DE3826547C2

DE3826547C2 - Fluid operated motor

Info

Publication number: DE3826547C2
Application number: DE19883826547
Authority: DE
Inventors: Andreas Pohl
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2008-08-05
Also published as: JPH0280803A; DE3826547A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fluidbetätigten Motor mit einem in einem Zylindergehäuse verschiebbaren Kolben, mit einer nach außen geführten Kolbenstange, mit zwei im Zylindergehäuse ausgebildeten, von Kolbenflächen begrenzten Fluidkammern und mit einer piezoelektrischen Pumpeinrichtung.The invention relates to a fluid-operated motor a piston displaceable in a cylinder housing, with a piston rod led outwards, with two in the cylinder housing trained fluid chambers and delimited by piston surfaces with a piezoelectric pump device.

Ein derartiger Motor ist aus der US-PS 3,635,016 bekannt. In einem Zylindergehäuse ist ein Kolben mit einer nach außen ra genden Kolbenstange verschiebbar geführt. Es sind zwei von Kolbenflächen begrenzte Fluidkammern vorgesehen, die mit einer Pumpeinrichtung oder einer Rücklaufleitung verbindbar sind. Die Fluidversorgung bzw. Druckbeaufschlagung der Fluidkammern wird von einer Pumpeinrichtung herkömmlicher Bauart bewirkt und über eine Servoventilanordnung gesteuert, die ein als Vorsteuerven til wirkendes Schieberventil und ein weiteres Schieberventil aufweist. Das Vorsteuerventil ist mit einem piezoelektrischen Pumpelement verbunden. Bei der aus der US-PS 3,635,016 bekann ten Anordnung ist zwar eine schnelle Betätigung des Vorsteuer ventils infolge seiner Beaufschlagung durch das piezoelektri sche Pumpelement gegeben, jedoch sind eine feinfühlige Ver schiebung des Kolbens sowie hochfrequente Umsteuerungen des Kolbens aufgrund der in konventioneller Bauart ausgeführten Pumpeinrichtung verbunden mit der Steuerung über das weitere Schieberventil nicht vorgesehen.Such a motor is known from US-PS 3,635,016. In a cylinder housing is a piston with an outward ra The piston rod slidably guided. There are two of them Piston surfaces limited fluid chambers provided with a Pump device or a return line can be connected. The Fluid supply or pressurization of the fluid chambers is effected by a pump device of conventional design and over controlled a servo valve arrangement, the one as pilot valves til acting slide valve and another slide valve having. The pilot valve is with a piezoelectric Pump element connected. In the known from US-PS 3,635,016 Th arrangement is a quick actuation of the input tax valve due to its exposure to the piezoelectric cal pump element, but are a sensitive Ver displacement of the piston and high-frequency reversals of the Pistons due to the conventional design Pump device connected to the control via the other Slider valve not provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fluidbetätigten Motor zu schaffen, dessen Kolben feinfühlig verschiebbar ist und bei dem oszillierende Bewegungen des Kolbens bei hohen Frequenzen mit guter Frequenzdynamik gewährleistet sind.The invention has for its object a fluid-operated To create an engine whose pistons can be moved sensitively and in the oscillating movements of the piston at high Frequencies with good frequency dynamics are guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Pumpeinrichtung aus mehreren piezoelektrischen Pumpelementen besteht, die jeweils über zwei gegensinnig wirkende Rück schlagventile mit den Fluidkammern verbindbar sind, daß jeweils mehrere Pumpelemente zu Gruppen zusammengeschaltet sind, und daß jeweils die gleichsinnig wirkenden Rückschlagventile der Pumpelemente einer Gruppe mit jeweils mit einer der beiden Fluid kammern verbunden sind.According to the invention, this object is achieved by that the Pump device consisting of several piezoelectric pump elements consists of two opposing backs Check valves can be connected to the fluid chambers, that each several pump elements are connected to groups, and that each have the same-acting check valves Pump elements of a group, each with one of the two fluids chambers are connected.