Piezohydraulischer Aktor und Verfahren zum Betreiben eines solchen piezohydraulischen Aktors

Die Erfindung betrifft einen piezohydraulischen Aktor, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen piezohydraulischen Aktors . Aktoren, welche üblicherweise auch als Stellglieder bezeichnet werden, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt und werden üblicherweise genutzt, um Signale, insbesondere elektrische Signale, in eine mecha ^¬ nische Bewegung und/oder wenigstens eine andere physikalische Größe umzuwandeln, um dadurch beispielsweise wenigstens einen Prozess mittels des jeweiligen Aktors aktiv beeinflussen zu können. Beispielsweise kommen Aktoren in Fahrzeugen zum Einsatz, um mittels der Aktoren jeweilige Stellelemente wie bei ^¬ spielsweise Klappen oder Ventile zu bewegen. Ferner kann bei- spielsweise ein Aktor verwendet werden, um wenigstens ein Werkzeug einer Werkzeugmaschine auszuwerfen.

Insbesondere vier Eigenschaften eines Aktors sind dabei von besonderer Bedeutung: Kraft, Auslenkung, Geschwindigkeit und Bauraum. Bei einer Vielzahl von Aktoranwendungen existieren unterschiedliche Arbeitspunkte, in denen entweder eine hohe Kraft oder eine hohe Geschwindigkeit des Aktors wünschenswert beziehungsweise erforderlich ist. Bei dem zuvor genannten Aktor zum Auswerfen eines Werkzeugs bei einer Werkzeugmaschine besteht beispielsweise zum einen die Anforderung, dass der

Aktor beziehungsweise wenigstens ein Abtriebselement des Ak ^¬ tors einen Weg von einer Ausgangsstellung bis zum Kontakt mit dem auszuwerfenden Werkzeug mit einer hohen Geschwindigkeit zurücklegen, wobei keine besonders hohen Kräfte erforderlich sind. Dabei wird das Werkzeug mittels des Abtriebselements ausgeworfen. Sobald der Aktor beziehungsweise das Abtrieb ^¬ selement Kontakt mit dem auszuwerfenden Fahrzeug hat, besteht im Gegensatz zu der zuvor genannten Anforderung die Anforde- rung, dass hohe Kräfte von dem Aktor beziehungsweise von dem Abtriebselement bereitgestellt werden sollten, um das Werk ^¬ zeug ausstoßen und somit auswerfen zu können. Dabei ist je ^¬ doch keine hohe Geschwindigkeit erforderlich, da ein zum ei- gentlichen Auswerfen erforderlicher Weg beziehungsweise eine zum Auswerfen erforderliche Auslenkung des Aktors, insbesondere des Abtriebselements, nur sehr gering ist. Somit ergeben sich für den Aktor wenigstens zwei voneinander unterschiedli ^¬ che, wünschenswerte beziehungsweise erforderliche Modi: Ein erster der Modi ist ein Geschwindigkeitsmodus, in welchem beispielsweise das Abtriebselement schnell und mit einer nur geringen Kraft bis zum Kontakt mit dem Werkzeug bewegt wird. Der zweite Modus ist ein Kraftmodus, in welchem das Abtrieb ^¬ selement zwar mit einer hohen Kraft, jedoch über einen nur geringen Weg beziehungsweise langsam bewegt wird, um bei ^¬ spielsweise das Werkzeug schließlich auszuwerfen. Eine solche Aktoranwendung mit den beschriebenen Modi findet auch in der Robotik immer öfter Verwendung. Dabei werden beispielsweise Objekte unterschiedlicher Festig ^¬ keit von einem Roboter gegriffen, wozu wenigstens ein Aktor verwendet wird. Der Roboter wird beispielsweise verwendet, um wenigstens einen Menschen bei dessen Aufgabe entlang einer Fertigungslinie zu unterstützen. Dabei ist es wünschenswert, dass der Roboter möglichst sowohl zerbrechliche beziehungs ^¬ weise filigrane als auch feste und gegebenenfalls schwere Ob ^¬ jekte greifen und insbesondere bewegen kann. Dies erfordert eine hohe Flexibilität in Form einer anpassbaren Impedanz des Aktors, welcher beispielsweise Bestandteil eines Greif- be- ziehungsweise Aktorsystems des Roboters ist. Mittels des

Greif- beziehungsweise Aktorsystems kann der Roboter entspre ^¬ chend Objekte greifen und insbesondere im Raum umherbewegen. Das gleiche Greifsystem sollte dabei sowohl die Möglichkeit haben, sich als ein relativ weiches System darzustellen, um zum Beispiel feinfühlige Aufgaben zu erledigen, als auch die Möglichkeit haben, sich als ein System mit hoher Steifigkeit zu verhalten, um dadurch beispielsweise hohe Kräfte bereit ^¬ stellen zu können, mittels welchen auch steife beziehungswei- se schwere und große Objekte gegriffen und gegebenenfalls be ^¬ wegt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktor und ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen die oben genannten Modi auf besonders vorteilhafte Weise realisierbar sind .

Diese Aufgabe wird durch einen piezohydraulischen Aktor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen piezohydraulischen Aktors mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausge ^¬ staltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen piezohydrau ^¬ lischen Aktor, mit wenigstens einem Piezoaktor und mit wenigstens einem Antrieb, welcher eine mit einer Hydraulikflüs ^¬ sigkeit versorgbare Antriebskammer und ein die Antriebskammer teilweise begrenzendes und von dem Piezoaktor antreibbares und dadurch bewegbares Antriebskolbenelement aufweist. Mit ^¬ tels des Antriebskolbenelements ist durch Antreiben des An ^¬ triebskolbenelements zumindest ein Teil der Hydraulikflüssig ^¬ keit aus der Antriebskammer zu fördern. Mit anderen Worten, wird das Antriebskolbenelement mittels des Piezoaktors ange ^¬ trieben und dadurch bewegt, so wird zumindest ein Teil der zunächst in der Antriebskammer aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer mittels des Antriebskolbenele ^¬ ments herausgefördert.

Der piezohydraulische Aktor umfasst ferner wenigstens einen ersten Abtrieb, welcher eine erste Abtriebskammer und einen die erste Abtriebskammer teilweise begrenzendes erstes Ab ^¬ triebskolbenelement aufweist. In die erste Abtriebskammer ist zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar. Das erste Abtriebskolben ^¬ element weist eine hydraulisch wirksame erste Abtriebsfläche auf, welche mit der in die erste Abtriebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist. Durch dieses Beauf ^¬ schlagen der ersten Abtriebsfläche mit der in die erste Ab ^¬ triebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit ist das erste Abtriebskolbenelement antreibbar und somit, insbesondere translatorisch, bewegbar.

Der piezohydraulische Aktor weist ferner wenigstens einen zweiten Abtrieb auf, welcher eine zweite Abtriebskammer und ein die zweite Abtriebskammer teilweise begrenzendes zweites Abtriebskolbenelement aufweist. In die zweite Abtriebskammer ist zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar. Das zweite Abtriebskolben ^¬ element weist eine hydraulisch wirksame zweite Abtriebsfläche auf, welche mit der in die zweite Abtriebskammer eingeleite- ten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist. Dabei sind die Abtriebsflächen unterschiedlich groß. Mit anderen Worten ist die zweite Abtriebsfläche größer oder kleiner als die erste Abtriebsfläche. Das zweite Abtriebskolbenelement ist durch Beaufschlagen der zweiten Abtriebsfläche mit der in die zwei- te Abtriebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit antreib ^¬ bar. Mit anderen Worten, wird die Hydraulikflüssigkeit in die erste Abtriebskammer eingeleitet, so wird die erste Abtriebs ^¬ fläche mit der in die erste Abtriebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, wodurch das erste Abtriebs- kolbenelement angetrieben und somit, insbesondere trans ^¬ latorisch, bewegt wird. Wird die Hydraulikflüssigkeit in die zweite Abtriebskammer eingeleitet, so wird die zweite Ab ^¬ triebsfläche mit der in die zweite Abtriebskammer eingeleite ^¬ ten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, wodurch das zweite Ab- triebskolbenelement angetrieben und, insbesondere trans ^¬ latorisch, bewegt wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Abtriebskammern beziehungsweise die Abtriebskolbenelemente fluidisch parallel zueinander angeordnet beziehungs ^¬ weise geschaltet sind.

Außerdem weist der piezohydraulische Aktor eine Koppelein ^¬ richtung auf, mittels welcher die Abtriebskolbenelemente me ^¬ chanisch miteinander gekoppelt sind. Dies bedeutet, dass die Abtriebskolbenelemente über die Koppeleinrichtung nicht etwa pneumatisch oder elektrisch oder hydraulisch miteinander gekoppelt sind, sondern die Abtriebskolbenelemente sind über die Koppeleinrichtung mechanisch miteinander gekoppelt, wobei beispielsweise die Koppeleinrichtung sowohl mit dem ersten Abtriebskolbenelement als auch mit dem zweiten Abtriebs ^¬ kolbenelement mechanisch gekoppelt beziehungsweise verbunden ist. Durch diese mechanische Kopplung der Abtriebskolbenelemente bewegen sich diese beispielsweise gleichzeitig be- ziehungsweise synchron. Wird somit beispielsweise das erste Abtriebskolbenelement auf die beschriebene Weise angetrieben und, insbesondere translatorisch, bewegt, so wird das zweite Abtriebskolbenelement dadurch, dass das zweite Abtriebs ^¬ kolbenelement über die Koppeleinrichtung mechanisch mit dem ersten Abtriebskolbenelement gekoppelt beziehungsweise ver ^¬ bunden ist, mit dem ersten Abtriebskolbenelement mitbewegt. Wird beispielsweise umgekehrt das zweite Abtriebskolben ^¬ element auf die beschriebene Weise angetrieben und, insbeson ^¬ dere translatorisch, bewegt, so wird das erste Abtriebs- kolbenelement dadurch, dass das erste Abtriebskolbenelement über die Koppeleinrichtung mechanisch mit dem zweiten Abtriebskolbenelement gekoppelt beziehungsweise verbunden ist, mit dem zweiten Abtriebskolbenelement mitbewegt. Mit anderen Worten bewegt das erste Abtriebskolbenelement über die Koppe- leinrichtung das zweite Abtriebskolbenelement beziehungsweise das zweite Abtriebskolbenelement bewegt über die Koppelein ^¬ richtung das erste Abtriebskolbenelement.

Mittels des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Aktors können auf besonders vorteilhafte Weise wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Modi des piezoelektrischen Aktors realisiert werden. Ein erster der Modi ist beispielsweise ein Geschwindigkeitsmodus, in welchem das erste Abtriebskolbenelement insbesondere dann, wenn die zweite Abtriebsfläche größer als die erste Abtriebsfläche ist, besonders schnell beziehungs ^¬ weise mit einer hohen ersten Geschwindigkeit, jedoch mit ei ^¬ ner nur geringen ersten Kraft bewegt werden kann. Der zweite Modus ist ein Kraftmodus, in welchem beispielsweise insbeson- dere dann, wenn die zweite Abtriebsfläche größer als die ers ^¬ te Abtriebsfläche ist, das zweite Abtriebskolbenelement mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit geringeren zweiten Geschwindigkeit, jedoch mit einer gegenüber der ersten Kraft höheren zweiten Kraft bewegt werden kann. Somit ist es bei ^¬ spielsweise möglich, wenigstens ein Abtriebselement des Ak ^¬ tors in dem Geschwindigkeitsmodus mittels des ersten Ab ^¬ triebskolbenelements mit einer hohen ersten Geschwindigkeit, jedoch mit einer nur geringen ersten Kraft zu bewegen. In dem Kraftmodus kann das Abtriebselement beispielsweise mittels des zweiten Abtriebskolbenelements mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit geringeren zweiten Geschwindigkeit, jedoch mit einer gegenüber der ersten Kraft höheren zweiten Kraft bewegt werden. Da dabei die Abtriebskolbenelemente me ^¬ chanisch miteinander gekoppelt sind, kann besonders vorteil ^¬ haft, insbesondere sanft beziehungsweise ruckfrei und/oder selbstständig oder automatisch, von einem der Modi in den jeweils anderen Modus umgeschaltet werden und umgekehrt.

Kommt somit beispielsweise der erfindungsgemäße piezohy- draulische Aktor in einer Werkzeugmaschine zum Einsatz, um mittels des piezohydraulischen Aktors ein Werkzeug auszuwerfen, indem beispielsweise das Werkzeug mittels des zuvor ge ^¬ nannten Abtriebselements ausgeworfen wird, indem das Ab ^¬ triebselement mittels des piezohydraulischen Aktors angetrie ^¬ ben wird, so kann beispielsweise das Abtriebselement ausge ^¬ hend von einer Ausgangsstellung mittels des ersten Abtriebskolbenelements in dem Geschwindigkeitsmodus mit einer beson ^¬ ders hohen ersten Geschwindigkeit und mit einer geringen ers ^¬ ten Kraft bewegt werden, bis das Abtriebselement in zumindest mittelbaren, insbesondere direkten, Kontakt mit dem auszuwerfenden Werkzeug kommt. Ab dem Kontakt des Abtriebselements mit dem auszuwerfenden Werkzeug kann dann beispielsweise das Abtriebselement mittels des zweiten Abtriebskolbenelements in dem Kraftmodus mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit geringeren zweiten Geschwindigkeit und mit einer gegenüber der ersten Kraft höheren zweiten Kraft weiterbewegt werden, um schließlich mittels des Abtriebselements das Werkzeug aus ^¬ zuwerfen .

Ferner kann der erfindungsgemäße piezohydraulische Aktor be- sonders gut in einem Roboter, insbesondere in einem Greifsys ^¬ tem des Roboters, zum Einsatz kommen, um mittels des

Greifsystems sowohl filigrane beziehungsweise zerbrechliche Objekte, insbesondere in dem Geschwindigkeitsmodus, als auch demgegenüber stabilere und schwerere Objekte, insbesondere ein dem Kraftmodus, sicher und fest greifen zu können. Filigrane beziehungsweise zerbrechliche Objekte werden beispiels ^¬ weise mithilfe des ersten Abtriebskolbenelements und somit mit einer nur geringen Kraft gegriffen und bewegt, wobei bei ^¬ spielsweise schwere beziehungsweise stabile Objekte mittels des zweiten Abtriebskolbenelements und somit mit einer großen Kraft gegriffen und bewegt werden können. Somit kann mittels des piezohydraulischen Aktors ein Zielkonflikt zwischen der Realisierung einer schnellen, jedoch kraftarmen Bewegung und der Realisierung einer langsamen, jedoch sehr kräftigen Bewe- gung auf einfache, gewichts- und bauraumgünstige Weise gelöst werden .

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der piezohydraulische Aktor eine mit der Antriebskammer und mit der ersten Abtriebskammer fluidisch verbundenen erste Versorgungsleitung auf, über welche zumindest der Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit in die erste Abtriebskammer einleitbar ist. Außerdem weist der piezohydraulische Aktor eine mit der ersten Versorgungsleitung und mit der zweiten Abtriebskammer fluidisch verbundene zweite Versorgungsleitung auf, über welche zumindest der Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit in die zweite Abtriebskammer einleitbar ist. Des Weiteren weist der piezohydraulische Aktor wenigstens ein in der zweiten Versorgungsleitung angeordnetes erstes Rückschlagventil auf, welches in Richtung der zweiten Abtriebskammer öffnet und in Richtung der ersten Versorgungsleitung schließt. Darunter ist zu verstehen, dass das erste Rückschlagventil öffnet, wenn die Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Versorgungsleitung in Richtung der beziehungsweise in die zweite Abtriebskammer strömt. Das erste Rückschlagventil verhindert jedoch eine un ^¬ erwünschte Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Versorgungsleitung in Richtung der beziehungsweise in die erste Versorgungsleitung.

Steht beispielsweise dem ersten Abtriebskolbenelement bezie ^¬ hungsweise der Bewegung des ersten Abtriebskolbenelements ei- ne entsprechend große Gegenkraft entgegen, sodass beispiels ^¬ weise ein mittels des Piezoaktors beziehungsweise mittels des Antriebskolbenelements bewirkter Druck der Hydraulikflüssig ^¬ keit nicht ausreicht, um das ersten Abtriebskolbenelement entgegen der Gegenkraft anzutreiben und somit zu bewegen be- ziehungsweise sodass das erste Abtriebskolbenelement nur ge ^¬ ringfügig bewegt werden kann, so steigt beispielsweise der Druck der Hydraulikflüssigkeit an, insbesondere so lange, bis beispielsweise das erste Rückschlagventil die zweite Versor ^¬ gungsleitung freigibt, sodass die Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Versorgungsleitung hindurch in die zweite Abtriebskammer strömen kann. Dann wird das zweite Abtriebskolbenelement angetrieben beziehungsweise bewegt. Auf diese Weise kann besonders einfach und insbesondere selbsttätig be ^¬ ziehungsweise automatisch zwischen den genannten Modi umge- schaltet und dabei insbesondere von dem Geschwindigkeitsmodus in den Kraftmodus umgeschaltet werden.

Die genannte Gegenkraft wirkt beispielsweise dann auf das ersten Abtriebskolbenelement und steht somit dann dem ersten Abtriebskolbenelement beziehungsweise dessen Bewegung entge ^¬ gen, wenn das Abtriebselement, welches beispielsweise ein ^¬ stückig mit dem jeweiligen Abtriebskolbenelement ausgebildet beziehungsweise mit dem jeweiligen Abtriebskolbenelement, insbesondere mechanisch, gekoppelt sein kann, in Kontakt mit dem auszuwerfenden Werkzeug kommt beziehungsweise steht. So ^¬ mit kann das Abtriebselement mittels des Geschwindigkeitsmo ^¬ dus schnell und kraftarm in Kontakt mit dem Werkzeug bewegt und ab dann mittels des Kraftmodus langsam und kraftvoll wei ^¬ terbewegt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der piezohydraulische Aktor wenigstens eine mit der Antriebs ^¬ kammer fluidisch verbundene dritte Versorgungsleitung aufweist, über welche die Hydraulikflüssigkeit aus einem Reser ^¬ voir in die Antriebskammer einleitbar ist. Das Reservoir ist beispielsweise Bestandteil des piezohydraulischen Aktors. Ferner weist der piezohydraulische Aktor ein in der dritten Versorgungsleitung angeordnetes zweites Rückschlagventil auf, welches in Richtung der Antriebskammer öffnet und in Richtung des Reservoirs schließt. Dadurch kann beispielsweise die Hyd ^¬ raulikflüssigkeit durch die dritte Versorgungsleitung in die Antriebskammer strömen, wobei mittels des zweiten Rückschlagventils eine unerwünschte Strömung der Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer durch die dritte Versorgungsleitung in das Reservoir vermieden wird.

Wird beispielsweise der Piezoaktor angesteuert, insbesondere bestromt, das heißt mit Strom versorgt, so dehnt sich bei ^¬ spielsweise wenigstens ein Piezoelement , insbesondere ein mehrere Piezoelemente umfassender Piezostapel, des Piezoak- tors aus, wodurch beispielsweise eine Volumenverkleinerung der Antriebskammer bewirkt wird. Hierdurch wird zumindest ein Teil der Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer heraus ^¬ gefördert. Wird die Ansteuerung beziehungsweise Bestromung des Aktors beendet, so zieht sich der Piezoaktor beziehungs ^¬ weise das Piezoelement oder der Piezostapel beispielsweise zusammen, was mit einer Volumenvergrößerung der Antriebskammer einhergeht. Um einen übermäßigen beziehungsweise uner ^¬ wünschten, aus der Volumenvergrößerung der Antriebskammer resultierenden Unterdruck in der Antriebskammer zu vermeiden, kann bei der Volumenvergrößerung der Antriebskammer Hydraulikflüssigkeit aus dem Reservoir über die dritte Versorgungs ^¬ leitung und das zweite Rückschlagventil nachströmen und ins ^¬ besondere in die Antriebskammer einströmen. Beim Herausfördern der Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebs ^¬ kammer verhindert das zweite Rückschlagventil, dass die Hyd ^¬ raulikflüssigkeit unerwünschterweise über die dritte Versor ^¬ gungsleitung zurück in das Reservoir strömt. Dadurch kann ei- ne bedarfsgerechte Strömung der Hydraulikflüssigkeit auf be ^¬ sonders einfache und somit gewichts- und kostengünstige Weise gewährleistet werden. Durch entsprechendes Hin- und Herbe ^¬ wegen des Antriebskolbenelements kann somit Hydraulikflüssig ^¬ keit sukzessive über die dritte Versorgungsleitung aus dem Reservoir in die Antriebskammer eingesaugt sowie Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer zu dem jeweiligen Abtriebskolbenelement gefördert werden, um dadurch eine be ^¬ darfsgerechte Bewegung des jeweiligen Abtriebskolbenelements und somit des genannten Abtriebselements realisieren zu kön- nen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der piezohydraulische Aktor wenigstens eine mit der zweiten Abtriebskammer fluidisch verbundene vierte Ver- sorgungsleitung auf, über welche Hydraulikflüssigkeit aus ei ^¬ nem Reservoir, insbesondere aus dem zuvor genannten Reservoir, unter Umgehen der ersten Versorgungsleitung und der zweiten Versorgungsleitung in die zweite Abtriebskammer einleitbar ist. Dies bedeutet, dass die vierte Versorgungslei- tung die erste Versorgungsleitung und die zweite Versorgungs ^¬ leitung umgeht beziehungsweise die die vierte Versorgungslei ^¬ tung durchströmende Hydraulikflüssigkeit umgeht die erste Versorgungsleitung und die zweite Versorgungsleitung und strömt somit nicht durch die erste Versorgungsleitung oder durch die zweite Versorgungsleitung. Somit kann der zweiten

