DE19728850B4 - Method and device for actuating a fluidically operated actuating device - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Betätigung einer fluidisch betriebenen Stellvorrichtung (1), die ein Stellglied (3) aufweist, das eine bewegliche Wand wenigstens eines Arbeitsraumes (A₁, A₂) bildet, wobei zur Herbeiführung einer Bewegung des Stellglieds (3) Betätigungsfluid aus einer Fluidspeichereinrichtung (8) in den Arbeitsraum (A₁, A₂) eingespeist oder Betätigungsfluid aus dem Arbeitsraum (A₁, A₂) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man ein im Vergleich zum Maximalvolumen des Arbeitsraumes (A₁, A₂) geringeres Speichervolumen (12, 13) der Fluidspeichereinrichtung (8) abwechselnd entweder mit dem Arbeitsraum (A₁, A₂) oder mit einer Druckquelle (P) oder Drucksenke (R) verbindet.Method for actuating a fluidically operated actuating device (1), which has an actuator (3) which forms a movable wall of at least one working space (A ₁ , A ₂ ), whereby actuating fluid from a fluid storage device (3) causes the actuator (3) to move. 8) fed into the work space (A ₁ , A ₂ ) or actuating fluid is discharged from the work space (A ₁ , A ₂ ), characterized in that a storage volume (compared to the maximum volume of the work space (A ₁ , A ₂ )) ( 12, 13) of the fluid storage device (8) alternately either with the work space (A ₁ , A ₂ ) or with a pressure source (P) or pressure sink (R).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer fluidisch betriebenen Stellvorrichtung, die ein Stellglied aufweist, das eine bewegliche Wand wenigstens eines Arbeitsraumes bildet, wobei zur Herbeiführung einer Bewegung des Stellgliedes Betätigungsfluid aus einer Fluidspeichereinrichtung in den Arbeitsraum eingespeist oder Betätigungsfluid aus dem Arbeitsraum abgeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Betätigungsvorrichtung für eine fluidisch betriebene Stellvorrichtung.The invention relates to a method for actuation a fluidically operated actuator, which is an actuator has a movable wall of at least one work space forms, whereby to bring about a movement of the actuator actuating fluid from a fluid storage device fed into the work space or actuating fluid from the work space dissipated becomes. The invention further relates to an actuating device for a fluidic operated adjusting device.

Mit einem zum Beispiel als Stellkolben ausgebildeten Stellglied versehene Stellvorrichtungen finden ein Hauptanwendungsgebiet auf dem Sektor der Fluidtechnik, wo sie meist als Antriebe zum Bewegen beliebiger Bauteile eingesetzt werden. Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Stellvorrichtung geht aus der EP 0 454 510 A1 hervor, wobei es sich um einen hydraulisch betriebenen Arbeitszylinder handelt, dessen Stellkolben zwei Arbeitsräume voneinander abteilt, die entweder mit einem Betätigungsfluid aus einem Fluidspeicher beaufschlagbar oder mit einem Tank verbindbar sind, um den Stellkolben zu verlagern.Actuators provided with an actuator designed, for example, as an actuating piston find a main field of application in the fluid technology sector, where they are mostly used as drives for moving any components. An embodiment of such an actuator is shown in the EP 0 454 510 A1 , wherein it is a hydraulically operated cylinder, the actuating piston divides two working spaces from each other, which can either be acted upon with an actuating fluid from a fluid reservoir or can be connected to a tank in order to displace the actuating piston.

Eine besondere Problematik bei derartigen Stellvorrichtungen stellt die exakte Positionierung des Stellglieds dar. Noch am genauesten läßt sich hierbei mit sogenannten Proportionalventilen arbeiten, die es erlauben, die in die Arbeitsräume zuzuführenden und abzuführenden Fluidströme exakt und feinfühlig einzustellen. Nachteilig sind jedoch die hohen Kosten dieser Ventiltechnik. Im Vergleich kostengünstiger sind sogenannte Schaltventile, die digital zwischen Offenstellungen und Schließstellungen umschaltbar sind und weniger Fertigungsaufwand bedürfen. Mit ihnen lassen sich zwar gröbere Positionierarbeiten mit ausreichender Genauigkeit durchführen, bei Feinpositionierungen stößt man jedoch an gewisse Grenzen, vor allem wenn der Stellkolben nur um minimale Wegstrecken verlagert werden soll.A particular problem with such adjusting devices represents the exact positioning of the actuator. Most accurate can be done here work with so-called proportional valves, which allow the in the workrooms supplied and payable fluid streams exact and sensitive adjust. However, the high costs of this valve technology are disadvantageous. In comparison, cheaper are so-called switching valves that are digital between open positions and closed positions are switchable and require less manufacturing effort. With they can be coarser Carry out positioning work with sufficient accuracy at Fine positions are encountered, however to certain limits, especially if the actuating piston is only minimal Distances to be relocated.

Im Falle der EP 0 454 510 A1 kommen Schaltventile zur Positionierung des Stellgliedes zum Einsatz. Diese Schaltventile sind derart miteinander verknüpft, daß die Fluidzufuhr aus einem Fluidspeicher in einen der Arbeitsräume gleichzeitig die Fluidabfuhr aus dem anderen Arbeitsraum hervorruft, so daß sich das Stellglied verlagert. Zum Halten des Stellgliedes in einer bestimmten Position wird das Fluidvolumen beider Arbeitsräume eingesperrt. Aufgrund des trägen Schaltverhaltens der Ventile ist es aber auch hier schwierig, den Stellkolben exakt zu positionieren.In case of EP 0 454 510 A1 switching valves are used to position the actuator. These switching valves are linked to one another in such a way that the fluid supply from a fluid reservoir into one of the working spaces simultaneously causes the fluid to be removed from the other working space, so that the actuator is displaced. To hold the actuator in a certain position, the fluid volume of both work spaces is locked. Due to the sluggish switching behavior of the valves, it is difficult to position the actuating piston exactly.

Eine ähnliche Problematik ist auch dann gegeben, wenn man wie im Falle der DE 44 22 528 A1 die Ventile mit dem Betätigungsprinzip der sogenannten Pulsweitenmodulation betreibt.A similar problem also arises if, as in the case of DE 44 22 528 A1 operates the valves using the actuation principle of so-called pulse width modulation.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die auf einfache Weise eine präzise Feinpositionierung des Stellglieds ermöglicht.It is therefore the task of the present one Invention, a method and an apparatus of the aforementioned Art to create that precise precise positioning in a simple manner of the actuator.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorgesehen, daß man ein im Vergleich zum Maximalvolumen des Arbeitsraumes geringeres Speichervolumen der Fluidspeichereinrichtung abwechselnd entweder mit dem Arbeitsraum oder mit einer Druckquelle oder Drucksenke verbindet.To solve this problem is at a method according to the preamble of claim 1 provided that one compared to Maximum volume of the work area, lower storage volume Fluid storage device alternating with either the work space or connects to a pressure source or pressure sink.

Ferner wird die Aufgabe mit einer Betätigungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 6 gelöst, bei der die Fluidspeichereinrichtung ein im Vergleich zum Maximalvolumen des Arbeitsraumes geringeres Speichervolumen aufweist und bei der zwischen das Speichervolumen und den Arbeitsraum einerseits sowie zwischen das Speichervolumen und eine Druckquelle oder eine Drucksenke andererseits eine die wahlweise Freigabe oder Absperrung der betreffenden Verbindung ermöglichende Ventileinrichtung zwischengeschaltet ist, wobei das Speichervolumen abwechselnd entweder mit dem Arbeitsraum oder mit der Druckquelle oder der Drucksenke verbindbar ist.Furthermore, the task with a actuator according to the generic term of claim 6 solved, in which the fluid storage device is compared to the maximum volume of the work space has a smaller storage volume and at between the storage volume and the work space on the one hand as well between the storage volume and a pressure source or a pressure sink on the other hand, the optional release or blocking of the concerned Connection enabling Valve device is interposed, the storage volume alternating with either the work space or the pressure source or the pressure sink is connectable.

Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, das Stellglied einer fluidisch betriebenen Stellvorrichtung ungeachtet der in der Regel vorhandenen Reibungskräfte auch über kurze Wegstrecken sehr exakt zu positionieren. Das Wirkprinzip basiert darauf, dem betreffenden Arbeitsraum je nach gewünschter Bewegungsrichtung des Stellglieds eine gewisse Fluidmenge dosiert zuzuführen oder zu entnehmen, wobei die Luftmenge durch das Speichervolumen vorgegeben ist. Dieses Speichervolumen ist kleiner als das Maximalvolumen des zugeordneten Arbeitsraumes und dabei zweckmäßigerweise verhältnismäßig gering, wobei die Positioniergenauigkeit in der Regel zunimmt, je geringer das Speichervolumen ausgeführt ist. Durch die abwechselnde Verbindung des Speichervolumens mit entweder dem Arbeitsraum oder einer Druckquelle oder Drucksenke wird verhindert, daß der Arbeitsraum unmittelbar mit der Druckquelle oder Drucksenke verbunden und damit eine unkontrollierte Zuströmung oder Abströmung von Betätigungsfluid ermöglicht wird. Es erfolgt vielmehr durch die portionsweise Zufuhr oder Abfuhr einer gewissen Fluidmenge ein allmählicher Druckaufbau oder Druckabbau, woraus sich in kleinen Schritten eine Änderung des Differenzdruckes beidseits des Stellglieds einstellt, so daß sich das Stellglied verlagert, wenn die resultierende Differenzkraft größer ist als die Summe der am Stellglied angreifenden äußeren Kräfte und der eventuell auftretenden Reibkraft. Bei ausreichend geringem Speichervolumen läßt sich so das Stellglied überaus fein positionieren. Aus der DE 35 30 787 A1 gehen bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Betätigung einer Stellvorrichtung hervor, bei der ein konstanter Fluidstrom in eine Impulsfolge unterteilt wird, die dann unter Zwischenschaltung einer als Filter wirkenden Ventileinrichtung der Stellvorrichtung zugeleitet wird. Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist dort allerdings die Verwirklichung feiner Positionierungen von der Schaltgeschwindigkeit der Ventileinrichtung abhängig. Der Gedanke eines abwechselnden Füllens und Entleerens eines Speichervolumens zum Erreichen eines dosierten Druckaufbaues oder Druckabbaues geht aus der DE 35 30 787 A1 nicht hervor.In this way, it is possible to position the actuator of a fluidically operated actuating device very precisely, even over short distances, regardless of the frictional forces that are usually present. The principle of action is based on supplying or withdrawing a certain amount of fluid to the working space in question, depending on the desired direction of movement of the actuator, the amount of air being predetermined by the storage volume. This storage volume is smaller than the maximum volume of the assigned work space and is expediently relatively small, the positioning accuracy generally increasing the smaller the storage volume is made. The alternating connection of the storage volume with either the work space or a pressure source or pressure sink prevents the work space from being connected directly to the pressure source or pressure sink and thus enables an uncontrolled inflow or outflow of actuating fluid. Rather, there is a gradual pressure build-up or pressure reduction through the portion-wise supply or discharge of a certain amount of fluid, from which a change in the differential pressure occurs on both sides of the actuator in small steps, so that the actuator moves when the resulting differential force is greater than the sum of the am Actuating external forces and any frictional force that may occur. With a sufficiently small storage volume, the actuator can be positioned extremely finely. From the DE 35 30 787 A1 already go through a process and a device for actuating an actuating device, in which a constant fluid flow is divided into a pulse sequence, which is then fed to the actuating device with the interposition of a valve device acting as a filter. In contrast to the configuration according to the invention, however, the implementation of fine positioning is dependent on the switching speed of the valve device. The idea of an alternating filling and emptying of a storage volume in order to achieve a metered build-up or decrease in pressure arises from the DE 35 30 787 A1 not out.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of Invention emerge from the subclaims.

Ist die zu betreibende Stellvorrichtung mit einem Stellglied versehen, das zwei Arbeitsräume voneinander abteilt, sind zweckmäßigerweise zwei Speichervolumina vorgesehen, wobei man, um das Stellglied in einer gewünschten Stellrichtung zu verlagern, das eine Speichervolumen abwechselnd mit dem einen Arbeitsraum oder der Druckquelle und das andere Speichervolumen abwechselnd mit dem anderen Arbeitsraum oder der Drucksenke verbindet. Die entsprechende Ansteuerung erfolgt vorzugsweise derart zeitlich abgestimmt, daß die beiden Speichervolumina gleichzeitig entweder mit dem jeweils zugeordneten Arbeitsraum oder mit der jeweils zugeordneten Druckquelle bzw. Drucksenke verbunden werden. Auf diese Weise läßt sich gleichzeitig im einen Arbeitsraum eine allmähliche Druckerhöhung und im anderen Arbeitsraum eine allmähliche Druckreduzierung erreichen, die letztlich zur gewünschten Druckdifferenz führt.Is the actuating device to be operated are provided with an actuator that divides two workspaces from each other expediently two storage volumes are provided, whereby one to move the actuator in a desired one To shift the control direction, the one storage volume alternately with one work space or the pressure source and the other storage volume alternately connects to the other work area or the pressure sink. The Appropriate control is preferably timed, that the two storage volumes simultaneously either with the respectively assigned Workspace or with the respectively assigned pressure source or pressure sink get connected. In this way you can simultaneously in one Workspace a gradual Pressure increase and a gradual reduction in pressure in the other work area achieve the ultimately desired Pressure difference leads.

Das Freigeben und Absperren der Verbindung zwischen den Speichervolumina einerseits sowie den Arbeitsräumen bzw. der Druckquelle oder der Drucksenke andererseits geschieht zweckmäßigerweise unter Verwendung zwischengeschalteter Ventileinrichtungen, wobei zweckmäßigerweise in jede Verbindung eine eigene Ventileinrichtung eingeschaltet ist. Die entsprechende Ventileinrichtung kann beispielsweise von einem einfach aufgebauten 2/2-Wegeventil gebildet sein, das als Schaltventil ausgeführt ist. Besondere Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit sind dabei nicht gestellt, da die Arbeitsräume stets nur mit dem Speichervolumen verbunden werden, das über eine begrenzte Fluidmenge verfügt.Unlocking and locking the connection between the storage volumes on the one hand and the work rooms or the pressure source or the pressure sink on the other hand expediently happens using intermediate valve devices, wherein expediently A separate valve device is switched on in each connection. The corresponding valve device can be, for example, from a simply constructed 2/2-way valve can be formed, which is designed as a switching valve. There are special requirements for the switching speed not posed since the work rooms always only be connected to the storage volume that has a has a limited amount of fluid.

Mehrere Ventileinrichtungen können bei Bedarf auch zu einer oder mehreren Ventileinheiten zusammengefaßt werden, wobei anstelle zweier 2/2-Wegeventile beispielsweise ein 4/3-Wegeventil treten könnte.Multiple valve devices can be used Can also be combined into one or more valve units, where instead of two 2/2-way valves, for example, a 4/3-way valve occurs could.

Zweckmäßigerweise erfolgt die geschilderte Betätigung nur während einer Betriebsphase der Stellvorrichtung, bei der eine feine Positionierung des Stellglieds erforderlich ist. Während der übrigen Betriebsphasen kann eine konventionelle Betätigung erfolgen, wobei die Möglichkeit vorgesehen sein kann, zur Herbeiführung größerer Verlagerungswege des Kolbens zumindest zeitweilig eine gleichzeitige Verbindung zwischen dem Speichervolumen und dem zugeordneten Arbeitsraum sowie der zugeordneten Druckquelle oder Drucksenke vorzusehen, so daß das Betätigungsfluid ungehindert hindurchströmen kann und das Speichervolumen wirkungslos ist. Im übergangsbereich zwischen einer derartigen Betätigung und der Dosierbetätigung wäre auch eine zusätzliche Betriebsweise auf Basis der sogenannten Pulsbreitenmodulation möglich.The described operation is expediently only carried out while an operating phase of the adjusting device, in which a fine positioning of the actuator is required. During the other phases of operation a conventional operation take place, the possibility can be provided to bring about larger displacement paths of the piston at least temporarily a simultaneous connection between the Storage volume and the assigned work space and the assigned pressure source or to provide a pressure sink so that the actuating fluid can flow through unhindered and the storage volume is ineffective. In the transition area between one such actuation and the metering operation would be too an additional Operating mode possible based on so-called pulse width modulation.

