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Patent Searching and Data


Title:
ACTUATOR DEVICE AND METHOD FOR OPERATING SUCH AN ACTUATOR DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/048723
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to be able to bring about a desired state of a system quickly and reliably, the invention provides an actuator device (10), which has: an output element (12), which is able to be acted on by a fluid and as a result is movable into a holding position (H); two solid-state actuators (20, 22), which are able to be activated alternately; a coupling element (28) common to the solid-state actuators (20, 22); a discharge duct (34), via which the fluid is able to be discharged from the output element (12); and at least one valve element (36), which is adjustable between a blocking closed state and an open state, in which the valve element (36) allows the fluid to be discharged from the output element (12) via the discharge duct (34) and as a result allows the output element (12) to move from the holding position (H) into at least one yielding position (A), wherein the valve element (36) is actuable, via the coupling element (28) of the respective solid-state actuator (20, 22), by the respective activation of the solid-state actuator (20, 22) and as a result is able to be moved into the closed state.

Inventors:
BACHMAIER GEORG (DE)
FRÖSE PATRICK (DE)
GERLICH MATTHIAS (DE)
ZÖLS WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/071332
Publication Date:
March 12, 2020
Filing Date:
August 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
METISMOTION GMBH (DE)
International Classes:
F15B7/02; F15B7/00
Domestic Patent References:
WO2017178814A12017-10-19
WO2018146035A12018-08-16
Foreign References:
KR20170055880A2017-05-22
DE19705893A11998-08-20
US4698971A1987-10-13
Attorney, Agent or Firm:
HOFSTETTER, SCHURACK & PARTNER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Aktorvorrichtung (10), mit wenigstens einem Abtriebsele ment (12), welches mit einem Fluid beaufschlagbar und dadurch in eine Haltestellung (H) bewegbar ist, mit wenigstens zwei Festkörperaktoren (20, 22), welche abwechselnd ansteuerbar sind, wodurch das Fluid zu dem Abtriebselement (12) zu för dern und das Abtriebselement (12) mit dem Fluid beaufschlag bar ist, mit einem den Festkörperaktoren (20, 22) gemeinsamen Koppelelement (28), mit wenigstens einem Abführkanal (34), über welchen das Fluid von dem Abtriebselement (12) abführbar ist, und mit wenigstens einem Ventilelement (36) , welches zwischen wenigstens einem den Abführkanal (34) versperrenden Schließzustand, in welchem unter Versperren des Abführkanal (34) das Abtriebselement (12) durch das Fluid in der Halte stellung (H) zu halten ist, und wenigstens einem den Abführ kanal (34) freigebenden Offenzustand verstellbar ist, in wel chem das Ventilelement (36) ein Abführen des Fluids von dem Abtriebselement (12) über den Abführkanal (34) und dadurch eine Bewegung des Abtriebselements (12) aus der Haltestellung (H) in wenigstens eine Ausweichstellung (A) zulässt, wobei das Ventilelement (36) über das Koppelelement (28) von dem jeweiligen Festkörperaktor (20, 22) durch das jeweilige An steuern des Festkörperaktors (20, 22) betätigbar und dadurch in den Schließzustand bringbar ist.

2. Aktorvorrichtung (10) nach Anspruch 1,

wobei wenigstens ein Reservoir (42) zum Aufnehmen und Spei chern des Fluids vorgesehen ist.

3. Aktorvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei dem jeweiligen Festkörperaktor (20, 22) wenigstens ein Antriebselement (44 ,46) zugeordnet ist, welches durch den jeweiligen Festkörperaktor (20, 22) durch Ansteuern des je weiligen Festkörperaktors (20, 22) betätigbar, insbesondere bewegbar, ist, wodurch das Fluid zu dem Abtriebselement (12) zu fördern ist.

4. Aktorvorrichtung (10) nach den Ansprüchen 2 und 3,

wobei in einer jeweiligen, auf die jeweilige Ansteuerung des jeweiligen Festkörperaktors (20, 22) folgenden Phase des je weiligen Festkörperaktors (20, 22) das Fluid aus dem Reser voir (42) durch das jeweilige Antriebselement (44, 46) an- saugbar und durch darauffolgendes Ansteuern des jeweiligen Festkörperaktors (20, 22) durch das jeweilige Antriebselement (44, 46) von dem jeweiligen Antriebselement (44, 46) zu dem Abtriebselement (12) zu fördern ist.

5. Aktorvorrichtung (10) nach Anspruch 4,

wobei ein erstes der Antriebselemente (44, 46) in der auf die Ansteuerung des dem ersten Antriebselement (44) zugeordneten Festkörperaktors (20) folgenden Phase über das Koppelelement (28) aktiv durch den dem zweiten Antriebselement (46) zuge ordneten Festkörperaktor (22) infolge des Ansteuerns des dem zweiten Antriebselement (46) zugeordneten Festkörperaktors (22) derart bewegbar ist, dass das erste Antriebselement (44) das Fluid aus dem Reservoir (42) ansaugt.

6. Aktorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein erster Bereich (70), in welchem das jeweilige An triebselement (44, 46) durch Ansteuern des jeweils zugeordne ten Festkörperaktors (20, 22) bewegbar ist, gegen das jewei lige Antriebselement (44, 46) und/oder gegen einen zweiten Bereich (72), in welchem die Festkörperaktoren (20, 22) ange ordnet sind, durch eine, insbesondere elastisch verformbare und/oder mit dem jeweiligen Antriebselement (44, 46) mitbe wegbare, Membran (68) abgedichtet ist.

7. Aktorvorrichtung (10) nach Anspruch 6,

wobei das Koppelelement (28) in dem ersten Bereich (70) ange ordnet ist.

8. Aktorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Koppelelement (28) in eine jeweilige Ausnehmung (74, 76) des jeweiligen Antriebselements (44, 46) eingreift und/oder mit dem jeweiligen Antriebselement (44, 46) mitbe wegbar ist.

9. Aktorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei sich die Antriebselemente (44, 46) hinsichtlich ihrer jeweiligen fluidisch wirksamen Fläche zum Fördern des Fluids voneinander unterscheiden.

10. Aktorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

wobei die Festkörperaktoren (20, 22) über das Koppelelement (28) miteinander gekoppelt sind.

11. Aktorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

wobei das Koppelelement (28) als eine um eine Schwenkachse (30) verschwenkbare Wippe ausgebildet ist.

12. Aktorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

wobei eine elektronische Recheneinrichtung (24) vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, die Festkörperaktoren (20, 22) abwechselnd anzusteuern, sodass bei dem Ansteuern eines der Festkörperaktoren (20, 22) das Ansteuern des anderen Ak tors (22, 20) unterbleibt und umgekehrt.

13. Aktorvorrichtung (10) nach Anspruch 12,

wobei die Recheneinrichtung (24) dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Festkörperaktor (20, 22) mit einem sinusförmigen, elektrischen Strom anzusteuern, wobei die sinusförmigen Strö me zum Ansteuern der Festkörperaktoren (20, 22) um 180° zuei nander phasenverschoben sind.

14. Aktorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

wobei die Festkörperaktoren (20, 22) in einem Gehäuse (32) angeordnet sind, welches aus Invar gebildet ist und/oder wo- bei sich die Festkörperaktoren (20, 22) hinsichtlich ihres jeweiligen Funktionsprinzips voneinander unterscheiden.

15. Verfahren zum Betreiben einer Aktorvorrichtung (10), wel che aufweist:

- wenigstens ein Abtriebselement (12), welches mit einem Flu id beaufschlagbar und dadurch in eine Haltestellung (H) be wegbar ist;

- wenigstens einen ersten Festkörperaktor (20) und wenigstens einen zweiten Festkörperaktor (22), welche abwechselnd an gesteuert werden, wodurch das Fluid zu dem Abtriebselement (12) gefördert und das Abtriebselement (12) mit dem Fluid beaufschlagt wird;

- ein den Festkörperaktoren (20, 22) gemeinsames Koppelele ment (28) ;

- wenigstens einen Abführkanal (34), über welchen das Fluid von dem Abtriebselement (12) abführbar ist; und

- wenigstens ein Ventilelement (36) , welches über das Kop pelelement (28) von dem jeweiligen Festkörperaktor (20, 22) durch das jeweilige Ansteuern des jeweiligen Festkörperak tors (20, 22) betätigt und dadurch in einen den Abführkanal (34) versperrenden Schließzustand gebracht wird, in welchem unter Versperren des Abführkanals (34) das Abtriebselement (12) durch das Fluid in der Haltestellung (H) gehalten wird, wobei sich das Ventilelement (36) dann, wenn sowohl ein Ansteuern des ersten Festkörperaktors (20) als auch ein Ansteuern des zweiten Festkörperaktors (22) gleichzeitig unterbleiben, aus dem Schließzustand in einen den Abführka nal (34) freigebenden Offenzustand verstellt, in welchem das Ventilelement (36) ein Abführen des Fluids von dem Ab triebselement (12) über den Abführkanal (34) zulässt, wodurch sich das Abtriebselement (12) aus der Haltestellung (H) in wenigstens eine Ausweichstellung (A) bewegt.

Description:
Beschreibung

Aktorvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Aktorvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Aktorvorrichtung sowie ein Ver fahren zum Betreiben einer solchen Aktorvorrichtung.

Bei vielen sicherheitsrelevanten Anwendungen wie zum Beispiel Leistungsschaltern, Aufzügen, Robotern, Fördersystemen etc. sind Aktoren wie beispielsweise Sicherheitsschalter, Klemm einheiten und/oder Bremsen vorteilhaft, die beispielsweise im Notfall das jeweilige System möglichst schnell kraft- und/oder spannungsfrei schalten und/oder durch ein gezieltes Bremsen schnell zum Stillstand bringen sollen. Oftmals werden Zeiten von weniger als 10 Millisekunden gefordert, um durch den jeweiligen Aktor einen gewünschten Zustand des Systems zu bewirken, das heißt beispielsweise um das System kraft- und/oder spannungsfrei zu schalten und/oder abzubremsen. Um den gewünschten Zustand durch den jeweiligen Aktor schnell einstellen zu können, können zum einen große Kräfte erforder lich sein. Zum anderen jedoch ist auch eine hohe funktionale Sicherheit des Aktors wünschenswert. Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall der Spannungsversorgung oder bei einem Defekt einer Elektronik der jeweilige Aktor selbstständig einen Si cherungszustand einnehmen beziehungsweise in einen sicheren Zustand wechseln sollte.

Ein Bremsen, Freigeben und/oder Schalten erfolgt üblicher weise über ein Freigeben eines Kraftspeichers und/oder einer entsprechenden Kontaktkraft . Eine hierfür erforderliche po tentielle Energie wird dabei mithilfe einer Spindel und/oder mithilfe eines Hydraulik- und/oder Pneumatikzylinders aufge baut und über eine Auslöseeinheit freigegeben beziehungsweise zurückgesetzt. Damit erfolgt eine Krafterzeugung meist ge trennt mithilfe einer Pumpe oder eines Elektromotors, und das Lösen mithilfe einer elektromechanischen Auslöseeinheit oder einem Ventil. Sieht beispielsweise die funktionale Sicherheit eine Zustandsüberwachung vor, dann ist zusätzlich noch ein Kraft-, Druck- und/oder Positionssensor vorteilhaft. Ferner sind bei Systemen mit höherer Kraftdichte Hydraulik- bezie hungsweise Pneumatikkomponenten erforderlich, was jedoch aus unterschiedlichen Gründen insbesondere im Hinblick auf eine Medienversorgung, einen Wartungsaufwand und einen hohen Bau raumbedarf systemische Nachteile mit sich bringen kann oder auch untersagt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Aktor vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Aktorvorrichtung zu schaffen, sodass durch die Aktorvorrich tung beziehungsweise durch das Verfahren ein gewünschter Zu stand eines Systems beziehungsweise einer Einrichtung schnell und sicher herbeigeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweck mäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Aktorvorrich tung, insbesondere für ein System beziehungsweise für eine Einrichtung. Durch die Aktorvorrichtung kann beispielsweise ein gewünschter und insbesondere sicherer Zustand des Systems in kurzer Zeit bewirkt, insbesondere eingestellt, werden. Der gewünschte Zustand kann durch die erfindungsgemäße Aktorvor richtung schnell und besonders sicher eingestellt beziehungs weise bewirkt werden, da eine besonders hohe funktionale Si cherheit der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung selbst reali siert werden kann.

Hierzu weist die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung wenigstens ein Abtriebselement auf, welches mit einem Fluid, insbesonde re mit einer Flüssigkeit, beaufschlagbar und dadurch in eine Haltestellung bewegbar sowie beispielsweise entgegen einer auf das Abtriebselement wirkenden Belastung in der Haltestel lung zu halten ist, das heißt gehalten werden kann. Die Ak- torvorrichtung kann somit beispielsweise über das Abtrieb selement eine der Belastung entgegenwirkende Gegenkraft be reitstellen, um dadurch beispielsweise das zuvor genannte System insbesondere dann, wenn sich das System in einem Nor malbetrieb befindet und keine Fehlfunktion aufweist, in einem ersten Zustand des Systems zu halten.

Die genannte Belastung ist beispielsweise eine Kraft und/oder ein Drehmoment und/oder eine andere Last, die beispielsweise, insbesondere bei dem Normalbetrieb, von wenigstens einem Bau element des Systems auf die Aktorvorrichtung, insbesondere auf das Abtriebselement, wirken kann. In vollständig herge stelltem Zustand des Systems kann das System die Aktorvor richtung umfassen. Mit anderen Worten kann im vollständig hergestellten Zustand des Systems die erfindungsgemäße Aktor vorrichtung Bestandteil des Systems sein.

Die Aktorvorrichtung umfasst darüber hinaus wenigstens zwei Festkörperaktoren. Beispielsweise wird einer der Festkörper aktoren auch als erster Festkörperaktor bezeichnet, wobei der andere der Festkörperaktoren auch als zweiter Festkörperaktor bezeichnet wird. Die Festkörperaktoren sind beziehungsweise werden abwechselnd ansteuerbar beziehungsweise angesteuert. Durch das abwechselnde Ansteuern der Festkörperaktoren ist durch die Festkörperaktoren das Fluid zu dem Abtriebselement zu fördern, wodurch das Abtriebselement mit dem Fluid beauf schlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird. Dadurch, dass die Festkörperaktoren, welche einfach auch als Aktoren bezeichnet werden, abwechselnd angesteuert werden, wird bei spielsweise der jeweilige Festkörperaktor für sich betrachtet abwechselnd angesteuert und nicht angesteuert. Somit wechseln sich aktive Phasen und inaktive Phasen des jeweiligen Aktors aufeinanderfolgend ab, sodass auf eine jeweilige aktive Phase des jeweiligen Aktors eine jeweilige inaktive Phase des je weiligen Aktors folgt. Während beziehungsweise in der aktiven Phase wird der jeweilige Aktor angesteuert. Mit anderen Wor ten erfolgt in beziehungsweise während der jeweiligen aktiven Phase des jeweiligen Aktors ein Ansteuern des jeweiligen Ak- tors, wobei in beziehungsweise während der jeweiligen inakti ven Phase ein Ansteuern des jeweiligen Aktors unterbleibt. Da die Aktoren abwechselnd angesteuert werden, befindet sich beispielsweise der erste Festkörperaktor in seiner aktiven Phase, während sich der zweite Festkörperaktor in seiner in aktiven Phase befindet, und der erste Festkörperaktor befin det sich in einer inaktiven Phase, während sich der zweite Festkörperaktor in seiner aktiven Phase befindet. Beispiels weise liegt zwischen zwei direkt beziehungsweise unmittelbar aufeinanderfolgenden aktiven Phasen des jeweiligen Aktors ge nau eine inaktive Phase des jeweiligen Aktors, und zwischen zwei unmittelbar beziehungsweise direkt aufeinanderfolgenden inaktiven Phasen des jeweiligen Aktors liegt genau eine akti ve Phase des jeweiligen Aktors. Unter dem Merkmal, dass die zwei aktiven beziehungsweise inaktiven Phasen unmittelbar be ziehungsweise direkt aufeinanderfolgen, ist zu verstehen, dass zwischen den zwei unmittelbar beziehungsweise direkt aufeinanderfolgenden aktiven beziehungsweise inaktiven Phasen keine weiteren anderen aktiven beziehungsweise inaktiven Pha sen liegen.

Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fluid jedoch um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen inkompressible, Flüssigkeit, sodass das Abtriebselement beispielsweise ein hydraulisches Abtrieb selement beziehungsweise ein hydraulisch betätigbares oder betreibbares Abtriebselement ist.

Die Aktorvorrichtung umfasst darüber hinaus ein den Festkör peraktoren gemeinsames Koppelelement sowie wenigstens einen Abführkanal, über welchen das Fluid von dem Abtriebselement abführbar ist. Mit anderen Worten kann das Fluid, welches durch den jeweiligen Aktor zu dem Abtriebselement gefördert wird beziehungsweise gefördert wurde, um dadurch beispiels weise das Abtriebselement mit dem Fluid zu beaufschlagen und in die Haltestellung zu bewegen beziehungsweise in der Halte stellung zu halten, von dem Abtriebselement abgeführt werden. Darüber hinaus weist die Aktorvorrichtung wenigstens ein bei spielsweise als Rückschlagventil ausgebildetes Ventilelement auf, welches zwischen wenigstens einem den Abführkanal ver sperrenden Schließzustand und wenigstens einem den Abführka nal freigebenden Offenzustand verstellbar ist. Dies bedeutet, dass in dem Schließzustand der Abführkanal durch das Ventil element versperrt, das heißt fluidisch versperrt oder flui- disch verschlossen ist, sodass der Abführkanal nicht von dem Fluid durchströmt werden kann. In dem Offenzustand jedoch gibt das Ventilelement den Abführkanal frei, sodass in dem Offenzustand Fluid durch den Abführkanal hindurchströmen kann. Der Schließzustand korrespondiert beispielsweise mit wenigstens einer Schließstellung des Ventilelements, wobei der Offenzustand beispielsweise mit wenigstens einer Offen stellung des Ventilelements korrespondiert. Das Ventilelement ist beispielsweise, insbesondere translatorisch und/oder ro tatorisch, zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegbar, insbesondere relativ zu einem Gehäuse einer Venti leinrichtung, die beispielsweise das Gehäuse, welches auch als Ventilgehäuse bezeichnet wird, und das Ventilelement um fasst.

In dem Schließzustand ist unter durch das Ventilelement be wirktem Versperren des Abführkanals das Abtriebselement durch das Fluid, insbesondere entgegen der Belastung, in der Halte stellung zu halten. Mit anderen Worten, befindet sich das Ventilelement in dem Schließzustand, so kann kein Fluid oder keine übermäßige Menge des Fluids von dem Abtriebselement ab strömen beziehungsweise aus dem Abtriebselement ausströmen, wodurch das Abtriebselement durch das Fluid, welches das Ab triebselement beaufschlagt beziehungsweise sich beispielswei se in dem Abtriebselement befindet, in der Haltestellung ge halten wird.

In dem Offenzustand jedoch lässt das Ventilelement ein Abfüh ren des Fluids von dem Abtriebselement über den Abführkanal und dadurch eine beispielsweise der Belastung ausweichende Bewegung des Abtriebselements aus der Haltestellung in we- nigstens eine von der Haltestellung unterschiedliche Aus weichstellung zu. Mit anderen Worten, da das Ventilelement den Abführkanal in dem Offenzustand freigibt, kann das Fluid beziehungsweise kann eine gegenüber dem Schließzustand größe re Menge des Fluids von dem Abführelement abströmen bezie hungsweise wegströmen, da das Fluid den Abführkanal durch strömen kann. In der Folge wird das Abtriebselement nicht mehr durch das Fluid entgegen der Belastung in der Haltestel lung gehalten, sodass das Abtriebselement der Belastung aus- weichen kann beziehungsweise ausweicht und, insbesondere durch die Belastung, aus der Haltestellung in die Ausweich stellung bewegt wird. Mit anderen Worten kann das Abtrieb selement in dem Offenzustand des Ventilelements der Belastung ausweichen und sich somit in die Ausweichstellung bringen. Hierdurch lässt beispielsweise das Abtriebselement eine Bewe gung des zuvor genannten Bauelements des Systems aus einer ersten Position, die das Bauelement in dem ersten Zustand einnimmt, in eine von der ersten Position unterschiedliche zweite Position zu, die das Bauelement beispielsweise in ei nem von dem ersten Zustand unterschiedlichen zweiten Zustand einnimmt. Die Aktorvorrichtung kann somit einen Übergang des Systems aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand zulas sen beziehungsweise bewirken. Mit anderen Worten kann die er findungsgemäße Aktorvorrichtung ein Umschalten des Systems von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand schnell, robust und funktionssicher bewirken, insbesondere indem eine Ver stellung des Ventilelements aus dem Schließzustand in den Of fenzustand zugelassen beziehungsweise bewirkt wird.

Der zweite Zustand ist beispielsweise ein Fehler- oder Si cherheitszustand, in welchem das System kraft- und/oder span nungsfrei ist und/oder gebremst wird, um beispielsweise aus einem Fehler oder Defekt des Systems resultierende Folgen vermeiden oder zumindest gering halten zu können.

Dabei ist das Ventilelement über das Koppelelement vom jewei ligen Festkörperaktor durch das jeweilige Ansteuern des Fest körperaktors betätigbar und dadurch in den Schließzustand bringbar. Beispielsweise ist das Ventilelement über das Kop pelelement vom jeweiligen Festkörperaktor durch das jeweilige Ansteuern des Festkörperaktors betätigbar und dadurch in den Schließzustand bringbar und in dem Schließzustand zu halten. Mit anderen Worten, beispielsweise in einem Ausgangszustand der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung unterbleiben sowohl ein Ansteuern des ersten Festkörperaktors als auch ein An steuern des zweiten Festkörperaktors, sodass sich das Ventil element von dem Ausgangszustand in den Offenzustand des Ven tilelements befindet. Werden dann die Festkörperaktoren auf die beschriebene Weise abwechselnd angesteuert, insbesondere elektrisch angesteuert, so wird das Ventilelement aus dem Of fenzustand in den Schließzustand durch die Festkörperaktoren gebracht, insbesondere bewegt, und beispielsweise in dem Schließzustand gehalten. Außerdem wird durch die Festkörper aktoren das Fluid zu dem Abtriebselement gefördert, insbeson dere gepumpt, wodurch das Abtriebselement mit dem Fluid be aufschlagt wird. Dadurch wird beispielsweise das Abtriebsele ment aus der Ausweichstellung in die Haltestellung bewegt, wodurch beispielsweise das Bauelement aus der zweiten Positi on in die erste Position bewegt wird. Außerdem wird das Ab triebselement in der Haltestellung gehalten, und auch das Bauelement wird in der ersten Position gehalten. Dadurch wird beispielsweise das System in den ersten Zustand gebracht und in dem ersten Zustand gehalten.

Kommt es dann beispielsweise zu einem Fehlerfall, aus welchem resultiert, dass sowohl eine Ansteuerung des ersten Festkör peraktors als auch eine Ansteuerung des zweiten Festkörperak tors gleichzeitig unterbleiben, so wird durch die Festkörper aktoren kein Fluid mehr zu dem Abtriebselement gefördert, und die Festkörperaktoren lassen eine Verstellung des Ventilele ments aus dem Schließzustand in den Offenzustand zu. Wie zu vor beschrieben kann sich dann das Abtriebselement, insbeson dere unter der Belastung, aus der Haltestellung in die Aus weichstellung bewegen, und das System kommt in den sicheren zweiten Zustand. Durch das jeweilige Ansteuern des jeweiligen Aktors wird der jeweilige Aktor beispielsweise ausgelenkt, das heißt verformt und dabei beispielsweise vergrößert. Durch die jeweilige An steuerung des jeweiligen Aktors wird beispielsweise ein voll ständiges oder aber nur ein halbes Auslenken des jeweiligen Aktors bewirkt. Mit anderen Worten wird beispielsweise der jeweilige Aktor durch das jeweilige Ansteuern nur teilweise, nur halb oder vollständig ausgelenkt. Insbesondere ist es denkbar, dass beide Festkörperaktoren nur teilweise, insbe sondere nur halb, ausgelenkt werden oder es wird nur einer der Festkörperaktoren, insbesondere vollständig, ausgelenkt.

Zu den Festkörperaktoren gehören im Rahmen der Erfindung bei spielsweise Polymeraktoren, Piezoaktoren und Formgedächtnis legierungsaktoren, das heißt solche Aktoren, welche zumindest aus einer Formgedächtnislegierung gebildet sind beziehungs weise wenigstens eine Formgedächtnislegierung umfassen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Festkörper aktoren zum einen eine hohe funktionelle Sicherheit aufweisen und zum anderen eine sehr hohe Kraftdichte besitzen. Ein Nachteil von herkömmlichen Festkörperaktoren ist jedoch, dass beispielsweise durch Ansteuern eines Festkörperaktors eine nur geringe Auslenkung des Festkörperaktors bewirkbar ist. Unter dem Ansteuern ist beispielsweise zu verstehen, dass bei dem Ansteuern des jeweiligen Festkörperaktors elektrische Energie, insbesondere elektrische Spannung, an den jeweiligen Festkörperaktor angelegt wird oder ein Anlegen einer solchen elektrischen Spannung an jeweiligen Festkörperaktoren unter bleibt beim jeweiligen Ansteuern. Somit ist es beispielsweise während beziehungsweise in der jeweiligen aktiven Phase vor gesehen, dass an dem jeweiligen Festkörperaktor elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, anliegt beziehungs weise angelegt wird. Somit ist es beispielsweise in bezie hungsweise während der jeweiligen inaktiven Phase vorgesehen, dass ein Anlegen von elektrischer Energie beziehungsweise einer elektrischen Spannung an den jeweiligen Festkörperaktor unterbleibt. Umgekehrt ist es ebenfalls möglich. Durch das Ansteuern des jeweiligen Aktors wird eine Verformung und so mit eine Auslenkung des jeweiligen Aktors bewirkt.

Um beispielsweise den Nachteil der geringen Auslenkung bezie hungsweise der geringen mechanischen Energie zu kompensieren, kann vorgesehen sein, Auslenkungen und somit die gespeicherte potentielle Energie des jeweiligen Festkörperaktors über meh rere, beispielsweise auch als Spannungszyklen ausgebildete Zyklen zu integrieren. Ein Freigeben muss in der Regel jedoch direkt, das heißt ohne Migration, erfolgen, da ansonsten ein Freigeben mit einer hohen Geschwindigkeit beziehungsweise in kurzer Zeit nur sehr schwierig realisierbar ist.

Die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung ermöglicht nun ein be sonders schnelles Freigeben eines Übergangs des Systems von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand, da beide Festkör peraktoren über das den Festkörperaktoren gemeinsame Kop pelelement auf das den Festkörperaktoren gemeinsame Ventil element einwirken können. Mit anderen Worten ermöglicht es dadurch die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung, das System im Hinblick auf einen Übergang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand besonders schnell beziehungsweise in beson ders kurzer Zeit freizugeben, sodass beispielsweise ausgehend von dem ersten Zustand der besonders sichere zweite Zustand des Systems besonders schnell und somit in kurzer Zeit zuge lassen beziehungsweise eingestellt werden kann.

Mit anderen Worten ermöglicht es die erfindungsgemäße Aktor vorrichtung, das System in kurzer Zeit und somit besonders schnell von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand überge hen zu lassen beziehungsweise einen solchen Übergang zu be wirken. In dem zweiten Zustand ist das System beispielsweise kraft- und/oder spannungsfrei und/oder es erfolgt ein Bremsen des Systems, sodass ein besonders sicherer Zustand einge stellt werden kann.

Um eine besonders hohe funktionale Sicherheit der erfindungs gemäßen Aktorvorrichtung zu realisieren, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Aktorvor richtung wenigstens ein Reservoir zum Aufnehmen und Speichern des Fluids aufweist.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass dem jeweiligen Festkörperaktor wenigstens oder genau ein An triebselement zugeordnet ist, welches durch den jeweiligen Festkörperaktor und durch Ansteuern des jeweiligen Festkör peraktors betätigbar, insbesondere bewegbar ist, wodurch das Fluid durch das jeweilige Antriebselement mit dem Abtrieb selement zu fördern ist. Dadurch kann beispielsweise das Ab triebselement auch entgegen besonders hoher Belastungen in die Haltestellung bewegt beziehungsweise in der Haltestellung gehalten werden, sodass eine besonders hohe funktionale Si cherheit der Aktorvorrichtung darstellbar ist.

Das Reservoir ist beispielsweise zusätzlich zu den Aktoren, zusätzlich zu den Antriebselementen und zusätzlich zu dem Ab triebselement vorgesehen, sodass ein besonders sicherer Be trieb gewährleistet werden kann.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist in der jeweiligen, auf die jeweilige Ansteuerung des jeweiligen Festkörperaktors folgenden inaktiven Phase des je weiligen Festkörperaktors das Fluid aus dem Reservoir durch das Antriebselement ansaugbar und durch darauf folgendes An steuern des jeweiligen Festkörperaktors, das heißt in der je weiligen aktiven Phase des jeweiligen Festkörperaktors, durch das Antriebselement von dem jeweiligen Antriebselement zum Abtriebselement zu fördern. Hierdurch können beispielsweise die Aktoren und mit diesen die Antriebselemente besonders schnell zwischen der jeweiligen aktiven Phase und der jewei ligen inaktiven Phase umgeschaltet werden, da beispielsweise die Entstehung eines übermäßigen Unterdrucks im jeweiligen Antriebselement vermieden werden kann.

Der Abführkanal ist beispielsweise fluidisch mit dem Reser voir verbunden beziehungsweise mündet in das Reservoir, so- dass beispielsweise das Fluid, das unter Freigeben des Ab führkanals von dem Abtriebselement weg- beziehungsweise ab strömt, in das Reservoir strömt und somit in dem Reservoir gesammelt und gespeichert werden kann.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein erstes der Antriebselemente in der auf die Ansteuerung des dem ersten Antriebselement zugeordneten Festkörperaktors folgenden inaktiven Phase über das Koppelelement aktiv durch den dem zweiten Antriebselement zugeordneten Festkörperaktor infolge des Ansteuerns des dem zweiten Antriebselement zuge ordneten Festkörperaktors derart bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird, dass das erste Antriebselement das Fluid aus dem Reservoir ansaugt. Beispielsweise ist dem ersten Antriebsele ment der erste Festkörperaktor zugeordnet, und dem zweiten Antriebselement ist der zweite Festkörperaktor zugeordnet.

