促动器装置以及用于运行这种促动器装置的方法与流程

本发明涉及一种促动器装置以及用于运行这种促动器装置的方法。

背景技术：

在许多安全相关的应用(例如功率开关、升降机、机器人、输送系统等等)中，促动器(例如安全开关、夹紧单元和/或制动器)是有利的，其例如在紧急情况中应尽可能快速地将相应的系统切换成没有力和/或没有电压和/或应通过适宜的制动快速地将其带到停止状态。经常地，要求小于10毫秒的时间，以便于通过相应的促动器引起系统的期望的状态，这也就是说例如以便将系统切换成没有力和/或没有电压和/或对其进行制动。为了通过相应的促动器可快速地调整期望的状态，一方面大的力可能是需要的。然而另一方面，促动器的高的功能安全同样是值得期望的。这意味着，在电压供应故障的情形中或在相应的促动器的电子装置损坏的情形中应自动占据安全状态或者应变换到安全的状态中。

制动、释放和/或切换通常经由蓄力器和/或相应的接触力的释放实现。对此需要的势能在此借助于芯轴和/或借助于液压缸和/或气动缸来建立且经由触发单元释放或者重置。因此，力产生大多分开地借助于泵或电动机实现，而解除借助于机电式的触发单元或阀实现。如果例如功能安全设置有状态监控，则另外还有力传感器、压力传感器和/或位置传感器是有利的。此外，在带有更高力密度的系统的情形中液压部件或者气动部件是需要的，然而这出于不同的原因尤其鉴于介质供应、维护耗费和高的结构空间需求可能蒙受系统性缺点亦或被禁止。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种促动器装置以及用于运行这种促动器装置的方法，从而通过该促动器装置或者通过该方法可快速且安全地达成系统或者设备的期望状态。

该目的通过独立专利权利要求的主题来实现。带有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案在从属权利要求中进行说明。

本发明的第一方面涉及一种尤其用于系统或者用于设备的促动器装置。通过该促动器装置可例如在短时间内引起、尤其调整为系统的期望的且尤其安全的状态。期望的状态可通过根据本发明的促动器装置快速且特别安全地被调整或者引起，因为根据本发明的促动器装置的特别高的功能安全本身能被实现。

为此，根据本发明的促动器装置具有至少一个输出元件，其可被加载以流体、尤其被加载以液体，且由此可被移动到保持位置中以及例如克服作用到输出元件上的负载而可被保持在保持位置中，这也就是说可被保持。因此，促动器装置可例如经由输出元件提供反作用于负载的反力，以便于由此例如将先前所提及的系统保持在系统的第一状态中，尤其当该系统处在正常运行中且不具有故障时。

所提及的负载例如是力和/或转矩和/或其它负载，其例如尤其在正常运行的情形中可由系统的至少一个结构元件作用到促动器装置上、尤其到输出元件上。在系统的完全制成的状态中，该系统可包括促动器装置。换而言之，在该系统的完全制成的状态中根据本发明的促动器装置可以是该系统的组成部分。

此外，促动器装置包括至少两个固态促动器。例如，固态促动器中的其中一个也被称作第一固态促动器，其中，固态促动器中的另一个也被称作第二固态促动器。固态促动器交替地可操控或者被操控。通过固态促动器的交替操控，由固态促动器将流体输送至输出元件，由此输出元件可加载或者被加载以流体。通过使也被简单地称作促动器的固态促动器被交替地操控，例如相应的固态促动器从自身来看被交替地操控和未被操控。因此，相应的促动器的激活阶段和未激活阶段连续地交替，从而相应的促动器的相应的未激活阶段跟随相应的促动器的相应的激活阶段。在激活阶段期间或者在其中，相应的促动器被操控。换而言之，在相应的促动器的相应的激活阶段中或者在其期间实现对相应的促动器的操控，其中，在相应的非激活阶段中或者在其期间不发生相应的促动器的操控。因为促动器被交替地操控，所以例如第一固态促动器处在其激活阶段中，而第二固态促动器处在其非激活阶段中，且第一固态促动器处在非激活阶段中，而第二固态促动器处在其激活阶段中。例如，在相应的促动器的两个直接或者间接连续的激活阶段之间存在相应的促动器的正好一个非激活阶段，而在相应的促动器的两个间接或者直接连续的非激活阶段之间存在相应的促动器的正好一个激活阶段。特征“两个激活或者非激活阶段间接或者直接连续”应理解成，在两个间接或者直接连续的激活或者非激活阶段之间不存在另外的激活或者非激活阶段。

该流体可以是气体。优选地，该流体然而是一种尤其至少大致上不可压缩的液体，从而使得输出元件例如是液压输出元件或者可液压操纵或运行的输出元件。

此外，促动器装置包括对于固态促动器而言共同的耦联元件以及至少一个排出通道，流体经由该排出通道可从输出元件被排出。换而言之，通过相应的促动器被输送至输出元件以便于由此例如以流体加载输出元件且移动到保持位置中或者保持在保持位置中的流体可从输出元件被排出。

此外，促动器装置具有至少一个例如构造成止回阀的阀元件，其在至少一个封锁排出通道的关闭状态与至少一个释放排出通道的开启状态之间可被调节。这意味着，在排出通道的关闭状态中通过阀元件封锁，这也就是说被流体封锁或流体封闭，从而使得排出通道不可被流体流动穿过。然而在开启状态中，阀元件释放排出通道，从而在开启状态中流体可流动穿过排出通道。关闭状态例如与阀元件的至少一个关闭位置对应，其中，开启状态例如与阀元件的至少一个开启位置对应。阀元件例如尤其平移地和/或旋转地可在关闭位置与开启位置之间被移动，尤其相对于阀设备的壳体，该阀设备例如包括也被称作阀壳体的壳体和阀元件。

