Development of linear servo hydraulic actuators with high dynamic load stiffness by innovative means in the signal as well as power circuit

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Im Maschinenbau und hier besonders im Werkzeugmaschinenbau und bei Prüfmaschinen steigen die Anforderungen an Linearantriebe hinsichtlich Einbauraum, Leistungsdichte, Positioniertgenauigkeit und Dynamik stetig. Der Einsatz eines hybriden Antriebs, bestehend aus einem servohydraulisch angesteuerten Standardzylinder in Serienschaltung mit einem Piezo-Stapelaktuator, kann die Positioniergenauigkeit und die Laststeifigkeit gegenüber herkömmlichen hydraulischen Antrieben erheblich steigern. Ziel ist es, die hohe Kraftdichte und Kompaktheit des hydraulischen Antriebs mit einer hohen dynamischen Laststeifigkeit zu verbinden. Hierzu sollen die hohe Dynamik und die Präzision eines Piezoaktuators genutzt werden. Die beim Lasteingriff auftretende Lageabweichung des im Vergleich zu elektrischen Spindelantrieben lastweichen Zylinders soll dabei durch die schnelle Nachstellbewegung des Piezoaktuators kompensiert werden. Neben Laststeifigkeiten, die bisher den wesentlich aufwendigeren sowie größeren und schweren elektrischen Antrieben vorbehalten sind, läßt das Konzept der Hybridachse erhebliche Verbesserungen im Feinpositionierverhalten konventioneller hydraulischer Linearantriebe erwarten.