CN115552784A - 执行器装置以及用于运行这种执行器装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种执行器装置(10),具有至少一个从动元件(12),所述从动元件能以流体加载并且由此能运动到至少一个保持位置中。设置了执行器(34),该执行器能够通过对执行器(34)的操控而在泵送运行中运行,在该泵送运行中至少所述执行器(34)的部件(T)能够通过对执行器(34)的操控而交替地沿第一方向(36)并且沿与所述第一方向(36)相反的第二方向(38)运动,由此为了用流体加载所述从动元件(12),所述流体能够输送给所述从动元件(12)。设置有排出通道(32),流体可以通过该排出通道从所述从动元件(12)排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种执行器装置以及一种用于运行这种执行器装置的方法。
背景技术
从一般的现有技术中已经长期已知执行器装置和用于运行这种执行器装置的方法。这种执行器装置可以包括驱动元件和从动元件。通过驱动元件的运动例如可以引起从动元件的运动,从而例如通过所述从动元件的运动,可以使至少一个另外的、附加于所述驱动元件并且附加于所述从动元件设置的结构元件运动。在驱动元件与从动元件之间能够设置尤其流体的且完全尤其液压的传动比。通过传动比可能的是,例如为了使驱动元件运动而将第一力施加到驱动元件上,其中,结果所述从动元件提供了比第一力更小或更大的第二力,用于使结构元件运动。备选地或附加地可想到,当驱动元件运动以使得从动元件运动时,从动元件运动得比驱动元件更快或更慢。由此执行器装置能够根据需求用于不同的应用情况。
通过从动元件的运动并且通过所述结构元件的由此引起的运动,能够使从动元件或者说所述结构元件从第一位置运动到与所述第一位置不同的第二位置中并且尤其保持在所述第二位置中。为了将从动元件或者说结构元件保持在第二位置中,例如将保持力施加到从动元件上或者说从动元件将保持力施加到结构元件上。在此,值得期望的是,允许结构元件或从动元件从第二位置快速运动到第一位置中或朝第一位置的方向快速运动。为此值得期望的是,尽可能快速地、也就是说在短的时间内结束施加或者提供保持力。
发明内容
因此本发明的任务在于,提供一种执行器装置和一种用于运行这种执行器装置的方法,从而借助于所述执行器装置,至少一个结构元件能够特别有利地运动。
该任务通过具有权利要求1的特征的执行器装置以及通过具有权利要求15的特征的方法来解决。在其余的权利要求中说明了具有本发明的适宜改进方案的有利的设计方案。
本发明的第一方面涉及一种执行器装置,该执行器装置具有至少一个从动元件。从动元件能以流体、尤其是以气体或液体、尤其尽可能或至少基本不可压缩的液体加载并且由此能运动到至少一个保持位置中。换句话说,从动元件例如可以通过以流体加载从动元件从初始位置运动到与初始位置不同的保持位置中,尤其平移地和/或在运动方向上运动。从动元件例如可以是从动活塞,该从动活塞例如可平移运动地容纳在从动壳体中,尤其容纳在从动缸中。通过用流体加载从动活塞,从动活塞能够尤其平移地和/或沿运动方向相对于从动缸尤其从初始位置运动到保持位置中。为此例如流体被引入到从动缸中,尤其是引入到部分地由从动缸且部分地由从动活塞限界的从动腔中。此外可想到,从动元件是波纹管或膜盒的壁部,尤其是底部。例如流体被引入波纹管中,由此从动元件尤其平移地和/或沿所述运动方向运动,尤其相对于所述波纹管的另外的壁、尤其另外的侧壁运动。由此波纹管例如被转向。
此外执行器装置具有至少一个执行器,所述执行器优选能够电运行。执行器通过操控执行器可以在泵送运行中运行。当执行器可电运行时,对执行器的操控尤其可以理解为,将电能、尤其电流或电压施加到执行器上。在此尤其可以理解为,执行器被供应电能或电压。执行器例如是线性执行器。执行器尤其可以是固体执行器,例如压电执行器。还可想到的是,执行器可以被构造为另外的固体执行器,例如螺线管或聚合物执行器。在泵送运行中,至少所述执行器的部件通过对执行器的操控可交替地沿第一方向和沿与第一方向相反的第二方向尤其平移地运动,由此为了以流体加载从动元件,流体可输送到从动元件,尤其可输送到从动腔中。执行器的部件例如可以是也称为转子的电枢,该电枢例如通过对执行器的操控来往复运动。如果执行器例如是固体执行器,尤其是压电执行器,则例如通过操控执行器引起执行器交替地伸展或伸长并且收缩或缩短长度。在执行器伸展或伸长时,例如至少执行器的部件沿第一方向运动,并且在执行器缩短长度时,例如至少执行器的部件沿第二方向运动。
此外执行器装置具有至少一个排出通道,通过所述排出通道,流体尤其在从动元件被加载流体之后能够从从动元件排出。例如流体尤其是在流体导入到从动腔中之后并且因此在从动元件被加载以流体之后可以借助于排出通道从从动腔中排出并且因此从从动元件中排出。为此例如排出通道与从动腔流体连接。
此外所述执行器装置具有阀器件,所述阀器件包括两个阀元件,所述两个阀元件能够相对于彼此运动,由此所述阀器件能够在至少一个闭合状态和至少一个打开状态之间调节或切换。尤其阀元件例如可以平移地相对于彼此运动,以便由此在闭合状态和打开状态之间调节或切换阀器件。在闭合状态中排出通道借助于阀器件尤其是流体地闭塞,从而在闭合状态中没有流体能够流过排出管路,或者说从而在闭合状态中没有流体尤其借助于所述排出通道能够从所述从动腔或者说从所述从动元件可排出或排出。因此在闭合状态中在排出通道闭塞的情况下,从动元件通过流体保持在保持位置中。换句话说,例如在泵送运行中,在阀器件处于其闭合状态期间,流体借助于执行器尤其泵送到从动腔中,因此在阀器件处于闭合状态期间,从动元件被加载以流体,并且由此随着继续的并且借助于执行器引起的流体的泵送,从动元件尤其逐渐地运动到保持位置中。如果随后例如结束泵送,而阀器件仍处于闭合状态中,则从动元件借助于处于从动腔中的或对从动元件加载的、之前借助于执行器泵送的流体保持在保持位置中,因为例如排出通道借助于阀器件闭塞并且由此禁止流体从从动腔或从动元件中排出。换句话说,流体例如通过如下方式施加驱动力到从动元件上,即,流体借助于执行器被泵送使得从动元件被加载以流体,从动元件借助于从动力可运动到或运动到保持位置中,尤其是克服例如作用到从动元件上且与运动力相反的反作用力。因为在此排出通道借助于阀器件闭合,所以在结束泵送并且在不进行泵送期间,从动元件借助于流体克服反作用力保持在保持位置中。换言之,反作用力不导致从动元件从保持位置返回运动到初始位置中或朝初始位置的方向运动,并且反作用力不导致流体从所述从动腔中流出或通过排出通道从所述从动元件中排出。
然而在打开状态中,阀器件释放排出通道,从而在打开状态中所述排出通道露出。因此阀元件以及由此阀器件在打开状态中允许流体从所述从动元件或者说从所述从动腔中通过排出通道排出,由此在所述打开状态中,所述阀元件允许所述从动元件从保持位置运动到至少一个不同于保持位置的规避位置中。在从动元件从保持位置运动到规避位置的过程中,从动元件例如运动到初始位置中或朝初始位置的方向运动,从而例如规避位置是初始位置,或者从而规避位置处于保持位置和初始位置之间。
因此如果例如结束泵送并且阀器件尤其在时间段期间仍保持在闭合状态中,则在该时间段期间不发生从动元件的运动或者说在该时间段期间从动元件处于保持位置中,从动元件借助于流体在该时间段期间被保持在该保持位置中。如果例如在时间段之后阀器件从闭合状态调节到打开状态,则例如反作用力导致从动元件从保持位置运动到规避位置中,因为流体可以通过排出通道从所述从动元件排出。例如首先容纳在从动腔中的流体的至少一部分借助于从保持位置运动到规避位置中的从动元件经由排出通道从工作室运动出来,尤其被压出。
因此通过设定闭合状态,从动元件可以运动到保持位置并保持在保持位置。通过设定打开状态,可以允许从动元件从保持位置运动到规避位置中,因为由此例如流体通过排出通道从所述从动腔中排出或从从动元件中排出并且从动元件不再能够克服反作用力保持在保持位置中。
在此所述执行器装置被构造成使得通过所述执行器的部件沿第一方向的运动,所述阀元件中的第一阀元件能够沿第一操纵方向、尤其平移地运动并且由此能够朝向第二阀元件运动,由此所述阀器件能够尤其从打开状态调节到闭合状态中。例如第一操纵方向与第一方向重合或第一操纵方向平行于第一方向延伸。此外可想到,第一操纵方向倾斜于或垂直于第一方向延伸或者第一操纵方向与第一方向相反。
例如执行器的部件与第一阀元件至少间接地、尤其直接地并且至少暂时地、尤其永久地运动耦联,使得当所述执行器的所述部件沿所述第一方向运动时于是所述第一阀元件沿所述第一操纵方向运动。此外可想到,所述执行器的部件在其沿第一方向运动期间至少暂时沿第一方向至少间接地支撑或能够支撑在第一阀元件上,从而当所述部件沿第一方向运动时,第一阀元件沿第一操纵方向、尤其沿第一方向运动。由此例如可以从打开状态出发使第一阀元件向第二阀元件运动,由此所述阀器件从打开状态可调节到或被调节到闭合状态中。例如在打开状态中,阀元件彼此间隔开,使得然后流体例如可以在阀元件之间穿流,或者说从而然后例如其中可布置有阀器件或阀元件的排出通道被释放。在闭合状态中阀元件例如尤其直接地彼此贴靠,从而所述阀元件相对于彼此密封并且随后闭塞所述排出通道。换言之,例如在闭合状态中,没有流体可以在阀元件之间流动,由此例如在闭合状态中借助于阀元件流体地闭塞排出通道。
此外执行器装置被构造成使得通过所述部件沿第二方向的运动能够引起第一阀元件沿与第一操纵方向相反的第二操纵方向远离第二阀元件的运动,由此所述阀器件能够尤其从所述闭合状态调节到所述打开状态中。第二操纵方向例如与第二方向重合或者平行于第二方向延伸。此外可想到,第二操纵方向倾斜于或垂直于第二方向延伸或与第二复位器件相反地延伸。尤其,操纵方向彼此平行地延伸并且彼此相反。换句话说,执行器的部件沿第二方向运动,由此引起或允许第二阀元件沿第二操纵方向运动,由此所述第二阀元件运动离开所述第一阀元件。由此阀器件被打开。通过所述执行器的部件沿第二方向的运动能够引起所述第一阀元件沿第二操纵方向的远离所述第二阀元件的运动的特征尤其能够理解成,例如通过所述部件沿第二方向的运动允许所述第一阀元件的沿第二操纵方向的运动和远离所述第二阀元件的运动,或者主动地引起所述第一阀元件的沿第二操纵方向的远离所述第一阀元件的运动,尤其使得所述第一阀元件能够与所述部件尤其沿第一操纵方向和/或沿第二操纵方向一起运动。尤其可以设置有操纵器件、例如弹簧,借助于该操纵器件例如由于所述部件沿第二方向进行运动,第一阀元件能沿第二运动方向运动。例如可想到,第一阀元件与执行器的部件尤其刚性地运动耦联,从而例如当所述执行器的所述部件以第一速度和/或第一行程沿第一方向或第二方向运动时,由此所述第一阀元件以第二速度和/或第二行程沿第一操纵方向或沿第二操纵方向一起运动,其中,第二速度对应于第一速度,并且/或者其中,所述第二行程对应于所述第一行程。
执行器装置被构造用于在泵送运行中使执行器的所述部件交替地沿第一方向和沿第二方向运动,使得在泵送运行中在将阀器件尤其初始地调节到闭合状态中之后,尽管在泵送运行中发生的第一部件沿第一方向和沿第二方向的交替的运动,阀器件仍保持在闭合状态中,由此在泵送运行中,流体可输送到或被输送到从动元件。换句话说,至少执行器的部件在泵送运行中这样交替地沿第一方向和第二方向运动,使得在泵送运行中在阀器件开始调节之后、尤其是从打开状态到闭合状态中,尽管第一部件在泵送运行中发生交替的运动,阀器件仍保留,尽管例如如前所述第一阀元件与所述部件运动耦联。尽管由此例如所述第一阀元件与所述执行器的部件交替地沿第一方向和沿第二方向往复运动,但是所述阀器件保持闭合或者说例如所述阀元件保持彼此贴靠,从而排出通道被闭塞并且保持并且从而在泵送运行中流体能够输送到所述从动元件并且尤其输送到所述从动腔中并且尤其所述从动元件能够在所述泵送运行中并且借助于所述泵送运行尤其从初始位置可运动到或者说运动到所述保持位置中。
执行器装置在此能够以与泵送运行不同的并且例如紧接泵送运行的打开运行来运行,在所述打开运行中,执行器的部件的沿第二方向进行的运动导致第一阀元件的沿第二操纵方向并且远离第二阀元件延伸的运动并且由此导致阀器件从闭合状态调节到打开状态中。换句话说,打开运行导致阀器件打开并且因此导致从动元件例如规避反作用力并且随后从保持位置可以运动到或运动到规避位置中。尤其规定,在泵送运行中在所述阀元件之间不发生相对运动,从而在泵送运行中所述阀器件保持闭合。
借助于执行器装置一方面可能的是,尤其是通过所述部件和从动元件之间的例如通过流体可引起或引起的传动比,在泵送运行中从动元件尤其从初始位置运动到保持位置中。如果随后结束泵送或泵送运行,而阀器件保持闭合,则能够借助于流体将从动元件保持在保持位置中。另一方面,执行器装置尤其单独地且仅通过执行器的相应操控或通过执行器的操控的改变实现了特别快速地将阀器件从闭合状态调节到打开状态。因此如果例如以第一方式操控执行器,则引起泵送运行。如果执行器例如以与第一方式不同的第二方式被操控,则从泵送运行变换到打开运行中并且可以特别快地引起阀器件的打开。因此例如如果阀器件首先闭合从而首先从动元件借助于流体保持在保持位置中,并且如果然后例如出现的情况是,由于该情况应特别快速地进行执行器从保持位置到规避位置中的运动,则能够特别快速地引起阀器件从闭合状态到打开状态中的调节。例如阀器件以如下方式保持在闭合状态中,即,将至少基本恒定的电压施加到执行器上,或者说使得执行器至少基本恒定地或连续地被供应有尤其足够高的电压。例如以如下方式引起泵送运行,即,执行器被操控成,使得交替地将第一电压和相对于第一电压更小的第二电压(其也可以是零)施加到执行器上。如果第一电压与第二电压之间足够快速地交替,则可以引起泵送运行,而阀器件保留或者说保持在闭合状态中。如果例如将为了将从动元件保持在保持位置中而至少基本连续地施加到执行器上的电压降低,而不会紧接着又如此操控执行器使得引起泵送运行,那么由此能够特别快速地打开阀器件。
为了例如能够特别有利地实现泵送运行和打开运行,在有利的设计方案中,执行器装置包括例如至少与第一阀元件耦联的阻尼器件,所述阻尼器件优选被构造为非线性阻尼器。非线性阻尼器例如可以理解为以下:如果例如将第一操纵力施加到阻尼器上,则由此例如阻尼器被缩短长度或压短或压缩。如果例如在阻尼器上施加与第一操纵力相反的第二操纵力,则由此例如延长阻尼器,也就是说加长或扩展阻尼器。阻尼器件例如尤其是非线性阻尼器或者非线性阻尼器的特征尤其在于,例如当第一操纵力在数值上与第二操纵力对应时,阻尼器以第一速度缩短长度并且以与第一速度不同的第二速度扩展。换句话说,虽然操纵力在数值上相等,但是操纵力导致使得阻尼器缩短长度或扩张的不同速度。反之例如当阻尼器以相同的速度扩展并且缩短长度时,第二操纵力必须与第一操纵力不同并且因此大于或小于第一操纵力。可以看出,阻尼器在其扩张时承受拉力,即以拉力加载,其中,阻尼器在其缩短长度时被加载压缩或压力。不仅在扩张时而且在缩短长度时,阻尼器引起阻尼,其中,在扩张时的阻尼被称为拉伸级并且在缩短长度时的阻尼被称为压缩级。因为阻尼器例如是非线性阻尼器,所以拉伸级比压缩级更硬或更软。换句话说,与阻尼器的缩短长度相比,阻尼器扩张时的阻尼更强或更弱。换句话说,阻尼器由于其非线性在阻尼器扩张时提供第一阻尼或第一阻尼作用并且在阻尼器的缩短长度时提供不同于第一阻尼的第二阻尼或第二阻尼作用。再换句话说进行表达:例如如果非线性阻尼器以第一速度扩展,则这导致第一阻尼力。如果阻尼器以第二速度缩短长度,即压缩,则这例如导致第二阻尼力。因为阻尼器现在是非线性的,如果第一速度对应于第二速度或者反之,则第一阻尼力大于或小于第二阻尼力,尤其是在充分已知的公式方面:
Fd=dv
在此Fd表示相应的阻尼力,v表示阻尼器扩展或压缩的相应速度,以及d表示阻尼器的阻尼常数。因此该阻尼器例如对于其拉伸级具有第一阻尼常数并且对于其压缩级具有与该第一阻尼常数不同的第二阻尼常数,该第二阻尼常数例如大于或小于该第一阻尼常数。
在被设置用于开始泵送运行的、尤其执行器的部件沿第一方向的初始第一运动时,阻尼器件允许第一阀元件沿第一操纵方向朝向第二阀元件运动,由此阻尼器件允许将阀器件从打开状态调节到闭合状态。在所述部件随后沿第二方向运动时,阻尼器件防止、尤其是至少暂时地防止第一阀元件的沿第二操纵方向远离第二阀元件的引起阀器件调节到打开状态中的运动,由此阻尼器件将阀器件保持在闭合状态。由此在泵送运行中,执行器的部件可交替地在第一方向和第二方向上运动,而阀器件保持在闭合状态中。通过该实施方式,阀器件可以特别简单地并且尤其是仅通过对执行器的相应操控或通过对执行器的操控的相应变化来打开和闭合,也就是说在打开状态与闭合状态之间切换。
在此,已表明特别有利的是,通过阻尼器件在泵送运行中阻止第一阀元件沿第二操纵方向远离第二阀元件地运动(该运动引起阀器件调节到打开状态)并且由此将阀器件保持在闭合状态中,执行器的所述部件和由此阀元件尤其是共同地、交替地沿第一操纵方向和沿第二操纵方向可运动,而阀器件保持在闭合状态中并且优选同时在阀元件之间不发生相对运动。
换句话说,尤其呈非线性阻尼器的形式的阻尼器件并且在此尤其在此在拉伸级方面例如比在压缩级方面更刚性,从而使得例如在泵送运行中阻尼器件和阀元件作为块与执行器的部件一起往复运动,而在阀元件之间不进行相对运动,也就是说,阀器件不从闭合状态调节到打开状态中。
另外的实施方式的特征在于,阻尼器件被构造用于在打开运行中允许在阀元件之间的沿着第一操纵方向和/或沿着第二操纵方向进行的并且引起阀器件从闭合状态到打开状态中的调节的相对运动。如果例如施加到执行器上的以便将从动元件保持在保持位置中的电压被足够缓慢地降低或者说降低成使得不发生对执行器的引起泵送运行的操控,则例如给非线性阻尼器足够的时间,以便尽管其硬的或者说刚性的拉伸级也松弛并且因此引起在阀元件之间的这样的相对运动,使得阀元件彼此远离地运动或者说从而打开所述阀器件。这例如通过如下方式进行,即,执行器的操控或以电能、尤其是电压或电流供应执行器不发生或者这长时间不发生。
在本发明的另外的特别有利的实施方式中,所述执行器装置具有止挡件,其中,所述阀元件和所述执行器的所述部件相对于所述止挡件沿所述第一方向和所述第二方向可运动。借助于止挡件可以以特别简单的方式实现阀器件的特别快速的打开。
另外的实施方式的特征在于,阻尼器件具有与第一阀元件可一起运动的、尤其与阀元件刚性耦联的第一阻尼器元件和可以相对于第一阻尼器元件尤其平移运动的第二阻尼器元件。在阻尼器扩张和压缩时,阻尼器元件例如相对彼此运动,尤其是平移运动,尤其使得阻尼器元件中的一个阻尼器元件运动到另外的阻尼器元件中,或者反之亦然。阻尼器元件优选在通过执行器的部件沿第一方向的运动引起的、为了将阀器件从打开状态调节到闭合状态中并且在开始泵送运行时设置的第一阀元件的沿第一操纵方向朝向第二阀元件的运动中能相对彼此运动、尤其是能运动到彼此中。
另外的实施方式的特征在于,阻尼器元件能够沿第一方向和第二方向相对于止挡件尤其平移地运动,其中,借助所述止挡件能够限界所述第二阻尼器元件沿所述第二方向的运动,从而在通过所述执行器的部件沿第一方向的运动引起的并且用于将所述阀器件从打开状态调节到闭合状态中并且在泵送运行开始时设置的、所述第一阀元件的沿第一操纵方向朝向第二阀元件的运动中所述第一阻尼器元件能够沿第一方向相对于所述第二阻尼器元件尤其平移地运动,而不发生所述第二阻尼器元件沿第一方向的运动。由此可以在阻尼器元件的运动方面有利地影响阻尼器元件,以便能够特别简单且有利地以及快速地在泵送运行和打开运行之间切换。
在本发明的另外的特别有利的实施方式中,所述执行器装置具有尤其至少间接地与所述阻尼器元件耦联的复位元件,该复位元件例如可以构造为尤其机械弹簧。借助于复位元件,阻尼器元件可沿着第一方向和/或沿着第二方向相对于彼此运动,由此借助于复位元件能够引起一个或多个之前所述的沿着第一操纵方向和/或第二操纵方向延伸的并且引起阀器件从闭合状态到打开状态中的调节的阀元件之间的相对运动。
在此已表明特别有利的是,复位元件一方面与第一阻尼器元件且另一方面与第二阻尼器元件尤其刚性地和/或直接地耦联。
在本发明的另外的设计方案中规定,所述阻尼器元件限界两个尤其彼此对置的阻尼腔,在所述阻尼腔中分别容纳有阻尼介质、尤其是阻尼流体,所述阻尼介质可以被导入到所述阻尼腔中并且从所述阻尼腔中可导出。尤其阻尼流体可以在阻尼腔之间溢流并且因此从一个阻尼腔流动到另一个阻尼腔中并且反之亦然。
为了在此能够特别有利地在打开运行和泵送运行之间切换,在本发明的另外的设计方案中规定,阻尼器介质是流体。
另外的实施方式的特征在于驱动元件,该驱动元件具有第一驱动部分、第二驱动部分和由驱动部分限界的驱动腔。前面和后面对于从动元件的实施方案也可以容易地转用到驱动元件上。因此驱动部分例如可以是波纹管或膜盒的驱动活塞或壁、尤其是底部,其中,例如第二驱动部分是波纹管或膜盒的驱动壳体、尤其是驱动缸,或者是另外的壁、尤其是侧壁。在泵送运行中第一驱动部分交替地沿第一方向和沿第二方向相对于第二驱动部分与第二阀元件能一起运动或一起运动,由此所述流体能够从所述驱动腔出来被输送到所述从动元件并且能够被输送到所述驱动腔中。
另外的实施方式的特征在于复位器件,该复位器件例如可以构造为尤其机械弹簧。借助于复位器件,第一驱动部分和第二阀元件可以沿第二方向相对于第二驱动部分运动。
此外已表明特别有利的是,复位器件与止挡元件耦联,该止挡元件能与第一驱动部分和第二阀元件一起运动,其中,所述止挡元件能够在所述第二方向上至少间接地支撑在所述第二阻尼器元件和所述复位元件上,尤其使得借助于止挡元件能限制或禁止第二阀元件和第一驱动部分在第二方向上相对于第二阻尼器元件和相对于复位元件进行的运动。
此外已表明特别有利的是,所述执行器装置具有能够由阻尼介质流过的通道和布置在所述通道中的止回阀,所述止回阀允许阻尼介质穿过所述通道沿第一流动方向和延伸进入所述阻尼腔中的一个阻尼腔中进行流动并且闭塞用于阻尼介质沿与所述第一流动方向相反的第二流动方向和从所述一个阻尼腔出来的流动的所述通道。
本发明的第二方面涉及一种用于运行执行器装置、尤其是根据本发明的第一方面的执行器装置的方法。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案可视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案,并且反之亦然。在本发明的第二方面中,执行器装置具有至少一个从动元件,所述从动元件能够以流体加载并且由此能够运动到至少一个保持位置中。
