本发明专利技术涉及一种通过气体运行的驱动系统，其包括一个驱动装置(A)，该驱动装置包括第一腔室(1)和第二腔室(2)，所述第一腔室和第二腔室通过所述驱动装置(A)的可移动的做功件(3)、特别是通过活塞(3)相互隔开，其中这两个腔室(1，2)中的一个腔室(1)能够与气体源(4)连接、特别是借助于转换阀(7)与该气体源连接以形成驱动做功件(3)的腔室(1)，并且这两个腔室(1，2)中的另一个腔室(2)能够同时经由排气节流阀(5)特别是借助于该转换阀与排气口(6)连接，以形成反作用于做功件(3)运动的腔室，所述驱动的腔室(1)配置有控制阀(8)，所述驱动的腔室(2)能够通过该控制阀由气体源(4)填充气体，其中控制阀(8)的开启横截面能够根据沿流动方向存在于排气节流阀(5)上游的或者经由该排气节流阀(5)降低的控制压力被调节，其中当控制压力下降成低于第一极限压力时，能够利用控制阀(8)扩大所述开启横截面，并且当控制压力进一步下降成低于第二极限压力时，所述开启横截面能够减小，特别是控制阀(8)能够被关闭。本发明专利技术还涉及一种用于运行通过气体运行的驱动系统的方法。的方法。的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过气体运行的驱动系统和运行方法
[0001]本专利技术涉及一种通过气体运行的驱动系统，该驱动系统包括驱动装置，该驱动装置包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室通过所述驱动装置的可移动的做功件、特别是通过活塞相互隔开，其中这两个腔室中的一个腔室能够与气体源连接、特别是借助于转换阀与该气体源连接以形成驱动做功件的腔室，并且这两个腔室中的另一个腔室能够同时经由排气节流阀特别是借助于转换阀与排气口连接，以形成反作用于做功件运动的腔室。
[0002]在此，通过排气节流阀逸出的气体优选也流过一个向排气口方向打开的止回阀。其优点是，对于做功件的返回行程来说，气体不能/不必流过排气节流阀，而特别是可以在绕过所述排气节流阀的情况下并行地在该排气节流阀旁边引导，在必要时穿过其他的系统构件。
[0003]另外，本专利技术还涉及一种用于运行通过气体运行的驱动系统的方法，该驱动系统包括驱动装置，该驱动装置包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室通过所述驱动装置的可移动的做功件、特别是通过活塞相互隔开，其中这两个腔室中的一个腔室与气体源连接、特别是借助于转换阀与该气体源连接以形成驱动做功件的腔室，并且这两个腔室中的另一个腔室同时经由排气节流阀特别是借助于转换阀与排气口连接，以形成反作用于做功件运动的腔室。
技术介绍
[0004]这种类型的驱动系统和方法在现有技术中是已知的。例如DE102009001150A1概括地描述了气动缸的节流。
[0005]这样的系统的典型的驱动装置例如是气缸
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活塞机组，其中活塞作为做功件布置在腔室之间，并且可以在两侧从所述两个腔室中的每个腔室的方向被加载气体压力。
[0006]作为气体，例如可以使用普通空气，然而该专利技术并不局限于此。
[0007]通常的工作原理是，将加压的气体从一个提供压力大于周围大气压的气体的压力源、例如压缩机引入所述腔室之一，从而在做工件上施加一个使该做功件移动的力。这个腔室因此构成一个驱动腔室。通过移动，将气体从另一个腔室中排出。那里存在的气体压力在做功件上施加一个反作用于移动的力。在做功件移动中气体被从腔室中排出，这个腔室构成反作用的腔室。可以通过如下方式影响反作用力的大小，即通过一个排气节流阀对从反作用腔室向排气口(例如周围环境)的方向的气流进行节流。在本专利技术的意义上，即使不将空气用作气体，也将排气节流阀称为排气节流阀。因为这个术语在相关的专业用语中已经得到认同。
