用于锁定并且用于解锁的执行器设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种执行器设备，其包括至少一个固态执行器(130)和与固态执行器(130)机械串联的液压单元(120)，其中，液压单元(120)具有被填充以液压液体(195)的液压体积。在用于夹持夹持体的方法中使用这样的执行器设备且执行器设备的固态执行器尤其取决于夹持体的运动变量地来控制。

Actuator device and method for locking and unlocking

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锁定并且用于解锁的执行器设备和方法
本专利技术涉及一种用于锁定锁定体的和用于解锁锁定体的执行器设备(Aktoreinrichtung)以及方法。
技术介绍
在使用工具或其他装置的情形中，在许多情况中存在完成工具或装置的运动部分的突然锁定的必要性。这样的必要性经常出于安全性考虑得出，例如在电锯的情况中。如果例如用户的手到达锯子处，则锯子须被停止。在此，尤其例如锯片的低延迟的锁定是重要的，因为在锁定之前每附加一毫秒的延迟可能造成巨大的伤害。因此，对于这样的应用而言需要允许在若干毫秒内锁定工具或装置的可运动部分的执行器设备。已知机电式工作的执行器设备。这样的执行器设备通常具有大于10毫秒的执行时间且因此工作太缓慢。备选地，已知包括化学爆燃式驱动的执行器设备。然而这样的执行器设备一方面不可充分安全地运行。另一方面，这样的执行器设备仅可较差地控制或调节。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种执行器设备，利用其可足够快速地且受控制地锁定并且由此固定可运动的锁定体。此外，本专利技术的目的是说明一种用于锁定锁定体的方法，其可足够迅速且运行安全地来实施。本专利技术的该目的利用带有在权利要求1中所说明的特征的执行器设备以及利用带有在权利要求17中所说明的特征的用于锁定锁定体的方法来实现。本专利技术的优选的改进方案在附属的从属权利要求、接下来的说明书和附图中说明。根据本专利技术的执行器设备构造用于锁定并且包括固态执行器和与固态执行器机械串联的液压单元。在此，根据本专利技术的执行器设备的液压单元具有可填充且优选被填充以液压液体的液压体积。液压体积可尤其大致完全被填充以液压液体。优选地，液压液体应如此程度地填满液压体积，使得通过该液压液体实现力和/或机械运动能量在液压单元的不同元件之间(尤其在驱动元件与从动元件之间)的传递。所提及的特征，即固态执行器与液压单元“机械串联”，在当前上下文中应理解成，固态执行器和液压单元连接成使得固态执行器的一部分的机械运动可被传递到液压单元的对应的部分上。液压单元尤其设计成将液压设备的对应部分的该运动传递到(尤其外部的)待运动的元件上，其中，这样的传递通常可与特定的传动比并且/或者与多个单个运动的整合相联系。该元件优选地具有用于夹持以夹持体形式的锁定体的夹持面和/或用于锁止(也就是说用于形状配合地固定)以形状配合体形式的锁定体的凸缘。这也就是说在本专利技术的意义中的锁定优选应被理解为夹持，其中，借助于执行器设备可固定以夹持体形式的锁定体。备选地或附加地，在本专利技术的意义中的锁定可应被理解为形状配合的锁定，即锁止，其中，锁定体借助于液压单元且优选地尤其附加的元件可被形状配合地固定并且以此构造成形状配合体。合适地，形状配合体包括凹槽而该元件包括与凹槽对应的凸缘。备选地且同样优选地，该元件包括凹槽而形状配合体包括与凹槽对应的凸缘。该元件可以是液压单元的组成部分或是附加的、也就是说“外部的”元件，其与液压单元机械串联。优选地，该元件是根据本专利技术的执行器设备的组成部分。有利地，固态执行器(如其在根据本专利技术的执行器设备中所设置的那样)具有较高的机械固有频率并且由此具有带有同时较高的调节力的较短的调节时间。尤其地，这样的固态执行器的偏转时间可以为至少20微秒、优选地最高50微秒和/或最高100毫秒。借助于在根据本专利技术的执行器设备中所设置的串联的液压单元此外可特别低延迟且几乎无损耗地传递固态执行器的偏转，使得借助于执行器设备由于固态执行器的操控可引起锁定体的几乎即时的锁定。因此，可在无明显时间延迟的情形中释放锁定体或者阻止其运动。因此，借助于根据本专利技术的执行器设备可被特别迅速来切换。合适地，根据本专利技术锁定时间和/或解锁时间可至少为50微秒和/或最高为100毫秒。有利地，根据本专利技术的执行器设备可被无破坏性地利用。尤其与爆燃式驱动相比，根据本专利技术的执行器设备因此不仅可一次性地而且可重复地利用。因为根据本专利技术的执行器设备可被回置到初始的状态中，使得执行器设备可重新使用。另外有利地，根据本专利技术的执行器设备由于取消爆燃式驱动可对于可能存在的周围设备而言无损地并且由此特别运行安全地来使用。由于根据本专利技术所设置的液压单元，根据本专利技术的执行器设备此外机械低磨损地来构造。优选地，根据本专利技术的执行器设备此外包括锁定体，其可利用执行器设备来锁定。备选地，可锁定不必然是根据本专利技术的执行器设备的部分的锁定体。在本专利技术的一优选的改进方案中，执行器设备具有弹簧元件和/或驱动元件，其尤其在锁定体处布置且构造用于力加载锁定体并且/或者用于驱动锁定体。以该方式，锁定体可被加载以较高的力，其可使锁定体加速，只要锁定体未被锁定。当在根据本专利技术的执行器设备的情形中或借助于根据本专利技术的执行器设备锁定体被锁定并且由此在其运动方面被固定时，借助于根据本专利技术的执行器设备或在根据本专利技术的执行器设备的情形中可使锁定体的运动迅速开始和/或停止。适宜地，在根据本专利技术的执行器设备的情形中弹簧元件或驱动元件具有蓄压器和/或磁体和/或弹簧。借助于蓄压器和/或磁体或借助于弹簧，锁定体可有利地以结构简单的方式被加载以较高的力。合适地，根据本专利技术的执行器设备具有至少一个夹持面，其构造用于摩擦配合地接合尤其以夹持体形式的锁定体。在本专利技术的该改进方案中，锁定体可容易地通过在倾斜于、尤其垂直于锁定体的预设的运动方向的方向上的力加载在其运动方面被固定。显然，锁定体的运动无须是锁定体的重心运动。原则上同样是充分的且可能的是，锁定体的表面相对于液压单元可运动且可通过锁定来固定，例如在锁定体单纯转动的情况中，所述转动刚好不包括锁定体的重心运动。根据本专利技术的执行器设备在以夹持形式的锁定的情况中优选地构造用于周向地(umfänglich)、优选全周向地夹持夹持体。借助于夹持体的周向夹持可利用较大的接触面用于摩擦配合地固定夹持体。因此，在本专利技术的该改进方案中可实现特别大的到夹持体上的夹持力。优选地，锁定体除了为了形状配合必要时所设置的凹槽和/或凸缘之外具有柱形的、优选地圆柱体的形状并且合适地形成轴。备选地或附加地，锁定体具有多边形的横截面。适宜地，在以夹持形式的锁定的情况中的锁定体中(即在夹持体中)夹持面具有相对于夹持体完全或至少部分对应的形状。在该改进方案中，夹持衬套因此有利地实现。借助于在该改进方案中所实现的夹持衬套，利用根据本专利技术的执行器设备可获得数千牛顿的夹持力。在锁定借助于形状配合的情况中可获得类似的保持力。然而，对于切换这样的夹持力而言必要的能量仅为大约1焦耳。因此，借助于根据本专利技术的执行器设备，较高的切换力可借助于特别少的能量(例如借助于电池如尤其纽扣电池来提供)来控制。根据本专利技术的执行器设备(尤其当执行器设备具有夹持体时)可类似于可电气运行的保持磁体(Haltmagnet)地被使用，尤其鉴于所设置的使用目的。在本专利技术的一优选的改进方案中，在根据本专利技术的执行器设备的情形中液压液体是或包括液态金属。液态金属此处应被理解为一种在执行器设备的运行状态中具有液态的物态的金属(即金属元素亦或多种金属元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.构造用于锁定的执行器设备，带有固态执行器(130)和与所述固态执行器(130)机械串联的液压单元(120)，其中，所述液压单元(120)具有被填充以液压液体(195)的液压体积。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171127 EP 17203689.91.构造用于锁定的执行器设备，带有固态执行器(130)和与所述固态执行器(130)机械串联的液压单元(120)，其中，所述液压单元(120)具有被填充以液压液体(195)的液压体积。