Der zweite Festkörperaktor beziehungsweise dessen Ansteuerung bewirkt somit, dass das erste Antriebselement über das Kop pelelement durch den zweiten Festkörperaktor derart bewegt wird, dass das erste Antriebselement das Fluid aus dem Reser voir ansaugt. Dementsprechend bewirkt beispielsweise der ers te Festkörperaktor beziehungsweise dessen Ansteuern, dass das zweite Antriebselement über das Koppelelement durch den ers ten Festkörperaktor derart bewegt wird, dass das zweite An triebselement Fluid aus dem Reservoir ansaugt. Während bei spielsweise das erste Antriebselement Fluid aus dem Reservoir ansaugt, fördert das zweite Antriebselement das Fluid von dem zweiten Antriebselement zu dem Abtriebselement. Umgekehrt ist beispielsweise vorgesehen, dass dann, wenn das zweite An triebselement Fluid aus dem Reservoir ansaugt, das erste An triebselement Fluid von dem ersten Antriebselement zu dem Ab triebselement fördert. Hierdurch kann das System besonders robust in dem ersten Zustand gehalten werden. Gleichzeitig kann ein besonders schneller Übergang des Systems von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand zugelassen beziehungs weise bewirkt werden. Das jeweilige Antriebselement ist beispielsweise, insbesonde re relativ zu dem jeweiligen Antriebsgehäuse, translatorisch bewegbar, insbesondere entlang einer Bewegungsrichtung. Dabei kann das jeweilige Antriebselement beispielsweise als Kolben ausgebildet sein, wobei das jeweilige Antriebselement bei spielsweise einen jeweiligen Zylinder beziehungsweise einen jeweiligen Aufnahmeraum begrenzt, in welchem das Antriebsele ment bewegbar angeordnet sein kann.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist ein erster Bereich, in welchem das jeweilige An triebselement durch Ansteuern des jeweils zugeordneten Fest körperaktors, insbesondere translatorisch, bewegbar ist, ge gen das jeweilige Antriebselement und/oder gegen einen zwei ten Bereich, in welchem die Festkörperaktoren angeordnet sind, durch eine, insbesondere elastisch verformbare und mit dem jeweiligen Antriebselement mitbewegbare, Membran abge dichtet. Hierdurch kann eine besonders hohe funktionale Si cherheit der Aktorvorrichtung gewährleistet werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Koppelelement in dem ersten Bereich angeordnet ist. Hierdurch kann ein besonders schneller Übergang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gewährleistet werden.

Um eine besonders hohe funktionale Sicherheit der Aktorvor richtung gewährleisten zu können, ist es in weiterer Ausge staltung der Erfindung vorgesehen, dass das Koppelelement in eine jeweilige Ausnehmung des jeweiligen Antriebselements eingreift. Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Koppelelement mit dem jeweiligen Antriebselement mitbe wegbar ist.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich die Antriebselemente hinsichtlich ihrer jeweiligen, flu- idisch, insbesondere hydraulisch, wirksamen Fläche zum För dern des beispielsweise als Flüssigkeit ausgebildeten Fluids voneinander unterscheiden. Die fluidisch wirksame Fläche ver- läuft beispielsweise senkrecht zur Bewegungsrichtung, sodass durch Bewegen des Antriebselements auf das Fluid über Fläche von dem jeweiligen Antriebselement eine Kraft beziehungsweise ein Druck auf das Fluid ausgeübt wird oder werden kann, wobei durch die Kraft beziehungsweise durch den Druck das Fluid ge fördert wird.

Eine der Flächen weist einen ersten Wert auf, wobei die ande re Fläche einen gegenüber dem ersten Wert größeren oder klei neren Wert aufweist. Somit ist die zweite Fläche größer oder kleiner als die eine Fläche. Ist beispielsweise die eine Flä che größer als die andere Fläche, so kann durch das die eine Fläche aufweisende Antriebselement das Fluid mit einer großen Kraft gefördert werden. Insbesondere kann das Fluid durch das die eine Fläche aufweisende Antriebselement mit einer größe ren Kraft, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit als durch das die andere Fläche aufweisende Antriebselement ge fördert werden. Durch das die andere Fläche aufweisende An triebselement hingegen kann das Fluid besonders schnell oder schneller, jedoch mit einer geringeren Kraft als durch das die eine Fläche aufweisende Antriebselement gefördert werden. Dadurch kann das Fluid besonders bedarfsgerecht gefördert werden .

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung sind die Festkörperaktoren über das Koppelelement mitei nander gekoppelt. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass das Ventilelement durch einen der Aktoren in dem Schließzustand gehalten wird, während sich der jeweils andere Aktor in seiner inaktiven Phase befindet, wobei sich während dessen beispielsweise der eine Aktor in seiner aktiven Phase befindet und umgekehrt. Dadurch kann eine besonders hohe funktionale Sicherheit der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung gewährleistet werden.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Festkörperaktoren über das Koppelelement und über die An triebselemente miteinander gekoppelt sind. Dadurch kann ein besonders bauraumgünstiger Aufbau gewährleistet werden, so- dass eine besonders hohe funktionale Sicherheit realisiert werden kann.

Ferner ist es denkbar, dass die Festkörperaktoren über das Koppelelement und unter Umgehung der Antriebselemente mit einander gekoppelt sind. Dadurch können die Aktoren besonders schnell zwischen der jeweiligen aktiven Phase und der jewei ligen inaktiven Phase wechseln.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Aktorvor richtung eine auch als Steuereinheit, Steuergerät oder Steu ereinrichtung bezeichnete elektronische Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Festkörperaktoren abwech selnd anzusteuern, sodass bei dem Ansteuern eines der Fest körperaktoren das Ansteuern des jeweils anderen Aktors unter bleibt und umgekehrt. Hierdurch können die Festkörperaktoren als Pumpe arbeiten, um das Fluid zu dem Abtriebselement zu fördern, insbesondere zu pumpen, und somit das Abtriebsele ment, insbesondere entgegen der Belastung, in der Haltestel lung zu halten. Gleichzeitig kann der jeweilige, sich in sei ner aktiven Phase befindende Festkörperaktor das Ventilele ment in dem Schließzustand halten, während sich der jeweils andere Festkörperaktor in seiner inaktiven Phase befindet.

Ein unerwünschtes Verstellen des Ventilelements aus dem

Schließzustand in den Offenzustand kann somit effektiv ver hindert werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Festkörperaktor mit einem sinusförmigen elektrischen Strom anzusteuern, wobei die sinusförmigen Ströme zum Ansteuern der Festkörperaktoren um 180 Grad zueinander phasenverschoben sind. Dadurch kann eine besonders einfache, energieeffiziente sowie robuste Ansteuerung gewährleistet werden, sodass eine besonders hohe Robustheit der erfindungsgemäßen Aktorvorrich tung darstellbar ist. Vorzugsweise sind die sinusförmigen Ströme um einen Winkelbe trag zueinander phasenverschoben, wobei der Winkelbetrag 360 Grad geteilt durch die Anzahl der Festkörperaktoren ent spricht. Mit anderen Worten ergibt sich der Winkelbetrag dadurch, dass 360 Grad durch die Anzahl der Festkörperaktoren geteilt wird. Weist somit die Aktorvorrichtung genau zwei Festkörperaktoren in Form der zuvor genannten Festkörperakto ren auf, so beträgt der Winkelbetrag 180 Grad. Weist die Ak torvorrichtung beispielsweise genau drei Festkörperaktoren auf, so beträgt der Winkelbetrag 120 Grad. Weist die Aktor vorrichtung beispielsweise genau vier Festkörperaktoren auf, so beträgt der Winkelbetrag 90 Grad.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist der jeweilige Festkörperaktor als ein piezoelektri scher Aktor ausgebildet, wodurch eine besonders hohe Robust heit und somit eine hohe funktionale Sicherheit der Aktorvor richtung gewährleistet werden können.

Um beispielsweise unerwünschte, temperaturbedingte Verformun gen der Aktoren und/oder Verstellungen des Ventilelements vermeiden zu können, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Festkörperaktoren in einem auch als Aktorgehäuse be- zeichneten Gehäuse angeordnet sind, welches aus Invar gebil det ist. Unter Invar ist ein Material oder Werkstoff zu ver stehen, welcher beispielsweise eine Eisen-Nickel-Legierung ist oder eine solche Eisen-Nickel-Legierung zumindest um fasst. Insbesondere ist unter Invar eine Eisen-Nickel-Legie rung mit einem sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verstehen. Invar weist beispielsweise 64 Volumen- oder Ge wichts-Prozent Eisen und 36 Volumen- oder Gewichts-Prozent Nickel auf. Andere Bezeichnungen für Invar sind beispielswei se Invar 36, Nilo Alloy 36, Nilvar, NS 36, Permalloy D, Radiometal 36 oder Vacodil 36. Invar hat beispielsweise die Werkstoffnummer 1.3912. Insbesondere kann Invar 65 Gewichts oder Volumen-Prozent Eisen und 35 Volumen- oder Gewichts- Prozent Nickel aufweisen. Insbesondere ist es denkbar, dass Invar Nickel in einem Bereich von einschließlich 33 Gewichts- oder Volumen-Prozent bis einschließlich 36 Gewichts- oder Vo lumen-Prozent sowie Eisen in einem Bereich von einschließlich 62 Gewichts- oder Volumen-Prozent bis einschließlich

65 Gewichts- oder Volumen-Prozent aufweist. Ferner kann Invar Kobalt in einem Bereich von einschließlich 4 Gewichts- oder Volumen-Prozent bis einschließlich 5 Gewichts- oder Volumen- Prozent aufweisen.

Sind beispielsweise besonders hohe Leistungen vorgesehen oder erforderlich, so kann die Aktorvorrichtung besonders einfach um weitere Festkörperaktoren erweitert werden, sodass die Ak torvorrichtung mehr als zwei Festkörperaktoren ohne weiteres aufweisen kann. Durch die Anordnung der Festkörperaktoren in dem Gehäuse aus Invar kann eine zumindest im Wesentlichen konstante und konstant hohe Leistungsfähigkeit der Aktorvor richtung geschaffen werden, insbesondere zumindest im Wesent lichen abhängig von Temperatureinflüssen. Dies hat sich be sonders bei der Verwendung der Aktorvorrichtung in einem Bremssystem oder für ein Bremssystem als vorteilhaft gezeigt, da es herkömmlicherweise gerade bei Bremssystemen schwierig ist, unabhängig von der Nutzung und damit Erwärmung gleich bleibender Ansprechzeiten und Kräfte zu gewährleisten. Dies ist durch Einsatz der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung nun möglich .

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung liegt in der Möglichkeit, eine konsequente Elektrifizierung von Sicherheitssystemen realisieren zu können. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung besonders vorteilhaft für ein Sicherheitssystem realisiert werden, um den sicheren zweiten Zustand schnell und robust herbeiführen zu können. Im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen können pneumatische und/oder hydraulische Komponenten entfallen, und es lässt sich eine höhere Flexibilität im Design realisieren. Außerdem können Kosten und Gewicht eingespart werden bei gleichzeitig bessere Regel- und/oder Steuerbarkeit der Aktor vorrichtung. Ferner ist es denkbar, dass auf zusätzliche Sen soren zur Zustandsüberwachung vollständig verzichtet werden kann. Es ist ferner denkbar, dass durch die Kopplung der Ak toren über das Koppelelement unter Nutzung des beispielsweise als Schaltventil fungierenden Ventilelements Schaltzeiten zum Freigeben des Abführkanals bis unter einer Millisekunde rea lisiert werden können, was besonders für Sicherheitsanwendun gen von Vorteil ist. Eine so kurze Schaltzeit ist bisher mit mechanischen Systemen nicht realisierbar. Das Freigeben des Abführkanals, das heißt ein Umschalten beziehungsweise Ver stellen oder Bringen des Ventilelements aus dem Schließzu stand in den Offenzustand ist beispielsweise ein Öffnen der Aktorvorrichtung, da durch Freigeben des Abführkanals das Fluid beziehungsweise eine solch hinreichend große Menge des Fluids von dem Abtriebselement, insbesondere unter Einwirkung der Belastung, abgeführt wird, dass ein Übergang des Systems von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand zugelassen be ziehungsweise bewirkt wird, und dies in sehr kurzer Zeit, das heißt mit einer hohen Geschwindigkeit.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn sich die Festkörperaktoren hinsichtlich ihres jeweiligen Funkti onsprinzips voneinander unterscheiden. Dies bedeutet, dass einer der Aktoren ein Festkörperaktor einer ersten Art und der andere Aktor ein Festkörperaktor einer von der ersten Art unterschiedlichen zweiten Art ist. Ist beispielsweise der eine Aktor ein Piezoaktor, so ist der zweite Aktor beispiels weise ein Formgedächtnislegierungsaktor oder ein Polymerak tor. Dadurch kann das Fluid besonders vorteilhaft gefördert werden .

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Aktorvorrichtung, insbesondere einer erfin dungsgemäßen Aktorvorrichtung. Die Aktorvorrichtung weist bei dem zweiten Aspekt der Erfindung wenigstens ein Abtriebsele ment auf, welches mit einem Fluid, insbesondere einer Flüs sigkeit, beaufschlagbar und dadurch in einer Haltestellung bewegbar und beispielsweise entgegen einer auf das Abtrieb selement wirkenden Belastung in der Haltestellung zu halten ist. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Aktorvor- richtung wenigstens einen ersten Festkörperaktor und wenigs tens einen zweiten Festkörperaktor auf, welche abwechselnd, insbesondere durch die elektronische Recheneinrichtung, ange steuert werden, wodurch das Fluid zu dem Abtriebselement ge fördert wird und das Abtriebselement mit dem Fluid beauf schlagt wird. Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Aktorvorrichtung ein den Festkörperaktoren gemeinsames Kop pelelement mit wenigstens einem Abführkanal auf, über welchen das Fluid von dem Abtriebselement abführbar ist. Außerdem weist die Aktorvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Er findung wenigstens ein Ventilelement auf, welches über das Koppelelement von dem jeweiligen Festkörperaktor durch das jeweilige Ansteuern des jeweiligen Festkörperaktors betätigt und dadurch in einen den Abführkanal versperrenden Schließzu stand gebracht und in dem Schließzustand gehalten wird, in welchem unter Versperren des Abführkanals das Abtriebselement durch das Fluid, insbesondere entgegen der Belastung, in der Haltestellung gehalten wird.

Das Ventilelement verstellt sich dann, wenn sowohl ein An steuern des ersten Festkörperaktors als auch ein Ansteuern des zweiten Festkörperaktors gleichzeitig unterbleiben, aus dem Schließzustand in einen den Abführkanal freigebenden Of fenzustand, in welchem das Ventilelement ein Abführen des Fluids von dem Abtriebselement in den Abführkanal zulässt be ziehungsweise zumindest ein Teil des Fluids über den Abführ kanal von dem Abtriebselement abgeführt wird. Hierdurch weicht das Abtriebselement der Belastung aus und bewegt sich aus der Haltestellung in wenigstens eine von der Haltestel lung unterschiedliche Ausweichstellung, wobei sich das Ab triebselement beispielsweise translatorisch und/oder rotato risch aus der Haltestellung in die Ausweichstellung bewegt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestal tungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umge kehrt . Unter dem Merkmal, dass sich das Abtriebselement aus der Hal testellung in die Ausweichstellung bewegt, kann verstanden werden, dass das Abtriebselement, insbesondere durch die auf das Abtriebselement wirkende Belastung, aus der Haltestellung in die Ausweichstellung bewegt wird. Somit lässt beispiels weise das Verstellen des Ventilelements aus dem Schließzu stand in den Offenzustand eine Bewegung des Abtriebselements aus der Haltestellung in die Ausweichstellung zu. Ferner kann unter dem Merkmal, dass sich das Abtriebselement aus der Hal testellung in die Ausweichstellung bewegt, verstanden werden, dass sich zumindest ein Teil oder ein Teilbereich des Ab triebselements aus der Haltestellung in die Ausweichstellung bewegt .

Die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung und/oder das erfin dungsgemäße Verfahren kann besonders vorteilhaft für eine Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Mit andere Worten ist beispielsweise das zuvor ge nannte System als eine Parksperre eines Getriebes eines

Kraftfahrzeugs ausgebildet. Das Getriebe weist beispielsweise wenigstens eine Welle auf, welche mit wenigstens einem oder mehreren Rädern des Kraftfahrzeugs koppelbar oder gekoppelt ist, sodass das wenigstens eine Rad von der Welle antreibbar ist und/oder umgekehrt. Über das wenigstens eine Rad ist das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten an einem Bo den abgestützt. Grundsätzlich ist die Welle ist um eine Dreh achse relativ zu einem Gehäuse des Getriebes drehbar, wobei die Welle beispielsweise zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen ist.

Die Parksperre umfasst dabei ein drehfest mit der Welle ver bundenes Sperrenrad, welches wenigstens eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist. Die Ausnehmungen sind beispielsweise durch eine Verzahnung gebildet und in Umfangsrichtung des Sperrenrads zwischen jeweiligen Zähnen der Verzahnung ange ordnet. Das Sperrenrad kann ein separat von der Welle ausge bildetes und drehfest mit der Welle verbundenes Bauteil sein, oder das Sperrenrad ist einstückig mit der Welle ausgebildet. Die Parksperre umfasst darüber hinaus eine Sperrklinke, wel che, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder relativ zu der Welle, zwischen wenigstens einer Sperrsteilung und we nigstens einer Lösestellung bewegbar, insbesondere ver- schwenkbar ist. Beispielsweise ist die Sperrklinke zumindest mittelbar an dem Gehäuse gehalten.

In der Sperrsteilung wirkt die Sperrklinke formschlüssig mit der Sperrenrad zusammen, indem die Sperrklinke in die Ausneh mung beziehungsweise in eine der Ausnehmungen eingreift. Da durch sind das Sperrenrad und die drehfest mit dem Sperrenrad verbundene Welle über die Sperrklinke gegen eine um die Dreh achse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert. Dadurch kann sich die Welle nicht relativ zu dem Gehäuse dre hen, sodass sich auch das Rad nicht drehen kann. Dadurch ist das beispielsweise an einem Gefälle geparkte Kraftfahrzeug gegen ein unerwünschtes Wegrollen gesichert.

Die Aktorvorrichtung ist nun beispielsweise dazu ausgebildet, die Sperrklinke durch Fördern des Fluids aus der Sperrstei lung in die Lösestellung zu bewegen. Mit anderen Worten, durch Bewegen des Abtriebselements in die Haltestellung wird beispielsweise die Sperrklinke in die Lösestellung bewegt. Durch Zulassen der Bewegung des Abtriebselements aus der Hal testellung in die Ausweichstellung lässt beispielsweise die Aktorvorrichtung eine Bewegung der Sperrklinke aus der Löse stellung in die Sperrsteilung zu beziehungsweise durch Zulas sen der Bewegung des Abtriebselements aus der Haltestellung in die Ausweichstellung bewirkt beispielsweise die Aktorvor richtung eine Bewegung der Sperrklinke aus der Lösestellung in die Sperrsteilung . Beispielsweise ist wenigstens eine Fe der vorgesehen, die zumindest in der Lösestellung gespannt ist und dadurch zumindest in der Lösestellung eine Federkraft bereitstellt, die zumindest mittelbar auf die Sperrklinke wirkt .