Je nach Art der Stellvorrichtung kann das Stellglied beispielsweise von einem linear verschiebbaren oder auch verschwenkbaren Stellkolben oder von einem Membranglied gebildet sein. Die Erfindung eignet sich ferner sowohl für sogenannte einfachwirkend als auch für sogenannte doppelt• wirkend angetriebene Stellvorrichtungen.Depending on the type of actuator can the actuator, for example, of a linearly displaceable or also pivotable actuating piston or from a diaphragm member be educated. The invention is also suitable for so-called single acting as well for so-called double-acting driven actuators.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is explained below the attached drawing closer explained. In this show:

1 eine mögliche Bauform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in schematischer Darstellung, 1 a possible design of the actuating device according to the invention in a schematic representation,

2 eine weitere Bauvariante der Betätigungsvor richtung in ebenfalls schematischer Darstellung und 2 a further variant of the actuating device in a schematic representation and

3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der beim Betreiben der Betätigungsvorrichtung aus 1 stattfindenden Verfahrensabläufe. 3 a diagram to illustrate the operation of the actuator 1 procedures taking place.

Aus 1 geht eine durch Fluidkraft betreibbare Stellvorrichtung 1 hervor, die ein Gehäuse 2 aufweist, in dem ein als Stellkolben ausgebildetes Stellglied 3 axial bewegbar angeordnet ist.Out 1 goes an actuator operated by fluid power 1 emerged which is a housing 2 has, in which an actuator designed as an actuating piston 3 is axially movable.

Das Stellglied 3 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 2 unter Abdichtung in zwei axial aufeinanderfolgende Arbeitsräume A₁, A₂. Jeder Arbeitsraum A₁, A₂ kommuniziert mit einer Öffnung 4, 5, über die ein vorzugsweise pneumatisches Betätigungsfluid zugeführt oder abgeführt werden kann.The actuator 3 divides the interior of the housing 2 sealing in two axially successive working spaces A ₁ , A ₂ . Each work area A ₁ , A ₂ communicates with an opening 4 . 5 , via which a preferably pneumatic actuating fluid can be supplied or removed.

Durch die Zufuhr bzw. Abfuhr von Betätigungsfluid läßt sich der in den Arbeitsräumen A₁, A₂ herrschende jeweilige Arbeitsdruck P_A1 bzw. P_A2 vorgeben. Stellt sich eine ausreichend große Druckdifferenz dP ein, verlagert sich das kolbenartige Stellglied 3 in Richtung des geringeren Arbeitsdruckes, bis wieder Kräftegleichgewicht herrscht.The respective working pressure P _A1 or P _A2 prevailing in the work spaces A ₁ , A ₂ can be specified by supplying or removing actuating fluid. If a sufficiently large pressure difference dP is established, the piston-like actuator is displaced 3 in the direction of the lower working pressure until there is an equilibrium of forces.

Die Bewegung des Stellglieds 3 ist außerhalb des Gehäuses 2 abgreifbar. Hierzu ist ein mit dem Stellglied 3 bewegungsgekoppeltes Abtriebsteil 6 vorgesehen, das beim Ausführungsbeispiel von einer am Stellglied 3 festgelegten und eine der stirnseitigen Gehäusewände durchsetzenden Kolbenstange gebildet ist. Die Stellvorrichtung 1 kann somit als fluidbetätigter Arbeitszylinder bezeichnet werden.The movement of the actuator 3 is outside the case 2 tapped. For this is one with the actuator 3 motion-coupled output part 6 provided that in the embodiment of one on the actuator 3 fixed and one of the end housing walls penetrating piston rod is formed. The actuator 1 can therefore be called a fluid-operated cylinder.

Die Stellvorrichtung 1 könnte auch kolbenstangenlos ausgeführt sein und beispielsweise über ein seitlich neben dem Gehäuse 2 angeordnetes Abtriebsteil verfügen, das über einen abgedichteten Längsschlitz des Gehäuses 2 hindurch oder magnetisch berührungslos mit einem Stellkolben axial bewegungsgekoppelt ist.The actuator 1 could also be designed without a rod and, for example, via a side next to the housing 2 arranged Ab have a sealed longitudinal slot in the housing 2 through or magnetically non-contact with an actuating piston axially motion coupled.

Das Stellglied 3 bildet eine bewegliche Wand von gleichzeitig sowohl dem ersten Arbeitsraum A₁ als auch dem zweiten Arbeitsraum A₂. Das momentane Volumen der Arbeitsräume A₁, A₂ hängt von der momentanen Axialposition des Stellglieds 3 ab. Jeder Arbeitsraum hat sein Maximalvolumen, wenn das Stellglied 3 an der von dem betreffenden Arbeitsraum abgewandten stirnseitigen Wand des Gehäuses 2 anliegt.The actuator 3 forms a movable wall of both the first work space A ₁ and the second work space A ₂ at the same time. The current volume of the working spaces A ₁ , A ₂ depends on the current axial position of the actuator 3 from. Each work space has its maximum volume when the actuator 3 on the front wall of the housing facing away from the relevant work space 2 is applied.

Die Stellvorrichtung des Ausführungsbeispiels ist ein Linearantrieb. Die Erfindung läßt sich jedoch beispielsweise auch bei Schwenk- oder Drehantrieben einsetzen, bei denen das Stellglied als eine Schwenkbewegung ausführendes Bauteil ausgebildet ist. Ferner wäre ein Einsatz bei Vorrichtungen möglich, deren Stellglied als aufgehängte verformbare Stellmembran ausgeführt ist.The actuator of the embodiment is a linear actuator. However, the invention can be, for example also use with part-turn or rotary actuators where the actuator as a pivotal movement Component is formed. Furthermore, use with devices would be possible Actuator as suspended deformable control membrane is.

Die Betätigung der Stellvorrichtung 1 erfolgt mittels einer Betätigungsvorrichtung 7. Wesentlicher Bestandteil dieser Betätigungsvorrichtung 7 ist eine Fluidspeichereinrichtung 8, die beim Ausführungsbeispiel über zwei separat voneinander ausgebildete Speichervolumina 12, 13 10 verfügt. Beide Speichervolumina 12, 13 können aber in einem gemeinsamen Fluidspeichergehäuse untergebracht sein.The actuation of the actuator 1 takes place by means of an actuating device 7 , An essential part of this actuator 7 is a fluid storage device 8th which, in the exemplary embodiment, have two storage volumes which are formed separately from one another 12 . 13 10 features. Both storage volumes 12 . 13 but can be housed in a common fluid storage housing.

Das erste Speichervolumen 12 ist über eine Leitung 14 an eine Druckquelle P angeschlossen. Das zweite Speichervolumen 13 ist über eine Leitung 14' an eine Drucksenke R angeschlossen. Die Drucksenke R kann von der Umgebung bzw. der Atmosphäre gebildet sein und Atmosphärendruck aufweisen. Die Druckquelle P liefert unter einem Betätigungsdruck stehendes Betätigungsfluid, wobei es sich bei dem Betätigungsdruck um einen Überdruck handelt, beispielsweise in der Größenordnung von 6 bis 10 bar. In die Verbindung zwischen ein jeweiliges Speichervolumen 12, 13 und die zugeordnete Druckquelle P bzw. Drucksenke R ist eine erste Ventileinrichtung V₁, V₂ zwischengeschaltet. Beide erste Ventileinrichtungen V₁, V₂ sind zweckmäßigerweise als Schaltventile in 2/2-Wegebauweise ausgeführt und werden beispielsgemäß elektromagnetisch betätigt, wobei entsprechende Elektromagneteinrichtungen bei 15 angedeutet sind. In ihrer Grundstellung, die beim Ausführungsbeispiel durch eine Federkraft 16 vorgegeben ist, nehmen die Ventileinrichtungen V₁, V₂ eine Schließstellung ein, in der sie die Verbindung zwischen dem Speichervolumen 12, 13 und der zugeordneten Druckquelle P bzw. Drucksenke R absperren. Durch Betätigung der Elektromagneteinrichtung 15 sind sie in eine Offenstellung umschaltbar, in der die Fluidver bindung zwischen der Druckquelle P bzw. der Drucksenke R und dem zugeordneten Speichervolumen 12, 13 freigegeben ist.The first storage volume 12 is over a line 14 connected to a pressure source P. The second storage volume 13 is over a line 14 ' connected to a pressure sink R. The pressure sink R can be formed by the environment or the atmosphere and can have atmospheric pressure. The pressure source P supplies operating fluid under an operating pressure, the operating pressure being an overpressure, for example in the order of 6 to 10 bar. In the connection between a respective storage volume 12 . 13 and the assigned pressure source P or pressure sink R is a first valve device V ₁ , V ₂ interposed. Both first valve devices V ₁ , V ₂ are expediently designed as switching valves in 2/2-way construction and are actuated electromagnetically, for example, with corresponding electromagnetic devices 15 are indicated. In its basic position, which in the exemplary embodiment is by a spring force 16 is specified, the valve devices V ₁ , V ₂ assume a closed position in which they establish the connection between the storage volume 12 . 13 and shut off the assigned pressure source P or pressure sink R. By actuating the electromagnetic device 15 they can be switched to an open position in which the fluid connection between the pressure source P or the pressure sink R and the associated storage volume 12 . 13 is released.