执行器装置还具有执行器,所述执行器被操控并且由此在泵送运行中运行,在所述泵送运行中至少所述执行器的部件通过对所述执行器的操控而交替地沿第一方向并且沿与所述第一方向相反的第二方向运动,由此为了用流体加载所述从动元件,所述流体被输送给所述从动元件。
此外,执行器装置具有至少一个排出通道,通过所述排出通道能够将流体从该从动元件排出。
此外所述执行器装置具有阀器件,所述阀器件包括两个阀元件,所述两个阀元件能够相对于彼此运动,由此所述阀器件能够在至少一个闭塞所述排出通道的闭合状态与至少一个释放所述排出通道的打开状态之间调节,在所述闭合状态中,在所述排出通道闭塞的情况下,所述从动元件通过所述流体保持在所述保持位置中,在所述打开状态中,所述阀元件允许所述流体从所述从动元件通过所述排出通道排出并且由此允许所述从动元件从所述保持位置运动到至少一个与保持位置不同的规避位置中。
通过所述执行器的部件沿所述第一方向的运动,所述阀元件中的第一阀元件能沿第一操纵方向运动并且由此能朝所述第二阀元件运动,由此所述阀器件能够调节到所述闭合状态中。通过执行器的部件沿第二方向的运动,可引起第一阀元件沿与第一操纵方向相反的第二操纵方向远离第二阀元件的运动,由此所述阀器件能够调节到所述打开状态中。在泵送运行中,执行器装置在泵送运行中使执行器的所述部件交替地沿第一方向和沿第二方向运动,使得在泵送运行中在将阀器件尤其初始地调节到闭合状态中之后,尽管在泵送运行中发生的执行器的所述部件沿第一方向和沿第二方向的交替的运动,阀器件仍保持在闭合状态中,由此在泵送运行中流体被输送到从动元件。此外该执行器装置以与泵送运行不同的并且紧接泵送运行的打开运行来运行,在所述打开运行中,执行器的部件的沿第二方向进行的运动导致第一阀元件的沿第二操纵方向并且远离第二阀元件延伸的运动并且由此导致阀器件从闭合状态调节到打开状态中。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述以及根据附图得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合、而且也可以以其他组合或单独地使用,而不脱离本发明的范围。
附图说明附图示出:
图1示出根据本发明的执行器装置的第一实施方式的示意图,图2以截取部分示出根据图1的执行器装置的示意图;
图3示出根据图1的执行器装置的另外的示意图;
图4示出根据图1的执行器装置的另外的示意图;
图5示出根据图1的执行器装置的另外的示意图;
图6示出根据图1的执行器装置的另外的示意图;
图7示出根据图1的执行器装置的另外的示意图;
图8以截取部分示出执行器装置的第二实施方式的示意截面图;
图9示出执行器装置的第三实施方式的示意截面图;
图10示出执行器装置的第三实施方式的另外的示意图;
图11示出执行器装置的第三实施方式的另外的示意图;
图12示出执行器装置的第三实施方式的另外的示意图;
图13示出执行器装置的第三实施方式的另外的示意图;
图14以截取部分示出执行器装置的第四实施方式的示意截面图;
图15示出用于说明对执行器装置的执行器的操控的图表;
图16示出执行器装置的第五实施方式的示意图;
图17示出用于说明执行器的另外的操控的图表;
图18示出用于说明执行器的另外的操控的图表;
图19示出用于说明执行器的另外的操控的图表;并且
图20示出执行器装置的第六实施方式的示意图。
具体实施方式
具体实施方式在附图中,相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1以示意图示出执行器装置10的第一实施方式,该执行器装置构造为液压执行器、尤其是压电液压执行器。执行器装置10具有从动元件12,所述从动元件在第一实施方式中构造为第一活塞。第一活塞也被称为从动活塞。从动元件12可平移运动地容纳在例如构造为缸的壳体14中,其中,所述壳体14也被称为从动壳体并且因此能够构造为从动缸。例如构造为活塞或膜盒或波纹管的底部的从动元件12能够沿着在图1中通过双箭头16示出的运动方向相对于壳体14平移运动。在此从动元件12和壳体14分别部分地限界从动腔18,其中,从动腔18直接由从动元件12限界。如果现在例如构造为气体或液体的流体尤其是通过通道20导入到从动腔18中,则由此从动元件12尤其是直接地被加载导入到从动腔18中的流体。
从动元件12与活塞杆22连接,使得所述活塞杆22和所述从动元件12能够共同地沿着所述运动方向相对于所述壳体14平移运动。如果例如从动元件12在与运动方向重合或平行于运动方向延伸的并且在图1中通过箭头24表示的第一从动方向上运动,则由此活塞杆22相对于壳体14在第一从动方向上运动并且至少部分地从壳体14中运动出来。如果从动元件12沿在图1中通过箭头26说明的与第一从动方向相反的并且与运动方向重合或平行于运动方向延伸的第二从动方向相对于壳体14尤其平移地运动,那么由此活塞杆22相对于壳体14沿第二从动方向相对于壳体14尤其平移地运动,其中,在此活塞杆22至少部分地运动到壳体14中。
执行器装置10在此具有弹簧元件28,该弹簧元件在此构造为机械弹簧。弹簧元件28尤其沿着运动方向一方面至少间接地、尤其直接地支撑在壳体14上并且另一方面至少间接地、尤其直接地支撑在从动元件12上。在此弹簧元件28在第一实施方式中布置在与从动腔18对置的弹簧腔30中,该弹簧腔分别部分地通过壳体14和通过从动元件12限界。如果从动元件12在第一从动方向上运动,则由此使弹簧元件28张紧。因此弹簧元件28提供也称作反作用力的弹簧力,尤其当允许流体从从动腔18中尤其通过排出通道32流出时,从动元件12借助所述弹簧力沿第二从动方向能够运动或运动。
从动元件12至少间接地尤其是通过活塞杆22与在图中未示出的结构元件耦联、尤其是运动耦联。例如可以通过从动元件12的运动来使结构元件运动。通过将流体泵送或输送到从动腔18中,从动元件12尤其直接地被加载以被泵送或输送到从动腔18中的流体。由此从动元件12从例如在图1中示出的初始位置能够运动或运动到与初始位置不同的保持位置中。如果例如在从动元件12运动到保持位置中之后不再有其他流体输送到从动腔18中或者在从动元件12运动到保持位置中之后不再有流体继续输送到从动腔18中并且在从动元件12运动到保持位置中之后中断了容纳在从动腔18中的流体的导出,尤其通过如下方式,即,排出通道32被闭塞,则从动元件12借助于容纳在从动腔18中的流体、尤其克服由弹簧元件28提供的弹簧力或反作用力保持在保持位置中。在保持位置中,例如弹簧元件28被张紧,从而弹簧元件28在保持位置中提供之前所述的弹簧力或反作用力。
然而如果例如排出通道32被释放而使得首先容纳在从动腔18中的流体的至少一部分可以通过排出通道32从从动腔18中流出并且流入排出通道32中,则从动元件12可以规避弹簧力,由此从动元件12借助弹簧力从保持位置能够运动到或运动到与保持位置不同的规避位置中。规避位置例如是初始位置或尤其沿着运动方向布置在初始位置和保持位置之间的规避位置,从而例如当排出通道32打开时,从动元件12借助反作用力从保持位置可以运动或运动到初始位置或朝初始位置的方向并且在此例如运动到规避位置中。
执行器装置10具有执行器34,该执行器例如可以构造为固体执行器、尤其是构造为压电执行器。执行器34尤其是可电操控的。换言之,执行器34能够电运行。执行器34的电运行或电操控应理解成,执行器34可以供应有或被供应有电压Upiezo。换言之,将电压施加到执行器34上,以便由此操控执行器34。尤其可以将所述执行器34的操控理解成,改变所述执行器34上的电压的施加。在此尤其可以理解成,电压Upiezo在第一值和第二值之间变化。第一值优选是与零不同的值,其中,所述第二值优选是与所述第一值不同的值。第二值可以是与零不同的值或第二值是零。结束对执行器34的操控尤其可以理解成,不发生将电压施加到执行器34上,也就是说,不发生给执行器34供应电能或电压。
执行器34通过操控执行器34可以在泵送运行中运行,在该泵送运行中至少执行器34的部件T通过操控执行器34可交替地在通过箭头36表示的第一方向上和在与第一方向相反的并且通过箭头38表示的第二方向上尤其平移运动,由此为了以流体加载从动元件12,流体可输送到从动元件12并且尤其可输送到从动腔18中。通过在执行器34上施加所述电压或一种电压例如导致执行器34的长度增加,由此例如部件T在第一方向上运动,尤其是运动了行程sPiezo。如果例如结束将电压施加到执行器34上或者如果电压减小,那么由此导致执行器34的长度缩短,使得例如至少部件T在第二方向上向回运动,尤其是运动上述行程。通过部件T沿第一方向的运动,流体可以被输送到从动腔18中。此外执行器装置10具有排出通道32,首先容纳在从动腔18中的流体能够通过该排出通道至少部分地从所述从动腔18并且因此从所述从动元件12排出。
从图1中可以看出,在执行器装置10的第一实施方式中具有也被称为输送器件的驱动元件41,该驱动元件具有也被称为输送元件40的第一驱动部分和也被称为第二驱动部分的输送壳体42。输送元件40能够沿着在图1中通过箭头44示出的第二运动方向相对于输送壳体42平移运动。在第一实施方式中,输送元件40是活塞,其中,所述输送壳体42是壳体、尤其是缸。此外可想到,所述从动元件12或者说输送元件40是波纹管的第一壁部、尤其底部,其中,然后例如壳体14或者说输送壳体42是波纹管的第二壁部,尤其是侧壁。如果例如流体输送到波纹管中,则由此例如使底部相对于侧壁平移地运动,尤其是沿第一从动方向平移地运动。如果例如流体从波纹管、尤其从从动腔18中被导出,则由此引起底部相对于侧壁沿第二从动方向的运动。尤其当输送元件40被构造为波纹管的第一壁部并且输送壳体42被构造为波纹管的第二壁部时,相应的情况可以转用到输送元件40和输送壳体42。
输送元件40和输送壳体42各自部分地限界了也被称为驱动腔的输送腔46,该输送腔由输送元件40直接限界。通过输送元件40相对于输送壳体42的运动,输送腔46的体积发生变化。如果例如输送元件40相对于输送壳体42沿在图1中通过箭头48表明的并且与第二运动方向重合的或平行于第二运动方向延伸的第一输送方向尤其平移地运动,则由此使输送腔46的体积减小。如果例如输送元件40沿与第一输送方向相反的、在图2中通过箭头50示出的并且与第二运动方向重合的或平行于第二运动方向延伸的第二输送方向相对于输送壳体42尤其平移地运动,则由此增大了输送腔46的体积。
此外执行器装置10具有储库52,该储库包括储库腔54。
在此,流体或流体的至少一部分布置在储库腔54中。如果输送元件40沿第二输送方向相对于输送壳体42尤其平移地运动,则由此通过也被称为供应通道的通道56将首先在储库腔54并且因此在储库52中容纳的流体的至少一部分从储库腔54中吸出或输出,通过通道56吸出或输送并且吸入或输入到输送腔46中。在此在通道56中布置有止回阀58,该止回阀在储库腔54的方向上截止并且在相反的方向上并且因此在也被称为供应腔的输送腔46的方向上打开。由此借助于止回阀58可以避免,流体以不期望的方式在通道56中朝着储库腔54的方向流动并且因此例如从输送腔46流入储库腔54中。
