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Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft einen Träger mit einstellbarer Biegesteifigkeit, insbesondere als aktives Bauteil zur Amplitudenreduktion oder zur Schwingungskompensation, z. B. für adaptive Tragwerke von Bauwerken und Konstruktionen.
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Stand der Technik
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In mechanischen Strukturen wie Maschinen, Fahrzeugen und auch in Bauwerken können durch Eigen- oder Fremdanregung ungewollte Schwingungen entstehen. Die Schwingungsanregung kann dabei periodisch, z. B. durch eine Unwucht in einer Drehbewegung oder auch unregelmäßig wie z. B. Windanregung an einer Brücke sein. Schwingungen führen in Strukturenhäufig zu Materialermüdung, Einschränkung der Funktionalität oder zu Störgeräuschen. Besonders problematisch ist, wenn eine periodische Schwingungsanregung in einem breiten Spektrum erfolgt und dabei einer Eigenfrequenz der mechanischen Struktur nahe kommt, da dies zu einer Resonanzkatastrophe führen kann. Aus dem Stand der Technik sind daher bereits Möglichkeiten bekannt, ungewollte Schwingungen zu dämpfen, indem die mechanische Schwingungsenergie in andere Energieformen, zumeist Wärme umgewandelt wird.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Schwingungsdämpfer bekannt. Diese können aktiv und passiv arbeiten. Ein Beispiel für einfache passive Dämpfer ist ein Flüssigkeitsdämpfer, wie er beispielsweise in Fahrwerken von Fahrzeugen zum Einsatz kommt und Schwingungen frequenzunabhängig und geschwindigkeitsproportional dämpft.
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Aktive Dämpfer ermöglichen eine Einstellung der Dämpfungskonstante oder der Frequenzabhängigkeit der Dämpfung.
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Bislang benötigen derartige Systeme jedoch nachteilig kostenintensive Steuerungstechnik, wodurch der Einsatz bislang auf Spezialanwendungen beschränkt ist. Zudem tritt bei aktiven Dämpfern ökonomisch nachteilig eine hohe Verlustenergie aufgrund der Umwandlung in Wärme auf. Zur frequenzabhängigen Reduktion von Schwingungsamplituden sind aus dem Stand der Technik vor allem Schwingungstilger bekannt, die beispielsweise ihren Einsatz in Wolkenkratzern finden. Dabei handelt es sich um Feder-Masse-Systeme die mit der zu beruhigenden Struktur verbunden sind. Systembedingt erfolgt die Tilgung dabei nur in bestimmten Frequenzbereichen, während Frequenzen im Bereich der Eigenfrequenz des gesamten Feder-Masse-Systems, bestehend aus ursprünglicher Struktur und Tilger, verstärkt werden.
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Ferner wird auch der piezoelektrische Effekt genutzt, um die Steifigkeit von mechanischen Systemen und somit deren Schwingungsverhalten gezielt einzustellen.
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Zur Dämpfung von Schwingungen in flächigen Strukturen kommen auch Macro-Fiber-Composite-Module (MFC) zum Einsatz, die auf die Struktur appliziert werden. Zur Vermeidung von schwingungsbedingter Geräuschentwicklung wird dies beispielsweise bei PKW-Dächern angewandt. Dabei werden die ebenfalls Piezo-Elemente enthaltenden Macro-Fiber-Composite-Module in definierten Mustern auf die Dachhaut geklebt und ermöglichen durch gezielte Ansteuerung eine Einstellung der Dämpfungseigenschaften.