Anstelle der Elektromagneteinrichtung 15 könnten auch andersartige Betätigungseinrichtungen vorgesehen sein, z.B. solche piezoelektrischer Art. Auch könnten die Ventileinrichtungen insgesamt beispielsweise als Piezoventile ausgeführt sein.Instead of the electromagnetic device 15 other types of actuation devices could also be provided, for example those of a piezoelectric type. The valve devices as a whole could also be designed, for example, as piezo valves.

Die beiden Speichervolumina 12, 13 sind darüber hinaus unter Zwischenschaltung einer weiteren Ventileinheit V₃ an jeweils einen der beiden Arbeitsräume A₁, A₂ angeschlossen. Je nach Schaltstellung der weiteren Ventileinheit V₃ ist auch hier die entsprechende Verbindung entweder freigegeben oder abgesperrt. In der in 1 gezeigten Grundstellung ist die Verbindung beider Speichervolumina 12, 13 zu den Arbeitsräumen A₁, A₂ unterbrochen, die Ventileinheit V₃ nimmt dann die Schließstellung ein, die beispielsweise durch zwei Federkräfte 17 stabilisiert sein kann.The two storage volumes 12 . 13 are also connected to one of the two working spaces A ₁ , A ₂ with the interposition of a further valve unit V ₃ . Depending on the switching position of the further valve unit V ₃ , the corresponding connection is either enabled or blocked here. In the in 1 The basic position shown is the connection of the two storage volumes 12 . 13 interrupted to the work spaces A ₁ , A ₂ , the valve unit V ₃ then assumes the closed position, for example by two spring forces 17 can be stabilized.

Die Ventileinheit V₃ ist zweckmäßigerweise als Drei-Stellungs-Ventil ausgeführt und beim Ausführungsbeispiel von einem 4/3-Wegeventil gebildet. Ausgehend von der abgebildeten Schließstellung läßt es sich wahlweise in eine von zwei möglichen Offenstellungen umschalten, wobei in der ersten Offenstellung das erste Speichervolumen 12 mit dem ersten Arbeitsraum A₁ und das zweite Speichervolumen 13 mit dem zweiten Arbeitsraum A₂ verbunden ist, während in der zweiten Offenstellung das erste Speichervolumen 12 mit dem zweiten Arbeitsraum A₂ und gleichzeitig das zweite Speichervolumen 13 mit dem ersten Arbeitsraum A₁ verbunden ist. Die in den beiden Offenstellungen jeweils wirksamen Ventileinrichtungen der Ventileinheit V₃ sind in 1 schematisch durch V_3,1 und V_3,2 angedeutet. Zur Betätigung ist jeder Ventileinrichtung V_3,1 bzw. V_3,2 zweckmäßigerweise wiederum eine Elektromagneteinrichtung 15 zugeordnet.The valve unit V ₃ is expediently designed as a three-position valve and, in the exemplary embodiment, is formed by a 4/3-way valve. Starting from the closed position shown, it can optionally be switched to one of two possible open positions, the first storage volume being in the first open position 12 with the first working space A ₁ and the second storage volume 13 is connected to the second working space A ₂ , while in the second open position the first storage volume 12 with the second working space A ₂ and at the same time the second storage volume 13 is connected to the first work space A ₁ . The valve devices of the valve unit V _{3 which} are respectively effective in the two open positions are shown in 1 schematically indicated by V _3.1 and V _3.2 . For actuation, each valve device V _3.1 or V _{3.2 is} expediently again an electromagnetic device 15 assigned.

Anstelle der Ventileinheit V₃, in der zwei zweite Ventileinrichtungen V_3,1 und V_3,2 zusammengefaßt sind, könnten auch wenigstens zwei separate Ventileinrichtungen vorgesehen sein, die vergleichbar den ersten Ventileinrichtungen V₁, V₂ aufgebaut sind und jeweils nur die Verbindung zwischen einem Speichervolumen und einem zugeordneten Arbeitsraum steuern. Um dann aber in beiden Bewegungsrichtungen des Stellglieds 3 eine Positionierung vornehmen zu können, sollten die zweiten Ventileinrichtungen paarweise vorhanden sein, so daß es möglich ist, je nach gewünschter Verlagerungsrichtung die Speichervolumina mit entweder dem einen oder dem anderen Arbeitsraum fluidisch zu verbinden. Die beim Ausführungsbeispiel vorhandene Zusammenfassung in einer als Umschaltventil arbeitenden Ventileinheit V₃ hat den Vorteil eines kompakteren Aufbaus und einer geringeren Anzahl von Ventilen.Instead of the valve unit V ₃ , in which two second valve devices V _3.1 and V _3.2 are combined, at least two separate valve devices could also be provided, which are constructed comparable to the first valve devices V ₁ , V ₂ and each only the connection between control a storage volume and an assigned work space. But then in both directions of movement of the actuator 3 to be able to carry out a positioning, the second valve devices should be present in pairs, so that it is possible, depending on the desired direction of displacement, to fluidly connect the storage volumes to either one or the other working space. The combination available in the exemplary embodiment in a valve unit V ₃ working as a changeover valve has the advantage of a more compact design and a smaller number of valves.

Es ist ferner eine elektronische Steuereinrichtung 18 vorgesehen, die über strichpunktiert angedeutete elektrische oder optische Steuerleitungen 22 mit den verschiedenen Ventileinrichtungen bzw. deren Betätigungseinrichtungen wie Elektromagneteinrichtungen 15 verbunden ist und die mit einem Wegaufnehmer 23 zusammenarbeitet, der auf geeignete Weise mit dem Stellglied 3 gekoppelt ist. Der Wegaufnehmer könnte berührungslos arbeiten oder beispielsweise unter Verwendung einer Potentiometereinrichtung, die durch Widerstandsänderung Rückschlüsse auf die aktuelle Ist-Position des Stellglieds 3 ermöglicht.It is also an electronic control device 18 provided that via dash-dotted electrical or optical control lines 22 with the various valve devices or their actuating devices such as electromagnetic devices 15 is connected and that with a displacement sensor 23 cooperates in a suitable manner with the actuator 3 is coupled. The The displacement transducer could work without contact or, for example, using a potentiometer device, which uses the change in resistance to draw conclusions about the current actual position of the actuator 3 allows.

