DE112004000605T5

DE112004000605T5 - Vorrichtung und Verfahren zum Optimieren der Arbeit eines Formveränderungsmaterial-Betätigungsgliedprodukts

Info

Publication number: DE112004000605T5
Application number: DE112004000605T
Authority: DE
Inventors: Jeff Sarasota Moler; John Largo Bugel; Keith A. Sarasota Thornhill; Mark P. Parrish Oudshoorn
Original assignee: VIKING TECHNOLOGIES LC; Viking Technologies Lc Sarasota
Current assignee: VIKING TECHNOLOGIES LC; Viking Technologies Lc Sarasota
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2006-03-09
Also published as: CN1781196A; JP2006522494A; GB2416425A; WO2004090999A1; JP4791957B2; US7564171B2; US20050231077A1; US20040263025A1; CA2521307A1; GB2416425B; US7368856B2; GB0520040D0; CA2521307C

Abstract

Vorrichtung, welche aufweist:
eine Stützstruktur, die einen starren, unflexiblen Bereich und einen bewegbaren Bereich definiert;
ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied zum Antreiben des bewegbaren Bereichs der Stützstruktur zwischen einer ersten und einer zweiten Position; und
Mittel zum Vorbelasten des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds mit einer ausreichenden Vorlastkraft, um das Arbeitsergebnis der Stützstruktur zu optimieren, wobei das Arbeitsergebnis definiert ist als eine Funktion der Versetzung und der Kraft mit unendlicher Lebensdauer der Stützstruktur.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Betätigungsgliedanordnung, und sie bezieht sich insbesondere auf die Optimierung der Arbeit einer Stützstruktur, die in Abhängigkeit von der elektrischen Aktivierung eines Formänderungsmaterial(Smartmaterial)-Betätigungsglieds bewegbar ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung beruht auf der Technologie für Betätigungsglieder, die für einen weiten Bereich von Anwendungen einschließlich der Industrie entwickelt wurde. Eine bei diesem Typ von Betätigungsglied verwendete Komponente ist ein elektrisch stimuliertes Formänderungsmaterial-Betätigungsglied. Diese Formänderungsmaterial-Betätigungsglieder ändern ihre Form, wenn sie elektrisch stimuliert werden. Diese Formänderung kann so ausgestaltet sein, dass sich vornehmlich eine Achse ändert. Wenn diese Achse ihre Abmessung verändert, wird sie durch einen mit der Hauptstützstruktur integralen Hebel vergrößert, wodurch ein Betätigungsglied mit einer nützlichen Größe der Versetzung geschaffen wird. Diese Versetzung ist nützlich für industrielle Universalanwendungen wie Greifer, Linearmotoren und Verbraucheranwendungen wie Lautsprecher. Gegenwärtig werden elektromechanische Vorrichtungen wie Motoren, Solenoide und Schwingspulen verwendet. Im Allgemeinen weisen diese Vorrichtungen viele Nachteile auf, d.h., sie sind groß und schwer, verbrauchen viel Energie und arbeiten nicht in einer proportionalen Weise.
Verschiedene Typen von Formänderungsmaterial-Betätigungsgliedern sind dem Fachmann bekannt. Traditionell wird das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied auf zwei Arten verwendet, erstens direktes Einwirken und zweitens in einem mechanischen Hebesystem. Die meisten dieser Systeme haben eine Art der mechanischen Vorlast. Diese Vorlast wurde in weitem Umfang verwendet, um das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied innerhalb der Hauptstruktur einzufangen. Es wurde nicht allgemein erkannt, dass die auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübte Vorlastkraft das Leistungsvermögen des Betätigungsglieds beeinträchtigen kann.
Bei derartigen bekannten Vorrichtungen dehnt sich, wenn das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied elektrisch aktiviert wird, die Geometrie der Vorrichtung vornehmlich entlang einer vorbestimmten Achse.
Wenn die Formänderungsmaterial-Vorrichtung deaktiviert wird, zieht sich die Geometrie der Vorrichtung vornehmlich entlang der vorbestimmten Achse zusammen. Diese Dehnung und dieses Zusammenziehen des Formänderungsmaterials kann verwendet werden, um eine Vorrichtung zu betätigen, z.B. zum Öffnen oder Schließen eines Greifers oder zum Vibrieren eines Lautsprecherkonus.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bisher wurde nicht allgemein erkannt, dass individuelle Typen von Formänderungsmaterial-Betätigungsgliedern eine optimale Vorlast und/oder Bereich haben, bei der/dem das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied eine optimale Arbeit leistet. Für den Zweck dieser Diskussion wird Arbeit definiert als das Kraft/Versetzungs-Produkt, unter der Voraussetzung, dass die Eingangsenergie relativ konstant ist. Wenn das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied innerhalb seines Spitzenarbeitsbereichs verwendet wird, hat das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied seinen Spitzenwirkungsgrad. Da die optimale Vorlast für ein großes Formänderungsmaterial-Betätigungsglied höher als 100 Pounds sein kann, ist das zur Schaffung der Vorlastkraft verwendete Verfahren kritisch.