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird es möglich, Zylin der durch eine Servopumpe, die gleichzeitig die erforderlichen Ventilfunktionen aufweist, unter oszillierender Steuerung oder Regelung zumindest zweier zusammengeschalteter Pumpelemente zu betreiben. Da die Servopumpe aus zumindest zwei zusammenge schalteten piezoelektrischen Pumpelementen gleichzeitig Ven tilfunktionen beinhaltet, entfällt die Anordnung von Servo ventilen und die damit einhergehende Begrenzung der Arbeits frequenzen des Zylinders und der wenig feinfühligen Verschie bungsmöglichkeit des Kolbens; der erfindungsgemäße Motor hat deshalb eine ausgezeichnete Frequenzdynamik auch bei hohen Oszillationsfrequenzen. Die Verschiebung des Kolbens ist erfin dungsgemäß durch Ansteuerung der piezoelektrischen Pumpelemente regelbar, wobei die Piezopumpelemente selbst über die Steuer spannungen zur Druckförderung und Steuerung des Zylinders be nutzt werden. Vorgesehene Sollwerte der Kolbenverschiebung können mit hoher Genauigkeit nachgefahren werden, da die pie zoelektrischen Pumpelemente besonders feinfühlig regelbar sind. Der Motor bzw. der Zylinder kann oszillierend weg-, kraft-, geschwindigkeits- oder beschleunigungsabhängig oder in beliebi ger Kombination obiger Größen geregelt werden. Bei einem ge schlossenen hydraulischen System entfallen flexible Verbindun gen wie Schlauchleitungen zwischen Servopumpe und Servozylin der. Der erfindungsgemäße Motor weist einen hohen energetischen Wirkungsgrad auf, da z. B. bei einem Be triebsmodus, in dem eine konstante Kraft aufrechterhal ten werden soll, die Piezopumpelemente fast keine Ener gie benötigen, da nur geringe Entladeströme bei Wider ständen größer als 10¹² Ohm gedeckt werden müssen. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können sehr hohe Arbeitsdrücke und damit sehr große Beaufschlagungskräf te erzeugt werden. Durch Umlagern der kondensatorisch oder elastisch gespeicherten Energie des Piezostapels können die in einem vom Kolben beaufschlagten Körper, beispielsweise einer Probe, gespeicherten Energien zum Teil wieder zurückgewonnen werden. Bei der Verwendung von insgesamt zwei zusammengeschalteten Pumpelementen ergibt sich ein einfach wirkender Zylinder, d. h. ein Zylinder mit einer Bewegungsrichtung. Bei einem Zylin der, dessen Kolben in zwei Richtungen bewegbar ist, sind zwei Paar zusammengeschalteter Pumpelemente vorge sehen, von denen das erste zur Fluidzuführung und/oder Druckbeaufschlagung mit der ersten Fluidkammer und das zweite zur Fluidzuführung und/oder Druckbeaufschlagung mit der zweiten Fluidkammer verbunden ist.With the configuration according to the invention, it is possible to operate the cylinder by means of a servo pump, which at the same time has the required valve functions, with oscillating control or regulation of at least two interconnected pump elements. Since the servo pump from at least two interconnected piezoelectric pump elements includes Ven valve functions at the same time, the arrangement of servo valves and the associated limitation of the working frequencies of the cylinder and the little sensitive displacement possibility of the piston is eliminated; the motor according to the invention therefore has excellent frequency dynamics even at high oscillation frequencies. The displacement of the piston can be regulated according to the invention by controlling the piezoelectric pump elements, the piezo pump elements themselves being used via the control voltages to promote pressure and control the cylinder. The setpoint values for the piston displacement can be tracked with high accuracy, since the piezoelectric pump elements can be regulated particularly sensitively. The motor or the cylinder can be controlled in an oscillating manner depending on the displacement, force, speed or acceleration or in any combination of the above variables. With a closed hydraulic system, flexible connections such as hose lines between the servo pump and servo cylinder are not required. The motor according to the invention has a high level of energy efficiency, since, B. in a loading operating mode in which a constant force is to be maintained, the piezo pump elements require almost no energy, since only low discharge currents at resistances greater than 10 ¹² ohms have to be covered. With the configuration according to the invention, very high working pressures and thus very large loading forces can be generated. By rearranging the capacitor or elastically stored energy of the piezo stack, the energy stored in a body, for example a sample, acted upon by the piston can be partially recovered. The use of a total of two interconnected pump elements results in a single-acting cylinder, ie a cylinder with one direction of movement. In a cylinder whose piston is movable in two directions, two pairs of interconnected pump elements are provided, of which the first for fluid supply and / or pressurization is connected to the first fluid chamber and the second for fluid supply and / or pressurization is connected to the second fluid chamber .