在关闭状态中，在排出通道的通过阀元件所引起的封锁的情形下输出元件通过流体、尤其克服负载被保持在保持位置中。换而言之，阀元件处在关闭状态中，因此流体或过量的流体不可从输出元件流出或者从输出元件流走，由此输出元件通过加载输出元件或者例如处在输出元件中的流体被保持在保持位置中。

然而在开启状态中，阀元件允许流体经由排出通道从输出元件排出且由此允许输出元件从保持位置到至少一个区别于保持位置的屈服位置中的例如屈服于负载的移动。换而言之，因为阀元件在开启状态中释放排出通道，所以流体或者相对关闭状态而言更大量的流体可由排出元件流出或者流走，因为流体可流动穿过排出通道。结果是，输出元件不再通过流体克服负载被保持在保持位置中，从而输出元件可屈服于负载或者屈服于负载，尤其通过该负载从保持位置被移动到屈服位置中。换而言之，输出元件在阀元件的开启状态中可屈服于负载且因此带到屈服位置中。由此，例如输出元件允许系统的先前所提及的结构元件从结构元件在第一状态中占据的第一位置到结构元件例如在与第一状态不同的第二状态中占据的与第一位置不同的第二位置中的移动。因此，促动器装置可允许或者引起系统从第一状态到第二状态中的过渡。换而言之，根据本发明的促动器装置可快速地、稳定地且功能安全地引起系统从第一状态到第二状态中的转换，尤其以如下方式，即，允许或者引起阀元件从关闭状态到开启状态中的调节。

第二状态例如是故障状态或安全状态，在其中该系统是没有力和/或没有电压的和/或被制动，以便于例如可避免或至少保持较少由系统的故障或损坏产生的后果。

在此，阀元件可经由相应的固态促动器的耦联元件通过固态促动器的相应操控被操纵且由此可被带到关闭状态中。例如，阀元件可经由相应的固态促动器的耦联元件通过固态促动器的相应的操控被操纵且由此可被带到关闭状态中且保持在关闭状态中。换而言之，例如在根据本发明的促动器装置的初始状态中不仅不发生第一固态促动器的操控而且不发生第二固态促动器的操控，从而阀元件从初始状态到处于阀元件的开启状态中。那么如果固态促动器以所描述的方式被交替地操控、尤其被电操控，则阀元件从开启状态通过固态促动器被带到、尤其被移动到关闭状态中，且例如被保持在关闭状态中。此外，通过固态促动器将流体输送、尤其泵送至输出元件，由此输出元件被加载以流体。由此，例如输出元件从屈服位置被移动到保持位置中，由此例如结构元件由第二位置被移动到第一位置中。此外，输出元件被保持在保持位置中，且同样地结构元件被保持在第一位置中。由此，例如该系统被带到第一状态中且被保持在第一状态中。

那么如果例如出现故障情况，其导致不仅第一固态促动器的操控而且第二固态促动器的操控同时不发生，则流体不再通过固态促动器被输送至输出元件，且固态促动器允许阀元件从关闭状态到开启状态中的调节。如先前所描述的那样，那么输出元件尤其在负载的情形下可从保持位置被移动到屈服位置中，且该系统到进入安全的第二状态中。

通过相应的促动器的相应的操控例如将相应的促动器偏转，也就是说变形且在此例如增大。通过相应的促动器的相应的操控引起例如相应的促动器的完全的或然而仅一半的偏转。换而言之，例如相应的促动器通过相应的操控仅部分、仅一半或完全被偏转。尤其地可设想的是，两个固态促动器仅部分、尤其仅一半被偏转或固态促动器中的仅一个尤其完全地被偏转。

在本发明的框架内，属于固态促动器例如有聚合体促动器、压电式促动器和形状记忆合金促动器，这也就是说这种促动器，其至少由形状记忆合金形成或者包括至少一种形状记忆合金。

本发明基于如下知识，即，固态促动器一方面具有高的功能安全且另一方面具有非常高的力密度。然而常规的固态促动器的缺点是，例如通过操控固态促动器仅可引起固态促动器的较少的偏转。“操控”例如应理解成，在相应的固态促动器的操控的情形中电能、尤其电压被施加在相应的固态促动器处或这种电压在相应的固态促动器处的施加在相应的操控的情形中不发生。因此，例如在相应的激活阶段期间或者在该阶段中设置成，在相应的固态促动器处存在或者被施加电能、尤其电流。因此，例如在相应的非激活阶段中或者在其期间设置成，不发生在相应的固态促动器处施加电能或者电压。相反的情况同样可行。通过操控相应的促动器，引起相应的促动器的变形和因此偏转。

为了例如补偿较少偏转或者较少的机械能量的缺点可设置成，将相应的固态促动器的偏转且因此所存储的势能集成在多个(例如同样构造成电压循环的)循环上。释放一般而言然而须直接地(也就是说无迁移地)实现，因为否则仅可非常难地以高速度或者在短时间内实现释放。

根据本发明的促动器装置此时使得系统从第一状态到第二状态中的过渡的特别快速的释放成为可能，因为两个固态促动器经由对于固态促动器而言共同的耦联元件可作用到对于固态促动器而言共同的阀元件上。换而言之，由此根据本发明的装置使得如下成为可能，即，鉴于从第一状态到第二状态中的过渡特别快速地或者在特别短的时间内释放该系统，从而例如可从第一状态出发特别快速地且因此在短时间内允许或者调整为该系统的特别安全的第二状态。

