hülse (38) hinaussteht.Process according to claim 20, characterized in that the membrane ( 22 ) so with the sleeve ( 38 ) that its radially outer edge ( 44 ) in the axial and radial direction over the sleeve ( 38 ) stands out.

Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) in das Gehäuseunterteil (18) eingepresst wird.Method according to one of claims 19 to 21, characterized in that the sleeve ( 38 ) in the housing lower part ( 18 ) is pressed.

Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einpresstiefe die Vorspannung der Membran (22) eingestellt wird.Method according to claim 22, characterized in that the prestressing depth of the membrane ( 22 ) is set.

Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) mit dem Gehäuse (20) verschweißt wird.Method according to one of claims 19 to 23, characterized in that the sleeve ( 38 ) with the housing ( 20 ) is welded.

Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (16) mit dem Gehäuseunterteil (18) verschweißt wird.Method according to one of claims 19 to 24, characterized in that the housing upper part ( 16 ) with the housing lower part ( 18 ) is welded.

Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschweißen des Gehäuseoberteils (16) mit dem Gehäuseunterteil (18) die Hülse (38) mit dem Gehäuse (20) verschweißt wird.A method according to claim 25, characterized in that during welding of the upper housing part ( 16 ) with the housing lower part ( 18 ) the sleeve ( 38 ) with the housing ( 20 ) is welded.

Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (16) und das Gehäuseunterteil (18) durch Tiefziehen hergestellt werden.Method according to one of claims 19 to 26, characterized in that the upper housing part ( 16 ) and the housing lower part ( 18 ) are made by deep drawing.