Über die Steuereinrichtung 18 kann nun eine gewünschte Soll-Position des Stellglieds 3 vorgegeben werden, in die sich das Stellglied 3 ausgehend von der Ist-Position verlagert, wobei die Positionierung über die entsprechend angesteuerte Betätigungsvorrichtung 7 erfolgt. Das dabei zugrundeliegende Arbeitsprinzip sieht vor, daß man die beiden Speichervolumina 12, 13 abwechselnd entweder mit einem der Arbeitsräume A₁, A₂ oder mit der zugeordneten Druckquelle P bzw. Drucksenke R verbindet und dadurch dem einen Arbeitsraum dosierte Mengen von Betätigungsfluid zuführt und gleichzeitig aus dem anderen Arbeitsraum dosierte Mengen von Betätigungsfluid abführt, bis sich zwischen den beiden Arbeitsräumen A₁, A₂ eine Druckdifferenz dP einstellt, die ausreichend hohe Differenzkräfte hervorruft, um das Stellglied 3 ein Stück weit zu verlagern. Da man sich bei dieser taktweisen Dosierung ganz allmählich an diejenige Druckdifferenz herantastet, die ausreicht, um das Stellglied zu verlagern, wird die Entstehung einer zu großen Druckdifferenz vermieden, und man ist in der Lage, minimalste Bewegung des Stellglieds zu erzeugen, um eine zielgenaue Positionierung auch bei kleinen Wegstrecken des Stellglieds 3 zu erhalten. Das Grundproblem bei Positionierungen über kurze Wegstrecken besteht speziell bei Stellkolben darin, daß zunächst die höhere Haftreibung überwunden werden muß, um den Stellkolben in Bewegung zu setzen, und daß dann bei konventioneller Ansteuerung in aller Regel eine zu hohe Druckdifferenz anliegt, die dazu führt, daß der Stellkolben über das gewünschte Ziel hinausbewegt wird. Mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung kann dieser Problematik wirksam entgegengewirkt werden.Via the control device 18 can now set a desired target position of the actuator 3 be specified in which the actuator 3 shifted from the actual position, the positioning via the correspondingly controlled actuating device 7 he follows. The underlying working principle provides that the two storage volumes 12 . 13 alternately either with one of the working spaces A ₁ , A ₂ or with the assigned pressure source P or pressure sink R, thereby feeding metered quantities of actuating fluid to one working space and simultaneously discharging metered quantities of actuating fluid from the other working space until there is between the two working spaces A ₁ , A ₂ sets a pressure difference dP, which produces sufficiently high differential forces around the actuator 3 to shift a bit. With this intermittent dosing, one gradually approaches the pressure difference that is sufficient to displace the actuator, avoiding the creation of an excessively large pressure difference and is able to generate minimal movement of the actuator in order to position it precisely even with short travel distances of the actuator 3 to obtain. The basic problem with positioning over short distances, especially with actuating pistons, is that the higher static friction must first be overcome in order to set the actuating piston in motion, and that then, with conventional actuation, there is usually too high a pressure difference, which leads to the fact that the actuating piston is moved beyond the desired target. This problem can be effectively counteracted with the control according to the invention.

Nachfolgend sei unter Bezugnahme auf die 3 der Betriebsablauf der Betätigungsvorrichtung 7 geschildert, der sich abspielt, wenn das Stellglied 3 ausgehend von der gezeigten Ist-Position 24 in einer durch Pfeil angedeuteten axialen Stellrichtung 25 in eine strichpunktiert angedeutete Soll-Position 26 verlagert wird. Den Betrachtungen liegt dabei ein Zustand bei zunächst noch stillstehendem Stellglied 3 zugrunde.The following is with reference to the 3 the operation of the actuator 7 described, which takes place when the actuator 3 based on the actual position shown 24 in an axial direction indicated by an arrow 25 in a target position indicated by dash-dotted lines 26 is shifted. The considerations are a state with the actuator still initially stationary 3 based.

In dem Diagramm der 3 sind jeweils in Abhängigkeit von der Zeit t die Schaltzustände der ersten Ventil einrichtungen V₁, V₂, die in den Speichervolumina 12, 13 herrschenden Speicherdrücke P₁, P₂, der Schaltzustand der Ventileinrichtung V_3,1 (Bestandteil der Ventileinheit V₃) und der Differenzdruck dP in den Arbeitsräumen A₁, A₂ aufgetragen.In the diagram of the 3 are, depending on the time t, the switching states of the first valve devices V ₁ , V ₂ , which are in the storage volumes 12 . 13 prevailing storage pressures P ₁ , P ₂ , the switching state of the valve device V _3.1 (part of the valve unit V ₃ ) and the differential pressure dP in the work spaces A ₁ , A ₂ .

Zunächst sei angenommen, daß in den beiden Arbeitsräumen A₁, A₂ Anfangsdrücke herrschen, die am Stellglied 3 ein Kräftegleichgewicht bewirken, so daß der Stellglied 3 in der Ist-Position 24 verharrt. Die Ventileinrichtungen V₁, V₂ und die Ventileinheit V₃ befinden sich dabei in der Schließstellung.First of all, it is assumed that there are initial pressures in the two working spaces A ₁ , A ₂ , which are at the actuator 3 cause a balance of forces so that the actuator 3 in the actual position 24 remains. The valve devices V ₁ , V ₂ and the valve unit V ₃ are in the closed position.

Nun wird die Ventileinrichtung V₁ geöffnet, was in 3 durch einen ersten Rechteckimpuls 27 angedeutet ist. Das zu den Arbeitsräumen A₁, A₂ weiterhin abgesperrte erste Speichervolumen 12 wird dabei mit Betätigungsfluid aus der Druckquelle P gefüllt, wobei der Speicherdruck P₁ ansteigt (Anstiegsflanke 28 in 3), bis er dem anliegenden Betätigungsdruck entspricht. Anschließend wird die Ventileinrichtung V₁ wieder in die Schließstellung umgeschaltet, so daß die im ersten Speichervolumen 12 befindliche Fluidmenge eingeschlossen ist. Nun wird die Ventileinheit V₃ betätigt, so daß sie in die erste Offenstellung umschaltet, in der die Ventileinrichtung V_3,1 wirksam ist. Das erste Speichervolumen 12 wird hierdurch fluidisch mit dem ersten Arbeitsraum A₁ verbunden, so daß Betätigungsfluid aus dem ersten Speichervolumen 12 in den ersten Arbeitsraum A₁ überströmt, wobei der Arbeitsdruck P_A1 ansteigt und der Speicherdruck P₁ gemäß Absenkungsflanke 32 aus 3 absinkt, bis Druckausgleich vorliegt. Nun wird die Ventileinheit V₃ bzw. die zugeordnete Ventileinrichtung V_3,1 wieder in die Schließstellung zurückgeschaltet. Im ersten Arbeitsraum A₁ herrscht nun ein Arbeitsdruck P_A1, der dem Druckniveau des Speicherdruckes P₁ im ersten Speichervolumen 12 entspricht, das in 3 bei 33 angedeutet ist.Now the valve device V _{1 is} opened, which in 3 by a first square pulse 27 is indicated. The first storage volume that is still blocked off for work spaces A ₁ , A ₂ 12 is filled with actuating fluid from the pressure source P, the accumulator pressure P ₁ rising (rising edge 28 in 3 ) until it corresponds to the applied operating pressure. The valve device V _{1 is} then switched back to the closed position, so that the in the first storage volume 12 located fluid amount is included. Now the valve unit V _{3 is} actuated so that it switches to the first open position, in which the valve device V _{3.1 is} effective. The first storage volume 12 is thereby fluidically connected to the first working space A ₁ , so that actuating fluid from the first storage volume 12 flows into the first working space A ₁ , the working pressure P _A1 increasing and the storage pressure P ₁ according to the lowering edge 32 out 3 decreases until there is pressure equalization. Now the valve unit V ₃ or the associated valve device V _{3.1 is switched} back to the closed position. A working pressure P _A1 prevails in the first working space A ₁ , which corresponds to the pressure level of the storage pressure P ₁ in the first storage volume 12 corresponds to that in 3 at 33 is indicated.

Die Betätigung der beiden Ventileinrichtungen V₁, V₂ erfolgt zweckmäßigerweise stets gleichzeitig, so daß sich bei in Offenstellung befindlicher Ventileinrichtung V₁ auch die andere erste Ventileinrichtung V₂ in Offenstellung befindet. Dabei wird das zweite Speichervolumen 13 an die Drucksenke R entlastet bzw. entlüftet, so daß in dem zweiten Speichervolumen 13 Umgebungsdruck herrscht. Das erste Öffnungsintervall der Ventileinrichtung V₂ ist in 3 durch einen Rechteckimpuls 27' angedeutet.The actuation of the two valve devices V ₁ , V ₂ expediently always takes place simultaneously, so that when the valve device V ₁ is in the open position, the other first valve device V _{2 is also} in the open position. The second storage volume 13 Relieved or vented to the pressure sink R, so that in the second storage volume 13 Ambient pressure prevails. The first opening interval of the valve device V ₂ is in 3 by a rectangular pulse 27 ' indicated.