换而言之，根据本发明的促动器装置使得如下成为可能，即，在短时间内且因此特别快速地可将该系统从第一状态过渡到第二状态中或者引起这种过渡。在第二状态中，该系统例如是没有力的和/或没有电压的和/或进行该系统的制动，从而可调整为特别安全的状态。

为了实现根据本发明的促动器装置的特别高的功能安全，在本发明的一种实施形式中设置成，促动器装置具有至少一个用于容纳和存储流体的贮存器。

另一种实施形式的特征在于，相应的固态促动器关联有至少一个或正好一个驱动元件，其通过相应的固态促动器且通过相应的固态促动器的操控可被操纵、尤其可被移动，由此可通过相应的驱动元件与输出元件一起输送流体。由此，例如输出元件同样可克服特别高的负载被移动到保持位置中或者被保持在保持位置中，从而可展现促动器装置的特别高的功能安全。

例如额外于促动器、额外于驱动元件且额外于输出元件而设置贮存器，从而可确保特别安全的运行。

在本发明的一种特别有利的实施形式中，在相应的固态促动器的相应的跟随相应的固态促动器的相应的操控的非激活阶段中流体可从贮存器中通过驱动元件被吸入且通过相应的固态促动器的接着着的操控、也就是说在相应的固态促动器的相应的激活阶段中通过驱动元件由相应的驱动元件输送至输出元件。因此，例如促动器并且驱动元件与这些促动器一起能够特别快速地在相应的激活阶段与相应的非激活阶段之间转换，因为例如可避免在相应的驱动元件中产生过量负压。

排出通道例如流体地与贮存器相连接或者通入到贮存器中，从而例如在释放排出通道的情形下从输出元件流走或者流出的流体流动到贮存器中且因此可被汇集和存储在贮存器中。

另一种实施形式的特征在于，驱动元件中的第一个在接着于与第一驱动元件相关联的固态促动器的操控的非激活阶段中经由耦联元件主动地通过与第二驱动元件相关联的固态促动器基于与第二驱动元件相关联的固态促动器的操控可被如此地移动或者被移动，使得第一驱动元件从贮存器抽吸流体。例如，第一驱动元件关联有第一固态促动器，而第二驱动元件关联有第二固态促动器。因此，第二固态促动器或者其操控引起如下，即，第一驱动元件经由耦联元件通过第二固态促动器被如此地移动，使得第一驱动元件从贮存器抽吸流体。相应地，例如第一固态促动器或者其操控引起如下，即，第二驱动元件经由耦联元件通过第一固态促动器被如此地移动，使得第二驱动元件从贮存器抽吸流体。当例如第一驱动元件从贮存器抽吸流体时，第二驱动元件将流体从第二驱动元件输送至输出元件。与之相反例如设置成，当第二驱动元件从贮存器中吸入流体时，第一驱动元件将流体从第一驱动元件输送至输出元件。因此可将系统特别稳定地保持在第一状态中。同时可允许或者引起系统从第一状态到第二状态中的特别快速的过渡。

相应的驱动元件例如尤其相对于相应的驱动壳体可被平移移动，尤其沿着移动方向。在此，相应的驱动元件可例如构造成活塞，其中，相应的驱动元件例如限制相应的气缸或者相应的容纳腔，在其中驱动元件能够可移动地布置。

在本发明的一种特别有利的实施形式中，在其中相应的驱动元件通过相应关联的固态促动器的操控可被尤其平移地移动的第一区域相对相应的驱动元件和/或相对固态促动器布置在其中的第二区域通过尤其可弹性变形的且可与相应的驱动元件一起移动的膜片密封。由此可确保促动器装置的特别高的功能安全。

在此，已证实为特别有利的是，当耦联元件布置在第一区域中时。由此可确保从第一状态到第二状态中的特别快速的过渡。

为了可确保促动器装置的特别高的功能安全，在本发明的另外的设计方案中设置成，耦联元件接合到相应的驱动元件的相应的凹槽中。备选地或额外地设置成，耦联元件可以与相应的驱动元件一起移动。

此外已证实为特别有利的是，当驱动元件鉴于其相应的流体的(尤其液压的)用于输送例如构造成液体的流体的作用面彼此有区别时。流体作用面例如垂直于移动方向伸延，从而通过移动驱动元件可由相应的驱动元件经由面施加力或者压力到流体上，其中，通过力或者通过压力输送流体。

面中的其中一个面具有第一值，其中，另一个面具有相对第一值更大的或更小的值。因此，第二个面大于或小于该其中一个面。如果例如其中一个面大于另一个面，则通过具有其中一个面的驱动元件可以较大的力输送流体。尤其地，流体可通过具有其中一个面的驱动元件以相比通过具有另一个面的驱动元件更大的力、然而更小的速度被输送。通过具有另一个面的驱动元件，与之相反流体可特别快速地或相比通过具有其中一个面的驱动元件更快速地、然而以更小的力被输送。由此，流体可特别符合需求地被输送。

在本发明的一种特别有利的实施形式中，固态促动器经由耦联元件彼此相耦联。由此可例如确保如下，即，阀元件通过促动器中的其中一个被保持在关闭状态中，而相应另一促动器处在其非激活阶段中，其中，在此期间例如其中一个促动器处在其激活阶段中且反之亦然。由此可确保根据本发明的促动器装置的特别高的功能安全。

此外已证实为特别有利的是，固态促动器经由耦联元件且经由驱动元件彼此相耦联。由此可确保特别结构空间有利的构造，从而可实现特别高的功能安全。

此外可设想的是，固态促动器经由耦联元件且在绕过驱动元件的情形下彼此相耦联。由此，促动器可特别快速地在相应的激活阶段与相应的非激活阶段之间变换。

在本发明的另外的设计方案中，促动器装置包括也被称作控制单元、控制器或控制设备的电子计算设备，其构造用于交替地操控固态促动器，从而在操控固态促动器中的其中一个的情形中不发生相应另一个促动器的操控且反之亦然。由此，固态促动器可作为泵工作，以便于将流体输送、尤其泵送至输出元件，且因此将输出元件尤其克服负载保持在保持位置中。同时，相应的处在其激活阶段中的固态促动器将阀元件保持在关闭状态中，而相应另一固态促动器处在其非激活阶段中。阀元件从关闭状态到开启状态中的非期望的调节因此可被有效地阻止。

另一实施形式的特征在于，计算设备构造用于以呈正弦状的电流操控相应的固态促动器，其中，用于操控固态促动器的呈正弦状的电流彼此相位偏差180度。由此可确保特别简单、能量高效以及稳定的操控，从而可展现根据本发明的促动器装置的特别高的稳定性。

优选地，呈正弦状的电流彼此相位偏差某一角度值，其中，该角度值相应于360度除以固态促动器的数量。换而言之由此得出角度值，即，360度除以被固态促动器的数量。因此如果促动器装置具有正好两个先前所提及的固态促动器形式的固态促动器，则角度值为180度。如果促动器装置例如具有正好三个固态促动器，则角度值为120度。如果促动器装置例如具有正好四个固态促动器，则角度值为90度。

在本发明的一种特别有利的实施形式中，相应的固态促动器构造成一种压电式促动器，由此可确保特别高的稳定性且因此可确保促动器装置的高的功能安全。

为了可例如避免促动器的非期望的温度引起的变形和/或阀元件的调节，已证实为有利的是，固态促动器布置在也被称作促动器壳体的壳体中，该壳体由殷钢形成。殷钢被理解为一种材料或物质，其例如是铁镍合金或至少包括这种铁镍合金。尤其地，殷钢被理解为带有非常小的热膨胀系数的铁镍合金。殷钢具有例如64体积或重量百分比的铁和36体积或重量百分比的镍。对于殷钢而言的其它名称例如是invar36、niloalloy36、nilvar、ns36、permalloyd、radiometal36或vacodil36。殷钢例如具有材料编号1.3912。尤其地，殷钢可具有65重量或体积百分比的铁和35体积或重量百分比的镍。尤其可设想的是，殷钢具有在包含33重量或体积百分比直至包含36重量或体积百分比的范围中的镍以及在包含62重量或体积百分比直至包含65重量或体积百分比的范围中的铁。此外，殷钢可具有在包含4重量或体积百分比直至包含5重量或体积百分比的范围中的钴。

如果例如特别高的功率被设置或是需要的，则促动器装置可特别简单地被扩展以另外的固态促动器，从而使得促动器装置可容易地具有多于两个的固态促动器。通过固态促动器在由殷钢构成的壳体中的布置可提供促动器装置的至少大致上恒定的且恒定较高的功率，尤其至少大致取决于温度影响。这特别在促动器装置在制动系统中的使用的情形中或对于制动系统而言证实为有利的，因为向来正好在制动系统中困难的是，不取决于利用且由此加热确保保持不变的响应时间和力。这通过使用根据本发明的促动器装置此时是可行的。

根据本发明的促动器装置的一个大的优点在于如下可能性，即，可实现安全系统的前后一致的电气化。换而言之，根据本发明的促动器装置可对于安全系统而言特别有利地被实现，以便于可快速且稳定地达成安全的第二状态。相比常规的装置，气动的和/或液压的部件取消，且其可实现在设计中的更高的灵活性。此外，在促动器装置的同时更好的可调节性和/或可控制性的情形中，可节省成本和重量。此外可设想的是，用于状态监控的额外的传感器可被取消。此外可设想的是，通过促动器经由耦联元件的耦联在利用例如充当切换阀的阀元件的情形下用于释放排出通道的切换时间可实现直到一毫秒之下，这特别对于安全应用而言是有利的。如此短的切换时间目前利用机械系统不可实现。排出通道的释放、这也就是说阀元件从关闭状态到开启状态的转换或者调节或带入例如是促动器装置的打开，因为通过释放排出通道流体或者这样足够大量的流体尤其在负载作用下从输出元件被排出，使得允许或者引起系统从第一状态到第二状态中的过渡，且这在非常短的时间内，这也就是说以高的速度。

最后已证实为有利的是，固态促动器鉴于其相应的功能原理彼此有区别。这意味着，促动器中的其中一个是第一种固态促动器而另一个促动器是不同于第一种的第二种固态促动器。如果例如其中一个促动器是压电式促动器，则第二个促动器例如是形状记忆合金促动器或聚合体促动器。由此，流体可被特别有利地输送。