Eine besonders verlustarme Ausführungsform mit ausge zeichnetem Wirkungsgrad, bei der die nicht an einen Verbraucher abgegebene Energie teilweise zurückgewinn bar ist, weist einen geschlossenen hydraulischen Kreis lauf auf.A particularly low-loss embodiment with out efficiency, where the not at a Partial recovery of consumer energy bar, has a closed hydraulic circuit run on.

Vorteilhaft lassen sich mit der zur Abdichtung vorgese henen Federbalganordnung unabhängig von der Fluidbetä tigung des Kolbens gezielt zusätzliche Kräfte mecha nisch auf den Kolben aufbringen, beispielsweise Kolben rückstellkräfte.Can be advantageous with the pre-sealing Henen bellows arrangement regardless of the Fluidbetä of the piston targeted additional forces mecha niche on the piston, for example piston restoring forces.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous embodiments are the subject of subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie ben. Die einzige Figur zeigt einen fluidbetätigten Mo tor in Form eines doppelt wirkenden Zylinders, d. h. eines Zylinders, dessen Kolben fluidbetätigt in zwei Richtungen verschiebbar ist.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described in more detail below ben. The only figure shows a fluid operated Mo. gate in the form of a double-acting cylinder, d. H. of a cylinder, the piston of which is fluid-actuated in two Directions is displaceable.

In der Zeichnung ist mit 1 das Zylindergehäuse bezeich net, in dem der Kolben 2 abgedichtet verschiebbar ge führt ist. Der Kolben 2 weist beiderseits Kolbenstangen auf, die aus dem Zylindergehäuse 1 nach außen ragen. Zur Abdichtung der Kolbenstangendurchführung ist zwi schen dem Zylindergehäuse 1 und dem Kolben 2 eine Dich tung in Form eines Federbalges 3 bzw. 3′ vorgesehen. Die Fluidkammern 4 bzw. 4′ sind durch das Zylinderge häuse 1, den Federbalg 3 bzw. 3′ und Stirnflächen des Kolbens 2 begrenzt. Die Fluidkammern 4 und 4′ sind über Leitungen 6 und 8 bzw. 5 und 7 mit piezoelektrischen Pumpelementen 10, 11 bzw. 12, 13 verbunden. Die piezo elektrischen Pumpelemente 10, 11, 12, 13 weisen jeweils eine Vielzahl von piezoelektrischen, scheibenförmigen Elementen auf, die sich bei elektrischer Ansteuerung zumindest in der Achsrichtung verformen lassen bzw. mit denen sich den Verformungen entsprechende Kräfte erzeu gen lassen. Die Piezopumpelemente sind über variable elektrische Spannungen ansteuerbar und folgen dieser Spannung proportional bezüglich der translatorischen Ausdehnung der gestapelten Piezoelemente. Die scheiben förmigen Elemente sind in einem Gehäuse derart angeord net, daß bei maximaler Ausdehnung der Elemente das Ge häuse nahezu vollständig von den scheibenförmigen Ele menten ausgefüllt ist, während bei minimaler Verformung jeweils ein Förderraum 14, 15, 16 und 17 maximalen, vorbestimmten Volumens zur Aufnahme von Fluid zur Ver fügung steht. Der Förderraum 14, 15, 16, 17 jedes Pump elements 10, 11, 12, 13 ist über jeweils zwei gegensin nig wirkende Rückschlagventile 10a, 10b; 11a, 11b; 12a, 12b; 13a, 13b mit den beiden Fluidkammern 4 und 4′ ver bunden.In the drawing, 1 with the cylinder housing is referred to net, in which the piston 2 is sealed ge leads. The piston 2 has piston rods on both sides, which protrude outwards from the cylinder housing 1 . To seal the piston rod bushing between the cylinder housing 1 and the piston 2 a device in the form of a bellows 3 or 3 'is provided. The fluid chambers 4 and 4 'are limited by the cylinder housing 1 , the bellows 3 and 3 ' and end faces of the piston 2 . The fluid chambers 4 and 4 'are connected via lines 6 and 8 or 5 and 7 with piezoelectric pump elements 10 , 11 and 12 , 13 , respectively. The piezoelectric pump elements 10 , 11 , 12 , 13 each have a multiplicity of piezoelectric, disk-shaped elements which can be deformed at least in the axial direction with electrical control or with which the deformations can generate corresponding forces. The piezo pump elements can be controlled via variable electrical voltages and follow this voltage proportionally with respect to the translational expansion of the stacked piezo elements. The disk-shaped elements are net angeord in a housing such that at maximum expansion of the elements, the Ge housing is almost completely filled by the disc-shaped elements, while with minimal deformation each have a delivery chamber 14 , 15 , 16 and 17 maximum, predetermined volume for Fluid intake is available. The delivery chamber 14 , 15 , 16 , 17 of each pump element 10 , 11 , 12 , 13 is via two oppositely acting check valves 10 a, 10 b; 11 a, 11 b; 12 a, 12 b; 13 a, 13 b with the two fluid chambers 4 and 4 'connected ver.