在第一实施方式中储库52构造为流体缸或液压缸。备选地可想到,储库52构造为膜盒或波纹管。在第一实施方式中,储库52具有各自部分地限界储库腔54的储库壳体60和储库活塞62。储库活塞62可以沿着图1中通过双箭头64所示的储库方向相对于储库壳体60平移运动。储库52在此具有弹簧元件66,该弹簧元件例如构造为机械弹簧。弹簧元件66例如布置在容纳腔68中,该容纳腔例如尤其沿着储库方向与储库腔54对置。在此例如容纳腔68也分别部分地通过储库活塞62和储库壳体60限界。弹簧元件66沿着储库方向一方面至少间接地、尤其直接地支撑在储库壳体60上并且另一方面至少间接地、尤其直接地支撑在储库活塞62上。如果弹簧元件66张紧,则弹簧元件66将弹簧力施加到储库活塞62上,由此例如流体可以在压力下被存储在储库腔54中。因此储库52例如是蓄压器,借助于该蓄压器或在该蓄压器中能够在压力下存储流体。
如果流体从储库腔54排出,则弹簧元件66可以例如至少部分地松弛并且导致储库腔54的体积减小。如果将流体导入储库腔54中,则这导致储库腔54的体积变大并且因此导致弹簧元件66张紧。
如果输送元件40相对于输送壳体42沿第一输送方向尤其平移地运动,则这导致输送腔46的体积减小并且借助于输送元件40将布置在输送腔46中的流体的至少一部分从输送腔46中输出。因为止回阀58避免流体从输送腔46流入储库腔54中,所以借助于输送元件40从输送腔46中输出的流体流动通过通道20并且借助于通道20被引导和导入到从动腔18中。在此在通道20中布置有止回阀70,该止回阀在输送腔46的方向上截止并且在相反的方向上并且由此在从动腔18的方向上打开。总体上可以看出,例如通道56一方面与输送腔46流体连接并且另一方面与储库腔54流体连接。通道20例如一方面与从动腔18流体连接并且另一方面与输送腔46流体连接。止回阀70防止当输送元件40沿第二输送方向运动时流体通过通道20从所述从动腔18中输出、尤其是吸出,从而在输送元件40沿第二输送方向运动时,流体的至少一部分从储库腔54中被输出并且被输送到输送腔46中。
如下面还要详细解释的那样,输送元件40沿第一输送方向的运动通过执行器34的部件T的沿第一方向进行的运动引起,并且输送元件40沿第二输送方向的运动通过执行器34的部件T的沿第二方向进行的运动引起。输送壳体42尤其至少沿着输送方向例如固定在基本元件72上,从而在输送壳体42和基本元件72之间至少沿着输送方向的相对运动被禁止或不发生。基本元件例如是或者用作止挡件,借助该止挡件至少可限界或者阻止执行器装置的其他构件的运动,尤其是在第一和/或第二方向上的运动。尤其,基本元件可以是壳体,在该壳体中例如可以布置有执行器装置10的尤其可以相对于壳体运动的元件,例如输送元件40。
在此,设置有弹簧元件74,该弹簧元件沿着输送方向在一侧支撑在基本元件72上并且在另一侧支撑在输送元件40上。换句话说,例如优选为机械弹簧的弹簧元件74一方面与基本元件72耦联并且例如与输送壳体42耦联并且另一方面与输送元件40耦联。尤其,弹簧元件74的第一位置S1固定在基本元件72上并且弹簧元件74的第二位置S2与输送元件40耦联并且因此与输送元件40一起能够沿着输送方向相对于基本元件72和相对于输送壳体42尤其平移地一起运动。位置S1和S2例如是弹簧元件74的相应端部。如果由此例如输送元件40相对于输送壳体42沿第一输送方向运动,则弹簧元件74被张紧,尤其被压缩。如果例如输送元件40沿第二输送方向相对于输送壳体42并且相对于基本元件72运动,则由此使弹簧元件74至少部分地松弛,尤其是加长。通过张紧弹簧元件74,弹簧元件例如提供弹簧力,借助于该弹簧力,输送元件40例如可以沿第二输送方向相对于输送壳体42并且因此相对于基本元件72运动。
所述执行器装置10具有阀器件76,所述阀器件包括两个阀元件78和80。
阀元件78和80能够沿着在图1中通过双箭头82示出的阀方向、尤其平移地相对于彼此运动。在第一实施方式中,阀方向与第一方向和第二方向重合或者说平行于第一方向并且平行于第二方向延伸,该第二方向平行于第一方向并且与第一方向相反地延伸。
通过阀元件78和80相对彼此的运动,阀器件76能够在图1中示出的打开状态0和例如图4中示出的闭合状态S之间调节或切换。此外从图1中可以看出,排出通道32一方面尤其通过通道20的至少一部分与从动腔18流体连接并且另一方面与储库腔54流体连接。因此如果首先布置在从动腔18中的流体的至少一部分通过排出通道32从所述从动腔18排出而使得从所述从动腔18中排出的流体通过排出通道32流动,因此从所述从动腔18中并且从所述从动元件12中排出的流体借助于排出通道32从所述从动腔18引导至储库腔54并且尤其导入储库腔中。在此所述阀器件76布置在排出通道32中,从而阀器件76在闭合状态S中流体地闭塞排出通道32。由此从动元件12在该从动元件以所述方式运动到保持位置中后尤其克服反作用力保持在保持位置中。换句话说,在状态S中,流体从所述从动腔18的排出被禁止。然而在打开状态O中,阀器件76释放排出通道32,使得排出通道32在打开位置0中打开并且可以由来自从动腔18的流体的至少一部分穿流。换句话说,在打开状态O中,阀元件78和80以及因此阀器件76允许流体从所述从动腔18和因此从所述从动元件12经由排出通道32排出,由此阀元件78和80以及因此阀器件76允许从动元件12的之前所描述的从保持位置到规避位置中的运动。
此外从动装置10被构造成使得通过执行器34的部件T在第一方向(箭头36)上的运动,例如从打开状态0出发,第一阀元件78可以在通过箭头36示出的第一操纵方向上运动并且由此可向着第二阀元件80运动,由此所述阀器件76能够从打开状态O调节到闭合状态S中。换言之,在第一实施方式中,第一方向与第一操纵方向重合或者相反。如果因此例如阀器件76首先处于打开状态0中,并且然后部件T通过执行器34的相应操控而沿第一方向运动,则由此使阀元件78沿第一方向相对于阀元件80运动并且在此朝阀元件80运动,尤其是使得阀元件78与阀元件80接触并且因此使阀器件76闭合,也就是说,转化到闭合状态S中。
由图1可看出,例如阀元件80形成用于例如构造为阀球的阀元件78的阀座。在打开状态0中,阀元件78和80彼此间隔开,使得阀元件78与阀座间隔开并且由此不处于阀座上。然而在闭合状态S中阀元件78和80至少间接地、尤其直接地彼此抵靠,使得然后例如阀元件78处于其相应的阀座上。在第一实施方式中,阀元件78例如与部件T尤其刚性地耦联,使得当部件T通过相应地操控执行器34而运动第一行程和/或以第一速度运动时,由此引起阀元件78运动第二行程和/或以第二速度运动,其中,第二行程对应于第一行程并且第二速度对应于第一速度。此外规定,所述第二阀元件80尤其刚性地与所述输送元件40耦联或运动耦联,使得例如阀元件80可以与输送元件40沿着输送方向一起运动。因此例如第一方向与第一输送方向重合并且第二方向与第二输送方向重合。尤其阀元件80和输送元件40彼此耦联、尤其运动耦联,使得例如当输送元件40运动第三行程和/或以第三速度运动时,由此阀元件80运动第四行程和/或以第四速度运动,尤其是与输送元件40一起运动,其中,所述第三速度对应于所述第四速度并且所述第三行程对应于所述第四行程。此外从图1中可以看出,储库壳体60和壳体14也固定在基本元件72上。部件T在此能沿着第一方向并且沿着第二方向相对于基本元件72尤其平移地运动。此外从图1中可以看出,弹簧元件74、尤其位置S2与阀元件80尤其刚性地耦联,使得例如位置S2、输送元件40和阀元件80以相同的速度和相同的行程能够一起运动或被运动,尤其是当例如输送元件40运动时一起运动。通过执行器34的部件T沿第二方向的运动,可引起第一阀元件78沿与第一操纵方向相反并且因此与第一方向相反的第二操纵方向远离第二阀元件80的运动,由此所述阀器件76能够从闭合状态S调节到打开状态O中。
因此第二操纵方向与第二方向重合。换言之,执行器34被操控成使得执行器34被缩短长度,使得部件T相对于基本元件72沿第二方向运动,则由此可引起阀元件78相对于阀元件80沿第二方向运动且因此远离阀元件80,由此例如阀器件76可以从闭合状态S开始打开,即,可以从其闭合状态S转化到打开状态O。
执行器装置10现在被构造用于在泵送运行中使执行器34的部件T交替地沿第一方向(箭头36)和沿第二方向(箭头38)运动,使得在泵送运行中在将阀器件76初始调节到闭合状态S中之后,尽管在泵送运行中发生部件T沿第一方向和沿第二方向交替地运动,阀器件76仍保持在闭合状态S中,由此在泵送运行中,流体可以输送到或被输送到从动腔18中并且由此输送到从动元件12。换句话说,在泵送运行中,部件T、阀元件78和80以及输送元件40共同地或同时地交替地在第一方向和第二方向上相对于基本元件72以及因此相对于输送壳体42运动,而阀器件76处于闭合状态S并保持在闭合状态S中并且尤其同时在阀元件78和80之间的相对运动不发生,使得交替地,流体从储库腔54通过通道56输入到输送腔46中并且接着从输送腔46输出并且由此从输送腔46通过通道20输入到从动腔18中并且由此输送到从动元件12。并且不发生流体从所述从动腔18经由排出通道32排出(因为排出通道32中的阀器件76闭合)。尤其从图1中可以看出,在例如从所述从动腔18通过排出通道32流入到储库腔54的流体的流动方向上,阀器件76布置在排出通道32中并且在此布置在从动腔18和储库腔54之间。
此外执行器装置10可以在不同于泵送运行的并且例如紧接着泵送运行的打开运行中运行。在打开运行中或者说为了实现打开运行,例如这样操控执行器34,使得实现执行器34的部件T的沿第二方向并且相对于基本元件72进行的运动并且导致第一阀元件78沿第二方向并且远离第二阀元件80延伸的运动并且由此导致阀器件76从闭合状态S调节到打开状态O中。由此在泵送运行中或者通过泵送运行打开阀器件76,由此例如流体从所述从动腔18中排出并且因此从动元件12可以规避反作用力。
执行器装置10例如能够在保持运行中运行,在所述保持运行中,不发生流体输送到从动腔18中并且阀器件76闭合,由此在保持运行中,从动元件12借助于容纳在从动腔18中的流体保持在保持位置中。尤其是在保持运行中,执行器34至少基本连续地被供应尤其至少基本恒定的电压,由此所述阀器件76在保持运行中尤其借助于所述执行器34通过其部件T或者通过给所述执行器34通电保持闭合。在此执行器装置10尤其能够特别快速地、即在特别短的时间内从保持运行切换到也称作释放运行的打开运行,使得阀器件76特别快速地打开并且因此从动元件12可以特别快速地规避反作用力。为此例如施加在或将施加在执行器34上的电压降低到零。由此例如可以取消对前面所述的结构元件的在保持运行中并且借助于从动元件12实现的保持,从而例如结构元件可以规避相应的力。在第一实施方式中,所述执行器装置10具有止挡单元84,该止挡单元也称为硬停止单元并且在图2中放大地示出。止挡单元84具有第一止挡件86,该第一止挡件可以与输送元件40、与位置S2并且尤其与阀元件80一起、尤其沿第一方向和沿第二方向一起运动,尤其直接地、即优选无传动比地一起运动。因此如果阀元件80例如以第五速度和/或第五行程沿第一或第二方向相对于基本元件72运动,则由此止挡件86例如以第六速度和/或第六行程沿第一或第二方向相对于基本元件72运动或与阀元件80一起运动,其中,第五速度对应于第六速度并且/或者第五行程对应于第六行程。此外止挡单元84还具有第二止挡件88和第三止挡件90,它们(如止挡件86那样)能够沿第一方向和第二方向相对于基本元件72尤其是平移地运动。止挡件86、88和90也被称为止挡元件。
此外,根据第一实施方式的执行器装置10具有以非线性阻尼器92的形式的阻尼器件。非线性阻尼器92具有以阻尼器活塞94形式的第一阻尼器元件和以阻尼器壳体96形式的第二阻尼器元件,所述阻尼器壳体例如构造为缸。阻尼器活塞94能够沿第一方向和第二方向相对于阻尼器壳体96平移运动。阻尼器元件在此分别部分地限界阻尼器92的两个尤其是彼此相对的阻尼腔98和100,其中,阻尼腔98和100通过两个连接路径102和104流体地互相连接或可连接。连接路径102和104例如至少部分地彼此分离。
阻尼器活塞94与第一阀元件78运动耦联并且由此能够与阀元件78尤其相对于基本元件72沿第一方向和沿第二方向尤其平移地一起运动。阻尼器壳体96例如能够沿第一方向和第二方向相对于基本元件72尤其平移地一起运动。此外阻尼器壳体96与止挡件88和90耦联,使得阻尼器壳体96、止挡件88和止挡件90能够共同地或者说同时地沿第一方向和第二方向相对于基本元件72运动。在此例如之前的和接下来的关于阀元件78和部件T的共同的可运动性的实施方案也能够容易地转用到阻尼器活塞94和阀元件78上或者说转用到阻尼器壳体96和止挡件88和90上并且反之亦然。如果例如阻尼器活塞94相对于阻尼器壳体96在第一方向上平移运动,则由此阻尼腔100的体积减小并且阻尼腔98的体积增大,尤其增大了阻尼腔100减小的量。如果阻尼器活塞94沿第二方向相对于阻尼器壳体96平移运动,则由此使阻尼腔100的体积增大并且阻尼腔98的体积减小、尤其是减小了阻尼腔100的体积增大的量。
在连接路径102中布置有节流阀106,所述节流阀例如能够构造为可调节的或刚性的节流阀。在连接路径104中布置有止回阀108,该止回阀在阻尼腔100的方向上阻塞并且在阻尼腔98的方向上打开。因此止回阀108允许阻尼介质从阻尼腔100经由连接路径104和止回阀108流动到阻尼腔98中。然而通过止回阀108避免阻尼介质从阻尼腔98经由连接路径104和止回阀108到阻尼腔100中的与之相反的流动。也被称为阻尼器介质的阻尼介质例如是气体或优选是液体,尤其是油。因此如果例如阻尼器活塞94沿第一方向相对于阻尼器壳体96运动,则借助阻尼器活塞94将首先容纳在阻尼腔100中的阻尼器流体如此从阻尼腔100中输出,使得阻尼介质从阻尼腔100中至少大部分或完全通过连接路径104和止回阀108流动到阻尼腔98中,例如按照以下方式,即,止回阀108打开并且由此释放流动横截面,该流动横截面相对于节流阀106引起用于阻尼介质的更小的流动阻力。因此例如第一数量的阻尼介质经由连接路径104流入阻尼腔98,而例如不发生阻尼介质经由连接路径102流入阻尼腔98,或者同时相比于第一数量的阻尼介质更少的第二数量的阻尼介质经由连接路径102并且因此经由节流阀106流入阻尼腔98。
如果例如阻尼器活塞94沿第二方向相对于阻尼器壳体96尤其平移地运动,那么由此首先容纳在阻尼腔98中的阻尼介质借助阻尼器活塞94从阻尼腔98中输出,从而从阻尼腔98输出的阻尼介质尤其完全地经由连接路径102并因此经由节流阀106流入阻尼腔100中,尤其是由于止回阀108闭塞了用于从阻尼腔98流入阻尼腔100中的阻尼介质的流动的连接路径104。通过阻尼器活塞94相对于阻尼器壳体96在第一方向上进行的运动,非线性阻尼器92被压缩,也就是说缩短长度或压短。通过阻尼器活塞94相对于阻尼器壳体96在第二方向上进行的运动,非线性阻尼器92被加长、也就是说扩展。因为在阻尼器92压缩和扩张时阻尼介质可以在阻尼腔98和100之间溢流,所以在阻尼器92扩张或压缩时进行的在阻尼器元件之间的相应的相对运动尤其借助于阻尼介质被阻尼。在阻尼器92扩张时的阻尼也称为“拉伸级”,其中,在压缩该阻尼器92时的阻尼也称为“压缩级”。在此规定,压缩级比拉伸级更软或更不刚性。压缩级因此具有第一阻尼常数,其中,拉伸级具有第二阻尼常数。在此第一阻尼常数小于第二阻尼常数。因此在阻尼器元件之间的相对速度相同的情况下,压缩级提供比拉伸级更低的阻尼力。因此如果例如第一力、尤其第一压力施加到阻尼器92上,以便借助于第一力压缩阻尼器92,则由此产生第一相对速度,阻尼器元件在压缩阻尼器92时以所述第一相对速度相对于彼此平移运动。如果然后例如第二力、尤其第二拉力被施加到阻尼器92上以便借助于第二力使阻尼器92扩张,则由此产生第二相对速度,阻尼器元件在阻尼器92扩张时以该第二相对速度相对于彼此运动。因为现在压缩级比阻尼器92的拉伸级更弱、不太刚性或者更软,也就是说因为压缩级的阻尼常数小于拉伸级的阻尼常数,所以当第二力在其数学量方面对应于第一力时,第一相对速度大于第二相对速度。因此阻尼器92的压缩比阻尼器92的扩张被更少地阻尼。部件T相对于基本元件72沿第一方向的运动例如也被称为部件T的正偏移。部件T相对于基本元件72沿第二方向的运动例如也称为执行器34或部件T的负偏移。从图1中可以看出,阻尼器活塞94与阀元件78以及与部件T运动耦联,从而例如当部件T和阀元件78相对于基本元件72沿第一方向以第七速度和/或第七行程尤其平移地运动时,阻尼器活塞94沿第一方向或沿第二方向相对于基本元件72以第八速度和/或第八行程尤其平移地运动,其中,第七速度对应于第八速度并且第七行程对应于第八行程。
弹簧元件110配设给阻尼器92,所述弹簧元件一方面与阻尼器活塞94耦联并且另一方面与阻尼器壳体96耦联。弹簧元件110例如构造为机械弹簧。如果例如阻尼器活塞94沿第一方向相对于阻尼器壳体96运动从而阻尼器92被压缩,则弹簧元件110被张紧,尤其被压缩。如果阻尼器活塞94沿第二方向相对于阻尼器壳体96运动从而阻尼器92扩展,则弹簧元件110因此松弛,尤其是扩展。尤其是当弹簧元件110张紧时,弹簧元件110可以提供弹簧力,借助于该弹簧力,尤其是当给弹簧元件110留有足够长的时间时,阻尼器92可以扩展。
在图2中示出三个距离s1、s2和s3。距离s1平行于第一或第二方向延伸并且是止挡件86和88之间的距离。距离s2同样平行于第一或第二方向并且因此平行于距离s1延伸并且是止挡件86和90之间的距离。距离s3同样平行于第一或第二方向并且因此平行于距离s1和s2延伸并且是在止挡件90和基本元件72之间的距离。如果距离s1大于0,则止挡件86和88沿着第一方向或者说第二方向彼此间隔开,也就是说打开。然而,如果距离s1是0,则止挡件86和88彼此接触,使得所述止挡件86和88是闭合的。相应的情况适用于距离s2。如果距离s2大于0,则止挡件86和90彼此间隔开并且因此打开。如果距离s2是0,则止挡件86和88彼此接触,从而这些止挡件是闭合的。如果距离s3大于0,则止挡件90与作为第四止挡件的基本元件72间隔开,从而所述止挡件90和用作第四止挡件的基本元件72是打开的。然而如果距离s3是0,则止挡件90与基本元件72接触,止挡件90和用作第四止挡件的基本元件72闭合。止挡件88和90能够共同地或者说同时地沿着第一方向或者说第二方向相对于基本元件72运动并且在此例如能够与阻尼器壳体96一起运动。此外止挡件86能够沿第一方向或第二方向相对于基本元件72并且相对于止挡件88和90运动,尤其是与位置S2、阀元件80和/或输送元件40一起运动。由此距离s1、s2和s3可以变化,从而距离s1、s2和s3可以分别采用值0和相对于0更大的值。优选地,弹簧元件110比弹簧元件74更强,从而例如弹簧元件110具有第一弹簧常数并且弹簧元件74具有第二弹簧常数,其中,所述第一弹簧常数大于所述第二弹簧常数。
图3示出在执行器34致动之前的执行器装置10或者说边界条件。根据图3,例如不发生对执行器34的操控或对执行器34的电压供应并且阀器件76例如打开。此外优选规定,距离s1和s3是0,从而所述止挡件86和88彼此接触,并且从而所述止挡件90和所述基本元件72彼此接触。图3示出例如在第一时间点t0的执行器装置10,在该时间点例如弹簧元件110和/或阻尼器92具有在图3中以sf2_t0来表示的第一长度或第一偏移。在时间点t0,弹簧元件74将止挡件86压向止挡件88,从而止挡件86和88彼此接触,并且弹簧元件110将止挡件90压靠基本元件72,使得距离s3是0。由于弹簧元件110比弹簧元件74更强,止挡件90与基本元件72保持接触或距离s3保持0。在时间点t0,例如构造为机械控制阀的阀器件76打开,并且部件T例如偏移最大冲程的一半,由此部件T可以通过给执行器34供应电压而最大偏移。因此例如在时间点t0规定,向所述执行器34供应电压,尤其使得所述部件T以其最大冲程的一半来偏移。例如执行器34需要或完成偏移或引起执行器34的这种偏移,所述偏移最小地大于阀器件76的开口或最小地大于阀器件的开口所需的偏移,即最小地大于阀元件78和80之间的距离,尤其沿着相应的运动方向观察。因此执行器34所需的偏移在理论上可以是尤其最大冲程的至少40%或60%。这仅取决于在打开状态中的阀器件76的设定的距离。然而有利的是,阀器件76的必需的打开是执行器34的最大偏移或者说最大冲程的至少50%,因为否则在流体从从动腔18排出时阀器件76的开口横截面很小并且因此流出持续更长时间。
这例如意味着,部件T可以在最小偏移和最大偏移之间运动,其中,最大偏移也被称为最大冲程。通过给执行器34供应电能或电压,例如部件T可以从最小偏移出发进行最大偏移并且因此偏移其最大偏移。如果例如中断给执行器34供应电压,则部件T可以占据其最小偏移,该最小偏移也称为零位或初始位置。如果部件T从最小偏移出发偏移最大偏移,则部件T经过一个路段,该路段例如在最小偏移时开始并且在最大偏移时结束。如果部件T偏移了最大偏移的50%,则部件T处于前述路段的一半处。例如在时间点t0的情况下就是这种情况。例如向执行器34供应的电压越大,部件T的尤其从最小偏移开始的偏移越大。例如为了设定部件T的最小偏移,被供应给执行器34的电压为0。例如为了引起部件T的最大偏移,电压具有一个最大值、该电压的最大值或所述最大值。为了保持部件T最大程度地偏移,执行器34至少基本连续地被供应具有偏移值的电压。为了例如使部件T偏移最大偏移的50%,例如设定被供应给执行器34的电压的另外的偏移值,其中,所述另外的偏移值例如是优选相对于0更大的第一偏移值的50%。
图3示出在时间上跟在第一时间点t0之后的第二时间点t1处的执行器装置10。向执行器34供应的电压例如是直流电压,该直流电压也称为DC或DC电压。如果例如在时间点t0给执行器34供应的电压的值或偏移值增大,则部件T由此从第一时间点t0出发进一步偏移,由此引起所述执行器34的长度或者说长度扩大。换句话说,部件T由此相对于基本元件72沿第一方向运动。由此,如从图3和图4的概览中可以看出的那样,阀器件76闭合,从而阀器件76在所述第二时间点t1处于其闭合状态S中。在此弹簧元件110或阻尼器92具有第二偏移或第二长度sF2_t1,该第二偏移或第二长度小于在时间点t0的长度或偏移sF2_t0。换言之适用的是:sF2_t1<sF2_t0。阻尼器92的压缩级比拉伸级更软或更不硬或更不刚性。换句话说,阻尼器92的拉伸级比压缩级更硬或更刚性,因为在阻尼器92压缩时止回阀108打开并且在阻尼器92扩张时止回阀108闭合。从时间点t0开始,通过部件T相对于基本元件72沿第一方向的运动,阻尼器92可以被压缩并且由此使阀元件78沿第一方向相对于基本元件72运动并且朝向阀元件80运动并且由此使阀器件76闭合,而距离s1和s3保持为零,因为阻尼器92在其压缩时足够软并且尤其是比在其扩张时更软。