[0008]优选在现有技术中和在本专利技术中，如此调节所述排气节流阀，特别是在经由该排气节流阀降低的压力方面，使得通过所述排气节流阀产生一个所谓的超临界气流。例如，这通常如此实现，如果所述排气节流阀上游的输入侧压力比所述排气节流阀下游的输出侧的压力大至少2倍的话，通常可以实现这一点。此处和下文中列举的压力是指绝对压力。
[0009]在超临界流动的情况中，流动速度达到音速，从而实现了做功件(例如气缸中的活塞)的速度在准稳定状态中与负荷无关的优点。本专利技术同样可以规定一个亚临界流动，在该流动中未达到音速。
[0010]这个运行方式的问题是，这个运行方式在能量方面是不利的，因为驱动腔室始终处于最大气体压力下。
[0011]作为排气节流以外的备选方案，对流入所述驱动腔室的气体进行节流基本上也是众所周知的。尽管这个作为供气节流为众所周知的连接在能量方面更加有利，然而驱动装置中的做功件的速度在这样的情况中并不是与负荷无关的，因为即使在供气节流的超临界通流时尽管流入的气体质量流量在供应压力恒定不变的情况下与负荷无关，然而由于驱动腔室中与负荷相关的气体密度之故，恒定不变的质量流量导致驱动装置中的做功件的速度与负荷相关。
技术实现思路
[0012]本专利技术的目的是如此发展开头所述类型的系统和方法，使得可以实现排气节流系统在能量方面更加有利的运行方式，优选同时进一步实现排气节流阀中的超临界流动，以获得做功件的优选的与负荷无关的运动。
[0013]这个目的在系统方面通过如下方式得以实现，即所述驱动的腔室配置有控制阀，所述驱动的腔室能够通过该控制阀由气体源填充气体，其中控制阀的开启横截面能够根据沿流动方向存在于排气节流阀上游的或者经由该排气节流阀降低的控制压力被调节，特别是：当控制压力下降成低于第一极限压力时，能够利用控制阀扩大所述开启横截面，并且当控制压力进一步下降成低于第二极限压力时，所述开启横截面能够减小，特别是控制阀能够被关闭。
[0014]在方法方面，这个目的通过如下方式得以实现，即给所述驱动的腔室配置控制阀，所述驱动的腔室通过该控制阀由气体源填充气体，其中根据沿流动方向存在于排气节流阀上游的或者经由该排气节流阀降低的控制压力调节控制阀的开启横截面，特别是如此调节，使得当下降的控制压力低于第一极限压力时，利用控制阀扩大所述开启横截面，并且当进一步下降的控制压力低于第二极限压力时，减小所述开启横截面，特别是将控制阀关闭。
[0015]在此，优选本专利技术可以规定，当存在大于第一极限压力的控制压力时，所述控制阀首先关闭，即首先随着低于第一极限压力而打开，并随着控制压力的进一步下降扩大开启横截面。
[0016]在此，同样优选可以规定，随着控制压力的进一步下降，在两个极限压力之间，然而最迟在达到第二极限压力时，达到最大开启横截面。随着控制压力的进一步下降，从低于第二极限压力起控制阀的开启横截面变小，特别是直到在第三极限压力时控制阀关闭为止。
[0017]同样可以规定，当存在第一极限压力时，控制阀已经部分打开，并且即使在控制压力进一步升高的情况下也不完全关闭。
[0018]在所有实施方式中，优选可以规定，控制阀在第一与第二极限压力之间的范围内随着控制压力的下降而扩大开启横截面，而随着控制压力的上升减小开启横截面。同样，在所有实施方式中，优选可以规定，控制阀在第二与第三极限压力之间的范围内随着控制压
力的下降减小开启横截面，而随着控制压力的上升扩大开启横截面。
[0019]在此，开启横截面的相应变化与控制压力的变化相关联，并且特别是还与其符号相关联。这个相关性可以是线性的，然而不是必须是线性的。在控制压力变化与开启横截面变化之间也可以规定一个非线性的相关性。
[0020]优选在与控制阀串联的气体流动路径中存在一个向着驱动腔室的方向打开的止回阀。作为备选方案，一个向着驱动腔室的方向封闭或者说阻断的止回阀与控制阀并联。这样，气体通过控制阀流入腔室，而回流(例如在做功件的返回行程中)则绕过所述控制阀，特别是当这个控制阀通过其在返回行程中的切换位置关闭时。