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Die
US 5,780,948 A beschreibt eine Anordnung zur Schwingungstilgung, wobei das Feder-Masse-System eine bewegliche Elektrode aufweist, mit der eine elektrische Kraft in Abhängigkeit der Schwingungsamplitude der Ausgangsstruktur erzeugbar ist. Zusätzlich zu der beweglichen Elektrode enthält das Feder-Masse-System eine Elektrode zur Kontrolle der effektiven Steifigkeit. Durch Änderung der zwischen den beiden Elektroden angelegten Spannung können die Eigenfrequenz des Systems und dessen effektive Steifigkeit eingestellt werden. Die Kopplung der beiden Elektroden erfolgt dabei über die Kraftwirkung des elektrischen Feldes, wodurch die Dämpfungseigenschaften des Feder-Masse-Systems und somit auch die zu dämpfenden Frequenzbereiche gezielt eingestellt werden können. Nachteilig an diesem System ist, dass zur Kopplung des Feder-Masse-Systems an die Ausgangsstruktur und zur Dämpfung von dessen Schwingungen kontinuierlich eine Spannung an die Elektroden angelegt sein muss. Das System erfordert somit eine konstante Energieversorgung. Die Kopplung durch ein elektrisches Feld ist zudem aufgrund äußerer Einflüsse prinzipiell störanfällig, was zusätzliche Ansprüche an die bauliche Ausführung der Anordnung, bspw. hinsichtlich einer Abschirmung gegen äußere Felder, nach sich zieht.
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Die
EP 0996570 B1 beschreibt eine strukturelle Komponente mit Mitteln zur gezielten Einstellung ihrer Steifigkeit zur Vibrationskontrolle. Das strukturelle Element weist dabei mindestens eine Nische oder Kerbe mit gegenüberliegenden Wänden auf, die bei der Belastung des Elements dazu tendieren, sich gegeneinander zu verschieben. In dieser Nische oder Kerbe befindet sich zusätzlich ein Steifigkeitskontrollelement aus einem Material, das durch die Einwirkung elektrischer oder magnetischer Felder innerhalb kürzester Zeit expandierbar ist. In einem ersten Zustand hat das Steifigkeitskontrollelement keinen Kontakt zu den Wänden der Kerbe oder Nische. Die strukturelle Komponente weist dann eine insgesamt niedrigere Steifigkeit auf. Durch das Expandieren des Steifigkeitskontrollelementes wird eine Verbindung zwischen den Wänden der Kerbe oder Nische hergestellt, somit eine Kraftübertragung von einer Wand zu der anderen ermöglicht und dadurch eine Erhöhung der Steifigkeit des strukturellen Elements bewirkt. Verwendung findet die strukturelle Komponente bspw. in Tragwerken von Flugzeugen. Bei der Verwendung eines einzelnen Steifigkeitskontrollelementes kann die Steifigkeit der strukturellen Komponente nachteilig nur zwischen zwei Zuständen kontrolliert werden. Für eine weitergehende Kontrolle der Steifigkeit muss eine Anordnung von mehreren Steifigkeitskontrollelementen in der Kerbe oder Nische platziert werden. Diese Lösung kann zudem nur für mehrteilige strukturelle Komponenten angewandt werden, die das Erzeugen einer Kerbe oder Nische sowie das Befüllen derselben mit einem Steifigkeitskontrollelement überhaupt zulassen.
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In der
WO 02/50990 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, umfassend eine fixierte und eine bewegliche Struktur. Die bewegliche Struktur ist dabei über eine flexible Halterung an der fixierten Struktur befestigt. Gemäß der Schrift ist mittels der Bewegung der beweglichen Struktur die Steifigkeit der Vorrichtung einstellbar. Gemäß der Schrift handelt es sich bei den Strukturen um elektrostatische Aktuatoren, wie sie in elektronischen Mikrosystemen verbaut sind, bspw. in MOEMS oder MEMS. Durch die bewegliche Lagerung der Struktur und die einstellbare Steifigkeit soll bei diesen Bauteilen die Gefahr einer mechanischen Instabilität aufgrund von aus hohen elektrostatischen Aufladungen resultierenden Kräften minimiert werden. Eine Übertragung der Vorrichtung auf makroskopische Skalen, bspw. für Tragwerksteile, erscheint nicht ohne weiteres möglich.
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Mit der
DE 10 2009 056 292 A1 wird eine adaptive Tragwerksstruktur mit einer Vielzahl von Tragwerksgliedern offenbart, wobei mindestens zwei der Tragwerksglieder über ein verformbares Modul, insbesondere ein Piezoelement, miteinander verbunden sind. Die Verbindung ist dabei derart, dass bei einer Verformung der Tragwerksstruktur eine Krafteinwirkung auf das Modul erzeugbar, sowie über eine gezielte Verformung des Moduls die Steifigkeit und/oder die Form der Tragwerkstruktur einstellbar ist. Bei dem Tragwerk selbst kann es sich dabei um Stabwerke oder Fachwerke, wie Stäbe, Träger, Stützen und/oder Rahmen handeln. In der Druckschrift wird beschrieben, dass Tragwerke aus Stabilitätsgründen einerseits die nötige Steifigkeit und andererseits eine gewisse Nachgiebigkeit sowie eine Anpassungs- und Schwingungsfähigkeit aufweisen müssen. Um beiden Anforderungen zu genügen, kann die Steifigkeit und/oder Form des Tragwerks mittels der Aktoren beeinflusst werden. Gemäß der Druckschrift kommen dabei nicht ausschließlich Piezo-Aktoren, sondern auch andere, bspw. pneumatische Aktoren in Betracht. Die gemäß der Druckschrift verwendeten Aktoren haben jedoch nur sehr begrenzte Fähigkeiten zur mechanischen Verformung, weshalb eine Vielzahl von Ihnen zur Einstellung der Form bzw. der Steifigkeit von Tragwerkstrukturen verwendet werden muss. Demnach müssen die zu beeinflussenden Tragwerksstrukturen eine Vielzahl von verstellbaren Elementen aufweisen, an denen die Aktoren positioniert werden können. Dies zieht eine komplizierte Regelungstechnik und dadurch hohe Fertigungs- und Unterhaltskosten der Bauteile nach sich. Zudem hat die vorgestellte Tragwerksstruktur einen komplexen Aufbau und ist somit kostenintensiv in der Herstellung. Nicht zuletzt hat der vorgestellte Träger aufgrund seines komplizierten Aufbaus auch eine erhebliche Baugröße, die nachteilig für enge Einbauorte ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Träger mit einstellbarer Biegesteifigkeit bereitzustellen, der kostengünstig in der Herstellung und einfach in der Montage ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs, bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Träger mit einstellbarer Biegesteifigkeit, aufweisend ein oberes und ein unteres Tragelement. Diese Elemente weisen im Profil, also bevorzugt im Querschnitt in der Ebene rechtwinklig zu ihrer größten räumlichen Ausdehnung (Längsrichtung), jeweils einen Flansch mit mindestens einem auskragenden Steg auf. Bei den Tragelementen handelt es sich bevorzugt um Stahlträger bzw. Profilstahl. Es sind jedoch auch Kunst- und Verbundwerkstoffe sowie Metalle bzw. Legierungen einsetzbar. Die Tragelemente weisen bevorzugt über ihre gesamte Länge einen gleich bleibenden Querschnitt auf, so dass sich der von dem Flansch auskragende Steg über die gesamte Länge der Tragelemente durchgehend oder mit Unterbrechungen erstreckt. Besonders bevorzugt ist der Querschnitt des Flansches auch dabei über die gesamte Länge des Bauteils identisch.
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Erfindungsgemäß greift mindestens ein Steg des unteren Tragelements formschlüssig in mindestens einen Steg des oberen Tragelements ein. Die zwei Tragelemente werden somit zu einem Träger verbunden, der zwei sich gegenüberliegende Flansche aufweist, welche über die ineinandergreifenden Stege verbunden sind. Ineinandergreifen bedeutet dabei, dass oberes und unteres Tragelement nur in Stegrichtung, nicht aber quer zur Stegrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Vorteilhaft wird so verhindert, dass die Aktoren mit Querkräften in Trägerlängsrichtung beaufschlagt werden. Damit kann ein verklemmen der Aktoren bzw. ein vorzeitiger Ausfall aufgrund einer durch Querkräfte verursachten erhöhten Abnutzung vermieden werden. Zudem wird durch die Verbindung mittels der Stege vorteilhaft eine Schubübertragung gewährleistet.
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Erfindungsgemäß erlaubt die formschlüssige Verbindung eine Relativbewegung der Tragelemente zueinander. Die Stege dienen dabei als Führung für diese Relativbewegung, durch die der Abstand der Flansche zueinander veränderbar ist.
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Die Bewegung der Elemente entlang der Stege wird dabei erfindungsgemäß durch Aktoren vermittelt. Diese Aktoren erlauben über die gezielte Einstellung des Abstands der Flansche hinaus auch die Fixierung der Elemente in der gewünschten Position. Durch diese Abstandsänderung kann somit das axiale, bzw. gegebenenfalls das biaxiale, als auch das polare Flächenträgheitsmoment gezielt eingestellt werden. Mit zunehmendem Abstand steigen die Flächenträgheitsmomente an.
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Das Flächenträgheitsmoment eines Trägers steht in direktem Zusammenhang mit dessen Biegesteifigkeit und damit dem Schwingungsverhalten, insbesondere dessen Eigenschwingung. Es ist somit möglich mittels der Aktoren die Eigenfrequenzen des Trägers direkt zu beeinflussen.
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Es besteht auch die Möglichkeit den Abstand vom oberen und unteren Tragelement und damit das Flächenträgheitsmoment über die Länge des Trägers zu variieren.
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Vorteilhaft muss der Träger im Gegensatz zu anderen aktiven Systemen nicht permanent mit Energie versorgt werden, sondern nur um mittels der Aktoren Strukturänderungen vorzunehmen. Zudem ist der Träger ein Element der Grundstruktur und bedarf keiner zusätzlichen aktiven Komponente.
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Der erfindungsgemäße Träger kann sehr gut als tragende Struktur in Maschinen eingesetzt werden, welche durch unterschiedliche Frequenzen angeregt werden, wie beispielsweise Werkzeugmaschinen.
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In einem anderen Anwendungsfall kann der Träger auch als Schwingungstilger genutzt werden, indem er einseitig an der zu dämpfenden Struktur befestigt wird.
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Den konkreten Einbauort und die anzuwendenden Einstellungen für die Aktoren werden dabei im Rahmen einer systemdynamischen Auslegung der zu dämpfenden Struktur ermittelt.
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Die formschlüssige Verbindung der Stege lässt ein Verschieben der Elemente in der Stegebene zu. Bevorzugt weisen die Stege Führungen, bevorzugt in Querrichtung des Trägers auf, wodurch eine Relativbewegung vom oberen und unteren Tragelement in Längsrichtung unterbunden wird. Prinzipiell kann nach Ausgestaltung der Stege die Möglichkeit der Tragelemente zur Relativbewegung variiert werden.
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Bevorzugt ist mindestens ein Steg eines Tragelements als Nut und mindestens ein Steg des anderen Tragelements als Feder ausgebildet. Nut bzw. Feder erstrecken sich dabei durchgehend oder unterbrochen über die gesamte Länge des jeweiligen Tragelements. Ist Letzteres der Fall, können die Nuten an den Unterbrechungen zusätzlich so geformt sein, dass ein Verschieben der Tragelemente in Längsrichtung des Trägers ebenfalls unterbunden ist, bspw. können die Stege in Form einer Zapfenverbindung ineinandergreifen.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind die ineinandergreifenden Stege abschnittsweise in Querrichtung des Trägers versetzt angeordnet, und zwar derart, dass die Stege von oberem und unterem Tragelement genau wechselseitig ineinandergreifen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aktoren an und/oder in mindestens einem Steg angeordnet. Die Wirkung der Aktoren kann dabei auf die Stege oder auf die Flansche ausgeübt werden. Eine Anordnung der Aktoren in den Stegen selbst wird besonders bevorzugt realisiert, indem am Flansch ein verschiebbarer Kolben angeordnet ist, mit dem die Feder oder der Zapfen in der Nut verschoben werden kann. Eine Anordnung der Aktoren an den Stegen umfasst bevorzugt auch die Anordnung der Aktoren in den Lücken zwischen den sich unterbrochen über die gesamte Länge der Tragelemente erstreckenden Stege.
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Ebenfalls bevorzugt ist die Ausgestaltung mindestens eines Steges selbst als Aktor, wobei die Wirkung des Aktors auf den jeweils anderen Steg der formschlüssigen Verbindung oder auf einen Flansch wirken kann. Besonders bevorzugt wird dies realisiert, indem ein als Feder ausgebildeter Steg teleskopierbar ist und durch Kraftwirkung auf die Nut das gegenüberliegende Element verschieben kann. Ebenso bevorzugt ist eine teleskopierbare Ausbildung der Wände einer Nut, wodurch mittels Kraftwirkung auf den Flansch eine Verschiebung der Elemente erreicht wird. Weiterhin können die Stege Mittel aufweisen, die eine Verschiebung der Elemente durch elektromagnetische Kräfte ermöglicht.
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Neben den bereits genannten Möglichkeiten sind die Aktoren bevorzugt auch auf einem oder beiden Profilen angeordnet und stehen nicht in Wechselwirkung mit den Stegen. Dann ist die Funktion der Aktoren, eine Relativbewegung der Tragelemente zu bewirken, wobei sich die Flansche aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, losgelöst von der Führungsfunktion der Stege, die Relativbewegungen der Elemente nur in bestimmten Raumrichtungen zu erlauben. Die Aktoren können dabei überall auf den Tragelementen angeordnet sein, auch in unmittelbarer Nähe der Stege. Bevorzugt sind die Aktoren zwischen den sich unterbrochen über die gesamte Länge der Tragelemente erstreckenden Stegen angeordnet. In vorteilhafter Weise kann bei dieser Ausführungsform auf eine komplizierte Gestaltung der Stege verzichtet werden. Diese können bspw. in Form einfacher oder flächiger Gleitbuchsen ausgeführt sein, Roll- oder Nadellager aufweisen oder geeignet mit Schmierstoffen versehen sein. Auch als Aktoren kommen in dieser Ausführungsform einfache technische Lösungen in Betracht, bspw. einfache Hubkolbensysteme, die vorteilhaft als Zukaufteile nur auf den Flanschen angeordnet werden müssen.
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Bevorzugt sind die Aktoren als Linearaktoren ausgeführt, insbesondere als Hydraulikaktoren und besonders bevorzugt um Miniatur-Hydraulikzylinder. Bei diesen ist in einem Gehäuse ein Zylinder mit Hubkolben angeordnet, der durch Beaufschlagung des Zylinders mit einem geeigneten Medium verschiebbar ist. Das Medium, bspw. ein Mineralöl, wird dem Zylinder über ein steuerbares Einlassventil zugeführt und über ein steuerbares Auslassventil aus diesem abgeleitet. Diese Miniatur-Hydraulikzylinder sind auf einem oder beiden Elementen, bevorzugt auf deren Flanschen, befestigt, wobei die Kolben auf das jeweils gegenüberliegende Element einwirken. Weiterhin bevorzugt sind die Aktoren als Pneumatik-Aktoren ausgebildet, insbesondere in Form von Pneumatik-Zylindern. Die Druckmittelzuleitungen der Hydraulik- oder Pneumatikaktoren verlaufen dabei auf oder in den Elementen und die Reservoirs-Tanks der Druckmittel befinden sich auf oder separat von diesen.
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Alternativ können die Aktoren als Linearmotoren aber auch andere elektromagnetische Antriebe für Linearbewegungen wie Elektromagneten oder Schwingspulen ausgebildet sein. Die Komponenten der Antriebe sind dabei direkt in die Stege integriert oder zusätzlich zu diesen auf den Elementen angeordnet. Besonders bevorzugt sind Linearmotoren in Stegen integriert. Dabei kann das Primärteil des Linearmotors einen Steg integriert werden, wobei der Sekundärteil mit den Dauermagneten in den jeweils anderen Steg integriert ist. Vorteilhaft lassen sich mit elektromagnetischen Linearaktoren kleinste Verschiebungen der Elemente realisieren, wodurch die Biegesteifigkeit des Trägers besonders genau einstellbar ist. Linearaktoren eigenen sich daher vor allem für erfindungsgemäße Träger kleineren Ausmaßes zur frequenzabhängigen Schwingungskompensation in empfindlichen Systemen.
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Weiterhin bevorzugt ist die Ausgestaltung der Aktoren als mechanische Aktoren, beispielsweise Zahnstangenantriebe. Besonders bevorzugt sind derartige Zahnstangenantriebe in die Stege integriert, die dazu vorzugsweise als Nut-Feder-oder Zapfenverbindung ausgeformt sind. Beispielsweise ist dabei die Feder oder der Zapfen als Zahnstange ausgeformt und in der Nut oder dem Zapfenloch ist mindestens ein Zahnrad integriert, mit dem die Zahnstange verschiebbar ist. Die Bewegung des Zahnstangenantriebs kann dabei entweder durch lineare Bewegung der Zahnstange, bspw. mittels einer Hydraulik, oder durch Rotationsbewegung des Zahnrades, bspw. durch einen Elektromotor, vermittelt werden. Vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung der Aktoren die Reibung zwischen den Stegen im Vergleich zu reinen Hydraulik- oder Linearaktoren deutlich erhöht, weshalb sie besonders für große erfindungsgemäße Träger geeignet ist, die hohe Lasten tragen müssen, bspw. zur Verwendung in Bauwerken.
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Der erfindungsgemäße Träger weist bevorzugt eine Steuereinrichtung auf, die Steuersignale zur Veränderung der relativen Lage der Elemente an mindestens einen Aktor senden kann. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung weiterhin mit mindestens einem Sensor verbunden, von dem sie Sensordaten zur relativen Lage der Profile empfangen kann. Die Steuereinrichtung kann daraus vorteilhaft die aktuelle Form und damit Biegesteifigkeit des Trägers ermitteln. Dies ermöglicht zum einen die Kontrolle der tatsächlichen Formänderung des Trägers in Abhängigkeit der Steuersignale, was insbesondere bei hydraulischen oder pneumatischen Systemen stark von äußeren Faktoren, bspw. starken Temperaturunterschieden, abhängen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Steuereinrichtung darüber hinaus Sensordaten zum Schwingungsverhalten des Trägers empfangen und auswerten. Anhand dieser Daten kann die Steuereinrichtung die Form des Trägers durch gegenseitiges Verschieben der Elemente verändern, um bspw. die Amplitude einer Resonanzschwingung des Bauteils zu verringern.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers handelt es sich bei den Elementen um T-Profile, die über ihre Stege zu einem Doppel-T-Träger verbunden werden. Die Flansche des Doppel-T-Trägers sind dann entlang der Stege gegeneinander verschiebbar. Weiterhin bevorzugt ist die Verbindung zweier L-förmiger Elemente zu einem U-Träger oder Z-Träger mit einstellbarer Form und Biegesteifigkeit. Alternativ kann auch die Ausgestaltung des Trägers als Kastenprofil, einer Abwandlung eines Doppel-T-Trägers mit zwei Stegen erfolgen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Dabei zeigen:
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1: eine Kavaliersperspektive eines erfindungsgemäßen Trägers, bestehend aus einem oberen und einem unteren T-Profil und
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2: zwei Profile dieses Trägers, in einem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Trägers, wobei a) den Träger mit geringem Abstand und b) den Träger mit erhöhtem Abstand zwischen oberen und unterem Profil zeigt.