Abtriebskammer Hydraulikflüssigkeit unabhängig von der ersten Versorgungsleitung und unabhängig von der zweiten Versorgungsleitung aus dem Reservoir zugeführt werden. Dabei weist der piezohydraulische Aktor ferner ein in der vierten Versorgungsleitung angeordnetes drittes Rückschlag ^¬ ventil auf, welches in Richtung der zweiten Abtriebskammer öffnet und in Richtung des Reservoirs schließt. Steht bei- spielsweise dem ersten Abtriebskolbenelement die zuvor ge ^¬ nannte Gegenkraft nicht entgegen beziehungsweise steht dem ersten Abtriebskolbenelement eine nur sehr geringe Gegenkraft entgegen, sodass die Hydraulikflüssigkeit nicht die zweite Versorgungsleitung durchströmen und demzufolge nicht über die zweite Versorgungsleitung in die zweite Abtriebskammer einströmen kann, da beispielsweise das in der zweiten Versorgungsleitung angeordnete erste Rückschlagventil noch nicht öffnet beziehungsweise noch geschlossen ist und somit eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Versor ^¬ gungsleitung zu der beziehungsweise in die zweite Abtriebs ^¬ kammer verhindert, so wird das zweite Abtriebskolbenelement über die Kopplungseinrichtung mittels des ersten Abtriebskolbenelements bewegt beziehungsweise mit dem ersten Ab- triebskolbenelement mitbewegt, ohne dass Hydraulikflüssigkeit über die zweite Versorgungsleitung in die zweite Abtriebs ^¬ kammer einströmen kann. Dadurch, dass das zweite Abtriebskolbenelement mit dem ersten Abtriebskolbenelement mitbewegt wird, wird jedoch eine Volumenvergrößerung der zweiten Ab- triebskammer bewirkt. Um dabei die Entstehung eines unerwünschten beziehungsweise übermäßigen Unterdrucks in der zweiten Abtriebskammer auf besonders einfache Weise zu ver ^¬ meiden, kann nun Hydraulikflüssigkeit nicht etwa über die erste Versorgungsleitung oder die zweite Versorgungsleitung, sondern über die vierte Versorgungsleitung und das dritte

Rückschlagventil in die zweite Abtriebskammer einströmen be ^¬ ziehungsweise eingesaugt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Versorgungsleitung an einer Verbindungsstelle mit der ersten Versorgungsleitung fluidisch verbunden ist, wobei in der ersten Versorgungsleitung stromauf der Verbindungsstelle ein viertes Rückschlagventil angeordnet ist, welches in Richtung der Verbindungsstelle öffnet und in Richtung der Antriebskammer schließt. Mit anderen Worten ist das vierte Rückschlagventil bezogen auf eine Strömungsrichtung des von der Antriebskammer zur ersten Abtriebskammer durch die erste Versorgungsleitung strömenden Hydraulikflüssigkeit stromauf der Verbindungsstelle angeordnet, wobei das vierte Rück ^¬ schlagventil eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit von der Antriebskammer durch die erste Versorgungsleitung in Richtung der beziehungsweise in die erste Abtriebskammer zulässt, da das vierte Rückschlagventil entsprechend öffnet. Jedoch kann mittels des vierten Rückschlagventils eine unerwünschte Strö ^¬ mung der Hydraulikflüssigkeit von der Verbindungsstelle und somit beispielsweise von der ersten Abtriebskammer in die Antriebskammer vermieden werden. Hierdurch kann eine bedarfsge- rechte Strömung der Hydraulikflüssigkeit auf einfache und kostengünstige Weise gewährleistet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der piezohy- draulische Aktor wenigstens eine mit zumindest einer der Ab- triebskammern fluidisch verbundene Abführleitung auf, über welche zumindest ein Teil der Hydraulikflüssigkeit aus der zumindest einen Abtriebskammer abführbar und zu einem Reservoir, insbesondere zu dem zuvor genannten Reservoir, zu leiten ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Abführleitung mit der ersten Versorgungsleitung und/oder mit der zweiten Versorgungsleitung und/oder mit der dritten Versorgungsleitung fluidisch verbunden, sodass beispielsweise zumindest ein Teil der Hydraulikflüssigkeit aus der ersten Versorgungsleitung und/oder aus der zweiten Versorgungsleitung und/oder aus der dritten Versorgungsleitung abführbar und zu dem genannten Reservoir zu leiten ist. Dabei weist der piezohydraulische Ak ^¬ tor ferner ein in der Abführleitung angeordnetes fünftes Rückschlagventil auf, welches in Richtung des Reservoirs öff ^¬ net und in Richtung der zumindest einen Abtriebskammer bezie- hungsweise in Richtung der jeweiligen Versorgungsleitung, mit der die Abführleitung gegebenenfalls fluidisch verbunden ist, schließt. Wirkt beispielsweise eine solche Gegenkraft auf zu ^¬ mindest einen der Abtriebskolben, dass mittels der Gegenkraft eine Volumenverkleinerung der jeweiligen Abtriebskammer be- wirkt wird, so kann zumindest ein Teil der zunächst in der jeweiligen Abtriebskammer aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit über die Abführleitung aus der jeweiligen Abtriebskammer abgeführt werden, ohne dass es zu einer Beschädigung des piez- ohydraulischen Aktors kommt. Ist die zuvor genannte, dem je ^¬ weiligen Abtriebskolbenelement beziehungsweise dessen Bewe ^¬ gung entgegenstehende Gegenkraft so groß, dass mittels des Piezoaktors beziehungsweise mittels eines durch den Piezoak- tor bewirkbaren Drucks der Hydraulikflüssigkeit keine solche Bewegung des jeweiligen Abtriebskolbenelements bewirkt werden kann, dass es zu einer Volumenvergrößerung der jeweiligen Abtriebskammer kommt, so kann beispielsweise Hydraulikflüssig ^¬ keit aus der jeweiligen Versorgungsleitung über die Abführ- leitung abgeführt und insbesondere zu dem beziehungsweise in das Reservoir geleitet werden, ohne dass es zu einer Beschä ^¬ digung des piezohydraulischen Aktors kommt. Dadurch können Beschädigungen des piezohydraulischen Aktors auf einfache und kostengünstige Weise vermieden werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn ei ^¬ ne Öffnungskraft, welche das fünfte Rückschlagventil öffnet, einstellbar ist. Die Öffnungskraft korrespondiert mit einem Öffnungsdruck der Hydraulikflüssigkeit. Wird beispielsweise mittels des Antriebskolbenelements und/oder mittels wenigs ^¬ tens eines der Abtriebskolbenelemente eine solche Strömung der Hydraulikflüssigkeit bewirkt, dass die Strömung der Hyd ^¬ raulikflüssigkeit in der Abführleitung in Richtung des Reservoirs gerichtet ist, so öffnet das fünfte Rückschlagventil dann, wenn die Hydraulikflüssigkeit in der Abführleitung den Öffnungsdruck beziehungsweise überschreitet erreicht. Da die Öffnungskraft einstellbar ist, kann der Öffnungsdruck, ab dem das fünfte Rückschlagventil die Strömung der Hydraulikflüs ^¬ sigkeit durch die Abführleitung in Richtung des Reservoirs freigibt, bedarfsgerecht eingestellt werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das fünfte Rückschlagventil ein Federelement aufweist, dessen Vorspannung einstellbar ist, um dadurch die Öffnungskraft einzustellen. Dadurch kann die Öffnungskraft besonders be ^¬ darfsgerecht und auf besonders einfache und kostengünstige Weise eingestellt werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Federelement des fünften Rückschlagventils ein Einstellele ^¬ ment zugeordnet, welches wenigstens eine Einstellkammer auf ^¬ weist. In die Einstellkammer ist zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit einleit ^¬ bar. Ferner weist das Einstellelement ein die Einstellkammer teilweise begrenzendes Einstellkolbenelement auf, welches mittels der in die Einstellkammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit bewegbar ist, wodurch die Vorspannung des Fe- derelements einstellbar ist. Das Einstellkolbenelement ist beispielsweise zumindest mittelbar mit dem Federelement ge ^¬ koppelt beziehungsweise koppelbar, sodass durch Bewegen des Einstellkolbenelements das Federelement gespannt beziehungs ^¬ weise entspannt werden kann. Hierdurch kann die Vorspannung des Federelements auf besonders einfache Weise bedarfsgerecht und insbesondere selbsttätig beziehungsweise automatisch ein ^¬ gestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der piezohydraulische Aktor wenigstens eine mit der Einstellkam- mer und mit der Antriebskammer fluidisch verbundene Einstellleitung auf, über welche zumindest der Teil der Hydraulikflüssigkeit in die Einstellkammer einleitbar ist.

Vorzugsweise ist in der Einstellleitung ein sechstes Rück- schlagventil angeordnet, welches in Richtung der Einstellkam ^¬ mer öffnet und in Richtung der Antriebskammer schließt.

Dadurch lässt beispielsweise das sechste Rückschlagventil ei ^¬ ne Strömung der Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer durch die Einstellleitung in Richtung der beziehungsweise in die Einstellkammer zu. Ferner kann mittels des sechsten Rückschlagventils eine unerwünschte Strömung der Hydraulikflüs ^¬ sigkeit aus der Einstellkammer durch die Einstellleitung in die Antriebskammer auf einfache Weise vermieden werden. Um die Vorspannung des Federelements und somit den Öffnungs ^¬ druck beziehungsweise die Öffnungskraft besonders bedarfsge ^¬ recht sowie auf einfache Weise einstellen zu können, ist in der Einstellleitung wenigstens eine von der Hydraulikflüssig- keit durchströmbare Drossel angeordnet, über welche zumindest der Teil der Hydraulikflüssigkeit in die Einstellkammer ein ^¬ leitbar ist. Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn eine von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbare zweite Drossel vorgesehen ist, welche fluidisch seriell zur ersten Drossel und fluidisch parallel zum Einstellkolbenelement an ^¬ geordnet ist. Bei einer mittels des Piezoaktors und des An- triebskolbenelements bewirkten Strömung der Hydraulikflüssig ^¬ keit aus der Antriebskammer durch die Einstellleitung und durch die erste Drossel hindurch strömt ein erster Teil der Strömung in die Einstellkammer und somit nicht durch die zweite Drossel, und ein zweiter Teil der Strömung fließt pa- rallel beziehungsweise gleichzeitig durch die zweite Drossel und somit nicht in die Einstellkammer.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines piezohydraulischen Aktors, insbesondere eines erfindungsgemäßen piezohydraulischen Aktors. Der piezohydraulische Aktor umfasst dabei wenigstens einen Piezoaktor und wenigstens einen Antrieb, welcher eine mit einer Hydraulikflüssigkeit versorgbare Antriebskammer und ein die Antriebs ^¬ kammer teilweise begrenzendes und von dem Piezoaktor antreib- bares und dadurch, insbesondere translatorisch, bewegbares

Antriebskolbenelement aufweist, mittels welchem durch Antrei ^¬ ben des Antriebskolbenelements zumindest ein Teil der Hydrau ^¬ likflüssigkeit aus der Antriebskammer zu fördern ist bezie ^¬ hungsweise gefördert wird.

Der piezohydraulische Aktor weist ferner wenigstens einen ersten Abtrieb auf, welcher eine erste Abtriebskammer, in welche zumindest einen Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar ist, und einen die erste Abtriebskammer teilweise begrenzendes erstes Abtriebs ^¬ kolbenelement aufweist, welches eine mit der in die erste Ab ^¬ triebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit beauf ^¬ schlagbare, hydraulisch wirksame erste Abtriebsfläche auf- weist und durch Beaufschlagen der ersten Abtriebsfläche mit der in die erste Abtriebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit antreibbar und dadurch, insbesondere translatorisch, bewegbar ist.

Außerdem umfasst der piezohydraulische Aktor wenigstens einen zweiten Abtrieb, der eine zweite Abtriebskammer, in die zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar ist, und einen die zweite Ab- triebskammer teilweise begrenzendes zweites Abtriebskolben ^¬ element aufweist, welches eine mit der in die zweite Ab ^¬ triebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit beaufschlag ^¬ bare, hydraulisch wirksame und gegenüber der ersten Abtriebsfläche größere oder kleinere zweite Abtriebsfläche aufweist und durch Beaufschlagen der zweiten Abtriebsfläche mit der in die zweite Abtriebskammer eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit antreibbar ist. Außerdem umfasst der piezohydraulische Aktor eine Koppeleinrichtung, mittels welcher die Abtriebskolbenelemente mechanisch miteinander gekoppelt sind.

Bei dem Verfahren wird der Piezoaktor mittels wenigstens ei ^¬ nes elektrischen Signals angesteuert, wodurch das Antriebs ^¬ kolbenelement mittels des Piezoaktors angetrieben wird. Vor ^¬ teile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Piezoaktor mittels Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert wird. Somit ist das elektrische Signal beispielsweise eine elektrische Spannung in PWM-Form.

Die Antriebskammer, die jeweilige Abtriebskammer und die Einstellkammer werden auch einfach als Kammern bezeichnet. Das Antriebskolbenelement und/oder das jeweilige Abriebskolben ^¬ element und/oder das Einstellkolbenelement ist beispielsweise ein Kolben, welcher translatorisch bewegbar in einem auch als Zylinder bezeichneten Gehäuse aufgenommen ist, sodass bei- spielsweise das jeweilige Gehäuse und der jeweilige Kolben die jeweilige Kammer jeweils teilweise begrenzen. Der jewei ^¬ lige Kolben und das jeweilige Gehäuse bilden somit beispiels ^¬ weise einen Hydraulikzylinder.

Ferner ist es denkbar, dass das Antriebskolbenelement

und/oder das jeweilige Abriebskolbenelement und/oder das Ein ^¬ stellkolbenelement Bestandteil eines Balgs ist. Der Bestand ^¬ teil des Balgs ist dabei beispielsweise eine Stirnwand der Balgs, sodass das Antriebskolbenelement und/oder das jeweili ^¬ ge Abtriebskolbenelement und/oder das Einstellkolbenelement beispielsweise eine, insbesondere axiale, Stirnwand eines Balgs ist. Der jeweilige Balg weist dabei beispielsweise ei ^¬ nen Mantel beziehungsweise eine Seitenwand auf, wobei die je- weilige Kammer durch die jeweilige Stirnwand und den jeweili ^¬ gen Mantel des jeweiligen Balgs jeweils teilweise begrenzt ist. Dabei ist beispielsweise die jeweilige Stirnwand mit dem jeweiligen Mantel verbunden, insbesondere einstückig mit dem jeweiligen Mantel ausgebildet.

Beispielsweise ist die jeweilige Stirnwand unter Längenzunah ^¬ me und Längenverkürzung des jeweiligen Mantels translatorisch hin- und herbewegbar, wie beispielsweise bei einem Feder- o- der Faltenbalg. Dabei weist der Mantel beispielsweise zumin- dest in einem Längenbereich einen gewellten und/oder gezackten beziehungsweise gefalteten oder faltigen Verlauf auf. Beispielsweise wird der Mantel elastisch verformt, wenn die Stirnwand in eine Richtung translatorisch bewegt wird. Ferner ist es denkbar, dass - wenn die beispielsweise einen Kolben bildende Stirnwand translatorisch hin- und herbewegt wird, der Mantel zumindest teilweise auf den Kolben aufgerollt und von dem Kolben abgerollt wird, wie beispielsweise bei einem Federbalg, insbesondere einem Luftfederbalg, oder einem Roll ^¬ balg. Der Mantel ist beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Insbesondere kann der Mantel aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere aus Gummi, gebildet sein. Ferner kann der Mantel fle ^¬ xibel beziehungsweise biegeschlaff, das heißt formlabil sein. Das jeweilige Rückschlagventil ist beispielsweise als her ^¬ kömmliches Rückschlagventil mit einem beispielsweise als Ku ^¬ gel ausgebildeten Ventilelement und einer Feder ausgebildet, gegen deren Federkraft das Ventilelement und somit das Rück ^¬ schlagventil insgesamt öffnen kann. Ferner ist es denkbar, dass das Rückschlagventil als Rückschlagklappe oder als ein ^¬ faches Rückschlagventil ausgebildet ist, bei dem beispiels ^¬ weise ein insbesondere aus Metall gebildeter Streifen oder Band vorgesehen ist, der in einer Sperrstellung wenigstens eine Durchströmöffnung für die Hydraulikflüssigkeit überdeckt und dadurch verschließt. Erreicht beziehungsweise übersteigt ein Druck der auf den Streifen wirkenden Hydraulikflüssigkeit einen Schwellenwert, so wird der Streifen verformt und dadurch in eine Freigabestellung bewegt, in welcher der

Streifen die Durchströmöffnung freigibt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er ^¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug- ten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vor ^¬ stehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmals ^¬ kombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschrei ^¬ bung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der je- weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltbilds eines erfindungs ^¬ gemäßen, piezohydraulischen Aktors.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung ein hydraulisches Schaltbild eines piezohydraulischen Aktors 10, mittels welchem beispielsweise - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - eine Bewegung wenigstens eines in der Figur nicht gezeigten Abtriebselements bewirkbar ist. Diese Bewegung des Abtriebselements wird auch als Auslenkung bezeichnet .

Beispielsweise kommen der piezohydraulische Aktor 10 und das Abtriebselement in einer Werkzeugmaschine zum Einsatz und werden verwendet, um wenigstens ein Werkzeug der Werkzeugma ^¬ schine auszuwerfen. Dabei wird beispielsweise das Abtriebs ^¬ element mittels des piezohydraulischen Aktors 10 angetrieben, um das Werkzeug mittels des Abtriebselements zu bewegen und insbesondere auszuwerfen. Ferner ist es denkbar, dass das Ab ^¬ triebselement und der piezohydraulische Aktor 10 in einem Greifsystem eines Roboters zum Einsatz kommen, um mittels des Greifsystems und mittels des Roboters Bauelemente zu greifen und im Raum umherzubewegen.

Der piezohydraulische Aktor 10 weist dabei wenigstens einen Piezoaktor 12 auf, welcher wenigstens ein Piezoelement um- fasst. Insbesondere weist der Piezoaktor 12 eine Mehrzahl von Piezoelementen auf, welche einen Piezostapel bilden. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das Piezoelement beziehungsweise an den Piezostapel und somit beispielsweise an den Piezoaktor 12 kann eine mechanische Bewegung des Piezo- elements beziehungsweise des Piezostapels bewirkt werden, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird. Die elektrische Spannung wird beispielsweise im Rahmen einer Ansteuerung des Piezoaktors 12 an diesen beziehungsweise an das Piezoelement oder an den Piezostapel angelegt.

Der piezohydraulische Aktor 10 weist ferner einen Antrieb 14 auf, welcher eine Antriebskammer 16 und ein Antriebskolbenelement in Form eines Antriebskolbens 18 umfasst. Ferner um- fasst der Antrieb 14 einen Antriebszylinder 20, in welchem der Antriebskolben 18 translatorisch bewegbar aufgenommen ist. Der Antriebszylinder 20 und der Antriebskolben 18 be- grenzen die Antriebskammer 16 jeweils teilweise. In die An ^¬ triebskammer 16 ist Hydraulikflüssigkeit 22 aus einem Reser ^¬ voir 24 einleitbar. Das Reservoir 24 ist dabei Bestandteil des piezohydraulischen Aktors 10, wobei die Hydraulikflüssig- keit 22 im Reservoir 24 aufgenommen und zumindest vorüberge ^¬ hend gespeichert werden kann. Mit anderen Worten kann die Antriebskammer 16 mit zumindest einem Teil der in dem Reservoir 24 aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit 22 versorgt werden. Der Antriebskolben 18 ist mit einer Antriebskolbenstange 26 des Antriebs 14 verbunden, sodass die Antriebskolbenstange 26 mit dem Antriebskolben 18 relativ zu dem Antriebszylinder 20 translatorisch mitbewegbar ist. Dabei ist die Antriebskolbenstange 26 von dem Piezoaktor 12 antreibbar und dadurch translatorisch relativ zu dem Antriebszylinder 20 bewegbar. Da der Antriebskolben 18 mit der Antriebskolbenstange 26 verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet, ist, ist der Antriebs ^¬ kolben 18 über die Antriebskolbenstange 26 von dem Piezoaktor 12 antreibbar und dadurch relativ zu dem Antriebszylinder 20 translatorisch bewegbar.

Der piezohydraulische Aktor 10 umfasst beispielsweise ein in der Figur nur ausschnittsweise erkennbares und besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 28, in welchem beispiels ^¬ weise die Antriebskammer 16, der Antriebszylinder 20 und der Antriebskolben 18 aufgenommen sind. Durch Antreiben des Antriebskolbens 18 kann zumindest ein Teil der zunächst in der Antriebskammer 16 aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer 16 herausgefördert werden. Wird beispielsweise der Antriebskolben 18 derart über die Antriebskolbenstange 26 von dem Piezoaktor 12 bewegt, dass es zu einer Volumenverkleinerung der Antriebskammer 16 kommt, so wird zumindest ein Teil der zunächst in der Antriebskammer 16 aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit mittels des Antriebskolbens 18 aus der An ^¬ triebskammer 16 herausgefördert. Dabei ist in der Figur mit Si _n ein Weg beziehungsweise eine Strecke bezeichnet, um den beziehungsweise die der Antriebskolben 18 über die Antriebs ^¬ kolbenstange 26 mittels des Piezoaktors 12 bewegt wird, ins ^¬ besondere um eine Volumenverkleinerung der Antriebskammer 16 zu bewirken.

Der Antriebskolben 18 weist dabei eine hydraulisch wirksame Antriebsfläche 30 auf, mittels welcher zumindest der zuvor genannte Teil der zunächst in der Antriebskammer 16 aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer 16 heraus ^¬ gefördert werden kann. Somit steht die in der Antriebskammer 16 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit in Kontakt mit der hyd- raulisch wirksamen Antriebsfläche 30, über welche somit mit ^¬ tels des Antriebskolbens 18 ein erster Druck, insbesondere ein Antriebsdruck, der Hydraulikflüssigkeit bewirkt werden kann. Die Hydraulikflüssigkeit ist beispielsweise ein inkom- pressibles Fluid und kann insbesondere als Öl ausgebildet sein.

Der piezohydraulische Aktor 10 weist ferner wenigstens einen ersten Abtrieb 32 auf, welcher eine erste Abtriebskammer 34 aufweist. In die erste Abtriebskammer 34 ist zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer 16 geförderten Hydraulikflüs- sigkeit einleitbar. Dabei umfasst der erste Abtrieb 32 einen ersten Abtriebszylinder 36 und ein erstes Abtriebskolbenelement in Form eines ersten Abtriebskolbens 38, welcher translatorisch bewegbar in dem ersten Abtriebszylinder 36 aufgenommen ist. Dabei begrenzen der erste Abtriebszylinder 36 und der erste Abtriebskolben 38 die erste Abtriebskammer 34 jeweils teilweise. Außerdem umfasst der erste Abtrieb 32 eine erste Abtriebskolbenstange 40, welche mit dem ersten Ab ^¬ triebskolben 38 verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet, ist. Dadurch ist die erste Abtriebskolbenstange 40 mit dem ersten Abtriebskolben 38 relativ zu dem ersten Abtriebszylinder 36 translatorisch mitbewegbar. Wird beispielsweise die Hydraulikflüssigkeit in die erste Abtriebskammer 34 ein ^¬ geleitet, sodass es zu einer Volumenvergrößerung der ersten Abtriebskammer 34 kommt, so wird beispielsweise die Abtriebs- kolbenstange 40 aus dem Abtriebszylinder 36 ausgefahren. Dabei ist in der Figur mit s _out ein Weg beziehungsweise eine Strecke bezeichnet, um den beziehungsweise die der erste Ab ^¬ triebskolben 38 und mit diesem die erste Abtriebskolbenstange 40 infolge der genannten Volumenvergrößerung der ersten Ab- triebskammer 34 translatorisch relativ zu dem ersten Abtriebszylinder 36 bewegt werden. Da beispielsweise das zuvor genannte Abtriebselement zumin ^¬ dest mittelbar mit der ersten Abtriebskolbenstange 40 gekop ^¬ pelt ist, wird das Abtriebselement, insbesondere trans ^¬ latorisch, mit der ersten Abtriebskolbenstange 40 mitbewegt, insbesondere um den Weg s _ou t-

Der erste Abtriebskolben 38 weist dabei eine hydraulisch wirksame erste Abtriebsfläche 42 auf, welche mit der in die erste Abtriebskammer 34 eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist. Die in die erste Abtriebskammer 34 eingeleitete Hydraulikflüssigkeit kommt somit in Kontakt mit der ersten Abtriebsfläche 42 und wirkt auf die erste Abtriebs ^¬ fläche 42, woraus in Kombination mit dem zuvor genannten Druck der Hydraulikflüssigkeit eine auf den ersten Abtriebs ^¬ kolben 38 wirkende erste Kraft resultiert. Mittels dieser ersten Kraft kann der erste Abtriebskolben 38 relativ zu dem ersten Abtriebszylinder 36 translatorisch bewegt werden, um dadurch insbesondere eine Volumenvergrößerung der ersten Abtriebskammer 34 zu bewirken und demzufolge die erste Ab ^¬ triebskolbenstange 40 aus dem ersten Abtriebszylinder 36 aus ^¬ zufahren. Somit ist der erste Abtriebskolben 38 durch Beaufschlagen der ersten Abtriebsfläche 42 mit der in die erste Abtriebskammer 34 eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit antreibbar und dadurch relativ zu dem Abtriebszylinder 36 translatorisch bewegbar.

Der piezohydraulische Aktor 10 weist ferner wenigstens einen zweiten Abtrieb 44 auf, welcher eine zweite Abtriebskammer 46 aufweist. In die zweite Abtriebskammer 46 ist zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer 16 geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar. Ferner umfasst der zweite Abtrieb 44 ei ^¬ nen zweiten Abtriebszylinder 48 und ein zweites Abtriebskolbenelement in Form eines zweiten Abtriebskolbens 50, wel ^¬ cher translatorisch bewegbar in dem zweiten Abtriebszylinder 48 aufgenommen ist. Dabei begrenzen der zweite Abtriebs ^¬ zylinder 48 und der zweite Abtriebskolben 50 die zweite Ab ^¬ triebskammer 46 jeweils teilweise. Der zweite Abtriebskolben 50 weist eine hydraulisch wirksame zweite Abtriebsfläche 52 auf, welche mit der in die zweite Abtriebskammer 46 eingelei ^¬ teten Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist. Dabei sind die Abtriebsflächen 42 und 52 unterschiedlich groß. Bei dem in der Figur veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die zwei- te Abtriebsfläche 52 größer als die erste Abtriebsfläche 42.

Außerdem weist der zweite Abtrieb 44 eine zweite Abtriebs ^¬ kolbenstange 54 auf, welche mit dem zweiten Abtriebskolben 50 verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet, ist. Somit ist die zweite Abtriebskolbenstange 54 mit dem zweiten Ab ^¬ triebskolben 50 relativ zu dem zweiten Abtriebszylinder 48 translatorisch mitbewegbar. Durch Beaufschlagen der zweiten Abtriebsfläche 52 mit der in die zweite Abtriebskammer 46 eingeleiteten Hydraulikflüssigkeit ist der zweite Abtriebs- kolben 50 antreibbar und dadurch relativ zu dem zweiten Abtriebszylinder 48 translatorisch bewegbar. Aus der zweiten Abtriebsfläche 52 und dem Druck der Hydraulikflüssigkeit re ^¬ sultiert eine auf den zweiten Abtriebskolben 50 wirkende zweite Kraft, mittels welcher der zweite Abtriebskolben 50 relativ zu dem zweiten Abtriebszylinder 48 translatorisch bewegt werden kann, wodurch insbesondere eine Volumenvergröße ^¬ rung der zweiten Abtriebskammer 46 bewirkt werden kann. Da die zweite Abtriebskolbenstange 54 mit dem zweiten Abtriebs ^¬ kolben 50 translatorisch mitbewegbar ist, kann durch Bewirken einer Volumenvergrößerung der zweiten Abtriebskammer 46 die zweite Abtriebskolbenstange 54 aus dem zweiten Abtriebs ^¬ zylinder 48 ausgefahren werden. Dabei ist beispielsweise das zuvor genannte Abtriebselement zumindest mittelbar mit der zweiten Abtriebskolbenstange 54 gekoppelt beziehungsweise verbunden, sodass das Abtriebselement durch Bewegen der zwei ^¬ ten Abtriebskolbenstange 54 angetrieben und somit, insbeson ^¬ dere translatorisch, bewegt werden kann.

Die Hydraulikflüssigkeit kann beispielsweise mit dem zuvor genannten, als Antriebsdruck ausgebildeten ersten Druck in die jeweilige Abtriebskammer 34 beziehungsweise 46 einströ ^¬ men. Da die Abtriebsflächen 42 und 52 unterschiedlich groß ausgebildet sind, resultiert aus dem Antriebsdruck und der ersten Abtriebsfläche 42 die erste Kraft, und aus dem An ^¬ triebsdruck und der zweiten Abtriebsfläche 52 resultiert die genannte zweite Kraft. Dabei ist die zweite Kraft größer als die erste Kraft.

Der piezohydraulische Aktor 10 umfasst ferner eine Koppelein ^¬ richtung 56, welche bei dem in der Figur veranschaulichten Ausführungsbeispiel wenigstens ein mechanisches Koppelelement 58 aufweist. Mittels des Koppelelements 58 und somit mittels der Koppeleinrichtung 56 sind die Abtriebskolben 38 und 50, insbesondere über die Abtriebskolbenstangen 40 und 54, mechanisch miteinander gekoppelt, sodass sich die Abtriebskolben 38 und 50 und somit die Abtriebskolbenstangen 40 und 54 synchron beziehungsweise gleichzeitig und dabei um denselben Weg s _ou t bewegen. Beispielsweise sind die Abtriebskammern 34 und 46, die Abtriebszylinder 36 und 48 sowie die Abtriebskolben 38 und 50 in dem Gehäuse 28 aufgenommen. In der Figur ist eine parallele Kopplung der Abtriebskolben 38 und 50 dargestellt. Selbstverständlich ist ferner eine serielle Kopplung der Abtriebskolben 38 und 50 möglich.

Der piezohydraulische Aktor 10 weist ferner eine mit der An ^¬ triebskammer 16 und mit der ersten Abtriebskammer 34 fluidisch verbundene erste Versorgungsleitung 60 auf, über welche zumindest der genannte Teil der aus der Antriebskammer 16 ge ^¬ förderten Hydraulikflüssigkeit in die erste Abtriebskammer 34 einleitbar ist.

Außerdem umfasst der piezohydraulische Aktor 10 eine mit der ersten Versorgungsleitung 60 und mit der zweiten Abtriebskammer 46 fluidisch verbundene zweite Versorgungsleitung 62, über welche zumindest der Teil der aus der Antriebskammer 16 geförderten Hydraulikflüssigkeit, insbesondere über zumindest einen Teil der ersten Versorgungsleitung 60, in die zweite Abtriebskammer 46 einleitbar ist. Dabei ist in der zweiten

Versorgungsleitung 62 ein erstes Rückschlagventil 64 angeord ^¬ net, welches in Richtung der zweiten Abtriebskammer 46 öffnet und in Richtung der ersten Versorgungsleitung 60 schließt. Des Weiteren ist eine mit der Antriebskammer 16 und mit dem Reservoir 24 fluidisch verbundene dritte Versorgungsleitung 66 vorgesehen, über welche die Hydraulikflüssigkeit 22 aus dem Reservoir 24 in die Antriebskammer 16 einleitbar ist. Dabei ist in der dritten Versorgungsleitung 66 ein zweites Rückschlagventil 68 angeordnet, welches in Richtung der An ^¬ triebskammer 16 öffnet und in Richtung des Reservoirs 24 schließt .

Der piezohydraulische Aktor 10 umfasst außerdem wenigstens eine mit der zweiten Abtriebskammer 46 und mit dem Reservoir 24 fluidisch verbundene vierte Versorgungsleitung 70, über welche die Hydraulikflüssigkeit 22 aus dem Reservoir 24 unter Umgehen der Versorgungsleitungen 60 und 62 in die zweite Abtriebskammer 46 einleitbar ist. Dabei bildet beispielsweise ein den Versorgungsleitungen 66 und 70 gemeinsamer Leitungsteil 72 sowohl einen Teil der Versorgungsleitung 66 als auch einen Teil der Versorgungsleitung 70. Somit kann beispiels- weise die Hydraulikflüssigkeit 22 aus dem Reservoir 24 zu ^¬ nächst durch den Leitungsteil 72 und dann zu der Abtriebs ^¬ kammer 46 beziehungsweise zu der Antriebskammer 16 strömen. In der vierten Versorgungsleitung 70 ist ein drittes Rückschlagventil 74 angeordnet, welches in Richtung der zweiten Abtriebskammer 46 öffnet und in Richtung des Reservoirs 24 schließt .

Die zweite Versorgungsleitung 62 ist an einer Verbindungsstelle V fluidisch mit der Versorgungsleitung 60 verbunden. In Strömungsrichtung des von der Antriebskammer 16 zu der ersten Abtriebskammer 34 strömenden und dabei die Versorgungsleitung 60 durchströmende Hydraulikflüssigkeit 22 ist stromauf der Verbindungsstelle V und stromab der Antriebskam ^¬ mer 16 ein viertes Rückschlagventil 76 in der ersten Versor- gungsleitung 60 angeordnet, wobei das vierte Rückschlagventil 76 in Richtung der Verbindungsstelle V öffnet und in Richtung der Antriebskammer 16 schließt. Des Weiteren umfasst der piezohydraulische Aktor 10 eine als Abführzweig ausgebildete Abführleitung 78, welche, insbeson ^¬ dere über den Leitungsteil 72, fluidisch mit dem Reservoir 24 und fluidisch mit den Abtriebskammern 34 und 46 beziehungs- weise mit den Versorgungsleitungen 60 und 62 verbunden ist, sodass über die Abführleitung 78 die Hydraulikflüssigkeit aus der jeweiligen Abtriebskammer 34 beziehungsweise 46 beziehungsweise aus der jeweiligen Versorgungsleitung 60 beziehungsweise 62 abführbar und zu dem Reservoir 24 zu leiten und somit rückführbar ist. Dabei bildet der Leitungsteil 72 auch einen Teil der Abführleitung 78. In der Abführleitung 78 ist ein fünftes Rückschlagventil 80 angeordnet, welches in Rich ^¬ tung des Reservoirs 24 öffnet und in Richtung der Abtriebs ^¬ kammer 34 beziehungsweise 46 beziehungsweise in Richtung der Versorgungsleitung 60 beziehungsweise 62 schließt.

Mittels des piezohydraulischen Aktors 10 ist es nun möglich, auf besonders einfache und insbesondere bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise wenigstens zwei voneinander unter- schiedliche Modi, das heißt Betriebsmodi, des piezohydrau ^¬ lischen Aktors 10 zu realisieren. Ein erster der Modi ist ein sogenannter Geschwindigkeitsmodus, in welchem das Abtriebs ^¬ element mit einer hohen ersten Geschwindigkeit, jedoch mit einer geringen ersten Kraft angetrieben und dadurch bewegt werden kann. Dabei wird das Abtriebselement in dem Geschwin ^¬ digkeitsmodus insbesondere mittels des ersten Abtriebs 32 ak ^¬ tiv angetrieben.

Der zweite Modus ist ein Kraftmodus, in welchem das Abtriebs- element mit einer gegenüber der ersten Geschwindigkeit geringeren zweiten Geschwindigkeit, jedoch mit einer gegenüber der ersten Kraft größeren zweiten Kraft angetrieben und somit bewegt wird. Dabei wird in dem Kraftmodus das Abtriebselement insbesondere über den zweiten Abtrieb 44 aktiv angetrieben. Dabei kann auf besonders einfache Weise und insbesondere selbsttätig zwischen den Modi, insbesondere aus dem Geschwin ^¬ digkeitsmodus und dem Kraftmodus, umgeschaltet werden. Der jeweilige Abtrieb 32 beziehungsweise 44 ist als Hydrau ^¬ likzylinder ausgebildet, wobei die Hydraulikzylinder Bestand ^¬ teile eines hydraulischen Systems sind, mit welchem der Pie- zoaktor 12 als Antriebselement gekoppelt ist. Dabei wird der Piezoaktor 12 genutzt, um den jeweiligen Abtriebskolben 38 beziehungsweise 50 und in der Folge das Abtriebselement zu bewegen .

Wie aus der Figur besonders gut erkennbar ist, sind die Abt- riebe 32 und 44, insbesondere die Abtriebskolben 38 und 50, fluidisch parallel zueinander geschaltet. Beispielsweise sind die Abtriebszylinder 36 und 48 sowie der Antriebszylinder 20 an dem Gehäuse 28 festgelegt beziehungsweise mit diesem fest verbunden. Die Abtriebszylinder 36 und 48 und der Antriebszy- linder 20 sind jeweilige Gehäuse, in denen die jeweiligen Ab ^¬ triebskolben 38 und 50 beziehungsweise der Antriebskolben 18 translatorisch bewegbar aufgenommen sind. Die jeweilige Abtriebsfläche 42 beziehungsweise 52 wird auch als hydraulische Querschnittsfläche bezeichnet, wobei auch die Antriebsfläche 30 als hydraulische Querschnittsfläche bezeichnet wird. Dabei ist die Abtriebsfläche 42 kleiner als die Abtriebsfläche 52. Außerdem ist die Abtriebsfläche 42 kleiner als die Antriebs ^¬ fläche 30, wobei die Antriebsfläche 30 kleiner als die Ab ^¬ triebsfläche 52 ist.

Um den Piezoaktor 12 anzusteuern, wird an diesen beziehungsweise an das Piezoelement oder an den Piezostapel eine Span ^¬ nung in PWM-Form (PWM - Pulsweitenmodulation) angelegt. Mit anderen Worten wird der Piezoaktor 12 im Rahmen eines Verfah- rens zum Betreiben des piezohydraulischen Aktors 10 mittels wenigstens eines elektrischen Signals angesteuert, wodurch der Antriebskolben 18 mittels des Piezoaktors 12 angetrieben und somit translatorisch relativ zu dem Antriebszylinder 20 bewegt wird. Das elektrische Signal ist dabei ein PWM-Signal in Form einer elektrischen Spannung, mittels welcher der Piezoaktor 12 angesteuert wird. Durch diese Ansteuerung des Pie ^¬ zoaktors 12 dehnt sich das Piezoelement beziehungsweise der Piezostapel aus, wodurch der Antriebskolben 18 derart bewegt wird, dass es zu einer Volumenverklemerung der Antriebskammer 16 kommt. Dadurch wird die in der Antriebskammer 16 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit komprimiert beziehungsweise der Druck der Hydraulikflüssigkeit steigt aufgrund der Quasi Inkompressibilität der Hydraulikflüssigkeit.

Steht beispielsweise der Bewegung des Abtriebskolbens 38 be ^¬ ziehungsweise des Abtriebselements keine oder nur eine gerin ^¬ ge Gegenkraft entgegen, so bleibt das Rückschlagventil 64 ge- schlössen, und das Rückschlagventil 76 öffnet sich, sodass

Hydraulikflüssigkeit von dem Antrieb 14 in die Abtriebskammer 34 strömt. Dadurch, dass die Abtriebsfläche 42 kleiner als die Antriebsfläche 30 ist, erfolgt eine Übersetzung des Wegs Si _n in den Weg s _ou t beziehungsweise von einer Geschwindigkeit, mit welcher der Antriebskolben 18 bewegt wird, in eine demge ^¬ genüber höhere Geschwindigkeit, mit welcher der Abtriebs ^¬ kolben 38 bewegt wird. Dann wird beispielsweise die elektri ^¬ sche Spannung beziehungsweise das PWM-Signal, mit welchem der Piezoaktor 12 angesteuert wird oder wurde, auf Null gesetzt, wodurch sich der Druck im Antrieb 14 verringert. In der Folge ergibt sich beispielsweise eine Volumenvergrößerung der Antriebskammer 16, wodurch zumindest vorübergehend ein Unterdruck in der Antriebskammer 16 entsteht. Dadurch wird das Rückschlagventil 68 geöffnet, sodass Hydraulikflüssigkeit von dem Reservoir 24 in den Antrieb 14 beziehungsweise in die An ^¬ triebskammer 16 gesaugt wird. Dann kann die elektrische Span ^¬ nung zum Ansteuern des Piezoaktors 12 wieder erhöht werden, wodurch der zuvor beschriebene Zyklus wiederholt wird. Durch sukzessives Bewirken einer Volumenverkleinerung und einer Vo- lumenvergrößerung der Antriebskammer 16 wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Reservoir 24 in die Antriebskammer 16 gesaugt und von dieser in die Abtriebskammer 34 gefördert. In der Folge wird der Abtriebskolben 38 ausgelenkt.

Da der Abtriebskolben 38 über das Kopplungselement 58 mecha nisch mit dem Abtriebskolben 50 verbunden ist, wird der Abtriebskolben 50 um den gleichen Weg s _ou t wie der Abtriebs ^¬ kolben 38 ausgelenkt, das heißt bewegt. Da jedoch keine Hyd raulikflüssigkeit aktiv in die Abtriebskammer 46 über die Versorgungsleitungen 60 und 62 gepumpt wird, würde - wenn keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind - in der Abtriebskammer 46 ein Unterdruck entstehen. Dadurch würde ein Widerstand entstehen, der der Auslenkung der Abtriebskolben 38 und 50 entgegenstehen würde. Um dies zu vermeiden, ist durch die Versorgungsleitung 70 eine fluidische Verbindung zwischen der Abtriebskammer 46 und dem Reservoir 24 geschaffen. Dadurch kann auf die beschriebene Weise Hydraulikflüs- sigkeit aus dem Reservoir 24 über die Versorgungsleitung 70 und das Rückschlagventil 74 in die Abtriebskammer 46 einströ ^¬ men, wenn der Abtriebskolben 50 mittels des Abtriebskolbens 38 derart bewegt wird, dass es zu einer Volumenvergrößerung der Abtriebskammer 46 kommt. Somit öffnet sich das Rück- schlagventil 74, wenn es durch das beschriebene Pumpen der

Hydraulikflüssigkeit in den ersten Abtrieb 32 zu einem Unter ^¬ druck in dem zweiten Abtrieb 44 beziehungsweise in der zwei ^¬ ten Abtriebskammer 46 kommt. Hierdurch wird auf passive Weise dafür gesorgt, dass der Abtrieb 44 keinen oder nur einen ge- ringen Einfluss auf die Auslenkung des Abtriebskolbens 38 hat .

Fährt beispielsweise das Abtriebselement gegen ein Hindernis, welches beispielsweise als auszuwerfendes Werkzeug einer Werkzeugmaschine ausgebildet ist, so kommt es zu der zuvor genannten Gegenkraft, die der Auslenkung beziehungsweise Be ^¬ wegung des Abtriebselements und somit der Abtriebskolben 38 und 50 entgegensteht. Dann ist es wünschenswert, dass der piezohydraulische Aktor 10 eine möglichst hohe Kraft aufbaut, um trotz der Gegenkraft das Abtriebselement weiter auszu- lenken. Dies ist mithilfe des ersten Abtriebs 32 jedoch nur bedingt möglich, da dessen Abtriebsfläche 42 sehr klein ge ^¬ wählt wurde, um eine hohe Geschwindigkeitsübersetzung zu realisieren und somit das Abtriebselement beziehungsweise die Abtriebskolben 38 und 50 mit einer hohen Geschwindigkeit, das heißt möglichst schnell, zu bewegen. Je kleiner die Abtriebs ^¬ fläche 42, insbesondere im Vergleich zur Antriebsfläche 30, ist, desto geringer ist die als Abtriebskraft wirkende erste Kraft bei einem maximalen Druck in dem ersten Abtrieb 32. Aus diesem Grund sind zwischen den Abtrieben 32 und 44 das Rückschlagventil 64 und die Versorgungsleitung 62 verbaut. Steigt beispielsweise der Druck im Abtrieb 32 aufgrund der der Bewe- gung des Abtriebselements entgegenstehenden Gegenkraft, so öffnet sich das Rückschlagventil 64, wodurch die Hydraulik ^¬ flüssigkeit - insbesondere zusätzlich zu dem Abtrieb 32 - auch zu dem und insbesondere in den Abtrieb 44, insbesondere in die Abtriebskammer 46, gepumpt wird. Da die Abtriebsfläche 52 deutlich größer ist als die Abtriebsfläche 42 und als die Antriebsfläche 30, steigt bei gleichbleibendem Druck der Hyd ^¬ raulikflüssigkeit im Vergleich zum Abtrieb 32 die Abtriebs ^¬ kraft . Überschreitet beispielsweise der Druck des in den Versor ^¬ gungsleitungen 60 und 62, in den Abtriebskammern 34 und 46 und in der Abführleitung 78 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit einen Öffnungsdruck des Rückschlagventils 80, so öffnet das Rückschlagventil 80. Aus dem Öffnungsdruck resultiert eine auf das Rückschlagventil 80 wirkende Öffnungskraft, ab wel ^¬ cher das Rückschlagventil 80 öffnet. Dabei ist die Öffnungs ^¬ kraft beziehungsweise der Öffnungsdruck, ab der beziehungs ^¬ weise dem das fünfte Rückschlagventil 80 öffnet, einstellbar. Hierzu umfasst das Rückschlagventil 80 ein Federelement 82, dessen Vorspannung einstellbar ist, um dadurch die Öffnungskraft beziehungsweise den Öffnungsdruck einzustellen. Dabei ist dem Federelement 82 ein Einstellelement 84 zugeordnet, welches wenigstens eine Einstellkammer 86 und ein Einstell ^¬ kolbenelement in Form eines Einstellkolbens 88 aufweist. Fer- ner weist das Einstellelement 84 einen Einstellzylinder 90 auf, wobei der Einstellkolben 88 translatorisch bewegbar in dem Einstellzylinder 90 aufgenommen ist. Der Einstellkolben 88 und der Einstellzylinder 90 begrenzen jeweils teilweise die Einstellkammer 86. Ferner begrenzen der Einstellkolben 88 und der Einstellzylinder 90 eine der Einstellkammer 86 gegenüberliegende weitere Einstellkammer 92 des Einstellelements 84. Dabei ist beispielsweise in die jeweilige Einstellkammer 86 beziehungsweise 92 ein Teil der Hydraulikflüssigkeit ein- leitbar, um dadurch den Einstellkolben 88 relativ zu dem Einstellzylinder 90 translatorisch hin- und herbewegen zu können. Dabei ist beispielsweise der Einstellzylinder 90 in dem Gehäuse 28 angeordnet und an dem Gehäuse 28 festgelegt. Ins- besondere ist in die Einstellkammer 86 zumindest ein Teil der aus der Antriebskammer 16 geförderten Hydraulikflüssigkeit einleitbar, um dadurch die Vorspannung des Federelements 82 einzustellen . Der Einstellkolben 88 ist mit einer Einstellkolbenstange 94 verbunden, sodass die Einstellkolbenstange 94 mit dem Ein ^¬ stellkolben 88 relativ zu dem Einstellzylinder 90 mitbewegbar ist. Dabei ist der Einstellkolben 88 über die Einstellkolbenstange 94 mit dem Federelement 82 mechanisch verbunden. Dabei ist beispielsweise wenigstens eine mit der Einstellkammer 86 und mit der Antriebskammer 16 fluidisch verbundene Einstell ^¬ leitung 96 vorgesehen, über welche zumindest der Teil der Hydraulikflüssigkeit in die Einstellkammer 86 einleitbar ist. Wird beispielsweise Hydraulikflüssigkeit, insbesondere aus der Antriebskammer 16 und über die Einstellleitung 96 in die Einstellkammer 86 eingeleitet, insbesondere gefördert, so re ^¬ sultiert daraus eine Volumenvergrößerung der Einstellkammer 86 und eine Volumenverkleinerung der Einstellkammer 92. In der Folge wird die Einstellkolbenstange 94 aus der Einstell ^¬ kammer 92 ausgefahren, wodurch beispielsweise das Federelement 82 gespannt, insbesondere komprimiert, wird. Dadurch werden beispielsweise die Vorspannung des Federelements 82 und somit die Öffnungskraft beziehungsweise der Öffnungsdruck erhöht. Mit andere Worten wirkt von der in der Einstellkammer 86 aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit auf den Einstellkolben 88 ein Druck, mittels welchem zum Vorspannen des Federelements 82 der Einstellkolben 88 translatorisch bewegt beziehungsweise der Einstellkolben 88 entgegen einer von dem vor- gespannten Federelement 82 bereitgestellten Federkraft in einer Stellung gehalten wird, um dadurch die durch die Stellung des Einstellkolbens 88 eingestellte Vorspannung des Federele- ments 82 zu halten, insbesondere zumindest im Wesentlichen konstant zu halten.

Kommt es beispielsweise zu einer Volumenverkleinerung der Einstellkammer 92 und zu einer Volumenvergrößerung der Einstellkammer 86, so kann zunächst in der Einstellkammer 94 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit beispielsweise über eine Leitung 104 aus der Einstellkammer 92 ausströmen und insbesondere in das Reservoir 24 strömen.

Dabei wird Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer 16 mittels des Antriebskolbens 18 so lange in die Einstellkammer 86 gefördert beziehungsweise in der Einstellkammer 86 wird mittels der darin aufgenommenen Hydraulikflüssigkeit der zu- vor genannte auf den Einstellkolben 88 wirkende Druck, mit ^¬ tels welchem der Einstellkolben bewegt beziehungsweise in der genannten Stellung gehalten wird, so lange aufrechterhalten, wie der Piezoaktor 12 betätigt beziehungsweise angesteuert, das heißt aktuiert wird.

Außerdem sind in der Einstellleitung 96 zwei Drosseln 100 und 102 angeordnet. Insbesondere über die Drossel 100 kann Hyd ^¬ raulikflüssigkeit aus der Antriebskammer 16 in die Einstell ^¬ kammer 86 mittels des Piezoaktors 12 gefördert werden. Die Drosseln 100 und 102 weisen einen jeweiligen, von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbaren Strömungsquerschnitt auf, wo ^¬ bei der Strömungsquerschnitt der Drossel 102 geringer als der Strömungsquerschnitt der Drossel 100 ist. Durch die Möglich ^¬ keit, den Öffnungsdruck beziehungsweise die Öffnungskraft des Rückschlagventils 80 einzustellen, ist das Rückschlagventil als variables Rückschlagventil ausgebildet. Dabei ist die Drossel 102 fluidisch parallel zu der Einstellkammer 86 beziehungsweise dem Einstellkolben 88 angeordnet beziehungswei ^¬ se geschaltet.

Wird beispielsweise die Ansteuerung beziehungsweise Aktuie- rung des Piezoaktors 12 beendet, so fällt der Druck in der Einstellkammer 86 ab und der Einstellkolben 88 kann nicht mehr in seiner mittels des Druck eingestellten und gehaltenen Stellung entgegen der Federkraft gehalten werden. Dann wird der Einstellkolben 88 mittels der Federkraft derart verscho ^¬ ben, dass es zu einer Volumenverkleinerung der Einstellkammer 86 und zu einer Volumenvergrößerung der Einstellkammer 94 kommt. Dabei kann Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 104, insbesondere aus dem Reservoir 24, in die Einstellkammer 92 einströmen, und beispielsweise über die Drossel 102 kann Hyd ^¬ raulikflüssigkeit aus der Einstellkammer 86 ausströmen, ins- besondere in das Reservoir 24.

Bei einer solchen Volumenvergrößerung der Einstellkammer 92 und einer Volumenverkleinerung der Einstellkammer 86 wird die Einstellkolbenstange 94 in die Einstellkammer 92 eingefahren. Dadurch wird beispielsweise das Federelement 82 entspannt, insbesondere gelängt, wodurch beispielsweise der Öffnungs ^¬ druck und somit die Öffnungskraft reduziert werden.

Die jeweilige Einstellkammer 86 beziehungsweise 92 fungiert dabei als hydraulische Vorspannkammer, mittels welcher die

Vorspannung des Federelements 82 eingestellt werden kann. Je höher beispielsweise der Druck in der Einstellkammer 86 ist, desto weiter wird der Einstellkolben 88 ausgelenkt und desto stärker wird das Federelement 82 gespannt und desto höher ist der Öffnungsdruck beziehungsweise der Öffnungskraft.

Außerdem ist in der Einstellleitung 96 ein sechstes Rückschlagventil 98 angeordnet, welches jedoch nur optional vor ^¬ gesehen ist und entfallen kann und in Richtung der Einstell- kammer 86 beziehungsweise 92 öffnet und in Richtung der An ^¬ triebskammer 16 schließt. Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebskammer 16 über die Einstellleitung 96 und das Rückschlagventil 98 in die Einstellkammer 86 einströmen, wobei eine unerwünschte Strömung der Hydraulikflüssigkeit aus der jeweiligen Einstellkammer 86 beziehungsweise 92 über das Rückschlagventil 98 in die Antriebskammer 16 mittels des Rückschlagventils 98 verhindert wird. Insgesamt ist erkennbar, dass bezogen auf eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit von der Antriebskammer 16 zu der und in die Einstellkammer 86 und durch die Drosseln 100 und 102 die Drossel 100 fluidisch seriell zu der Einstellkammer 86 ange- ordnet ist, wobei die Drossel 102 fluidisch seriell zur Dros ^¬ sel 100 und fluidisch parallel zur Einstellkammer 86 angeord ^¬ net ist. Daraus resultiert das Folgendes: Um den Druck in der Einstellkammer 86 und somit die Stellung des Einstellkolbens 88 und somit die Vorspannung des Federelements 82 aufrechtzu- erhalten, muss eine Menge der Hydraulikflüssigkeit mittels des Piezoaktors 12 beziehungsweise mittels des Antriebskol ^¬ bens 18 gefördert werden, da dabei stets ein erster Teil der Menge in die Einstellkammer 86 und ein zweiter Teil der Menge durch die Drossel 102 und somit nicht in die Einstellkammer 86 strömt und da bei Beenden der Aktuierung des Piezoaktors 12 zunächst in der Einstellkammer 86 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit über die Drossel 102 aus der Einstellkammer 86 ausströmen kann. Das der Strömungsquerschnitt der Drossel 102 geringer als der der Drossel 100 ist, strömt die mittels des Piezoaktors 12 und des Antriebskolbens 16 geförderte Menge durch die Drossel 100, und der zweite Teil der Menge ist ge ^¬ ringer als die Menge selbst, und der erste Teil strömt nicht durch die Drossel 102 sondern in die Einstellkammer 86. Das variable Rückschlagventil 80 fungiert somit wie ein menschlicher Muskel, der sich dann wenn er nicht mehr mit Energie versorgt wird, entspannt. So ist es auch bei dem Rückschlagventil 80. Wird keine Energie mehr aufgebracht, um den Druck in der Einstellkammer 86 aufrechtzuerhalten und den Einstellkolben 88 in seiner Stellung zu halten, so wird keine Energie mehr aufgebracht, um das Federelement 82 gespannt zu halten, sodass sich das Federelement 82 entspannt.

Mit anderen Worten: Solange beispielsweise das PWM-Signal, mittels welchem der Piezoaktor 12 angesteuert wird, zumindest im Wesentlichen konstant bleibt, wird ein aufgebauter Druck in der Antriebskammer 16 über die Drossel 100 abgebaut, so ^¬ dass Hydraulikflüssigkeit von dem Antrieb 14 in die Einstell- kammer 86 strömt. Die jeweilige Drossel 100 beziehungsweise 102 weist dabei einen hydraulischen Widerstand für die Hyd ^¬ raulikflüssigkeit auf. Der hydraulische Widerstand der jewei ^¬ ligen Drossel 100 beziehungsweise 102 hat zusammen mit ande- ren Parametern einen Einfluss auf eine je gegebener Zeit in die jeweilige Einstellkammer 86 einströmende Menge der Hyd ^¬ raulikflüssigkeit und somit auf den Öffnungsdruck des Rück ^¬ schlagventils 80. Sobald der Druck der Hydraulikflüssigkeit den eingestellten

Öffnungsdruck übersteigt, fließt Hydraulikflüssigkeit von den Abtrieben 32 und 44 beziehungsweise von den Versorgungslei ^¬ tungen 60 und 62 über die Abführleitung 78 und das Rückschlagventil 80 zurück in das Reservoir 24. Dadurch kann sich der piezohydraulische Aktor 10 als ein weicher Aktor verhal ^¬ ten, insbesondere dann, wenn das Signal zum Ansteuern des Piezoaktors 12 nur während einer kurzen Zeitspanne eine kon ^¬ stante elektrische Spannung hat, die auf einen relativ gerin ^¬ gen Öffnungsdruck übersetzt wird. Andererseits kann der piez- ohydraulische Aktor 10 insbesondere dann, wenn der Öffnungs ^¬ druck hoch ist, als ein besonders steifer Aktor agieren, der das Abtriebselement auch entgegen einer besonders hohen Ge ^¬ genkraft bewegen kann beziehungsweise bei welchem eine hohe Gegenkraft auf das Abtriebselement beziehungsweise auf die Abtriebskolben 38 und 50 aufgebracht werden muss, um die Ab ^¬ triebskolben 38 und 50 derart zu bewegen, dass es zu einer Volumenverkleinerung der Abtriebskammern 34 und 46 kommt.

Kommt es beispielsweise zu einer Volumenverkleinerung der Einstellkammer 86 und zu einer Volumenvergrößerung der Einstellkammer 92, so kann beispielsweise die Hydraulikflüssig ^¬ keit aus der Einstellkammer 86 über die Leitung 104 abgeführt werden, wobei beispielsweise die Hydraulikflüssigkeit über die Abführleitung 78 in die Einstellkammer 92 strömen kann.

Das Reservoir 24 umfasst einen Reservoirzylinder 106 und einen translatorisch bewegbar in dem Reservoirzylinder 106 aufgenommenen Reservoirkolben 108, wobei der Reservoirzylinder 106 und der Reservoirkolben 108 eine Reservoirkammer 110 des Reservoirs 24 jeweils teilweise begrenzt. Dabei ist die Hyd ^¬ raulikflüssigkeit 22 in der Reservoirkammer 110 aufgenommen. Wird beispielsweise zumindest ein Teil der Hydraulikflüssig- keit 22 aus der Reservoirkammer 110 abgeführt, so kommt es zu einer Volumenverkleinerung der Reservoirkammer 110, wodurch der Reservoirkolben 108 translatorisch relativ zu dem Reservoirzylinder 106 um einen Weg beziehungsweise um eine Strecke s _res bewegt wird. Wird beispielsweise die Hydraulikflüssigkeit in die Reservoirkammer 110 eingeleitet, so kommt es zu einer Volumenvergrößerung der Reservoirkammer 110 und zu einer entsprechenden translatorischen Bewegung des Reservoirkolbens 108 relativ zum Reservoirzylinder 106. Insgesamt ist ferner erkennbar, dass der Piezoaktor 12 beispielsweise während einer Zeitspanne angesteuert wird, wäh ^¬ rend welcher das PWM-Signal eine zumindest im Wesentlichen konstante elektrische Spannung aufweist. Diese Zeitspanne wird auch als Zeitdauer, Dauer oder Duty Cycle bezeichnet. Somit stellt ein geringer Duty Cycle, das heißt eine kurze Dauer, den piezohydraulischen Aktor 10 als weichagierenden Aktor ein, wobei ein hoher Duty Cycle, das heißt eine lange Dauer, den piezohydraulischen Aktor als steifen beziehungsweise harten Aktor agieren lässt. Bei dem piezohydraulische Aktor 10 besteht somit eine Abhängigkeit zwischen dem Duty

Cycle und einer variablen Impedanz, welche durch die Ansteue- rung des Piezoaktors 12 in Kombination mit der Funktion des variablen Rückschlagventils 80 nach Art eines menschlichen Muskels realisiert wird.

Wenn über die Drossel 100 Hydraulikflüssigkeit in die Ein ^¬ stellkammer 86 mittels des Piezoaktors 12 und des Antriebs ^¬ kolbens 16 gefördert, dass heißt gepumpt wird, um das Fe ^¬ derelement 82 vorzuspannen, fließt ein Teil (der oben genann- te zweite Teil der Menge) der geförderten Hydraulikflüssig ^¬ keit über die Drossel 102 ab und nicht in die Einstellkammer 86. Wenn die Aktuierung des Piezoaktors 12 beendet wird, fließt die gesamte, in der Einstellkammer 86 aufgenommene Hydraulikflüssigkeit über die Drossel 102 ab, das heißt aus der Einstellkammer 86. Daher muss, um die Vorspannung des Federelements 82 aufrechtzuhalten, der Piezoaktors stets aktu- iert beziehungsweise Hydraulikflüssigkeit in die Einstellkam- mer 86 gepumpt werden. Ist beispielsweise keine Hydraulik ^¬ flüssigkeit in der Einstellkammer 86 aufgenommen, so ist das Federelement 82 beispielsweise immer weich beziehungsweise nicht vorgespannt. Durch Betreiben beziehungsweise Aktuieren des Piezoaktors 12 wird das Federelement 82 zunächst vorge- spannt. Die Drossel 100 hat insbesondere die Funktion, dass bei Aktuieren des Piezoaktors 12 und dadurch bewirkter Strömung der Hydraulikflüssigkeit, die grundsätzlich über das Rückschlagventil 76 zu den Antrieben 32 und 44 strömen soll, ein geringer Teil der Strömung der Hydraulikflüssigkeit über die Drossel 100 in die Einstellkammer 86 strömt, um das Fe ^¬ derelement 82 vorzuspannen beziehungsweise vorgespannt zu halten .

Die variable Impedanz des Aktors 10 wird nun beispielsweise durch die variable und bedarfgerecht einstellbare Vorspannung des Federelements 82 realisiert. Die oben genannten Abhängig ^¬ keit zwischen dem Duty Cycle und der variablen Impedanz besteht nun beispielsweise darin: Ist der Duty Cycle kurz, so wird die zumindest nahezu gesamte, beispielsweise als Öl aus- gebildete über das Rückschlagventil 76 zu den Antrieben 32 und 44 gepumpt. Aus einem demgegenüber langen beziehungsweise längeren Duty Cycle resultiert jedoch Folgendes: Nachdem das Rückschlagventil 76 geöffnet hat, herrscht in der Antriebs ^¬ kammer 16 ein insbesondere durch den Antriebskolben 18 und durch den langen Duty Cycle bewirkter Restdruck, sodass Hydraulikflüssigkeit, insbesondere eine gegenüber dem kurzen Duty Cycle größere Menge der Hydraulikflüssigkeit, über die Drossel 100 in die Einstellkammer 86 einströmt. Dadurch wird beispielsweise das Federelement 82 mittels eines langen Duty Cycles stärker vorgespannt als mittels eines demgegenüber kürzeren Duty Cycles. Somit stellt der piezohydraulische Aktor 10 eine Aktoreinheit dar, wobei durch Einstellen der Frequenz des auch als Ansteu- ersignal bezeichneten PWM-Signals die Aktoreinheit hinsicht ^¬ lich ihres Geschwindigkeits-/Kraftarbeitspunkts bedarfsge- recht eingestellt werden kann, wobei über den genannten Duty Cycle die Aktoreinheit hinsichtlich ihrer Impedanz bezie ^¬ hungsweise Nachgiebigkeit eingestellt werden kann.