Maschinenbau 02.05.2008, 19:34 Uhr

Adaptronik macht Schluss mit unerwünschten Schwingungen  

Denn Vibrationen, Schwingungen und Lärm lassen sich gezielt dämpfen, wenn piezokeramische Sensoren die Schwingungen registrieren und ihnen aktorisch entgegenwirken – ein Schwerpunktthema auf dem Gemeinschaftstand Adaptronik in Halle 2.

Aktive adaptronische Interfaces zur Schwingungsdämpfung präsentierte auch die Isys Adaptive Solutions: Unter Verwendung von Funktionswerkstoffen (Smart Materials) lassen sich über elektronische Regler sensorische und aktorische Funktionen so verknüpfen, dass Schwingungen gemindert, Lärm reduziert oder auch die Kontur von Bauteilen kontrolliert werden können. „Mit den am Fraunhofer LBF entwickelten modularen aktiven Interfaces können wir beispielsweise den Lärm eines Schiffsdiesels gezielt reduzieren,“ betonte Martin Thomaier, Geschäftsführer der Isys Adaptive Solutions. Einsatzgebiete solch adaptiver Bauteile und Systeme liegen im Maschinen- und Anlagenbau: Dort lassen sich Produktions- und Fertigungsprozesse von Werkzeugmaschinen gezielt verbessern.

Den Lärm aktiv an der Wurzel zu dämpfen, ist das Ziel des EU-Projekts InMar (Intelligent Materials for Active Noise Reduction). Konkret wird hier die durch den Kompressor eines Klimageräts auf dem Dach einer Straßenbahn verursachte Lärmbelastung mittels eines aktiven Tilgers erfolgreich reduziert. Der verwendete aktive Schwingungstilger besteht aus einer Masse, die über eine Biegefeder an das Hauptsystem angeschlossen ist. Auf der Biegefeder ist ein Piezomodul aufgeklebt. In seiner mechanischen Eigenfrequenz absorbiert der Tilger die Anregung der Grundstruktur. Dadurch wird eine Reduktion einzelner Beschleunigungsspitzen des Klimakompressors um bis zu 20 dB erreicht.

Eine aktorische Tankklappe mit Formgedächtnis-Legierung war ebenfalls in Halle 2 zu sehen: In der Vergangenheit wurden Tankdeckel in Fahrzeugen meist noch durch Bowdenzugsysteme mechanisch entriegelt. Doch damit die Schließfunktion auch über eine Zentralverriegelung gesteuert werden kann, werden heute oft elektrische Stelleinheiten eingesetzt, die aus einem vielteiligem Stellmotor mit Zahnrädern und Federn bestehen.

Die Fraunhofer-Forscher haben nun einen Entriegelungsmechanismus für Tankklappen entwickelt, bei dem ein „intelligenter“ Werkstoff die eigentliche Funktion des Stellmotors übernimmt. So kann der aus etwa zehn Einzelteilen bestehende Motor durch einen Formgedächtnisaktor in Feder- oder Stabform ersetzt werden, was zu einer erheblichen Vereinfachung des bestehenden mechanischen Aufbaus führt. E. LANGE/KIP

Ein Beitrag von:

  • Dietmar Kippels

    Redakteur VDI nachrichten im Ressort Produktion. Fachthemen: Maschinenbau, CAD, Lasertechnik

  • Edgar Lange

    Freier Fachjournalist in Düsseldorf. Schreibt vor allem über IT-Themen.

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