本发明的第二方面涉及一种用于运行促动器装置、尤其根据本发明的促动器装置的方法。促动器装置在本发明的第二方面中具有至少一个输出元件，其可被加载以流体、尤其液体且由此在保持位置中可移动且例如沿着作用到输出元件上的负载被保持在保持位置中。在本发明的第二方面中，促动器装置具有至少一个第一固态促动器和至少一个第二固态促动器，它们交替地、尤其通过电子计算设备来操控，由此流体被输送至输出元件且输出元件被加载以流体。在本发明的第二方面中，促动器装置具有带有至少一个排出通道的对于固态促动器而言共同的耦联元件，流体经由该排出通道可从输出元件被排出。此外，根据本发明的第二方面促动器装置具有至少一个阀元件，其经由耦联元件由相应的固态促动器通过相应的固态促动器的相应的操控被操纵且由此被带到封锁排出通道的关闭状态中且被保持在关闭状态中，在关闭状态中在封锁排出通道的情形下输出元件通过流体尤其克服负载被保持在保持位置中。

那么当不仅第一固态促动器的操控而且第二固态促动器的操控同时不发生时，阀元件从关闭状态调节到释放排出通道的开启状态中，在开启状态中阀元件允许流体从输出元件排出到排出通道中或者流体的至少一部分经由排出通道从输出元件被排出。由此，输出元件屈服于负载且从保持位置移动到至少一个不同于保持位置的屈服位置中，其中，输出元件例如平移地和/或旋转地从保持位置移动到屈服位置中。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案被可被视作本发明的第二方面的优点和有利的设计方案并且反之亦然。

特征“输出元件从保持位置移动到屈服位置中”可理解成，输出元件尤其通过作用到输出元件上的负载被从保持位置移动到屈服位置中。因此例如阀元件从关闭状态到开启状态中的调节允许输出元件从保持位置到屈服位置中的移动。此外，特征“输出元件从保持位置移动到屈服位置中”可理解成，输出元件的至少一部分或部分区域从保持位置移动到屈服位置中。

根据本发明的促动器装置和/或根据本发明的方法可被特别有利地应用于机动车的变速器的驻车锁。换而言之，例如先前所提及的系统构造成机动车的变速器的驻车锁。变速器例如具有至少一个轴，其与机动车的至少一个或多个车轮可耦联或被耦联，从而使得至少一个车轮可被轴驱动和/或相反地。经由至少一个车轮，机动车沿车辆高度方向向下被支撑在地面处。原则上，轴可围绕转动轴线相对于变速器的壳体被转动，其中，轴例如至少部分被容纳在壳体中。

在此，驻车锁包括抗扭地与轴相连接的棘轮(sperrenrad)，其具有至少一个或多个凹槽。凹槽例如由齿部形成且在棘轮的周缘方向上布置在齿部的相应的齿之间。棘轮可以是与轴分开构造的且与轴抗扭地相连接的构件，或棘轮与轴一件式地构造。

此外，驻车锁包括棘爪，其尤其相对于壳体和/或相对于轴可在至少一个闭锁位置与至少一个解除位置之间被移动、尤其被摆动。例如，棘爪至少间接地被保持在壳体处。

在闭锁位置中，棘爪形状配合地与棘轮以如下方式共同起作用，即，棘爪接合到凹槽中或者到凹槽中的其中一个中。由此，棘轮和抗扭地与棘轮相连接的轴经由棘爪被固定以防围绕转动轴线相对于壳体实现的转动。由此，轴不可相对于壳体转动，从而使得车轮同样不可转动。由此，例如被停在斜坡处的机动车被固定以防非期望的滚走。

促动器装置此时例如构造用于通过输送流体将棘爪从闭锁位置移动到解除位置中。换而言之，通过将输出元件移动到保持位置中例如棘爪被移动到解除位置中。通过允许输出元件从保持位置到屈服位置中的移动，例如促动器装置允许棘爪从解除位置到闭锁位置中的移动，或者通过允许输出元件从保持位置到屈服位置中的移动，例如促动器装置引起棘爪从解除位置到闭锁位置中的移动。例如设置有至少一个弹簧，其至少在解除位置中被压紧且由此至少在解除位置中提供弹簧力，其至少间接作用到棘爪上。

因此，促动器装置可将棘爪克服弹簧力移动到解除位置中和/或保持在解除位置中。如果输出元件到屈服位置中的移动被允许，则允许如下，即，弹簧至少部分放松。由此，棘爪特别快速地通过弹簧力被移动到闭锁位置中。备选地或额外地，例如输出元件通过弹簧力被移动到屈服位置中或者弹簧力可支持输出元件到屈服位置中的移动。促动器装置因此一方面使得能够按需求且足够快速地将棘爪移动到解除位置中。此外，促动器装置可引起或允许棘爪到闭锁位置中的特别快速的移动。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由优选的实施例的下面的描述以及借助附图得出。先前在说明书中所提及的特征和特征组合以及下面在附图说明中所提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够以相应给出的组合，而且同样能够以其它的组合或可单独地被使用，而不离开本发明的范畴。

其中：

图1示出了尤其用于系统、例如制动系统的根据本发明的促动器装置的第一种实施形式的示意性图示；和

图2示出了促动器装置的第二种实施形式的示意性图示。

在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1以示意性图示形式示出了整体上用10表示的促动器装置，其例如被使用在或者被用于系统、尤其安全系统。上述系统例如具有至少一个结构元件，其尤其在系统的第一状态中提供负载且施加到促动器装置10上。该负载在图1中通过同样作为力箭头表示的箭头f来图解说明。该系统例如在系统的正常运行期间占据第一状态，其中，该系统在正常运行期间不具有故障或者不具有缺陷。在第一状态中，该系统例如处于电压和/或力下或者在第一状态中不发生系统的制动。