2.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，其构造用于以夹持和/或形状配合的固定的形式锁定。


3.根据前述权利要求所述的执行器设备，此外包括能够借助于所述液压单元来锁定的锁定体(40,40’)，尤其能够借助于所述液压单元(120)来夹持的夹持体(40)和/或能够借助于所述液压单元(120)来形状配合地固定的形状配合体(40’)。


4.根据前述权利要求所述的执行器设备，其具有弹簧元件(20)和/或驱动元件，其尤其在所述锁定体(40,40’)处布置且构造用于力加载所述锁定体(40,40’)并且/或者用于驱动所述锁定体(40,40’)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，在其中所述弹簧元件(20)和/或驱动元件具有蓄压器和/或磁体。


6.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，在其中所述执行器设备具有至少一个夹持面(100)，其构造用于摩擦配合地接合构造为夹持体的所述锁定体(40)并且/或者具有凸缘(100’)，其构造用于形状配合地接合构造为形状配合体的所述锁定体(40’)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，在其中所述执行器设备(10)构造用于周向地、优选地全周向地夹持所述夹持体(40)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，在其中所述液压液体(195)是或者具有液态金属、尤其镓、铟、锡和/或水银和/或易熔合金和/或在常压下在20°C、优选地0°C且理想地-20°C的温度时和/或在所述执行器设备的运行温度的情形中和运行压力的情形中为液态的液压液体(195)。


9.根据前述权利要求中任一项所述的执行器设备，在其中所述液压单元(120)构造用于将从所述固态执行器(130)出发的带有不等于一的传动比的运动传递到待运动的元件(100)、尤其构造用于夹持...

【专利技术属性】
技术研发人员：G巴赫迈尔，P弗雷泽，M格利希，W措尔斯，
申请(专利权)人：铭智动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE