压电液压执行器和用于运行这种压电液压执行器的方法与流程

本发明涉及一种压电液压执行器以及一种用于运行这种压电液压执行器的方法。

通常称为执行机构的执行器(亦称致动器或促动器)已经由一般的现有技术长期已知并且通常用于将信号、尤其是电信号转换为机械运动和/或至少一个其它的物理参量，以便由此例如能够借助相应的执行器主动地影响至少一个过程。执行器例如使用在交通运输工具中，以便借助执行器移动相应的调节元件、例如活门或者阀。此外，执行器例如可以用于顶出机床的工具。

在此，执行器的尤其四个特性特别重要：力、偏移量、速度和结构空间。在大量的执行器应用中存在不同的工作点，在所述工作点处，执行器的较高的力或者较高的速度是期望的或者必要的。对于前述用于顶出机床中的工具的执行器，例如一方面存在以下要求，即执行器或者执行器的至少一个从动元件从原始位置以较高的速度移动经过一段路程，直至与待顶出的工具接触，其中，不需要特别高的力。在此，借助从动元件顶出工具。一旦执行器或者从动元件接触到待顶出的工具，则与前述要求相反地存在以下要求，即应该由执行器或者从动元件提供较高的力，以便能够推出并且由此顶出工具。然而在此不需要较高的速度，因为用于真正的顶出所需的路程或者用于顶出所需的执行器、尤其是从动元件的偏移只是非常小的。因此针对执行器形成了至少两个彼此不同的、期望的或者必要的模式：第一模式是速度模式，在所述速度模式中例如从动元件快速地并且只以较小的力运动，直至与工具接触。第二模式是力模式，在所述力模式中从动元件虽然以较高的力运动，但只运动经过较小的路程或者较慢地运动，以便例如最终顶出工具。这种具有所述两种模式的执行器应用也越来越经常地用于机器人技术中。

在此例如由机器人抓取不同强度的物体，为此使用执行器。机器人例如用于沿着生产线辅助至少一个人的任务。在此期望的是，机器人尽可能地可以抓取并且尤其是移动易碎的或者精细的物体和坚固的并且可能较重的物体。这要求较高的灵活性，所述灵活性的形式为执行器的可调整的阻抗，所述执行器例如是机器人的抓取系统或者执行器系统的组成部分。借助抓取系统或者执行器系统，机器人可以相应地抓取物体并且尤其在空间中移来移去。在此，相同的抓取系统既应该具有作为相对较软的系统例如完成灵敏的任务的可能性，也应该作为具有高刚性的系统运行，以便由此例如能够提供较高的力，借助所述力也能够抓取并且必要时移动硬的和大的物体。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供能够以特别有利的方式实现上述模式的执行器和方法。

所述技术问题通过具有权利要求1所述特征的压电液压执行器以及具有权利要求14所述特征的用于运行这种压电液压执行器的方法解决。本发明的有利的设计方案和适宜的扩展设计在其余的权利要求中说明。

本发明的第一方面涉及一种压电液压执行器，其具有至少一个压电执行器和至少一个驱动器，所述驱动器具有能被供应液压液体的驱动腔和部分地限定所述驱动腔并且能够由压电执行器驱动和由此移动的驱动活塞元件。借助所述驱动活塞元件能够通过所述驱动活塞元件的驱动将至少一部分液压液体从驱动腔中输送出来。换而言之，驱动活塞元件借助压电执行器驱动并且由此移动，使得至少一部分起初容纳在驱动腔中的液压液体从驱动腔中借助驱动活塞元件输送出来。

压电液压执行器还包括至少一个第一从动器，所述第一从动器具有第一从动腔和部分地限定所述第一从动腔的第一从动活塞元件。至少一部分从驱动腔中输送出来的液压液体能够导入第一从动腔中。所述第一从动活塞元件具有能够被导入第一从动腔中的液压液体加载的、液压作用的第一从动面。通过用导入第一从动腔中的液压液体加载第一从动面，能够驱动并且因此尤其是平移地移动第一从动活塞元件。

压电液压执行器还具有至少一个第二从动器，所述第二从动器具有第二从动腔和部分地限定所述第二从动腔的第二从动活塞元件。至少一部分从驱动腔中输送出来的液压液体能够导入第二从动腔中。所述第二从动活塞元件具有能够被导入第二从动腔中的液压液体加载的、液压作用的第二从动面。在此，第一和第二从动面不同大小。换而言之，第二从动面比第一从动面更大或者更小。第二从动活塞元件能够通过用导入第二从动腔中的液压液体加载第二从动面被驱动。换而言之，如果液压液体被导入第一从动腔中，则用导入第一从动腔中的液压液体加载第一从动面，由此驱动并且因此尤其是平移地移动第一从动活塞元件。如果将液压液体导入第二从动腔中，则用导入第二从动腔中的液压液体加载第二从动面，由此驱动并且尤其是平移地移动第二从动活塞元件。在此优选规定，从动腔或者从动活塞元件在流体上彼此并联地布置或者连接。

此外，压电液压执行器具有耦连装置，借助所述耦连装置将第一和第二从动活塞元件机械地相互耦连。这意味着，第一和第二从动活塞元件通过耦连装置不是例如气动地或者电动地或者液压地相互连接，而是通过耦连装置机械地相互耦连，其中，例如耦连装置既与第一从动活塞元件也与第二从动活塞元件机械地耦连或者连接。通过从动活塞元件的这种机械耦连，所述从动活塞元件例如同时地或者同步地运动。因此如果例如第一从动活塞元件以所述的方式被驱动、并且尤其是平移地移动，则由于第二从动活塞元件通过耦连装置与第一从动活塞元件机械地耦连或者连接，所以第二从动活塞元件与第一从动活塞元件共同运动。相反地，如果例如第二从动活塞元件以所述的方式被驱动、并且尤其是平移地移动，则由于第一从动活塞元件通过耦连装置与第二从动活塞元件机械地耦连或者连接，所以第一从动活塞元件与第二从动活塞元件共同运动。换而言之，第一从动活塞元件通过耦连装置使第二从动活塞元件运动或者第二从动活塞元件通过耦连装置使第一从动活塞元件运动。

借助按照本发明的压电液压执行器能够以特别有利的方式实现压电液压执行器的至少两个彼此不同的模式。第一模式例如是速度模式，在所述速度模式中第一从动活塞元件尤其可以在第二从动面大于第一从动面时特别快速地或者以较高的第一速度、但只以较低的第一力运动。第二模式是力模式，在所述力模式中例如尤其可以在第二从动面大于第一从动面时，第二从动活塞元件以相对于第一速度更小的第二速度、但以相对于第一力更高的第二力运动。因此例如可行的是，执行器的至少一个从动元件在速度模式中借助第一从动活塞元件以较高的第一速度、但只以较低的第一力运动。在力模式中，从动元件例如可以借助第二从动活塞元件以相对于第一速度更小的第二速度、但以相对于第一力更高的第二力运动。因为第一和第二从动活塞元件在此机械地相互耦连，所以能够特别有利地、尤其是缓和地或者平滑地和/或自主地或者自动地从一个模式切换到相应的另一个模式并且相反地切换。

因此，如果例如按照本发明的压电液压执行器应用在机床中，以便借助压电液压执行器通过以下方式顶出工具，即例如借助前述从动元件顶出工具，方式为从动元件借助压电液压执行器驱动，则从动元件例如可以从原始位置出发借助第一从动活塞元件在速度模式中以特别高的第一速度和较低的第一力运动，直至从动元件与待顶出的工具形成至少间接的、尤其是直接的接触。从所述从动元件与待顶出的工具接触起，从动元件例如可以借助第二从动活塞元件在力模式中以相对于第一速度更低的第二速度和相对于第一力更高的第二力继续运动，以便最终借助从动元件将工具顶出。

此外，按照本发明的压电液压执行器可以特别好地使用在机器人、尤其是机器人的抓取系统中，以便能够借助抓取系统可靠并且稳固地尤其在速度模式中抓取精细的或者易碎的物体，与之相对地也能够尤其在力模式中抓取更坚固的和更重的物体。精细的或者易碎的物体例如借助第一从动活塞元件并且因此只以较小的力被抓取和移动，其中，例如能够借助第二从动活塞元件并且因此以较大的力抓取和移动较重的或者坚固的物体。因此，借助压电液压执行器能够以简单、有利于重量和结构空间的方式解决实现较快但力较小的运动与实现较慢但非常有力的运动之间的目标冲突。

在本发明的有利的设计方案中，压电液压执行器具有与驱动腔并且与第一从动腔流体连接的第一供应管路，通过所述第一供应管路能够将至少一部分从驱动腔输送出来的液压液体导入第一从动腔中。此外，压电液压执行器具有与第一供应管路并且与第二从动腔流体连接的第二供应管路，通过所述第二供应管路能够将至少一部分从驱动腔输送出来的液压液体导入第二从动腔中。此外，压电液压执行器具有至少一个布置在第二供应管路中的第一止回阀，所述第一止回阀朝第二从动腔的方向打开并且朝第一供应管路的方向关闭。对此理解为，当液压液体通过第二供应管路朝向第二从动腔流动或者流入第二从动腔时，第一止回阀打开。然而，第一止回阀防止液压液体通过第二供应管路不期望地朝第一供应管路的方向流动或者流入第一供应管路中。

如果例如与第一从动活塞元件或者第一从动活塞元件的运动相反地作用有相应较大的反作用力，使得例如借助压电执行器或者借助驱动活塞元件产生的液压液体压力不足以克服所述反作用力地驱动并由此移动第一从动活塞元件，而使第一从动活塞元件只能略微移动，则升高例如液压液体的压力，尤其一直升高直至例如第一止回阀打开第二供应管路，从而使液压液体能够通过第二供应管路流入第二从动腔中。随即驱动或者移动第二从动活塞元件。以此方式可以特别简单并且尤其是自主地或者自动地在所述模式之间进行切换并且在此尤其是从速度模式切换至力模式中。

当例如与相应的从动活塞元件一体件式设计的或者与相应的从动活塞元件尤其能够机械耦连的从动元件接触到或者已经接触待顶出的工具时，所述反作用力随即例如作用在第一从动活塞元件上并且因此所述反作用力反作用于第一从动活塞元件或者其运动。因此，从动元件能够借助速度模式快速地并且以较小的力运动至与工具接触并且随即借助力模式较慢地并且有力地继续运动。

另一实施形式的特征在于，压电液压执行器具有至少一个与驱动腔流体连接的第三供应管路，通过所述第三供应管路能够将液压液体从储存容器导入驱动腔中。所述储存容器例如是压电液压执行器的组成部分。此外，所述压电液压执行器具有布置在第三供应管路中的第二止回阀，所述第二止回阀朝驱动腔的方向打开并且朝储存容器的方向关闭。由此，液压液体例如可以通过第三供应管路流入驱动腔中，其中，借助第二止回阀避免了液压液体不期望地从驱动腔通过第三供应管路流入储存容器中。

如果例如控制压电执行器、尤其是为压电执行器通电、也就是供应电流，则压电执行器的例如至少一个压电元件、尤其是包括多个压电元件的压电叠堆延展，由此例如作用使得驱动腔的容积减小。由此将至少一部分液压液体从驱动腔输送出来。如果终止对执行器的控制或者通电，则压电执行器或者说压电元件或者压电叠堆例如收缩，这导致驱动腔的容积增大。为了避免由驱动腔的容积增大造成驱动腔中过度的或者说不期望的负压，液压液体可以在驱动腔的容积增大时从储存容器经由第三供应管路和第二止回阀溢流并且尤其流入驱动腔中。

在将液压液体从驱动腔输送出来时，第二止回阀防止液压液体不期望地通过第三供应管路流回到储存容器中。由此能够以特别简单并且因此在重量和成本方面有利的方式确保液压液体符合需求的流动。因此，通过驱动活塞元件的相应的来回运动，能够将液压液体逐渐地通过第三供应管路从储存容器吸入驱动腔中以及将液压液体从驱动腔向相应的从动活塞元件输送，以便能够由此实现相应的从动活塞元件以及因此所述从动元件的符合需求的运动。

在本发明的一种特别有利的实施形式中，压电液压执行器具有至少一个与第二从动腔流体连接的第四供应管路，通过所述第四供应管路能够将液压液体从储存容器、尤其从前述储存容器在绕过第一供应管路和第二供应管路的情况下导入第二从动腔中。这意味着，第四供应管路绕过第一供应管路和第二供应管路或者说流过第四供应管路的液压液体绕过第一供应管路和第二供应管路并且因此没有流过第一供应管路或者第二供应管路。因此，可以与第一供应管路无关地并且与第二供应管路无关地将液压液体从储存容器输入第二从动腔中。

在此，压电液压执行器还具有布置在第四供应管路中的第三止回阀，所述第三止回阀朝第二从动腔的方向打开并且朝储存容器的方向关闭。如果例如前述反作用力没有反作用于第一从动活塞元件或者只有相对较小的反作用力反作用于第一从动活塞元件，从而使液压液体没有流过第二供应管路并且因此不能通过第二供应管路流入第二从动腔，因为例如布置在第二供应管路中的第一止回阀尚未打开或者尚处于关闭状态并且因此阻碍了液压液体通过第二供应管路朝向或者进入第二从动腔的流动，则第二从动活塞元件通过耦连装置借助第一从动活塞元件运动或者与第一从动活塞元件共同运动，而液压液体不会经由第二供应管路流入第二从动腔中。然而由于第二从动活塞元件与第一从动活塞元件共同运动，第二从动腔的容积增大。为了在此以特别简单的方式避免在第二从动腔中形成不期望的或者过度的负压，现在可以使液压液体例如不通过第一供应管路或者第二供应管路、而是通过第四供应管路和第三止回阀流入或者吸入第二从动腔中。

另一实施形式的特征在于，第二供应管路在连接部位处与第一供应管路流体连接，其中，在第一供应管路中在所述连接部位的上游布置有第四止回阀，所述第四止回阀朝连接部位的方向打开并且朝驱动腔的方向关闭。换而言之，第四止回阀相对于从驱动腔通过第一供应管路向第一从动腔流动的液压液体的流动方向布置在连接部位的上游，其中，第四止回阀允许液压液体从驱动腔通过第一供应管路朝向或者进入第一从动腔地流动，因为第四止回阀相应地打开。然而，借助第四止回阀可以避免液压液体从连接部位并且因此例如从第一从动腔不期望地流入驱动腔中。由此能够以简单和成本低廉的方式确保液压液体的符合需求的流动。

在本发明的其它设计方案中，压电液压执行器具有至少一个与第一和第二从动腔中的至少一个流体连接的排出管路，通过所述排出管路能够将至少一部分液压液体从至少一个从动腔中排出并且向储存容器、尤其是前述储存容器导引。作为备选或补充，排出管路与第一供应管路和/或与第二供应管路和/或与第三供应管路流体连接，从而例如能够将至少一部分液压液体从第一供应管路和/或第二供应管路和/或第三供应管路排出并且向所述储存容器导引。在此，压电液压执行器还具有布置在排出管路中的第五止回阀，所述第五止回阀朝储存容器的方向打开并且朝至少一个从动腔的方向或者朝在必要时与排出管路流体连接的相应供应管路的方向关闭。如果例如这种反作用力作用在至少一个从动活塞上，从而借助所述反作用力使相应的从动腔的容积减小，则至少一部分起初容纳在相应从动腔中的液压液体可以通过排出管路从相应的从动腔排出，而不会损坏压电液压执行器。如果前述的、反作用于相应的从动活塞元件或者其运动的反作用力大到使得借助压电执行器或者能通过压电执行器作用产生的液压液体压力不能使相应的从动活塞元件进行导致相应的从动腔容积增大的运动，则例如可以通过排出管路将液压液体从相应的供应管路排出并且尤其朝向储存容器导引或者导入储存容器中，而不会损坏压电液压执行器。由此能够以简单和成本低廉的方式避免损坏压电液压执行器。

在此业已证明特别有利的是，使第五止回阀打开的打开力是能调节的。所述打开力与液压液体的打开压力对应。如果例如借助驱动活塞元件和/或借助至少一个从动活塞元件作用使得液压液体这样流动，从而使液压液体在排出管路中的流动指向储存容器，则当排出管路中的液压液体达到或者超过打开压力时，第五止回阀打开。因为打开力是可调节的，所以能够符合需求地调节打开压力，在达到或超过该打开压力时，第五止回阀释放通过排出管路朝向储存容器的液压液体流。

在此业已证明特别有利的是，所述第五止回阀具有弹簧元件，所述弹簧元件的预紧力是能调节的，以便由此调节打开力。由此能够特别符合需要地并且以特别简单和成本低廉的方式调节打开力。

在本发明的其它有利的设计方案中，第五止回阀的弹簧元件配置有调节元件，所述调节元件具有至少一个调节腔。至少一部分从驱动腔输送出来的液压液体能够导入所述调节腔中。此外，调节元件具有部分地限定所述调节腔的调节活塞元件，所述调节活塞元件能够借助导入调节腔中的液压液体移动，由此能够调节弹簧元件的预紧力。调节活塞元件例如至少间接地与弹簧元件耦连或者能够耦连，因此通过调节活塞元件的运动能够使弹簧元件拉紧或者松弛。由此能够以特别简单的方式符合需求地并且尤其是自主地或者自动地调节弹簧元件的预紧力。

在本发明的另一实施形式中，压电液压执行器具有至少一个与调节腔并且与驱动腔流体连接的调节管路，通过所述调节管路能够将至少一部分液压液体导入调节腔中。

优选在调节管路中布置有第六止回阀，所述第六止回阀朝调节腔的方向打开并且朝驱动腔的方向关闭。由此，第六止回阀例如允许液压液体从驱动腔通过调节管路朝向调节腔流动或者流入调节腔中。此外，借助第六止回阀能够以简单的方式避免液压液体从调节腔通过调节管路不期望地流入驱动腔中。

为了能够特别符合需求地以及以简单的方式调节弹簧元件的预紧力并且因此调节打开压力，在调节管路中布置有至少一个可供液压液体流通的节流阀，通过所述节流阀能够将至少一部分液压液体导入调节腔中。

