Träger mit einstellbarer Biegesteifigkeit zur Schwingungskompensation

Unerwünschte mechanische Schwingungen können für technische Systeme mit bewegten Teilen zum Problem werden und die Funktionsfähigkeit des Systems beeinflussen. Kritisch sind Situationen beim Erreichen der Resonanzfrequenzen des schwingenden Systems, die zu Resonanzschäden führen können. Durch aktive oder passive Kompensation ungewollter Schwingungen kann das Erreichen der Resonanzzustände vermieden werden. Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine derartige aktive Schwingungsreduzierung, indem selbstadaptierend und -regelnd die Kompensation frequenzabhängig mit einem Träger einstellbarer Biege-steifigkeit erfolgt. Von zwei ineinander greifenden Tragelementen wird das bewegliche Tragelement mit pneumatisch oder fluidisch angetriebenen Aktoren frequenzgeregelt bewegt. Dadurch verändert sich gezielt das Flächenträgheitsmoment, das in direktem Zusammenhang mit der Biege-steifigkeit und mit dem Schwingungsverhalten steht. Resultierend verschiebt sich die Eigenfrequenz des Trägers und damit der Resonanzpunkt der Schwingungen. Es wird den Resonanzschwingungen der Maschinen ausgewichen, indem eine Änderung der Struktur erfolgt. Neben den Schwingungen wird auch der Lärm der Systeme reduziert.

Anwendungsgebiete:

Vermeidung von Resonanzschwingungen und resultierender großer Schwingungsamplituden an technischen Systemen durch großen Abstand zwischen Eigenfrequenz und Erregerfrequenz für:

• Werkzeugmaschinenbau
• Fahrzeugbau
• Windkrafträder
• Bauwerke
• Leichtbau

Vorteile:

• Einfacher Aufbau ineinander gleitender Träger
• Schwingungsabhängiger Träger-Abstand durch Aktoren
• Keine Notwendigkeit teurer Dämpfungs-Komponenten
• Große Stellwege bei hohen einwirkenden Kräften
• Minimale Energiebilanz durch energiearme Ansteuerung
• Änderung der Erregerfrequenz
• Gleichzeitige Form- und Steifigkeitsvariation

Die erfinderische  Entwicklung erfolgte im Rahmen eines Projektes des sächsischen Spitzentechnologie-Clusters „ECEMP – Europen Centre for Emerging Materials and Processes Dresden“  an der TU Bergakademie Freiberg. Das  vorliegende  Patent ist ein Projekt der Sächsische Patenverwertungsagentur, SPVA, die der GWT-TUD GmbH angehört. Die SPVA  sorgt mit ihrem Service dafür, dass Innovationen aus sächsischen Hochschulen, Fachhochschulen und Forschungseinrichtungen auf den Markt kommen und weltweit genutzt werden können. Das Themenspektrum reicht von Werkstoffen und Materialien über den Bereich Energie, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik, Medizin und Medizintechnik.

Weiterführende Informationen erhalten erhalten Sie von

Herr Dr. Volker Mehner
Innovationsmanager
Tel.: +49 351 25933 124
Fax: +49 351 25933 111
E-Mail: volker.mehner(at)gwtonline.de

Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Wissenschaftler und Unternehmen, die sich für das Leistungsangebot der SPVA und der GWT interessieren, können sich unter www.spva.de und www.gwtonline.de darüber informieren.


Presse-Kontakt:
Beate-Victoria Ermisch
Leiterin der Sächsischen PatentVerwertungsAgentur
und Prokuristin der GWT-TUD GmbH
Telefon: 0351  25933 120
E-Mail: beate.ermisch(at)gwtonline.de