Über die Rückschlagventile 10a und 11a der Pumpelemente 10 und 11 stehen die betreffenden Förderräume 14 und 15 über die Leitung 6 mit der in der Zeichnung linken Fluidkammer 4 in Verbindung; über die Rückschlagventile 10a und 11a kann Fluid vom Förderraum 14 bzw. 15 in die Fluidkammer 4 strömen. Die Rückschlagventile 10b und 11b der Pumpelemente 10 und 11 haben zu den Rückschlag ventilen 10a und 11a gegensinnige Durchlaßrichtung. Über die Leitung 8 und die Rückschlagventile 10b und 11b kann Fluid von der rechten Fluidkammer 4′ in die Förderräume 14 und 15 strömen.Via the check valves 10 a and 11 a of the pump elements 10 and 11 , the relevant delivery spaces 14 and 15 are connected via line 6 to the fluid chamber 4 on the left in the drawing; Via the check valves 10 a and 11 a, fluid can flow from the delivery chamber 14 or 15 into the fluid chamber 4 . The check valves 10 b and 11 b of the pump elements 10 and 11 have the check valves 10 a and 11 a opposite direction of passage. Via the line 8 and the check valves 10 b and 11 b, fluid can flow from the right fluid chamber 4 'into the delivery chambers 14 and 15 .

Über die Rückschlagventile 12a und 13a der Pumpelemente 12 und 13 stehen die Förderräume 16 und 17 über die Leitung 7 mit der in der Zeichnung rechten Fluidkammer 4′ in Verbindung; über die Rückschlagventile 12a bzw. 13a kann Fluid vom Förderraum 16 bzw. 17 in die Fluid kammer 4′ strömen. Die Rückschlagventile 12b und 13b der Pumpelemente 12 und 13 haben zu den Rückschlagven tilen 12a und 13a gegensinnige Durchlaßrichtung. Über die Leitung 5 und die Rückschlagventile 12b und 13b kann Fluid von der linken Fluidkammer 4 in die Förder räume 16 und 17 strömen.The conveying spaces 16 and 17 are provided via line 7 to the right in the drawing fluid chamber 4 'communicates through the check valves 12 a and 13 a of the pumping elements 12 and 13; About the check valves 12 a and 13 a, fluid can flow from the delivery chamber 16 or 17 into the fluid chamber 4 '. The check valves 12 b and 13 b of the pump elements 12 and 13 have the Rückschlagven valves 12 a and 13 a opposite direction of passage. Via the line 5 and the check valves 12 b and 13 b, fluid can flow from the left fluid chamber 4 into the delivery spaces 16 and 17 .

Die Pumpelemente 10 und 11 bzw. die Pumpelemente 12 und 13 sind so zusammengeschaltet und mit einer variablen Spannung ansteuerbar, daß das Fluid bei Betätigung der Pumpelemente in den Fluidkammern 4 und 4′ des Zylinders umgepumpt wird und dadurch eine Verschiebung bzw. Druckbeaufschlagung des Kolbens 2 erzielt wird.The pump elements 10 and 11 or the pump elements 12 and 13 are interconnected and can be controlled with a variable voltage such that the fluid is pumped around when the pump elements are actuated in the fluid chambers 4 and 4 'of the cylinder and thereby cause a displacement or pressurization of the piston 2 is achieved.