最后业已证明特别有利的是，设置有可供液压液体流动的第二节流阀，所述第二节流阀在流体上与第一节流阀串联地并且在流体上与调节活塞元件并联地布置。在借助压电执行器和驱动活塞元件作用产生的、液压液体从驱动腔通过调节管路和第一节流阀流出的液体流中，液体流的第一部分流入调节腔中并且因此不流过第二节流阀，并且液体流的第二部分并行地或者说同时地流过第二节流阀并且因此不流入调节腔中。

本发明的第二方面涉及一种用于运行压电液压执行器、尤其是按照本发明的压电液压执行器的方法。所述压电液压执行器在此包括至少一个压电执行器和至少一个驱动器，所述驱动器具有能被供应液压液体的驱动腔和部分地限定所述驱动腔并且能够由压电执行器驱动并且由此尤其能够平移地运动的驱动活塞元件，借助所述驱动活塞元件能够通过所述驱动活塞元件的驱动将至少一部分液压液体从驱动腔中输送出来。

压电液压执行器还具有至少一个第一从动器，所述第一从动器具有第一从动腔和部分地限定所述第一从动腔的第一从动活塞元件，至少一部分从驱动腔中输送出来的液压液体能够导入第一从动腔中，所述第一从动活塞元件具有能够被导入第一从动腔中的液压液体加载的、液压作用的第一从动面并且能够通过用导入第一从动腔中的液压液体加载第一从动面被驱动并且由此尤其能够平移地运动。

此外，压电液压执行器具有至少一个第二从动器，所述第二从动器具有第二从动腔和部分地限定所述第二从动腔的第二从动活塞元件，至少一部分从驱动腔中输送出来的液压液体能够导入第二从动腔中，所述第二从动活塞元件具有能够被导入第二从动腔中的液压液体加载的、液压作用的并且相对于第一从动面更大或者更小的第二从动面并且能够通过用导入第二从动腔中的液压液体加载第二从动面被驱动。压电液压执行器还包括耦连装置，借助所述耦连装置将第一和第二从动活塞元件机械地相互耦连。

在所述方法中，压电执行器借助至少一个电信号控制，由此借助压电执行器驱动所述驱动活塞元件。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案也可以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。

在此业已证明特别有利的是，所述压电执行器借助脉冲宽度调制(pwm)进行控制。因此所述电信号例如是pwm形式的电压。

驱动腔、相应的从动腔和调节腔也可以简单地称为腔室。驱动活塞元件和/或相应的从动活塞元件和/或调节活塞元件例如是活塞，所述活塞能够平移式运动地容纳在也称为缸体的壳体中，因此例如相应的壳体和相应的活塞分别部分地限定了相应的腔室。相应的活塞和相应的壳体例如由此形成液压缸。

此外可以考虑的是，驱动活塞元件和/或相应的从动活塞元件和/或调节活塞元件是膜盒的组成部分。在此，膜盒的组成部分例如是膜盒的端壁，因此驱动活塞元件和/或相应的从动活塞元件和/或调节活塞元件例如是膜盒的尤其是轴向的端壁。相应的膜盒在此例如具有外罩或者端壁，其中，相应的腔室分别部分地通过相应膜盒的相应端壁和相应外罩限定。在此，相应的端壁例如与相应的外罩相连、尤其是与相应的外罩一体件式地设计。

相应的端壁例如能够在相应外罩的长度增大和长度缩短时平移地来回运动，例如像在弹簧膜盒或者波纹管中那样。在此，外罩例如至少在长度区域中具有波纹状的和/或锯齿形的或折叠的或者起皱的延伸走向。例如，在端壁朝一个方向平移运动时，外罩弹性地变形。此外可以考虑的是，当例如形成活塞的端壁平移式地来回运动时，外罩至少部分地卷绕在活塞上并且从活塞上展开，例如像在弹簧膜盒、尤其是空气弹簧气囊或者膜片折叠气囊中那样。外罩例如由塑料或者金属材料构成。外罩尤其可以由可弹性变形的材料、尤其由橡胶构成。此外，外罩可以是柔性的或者柔顺的，也就是形状可变的。

相应的止回阀例如设计为传统的止回阀，其具有例如设计为球体的阀元件和弹簧，所述阀元件并且因此所述止回阀整体可以克服所述弹簧的弹簧力打开。此外可以考虑的是，止回阀设计为止回活门或者设计为简单的止回阀，其中例如设置有尤其由金属构成的条或者带，所述条或者带在闭锁位置中遮盖并且由此封闭用于液压液体的至少一个通孔。如果作用在所述条上的液压液体的压力达到或者超过阈值，则所述条变形并且由此移动至释放位置中，在所述释放位置中所述条打开所述通孔。

本发明的其它优点、特征和细节由以下对优选实施例的描述并且根据附图得出。之前在说明书中提到的特征和特征组合以及之后在附图描述中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不只能够在分别给出的组合中、而是也可以在其它的组合中或者单独地应用，只要不背离本发明的保护范围即可。

附图以唯一的视图示出按照本发明的压电液压执行器的液压线路图的示意图。

唯一的附图以示意图示出压电液压执行器10的液压线路图，借助所述压电液压执行器10例如像以下还将详细阐述的那样可以使至少一个未在附图中示出的从动元件运动。从动元件的这种运动也称为偏移。

压电液压执行器10和从动元件例如使用在机床中并且用于顶出机床的至少一个工具。在此例如借助压电液压执行器10驱动从动元件，以便借助从动元件使工具运动并且尤其顶出。此外可以考虑的是，将从动元件和压电液压执行器10使用在机器人的抓取系统中，以便借助抓取系统并且借助机器人抓取构件并且在空间中到处运动。

在此，压电液压执行器10具有至少一个压电执行器12，所述压电执行器12包括至少一个压电元件。压电执行器12尤其具有形成压电叠堆的多个压电元件。通过在压电元件或者压电叠堆上并且因此例如在压电执行器12上施加电压，可以作用使得压电元件或者压电叠堆机械地运动，如以下还将详细阐述的那样。电压例如在控制压电执行器12的范围内施加在压电执行器上或者压电元件上或者压电叠堆上。