[0021]本专利技术的优点在于，可以选择第一极限压力，该第一极限压力确保了利用在排气节流阀上(即排气节流阀上游和下游)的所期望的压差水平运行该排气节流阀。若降低到所述极限压力以下，则控制阀打开，更多的气体可以流入驱动腔室，以获得所期望的压力条件。这样可以调节到所期望的压力水平。
[0022]通过进一步考虑一个低于第一极限压力的第二极限压力，可以考虑到，反作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过气体运行的驱动系统，该驱动系统包括驱动装置(A)，该驱动装置包括第一腔室(1)和第二腔室(2)，所述第一腔室和第二腔室通过所述驱动装置(A)的可移动的做功件(3)、特别是通过活塞(3)相互隔开，其中这两个腔室(1，2)中的一个腔室(1)能够与气体源(4)连接、特别是借助于转换阀(7)与该气体源连接以形成驱动做功件(3)的腔室(1)，并且这两个腔室(1，2)中的另一个腔室(2)能够同时经由排气节流阀(5)特别是借助于该转换阀与排气口(6)连接，以形成反作用于做功件(3)运动的腔室，其特征在于：所述驱动的腔室(1)配置有控制阀(8)，所述驱动的腔室(1)能够通过该控制阀由气体源(4)填充气体，其中控制阀(8)的开启横截面能够根据沿流动方向存在于排气节流阀(5)上游的或者经由该排气节流阀(5)降低的控制压力被调节，其中当控制压力下降成低于第一极限压力时，能够利用控制阀(8)扩大所述开启横截面，并且当控制压力进一步下降成低于第二极限压力时，所述开启横截面能够减小，特别是控制阀(8)能够被关闭。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述第一极限压力大于且所述第二极限压力小于一个压力，该压力存在于排气节流阀(5)上游或者经由该排气节流阀(5)降低，该压力对于排气节流阀(5)中的超临界气体流动来说是必要的。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：该系统具有电子/电气控制系统，利用该控制系统能够测量控制压力，并且利用该控制系统能够根据控制压力的测量值操控电气驱动装置，该电气驱动装置用于调节控制阀中的阀门执行机构。4.根据前述权利要求1或2中任一项所述的系统，其特征在于：设有气体管路(9)作为控制管路(9)，所述控制阀(8)利用该气体管路与反作用的腔室(2)流体连接，其中在气体管路(9)中作用的控制压力作用于控制阀(8)的阀门执行机构，特别是：所述阀门执行机构被预加载了调节力，通过该调节力所述阀门执行机构能够随着控制压力的下降而移动。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述控制阀(8)具有描述开启横截面与调节行程的相关性的特征曲线，该特征曲线在两个极端可能的调节行程位置之间的一个调节行程位置处具有反转的斜度。6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于：所述控制阀(8)具有两个与阀门执行机构配合作用的控制边缘或者两个分别布置在分开的串联的阀门执行机构上的控制边缘，特别是：沿阀门执行机构的通过下降的控制压力确定的运动方向在第一运动部段中通过与第一控制边缘的配合作用，开启横截面能够扩大，并且在随后的第二运动部段中沿相同的运动方向通过与第二控制边缘的配合作用，所述开启横截面能够变小，特别是直到该开启横截面完全关闭为止。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：配置给反作用的腔室(2)的排气节流阀(5)并联...
【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：亚琛工业大学RWTH，
类型：发明
国别省市：
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