Bei in die Offenstellung umgeschalteter Ventileinheit V₃ wird gleichzeitig zur Verbindung zwischen dem ersten Speichervolumen 12 und dem ersten Arbeitsraum A₁ eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Speichervolumen 13 und dem zweiten Arbeitsraum A₂ hergestellt. Die Verbindung des zweiten Speichervolumens 13 zur Drucksenke R ist dabei abgesperrt. Dies hat zur Folge, daß zwischen dem zweiten Arbeitsraum A₂ und dem zweiten Speichervolumen 13 ebenfalls ein Druckausgleich stattfindet, wobei Betätigungsfluid aus dem einen höheren Arbeitsdruck P_A2 aufweisenden zweiten Arbeitsraum A₂ in das zweite Speichervolumen 13 überströmt. Der Speicherdruck P₂ steigt dabei entsprechend der Anstiegsflanke 34 gemäß 3 auf ein Druckniveau 33' an, das mit dem im zweiten Arbeitsraum A₂ verbleibenden Arbeitsdruck P_A2 identisch ist.When the valve unit V ₃ is switched to the open position, it simultaneously serves as a connection between the first storage volume 12 and the first working space A ₁ a fluid connection between the second storage volume 13 and the second work space A ₂ . The connection of the second storage volume 13 to the pressure sink R is blocked off. The result of this is that between the second working space A ₂ and the second storage volume 13 pressure equalization also takes place, with actuating fluid from the second working space A ₂ having a higher working pressure P _A2 into the second storage volume 13 overflows. The accumulator pressure P ₂ rises in accordance with the rising edge 34 according to 3 to a pressure level 33 ' which is identical to the working pressure P _A2 remaining in the second working space A ₂ .

Das Öffnungsintervall der Ventileinheit V₃ bzw. der zugehörigen Ventileinrichtung V_3,1 ist in 3 bei 35 angedeutet.The opening interval of the valve unit V ₃ or the associated valve device V _3.1 is in 3 at 35 indicated.

Während also im Laufe des geschilderten Betätigungszyklus' der Druck im ersten Arbeitsraum A₁ geringfügig erhöht wird, wird der Druck im zweiten Arbeitsraum A₂ gleichzeitig geringfügig abgesenkt. Daraus resultiert ein erster Anstieg des Differenzdruckes dP zwischen den beiden Arbeitsdrücken P_A1 und P_A2, was in 3 durch eine Anstiegsflanke 36 verdeutlicht wird.So while the pressure in the first working space A _{1 is} increased slightly in the course of the described actuation cycle, the pressure in the second Working area A ₂ slightly lowered at the same time. This results in a first increase in the differential pressure dP between the two working pressures P _A1 and P _A2 , which in 3 by a rising edge 36 is made clear.

Bei geschlossener Ventileinheit V₃ werden anschließend erneut die beiden Ventileinrichtungen V₁, V₂ in die Offenstellung umgeschaltet, so daß die beiden Speichervolumen 12, 13 neuerlich gefüllt bzw. entlüftet werden. Nach dem anschließenden Schließen der beiden Ventileinrichtungen V₁, V₂ wird die Ventileinheit V₃ aus der zuvor noch eingenommenen Schließstellung erneut in die erste Offenstellung umgeschaltet, so daß sich die vorstehend beschriebene Verfahrensweise wiederholt. Bei diesem zweiten Betätigungszyklus ergibt sich im Stellglied 3 ein weiterer Anstieg des ersten Arbeitsdruckes P_A1 bei gleichzeitiger weiterer Absenkung des zweiten Arbeitsdruckes P_A2, wobei die sich einstellenden Druckniveaus mit den in den Speichervolumina 12, 13 herrschenden übereinstimmen und in 3 bei 37, 37' angedeutet sind. Als Resultat verbleibt dementsprechend ein zweiter Anstieg des Differenzdruckes dP, was in 3 durch die Anstiegsflanke 38 verdeutlicht ist.When the valve unit V ₃ is closed, the two valve devices V ₁ , V ₂ are then switched over again to the open position, so that the two storage volumes 12 . 13 be refilled or vented. After the two valve devices V ₁ , V _{2 have} subsequently been closed, the valve unit V _{3 is} switched again from the previously taken closed position to the first open position, so that the procedure described above is repeated. This second actuation cycle results in the actuator 3 a further increase in the first working pressure P _A1 with a simultaneous further reduction in the second working pressure P _A2 , the pressure levels which are established being the same as those in the storage volumes 12 . 13 prevailing and in 3 at 37 . 37 ' are indicated. As a result, there remains a second increase in the differential pressure dP, which in 3 through the rising edge 38 is made clear.

Die geschilderten Betätigungszyklen werden dann so oft wiederholt, bis sich zwischen den beiden Arbeitsräumen A₁, A₂ die gewünschte Druckdifferenz dP eingestellt hat, die für eine geringfügige Verlagerung des Stellglieds 3 in Stellrichtung 25 sorgt.The described actuation cycles are then repeated until the desired pressure difference dP between the two working spaces A ₁ , A ₂ has been set, which results in a slight displacement of the actuator 3 in the direction of adjustment 25 provides.

Soll das Stellglied 3 in entgegengesetzter Stellrichtung 25' verlagert werden, finden die gleichen Betriebsabläufe wie vorstehend geschildert statt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Ventileinheit V₃ nicht in die erste Offenstellung, sondern in die zweite Offenstellung umgeschaltet wird, so daß in dieser zweiten Offenstellung die Ventileinrichtung V_3,2 aktiv ist. Dies führt dann dazu, daß in den einzelnen Betätigungszyklen im ersten Arbeitsraum A₁ ein Druckabbau und im zweiten Arbeitsraum A₂ ein Druckaufbau stattfindet.Should the actuator 3 in the opposite direction 25 ' are shifted, the same operating procedures as described above take place, but with the difference that the valve unit V _{3 is} not switched to the first open position but to the second open position, so that the valve device V _{3.2 is} active in this second open position , This then leads to a decrease in pressure in the first operating space A _{1 and} a pressure build-up in the second working space A ₂ .

Um die geschilderte Betriebsweise zu gewährleisten, sollte ein jeweiliges Speichervolumen volumenmäßig geringer sein als das Maximalvolumen des zeitweise mit ihm kommunizierenden Arbeitsraumes. Zweckmäßigerweise wird das Speichervolumen erheblich kleiner gewählt, wobei man sich größenmäßig an der auszuführenden Positionieraufgabe orientiert. Die Speichervolumina werden zweckmäßigerweise um so kleiner gewählt, je feiner das Stellglied 3 positioniert werden soll. Die Größe der Speichervolumina beeinflußt die Druckerhöhungsschritte und die Druckabsenkungsschritte in den Arbeitsräumen pro Betätigungszyklus.In order to ensure the described mode of operation, a respective storage volume should be less in volume than the maximum volume of the working space that communicates with it at times. The storage volume is expediently chosen to be considerably smaller, the size of which is based on the positioning task to be carried out. The storage volumes are expediently chosen to be smaller, the finer the actuator 3 to be positioned. The size of the storage volumes influences the pressure increase steps and the pressure decrease steps in the work spaces per actuation cycle.

Prinzipiell wäre es auch möglich, nur einem Arbeitsraum ein Speichervolumen zuzuordnen und durch getaktete dosierte Druckerhöhung oder Druckerniedrigung eine Verlagerung des Stellglieds herbeizuführen. Im übrigen könnten die Speichervolumina auch von Druckmittelkanälen bzw. Druckmittelleitungen geeigneten Querschnittes und geeigneter Länge gebildet sein.In principle, it would also be possible, only assign a storage volume to a workspace and use clocked dosed pressure increase or lowering the pressure to bring about a displacement of the actuator. Otherwise, the Storage volumes also of pressure medium channels or pressure medium lines suitable cross-section and suitable length.

Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der 1 lediglich durch eine Umkehrung der Anordnung der Ventileinheit V₃ und der beiden Ventileinrichtungen V₁ und V₂. Im übrigen sind übereinstimmende Bauteile in 2 mit identischen Bezugszeichen versehen.This in 2 shown embodiment differs from that of 1 only by reversing the arrangement of the valve unit V ₃ and the two valve devices V ₁ and V ₂ . Otherwise, there are matching components in 2 provided with identical reference numerals.

So ist jedes Speichervolumen 12, 13 fest an einen der beiden Arbeitsräume A₁, A₂ angeschlossen, und in die jeweilige Verbindung ist eine der Ventileinrichtungen V₁, V₂ zwischengeschaltet. Die Ventileinheit V₃ befindet sich nun in der Verbindung zwischen den Speichervolumina 12, 13 und der Druckquelle P bzw. der Drucksenke R. In den beiden Offenstellungen der Ventileinheit V₃ wird jeweils das eine Speichervolumen mit der Druckquelle P und gleichzeitig das andere Speichervolumen mit der Drucksenke R verbunden. Die Verbindung zwischen den Speichervolumina 12, 13 und den zugeordneten Arbeitsräumen A₁, A₂ wird über die separaten Ventileinrichtungen V₁, V₂ getrennt gesteuert. Es versteht sich allerdings, daß in dieser Ausführungsform wie auch im Falle der Ausführungsform gemäß 1 die beiden Ventileinrichtungen V₁, V₂ auch gemeinsamer Bestandteil einer Ventileinheit sein können. Auch wäre es möglich, anstelle der beiden Speichervolumina 12, 13 gemeinsam zugeordneten Ventileinheit V₃ zwei Paare von 2/2-Wegeventilen zuzuordnen, die unabhängig voneinander betätigbar sind und jeweils entweder eine Verbindung zur Druckquelle P oder zur Drucksenke R ermöglichen. Die Vereinigung mehrerer Ventilfunktionen in einer umfassenderen Ventileinheit ermöglicht allerdings kompaktere Bauformen.So is every storage volume 12 . 13 firmly connected to one of the two working spaces A ₁ , A ₂ , and one of the valve devices V ₁ , V _{2 is} interposed in the respective connection. The valve unit V ₃ is now in the connection between the storage volumes 12 . 13 and the pressure source P and the pressure sink R. In the two open positions of the valve unit V ₃ , one storage volume is connected to the pressure source P and at the same time the other storage volume is connected to the pressure sink R. The connection between the storage volumes 12 . 13 and the assigned work spaces A ₁ , A ₂ is controlled separately via the separate valve devices V ₁ , V ₂ . It goes without saying, however, that in this embodiment as well as in the case of the embodiment according to 1 the two valve devices V ₁ , V _{2 can} also be a common component of a valve unit. It would also be possible to replace the two storage volumes 12 . 13 jointly assigned valve unit V ₃ to assign two pairs of 2/2-way valves which can be actuated independently of one another and each enable either a connection to the pressure source P or to the pressure sink R. However, the combination of several valve functions in a more extensive valve unit enables more compact designs.

Zweckmäßigerweise ermöglicht die Betätigungsvorrichtung auch noch weitere Betriebsweisen als die geschilderte. Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen, daß das geschilderte Betätigungsverfahren stets dann zur Anwendung gelangt, wenn es darum geht, geringe Druckdifferenzen einzustellen, um feine Positionieraufgaben zu bewältigen. Darüber hinaus ist es aber ohne weiteres möglich, zur Herbeiführung größerer Verlagerungswege des Stellglieds zumindest zeitweilig eine gleichzeitige Verbindung zwischen den Speichervolumina 12, 13 sowie dem zugeordneten Arbeitsraum und der zugeordneten Druckquelle bzw. Drucksenke vorzunehmen. Hierzu bedarf es lediglich einer Ansteuerung der Ventileinrichtungen V₁, V₂ und der Ventileinheit V₃ derart, daß eine durchgängige Verbindung von der Druckquelle P bzw. der Drucksenke R zum zugeordneten Arbeitsraum A₁, A₂ vorliegt. Auf diese Weise lassen sich rasch große Druckdifferenzen einstellen, um große Hübe des Stellglieds 3 zu verwirklichen. Die "Dosierschaltung" ist dabei praktisch wirkungslos gemacht. Die Druckdifferenz dP wird dadurch eingestellt, daß man die Ventileinheit V₃ in eine der beiden Offenstellungen bringt und anschließend die Ventileinrichtungen V₁, V₂ in gewünschter Weise schaltet.The actuating device expediently also enables other operating modes than the one described. The arrangement is preferably made so that the described actuation method is always used when it comes to setting small pressure differences in order to cope with fine positioning tasks. In addition, however, it is easily possible, at least temporarily, to bring about greater displacement paths of the actuator, a simultaneous connection between the storage volumes 12 . 13 as well as the assigned work space and the assigned pressure source or pressure sink. All that is required is a control of the valve devices V ₁ , V ₂ and the valve unit V _{3 in} such a way that there is a continuous connection from the pressure source P or the pressure sink R to the associated working space A ₁ , A ₂ . In this way, large pressure differences can be quickly set to large strokes of the actuator 3 to realize. The "dosing circuit" is made practically ineffective. The pressure difference dP is set by bringing the valve unit V ₃ into one of the two open positions and then switching the valve devices V ₁ , V ₂ in the desired manner.

Um eine eher mittelgroße Druckdifferenz dP einzustellen, ist darüber hinaus eine Ansteuerung nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation möglich. Hierbei wird wiederum die Ventileinheit V₃ entsprechend der gewünschten Stellrichtung 25, 25' in die erste oder zweite Offenstellung verbracht und belassen und anschließend der Aufbau der erforderlichen Druckdifferenz durch pulsweitenmodulierte Ansteuerung der Ventileinrichtungen V₁, V₂ hervorgerufen.To a rather medium-sized pressure difference dP control is also possible based on the principle of pulse width modulation. Here again the valve unit V ₃ corresponds to the desired setting direction 25 . 25 ' brought into the first or second open position and left and then the build-up of the required pressure difference caused by pulse-width-modulated control of the valve devices V ₁ , V ₂ .

Mit dem erfindungsgemäßen Betätigungsverfahren sind im Vergleich dazu noch erheblich geringere Druckdifferenzen einstellbar, was nicht nur die Feinpositionierung großer Stellvorrichtungen, sondern auch eine exakte Positionierung kleinbauender Stellvorrichtungen ermöglicht, bei denen die zu steuernden Fluidströme entsprechend klein sind.With the actuation method according to the invention In comparison, pressure differences are considerably lower adjustable, which is not only the fine positioning of large actuators, but also an exact positioning of small actuators allows in which the fluid flows to be controlled are correspondingly small.

Claims (12)