压电液压执行器10还具有驱动器14，所述驱动器14包括驱动腔16和形式为驱动活塞18的驱动活塞元件。驱动器14还包括驱动缸20，驱动活塞18可平移运动地容纳在所述驱动缸20中。驱动缸20和驱动活塞18分别部分地限定驱动腔16。液压液体22能够从储存容器24导入驱动腔16中。在此，储存容器24是压电液压执行器10的组成部分，其中，液压液体22可以容纳在储存容器24中并且至少暂时地储存。换而言之，可以向驱动腔16提供至少一部分容纳在储存容器24中的液压液体22。驱动活塞18与驱动器14的驱动活塞杆26相连，因此驱动活塞杆26可以与驱动活塞18共同地相对于驱动缸20平移运动。在此，驱动活塞杆26可以由压电执行器12驱动并且由此可以相对于驱动缸20平移运动。因为驱动活塞18与驱动活塞杆26相连、尤其是一体件式地设计，所以驱动活塞18可以通过驱动活塞杆26由压电执行器12驱动并且由此可以相对于驱动缸20平移运动。

压电液压执行器10例如包括在附图中只能局部识别出的并且特别示意性地显示的壳体28，例如驱动腔16、驱动缸20和驱动活塞18容纳在所述壳体28中。通过驱动所述驱动活塞18，可以将至少一部分起初容纳在驱动腔16中的液压液体从驱动腔16输送出来。如果例如驱动活塞18通过驱动活塞杆26被压电执行器12移动而使得驱动腔16的容积减小，则至少一部分起初容纳在驱动腔16中的液压液体借助驱动活塞18从驱动腔16输送出来。在此，在附图中以sin表示驱动活塞18通过驱动活塞杆26借助压电执行器12移动经过的路径或者路段，以便尤其使得驱动腔16的容积减小。

在此，驱动活塞18具有液压作用的驱动面30，借助所述驱动面30能够将起初容纳在驱动腔16中的液压液体的至少前述部分从驱动腔16输送出来。因此，容纳在驱动腔16中的液压液体与液压作用的驱动面30接触，由此可以通过所述驱动面30借助驱动活塞18产生液压液体的第一压力、尤其是驱动压力。液压液体例如是不可压缩的流体并且尤其可以设计为油。

压电液压执行器10还具有至少一个第一从动器32，所述第一从动器32具有第一从动腔34。至少一部分从驱动腔16输送出来的液压液体可以导入第一从动腔34中。在此，第一从动器32包括第一从动缸36和形式为第一从动活塞38的第一从动活塞元件，所述第一从动活塞38可平移运动地容纳在第一从动缸36中。在此，第一从动缸36和第一从动活塞38分别部分地限定第一从动腔34。第一从动器32还包括第一从动活塞杆40，所述第一从动活塞杆40与第一从动活塞38相连、尤其是一体件式地设计。由此，第一从动活塞杆40能够与第一从动活塞38共同地相对于第一从动缸36平移运动。如果例如将液压液体导入第一从动腔34中，从而使第一从动腔34的容积增大，则例如从动活塞杆40从第一从动缸36移出。在此，在附图中以sout表示第一从动活塞38和与之相连的第一从动活塞杆40由于第一从动腔34的所述容积增大而相对于第一从动缸36进行平移运动经过的路径或者路段。

因为例如前述从动元件至少间接地与第一从动活塞杆40耦连，所以从动元件尤其是平移式地与第一从动活塞杆40共同运动、尤其运动经过路径sout。

在此，第一从动活塞38具有液压作用的第一从动面42，所述第一从动面42能够用导入第一从动腔34中的液压液体加载。因此，导入第一从动腔34中的液压液体与第一从动面42接触并且作用在第一从动面42上，由此与前述的液压液体压力结合地产生作用在第一从动活塞38上的第一力。借助所述第一力可以使第一从动活塞38相对于第一从动缸36平移运动，以便由此尤其使第一从动腔34的容积增大并且因此第一从动活塞杆40从第一从动缸36移出。因此，第一从动活塞38能够通过用导入第一从动腔34中的液压液体加载第一从动面42被驱动并且由此能够相对于从动缸36平移运动。

压电液压执行器10还具有至少一个第二从动器44，所述第二从动器44具有第二从动腔46。至少一部分从驱动腔16输送出来的液压液体可以导入第二从动腔46中。第二从动器44还包括第二从动缸48和形式为第二从动活塞50的第二从动活塞元件，所述第二从动活塞50可平移运动地容纳在第二从动缸48中。在此，第二从动缸48和第二从动活塞50分别部分地限定第二从动腔46。第二从动活塞50具有液压作用的第二从动面52，所述第二从动面52能够用导入第二从动腔46中的液压液体加载。在此，第一从动面42和第二从动面52大小不同。在附图所示的实施例中，第二从动面52大于第一从动面42。

第二从动器44还包括第二从动活塞杆54，所述第二从动活塞杆54与第二从动活塞50相连、尤其是一体件式地设计。由此，第二从动活塞杆54能够与第二从动活塞50共同地相对于第二从动缸48平移运动。通过用导入第二从动腔46中的液压液体加载第二从动面52，第二从动活塞50能够被驱动并且能够由此相对于第二从动缸48平移运动。由第二从动面52和液压液体压力产生作用在第二从动活塞50上的第二力，借助所述第二力能够使第二从动活塞50相对于第二从动缸48平移运动，由此尤其可以使第二从动腔46的容积增大。因为第二从动活塞杆54能够与第二从动活塞50共同地平移运动，所以由于第二从动腔46的容积增大的作用可以使第二从动活塞杆54从第二从动缸48中移出。在此，例如前述从动元件至少间接地与第二从动活塞杆54耦连或者连接，从而能够通过第二从动活塞杆54的运动驱动所述从动元件并且因此尤其使所述从动元件平移运动。

液压液体例如能够以前述设计为驱动压力的第一压力流入相应的从动腔34或者46中。因为从动面42和52大小不同地设计，所以由驱动压力和第一从动面42产生第一力，并且由驱动压力和第二从动面52产生所述第二力。在此，第二力大于第一力。

压电液压执行器10还包括耦连装置56，所述耦连装置56在附图所示的实施例中具有至少一个机械的耦连元件58。借助所述耦连元件58并且因此借助耦连装置56将从动活塞38和50、尤其通过从动活塞杆40和54机械地相互耦连，从而使从动活塞38和50并且因此从动活塞杆40和54同步地或者说同时地移动并且在此移动经过相同的路径sout。例如从动腔34和46、从动缸36和48以及从动活塞38和50容纳在壳体28中。在附图中示出，从动活塞38和50的并联地耦连。从动活塞38和50当然还可以串联地耦连。