促动器装置10具有至少一个或正好一个输出元件12，其例如与上述结构元件相耦联或可耦联。因此，结构元件将通过箭头f表示的且例如构造成力的负载施加到输出元件12上。输出元件12例如是风箱(balg)。备选地或额外地，输出元件12例如具有至少一个或正好一个腔室14，其可被供应以流体、尤其可被供应以液体。这意味着，流体例如可被导入到腔室14中且可从腔室14中被导出或者可从腔室14被排出。通过流体到腔室14中的导入，输出元件12被加载以流体。输出元件12的至少一个也被作为部分表示的部分区域16至少部分限定腔室14，从而至少部分区域16可被加载以流体，尤其由此，即，流体被导入或者被引入到腔室14中。

输出元件12、尤其部分区域16因此可被加载以流体且由此可被移动到在图1中所示出的保持位置h中以及例如克服负载被保持在保持位置中。

如果例如流体从腔室14中被排出，从而使得流体从输出元件12或者从部分区域16被排出，则部分区域16或者输出元件12可屈服于或屈从于负载，由此部分区域16或者输出元件12从保持位置h尤其平移地移动到例如由虚线示出的屈服位置a中。部分区域16因此例如沿着在图1中通过双箭头18示出的移动方向可尤其平移地在保持位置h与屈服位置a之间被移动。

促动器装置10具有至少一个第一固态促动器20和至少一个第二固态促动器22。固态促动器20和22也被简单地称为促动器且例如构造成压电式促动器。因此，相应的促动器例如也被称为压电式促动器。在用于运行促动器装置10的方法的情况中，促动器交替地通过促动器装置10的在图1中特别示意性示出的电子计算设备24被操控，由此流体通过相应的促动器被输送、尤其被泵送至输出元件12且在此例如到腔室14中。由此，输出元件12、尤其部分区域16被加载以流体。相应的固态促动器20或者22可构造成压电式促动器或然而构造成聚合体促动器或然而构造成形状记忆合金促动器，其具有且利用至少一种形状记忆合金，以便于输送流体。

在操控的情况中，例如电能、尤其电流或电压被施加到相应的促动器处。通过使相应的促动器被交替地操控，相应的促动器的非激活阶段和激活阶段连续地交替，其中，在相应的促动器的相应的激活阶段期间或者在其中实现相应的促动器的操控或者相应的促动器被操控。在相应的促动器的相应的非激活阶段中或者在其期间不发生相应的促动器的操控。通过相应的促动器的操控，相应的促动器的变形尤其如此地被引起，即，其沿着在图1中通过双箭头26所示出的变形方向产生相应的促动器的变形。例如，相应的促动器通过相应的促动器的操控沿着变形方向被增大，从而通过操控相应的促动器引起相应的促动器的沿着变形方向伸延的长度增加。通过结束相应的促动器的操控，其例如产生相应的促动器沿着变形方向的长度缩短。

此外，促动器装置10具有对于固态促动器20和22而言共同的耦联元件28，其例如构造成围绕摆动轴线30、尤其相对于在图1中特别示意性示出的壳体32可摆动的摇臂(wippe)。此外，例如耦联元件30且因此摆动轴线30沿着变形方向可被平移地、尤其相对于壳体32被移动。促动器例如在也被称作促动器壳体的壳体32中至少部分、尤其至少占大多数或完全地容纳。相应的促动器一方面至少间接地、尤其直接地被支撑在壳体32处。另一方面，相应的促动器与耦联元件28相耦联且经由该耦联元件与相应另外的促动器相耦联。

此外，促动器装置10具有至少一个排出通道34，流体经由其从腔室14中且因此从输出元件14、尤其部分区域16可被排出。如果因此例如首先被容纳在腔室14中的流体经由排出通道34从腔室14中被排出，则由此部分区域16可通过负载被从保持位置h移动到屈服位置a中。

此外，促动器装置10具有例如构造成球的阀元件36，其此时是止回阀38的组成部分。止回阀38布置在排出通道34中且具有阀元件36和对应的第二阀元件40。阀元件40例如形成用于阀元件36的阀座。阀元件36尤其沿着变形方向和/或平移地相对于阀元件40和/或相对于壳体32可在至少一个释放排出通道34的开启位置与至少一个流体封锁排出通道34的关闭位置之间被移动。在关闭位置中，阀元件36处在对应的由阀元件40构成的阀座上。如果阀元件36处在关闭位置中，则阀元件36处在关闭状态中。如果阀元件36处在开启位置中，则阀元件36处在开启状态中。同样地，阀元件36与耦联元件28相耦联且因此经由耦联元件28与促动器相耦联。

在关闭状态中或者在关闭位置中，在排出通道34的通过阀元件36所引起的封锁的情形下输出元件12、尤其部分区域16通过处在腔室14中的流体被保持在保持位置h中。在开启状态中或者在开启位置中，阀元件36允许流体经由排出通道34从输出元件12或者从腔室14且因此从部分区域16排出，由此阀元件36允许输出元件12或者部分区域16从保持位置h到屈服位置a中的移动。在此，阀元件36经由耦联元件28可由相应的固态促动器20或者22通过相应的固态促动器20或者22的相应的操控被操纵且由此可被带到关闭状态中或者可被移动到关闭位置中且保持在关闭状态中或者在关闭位置中。

此外，促动器装置10具有至少一个用于容纳和存储流体的贮存器42。尤其在作用到贮存器42上的且在图1中通过箭头f2示出的负载的作用下，例如构造成风箱的贮存器42可提供首先被容纳在贮存器42中的流体。优选地，该流体是液体，从而使得促动器装置10可以是液压的促动器装置。