Die Aktorvorrichtung kann somit die Sperrklinke entgegen der Federkraft in die Lösestellung bewegen und/oder in der Löse- Stellung halten. Wird die Bewegung des Abtriebselements in die Ausweichstellung zugelassen, so wird zugelassen, dass sich die Feder zumindest teilweise entspannt. Hierdurch wird die Sperrklinke besonders schnell durch die Federkraft in die Sperrsteilung bewegt. Alternativ oder zusätzlich wird bei spielsweise das Abtriebselement durch die Federkraft in die Ausweichstellung bewegt beziehungsweise die Federkraft kann die Bewegung des Abtriebselements in die Ausweichstellung un terstützen. Die Aktorvorrichtung ermöglicht somit einerseits, die Sperrklinke bedarfsgerecht und hinreichend schnell in die Lösestellung zu bewegen. Außerdem kann die Aktorvorrichtung eine besonders schnelle Bewegung der Sperrklinke in die

Sperrsteilung bewirken oder zulassen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorste hend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskom binationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils ange gebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfin dung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

FIG 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung, insbesondere für ein System wie beispielsweise ein Bremssystem; und

FIG 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh rungsform der Aktorvorrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Aktorvorrichtung, welche beispielsweise in einem beziehungsweise für ein System, insbesondere Sicher heitssystem, verwendet wird. Das genannte System weist bei spielsweise wenigstens ein Bauelement auf, welches, insbeson dere in einem ersten Zustand des Systems, eine Belastung be reitstellt und auf die Aktorvorrichtung 10 ausübt. Diese Be lastung ist in FIG 1 durch einen auch als Kraftpfeil bezeich- neten Pfeil F veranschaulicht. Das System nimmt den ersten Zustand beispielsweise während eines Normalbetriebs des Sys tems ein, wobei das System während des Normalbetriebs keinen Fehler beziehungsweise keinen Defekt aufweist. In dem ersten Zustand befindet sich das System beispielsweise unter Span nung und/oder Kraft oder in dem ersten Zustand unterbleibt ein Bremsen des Systems.

Die Aktorvorrichtung 10 weist wenigstens oder genau ein Ab triebselement 12 auf, welches beispielsweise mit dem genann ten Bauelement gekoppelt oder koppelbar ist. Somit übt das Bauelement die durch den Pfeil F bezeichnete und beispiels weise als eine Kraft ausgebildete Belastung auf das Abtrieb selement 12 aus. Das Abtriebselement 12 ist beispielsweise ein Balg. Alternativ oder zusätzlich weist das Abtriebsele ment 12 beispielsweise wenigstens oder genau eine Kammer 14 auf, welche mit einem Fluid, insbesondere mit einer Flüssig keit, versorgbar ist. Dies bedeutet, dass das Fluid bei spielsweise in die Kammer 14 eingeleitet und aus der Kammer 14 ausgeleitet beziehungsweise von der Kammer 14 abgeführt werden kann. Durch Einleiten des Fluids in die Kammer 14 wird das Abtriebselement 12 mit dem Fluid beaufschlagt. Zumindest ein auch als Teil bezeichneter Teilbereich 16 des Abtrieb selements 12 begrenzt die Kammer 14 zumindest teilweise, so- dass zumindest der Teilbereich 16 mit dem Fluid beaufschlag bar ist, insbesondere dadurch, dass das Fluid in die Kammer 14 eingeleitet beziehungsweise eingeführt wird.

Das Abtriebselement 12, insbesondere der Teilbereich 16, ist somit mit dem Fluid beaufschlagbar und dadurch in eine in FIG 1 gezeigte Haltestellung H bewegbar sowie beispielsweise ent gegen der Belastung in der Haltestellung zu halten.

Wird beispielsweise das Fluid aus der Kammer 14 abgeführt, sodass das Fluid von dem Abtriebselement 12 beziehungsweise von dem Teilbereich 16 abgeführt wird, so kann der Teilbe reich 16 beziehungsweise das Abtriebselement 12 der Belastung ausweichen beziehungsweise nachgeben, wodurch sich der Teil bereich 16 beziehungsweise das Abtriebselement 12 aus der Haltestellung H in eine beispielsweise durch eine gestrichel te Linie veranschaulichte Ausweichstellung A, insbesondere translatorisch, bewegt. Der Teilbereich 16 ist somit bei spielsweise entlang einer in FIG 1 durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulichten Bewegungsrichtung, insbesondere translato risch, zwischen der Haltestellung H und der Ausweichstellung A bewegbar.

Die Aktorvorrichtung 10 weist wenigstens einen ersten Fest körperaktor 20 und wenigstens einen zweiten Festkörperaktor 22 auf. Die Festkörperaktoren 20 und 22 werden auch einfach als Aktoren bezeichnet und sind beispielsweise als piezoe lektrische Aktoren ausgebildet. Somit wird der jeweilige Ak tor beispielsweise auch als Piezoaktor bezeichnet. Im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Aktorvorrichtung 10 werden die Aktoren abwechselnd durch eine in FIG 1 besonders schema tisch dargestellte elektronische Recheneinrichtung 24 der Ak torvorrichtung 10 angesteuert, wodurch das Fluid durch den jeweiligen Aktor zu dem Abtriebselement 12 und dabei bei spielsweise in die Kammer 14 gefördert, insbesondere gepumpt, wird. Hierdurch wird das Abtriebselement 12, insbesondere der Teilbereich 16, mit dem Fluid beaufschlagt. Der jeweilige Festkörperaktor 20 beziehungsweise 22 kann als ein Piezoaktor oder aber als ein Polymeraktor oder aber als ein Formgedächt nislegierungsaktor, das heißt als ein solcher Aktor ausgebil det sein, welcher wenigstens eine Formgedächtnislegierung aufweist und nutzt, um das Fluid zu fördern. Im Rahmen des Ansteuerns wird beispielsweise eine elektrische Energie, insbesondere ein elektrischer Strom oder eine elekt rische Spannung, an den jeweiligen Aktor angelegt. Dadurch, dass der jeweilige Aktor abwechselnd angesteuert wird, wech seln sich inaktive Phasen und aktive Phasen des jeweiligen Aktors aufeinanderfolgend ab, wobei während beziehungsweise in der jeweiligen aktiven Phase des jeweiligen Aktors ein An steuern des jeweiligen Aktors erfolgt beziehungsweise der je weilige Aktor angesteuert wird. In beziehungsweise während der jeweiligen inaktiven Phase des jeweiligen Aktors unter bleibt das beziehungsweise ein Ansteuern des jeweiligen Ak tors. Durch Ansteuern des jeweiligen Aktors wird eine Verfor mung des jeweiligen Aktors bewirkt, insbesondere derart, dass es entlang einer in FIG 1 durch einen Doppelpfeil 26 veran schaulichten Verformungsrichtung zu einer Verformung des je weiligen Aktors kommt. Beispielsweise wird der jeweilige Ak tor durch Ansteuern des jeweiligen Aktors entlang der Verfor mungsrichtung vergrößert, sodass durch Ansteuern des jeweili gen Aktors eine entlang der Verformungsrichtung verlaufende Längenzunahme des jeweiligen Aktors bewirkt wird. Durch Been den des Ansteuerns des jeweiligen Aktors kommt es beispiels weise zu einer Längenverkürzung des jeweiligen Aktors entlang der Verformungsrichtung.

Die Aktorvorrichtung 10 weist darüber hinaus ein den Festkör peraktoren 20 und 22 gemeinsames Koppelelement 28 auf, wel ches beispielsweise als eine um eine Schwenkachse 30, insbe sondere relativ zu einem in FIG 1 besonders schematisch dar gestellten Gehäuse 32, verschwenkbare Wippe ausgebildet ist. Ferner können beispielsweise das Koppelelement 30 und somit die Schwenkachse 30 entlang der Verformungsrichtung transla torisch, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 32, bewegt wer den. Die Aktoren sind beispielsweise in dem auch als Aktorge häuse bezeichneten Gehäuse 32 zumindest teilweise, insbeson dere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen. Der jeweilige Aktor ist einerseits zumindest mittelbar, insbeson dere direkt, an dem Gehäuse 32 abgestützt. Andererseits ist der jeweilige Aktor mit dem Koppelelement 28 und über dieses mit dem jeweils anderen Aktor gekoppelt.

Die Aktorvorrichtung 10 weist darüber hinaus wenigstens einen Abführkanal 34 auf, über welchen das Fluid aus der Kammer 14 und somit von dem Abtriebselement 12, insbesondere dem Teil bereich 16, abführbar ist. Wird somit das beispielsweise zu nächst in der Kammer 14 aufgenommene Fluid über den Abführka nal 34 aus der Kammer 14 abgeführt, so kann dadurch der Teil bereich 16 durch die Belastung aus der Haltestellung H in die Ausweichstellung A bewegt werden.

Des Weiteren weist die Aktorvorrichtung 10 ein beispielsweise als Kugel ausgebildetes Ventilelement 36 auf, welches vorlie gend Bestandteil eines Rückschlagventils 38 ist. Das Rück schlagventil 38 ist in dem Abführkanal 34 angeordnet und weist das Ventilelement 36 und ein korrespondierendes zweites Ventilelement 40 auf. Das Ventilelement 40 bildet beispiels weise einen Ventilsitz für das Ventilelement 36. Das Ventil element 36 ist, insbesondere entlang der Verformungsrichtung und/oder translatorisch, relativ zu dem Ventilelement 40 und/oder relativ zu dem Gehäuse 32 zwischen wenigstens einer den Abführkanal 34 freigebenden Offenstellung und wenigstens einer den Abführkanal 34 fluidisch versperrenden Schließstel lung bewegbar. In der Schließstellung sitzt das Ventilelement 36 auf dem korrespondierenden, durch das Ventilelement 40 ge bildeten Ventilsitz. Befindet sich das Ventilelement 36 in der Schließstellung, so befindet sich das Ventilelement 36 in einem Schließzustand. Befindet sich das Ventilelement 36 in der Offenstellung, so befindet sich das Ventilelement 36 in dem Offenzustand. Auch das Ventilelement 36 ist mit dem Kop pelelement 28 gekoppelt und somit über das Koppelelement 28 mit den Aktoren gekoppelt.

In dem Schließzustand beziehungsweise in der Schließstellung wird unter durch das Ventilelement 36 bewirktem Versperren des Abführkanals 34 das Abtriebselement 12, insbesondere der Teilbereich 16, durch das sich in der Kammer 14 befindende Fluid in der Haltestellung H gehalten. In dem Offenzustand beziehungsweise in der Offenstellung lässt das Ventilelement 36 ein Abführen des Fluids von dem Abtriebselement 12 bezie hungsweise aus der Kammer 14 und somit von dem Teilbereich 16 über den Abführkanal 34 zu, wodurch das Ventilelement 36 eine Bewegung des Abtriebselements 12 beziehungsweise des Teilbe reichs 16 aus der Haltestellung H in die Ausweichstellung A zulässt. Dabei ist das Ventilelement 36 über das Koppelele ment 28 von dem jeweiligen Festkörperaktor 20 beziehungsweise 22 durch das jeweilige Ansteuern des jeweiligen Festkörperak tors 20 beziehungsweise 22 betätigbar und dadurch in den Schließzustand bringbar beziehungsweise in die Schließstel lung bewegbar und in dem Schließzustand beziehungsweise in der Schließstellung zu halten.