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Ausführungsbeispiel
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Der in 1 gezeigte Träger weist ein unteres Tragelement 1 und ein oberes Tragelement 2 aus Profilstahl auf, wobei es sich bei beiden Tragelementen 1, 2 um T-Profile handelt. Beide Tragelemente weisen in Ihrem Profil, also ihrem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Trägers, einen Flansch 3 und einen senkrecht davon auskragenden Steg 4 auf.
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Die Stege 4 erstrecken sich dabei unterbrochen über die gesamte Länge der T-Profile. Auf dem unteren T-Profil 1 befinden sich in den Unterbrechungen zwischen den einzelnen Abschnitten des Steges 4 Miniatur-Hydraulikaktoren 5, die sich kontinuierlich an die Stegsegmente anschließen. Auf dem oberen T-Profil 2 sind die Stege in gleicher Weise unterbrochen wie auf dem unteren Profil 1 und weisen insbesondere gleich dimensionierte Unterbrechungen auf. Die Hydraulikaktoren 5 sind somit als formideales Gegenstück zu den Unterbrechungen des Stegs auf dem oberen T-Profil 2 ausgeformt.
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Die Stege 4 greifen formschlüssig ineinander, ebenso greifen die Miniatur-Hydraulikaktoren 5 formschlüssig in die Unterbrechungen des Steges des oberen T-Profils ein. Die beiden T-Profile 1, 2 sind somit zu einem Doppel-T-Träger verbindbar. Die beiden T-Profile sind dabei mittels der Miniatur-Hydraulikaktoren 5 entlang der Stege 4 verschiebbar, wobei die Flansche 3 aufeinander zu oder auseinander bewegbar sind. Durch die Aktoren 5 kann somit der senkrechte Abstand zwischen dem oberen und unteren Flansch und dadurch die Form sowie die Biegesteifigkeit des Trägers eingestellt werden.
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In 2 ist das Profil des Trägers aus 1 abgebildet, wobei 2a) den Träger mit geringem Abstand des unteren und oberen T-Profils (1, 2) und 2b) den Träger mit erhöhtem Abstand zwischen unterem und oberen T-Profil (1, 2) zeigt.
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Im Profil des Trägers ist zu erkennen, dass der Steg 4 des unteren Tragelements 1 als Feder 4.1 und der Steg 4 des oberen Tragelements 2 als Nut 4.2 ausgebildet ist. Dabei greift die Feder 4.1 formschlüssig in die Nut 4.2 und wird von deren Seitenwänden stabilisiert.
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Durch die Wirkung der auf dem Flansch 3 des unteren T-Profils 1 in den Unterbrechungen der Feder 4.1 angeordneten Miniatur-Hydraulikaktoren 5 können die Tragelemente 1, 2 entlang der Stege 4 verschoben werden, wobei die Feder 4.1 in der Nut 4.2 verschoben wird. Durch die Miniatur-Hydraulikaktoren 5 kann somit der senkrechte Abstand der Flansche 3 und dadurch die Form sowie die Biegesteifigkeit des Trägers verändert und fixiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- unteres Tragelement (T-Profil)
- 2
- oberes Tragelement (T-Profil)
- 3
- Flansch
- 3.1
- oberer Flansch
- 3.2
- unterer Flansch
- 4
- Steg
- 4.1
- Feder
- 4.2
- Nut
- 5
- Hydraulikaktor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5780948 A [0008]
- EP 0996570 B1 [0009]
- WO 02/50990 A1 [0010]
- DE 102009056292 A1 [0011]