压电液压执行器10还具有与驱动腔16并且与第一从动腔34流体连接的第一供应管路60，通过所述第一供应管路60能够至少将从驱动腔16输送出来的液压液体的所述部分导入第一从动腔34中。

此外，压电液压执行器10包括与第一供应管路60并且与第二从动腔46流体连接的第二供应管路62，通过所述第二供应管路62能够将至少一部分从驱动腔16输送出来的液压液体、尤其通过至少一部分第一供应管路60地导入第二从动腔46中。在此，在第二供应管路62中布置有第一止回阀64，所述第一止回阀64朝第二从动腔46的方向打开并且朝第一供应管路60的方向关闭。

此外，设有与驱动腔16并且与储存容器24流体连接的第三供应管路66，通过所述第三供应管路66能够将液压液体22从储存容器24导入驱动腔16中。在此，在第三供应管路66中布置有第二止回阀68，所述第二止回阀68朝驱动腔16的方向打开并且朝储存容器24的方向关闭。

压电液压执行器10还包括至少一个与第二从动腔46并且与储存容器24流体连接的第四供应管路70，通过所述第四供应管路70能够将液压液体22在绕过供应管路60和62的情况下从储存容器24导入第二从动腔46中。在此，例如供应管路66和70共用的管路部分72既形成第三供应管路66的一部分也形成第四供应管路70的一部分。因此，例如液压液体22可以从储存容器24首先通过管路部分72并且随即流向从动腔46或者流向驱动腔16。在第四供应管路70中布置有第三止回阀74，所述第三止回阀74朝第二从动腔46的方向打开并且朝储存容器24的方向关闭。

第二供应管路62在连接部位v处与第一供应管路60流体连接。沿着从驱动腔16向第一从动腔34流动并且在此流过第一供应管路60的液压液体22的流动方向，在连接部位v的上游并且在驱动腔16的下游在第一供应管路60中布置有第四止回阀76，其中，第四止回阀76朝连接部位v的方向打开并且朝驱动腔16的方向关闭。

此外，压电液压执行器10包括设计为排出分支的排出管路78，所述排出管路78尤其通过管路部分72与储存容器24流体连接并且与从动腔34和46或者与供应管路60和62流体连接，因此通过排出管路78能够将液压液体从相应的从动腔34或者46或者从相应的供应管路60或者62排出并且向储存容器24导引并且因此回引。在此，管路部分72也构成了排出管路78的一部分。在排出管路78中布置有第五止回阀80，所述第五止回阀80朝储存容器24的方向打开并且朝从动腔34或46的方向或者朝供应管路60或62的方向关闭。

借助压电液压执行器10能够以特别简单并且尤其是节省结构空间、节省重量和成本低廉的方式实现压电液压执行器10的至少两个彼此不同的模式，亦即运行模式。第一模式是所谓的速度模式，在所述速度模式中从动元件能够以较高的第一速度、但以较小的第一力被驱动并且由此运动。在此，从动元件在速度模式中尤其借助第一从动器32被主动地驱动。

第二模式是力模式，在所述力模式中从动元件以相对于第一速度更小的第二速度、但以相对于第一力更大的第二力被驱动并且因此运动。在此，在力模式中从动元件尤其通过第二从动器44被主动地驱动。在此能够以特别简单的方式并且尤其是自主地在所述模式之间、尤其是速度模式和力模式之间切换。

相应的从动器32或44设计为液压缸，其中，液压缸是液压系统的组成部分，压电执行器12作为驱动元件与所述液压系统耦连。在此，压电执行器12用于使相应的从动活塞38或50并且由此使从动元件运动。

如由附图可以特别好地识别出的那样，从动器32和44、尤其是从动活塞38和50彼此并联地流体连接。例如从动缸36和48以及驱动缸20固定在壳体28上或者与之固定连接。从动缸36和48和驱动缸20是相应的各个壳体，相应的从动活塞38和50或者驱动活塞18可平移运动地容纳在所述各个壳体中。相应的从动面42或者52也称为液压横截面，其中，驱动面30也称为液压横截面。在此，从动面42小于从动面52。此外，从动面42小于驱动面30，其中，驱动面30小于从动面52。

为了控制压电执行器12，在所述压电执行器上或者在压电元件上或者在压电叠堆上施加pwm形式的电压(pwm-pulsweitenmodulation，脉冲宽度调制)。换而言之，压电执行器12在用于运行压电液压执行器10的方法的范围内借助至少一个电信号控制，驱动活塞18由此借助压电执行器12驱动并且因此相对于驱动缸20平移运动。在此，所述电信号是形式为电压的pwm信号，借助所述电压控制压电执行器12。通过对压电执行器12的这种控制，压电元件或者压电叠堆延展或膨胀，由此使驱动活塞18这样运动，使得驱动腔16的容积减小。由此，容纳在驱动腔16中的液压液体被挤压或者由于液压液体近似不可压缩性使液压液体的压力升高。

如果例如没有或者只有较小的反作用力反作用于从动活塞38或者从动元件的运动，则止回阀64保持关闭，并且止回阀76打开，因此液压液体从驱动器14流入从动腔34中。由于从动面42小于驱动面30，所以实现了路径sin向路径sout的转换或者说从驱动活塞18运动的速度向从动活塞38的相对更高的运动速度的转换。随即例如将电压或者控制压电执行器12的pwm信号归零，由此使驱动器14中的压力降低。因此实现了例如驱动腔16的容积增大，由此至少暂时地在驱动腔16中形成负压。由此使止回阀68打开，从而将液压液体从储存容器24吸入驱动器14或者说驱动腔16中。随即可以再提高用于控制压电执行器12的电压，由此重复前述的循环。通过接连地作用使得驱动腔16的容积减小和容积增大，将液压液体从储存容器24吸入驱动腔16中并且从驱动腔16输送到从动腔34中。由此使从动活塞38偏移。

因为从动活塞38通过耦连元件58与从动活塞50机械地连接，所以从动活塞50偏移、也就是移动了与从动活塞38相同的路径sout。然而因为没有液压液体被主动地通过供应管路60和62泵送到从动腔46中，所以如果在没有相应的应对措施的情况下会在从动腔46中形成负压。由此会形成反作用于从动活塞38和50的偏移的阻力。为了避免这点，通过供应管路70在从动腔46与储存容器24之间形成流体连接。由此，当从动活塞50借助从动活塞38这样运动，使得从动腔46的容积增大时，液压液体能够以所述方式从储存容器24通过供应管路70和止回阀74流入从动腔46。因此，当通过所述将液压液体泵送到第一从动器32的过程在第二从动器44或者说第二从动腔46中产生负压时，止回阀74打开。由此以被动的方式使得从动器44不影响从动活塞38的偏移或者只有较小的影响。

如果例如从动元件移动碰到例如设计为机床的待顶出工具的障碍物上，则形成前述反作用力，所述反作用力抑制从动元件并且因此从动活塞38和50的偏移或者运动。这时候期望压电液压执行器10产生尽可能高的力，以便尽管存在反作用力仍能够使从动元件继续偏移。然而，这只能借助第一从动器32有限地实现，因为其从动面42选择得非常小，以便实现较高的速度转换比并且因此使从动元件或者从动活塞38和50以较高的速度、也就是尽可能快地运动。从动面42越小、尤其与驱动面30相比越小，在第一从动器32中的最大压力时作为从动力作用的第一力就越小。出于此原因，在从动器32与44之间安装止回阀64和供应管路62。如果例如从动器32中的压力由于反作用于从动元件的运动的反作用力升高，则止回阀64打开，液压液体由此尤其除了向从动器32泵送外也向从动器44泵送，并且尤其是泵送到从动器44、尤其是从动腔46中。因为从动面52明显大于从动面42并且大于驱动面30，所以在相同的液压液体压力中相比从动器32提高了从动力。

如果例如容纳在供应管路60和62、从动腔34和46和排出管路78中的液压液体的压力超过了止回阀80的打开压力，则止回阀80打开。由所述打开压力产生作用在止回阀80上的打开力，从所述打开力起止回阀80打开。在此，使第五止回阀80打开的打开力或者打开压力是可调节的。为此，止回阀80包括弹簧元件82，所述弹簧元件82的预紧力是可调节的，以便由此调节打开力或者打开压力。在此，弹簧元件82配置有调节元件84，所述调节元件84具有至少一个调节腔86和形式为调节活塞88的调节活塞元件。调节元件84还具有调节缸90，其中，调节活塞88能够平移运动地容纳在调节缸90中。调节活塞88和调节缸90分别部分地限定调节腔86。此外，调节活塞88和调节缸90限定出调节元件84的与调节腔86对置的另一调节腔92。在此，例如一部分液压液体能够导入相应的调节腔86或者92中，以便由此使调节活塞88能够相对于调节缸90平移式地来回运动。在此，例如调节缸90布置在壳体28中并且固定在壳体28上。尤其是至少一部分从驱动腔16输送出来的液压液体可以导入调节腔86中，以便由此调节弹簧元件82的预紧力。

调节活塞88与调节活塞杆94连接，因此调节活塞杆94能够与调节活塞88共同地相对于调节缸90运动。在此，调节活塞88通过调节活塞杆94与弹簧元件82机械地连接。在此，例如设有至少一个与调节腔86并且与驱动腔16流体连接的调节管路96，通过所述调节管路96能够将至少一部分液压液体导入调节腔86中。

如果例如液压液体尤其从驱动腔16并且通过调节管路96导入、尤其是输送至调节腔86中，则由此导致调节腔86的容积增大并且调节腔92的容积减小。因此调节活塞杆94从调节腔92移出，由此例如使弹簧元件82压紧、尤其是压缩。由此例如提高弹簧元件82的预紧力并且因此提高打开力或者打开压力。换而言之，由容纳在调节腔86中的液压液体在调节活塞88上作用压力，借助所述压力为了使弹簧元件82预紧，调节活塞88平移运动或者调节活塞88克服由预紧的弹簧元件82提供的弹簧力保持在位置中，以便由此保持通过调节活塞88的所述位置形成的弹簧元件82的预紧力，尤其至少保持基本上恒定。

如果例如调节腔92的容积减小并且调节腔86的容积增大，则起初容纳在调节腔92中的液压液体例如可以通过管路104从调节腔92流出并且尤其流入储存容器24中。

在此，液压液体从驱动腔16借助驱动活塞18输送至调节腔86中或者在调节腔86中借助容纳于其中的液压液体在调节活塞88上作用前述的压力，借助所述压力使调节活塞88运动或者保持在所述位置中，在压电执行器12被操作或者控制、也就是执行驱动期间一直保持在所述位置中。

此外，在调节管路96中布置有两个节流阀100和102。尤其可以通过节流阀100将液压液体从驱动腔16借助压电执行器12输送至调节腔86中。节流阀100和102具有可分别供液压液体流通的流动横截面，其中，节流阀102的流动横截面小于节流阀100的流动横截面。由于止回阀80的打开力或者打开压力能够调节，所以该止回阀80设计为可变的止回阀。在此，节流阀102相对于调节腔86或者调节活塞88流体并联地布置或者连接。

如果例如对压电执行器12的控制或者执行驱动终止，则调节腔86中的压力下降并且调节活塞88不能再克服弹簧力保持在其借助压力形成和保持的位置中。调节活塞88随即借助弹簧力这样移动，使得调节腔86的容积减小且调节腔92的容积增大。在此，液压液体可以通过管路104、尤其从储存容器24流入调节腔92中，并且例如通过节流阀102可以使液压液体从调节腔86流出、尤其流入储存容器24中。

在调节腔92的容积这样增大并且调节腔86的容积减小时，调节活塞杆94移入调节腔92中。由此例如使弹簧元件82松弛，尤其是变长，由此例如降低了打开压力并且因此降低了打开力。

在此，相应的调节腔86或者92用作液压预紧腔，借助所述液压预紧腔能够调节弹簧元件82的预紧力。例如调节腔86中的压力越大，调节活塞88就偏移得越远并且弹簧元件82越强烈地压紧并且打开压力或者打开力越大。

此外，在调节管路96中布置有第六止回阀98，然而所述第六止回阀98只是可选地设置并且可以取消并且朝调节腔86或92的方向打开并且朝驱动腔16的方向关闭。液压液体由此可以从驱动腔16通过调节管路96和止回阀98流入调节腔86中，其中，借助止回阀98防止液压液体从相应的调节腔86或92通过止回阀98不期望地流入驱动腔16中。

总体上可以看出，相对于液压液体从驱动腔16向调节腔86流动和流入调节腔86并且通过节流阀100和102的流动，节流阀100与调节腔86在流体上串联地布置，其中，节流阀102与节流阀100在流体上串联地布置并且与调节腔86在流体上并联地布置。由此形成了以下情形：为了保持调节腔86中的压力并且因此保持调节活塞88的位置并且因此保持弹簧元件82的预紧力，必须借助压电执行器12或者借助驱动活塞18输送一定的液压液体量，因为在此总是有第一部分量的液压液体流入调节腔86中并且有第二部分量的液压液体流过节流阀102并且因此没有流入调节腔86，并且因为在终止对压电执行器12的驱动时，起初容纳在调节腔86中的液压液体可以通过节流阀102从调节腔86流出。节流阀102的流动横截面小于节流阀100的流动横截面，借助压电执行器12和驱动活塞18输送的液压液体量流过节流阀100，并且第二部分量少于所述液压液体量本身，并且第一部分不流过节流阀102，而是流入调节腔86中。

因此，可变的止回阀80如人的肌肉那样起作用，当不再为人的肌肉提供能量时肌肉就会松弛。止回阀80也是如此。如果不再施加能量以保持调节腔86中的压力并且将调节活塞88保持在其位置中，则不再施加能量来保持弹簧元件82压紧，弹簧元件82由此松弛。

换而言之，只要例如控制压电执行器12的pwm信号至少基本上保持恒定，则在驱动腔16中形成的压力通过节流阀100降低，因此液压液体从驱动器14流入调节腔86中。各个节流阀100或102在此具有针对液压液体的液压阻力。相应的节流阀100或102的液压阻力与其它的参数共同影响在给定的单位时间内流入相应的调节腔86中的液压液体量并且因此影响止回阀80的打开压力。

一旦液压液体的压力超过了所设置的打开压力，则液压液体从所述从动器32和44或者从供应管路60和62通过排出管路78和止回阀80流回到储存容器24中。由此，尤其当用于控制压电执行器12的信号只在较短的时间段期间具有转换为相对较低的打开压力的恒定电压时，压电液压执行器10可以作为柔和的执行器运行。另一方面，尤其当打开压力较高时，压电液压执行器10可以作为特别硬的执行器运行，所述执行器也能够克服特别高的反作用力使从动元件运动，或者对于所述执行器，必须在从动元件或从动活塞38和50上施加较大的反作用力才能使从动活塞38或50运动而导致从动腔34和46的容积减小。

如果例如调节腔86的容积减小并且调节腔92的容积增大，则液压液体例如可以从调节腔86通过管路104排出，其中，液压液体例如可以通过排出管路78流入调节腔92中。

储存容器24包括储存容器缸106和可平移运动地容纳在储存容器缸106中的储存容器活塞108，其中，储存容器缸106和储存容器活塞108分别部分地限定储存容器24的储存容器腔110。在此，液压液体22容纳在储存容器腔110中。如果例如将至少一部分液压液体22从储存容器腔110中导出，则储存容器腔110的容积减小，由此使储存容器活塞108平移地相对于储存容器缸106运动一段路径或者说路段sres。如果例如将液压液体导入储存容器腔110中，则储存容器腔110的容积增大并且储存容器活塞108相应地相对于储存容器缸106平移运动。

总体上还可以看出，例如在pwm信号具有至少基本上恒定的电压的时间段期间控制压电执行器12。所述时间段也称为时间间隔、时长或者工作周期(dutycycle；亦称占空比)。因此，较短的工作周期、也就是较短的时长将压电液压执行器10设置为柔和地运行的执行器，其中，较大的工作周期、也就是较长的时长能够使压电液压执行器作为较强的或者较硬的执行器运行。因此，在压电液压执行器10中，在工作周期与可变的阻抗之间存在关联性，所述可变的阻抗通过对于压电执行器12的控制并结合按人类肌肉方式作用的可变止回阀80的功能实现。

当通过节流阀100借助压电执行器12和驱动活塞16将液压液体输送、即泵送至调节腔86中以便使弹簧元件82预紧时，所输送的液压液体的一部分(上述第二部分量)通过节流阀102流走并且没有流入调节腔86中。当终止对压电执行器12的控制驱动时，所有容纳在调节腔86中的液压液体通过节流阀102流走，也就是流出调节腔86。因此，为了保持弹簧元件82的预紧力，必须持续地控制压电执行器执行或者将液压液体泵送到调节腔86中。如果例如没有液压液体容纳在调节腔86中，则弹簧元件82例如总是软的或者没有预紧。通过运行或者控制压电执行器12，弹簧元件82首先被预紧。节流阀100尤其具有以下功能，即在控制压电执行器12并且由此产生原则上应该通过止回阀76流向驱动器32和44的液压液体流时，一小部分液压液体流通过节流阀100流入调节腔86中，以便预紧弹簧元件82或者保持弹簧元件82预紧。

执行器10的可变阻抗现在例如通过弹簧元件82的可变的并且符合需求地调节形成的预紧实现。工作周期与可变阻抗之间的上述关联性现在例如在于：如果工作周期较短，则至少几乎所有的、例如设计为油的液压液体通过止回阀76向驱动器32和44泵送。然而，由相对较长或者更长的工作周期得到以下：在止回阀76打开之后，在驱动腔16中存在尤其通过驱动活塞18和通过较长的工作周期形成的剩余压力，因此液压液体、尤其是相对于较短的工作周期更大量的液压液体通过节流阀100流入调节腔86中。由此例如借助较长的工作周期使弹簧元件82比借助相对较短的工作周期更强地被预紧。

因此，压电液压执行器10是执行器单元，其中，通过调节也称为控制信号的pwm信号的频率，可以符合需求地调节执行器单元的速度/力工作点，其中，通过所述工作周期可以调节执行器单元的阻抗或者柔性。