Die Aktorvorrichtung 10 weist darüber hinaus wenigstens ein Reservoir 42 zum Aufnehmen und Speichern des Fluids auf. Ins besondere unter Einwirkung einer auf das Reservoir 42 wirken den und in FIG 1 durch einen Pfeil F2 dargestellten Last kann das beispielsweise als Balg ausgebildete Reservoir 42 das zu nächst in dem Reservoir 42 aufgenommene Fluid bereitstellen . Vorzugsweise ist das Fluid eine Flüssigkeit, sodass die Ak torvorrichtung 10 eine hydraulische Aktorvorrichtung sein kann .

Darüber hinaus ist dem ersten Festkörperaktor 20 ein bei spielsweise als Kolben ausgebildetes erstes Antriebselement 44 zugeordnet, und dem zweiten Festkörperaktor 22 ist ein beispielsweise als Kolben ausgebildetes zweites Antriebsele ment 46 zugeordnet. Das jeweilige Antriebselement 44 bezie hungsweise 46 ist beispielsweise entlang der Verformungsrich tung, insbesondere translatorisch, bewegbar. Der Kolben ist beispielsweise in einem Antriebsgehäuse 48 beziehungsweise 50 translatorisch bewegbar aufgenommen. Wird beispielsweise der jeweilige Festkörperaktor 20 beziehungsweise 22 angesteuert, so wird dadurch der jeweilige Kolben beispielsweise in eine mit der Verformungsrichtung zusammenfallende erste Verschie berichtung insbesondere relativ zu dem Antriebsgehäuse 48 be- ziehungsweise 50 verschoben. Dadurch wird Fluid aus dem An triebsgehäuse 48 beziehungsweise 50 herausgefördert und zu dem Abtriebselement 12 und dabei in die Kammer 14 gefördert. Hierdurch wird beispielsweise der Teilbereich 16 mit dem Flu id beaufschlagt. Kommt es bei der jeweiligen inaktiven Phase des jeweiligen Aktors zu einer Längenverkürzung des jeweili gen Aktors, so bewegt sich das jeweilige Antriebselement 44 beziehungsweise 46 in eine der ersten Verschieberichtung ent gegengesetzte und mit der Verformungsrichtung zusammenfallen de zweite Verschieberichtung relativ zu dem Antriebsgehäuse 48 beziehungsweise 50. Hierdurch wird beispielsweise über eine jeweilige Leitung 52 beziehungsweise 54 Fluid aus dem Reservoir 42 durch das jeweilige Antriebselement 44 bezie hungsweise 46 angesaugt und in das jeweilige Antriebsgehäuse 48 und 50 eingesaugt. Beim Bewegen des jeweiligen Antrieb selements 44 beziehungsweise 46 in die erste Verschieberich tung strömt das Fluid aus dem jeweiligen Antriebsgehäuse 48 beziehungsweise 50 in eine jeweilige Leitung 56 beziehungs weise 58, durch welche das Fluid von dem jeweiligen Antriebs gehäuse 48 beziehungsweise 50 zu dem Abtriebselement 12 und dabei beispielsweise in die Kammer 14 geleitet wird. Insge samt ist erkennbar, dass das jeweilige Antriebselement 44 be ziehungsweise 46 durch Ansteuern des jeweiligen Aktors und dabei durch den jeweiligen Aktor selbst betätigbar, insbeson dere bewegbar, ist, wodurch das Fluid von dem jeweiligen An triebselement 44 beziehungsweise 46 zu dem Abtriebselement 12 zu fördern ist beziehungsweise gefördert wird.

Während des ersten Zustands werden die Aktoren abwechselnd angesteuert, sodass sich beispielsweise der Festkörperaktor 20 in seiner aktiven Phase befindet, während sich der Fest körperaktor 22 in seiner inaktiven Phase befindet und sodass sich beispielsweise der Festkörperaktor 22 in seiner aktiven Phase befindet, während sich der Festkörperaktor 20 in einer inaktiven Phase befindet. Hierdurch wird das Ventilelement 36 in dem ersten Zustand des Systems in dem Schließzustand ge halten, und der Teilbereich 16 wird in der Haltestellung H gehalten . Dann und vorzugsweise nur dann, wenn sowohl ein Ansteuern des Festkörperaktors 20 als auch ein Ansteuern des Festkörperak tors 22 gleichzeitig unterbleiben, bewegt sich das Ventilele ment 36, insbesondere durch einen auf das Ventilelement 36 wirkenden Druck des Fluids, aus der Schließstellung in die Offenstellung, wodurch sich der Teilbereich aus der Halte stellung H in die Ausweichstellung A bewegt. In der Folge wird das System beispielsweise spannungs- und/oder kraftfrei geschaltet und/oder das System wird gebremst.

Der zuvor genannte, auf das Ventilelement 36 wirkende Druck des Fluids resultiert beispielsweise daraus, dass die durch den Pfeil F veranschaulichte Belastung über den Teilbereich 16 auf das in der Kammer 14 aufgenommene Fluid wirkt, welches beispielsweise über den beispielsweise als Abführleitung aus gebildeten Abführkanal 34 auf das Ventilelement 36 wirken kann. Somit kann beispielsweise durch das abwechselnde An steuern der Aktoren das Ventilelement 36 entgegen der Belas tung in der Schließstellung gehalten werden. Unterbleiben gleichzeitig ein Ansteuern des Festkörperaktors 20 und ein Ansteuern des Festkörperaktors 22, so können das Ventilele ment 36 und auch der Teilbereich 16 der Belastung ausweichen und sich in die Offenstellung beziehungsweise in die Aus gangsstellung A bewegen.

Aus FIG 1 ist erkennbar, dass in der Leitung 52 ein Rück schlagventil 60 angeordnet ist, welches in Richtung des An triebselements 44 beziehungsweise in Richtung des Antriebsge häuses 48 öffnet und in entgegengesetzte Richtung schließt. Dadurch kann das Antriebselement 44, wenn es sich in die zweite Verschieberichtung bewegt, Fluid aus dem Reservoir 42 über die Leitung 52 ansaugen. In der Leitung 54 ist ein Rück schlagventil 62 angeordnet, welches in Richtung des Antrieb selements 46 beziehungsweise in Richtung des Antriebsgehäuses 50 öffnet und in die entgegengesetzte Richtung schließt.

Dadurch kann das Antriebselement 46 dann, wenn es sich in die zweite Verschieberichtung bewegt, Fluid aus dem Reservoir 42 über die Leitung 54 und das Rückschlagventil 62 ansaugen.

In der Leitung 56 ist ein Rückschlagventil 64 angeordnet, welches in Richtung des Abtriebselements 12 öffnet und in entgegengesetzte Richtung schließt. Dadurch kann das Antrieb selement 44 dann, wenn es sich in die erste Verschieberich tung bewegt, Fluid aus dem Antriebsgehäuse 48 herausfördern und durch die Leitung 56 hindurchfördern und zu dem bezie hungsweise in das Abtriebselement 12 fördern. Dementsprechend ist auch in der Leitung 58 ein Rückschlagventil 66 angeord net, welches in Richtung des Antriebselements 46 sperrt und in die entgegengesetzte Richtung öffnet. Dadurch kann das An triebselement 46 dann, wenn es sich in die erste Verschiebe richtung bewegt, das Fluid aus dem Antriebsgehäuse 50 heraus fördern und durch die Leitung 58 hindurchfördern, wodurch das Antriebselement 46 das Fluid aus dem Antriebsgehäuse 50 zu dem beziehungsweise in das Abtriebselement 12 fördern kann.

Das Koppelelement 28 ist vorzugsweise starr beziehungsweise nicht elastisch, insbesondere nicht gummielastisch. Insbeson dere ist das Koppelelement 28 eigensteif beziehungsweise formstabil. Das Koppelelement 28 kann insbesondere als ein Kipphebel ausgebildet sein. Das Ventilelement 36 fungiert da bei als Schaltventil, welches mithilfe der zwei durch das Koppelelement 28 miteinander verbundenen Festkörperaktoren 20 und 22 betätigt wird.

In einem Ausgangszustand ist das Schaltventil beispielsweise zunächst offen. In diesem Ausgangszustand unterbleibt ein An steuern der Aktoren. Mit anderen Worten sind die Aktoren in dem Ausgangszustand spannungsfrei. Um das Schaltventil zu schließen, das heißt um das Ventilelement 36 aus der Offen stellung in die Schließstellung zu bewegen, wird eine elekt rische Spannung an die Aktoren angelegt oder an nur einen der Aktoren wird eine elektrische Spannung angelegt, sodass bei spielsweise beide Aktoren halb oder nur einer der Aktoren vollständig ausgelenkt wird. Hierdurch wird das Ventilelement 36 geschlossen und vorgespannt. Aufgrund der durch die Ver wendung des Koppelelements 28 realisierbaren Kinematik macht es keinen Unterschied, ob einer der Aktoren voll oder beide Aktoren halb ausgelenkt werden. Für den Betrieb der Aktoren wird eine um 180 Grad zueinander versetzte beziehungsweise phasenverschobene, sinusförmige Ansteuerung der Aktoren ge wählt, wodurch eine Pumpe realisiert wird, ohne dass das Schaltventil geöffnet wird, da eine Schließkraft zum Halten des Schaltventils in der Schließstellung über das mechanische Koppelelement 28 und nicht über einen hydraulischen Druck in der Aktorvorrichtung 10 realisiert wird. Dies bedeutet, dass durch die Aktoren das Fluid zu dem und in das Abtriebselement 12 gepumpt werden kann, während das Ventilelement 36 in der Schließstellung verbleibt.

