Gestaltungsrichtlinien für geschlossene Paraffinaktoren zur gezielten Beeinflussung von Systemen hoher Steifigkeit
Arne Mann
Die vorliegende Arbeit erarbeitet Gestaltungsrichtlinien für geschlossene Paraffinaktoren zur gezielten Beeinflussung von Systemen hoher Steifigkeit. Um dieses Ziel zu erreichen, befasst sie sich mit der Aufnahme von charakteristischen Materialkennwerten und der numerischen Abbildung von Paraffin. Weiter fokussiert sie die Auslegung, die Fertigungsprozesse und die anschließende Charakterisierung von geschlossenen Paraffinaktoren, um Gestaltungsrichtlinien für diese abzuleiten. Die Untersuchungen erfolgen an einem kreisförmigen Aktor und einem Kreisringaktor. Zusätzlich beinhaltet die Arbeit die Auslegung und Umsetzung eines selbsthemmenden Systems. Ziel ist es, die resultierenden Aktoren, für die in der Arbeit motivierten, aktiven und passiven Anwendungsfälle zu qualifizieren.
Kreisförmige Aktoren der Höhe 9 mm und einem Durchmesser von 30 mm können Axialkräfte bis zu 70 kN erreichen. Die Axialkraft des Aktors fällt bei einem Aktorweg von 0,1 mm um bis zu 10 kN im Vergleich zur nicht-ausgelenkten Maximalkraft ab. Der Kreisringaktor erreicht bei einer Höhe von 2,5 mm Axialkräfte bis zu 30 kN. Weiter kann gezeigt werden, dass ein zusätzlich ausgelegtes Keilsystem, das eine axiale Selbsthemmung bereitstellt, durch Paraffin in einen neuen Auslenkungszustand versetzt werden kann, wodurch zukünftig ein ausgelenkter Zustand ohne kontinuierliche Energiezufuhr erreicht werden kann. Zudem zeigt der Einsatz der Paraffinaktoren bei der Aufrechterhaltung der Vorspannung einer Schraubenverbindung sowie in einem Walzprofilierprozess zur Manipulation der Position der Seitenrolle und somit zur Regelung des Biegewinkels potenzielle Anwendungsmöglichkeiten.