图5和图6示出当阀器件76闭合并保持闭合时流体被泵送到从动腔18中。在上述的在第二时间点t1阀器件76闭合之后并且尤其在DC电压施加到执行器34上之后,例如电压作为交流电压(AC电压)施加到执行器34上,以便开始、也就是引起也被称为泵送过程的泵送运行。如果从时间点t1起,尤其是在之前提到的交流电压的范围内,给执行器34供应的电压进一步提高,则部件T进一步偏移,也就是说沿第一方向相对于基本元件72运动。因为在此阀器件76闭合,所以通过部件T和阀元件78在第一方向上进行的相对于基本元件72的运动,输送元件40以及例如第二位置S2也在第一方向上尤其相对于基本元件72运动。由此减小了输送腔46的体积或者借助于输送元件40将流体从输送腔46中输出并且泵送到从动腔18中。输送腔46的体积也被称为驱动体积或输送体积,该体积通过经由阀器件76进行的部件T所描述的偏移而减小。在部件T和阀元件78相对于基本元件72沿第一方向进行这种运动时,非线性阻尼器92尤其进一步被压缩,因为其压缩级是软的并且因为阻尼器壳体96相对于基本元件72沿第一方向进行的运动通过止挡件90沿第一方向与基本元件72接触或被支撑在基本元件72上而被阻止或避免。因此在时间上跟在时间点t1之后并且在图5中示出的第三时间点t2发生弹簧元件110或者说阻尼器92的这种以sF2_t2表示的偏移或者长度,适用的是:sF2_t2<sF2_t1。由于在此所述输送元件40在第一方向上相对于基本元件72以及相对于阻尼器壳体96尤其平移地运动,止挡件86从止挡件88运动远离,由此距离s1大于0或者说在时间点t2大于0。换言之,止挡件86和88在时间点t2彼此间隔开。
因为执行器34在泵送运行期间或者为了实现泵送运行而以之前所述的并且优选构造为交流电压的电压运行,从而例如交替地设定电压的不同大小的值,利用该电压给执行器34供电,其中,优选规定,所述值中的至少一个值大于0并且其他的值大于0并且与所述一个值不同,其中,另一个值也可以是0,部件T在泵送运行期间相对于基本元件72沿第一方向和第二方向交替地运动。因此,为了使得用于将流体输送到从动腔18中的输送元件40沿第二方向或沿第二输送方向相对于基本元件72和尤其相对于输送壳体42运动,以便因此能够将新的流体输送、尤其吸入到输送腔46中,减小供应给执行器34的电压。这引起部件T相对于基本元件72沿第二方向运动。这也被称为执行器34的回拉或缩短长度。由于用交流电压来操控所述执行器34,所以仅仅存在短暂的阶段,在所述阶段期间所述执行器34或者说所述部件T可以回拉直至紧接着的电压提高。因为非线性阻尼器在其扩张时非常刚性并且因此在执行器34在短时间段内回拉时非常刚性,所以输送元件110在短时间段内不引起阻尼器92的扩张或仅引起阻尼器的非常小的扩张,由此,如图6中借助在那里示出的跟随时间点t2的时间点t3所示,阀器件76保持闭合并且止挡件90尤其沿第二方向远离基本元件72运动,因此距离s3大于或等于0。在此,距离s1也大于或等于0或者止挡件86与止挡件88间隔开,由此弹簧元件74或者说其弹簧力被释放并且因此一方面流体通过作为吸入阀构造的或者说起作用的止回阀58被吸入到输送腔46中并且另一方面阀器件76在此期间保持闭合。尤其是,图4和图5示出执行器装置10的各个状态或位置,其中,在泵送运行中,在图5和图6中示出的状态或位置多次相继交替。由此流体可以交替地从输送腔46输送到从动腔18中并且从储库腔54输送到输送腔46中。换句话说,在泵送运行中,通过利用被构造为交流电压的电压来操控执行器34,在执行器装置10的在图5和图6中示出的状态之间交替地并且相继地变换,由此将流体输送到从动腔18中。为此,阀元件78和80以及与这些阀元件一起的输送元件40在第一方向和第二方向上交替地运动并且因此往复运动,其中,在此阻尼器92以及因此阻尼器元件以及止挡件86、88和90至少基本作为块体在第一方向上以及在第二方向上相对于基本元件72一起运动。由于非线性阻尼器92的拉伸级比压缩级更强或更刚性,因此在执行器34的回拉过程中阻尼器92不会导致扩张或导致仅非常轻微的扩张,从而阀元件78和80不彼此远离地运动或者不彼此远离地运动成使得阀器件76被打开。因此阀器件76在输送元件40和阀元件78和80往复运动时保持闭合。在此弹簧元件110或阻尼器92在时间点t3具有用sF2_t3表示的长度或偏移。因为阻尼器92的拉伸级比压缩级更刚性或更硬,所以在执行器34回拉时不会出现阻尼器92的显著扩张,从而在第三时间点t3适用:sF2_t2=sF2_t3或者sF2_t2≈sF2_t3。通过将流体输送到从动腔18中,从动元件12运动到保持位置中。例如如果不进行从动元件12的进一步运动并且从动元件12保持在保持位置中,则执行器34例如又被用直流电压操控,由此保持阀器件76闭合。
为了例如允许从动元件12从保持位置运动到规避位置中并且为此打开阀器件76,例如之前设定的并且尤其构造为直流电压的电压尤其缓慢地下降,尤其是下降到0。然后弹簧元件110或其弹簧力实现了非线性阻尼器92的抽出,从而阻尼器92或弹簧元件110在图7中所示的且跟随时间点t3的第五时间点t4具有长度或偏移sF2_t4。然后例如适用:sF2_t4>sF2_t3。结果流体可从所述从动腔18流到储库腔54中。备选地,电压的降低能够快速地进行。然后止挡件90会从基本元件72抬起,然而弹簧元件110必须首先提取阻尼器(持续“稍”长于泵送频率)以便打开阀器件。
在此阀器件76的打开的时间特性依赖于非线性阻尼器92的时间特性或者阻尼特性,尤其是在牵拉方向上或者在拉伸级方面。该时间特性或者阻尼特性应当与频率协调,借助该频率在泵送运行中输送元件40并且借助该输送元件例如阀元件78和80交替地沿第一方向和沿第二方向运动,即往复运动。因为由此泵送流体,所以该频率也称为泵送频率。时间特性应当与泵送频率协调,因为在泵送太慢时(也就是说当在泵送运行中在电压下降和紧接着的电压提升之间存在过长的时间时)阻尼器92过快地拉开或者说扩张会导致阀器件76打开。图8示出执行器装置10的第二实施方式。尤其从图8中可以看出执行器装置10的机械实施。
图9至图13说明执行器装置10的第三实施方式。在第三实施方式中,也被称为驱动活塞或输送活塞的输送元件40在绕过阀器件76的情况下与执行器34的部件T运动耦联,尤其是直接或以如下方式运动耦联,即,当部件T以第九速度和/或第九行程沿第一或第二方向相对于基本元件72运动时,由此导致输送元件40沿第一或第二方向相对于基本元件72以第十速度和/或第十行程运动,其中,第九行程相应于第十行程或者说第九速度相应于第十速度。为了例如在第一和第二实施方式中借助于部件T使输送元件40运动,部件T提供操纵力,所述操纵力经由传输路径从部件T传输到输送元件40上,尤其以便由此使输送元件40沿第一输送方向或沿第一方向相对于基本元件72尤其平移地运动。在第一和第二实施方式中,阀器件76布置在传输路径中。在第三实施方式中,阀器件76布置在传输路径的外部,使得由部件T提供的用于使输送元件40运动的操纵力绕过阀器件76、也就是说阀元件78和80并且因此不在其从部件T到输送元件40的行程上经过阀元件78和80或者说穿过阀元件延伸。
此外在第三实施方式中规定,作为吸入阀构造的或起作用的止回阀58被容纳在构造为输送活塞的输送元件40中并且由此集成到输送元件40中。因此例如止回阀58能够与输送元件40一起沿第一或第二输送方向、尤其相对于基本元件72和/或平移地一起运动。此外通道56的至少一部分延伸通过输送元件40、尤其通过与输送腔46相对的另外的腔室112并且/或者分别部分地由输送元件40和输送壳体42限界。因此流体在其从储库腔54向输送腔46或到输送腔中的行程上流经腔室112并且流经输送元件40,在该输送元件中布置了布置在通道56中的止回阀58。此外在第三实施方式中规定,所述阀元件80至少在所述第一方向和所述第二方向上固定在所述基本元件72上,使得在第一方向和第二方向上相对于基本元件72进行的在阀元件80与基本元件72之间的尤其平移的相对运动被阻止。此外连接路径102和104并且由此节流阀106和止回阀108布置在阻尼器活塞94中并且由此能够与阻尼器活塞94一起尤其相对于阻尼器壳体96尤其平移地一起运动。
在第一实施方式中,例如止挡件86和88形成第一止挡件对114,该第一止挡件对也被称为第一接触。在此特征(止挡件86和88彼此间隔或者说距离s1大于0)理解成,止挡件对114或者说第一接触是打开的。在第三实施方式中,止挡件对114同样包括止挡件86和88。此外,在第一实施方式中,止挡件90和基本元件72形成第二止挡件对116,第二止挡件对也被称为第二接触。特征(距离s3大于0或者说止挡件90和基本元件72彼此间隔)尤其可以理解成,止挡件对116或者说第二接触打开。在第三实施方式中,所述止挡件对116包括止挡件90和止挡件118,所述止挡件同样被称为止挡元件。止挡件88和118尤其能够共同地或者说同时地相对于基本元件72沿第一方向和第二方向尤其与阻尼器活塞94一起并且因此例如相对于阻尼器壳体96尤其平移地运动。在第三实施方式中,阻尼器壳体96至少在第一方向和第二方向上固定在基本元件72上。止挡件90与阀元件78耦联并且在此例如可以与阀元件78共同地或同时地沿第一方向和沿第二方向相对于基本元件72运动。止挡件86与部件T和输送元件40耦联,尤其运动耦联,使得例如部件T、输送元件40和止挡件86能够沿第一方向和第二方向相对于基本元件72运动,尤其平移地运动。在第一实施方式中,例如止挡件86和90形成第三止挡件对,该第三止挡件对在第三实施方式中被省去。尤其,止挡件88由推杆形成,该推杆用于尤其是在其压缩方面操纵阀器件76和非线性阻尼器92并且为此尤其是通过止挡件88借助部件T沿第一方向尤其相对于基本元件72和/或平移地可运动或被运动。
图10示出在打开状态中的执行器装置10,从而例如在图10中相应于图1或图3。在图10中例如执行器34是无电压的,从而部件T不进行偏移或进行最小偏移。此外,不仅第一接触(止挡件对114)而且第二接触(止挡件对116)都闭合,并且也被称为或起到排放阀作用的阀器件76打开,尤其是因为弹簧元件110比弹簧元件74更强。由此弹簧元件110将止挡件118压向止挡件90并且此外弹簧元件110将止挡件88压向止挡件86。因此阀元件78经由止挡件90和118远离阀元件80运动,从而弹簧元件110保持阀器件76打开。
图11示出也被称为保持状态的保持运行,使得在图11中例如所述阀器件76闭合并且借助于所述执行器34保持闭合,尤其是通过以下方式,即所述执行器34被供应电压作为直流电压,使得所述部件T至少基本占据其最大冲程或者其最大偏移的50%,或者使得所述阀器件闭合或者保持闭合。在保持状态或保持运行中,第一接触和第二接触也闭合,其中,例如通过部件T的偏移,弹簧元件110相比于图10被略微压缩,使得在所述阀器件76闭合时,所述弹簧元件110使所述第二接触保持闭合。