In der Ruhelage sind die Fluidkammern 4 und 4′ mit z. B. Hydrauliköl als Fluid gefüllt, welches mit dem hal ben maximalen Betriebsdruck vorgespannt ist. In the rest position, the fluid chambers 4 and 4 'with z. B. hydraulic oil filled as a fluid, which is biased at half ben maximum operating pressure.

Ausgehend von einer Lage, in der sich der Kolben 2 ent fernt von seinen Endstellungen in einer Zwischenstel lung befindet, sei das Pumpelement 10 so angesteuert, daß es einen Pumphub ausführt, d. h. das Volumen des Förderraums 14 wird verkleinert, die Piezoelemente deh nen sich aus. Das Pumpelement 11 wird dann so ange steuert, daß es einen Saughub ausführt. Die Piezoele mente der Pumpelemente 12 und 13 befinden sich im Zu stand maximaler Ausdehnung, so daß die Förderräume 16 und 17 ihr minimales, vernachlässigbares Volumen auf weisen.Starting from a position in which the piston 2 is removed from its end positions in an intermediate position, the pump element 10 is controlled so that it performs a pumping stroke, ie the volume of the delivery chamber 14 is reduced, the piezo elements expand . The pump element 11 is then controlled so that it performs a suction stroke. The Piezoele elements of the pump elements 12 and 13 are in the state of maximum expansion, so that the delivery spaces 16 and 17 have their minimum, negligible volume.

Das Pumpelement 10 pumpt über das Rückschlagventil 10a in die Fluidkammer 4 und aus der Fluidkammer 4′ wird infolge des Saughubes des Pumpelements 11 und der Kol benbewegung Hydrauliköl über das Rückschlagventil 11b in den Förderraum 15 des den Saughub ausführende Pump elements 11 verdrängt, wobei die Förderräume 16 und 17 der Pumpelemente 12 und 13 aufgrund ihrer auf maximale Ausdehnung erregten Piezoelemente als verschlossen zu betrachten sind. Das Rückschlagventil 11a verhindert, daß das vom Pumpelement 10 gepumpte Fluid in den För derraum 15 des den Saughub ausführenden Pumpelements 11 gelangen kann. Das Rückschlagventil 10b verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in die Fluidkammer 4′ ge langt. In diesem Arbeitsmodus wird der Druck in der Fluidkammer 4 erhöht und/oder der Kolben 2 verschoben, und zwar nach rechts bezüglich der Darstellung in der Zeichnung.The pump element 10 pumps through the check valve 10 a in the fluid chamber 4 and from the fluid chamber 4 'is displaced as a result of the suction stroke of the pump element 11 and the piston movement hydraulic oil via the check valve 11 b in the delivery chamber 15 of the pumping element 11 performing the suction stroke, whereby The delivery spaces 16 and 17 of the pump elements 12 and 13 are to be regarded as closed due to their piezo elements excited to their maximum extent. The check valve 11 a prevents the pumped by the pump element 10 fluid in the För derraum 15 of the pumping element 11 performing the suction stroke. The check valve 10 b prevents pressurized fluid in the fluid chamber 4 'ge reaches. In this working mode, the pressure in the fluid chamber 4 is increased and / or the piston 2 is displaced, to the right with respect to the illustration in the drawing.

Nach Vollendung des Pumphubes des Pumpelements 10 er hält das Pumpelement 10 galvanisch eine Saugerregung, während das Pumpelement 11 eine Pumperregung erhält. Die Piezoelemente der Pumpelemente 12 und 13 werden im Zustand maximaler Ausdehnung gehalten. Das Pumpelement 11 fördert über das Rückschlagventil 11a in die Fluid kammer 4, das Pumpelement 10 nimmt über das Rückschlag ventil 10b das verdrängte Volumen aus der Fluidkammer 4′ auf. Über das Rückschlagventil 10a wird verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in den Förderraum 14 gelangt. Über das Rückschlagventil 11b wird verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in die Fluidkammer 4′ gelangt. Die Verschieberichtung des Kolbens wird beibe halten bzw. der Druck in der Fluidkammer 4 wird weiter erhöht. Durch fortgesetzte alternierende Erregung der Pumpelemente 10 und 11 läßt sich der Druck weiter erhö hen bzw. der Kolben weiter nach rechts verschieben.After completion of the pumping stroke of the pump element 10, it holds the pump element 10 galvanically a suction excitation, while the pump element 11 receives a pump excitation. The piezo elements of the pump elements 12 and 13 are kept in the state of maximum expansion. The pump element 11 promotes via the check valve 11 a in the fluid chamber 4 , the pump element 10 takes on the check valve 10 b, the displaced volume from the fluid chamber 4 '. The check valve 10 a prevents fluid under pressure from reaching the delivery chamber 14 . About the check valve 11 b is prevented that pressurized fluid gets into the fluid chamber 4 '. The direction of displacement of the piston will keep beibe or the pressure in the fluid chamber 4 is further increased. By continuing alternating excitation of the pump elements 10 and 11 , the pressure can be increased further or the piston can be shifted further to the right.