Das Formänderungsmaterial kann zwischen einer Hauptstützstruktur mit einem integralen Scharnier, Feder und zumindest einem Arm auf einem krummlinigen Pfad um die Hauptstützstruktur herum angeordnet sein. Die optimale Vorlastkraft kann in die Hauptstützstruktur entworfen sein und eine Vorlasteinstellung ergeben. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied bei den meisten bekannten Konfiguration gibt wenig Gelegenheit für die Auswahl unterschiedlicher Scharnierach senorte, hoher Vorlastkräfte und/oder struktureller Konfigurationen, um das Leistungsvermögen zu optimieren. Diese Ziele waren schwierig zu erreichende Kombinationen mit kostengünstigen Materialien für hohe Volumenkommerzialisierung von Formänderungsmaterial-Betätigungsgliedern.
Die vorliegende Erfindung optimiert das Leistungsvermögen eines Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds und ergibt ein Leistungsvermögen und eine Flexibilität, die vorher nicht möglich waren. Die vorliegende gibt ein Verfahren zum Bestimmen der optimalen Vorlast für ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied mit mechanischem Hebel. Vorzugsweise kann ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied in seiner Lage zwischen einem starren, nicht biegsamen Bereich und eine Kraftübertragungsglied gehalten werden, beispielhaft und nicht beschränkend, gearbeitet aus einem einzelnen Block aus Material mit integralem Vorlastmechanismus. Die Vorrichtung kann eine Stütze mit einem starren, nicht biegsamen Bereich, zumindest einem Armbereich, der sich von dem starren Bereich vorwärts erstreckt, zumindest einer Oberfläche auf jedem schwenkbaren Arm für die Bewegung relativ zu der Stützstruktur, und ein Kraftübertragungsglied, das operationsmäßig mit Bezug auf den wenigstens einen Arm positioniert ist, enthalten. Ein starrer, nicht biegsamer Bereich kann den Vorlastmechanismus stützen. Ein Betätigungsglied kann betriebsmäßig zwischen dem Vorlastmechanismus und dem Kraftübertragungsglied in Eingriff sein, um das Kraftübertragungsglied für eine Bewegung entlang eines festen Pfades anzutreiben, wodurch bewirkt wird, dass der zumindest eine schwenkbare Armbereich in Abhängigkeit von einer elektrischen Aktivierung geschwenkt wird. Das Stützglied, der schwenkbare Arm und das Kraftübertragungs glied der Struktur können so ausgebildet sein, dass sie starre, nicht biegsame Bereiche einer monolithischen Struktur sind, die durch flexible Scharnierbereiche miteinander verbunden sind, wodurch dem zumindest einen Arm ermöglicht wird, sich relativ zu der verbleibenden Stützstruktur zu bewegen. Jede ungeplante Biegung kann die wirksame Lebensdauer des Mechanismus herabsetzen und die Größe der durch die Scharnierachse zu dem zumindest einen Schwenkarm übertragenen Kraft verringern. Diese Kraftverringerung beschränkt die Versetzung und die Kraft des Schwenkarms. Die Auswahl des Scharnierachsenortes und die entsprechende strukturelle Konfiguration können eine wesentliche Fähigkeit zum Optimierung des Leistungsvermögens und der Größe der Vorrichtung für die besondere Anwendung ermöglichen.
Das Formänderungsmaterial kann mit einer Kraft vorbelastet werden, wenn in dem Stützelement installiert wird. Beispielsweise kann das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied innerhalb der Stützstruktur mit einer einstellbaren Schraube eingeklemmt werden, die ein Ende stützt, um die optimale Vorladungskraft zu ermöglichen. Eine Konfiguration mit einstellbarer Schraube ist leicht zu verwenden und ermöglicht eine große Einstellbarkeit. Abhängig von der Vorlastkraft kann eine annehmbare Schraubenkonfiguration entworfen werden. Die Vorbelastung des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds in einer geeigneten Weise kann zu dem maximalen Wirkungsgrad der Kraftübertragung während der Betätigung beitragen und ermöglicht eine Feinabstimmung der anfänglichen Position der Vorrichtung vor der Betätigung des Formänderungsmaterial-Elements. Bestimmte Formänderungsmaterialien haben eine optimale Vorlast, beispielsweise führt das Betätigungsglied die größte Arbeitsleistung bei dieser Vorlast durch. Die Vorlast kann auch sicherstellen, dass das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied einen Kontakt mit der Vorrichtung an den entgegengesetzten Enden während des Bereichs der Dehnung und des Zusammenziehens aufrechterhält. Die Verwendung einer mit Gewinde versehenen Einstellschraube für die Vorbelastung ermöglicht die Montage ohne das Erfordernis nach Klebstoffen oder anderen Mitteln zum sicheren Verbinden des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds an entgegengesetzten Enden der Vorrichtung, und vermeidet die Möglichkeit der Beschädigung von Spannung oder Korrosionsbewegung auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied. Die mit Gewinde versehene Einstellschraube ermöglicht eine einfache Kompensation von Abmessungsveränderungen in dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied während der Montage an dem Stützglied. Die vorliegende Erfindung optimiert die Vorlast derart, dass das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied die optimale Arbeit leisten kann, sowie mehrere Vorlastmechanismen, die für die Vorrichtung geeignet sind.
Andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich für den Fachmann, wenn die folgende Beschreibung der besten Art, die für die Praktizierung der Erfindung betrachtet wird, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Beschreibung nimmt hier Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen sich in den mehreren Ansichten auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
1 ist ein Diagramm, das das Leistungsvermögen eines Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds illustriert und die Auslenkung in Abhängigkeit von der Kraft sowohl für den erregten als auch den entregten Zustand zeigt;
2 ist ein Diagramm, das das Produkt aus der Versetzung mal der Blockierkraft in Abhängigkeit von der Kraft für die in 1 gezeigten Werte illustriert;
3 ist ein Diagramm, das das Leistungsvermögen eines Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds bei einer vorbestimmten Vorlast illustriert;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5a ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5b ist eine Detailansicht von 5a gemäß der vorliegenden Erfindung;
6a ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
6b ist eine Detailansicht von 8a gemäß der vorliegenden Erfindung;
7a ist eine weggeschnittene perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
7b ist eine Detailansicht von 8a gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine weggeschnittene perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine weggeschnittene perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Es wird nun auf 1 Bezug genommen, in der ein Versetzungs-/Kraft-Diagramm für ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied, das sowohl erregt als auch entregt ist, dargestellt ist. Für die Entregungskurve wurde das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied kurzgeschlossen oder entregt. Die Entregungskurve wurde aufgenommen mit einer Anfangskraft 10 und einer Endkraft 100. Die kompressive Auslenkung wurde an verschiedenen Punkten zwischen den Kräften von 10 bis 100 notiert. Diese Punkte wurden dann als die Linie in dem Diagramm nach 1 mit Rhomben aufgezeichnet, um die Reihe anzuzeigen. Für die Erregungskurve wurde das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied mit einer Leistungsquelle verbunden, die die korrekte Betätigungsspannung liefert. Die Erregungskurve wurde mit einer Anfangskraft von 10 und einer Endkraft von 100 aufgenommen. Diese Punkte wurden dann als die Linie in dem Diagramm nach 1 mit Quadraten aufgezeichnet, um die Reihe anzuzeigen. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die erregte und die entregte Funktion nicht linear sind, noch sind die Linien parallel zueinander. Dies bedeutet, dass die Deltaversetzung zwischen dem erregten und dem entregten Zustand bei einer gegebenen Kraft größer oder kleiner als die Deltaversetzung an einem anderen Punkt sein kann.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, in der ein von dem Diagramm nach 1 abgeleitetes Deltaversetzungs-/Kraftprodukt-Diagramm dargestellt ist. Dieses Diagramm zeigt einen Spitzenarbeitswert bei 40 an. D.h., das Produkt der Kraft mal der Deltaversetzung hat seinen größten Wert bei 40, was anzeigt, dass die Versetzung und die Kraft den Spitzenwert haben.
Es wird nun auf 3 Bezug genommen, in der ein Versetzungs-/Kraft-Diagramm dargestellt ist, das dieselben Daten wie in 1 und 2 verwendet. Wenn 2 betrachtet wird, ist ersichtlich, dass der Spitzenarbeitswert bei 40 liegt. Ein rechteckiges Dreieck 10 wird über das Diagramm gelegt, drei Liniensegmente AB, BC, CA werden gebildet, von denen die maximale Versetzung das Liniensegment CA, das Blockierkraft-Liniensegment AB und das Betätigungsgliedarbeits-Liniensegment BC ist. Das Versetzungsliniensegment CA ist ausgerichtet mit dem in 2 gezeigten Spitzenarbeitswert. Dies ist der Punkt, um den herum ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied optimal vorbelastet werden kann auf vorzugsweise innerhalb zumindest 40% des Spitzenlastwertes, vorteilhafter auf innerhalb zumindest 25% des Spitzenarbeitswertes und am bevorzugtesten auf innerhalb zumindest 10% des Spitzenarbeitswertes oder des angenäherten Spitzenarbeitswertes selbst. Wenn das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied auf 40 vorbelastet würde, wäre die maximale Versetzung das Liniensegment CA oder 13 Einheiten. Wenn das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied erregt wird und die Vorlast auf 60 Einheiten erhöht wird, würde eine Blockierkraft erzielt werden, und das Liniensegment, das die Versetzung zur Blockierkraft darstellt, ist das Segment AB. An diesem Punkt ist das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied zurück zu seiner ursprünglichen Höhe. Da es unmöglich ist, eine Feder ohne Widerstand zu bauen, ist es unmöglich, das Liniensegment CA zu erreichen, so dass praktische Entwurfsregeln vorherrschen und ein Punkt auf dem Arbeitssegment BC verwendet werden kann. Dieser Punkt kann so optimiert werden, dass er so nahe an der Ecke des Dreiecks 10 an den Schnittpunkten der Liniensegment CA, BC ist. Es ist festzustellen, dass das Dreieck 10 geringfügig von der Spitze des Arbeitswertes aufwärts- oder abwärts bewegt werden kann, dargestellt in 2, um feine Vorbelastungsoptimierungen durch einen Fachmann durchzuführen. Es ist auch festzustellen, dass wegen des weiten Bereichs von Materialien und Geometrien, aus denen die Betätigungsglieder hergestellt sind, jede Material- und Geometriekombination einen unterschiedlichen Satz von Diagrammen haben kann, was erfordert, dass jedes Betätigungsglied innerhalb seiner besonderen Anwendung bewertet wird.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, in der ein tatsächliches Ausführungsbeispiel eines Vorlastmechanismus dargestellt ist. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Einfangzahnsperrenkappe 40 und Zahnsperrenzähne 50. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 in Presspas sung mit der Zahnsperrenkappenstruktur 40, in Eingriff mit den Zahnsperrenzähnen 50, wobei das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 zwischen dem Kraftübertragungsglied 30 und der Zahnsperren-Kappenstruktur 40 aufgenommen ist, wodurch bewirkt wird, dass das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 durch die Kraft vorbelastet wird, mit der die Zahnsperren-Kappenstruktur 40 gegen das Kraftübertragungsglied 30 und seine nachgiebige Struktur gezwungen wird.
Es wird nun auf 5a Bezug genommen, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine schwimmende Platte 100, eine Rückenhalteplatte 120 und Befestigungsmittel 110. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 durch die Rückenhalteplatte 120 mit zwei Befestigungsgliedern 110 zusammengehalten, die das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 zwischen dem Kraftübertragungsglied 30 und der schwimmenden Platte 100 halten, wodurch bewirkt wird, dass das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 vorbelastet wird durch die Beziehung der Rückenhalteplatte 120 zu dem Kraftübertragungsglied 30 und seine nachgiebige Struktur.
Es wird nun auf 5b Bezug genommen, in der eine Großansicht der schwimmenden Platte 100 dargestellt ist. Da die zwei Befestigungsglieder 110 in Eingriff sind, bewegt sich die Rückenplatte 110 nicht in einer parallelen Weise zu dem Kraftübertragungsglied 30. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 toleriert keine Fehlausrichtung. Eine Fehlausrichtung kann ein Versagen des Formänderungsmaterial- Betätigungsglieds 20 während der Montage bewirken. Die schwimmende Platte 100 ist ausgebildet, um eine Fehlausrichtung zwischen den beiden Oberflächen zu ermöglichen. Sie erreicht dies durch Schaffen eines Punktkontaktes mit der Rückenhalteplatte 110 und einer flachen Oberfläche mit dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20.
Es wird auf 6a Bezug genommen, in der ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Rückenplatte 40, einen unteren Nockenblock 210, einen oberen Nockenblock 220 und einen einstellbaren Nocken 210. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 aus einem einzigen Stück gebildet, wobei zwei Hauptmerkmale die starre Rückenplatte 40 und das Kraftübertragungsglied 30 enthalten. Eine zweite Unteranordnung enthaltend die Nockenblockanordnung 200, 210, 220 ist als ein einstellbares Abstandsglied ausgebildet. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 ist zwischen der Nockenblockanordnung 200, 210, 220 und dem Kraftübertragungsglied 30 aufgenommen. Die Nockenblockanordnung 200, 210, 220 wird durch die starre Rückenplatte 40 gestützt. Wenn sich der Einstellnocken 210 bewegt, ändern sich die Abmessungen des einstellbaren Abstandshalters, wodurch eine größere oder geringer Vorlast geschaffen wird.
Es wird nun auf 6b Bezug genommen, in der eine auseinander gezogene Ansicht der Nockenblockanordnung nach 6a der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Der untere Nockenblock 200 wirkt als ein Lager für die Nockenschraube 210, und der obere Nockenblock 220 wirkt als die Oberfläche, gegenüber der die Nockenschraube 210 wirken kann. Wenn die Nockenschraube 210 gedreht wird, bewegt sich der obere Nockenblock, wobei er die Gesamtabmessung ändert und ein einstellbares Abstandsglied schafft.
Es wird nun auf 7a Bezug genommen, die eine weggeschnittene Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Betätigungsgliedanordnung 10 ist etwa der Mitte geschnitten gezeigt, so dass die inneren Merkmale sichtbar sind. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Rückenstütze 40, einen unteren Keil 300, einen oberen Keil 310 und eine schwimmende Platte 100. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 einstückig ausgebildet, mit zwei Hauptmerkmalen enthaltend die starre Rückenstütze 40 und das Kraftübertragungsglied 30. Eine zweite Unteranordnung enthaltend die Keilblockanordnung 300, 310 ist als ein einstellbarer Abstandshalter ausgebildet. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 ist zwischen der Keilblockanordnung 300, 310 und der schwimmenden Platte 100 angeordnet. Die Keilblockanordnung 300, 310 wird durch die starre Rückenstütze 40 gestützt. Wenn die Keilanordnung 300, 310 gegeneinander bewegt wird, ändern sich die Abmessungen des einstellbaren Abstandshalters, wodurch eine größere oder kleinere Vorlast geschaffen wird. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 toleriert keine Fehlausrichtung. Eine Fehlausrichtung kann ein Versagen des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds 20 während der Montage bewirken. Die schwimmende Platte 100 ist so ausgebildet, dass sie eine Fehlausrichtung zwischen den beiden Oberflächen zulässt. Dies wird erreicht durch Schaffen eines Punktkontaktes mit der Rückenhalteplatte 110 und einer flachen Oberfläche mit einem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20.
Es wird nun auf 7b Bezug genommen, in der eine Großansicht der Keilblockanordnung 300, 310 nach 7a der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Der untere Keilblock 300 und der obere Keilblock 310 wirken als ein einstellbarer Abstandshalter. Wenn der obere und der untere Keil 300 aufeinander zu bewegt werden, vergrößert der Abstandshalter seine Abmessung, und wenn der obere und der unteren Keil voneinander weg bewegt werden, verringert der Abstandshalter seine Abmessung. Die Keile werden durch eine gezahnte Anordnung in ihrer Lage gehalten. Auf diese Weise wird ein einstellbarer Abstandshalter geschaffen.
Es wird nun auf 8 Bezug genommen, in der eine weggeschnittene Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Betätigungsgliedanordnung 10 ist etwa der Mitte geschnitten gezeigt, so dass die internen Merkmale sichtbar sind. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Rückenstütze 40, einen Ringabstandshalter 410, eine Ringeinstellschraube 400 und eine schwimmende Platte 100. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 aus einem einzelnen Stück mit zwei Hauptmerkmalen enthaltend die starre Rückenstütze 40 und das Kraftübertragungsglied 30. Eine zweite Unteranordnung, die einstellbare Ringabstandshalteranordnung 400, 410, kann als ein einstellbarer Abstandshalter ausgebildet sein. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 kann zwischen der einstellbaren Ringabstandshalteranordnung 400, 410 und der schwimmenden Platte 100 aufgenommen sein. Die einstellbare Ringabstandshalteranordnung 400, 410 kann durch die starre Rückenstütze 40 gestützt werden. Wenn die Ringeinstellschraube 400 gedreht wird, ändern sich die Abmessungen des einstellbaren Abstandshalters, wodurch eine größere oder geringere Vorlast geschaffen wird. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 toleriert keine Fehlausrichtung. Eine Fehlausrichtung kann ein Versagen des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds 20 während der Montage bewirken. Die schwimmende Platte 100 ist so ausgebildet, dass sie eine Fehlausrichtung zwischen den beiden Oberflächen zulässt. Sie erreicht dies durch Schaffen eines Punktkontaktes mit der Rückenhalteplatte 110 und einer flachen Oberfläche mit dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20.
Es wird nun auf 9 Bezug genommen, die eine weggeschnittene Ansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Betätigungsgliedanordnung 10 ist in etwa der Mitte geschnitten gezeigt, so dass die inneren Merkmale sichtbar sind. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Rückenstütze 40, einen unteren halbkreisförmigen Keil 520, einen oberen halbkreisförmigen Keil 540, einen Mittelkeil 530, eine Keileinstellschraube 510 und ein oberes sowie ein unteres Lager 500, 540. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsgliedanordnung 10 aus einem einzelnen Stück mit zwei Hauptmerkmalen enthaltend die starre Rückstütze 40 und das Kraftübertragungsglied 30. Eine zweite Subanordnung, die einstellbare Keil anordnung 500, 510, 520, 530, 540, 550 kann als ein einstellbarer Abstandshalter ausgebildet sein. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 kann zwischen der einstellbaren Keilanordnung 500, 510, 520, 530, 540, 550 angeordnet sein. Die einstellbare Keilanordnung 500, 510, 520, 530, 540, 550 kann durch die starre Rückenstütze 40 gestützt werden. Wenn die Keileinstellschraube 510 gedreht wird, ändern sich die Abmessungen des einstellbaren Abstandshalters, wobei eine größere oder geringere Vorlast geschaffen wird. Lagerblöcke 500, 540 können eine Oberfläche für die Drehung des oberen und unteren halbkreisförmigen Keils vorsehen. Der obere und der untere halbkreisförmige 500, 540 haben eine zweite Lagerfläche, die an dem Mittelkeil 530 anschließt, wenn der Mittelkeil 530 zu dem Kopf der Keileinstellschraube 510 gezogen wird, wodurch der obere und der untere halbkreisförmige Keil voneinander weg bewegt und der obere und der untere Lagerblock so bewegt werden, dass eine größere Vorlast geschaffen wird. Wenn der Mittelkeil 530 von dem Kopf der Keileinstellschraube 510 weggezogen wird, werden der obere und der untere halbkreisförmige Keil zueinander bewegt, wobei sie den oberen und den unteren Lagerblock reiben und eine geringe Vorlast erzeugen.
Es wird nun auf 10 Bezug genommen, in der ein siebentes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Betätigungsgliedanordnung 10 enthält ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20, ein Kraftübertragungsglied 30, eine starre Rückenplatte 40, eine Vorlastschraube 600 und eine schwimmende Platte 100. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der nachgiebige Mechanismus der Betätigungsanordnung 10 aus einem einzelnen Stück mit zwei Hauptmerkmalen enthaltend die starre Rückenstütze 40 und das Kraftübertragungsglied 30. Die Vorlastschraube 100 kann durch die starre Rückenplatte 40 gestützt werden, und die schwimmende Platte 100 kann zwischen dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 und der Vorlastschraube 600 angeordnet werden. Die Vorlastschraube 600 kann mit Gewinde versehen sein, und wenn die Schraube gedreht wird, kann sie als ein einstellbarer Abstandshalter wirken. Wenn die Vorlastschraube 600 so gedreht wird, dass eine zusätzliche Kraft auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 ausgeübt wird, nimmt der Vorlastwert zu, und wenn die Schraube so gedreht wird, dass Kraft von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 weggenommen wird, nimmt der Vorlastwert ab. Das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20 toleriert keine Fehlausrichtung. Eine Fehlausrichtung kann ein Versagen des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds 20 während der Montage bewirken. Die schwimmende Platte 10 ist so ausgebildet, dass sie eine Fehlausrichtung zwischen den beiden Oberflächen zulässt. Sie erreicht dies durch Schaffen eines Punktkontaktes mit der Vorlastschraube 600 und einer flachen Oberfläche mit dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied 20.
Während die Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischsten und bevorzugtesten Ausführungsbeispiele angesehen wird, ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern demgegenüber beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in dem Geist und dem Bereich der angefügten Ansprüche enthalten sind, welchem Bereich die breiteste Interpretation zuzuweisen ist, so dass alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen eingeschlossen sind, die vom Gesetz erlaubt sind.
Zusammenfassung:
Vorrichtung und Verfahren zum Vorbelasten eines elektrisch stimulierten Formänderungsmaterial-Betätigungsgliedprodukts, um die maximale Arbeit von dem Betätigungsglied zu erhalten. Wenn ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied optimal vorbelastet wird, werden bestimmte erwünschte Eigenschaften augenscheinlich, wie die Arbeit, Betriebsfrequenz, Hysterese, Wiederholbarkeit und Gesamtgenauigkeit. Wenn es in Verbindung mit einem Betätigungsglied mit mechanischer Hebelstruktur verwendet wird, kann das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied mit seinem größten Potential verwendet werden. Da das Betätigungsglied mit mechanischer Hebelstruktur auf der von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied vorgesehenen maximalen Arbeit beruhen kann, können bestimmte Attribute wie die Kraft und die Versetzung des Gesamtsystems ohne Verlust des Systemwirkungsgrads eingestellt werden. Vorbelastungsverfahren und eine Bestimmung der optimalen Vorbelastungskraft werden offenbart. Jeder Typ von Formänderungsmaterial-Betätigungsglied hat eine eindeutige Arbeitskurve. Bei dem Entwurf einer Betätigungsgliedanordnung verwendet der Vorgang der Optimierung die eindeutige Arbeitskurve, um den Entwurf für die Anforderungen an die besondere Anwendung zu optimieren. Die eindeutige Arbeitskurve wird verwendet durch Finden des Ortes, an dem das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied in der Lage ist, die meiste Arbeit zu liefern, um den optimalen Vorbelastungspunkt entsprechend zu setzen. Verschiedene mechanische Vorbelastungstechniken sind vorgesehen.