图12示出流体从输送腔46泵送到从动腔18中,其中,为此尤其动态地以被构造为交流电压的电压操控所述执行器34,尤其是以如下方式,即,交替地且相继地提高和降低用于操控所述执行器34的电压。在将流体从输送腔46输送到从动腔18中时或为了所述输送,第一接触闭合并且第二接触打开,这是因为弹簧元件110由于非线性阻尼器92或者由于非线性阻尼器92的拉伸级非常硬并且尤其是比压缩级更硬而在第二接触中在动态运行中不能闭合或者在电压开始降低或减小与电压随后开始升高之间的时间段过小,使得弹簧元件110可以使阻尼器92扩张并且因此可以闭合第二接触使得发生阀器件76的打开。
最后图13示出流体从储库52到输送腔46中的输送。为此在动态的泵送运行中降低了构造为交流电压的电压,该电压被提高以用于将流体输送到从动腔18中,由此部件T和与部件一起的输送元件40沿第二方向相对于输送壳体42运动。该运动比通过弹簧元件110引起的或可引起的并且为了闭合或保持保持所述第二接触所需的阻尼器92的扩张更快地进行,从而阻尼器92使阀器件76保持闭合,第一接触将打开或是打开的并且第二接触也将打开或是打开的。因此在泵送运行中输送元件40和止挡件86借助于部件T这样快速交替地沿第一方向和第二方向运动并且因此往复运动,使得不发生阀器件76的打开。在将流体输送到从动腔18中时,第一接触闭合,而第二接触保持打开,并且在将流体输送到输送腔46中时,第一接触和第二接触打开,从而两个接触同时打开。非线性阻尼器92,尤其是其非线性或低通特性,防止弹簧元件74和110的过度偏移,使得排放阀闭合并且保持闭合。
图14示出执行器装置10的第四实施方式。尤其图14示出执行器装置10的机械实施。在图14中,与储库52流体连接的接头用120表示并且与从动腔18流体连接的接头在图14中用122表示。
图15示出图表,在该图表的横坐标124上标注了时间。在图15中所示的图表的纵坐标126上标注了施加到所述执行器34上的电压。在图15中示出的图表中绘出了变化曲线128,该变化曲线说明了关于时间的执行器34被供应的电压。因此变化曲线128是施加到执行器34上的电压的时间变化曲线。在图15中用P1表示第一时间段,在该第一时间段中进行泵送运行。此外在图15中示出紧接在第一时间段P1之后的第二时间段P2,在该第二时间段中,执行器装置10处于其保持运行或其保持状态中。此外在图15中示出紧接在第二时间段P2之后的第三时间段P3,在该第三时间段期间,执行器装置10处于其打开运行中。从图15中可以看出,为了将流体泵送到从动腔18中,电压作为交流电压快速地相继地并且交替地提高和降低。然后电压至少基本保持恒定,以将从动元件12保持在保持位置中。为了允许或引起从动元件12从保持位置到规避位置中的运动,给执行器34供应的电压在时间段P3期间尤其缓慢地减小,以便由此引起阀器件76的打开。
图16示出执行器装置10的第五实施方式的示意图。在第五实施方式中,阻尼器件不是例如构造为非线性阻尼器,而是构造为线性阻尼器93。这意味着,阻尼器93的压缩级和拉伸级是同样强或同样刚性的,从而例如阻尼器93的压缩级和拉伸级具有相同的阻尼常数。此外第五实施方式相应于第四实施方式。
图17示出根据图15的图表,其中,然而现在相对于图15或者相对于第四实施方式如根据变化曲线128可看出的那样以其他方式操控执行器34。通过图17中示出的对执行器34的操控,泵送运行、保持运行和打开运行可以在不使用非线性阻尼器92的情况下、尤其是在使用线性阻尼器93的情况下实现。为此,如借助图17中的变化曲线128可看出的那样,在动态泵送运行期间比其减小更慢地提高或者说比其提高明显更快地减小。由此弹簧元件110没有足够的时间来引起阀器件76的打开。因此在第五实施方式中,阀器件76尤其是唯一地且仅通过操控尤其借助于线性阻尼器93保持闭合,而在泵送运行的范围中,供应给执行器34的电压减小,以便将新的流体输送、尤其是抽吸到输送腔46中。可以看出,尤其在第一实施方式中至少基本正弦形地进行操控。尤其在第五实施方式中,所述操控例如锯齿形地进行,然而也可以备选地以脉宽调制的方式或正弦形地进行。
图18和图19同样示出根据图17的图表,然而现在具有执行器34的通过变化曲线128说明的另外的操控。在第一时间段Z1期间,阀器件76打开,并且执行器34不被供应电压,使得例如部件T占据其最小偏移。在紧接第一时间段Z1的第二时间段Z2期间,给执行器34供应的电压首先尤其缓慢地提高并且然后至少基本保持恒定,由此部件T相对于基本元件72沿第一方向运动,尤其运动到一个位置,并且阀器件76被闭合并且部件T保持在所述位置并且阀器件76保持闭合。在紧接时间段Z2的第三时间段Z3期间,进行前面所描述的泵送运行,在该泵送运行的范围内,部件T以及与部件T一起的输送元件40沿第一方向和第二方向相对于基本元件72运动。在紧接时间段Z3的时间段Z4期间进行保持运行,在该保持运行期间给执行器34供应至少基本恒定的电压。由此阀器件76保持闭合并且从动元件12保持在保持位置中。在时间上紧接时间段Z4的时间段Z5期间进行打开运行,在该时间段Z5中或期间,给执行器34供应的电压尤其足够慢地被降低或减小,从而允许或者引起尤其借助弹簧元件110进行的阀器件76的打开。时间段Z6连接到时间段Z5上,在该时间段Z6期间,例如在时间段Z1期间再次打开阀器件76。相应的情况适用于图19。
最后图20示出执行器装置10的第六实施方式。在此执行器装置10尤其具有附加于阀器件76而设置的伺服阀130,该伺服阀也称为伺服排放阀并且例如能够电运行。例如伺服阀130在排出通道32中与阀器件76串联地布置或连接,其中,例如伺服阀130沿着从所述从动腔18经过伺服阀130并且经过阀器件76流入到储库腔54中的流体的流动方向布置在阀器件76的上游。伺服阀130例如又可以在第二打开状态与第二闭合状态之间电切换。尤其是,例如伺服阀130可以至少从第二闭合状态被切换到第二打开状态。由此例如可以特别快速地释放排出通道32。尤其是,由此可以例如特别快速地打开或释放尤其是伺服阀130的前室132,从而使得容纳在从动腔18中的流体的至少一部分通过将伺服阀130切换到第二打开位置而被排出到前室132中并且因此可以从该从动腔18中输出或者从该从动元件12中输出。阀器件76在第六实施方式中以及在所有其他实施方式中都借助于执行器34来运行、尤其是被控制或调节。
伺服阀130具有阀元件134和阀弹簧136,阀弹簧例如具有例如1bar的小的打开压力。如果例如通过排出通道32作用到阀元件134上的流体具有小于打开压力的压力,则阀元件134借助阀弹簧136保持闭合。如果作用到阀元件134上的流体的压力相应于打开压力或者如果作用到阀元件134上的流体的压力大于打开压力,则结果阀元件134逆着阀弹簧136打开,由此伺服阀130释放排出通道32或者说前室132。换句话说,排出通道32具有通道部分T2,该通道部分沿从该从动腔18流向阀器件76或流向伺服阀130的流体的流动方向布置在从动腔18的下游和前室132的上游。在第二闭合状态中,借助于阀元件134使得通道部分T2与前室132流体地分离,从而来自从动腔18的流体不能流入前室132中。通过将伺服阀130从第二闭合状态调节到第二打开状态,阀元件134释放在通道部分T2与前室132之间的流体连接。换句话说,前室132被释放或者说流体地与通道部分T2连接,从而通过通道部分T2使得首先容纳在从动腔18中的流体的至少一部分可以从该从动腔18中流出并且流入前室132中。这尤其在如下情况下进行,即,被容纳在通道部分T2中的并且尤其直接作用到阀元件134上的流体的压力对应于打开压力或大于打开压力。
为所述伺服阀130配设了节流阀138,该节流阀与所述伺服阀130、尤其与所述前室132以及与所述阀元件134并联地布置或者说接通。节流阀138布置在短路通道140中,该短路通道在相应的连接位置V1上与通道部分T2流体连接并且在连接位置V2上与排出通道32的另外的通道部分T3流体连接。在此例如短路通道140可以是排出通道32的组成部分。连接位置V1沿从该从动腔18或者自该从动腔通过通道部分T2到伺服阀130并且通过伺服阀130到阀器件76流动的流体的流动方向布置在阀元件134的上游,其中,所述连接位置V2参照之前提到的流动方向布置在所述伺服阀130、尤其所述阀元件134的下游并且布置在所述阀器件76的上游。流过短路通道140的流体绕过伺服阀130并且因此不流过伺服阀130,而是在绕过伺服阀130的情况下通过短路通道140流至阀器件76。在从该从动腔18流到储库腔54的流体的流动方向上,在阀器件76的下游布置有排出通道32的第三通道部分T4,从而来自阀器件76的流体借助于通道部分T4被引导到储库腔54。
伺服阀130在此具有阀壳体142,伺服阀130的阀活塞144可平移运动地容纳在该阀壳体中。阀活塞144在此能够沿着在图20中通过双箭头146示出的活塞方向相对于阀壳体142平移运动。在此阀弹簧136沿着活塞方向一方面至少间接地、尤其直接地支撑在阀活塞144上并且另一方面至少间接地、尤其直接地支撑在阀元件134上。在此前室132部分地通过阀壳体142且部分地通过阀活塞144来形成或限界。此外,伺服阀130具有另外的阀室148,该另外的阀室例如尤其是沿着活塞方向与前室132对置。在此,一方面与阀器件76并且另一方面与储库腔54流体连接的通道部分T4在连接位置V3上与前室132流体连接,其中,所述连接位置V3在来自所述阀器件76并且流至所述储库腔54的流体的流动方向上被布置在所述阀器件76的下游和所述储库腔54的上游。如果阀活塞144相应地相对于阀壳体142运动,使得出现前室132的体积减小,则同样出现阀室148的体积变大并且反之亦然。
总体上可以看出,阀器件76在第六实施方式中以及在其他实施方式中借助于执行器34运行、尤其是控制或调节,尤其是在阀器件76的打开和闭合方面。尤其当作用在阀元件134上的尤其在通道部分T2中的流体的压力小于打开压力时,阀元件134被保持略微闭合。如果阀器件76如之前所描述的那样借助于执行器34或者说通过相应地操控执行器34来闭合并且随后执行泵送运行,那么由于节流阀例如在前室130与阀室148之间在从动侧上建立小的压差,然而阀元件134由于阀弹簧136、尤其由于由阀弹簧136提供的并且作用到阀元件134上的弹簧力保持闭合。这也可以通过不同的液压横截面实现。
如果阀器件76通过执行器34的相应操控而被打开,则阀室148中的压力通过阀器件76比在通道部分T2中更快地降低,尤其是由于节流阀138布置在短路通道140中。随后打开阀元件134或者说将伺服阀130从第二闭合状态调节到第二打开状态中。与阀器件76本身相反或者相比,所述伺服阀130或者说阀元件134可以实现明显更大的偏移,从而具有高黏度的流体能够特别快速地流出,也就是说能够从该从动腔18中导出。
Claims (15)
1.一种执行器装置(10),具有:
-至少一个从动元件(12),所述从动元件能以流体加载并且由此能运动到至少一个保持位置中,
-执行器(34),所述执行器能够通过对所述执行器(34)的操控而在泵送运行中运行,在所述泵送运行中至少所述执行器(34)的部件(T)能够通过对所述执行器(34)的操控而交替地沿第一方向(36)并且沿与所述第一方向(36)相反的第二方向(38)运动,由此为了用流体加载所述从动元件(12),所述流体能够输送给所述从动元件(12),
-至少一个排出通道(32),通过所述排出通道能够将所述流体从所述从动元件(12)排出,
-阀器件(76),所述阀器件具有两个阀元件(78、80),所述两个阀元件能够相对于彼此运动,由此所述阀器件(76)能够在至少一个闭塞所述排出通道(32)的闭合状态(S)与至少一个释放所述排出通道(32)的打开状态(0)之间调节,在所述闭合状态中,在所述排出通道(32)闭塞的情况下,所述从动元件(12)通过所述流体保持在所述保持位置中,在所述打开状态中,所述阀元件(78、80)允许所述流体从所述从动元件(12)通过所述排出通道(32)排出并且由此允许所述从动元件(12)从所述保持位置运动到至少一个规避位置中,其中:
o通过所述执行器(34)的部件(T)沿所述第一方向(36)的运动,所述阀元件(78、80)中的第一阀元件能沿第一操纵方向(36)运动并且由此能朝所述第二阀元件(80)运动,由此所述阀器件(76)能够调节到所述闭合状态(S)中,
o通过所述部件(T)沿所述第二方向(38)的运动能够引起所述第一阀元件(78)沿与所述第一操纵方向(36)相反的第二操纵方向(38)远离所述第二阀元件(80)的运动,由此所述阀器件(76)能够调节到所述打开状态(O)中,
o所述执行器装置(10)被构造用于在泵送运行中使所述执行器(34)的部件(T)交替地沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)运动,使得在所述泵送运行中在将所述阀器件(76)调节到所述闭合状态(S)中之后尽管在所述泵送运行中发生所述部件(T)沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)的交替的运动,所述阀器件(76)仍保持在所述闭合状态(S)中,由此在所述泵送运行中,所述流体能够被输送到所述从动元件(12),并且
o所述执行器装置(10)能够在与所述泵送运行不同的并且紧接所述泵送运行的打开运行中运行,在所述打开运行中,所述执行器(34)的部件(T)的沿着所述第二方向(38)进行的运动导致所述第一阀元件(78)的沿所述第二操纵方向(38)并且远离所述第二阀元件(80)延伸的运动并且由此导致所述阀器件(76)从所述闭合状态(S)调节到所述打开状态(0)中。
2.根据权利要求1或2所述的执行器装置(10),其特征在于
阻尼器件(92、93),所述阻尼器件在所述部件(T)的沿所述第一方向(36)的在开始所述泵送运行时被设置的运动中允许所述第一阀元件(78)沿所述第一操纵方向(36)朝向所述第二阀元件(80)运动并且由此允许所述阀器件(76)从所述打开状态(O)调节到所述闭合状态(S)中并且在所述部件(T)的沿所述第二方向(38)随后运动时阻止所述第一阀元件(80)的沿所述第二操纵方向(38)的从所述第二阀元件(80)离开的引起所述阀器件(76)调节到所述打开状态(O)中的运动并且由此将所述阀器件(76)保持在闭合状态(S),由此在所述泵送运行模式中所述执行器(34)的所述部件(T)能够交替地沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)运动,而所述阀器件(76)保持在所述闭合状态(S)中。
3.根据权利要求2所述的执行器装置(10),
其特征在于,
由于所述阻尼器件(92、93)在所述泵送运行中阻止所述第一阀元件(78)的沿所述第二操纵方向(38)的从所述第二阀元件(80)离开的引起所述阀器件(76)调节到所述打开状态(0)中的运动并且由此将所述阀器件(76)保持在闭合状态(S)中,所述执行器(34)的所述部件(T)和由此所述阀元件(78、80)能够交替地沿所述第一操纵方向(36)和沿所述第二操纵方向(38)运动,而所述阀器件(76)保持在所述闭合状态(S)中。
4.根据权利要求2或3所述的执行器装置(10),
其特征在于,
所述阻尼器件(92、93)被构造用于在所述打开运行中允许所述阀元件(78、80)之间的沿着所述第一操纵方向(36)和/或沿着所述第二操纵方向(38)进行的并且引起所述阀器件(76)从所述闭合状态(S)调节到所述打开状态(O)中的相对运动。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的执行器装置(10),其特征在于
至少一个止挡件(72),其中,所述阀元件(78、80)和所述执行器(34)的所述部件(T)能够沿着所述第一方向(36)并且沿着所述第二方向(38)相对于所述止挡件(72)运动。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的执行器装置(10),其特征在于,
所述阻尼器件(92、93)具有能够与所述第一阀元件(78)一起运动的第一阻尼器元件(94)和能够相对于所述第一阻尼器元件(94)尤其平移运动的第二阻尼器元件(96),其中,所述阻尼器元件(94、96)在通过所述部件(T)沿第一方向(36)运动引起的、为了将所述阀器件(76)从所述打开状态(0)调节到所述闭合状态(S)中并且在开始所述泵送运行时设置的所述第一阀元件(78)沿所述第一操纵方向(36)朝向所述第二阀元件(80)的运动中能够相对彼此运动。
7.根据权利要求5和6所述的执行器装置(10),
其特征在于,
所述第一阻尼器元件(94、96)能够沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)相对于所述止挡件(72)运动,其中,借助所述止挡件(72)能够限定所述第二阻尼器元件(96)沿所述第二方向(38)的运动,从而在通过所述部件(T)沿所述第一方向(36)的运动引起的并且用于将所述阀器件(76)从所述打开状态(0)调节到所述闭合状态(S)中并且在开始所述泵送运行时设置的所述第一阀元件(78)的沿所述第一操纵方向(36)朝向所述第二阀元件(80)的运动中所述第一阻尼器元件(94)能够沿所述第一方向(36)相对于第二阻尼器元件(96)运动,而不发生所述第二阻尼器元件(96)沿所述第一方向(36)的运动。
8.根据权利要求6或7所述的执行器装置(10),其特征在于
复位元件(110),借助所述复位元件所述阻尼器元件(94、96)能够沿着所述第一方向(36)和/或沿着所述第二方向(38)相对于彼此运动,由此借助所述复位元件(110)能够引起沿着所述第一操纵方向(36)和/或所述第二操纵方向(38)延伸的并且引起所述阀器件(76)从所述闭合状态(S)调节到所述打开状态(O)中的在所述阀元件(78、80)之间的相对运动。
9.根据权利要求8所述的执行器装置(10),
其特征在于,
所述复位元件(110)在一侧与所述第一阻尼器元件(94)并且在另一侧与所述第二阻尼器元件(96)耦联。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的执行器装置(10),其特征在于,
所述阻尼器元件(94、96)限界两个阻尼腔(98、100),在所述阻尼腔中分别容纳有阻尼介质,所述阻尼介质能导入到所述阻尼腔(98、100)中并且能从所述阻尼腔(98、100)导出。
11.根据权利要求10所述的执行器装置(10),其特征在于,
所述阻尼器介质是流体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的执行器装置(10),其特征在于
驱动元件(41),所述驱动元件具有第一驱动部分(40)、第二驱动部分(42)和至少一个由所述驱动部分(40、42)限界的驱动腔(46),其中,在所述泵送运行中所述第一驱动部分(40)能够借助于所述执行器(34)的部件(T)、尤其与所述第二阀元件(80)一起能够交替地沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)相对于所述第二驱动部分(42)运动,由此所述流体能够从所述驱动腔(46)出来被输送到所述从动元件(12)并且能够被输送到所述驱动腔(46)中。
13.根据权利要求12所述的执行器装置(10),其特征在于
止回阀(58),通过所述止回阀能够将所述流体导入到所述驱动腔(46)中。
14.根据权利要求12或13所述的执行器装置(10),其特征在于
复位器件(74),借助所述复位器件所述第一驱动部分(40)和优选所述第二阀元件(80)能够沿所述第二方向(38)相对于所述第二驱动部分(42)运动。
15.一种用于运行执行器装置(10)的方法,所述执行器装置具有:
-至少一个从动元件(12),所述从动元件能以流体加载并且由此能运动到至少一个保持位置中,
-执行器(34),所述执行器被操控并且由此在泵送运行中运行,在所述泵送运行中至少所述执行器(34)的部件(T)通过对所述执行器(34)的操控而交替地沿第一方向(36)并且沿与所述第一方向(36)相反的第二方向(38)运动,由此为了用流体加载所述从动元件(12),所述流体被输送给所述从动元件(12),
-至少一个排出通道(32),通过所述排出通道能够将所述流体从所述从动元件(12)排出,
-阀器件(76),所述阀器件具有两个阀元件(78、80),所述两个阀元件能够相对于彼此运动,由此所述阀器件(76)能够在至少一个闭塞所述排出通道(32)的闭合状态(S)与至少一个释放所述排出通道(32)的打开状态(0)之间调节,在所述闭合状态中,在所述排出通道(32)闭塞的情况下,所述从动元件(12)通过所述流体保持在所述保持位置中,在所述打开状态中,所述阀元件(78、80)允许所述流体从所述从动元件(12)通过所述排出通道(32)排出并且由此允许所述从动元件(12)从所述保持位置运动到至少一个规避位置中,其中:
o通过所述执行器(34)的部件(T)沿所述第一方向(36)的运动,所述阀元件(78、80)中的第一阀元件能沿第一操纵方向(36)运动并且由此能朝所述第二阀元件(80)运动,由此所述阀器件(76)能够调节到所述闭合状态(S)中,
o通过所述部件(T)沿所述第二方向(38)的运动能够引起所述第一阀元件(78)沿与所述第一操纵方向(36)相反的第二操纵方向(38)远离所述第二阀元件(80)的运动,由此所述阀器件(76)能够调节到所述打开状态(O)中,
o所述执行器装置(10)在泵送运行中使所述执行器(34)的部件(T)交替地沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)运动,使得在所述泵送运行中在将所述阀器件(76)调节到所述闭合状态(S)中之后尽管在所述泵送运行中发生所述部件(T)沿所述第一方向(36)和所述第二方向(38)的交替的运动,所述阀器件(76)仍保持在所述闭合状态(S)中,由此在所述泵送运行中所述流体能够被输送到所述从动元件(12),并且
o所述执行器装置(10)在与所述泵送运行不同的并且紧接所述泵送运行的打开运行中运行,在所述打开运行中,所述执行器(34)的部件(T)的沿着所述第二方向(38)进行的运动导致所述第一阀元件(78)的沿所述第二操纵方向(38)并且远离所述第二阀元件(80)延伸的运动并且由此导致所述阀器件(76)从所述闭合状态(S)调节到所述打开状态(0)中。
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