Durch Variation der Erregerfrequenz läßt sich der För derstrom der Pumpelemente einstellen.By varying the excitation frequency, the För adjust the current of the pump elements.

Zur Bewegungsumkehr des Kolbens 2 werden alle Pumpele mente 10, 11, 12, 13 galvanisch in den Zustand minima ler Ausdehnung der Piezoelemente gebracht, so daß sich ein Druckausgleich einstellen kann.To reverse the movement of the piston 2 , all Pumpele elements 10 , 11 , 12 , 13 are brought galvanically into the state of minimum expansion of the piezo elements, so that pressure equalization can occur.

Nach erfolgtem Druckausgleich werden nun die Pumpele mente 10, 11 galvanisch in den Zustand maximaler Aus dehnung gebracht, in dem die Förderräume 14 und 15 ein minimales, vernachlässigbares Volumen aufweisen.After pressure equalization, the Pumpele elements 10 , 11 are now galvanically brought into the state of maximum expansion, in which the delivery spaces 14 and 15 have a minimal, negligible volume.

Durch alternierende Pump- und Saugerregung der Pumpele mente 12 und 13 wird Fluid in die Fluidkammer 4′ geför dert bzw. der Druck in der Fluidkammer 4′ erhöht.By alternating pumping and suction excitation of the pump elements 12 and 13 , fluid is conveyed into the fluid chamber 4 'or the pressure in the fluid chamber 4 ' is increased.

Das Pumpelement 12 pumpt über das Rückschlagventil 12a in die Fluidkammer 4′ und aus der Fluidkammer 4 wird infolge der Kolbenbewegung und des Saughubes Hydraulik öl über das Rückschlagventil 13b in den Förderraum 17 des den Saughub ausführende Pumpelements 13 verdrängt, wobei die Förderräume 14 und 15 aufgrund ihrer auf maximale Ausdehnung erregten Piezoelemente als ver schlossen zu betrachten sind. Das Rückschlagventil 13a verhindert, daß Fluid unter Druck in den Förderraum 17 gelangen kann. Das Rückschlagventil 12b verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in die Fluidkammer 4 ge langt. In diesem Arbeitsmodus wird der Druck in der Fluidkammer 4′ erhöht und/oder der Kolben 2 verschoben, und zwar nach links bezüglich der Darstellung in der Zeichnung.The pump element 12 pumps through the check valve 12 a into the fluid chamber 4 'and from the fluid chamber 4 , due to the piston movement and the suction stroke, hydraulic oil is displaced via the check valve 13 b into the delivery chamber 17 of the pumping element 13 performing the suction stroke, the delivery chambers 14 and 15 are to be regarded as closed due to their piezo elements excited to their maximum extent. The check valve 13 a prevents fluid from getting into the delivery chamber 17 under pressure. The check valve 12 b prevents pressurized fluid in the fluid chamber 4 ge reaches. In this working mode, the pressure in the fluid chamber 4 'is increased and / or the piston 2 is shifted, namely to the left with respect to the representation in the drawing.

