Durch das Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes, kann die Viskosität einer elektrorheologischen Suspensionen reversibel um einige Größenordnungen beeinflusst werden. Es sind Systeme realisierbar, welche durch parallel zueinander angeordnete Elektroden Druckdifferenzen generieren können. Dadurch, dass es in diesem System keine relativ zueinander beweglichen Teile gibt, sind diese Systeme sehr wartungsarm und bieten somit ein enormes Potential. Dieses Funktionsprinzip der bewegungs- und leckagefreien Ventile wird in dieser Arbeit genutzt, um ein Mikrostellsystem zu entwickeln, welches in der Lage ist, gänzlich ohne relativ zueinander beweglichen Teilen auszukommen. In einem ersten Schritt wird das rheologische Verhalten der elektrorheologischen Suspension Rheoil 4.0 an einem Fließkanalprüfstand untersucht. Der Fokus dieser Untersuchungen liegt auf dem Einfluss des Abstandes, sowie der Oberflächenbeschaffenheit der Elektroden.
Aufbauend auf den in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen sind Mikro-ER-Ventile entworfen und vermessen worden, welche die Grenzen der Nutzbarkeit der elektrorheologischen Suspension und den verwendbaren Spaltmaße aufzeigen.
In Kombination mit einer in dieser Arbeit entwickelten Vorgehensweise zur Auslegung von elastomeren Faltenbalgaktoren und der Integration der Mikro-ER-Ventile in den Innenraum des Aktors wurde ein neuartiges Stellsystem entwickelt, als Prototyp realisiert und auf seine Eigenschaften hin untersucht wurde.
Weiterführend sind einige Varianten vorgeschlagen worden, welche den Einsatz von den in dieser Arbeit entwickelten elektrorheologischen Mikroventilen für breitere Anwendungsgebiete Nutzbar machen könnten.
Aktualisiert: 2021-12-20
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