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Vortrag

Entwicklung eines durch einen dielektrischen Elastomer-Membran Aktor angetriebenen elektrischen Schützes

Donnerstag (22.06.2017)
11:20 - 11:40 Uhr
Bestandteil von:


Unter dem Begriff eines dielektrischen Elastomer-Membran Aktors wird ein mechatronisches Antriebssystem verstanden, das durch die Koppelung mehrerer Vorspannelemente und einer dielektrischen Elastomer-Membrane Bewegungen ausführen kann.

 

Diese Elastomer-Membran ist beidseitig mit einer Elektrode bedruckt. Wird eine elektrische Hochspannung an diese angelegt, so ziehen sich die Elektroden aufgrund elektrostatischer Anziehung an. Die daraus resultierenden Maxwell-Kräfte führen zu einer Dickenreduktion der Elastomer-Membran und augrund der Inkompressibilität zu einer Flächenvergrößerung.

 

Dieses Prinzip kann aktorisch genutzt werden, indem die Membran aus der Ebene heraus vorgespannt wird. Die Bewegung wird durch das Federvorspannelement, in diesem Fall senkrecht zur Membranebene, ausgeführt.

 

Ein solches Aktorprinzip bietet die Möglichkeit, leichte, schnell schaltende und energieeffiziente mechatronische Systeme aufzubauen. Als Anwendungsbeispiel wird hier ein üblicherweise elektromagnetisch angetriebenes Schaltschütz betrachtet. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit werden die Membranen mit dem dazugehörigen Vorspannsystem ausgelegt, messtechnisch validiert und zu einem Aktorsystem zusammengeführt. Erreicht wird dabei vergleichbare Performance zu einem herkömmlichen Antrieb mittels Elektromagnet bei gleichzeitig weniger Energieaufwand. Spezielles Augenmerk gilt der zuverlässigen elektrischen Kontaktierung beim Stapeln der Membranen zur Kräfteskalierung.

 

Sprecher/Referent:
Philipp Linnebach
ZeMA - Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Stefan Seelecke
    Universität des Saarlandes
  • Filomena Simone
    Universität des Saarlandes