Verfahren zur Betätigung einer fluidisch betriebenen Stellvorrichtung (1), die ein Stellglied (3) aufweist, das eine bewegliche Wand wenigstens eines Arbeitsraumes (A₁, A₂) bildet, wobei zur Herbeiführung einer Bewegung des Stellglieds (3) Betätigungsfluid aus einer Fluidspeichereinrichtung (8) in den Arbeitsraum (A₁, A₂) eingespeist oder Betätigungsfluid aus dem Arbeitsraum (A₁, A₂) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man ein im Vergleich zum Maximalvolumen des Arbeitsraumes (A₁, A₂) geringeres Speichervolumen (12, 13) der Fluidspeichereinrichtung (8) abwechselnd entweder mit dem Arbeitsraum (A₁, A₂) oder mit einer Druckquelle (P) oder Drucksenke (R) verbindet.Method for actuating a fluidically operated actuating device ( 1 ) which is an actuator ( 3 ), which forms a movable wall of at least one working space (A ₁ , A ₂ ), whereby to cause movement of the actuator ( 3 ) Actuating fluid from a fluid storage device ( 8th ) fed into the work area (A ₁ , A ₂ ) or actuating fluid is discharged from the work area (A ₁ , A ₂ ), characterized in that a smaller storage volume (compared to the maximum volume of the work area (A ₁ , A ₂ )) ( 12 . 13 ) of the fluid storage device ( 8th ) alternately either with the work area (A ₁ , A ₂ ) or with a pressure source (P) or pressure sink (R). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem zwei Arbeitsräume (A₁, A₂) voneinander abteilenden Stellglied (3) zwei Speichervolumina (12, 13) vorsieht, wobei man zur Verlagerung des Stellglieds in einer Stellrichtung (25; 25') das eine Speichervolumen (12) abwech selnd mit dem einen Arbeitsraum (A₁) oder mit einer Druckquelle (P) und das andere Speichervolumen (13) abwechselnd mit dem anderen Arbeitsraum (A₂) oder der Drucksenke (R) verbindet.Method according to Claim 1, characterized in that in the case of an actuator ( ₂ which divides two working spaces (A ₁ , A ₂ )) from one another 3 ) two storage volumes ( 12 . 13 ), whereby one moves the actuator in one direction ( 25 ; 25 ' ) the one storage volume ( 12 ) alternating with one work area (A ₁ ) or with a pressure source (P) and the other storage volume ( 13 ) alternately connects to the other work area (A ₂ ) or the pressure sink (R). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden Speichervolumina (12, 13) zeitlich abgestimmt mit dem jeweils zugeordneten Arbeitsraum (A₁, A₂) sowie der Druckquelle (P) bzw. der Drucksenke (R) verbindet, so daß eine gleichzeitige Verbindung entweder zu den Arbeitsräumen (A₁, A₂) oder zur Druckquelle (P) bzw. zur Drucksenke (R) vorliegt.Method according to Claim 2, characterized in that the two storage volumes ( 12 . 13 ) connects in time with the respectively assigned work area (A ₁ , A ₂ ) and the pressure source (P) or the pressure sink (R), so that a simultaneous connection either to the work areas (A ₁ , A ₂ ) or to the pressure source ( P) or to the pressure sink (R). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herbeiführung größerer Verlagerungswege des Stellglieds (3) zumindest zeitweilig eine gleichzeitige Verbindung zwischen dem Speichervolumen (12, 13) und dem zugeordneten Arbeitsraum (A₁, A₂) sowie der zugeordneten Druckquelle (P) oder Drucksenke (R) vorsieht.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in order to bring about greater displacement paths of the actuator ( 3 ) at least temporarily a simultaneous connection between the storage volume ( 12 . 13 ) and the assigned work area (A ₁ , A ₂ ) and the assigned pressure source (P) or pressure sink (R). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine pulsierende gleichzeitige Verbindung vorsieht.A method according to claim 4, characterized in that he provides a pulsating simultaneous connection. Betätigungsvorrichtung für eine fluidisch betriebene Stellvorrichtung (1), die ein Stellglied (3) aufweist, das eine bewegliche Wand wenigstens eines Arbeitsraumes (A₁, A₂) bildet, wobei zur Herbeiführung einer Bewegung des Stellglieds (3) Betätigungsfluid aus einer Fluidspeichereinrichtung (8) in den Arbeitsraum (A₁, A₂) einspeisbar oder Betätigungsfluid aus dem Arbeitsraum (A₁, A₂) abführbar ist, da durch gekennzeichnet, daß die Fluidspeichereinrichtung (8) ein im Vergleich zum Maximalvolumen des Arbeitsraumes (A₁, A₂) geringeres Speichervolumen (12, 13) aufweist, und daß zwischen das Speichervolumen (12, 13) und den Arbeitsraum (A₁, A₂) einerseits sowie zwischen das Speichervolumen (12, 13) und eine Druckquelle (P) oder eine Drucksenke (R) andererseits eine die wahlweise Freigabe oder Absperrung der betreffenden Verbindung ermöglichende Ventileinrichtung (V₁, V₂, V_3,1, V_3,2) zwischengeschaltet ist, wobei das Speichervolumen (12, 13) abwechselnd entweder mit dem Arbeitsraum (A₁, A₂) oder mit der Druckquelle (P) oder der Drucksenke (R) verbindbar ist.Actuating device for a fluidically operated actuating device ( 1 ) which is an actuator ( 3 ), which forms a movable wall of at least one working space (A ₁ , A ₂ ), whereby to cause movement of the actuator ( 3 ) Actuating fluid from a fluid storage device ( 8th ) can be fed into the working area (A ₁ , A ₂ ) or actuating fluid can be removed from the working area (A ₁ , A ₂ ), as characterized in that the fluid storage device ( 8th ) a smaller storage volume compared to the maximum volume of the work area (A ₁ , A ₂ ) ( 12 . 13 ) and that between the storage volume ( 12 . 13 ) and the work area (A ₁ , A ₂ ) on the one hand and between the storage volume ( 12 . 13 ) and a pressure source (P) or a pressure sink (R), on the other hand, a valve device (V ₁ , V ₂ , V _3.1 , V _3.2 ), which enables the optional release or shut-off of the connection in question, is interposed, the storage volume ( 12 . 13 ) alternately either with the work space (A ₁ , A ₂ ) or with the pressure source (P) or the pressure sink (R) can be connected. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Stellvorrichtung (1), bei der das Stellglied (3) zwei Arbeitsräume (A₁, A₂) voneinander abteilt, zwei Speichervolumina (12, 13) vorgesehen sind, die jeweils einerseits mit einem der Arbeitsräume (A₁, A₂) und andererseits mit der Druckquelle (P) oder der Drucksenke (R) verbindbar sind.Actuating device according to claim 6, characterized in that for an adjusting device ( 1 ) where the actuator ( 3 ) two work rooms (A ₁ , A ₂ ) separated from each other, two storage volumes ( 12 . 13 ) are provided, each of which can be connected on the one hand to one of the working spaces (A ₁ , A ₂ ) and on the other hand to the pressure source (P) or the pressure sink (R). Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen zur Verlagerung des Stellglieds (3) in einer Stellrichtung (25, 25') derart betätigbar sind, daß das eine Speichervolumen (12) abwechselnd mit dem einen Arbeitsraum (A₁) oder der Druckquelle (P) und das andere Speichervolumen (13) abwechselnd mit dem anderen Arbeitsraum (A₂) oder der Drucksenke (R) in Verbindung steht.Actuating device according to claim 7, characterized in that the valve devices for displacing the actuator ( 3 ) in one direction ( 25 . 25 ' ) can be actuated in such a way that the one storage volume ( 12 ) alternating with one work area (A ₁ ) or the pressure source (P) and the other storage volume ( 13 ) is alternately connected to the other work area (A ₂ ) or the pressure sink (R). Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen die Speichervolumina (12, 13) und die Druckquelle (P) oder Drucksenke (R) zwischengeschalteten ersten Ventileinrichtungen (V₁, V₂) und/oder die zwischen die Speichervolumina (12, 13) und die Arbeitsräume (A₁, A₂) zwischengeschalteten zweiten Ventileinrichtungen (V_3,1; V_3,2) Bestandteil einer Ventileinheit (V₃) sind.Actuating device according to claim 7 or 8, characterized in that the between the storage volumes ( 12 . 13 ) and the pressure source (P) or pressure sink (R) interposed first valve devices (V ₁ , V ₂ ) and / or between the storage volumes ( 12 . 13 ) and the work rooms (A ₁ , A ₂ ) interposed second valve devices (V _3.1 ; V _3.2 ) are part of a valve unit (V ₃ ). Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventileinheit (V₃) so ausgebildet ist, daß in Abhängigkeit von der gewählten Schaltstellung stets ein gleichzeitiges Freigeben oder Absperren der zugeordneten Verbindung erfolgt, wobei die Ventileinheit insbesondere als 4/3-Wegeventileinheit ausgebildet ist.Actuating device according to claim 9, characterized in that a valve unit (V ₃ ) It is designed that, depending on the selected switching position, the associated connection is always released or shut off at the same time, the valve unit being designed in particular as a 4/3-way valve unit. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ventileinrichtungen (V₁, V₂) von 2/2-Wegeventilen gebildet sind.Actuating device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the individual valve devices (V ₁ , V ₂ ) are formed by 2/2-way valves. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuereinrichtung (18) zur Ansteuerung der Ventileinrichtungen in Abhängigkeit von der Ist-Position und einer gewünschten Soll-Position des Stellkolbens.Actuating device according to one of claims 6 to 11, characterized by an electronic control device ( 18 ) to control the valve devices depending on the actual position and a desired target position of the actuating piston.