此外，第一固态促动器20关联有例如构造成活塞的第一驱动元件44，而第二固态促动器22关联有例如构造成活塞的第二驱动元件46。相应的驱动元件44或者46可例如沿着变形方向尤其平移地被移动。活塞例如被可平移移动地容纳在驱动壳体48或者50中。如果例如相应的固态促动器20或者22被操控，则由此相应的活塞例如在与变形方向一致的第一移动方向上尤其相对于驱动壳体48或者50被移动。由此流体从驱动壳体48或50被输送出来并且被输送至输出元件元件12并且在此到腔室14中。因此例如部分区域16被加载以流体。如果在相应的促动器的相应的激活阶段的情形中出现相应促动器的长度缩短，则相应的驱动元件44或46沿与第一移动方向相反并且与变形方向一致的第二移动方向相对于驱动壳体48或50移动。因此，例如经由相应的线路52或者54流体从贮存器42通过相应的驱动元件44或者46被抽吸且被吸入到相应的驱动壳体48和50中。在第一移动方向上移动相应的驱动元件44或者46的情形中，流体从相应的驱动壳体48或者50流动到相应的线路56或者58中，流体通过其由相应的驱动壳体48或者50被导引至输出元件12且在此例如被导引到腔室14中。总体上可识别出的是，相应的驱动元件44或者46通过相应的促动器的操控且在此通过相应的促动器自身可被操纵，尤其地可被移动，由此流体由相应的驱动元件44或者46可被输送或者被输送至输出元件12。

在第一状态期间，促动器被交替地操控，从而例如固态促动器20处在其激活阶段中，而固态促动器22处在其非激活阶段中且从而例如固态促动器22处在其激活阶段中，而固态促动器28处在非激活阶段中。因此，阀元件36在系统的第一状态中被保持在关闭状态中，且部分区域16被保持在保持位置h中。

当且优选地仅当不仅固态促动器20的操控而且固态促动器22的操控同时不发生时，则阀元件36尤其通过流体的作用到阀元件36上的压力从关闭位置移动到开启位置中，由此部分区域从保持位置h移动到屈服位置a中。结果是，将系统切换成没有力和/或没有电压和/或对其进行制动。

流体的先前所提及的作用到阀元件36上的压力例如由如下产生，即，通过箭头f示出的负载经由部分区域16作用到被容纳在腔室14中的流体上，其例如经由例如构造成排出线路的排出通道34可作用到阀元件36上。因此，例如通过促动器的交替操控阀元件36可克服负载被保持在关闭位置中。如果同时不发生固态促动器20的操控和固态促动器22的操控，则阀元件36以及部分区域16可屈服于负载且移动到开启位置中或者到初始位置a中。

由图1可看出的是，在线路52中布置有止回阀60，其在驱动元件44的方向上或者在驱动壳体48的方向上开启而在相反的方向上关闭。由此，驱动元件44当其在第二移动方向上移动时可从贮存器42经由线路52吸入流体。在线路54中布置有止回阀62，其在驱动元件46的方向上或者在驱动壳体50的方向上开启而在相反的方向上关闭。由此，驱动元件46当其在第二移动方向上移动时则可从贮存器42经由线路54和止回阀62抽吸流体。

在线路56中布置有止回阀64，其在输出元件12的方向上开启而在相反的方向上关闭。由此，驱动元件44当在第一移动方向上移动时则可将流体从驱动壳体48中输送出来，且输送穿过线路56且输送至输出元件12或者到其中。相应地，在线路58中同样布置有止回阀66，其在驱动元件46的方向上闭锁而在相反的方向上开启。由此，驱动元件46当其在第一移动方向上移动时则可将流体从驱动壳体50输送出且输送穿过线路58，由此驱动元件46可将流体从驱动壳体50输送至输出元件12或者到输出元件12中。

耦联元件28优选地是刚性的或者非弹性的、尤其非橡胶弹性的。尤其地，耦联元件28是本身坚硬的或者形状稳定的。耦联元件28尤其可构造成倾斜杠杆。阀元件36在此充当切换阀，其借助于两个通过耦联元件28彼此相连接的固态促动器20和22被操纵。

在初始状态中，切换阀例如首先开启。在该初始状态中不发生促动器的操控。换而言之，促动器在初始状态中无电压。为了关闭切换阀，这也就是说为了将阀元件36从开启位置移动到关闭位置中，电压被施加到促动器处或电压被施加到促动器中的仅一个处，从而例如两个促动器被偏转一半或促动器中的仅一个被完全偏转。因此阀元件36被关闭且被预紧。基于通过应用耦联元件28而可实现的运动学使得促动器中的其中一个被完全偏转还是两个促动器被偏转一半没有区别。为了促动器的运行，促动器的彼此偏移或者相位偏差180度的呈正弦状的操控被选择，由此在切换阀不被打开的情况下实现泵，因为用于将切换阀固定在关闭位置中的关闭力经由机械耦联元件28而不经由液压力在促动器装置10中实现。这意味着，通过促动器可将流体泵送至输出元件12且到其中，而阀元件36保持在关闭位置中。

在当前所示出的实施例中，促动器装置10具有正好两个促动器。对此备选地，可设想的是，额外于两个促动器设置有至少一个或多个另外的固态促动器，其经由耦联元件28彼此相耦联，从而阀元件36经由耦联元件28可由相应的固态促动器被操纵。为了其数量至少为二、三、四或更大的促动器的运行，促动器的彼此偏移或者相位偏差某一角度值的呈正弦状的操控被选择，由此实现先前所描述的泵。在此，该角度值由360度除以促动器的数量得出。