Claims

Vorrichtung, welche aufweist: eine Stützstruktur, die einen starren, unflexiblen Bereich und einen bewegbaren Bereich definiert; ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied zum Antreiben des bewegbaren Bereichs der Stützstruktur zwischen einer ersten und einer zweiten Position; und Mittel zum Vorbelasten des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds mit einer ausreichenden Vorlastkraft, um das Arbeitsergebnis der Stützstruktur zu optimieren, wobei das Arbeitsergebnis definiert ist als eine Funktion der Versetzung und der Kraft mit unendlicher Lebensdauer der Stützstruktur.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf einen Wirkungsgrad zwischen angenähert 60% bis angenähert 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf einen Wirkungsrad von mehr als 60% optimieren, schließlich des Arbeitsergebnisses von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf einen Wirkungsgrad von zwischen angenähert 75% bis angenähert 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf einen Wirkungsgrad von mehr als 75% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf einen Wirkungsgrad von mehr als 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel das Arbeitsergebnis auf innerhalb 20% der Spitzenlast optimieren, die bestimmt ist durch das Kraftversetzungsprodukt gegenüber der Kraftkurve des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorbelastungsmittel sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: eine einstellbare, mit Gewinde versehene Schraube, die sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: einen einstellbaren Keil, der sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten halbkreisförmigen Keilbereich, einen zweiten komplementären halbkreisförmigen Keilbereich, einen Mittelkeilbereich und eine Einstellschraube, derart, dass die Einstellung der Schraube den Mittelkeilbereich mit Bezug auf den ersten und den zweiten halbkreisförmigen Keilbereich aufeinander zu und von einander weg bewegt und die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorlast einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten Keillängsbereich, der mit dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur in Eingriff bringbar ist, und einen zweiten Keillängslängsbereich, der mit einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds in Eingriff bringbar ist, wobei der erste Kantenbereich eine sich in Querrichtung erstreckende, abgewinkelte, sägezahnartige Oberfläche hat und der zweite Keilbereich eine komplementäre, sich in Querrichtung erstreckende, abgewinkelte, sägezahnförmige Oberfläche hat für betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Kantenbereich derart, dass eine Querbewegung eines Keilbereichs mit Bezug auf den anderen Keilbereich die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorlast einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten Nockenflächenbereich, einen zweiten komplementären Nockenflächenbereich, eine zwischen dem ersten und zweiten Nockenflächenbereich angeordnete Nockenschraube, derart, dass eine Einstellung der Nockenschraube die Nockenflächenbereiche mit Bezug aufeinander bewegt und die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorlast einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Vorlastmittel sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und dem bewegbaren Bereich der Stützstruktur befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur, der einen trennbaren, einstellbaren, starren, unflexiblen Gurt hat, der betriebsmäßig in Eingriff mit zumindest einem starren, unflexiblen Arm der Stützstruktur bringbar ist, derart, dass die Einstellung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm einen Verriegelungseingriff zwischen dem Gurt und dem zumindest einen Arm der Stützstruktur bei einer vorbestimmten Vorbelastung auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den Gurt mit einem ersten Sägezahnbereich, der mit einem komplementären zweiten Sägezahnbe reich, der auf dem zumindest einen Arm ausgebildet ist, in Eingriff bringbar ist für einen betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff miteinander, derart, dass die Bewegung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorlast einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den Gurt mit zumindest einer einstellbaren Schraube, die betriebsmäßig in Eingriff bringbar ist mit zumindest einer entsprechenden, mit Gewinde versehenen Öffnung, die in dem zumindest einen Arm ausgebildet ist für einen betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff miteinander, derart, dass die Einstellung der Schraube eine Bewegung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm bewirkt und eine Vorlast auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausübt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ein piezoelektrisches Betätigungsglied ist.
Verfahren zum Optimieren der Vorbelastung eines Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds zum Antreiben eines bewegbaren Bereichs einer Stützstruktur zwischen einer ersten und einer zweiten Position, das die Schritte aufweist: Messen der Auslenkung der Stützstruktur gegenüber der während der Erregung und der Entregung eines Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds ausgeübten Kraft über einen vorbestimmten Kraftbereich; Auswerten des Kraftversetzungsprodukts gegenüber der Kraft, um einen Spitzenwert für das Kraft versetzungsprodukt zu bestimmen; und Vorbelasten des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds mit einem Wert von zumindest innerhalb 40% des Spitzenwertes des Kraftversetzungsprodukts.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Vorbelastungsschritt weiterhin die Vorbelastung des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds auf einen Wert zumindest innerhalb 25% des Spitzenwertes des Kraftversetzungsprodukts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Vorbelastungsschritt weiterhin die Vorbelastung des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds auf einen Wert zumindest innerhalb 10% des Spitzenwertes des Kraftversetzungsprodukts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Vorbelastungsschritt weiterhin die Vorbelastung des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds auf den Spitzenwert für das Kraftversetzungsprodukt aufweist.
Nach dem Verfahren nach Anspruch 19 hergestelltes Produkt, weiterhin aufweisend: eine Stützstruktur, die einen starren, unflexiblen Bereich und einen bewegbaren Bereich definiert; ein Formänderungsmaterial-Betätigungsglied zum Antreiben des bewegbaren Bereichs der Stützstruktur zwischen einer ersten und einer zweiten Position; und Mittel zum Vorbelasten des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds mit einer ausreichenden Vorbelastungskraft zum Optimieren des Arbeitsausgangs der Stützstruktur, wobei der Ar beitsausgang definiert ist als eine Funktion der Versetzung und der Kraft mit unendlicher Lebensdauer der Stützstruktur.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel den Arbeitsausgang auf einen Wirkungsgrad von zwischen angenähert 60% und angenähert 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel die Arbeitsausgabe auf einen Wirkungsgrad von mehr als 60% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel den Arbeitsausgang auf einen Wirkungsgrad von zwischen angenähert 75% und angenähert 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel den Arbeitsausgang auf einen Wirkungsgrad von mehr als 75% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel den Arbeitsausgang auf einen Wirkungsgrad von mehr als 90% optimieren, einschließlich des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel den Arbeitsausgang auf innerhalb 20% der Spitzenbelastung optimieren, die bestimmt wird durch das Kraftversetzungsprodukt gegenüber der Kraftkurve des Arbeitseingangs von dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Vorbelastungsmittel sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und dem Formänderungsmaterial-Betätigungsglied befinden.
Produkt nach Anspruch 30, bei dem die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: eine einstellbare, mit Gewinde versehene Schraube, die sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds erstreckt.
Produkt nach Anspruch 30, bei dem die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: einen einstellbaren Keil, der zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds angeordnet ist.
Produkt nach Anspruch 32, bei dem der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten halbkreisförmigen Keilbereich, einen zweiten komplementären halbkreisförmigen Keilbereich, einen Mittelkeilbereich und eine Einstellschraube, derart, dass die Einstellung der Schraube den Mittelkeilbereich mit Bezug auf den ersten und den zweiten halbkreisförmigen Keilbereich aufeinander zu und voneinander weg bewegt und die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorbelastung einstellt.
Produkt nach Anspruch 32, bei dem der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten Keillängsbereich, der mit dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur in Eingriff bringbar ist, und einen zweiten Keillängsbereich, der mit einem Ende des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds in Eingriff bringbar ist, wobei der erste Keilbereich eine sich in Querrichtung erstreckende, abgewinkelte, gezahnte Oberfläche hat und der zweite Keilbereich eine komplementäre, sich in Querrichtung erstreckende, abgewinkelte, gezahnte Oberfläche hat für den betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Keilbereich, derart dass eine Querbewegung eines Keilbereich mit Bezug auf den anderen Keilbereich die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorbelastung einstellt.
Produkt nach Anspruch 32, bei dem der einstellbare Keil weiterhin aufweist: einen ersten Nockenflächenbereich, einen zweiten komplementären Nockenflächenbereich, eine zwischen dem ersten und dem zweiten Nockenflächenbereich angeordnete Nockenschraube, derart, dass die Einstellung der Nockenschrauben die Nockenflächenbereiche mit Bezug aufeinander bewegt und die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorbelastung einstellt.
Produkt nach Anspruch 30, bei dem die Vorbelastungsmittel sich zwischen dem starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur und dem bewegbaren Bereich der Stützstruktur befinden.
Produkt nach Anspruch 36, bei dem die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den starren, unflexiblen Bereich der Stützstruktur mit einem trennbaren, einstellbaren, starren, unflexiblen Gurt, der betriebsmäßig mit zumindest einem starren, unflexiblen Arm der Stützstruktur in Eingriff bringbar ist, derart, dass die Einstellung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm einen Verriegelungseingriff zwischen dem Gurt und dem zumindest einen Arm der Stützstruktur bei einer vorbestimmten Vorbelastung des Formänderungsmaterial-Betätigungsglieds ermöglicht.
Produkt nach Anspruch 37, bei dem die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den Gurt mit einem ersten gezahnten Bereich, der mit einem komplementären zweiten gezahnten Bereich, der auf dem zumindest einen Arm ausgebildet ist, in Eingriff bringbar ist für einen betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff miteinander, derart, dass die Bewegung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm die Größe der auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausgeübten Vorbelastung einstellt.
Produkt nach Anspruch 37, bei dem die Vorbelastungsmittel weiterhin aufweisen: den Gurt mit zumindest einer einstellbaren Schraube, die betriebsmäßig innerhalb zumindest einer entsprechenden, mit Gewinde versehenen Öffnung, die in dem zumindest einen Arm ausgebildet ist, in Eingriff bringbar ist für den betriebsmäßigen formschlüssigen Eingriff miteinander, derart, dass die Einstellung der Schraube eine Bewegung des Gurtes mit Bezug auf den zumindest einen Arm bewirkt und die Vorbelastung auf das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ausübt.
Produkt nach Anspruch 23, bei dem das Formänderungsmaterial-Betätigungsglied ein piezoelektrisches Betätigungsglied ist.