Bei dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Aktorvorrichtung 10 die genau zwei Aktoren auf. Alternativ dazu ist es denkbar, dass zusätzlich zu den zwei Aktoren we nigstens ein oder mehrere weitere Festkörperaktoren vorgese hen sind, welche über das Koppelelement 28 miteinander gekop pelt sind, sodass das Ventilelement 36 über das Koppelelement 28 von dem jeweiligen Festkörperaktor betätigbar ist. Für den Betrieb der Aktoren, deren Anzahl zumindest zwei, drei, vier oder größer ist, wird eine um einen Winkelbetrag zueinander versetzte beziehungsweise phasenverschobene, sinusförmige An steuerung der Aktoren gewählt, wodurch die zuvor beschriebene Pumpe realisiert wird. Der Winkelbetrag ergibt sich dabei aus 360 Grad geteilt durch die Anzahl der Aktoren.

Erst wenn beide Festkörperaktoren 20 und 22 gleichzeitig spannungsfrei geschaltet werden beziehungsweise sind, öffnet das Ventilelement 36 (Schaltventil) , wodurch ein auch als Systemdruck bezeichneter und beispielsweise in der Kammer 14 herrschender Druck, insbesondere des Fluids, abgebaut wird. Durch das Pumpen des Fluids wird ein Druckaufbau im hydrauli schen Abtriebselement 12, insbesondere der Kammer 14, be wirkt. Dieses Pumpen und damit der Druckaufbau im Abtrieb selement 12 erfolgen über das abwechselnde, auch als Aktuie- rung bezeichnete Ansteuern der Aktoren, wodurch eine abwech selnde Aktuierung der beiden hydraulischen Antriebselemente 44 und 46 realisiert wird. Durch Verwendung der Rückschlag ventile 60, 62, 64 und 66 und durch deren Anordnung wird ge währleistet, dass in jedem Zyklus, das heißt bei jedem An steuern des jeweiligen Aktors, entweder Fluid aus dem jewei ligen Antriebsgehäuse 48 beziehungsweise 50 in das Abtrieb selement 12 zur Druckerhöhung gepumpt wird oder Fluid aus dem als hydraulisches Ausgleichselement fungierenden Reservoir 42 in das jeweilige Antriebsgehäuse 48 beziehungsweise 50 ge saugt und somit nachgefördert wird.

Die um 180 Grad zueinander versetzte beziehungsweise phasen verschobene Ansteuerung der Aktoren kann durch eine besonders einfache und somit kostengünstige Leistungselektronik darge stellt werden, da die Ansteuerung zumindest nahezu ohne

Blindleistung erfolgen kann. Der Grund hierfür ist, dass die elektrische Energie durch diese Ansteuerung immer zwischen den beiden Kapazitäten der Aktoren hin- und hergeschoben wer den kann. Wird beispielsweise mithilfe einer Induktivität ei ne feste Umschwingfrequenz gewählt, kann zusätzlich auf eine getaktete Endstufe samt der dafür notwendigen Filter verzich tet werden.

Vorzugsweise weist das Ventilelement 36 wenigstens eine hyd raulisch wirksame Fläche auf. Über diese Fläche und bei spielsweise durch einen Drucksensor kann ein auf das Ventil element 36 wirkender Druck des Fluids erfasst werden. In der Folge kann durch die gute elektromechanische Kopplung der Systemdruck erfasst, insbesondere bestimmt, werden, wodurch eine, insbesondere permanente, Drucküberwachung ermöglicht wird .

FIG 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Aktorvorrichtung 10. Bei der zweiten Ausführungsform sind beispielsweise zwei Abtriebselemente 12 vorgesehen und das Abtriebselement 12 weist zwei Abtriebsteile auf. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Gehäuse 32 aus Invar gebildet, sodass eine vorteil- hafte Temperaturkompensation realisierbar ist. Dabei sind die Aktoren in dem Gehäuse 32 aufgenommen. Bei der zweiten Aus führungsform weist die Aktorvorrichtung 10 eine, insbesondere elastisch verformbare, Membran 68 auf. Durch die Membran 68 ist beispielsweise ein erster Bereich 70, in welchem das je weilige Antriebselement 44 beziehungsweise 46 bewegbar ist, gegen das jeweilige Antriebselement 44 beziehungsweise 46 be ziehungsweise gegen das jeweilige Antriebsgehäuse 48 bezie hungsweise 50 und/oder gegen das Gehäuse 32 und/oder gegen einen zweiten Bereich 72, in welchem die Festkörperaktoren 20 und 22 angeordnet sind, abgedichtet. Mit anderen Worten er folgt bei der zweiten Ausführungsform eine Abdichtung der beiden hydraulischen Antriebselemente 44 und 46 durch die Membran 68.

Bei der zweiten Ausführungsform ist das Koppelelement 28 der art an die Antriebselemente 44 und 46 angebunden, dass das Koppelelement 28 in eine jeweilige, beispielsweise als Aus- fräsung ausgebildete Ausnehmung 74 beziehungsweise 76 des je weiligen, beispielsweise als Kolben ausgebildeten, Antrieb selements 44 beziehungsweise 46 eingreift.

Die zuvor genannte Temperaturkompensation für die Festkörper aktoren 20 und 22 ist derart umgesetzt, dass das beispiels weise parallele Gehäuse 32 aus einem vorteilhaften Material wie beispielsweise Invar gebildet ist. Dadurch kann bei einer Temperaturänderung eine durch unterschiedliche Temperaturaus dehnungskoeffizienten, insbesondere der Aktoren, bewirkte un erwünschte Öffnung des Schaltventils verhindert werden.

Die Aktorvorrichtung 10 kann als integrierende Aktoreinheit mit Schnelllösefunktion ausgebildet werden, wobei die Aktor vorrichtung 10 dadurch eine integrierende Aktoreinheit ist, dass das Fluid durch das abwechselnde Ansteuern der Festkör peraktoren 20 und 22 zu dem und insbesondere in das Abtrieb selement 12 gepumpt wird. Die zuvor genannte Schnelllösefunk tion kann ohne integrierenden Vorgang einfach dadurch darge stellt werden, dass die Festkörperaktoren 20 und 22 derart spannungsfrei geschaltet werden, dass sowohl ein Ansteuern des ersten Festkörperaktors 20 als auch ein Ansteuern des zweiten Festkörperaktors 22 gleichzeitig unterbleibt. Dadurch kann ein schneller Übergang des Systems aus dem ersten Zu stand in den zweiten Zustand zugelassen beziehungsweise be wirkt werden.

Die Aktoren können wie eine sogenannte Elektronikschaufel fungieren oder Betrieben werden. Durch Ansteuern des jeweili gen Aktor, das heißt durch Anlegen eines elektrischen Stroms an den jeweiligen Aktor dehnt sich der jeweilige Aktor bei spielsweise aus. Wird die Ansteuerung beendet, so zieht sich der jeweilige Aktor wieder zusammen. Dann oder in dem Moment, wenn beziehungsweise in dem sich einer der Aktoren zusammen zieht, wird elektrische Ladung von dem einen Aktor zu dem o- der in den anderen Aktor verschoben und umgekehrt. Dadurch ist die genannte Elektronikschaufel realisiert.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Aktoren mit einer sehr geringen Frequenz von weniger als 10 Hertz betrie ben beziehungsweise wechselseitig angesteuert werden können, um in Position zu bleiben. Dadurch kann ein De- oder Umpola risieren der beispielsweise als Piezoaktoren ausgebildeten Aktoren vermieden werden.

Des Weiteren ist es möglich, über entsprechende Anordnung der Aktoren eine Kraftbegrenzung zu realisieren. Insbesondere be stehen zumindest zwei Möglichkeiten, eine solche, vorteilhaf te Kraftbegrenzung darzustellen: Bei einer ersten der Mög lichkeiten erfolgt die Realisierung einer Kraftbegrenzung durch entsprechendes Dimensionieren der Aktoren. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Ventilelement 36, insbesonde re stets, dann geöffnet, das heißt in den Offenzustand ver stellt wird, wenn eine, beispielsweise auf das Abtriebsele ment 12 wirkende, Kraft einen Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Durch entsprechendes Dimensionieren der Akto ren kann der Schwellenwert eingestellt beziehungsweise vorge geben werden. Mit anderen Worten, erreicht oder überschreitet die Kraft den Schwellenwert, so macht das Ventilelement 36 auf .

Hierdurch wird das Ventilelement 36 beispielsweise, insbeson dere auch, dann in den Offenzustand verstellt, wenn die Kraft den Schwellenwert überschreitet, während die Akoren bezie hungsweise zumindest oder genau einer der Aktoren angesteuert wird. Bei der zweiten Möglichkeit kann die Kraftbegrenzung über eine sogenannte Offset- oder Grundspannung, insbesondere der Ansteuerung des jeweiligen Aktors, realisiert werden. Die Ansteuerung des jeweiligen Aktors hat wenigstens oder genau zwei Spannungsanteile: Ein erster der Spannungsanteile ist die Grundspannung, welche eine grundsätzliche Spannungserhö hung über der Nulllinie ist. Der zweite Spannungsanteil ist eine Sinuswelle zur Realisierung der sinusförmigen Ansteue rung beziehungsweise des sinusförmigen Stroms. Die Sinuswelle stellt beispielsweise die Geschwindigkeit ein, mit der ge pumpt wird. Durch Einstellen der Grundspannung kann bei spielsweise der Schwellenwert beziehungsweise die Kraftbe grenzung eingestellt werden. Dadurch können die Aktoren als inhärent sichere Aktoren ausgebildet werden.

Bezugszeichenliste

10 Aktorvorrichtung

12 Abtriebselement

14 Kammer

16 Teilbereich

18 Doppelpfeil

20 erster Festkörperaktor

22 zweiter Festkörperaktor

24 elektronische Recheneinrichtung

26 Doppelpfeil

28 Koppelelement

30 Schwenkachse

32 Gehäuse

34 Abführkanal

36 Ventilelement

38 Rückschlagventil

40 Ventilelement

42 Reservoir

44 Antriebselement

46 Antriebselement

48 Antriebsgehäuse

50 Antriebsgehäuse

52 Leitung

54 Leitung

56 Leitung

58 Leitung

60 Rückschlagventil

62 Rückschlagventil

64 Rückschlagventil

66 Rückschlagventil

68 Membran

70 erster Bereich

72 zweiter Bereich 74 Ausnehmung

76 Ausnehmung

A Ausweichstellung

F Pfeil

F2 Pfeil

H Haltestellung