只有当两个固态促动器20和22被同时切换成没有电压时，阀元件36(切换阀)才开启，由此尤其流体的也被称作系统压力的且例如在腔室14中存在的压力被降低。通过流体的泵送引起在液压输出元件12、尤其腔室14中的压力建立。该泵送和由此在输出元件12中的压力建立经由促动器的交替的、也被称作促动的操控实现，由此实现两个液压驱动元件44和46的交替的促动。通过应用止回阀60,62,64和66且通过其布置确保如下，即，在每个循环中、也就是说在相应的促动器的每次操控的情形中流体从相应的驱动壳体48或者50被泵送到输出元件12中用于压力提高或流体从充当液压平衡元件的贮存器42被抽吸且因此被后续输送到相应的驱动壳体48或者50中。

促动器的彼此偏移或者相位偏差180度的操控可通过特别简单的且因此成本有利的功率电子装置来示出，因为该操控可至少几乎不带无功功率地实现。对此的原因是，电能通过该操控可总是在促动器的两个电容之间被往复移动。如果例如借助于电感选择固定的反转频率，可额外地取消连同对此需要的过滤器的节拍的最终阶段。

优选地，阀元件36具有至少一个液压作用面。经由该面且例如通过压力传感器可检测流体的作用到阀元件36上的压力。因此，系统压力可通过良好的机电耦联被检测、尤其被确定，由此使得尤其永久的压力监控成为可能。

图2示出促动器装置10的第二种实施形式。在第二种实施形式中设置有例如两个输出元件12且输出元件12具有两个输出件。在第二种实施形式中，壳体32由殷钢形成，从而可实现有利的温度补偿。在此，促动器被容纳在壳体32中。在第二种实施形式中，促动器装置10具有尤其可弹性变形的膜片68。通过膜片68，例如在其中相应的驱动元件44或者46可移动的第一区域70相对相应的驱动元件44或者46或者相对相应的驱动壳体48或者50和/或相对壳体32和/或相对在其中布置有固态促动器20和22的第二区域72被密封。换而言之，在第二种实施形式中两个液压驱动元件44和46的密封通过膜片68实现。

在第二种实施形式中，耦联元件28被如此地连结到驱动元件44和46处，即，耦联元件28接合到相应的例如构造成活塞的驱动元件44或者46的相应的例如构造成铣槽的凹槽74或者76中。

用于固态促动器20和22的先前所提及的温度补偿如此来实现，即，例如平行的壳体32由有利的材料例如殷钢构成。由此，在温度变化的情形中可防止切换阀的由尤其促动器的不同温度膨胀系数引起的非期望的开启。

促动器装置10可构造成带有快速解除功能的集成的促动器单元，其中，促动器装置10由此是一种集成的促动器单元，流体通过固态促动器20和22的交替操控被泵送至输出元件12且尤其被泵送到其中。先前所提及的快速解除功能可在不带有集成过程的情形中简单地由此被示出，即，固态促动器20和22如此地被切换成没有电压，使得不仅第一固态促动器20的操控而且第二固态促动器22的操控同时不发生。由此可允许或者引起系统从第一状态到第二状态中的快速过渡。

促动器可如所谓的电子叶片那样起作用或运行。通过相应的促动器的操控、这也就是说通过将电流施加到相应的促动器处，相应的促动器例如膨胀。如果该操控结束，则相应的促动器又收缩。那么当或在其中促动器中的其中一个收缩的时刻，电负载由其中一个促动器被移动至另一促动器或到其中且反之亦然。由此实现上述电子叶片。

本发明的另一优点是，促动器可以小于10赫兹的非常小的频率来运行或者被相互操控，以便于保持在位置中。由此可避免例如构造成压电式促动器的促动器的去极化或反极化。

此外可行的是，经由促动器的相应布置实现力限制。尤其地存在两种示出这种有利的力限制的可能性：在第一种可能性的情形中，力限制的实现通过促动器的相应的尺寸实现。由此可确保如下，即，当例如作用到输出元件12上的力达到或超过阈值时，则阀元件36尤其始终被开启，这也就是说被调节到开启状态中。通过促动器的相应的尺寸设定，阈值可被调整或者被预设。换而言之，如果该力达到或超过阈值，则阀元件36打开。

由此，当力超过阈值时，则阀元件36例如、尤其也地被调节到开启状态中，而促动器或者促动器中的至少一个或正好一个被操控。在第二种可能性的情形中，力限制可经由尤其相应的促动器的操控的所谓的偏移电压或基础电压实现。相应的促动器的操控具有至少两个或正好两个电压部分：电压部分中的第一个是基础电压，其是超过零线的基础电压提高。第二个电压部分是用于实现呈正弦状的操控或者呈正弦状的电流。该正弦波例如调整以其泵送的速度。通过调整基础电压例如可调整阈值或者力限制。由此，促动器可构造成固有安全的促动器。

附图标记列表：

10促动器装置

12输出元件

14腔室

16部分区域

18双箭头

20第一固态促动器

22第二固态促动器

24电子计算设备

26双箭头

28耦联元件

30摆动轴线

32壳体

34排出通道

36阀元件

38止回阀

40阀元件

42贮存器

44驱动元件

46驱动元件

48驱动壳体

50驱动壳体

52线路

54线路

56线路

58线路

60止回阀

62止回阀

64止回阀

66止回阀

68膜片

70第一区域

72第二区域

74凹槽

76凹槽

a屈服位置

f箭头

f2箭头

h保持位置。