Nach Vollendung des Druckhubes des Pumpelements 12 er hält das Pumpelement 12 galvanisch eine Saugerregung, während das Pumpelement 13 eine Pumperregung erhält. Die Piezoelemente der Pumpelemente 10 und 11 behalten ihren Zustand maximaler Ausdehung. Das Pumpelement 13 fördert über das Rückschlagventil 13a in den Fluidraum 4′, das Pumpelement 12 nimmt über das Rückschlagventil 12b das verdrängte Volumen aus der Fluidkammer 4 auf. Das Rückschlagventil 12a verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in den Förderraum 16 gelangt. Das Rück schlagventil 13 b verhindert, daß unter Druck stehendes Fluid in die Fluidkammer 4 gelangt. Durch fortgesetzte alternierende Erregung der Pumpelemente 12 und 13 läßt sich der Druck weiter erhöhen bzw. der Kolben 2 weiter nach links verschieben.After completion of the pressure stroke of the pump element 12 he holds the pump element 12 galvanically a suction excitation, while the pump element 13 receives a pump excitation. The piezo elements of the pump elements 10 and 11 keep their state of maximum expansion. The pump element 13 promotes via the check valve 13 a in the fluid chamber 4 ', the pump element 12 takes on the check valve 12 b, the displaced volume from the fluid chamber 4 . The check valve 12 a prevents pressurized fluid from entering the delivery chamber 16 . The return check valve 13 b prevents pressurized fluid from entering the fluid chamber 4 . Through continued alternating excitation of the pump elements 12 and 13 , the pressure can be increased further or the piston 2 can be shifted further to the left.

Eine Umsteuerung der Bewegung des Kolbens 2 erfolgt dann wie bereits im vorhergehenden näher beschrieben.The movement of the piston 2 is then reversed as already described in more detail above.

Soll der Kolben nur in einer Richtung fluidbetätigt verschiebbar sein, so entfallen entweder die Pumpele mente 10 und 11 oder die Pumpelemente 12 und 13. Bei Wegfall der Pumpelemente 12 und 13 läßt sich der Kolben 2 fluidbetätigt nur nach rechts verschieben, während bei Wegfall der Pumpelemente 10 und 11 fluidbetätigt nur eine Kolbenbewegung nach links möglich ist. Die Kolbenrückstellbewegungen können bei derartigen Aus führungsformen durch Federkraft bewirkt werden.If the piston can only be fluid-operated in one direction, either the pump elements 10 and 11 or the pump elements 12 and 13 are omitted. If the pump elements 12 and 13 are omitted, the piston 2 can only be moved fluid-operated to the right, while if the pump elements 10 and 11 are fluid-operated only a piston movement to the left is possible. The piston return movements can be effected in such forms by spring force.

Claims

1. Fluid-operated motor with a in a cylinder housing ( 1 ) displaceable piston ( 2 ) with an outwardly guided th piston rod, with two in the cylinder housing ( 1 ) ausgebil Deten, delimited by piston surfaces fluid chambers ( 4 , 4 ') and with a piezoelectric pumping device , characterized in that the pump device consists of a plurality of piezoelectric pump elements ( 10 , 11 or 12 , 13 ), each having two counter-acting non-return valves ( 10 a, 10 b, 11 a, 11 b and 12 a, 12th b, 13 a, 13 b) can be connected to the fluid chambers ( 4 , 4 ') in such a way that several pump elements ( 10 , 11 or 12 , 13 ) are connected together to form groups, and that the non-return valves ( 10 a, 11 a; 10 b, 11 b and 12 a, 13 a; 12 b, 13 b) of the pump elements ( 10 , 11 and 12 , 13 ) of a group, each with one of the two fluid chambers ( 4 , 4 ') .

2. Fluid-operated motor according to claim 1, characterized in that two pairs of pump elements ( 10 , 11 ; 12 , 13 ) are provided, of which the first for fluid supply and / or pressurization with the first fluid chamber ( 4 ) and the second for Fluid supply and / or pressurization is connected to the second fluid chamber ( 4 ').

3. Fluid-operated motor according to claim 1 or claim 2, characterized in that the cylinder and the Pumpele elements ( 10 , 11 , 12 , 13 ) are interconnected in a closed hydraulic circuit.

4. Fluid-operated motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that interconnected pump elements ( 10 , 11 ; 12 , 13 ) with electrical excitation in pumping operation each perform an opposite working stroke.

5. Fluid-operated motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that in the fluid supply and / or pressurization of the one fluid chamber ( 4 , 4 ') the other fluid chamber ( 4', 4 ) for fluid supply and / or pressurization associated pump elements elec tric locked in the state of maximum expansion.

6. Fluid-operated motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the piston rods are sealed by a bellows arrangement ( 3 , 3 ') between the piston ( 2 ) and the cylinder housing ( 1 ).

7. Fluid actuator motor according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the fluid chambers ( 4 , 4 ') in the rest position of the piston ( 2 ) have half the maximum operating pressure Be.