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Die
Erfindung betrifft ein Strömungssteuerungsbauelement zur
Beeinflussung von Strömungen an umströmten Bauteilen.
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Bei
Luft- und Wasserfahrzeugen, aber auch bei Versuchsanordnungen, wie
beispielsweise Windkanälen, ist es oft erforderlich, Strömungen
zu steuern oder zu beeinflussen.
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Beispielsweise
werden an Strömungsprofilen an Luftfahrzeugen, wie beispielsweise
Flügelprofilen, Tragflügeln, Leitwerken oder der
gleichen, bisher Klappenelemente eingesetzt, um so die Anordnung
einer umströmten oder angeströmten Oberfläche
zu verändern und so das Luftfahrzeug zu steuern. Zur Bewegung
der Klappen werden Stellmotoren und Mechaniken benötigt,
was die Anordnung insgesamt schwer und aufwändig macht.
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Es
wird daher bereits seit längerem auch nach alternativen
Verfahren zur Strömungsbeeinflussung an solchen umströmten
Bauteilen gesucht.
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Die
Veröffentlichung Shan Zhong et al. "TOWARDS
THE DESIGN OF SYNTETIC-JET ACTUATORS FOR FULL-SCALE FLIGHT CONDITIONS", Flow
Turbulance Combust (2007), Volume 78: 283–307 und Volume
78: 309–329 beschreibt im Detail eine neue Technik
für eine Strömungsbeeinflussung bei Luftfahrzeugen
mittels synthetischen Jet-Aktuatoren. Die in dieser Publikation
vorgeschlagenen Strömungssteuerungsbauelemente in Form der
dort verwendeten synthetischen Jet-Aktuatoren sind jedoch aufwändig
und lassen sich nur kaum in strömungswirksamen Oberflächen
von Bauteilen, beispielsweise von Luftfahrzeugen, Wasserfahr zeugen,
Windkanälen integrieren. Außerdem sind sie rein
zur Strömungsbeeinflussung durch Aussenden von kleinen
Strömungsstößen – Jets – geeignet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Strömungssteuerungsbauelement
zur Beeinflussung von Strömungen an umströmten
Bauteilen zu schaffen, welches an strömungswirksamen Oberflächen
von solchen Bauteilen, insbesondere auch von Luftfahrzeugen, leicht
integriert werden kann und eine effektive Strömungsbeeinflussung
unter unterschiedlichen Einsatzbereichen bewirkt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Strömungssteuerungsbauelement mit
den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Erfindung schafft demnach ein Strömungssteuerungsbauelement
zur Beeinflussung von Strömungen an umströmten
Bauteilen mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung einer strömungswirksamen
Oberfläche, wobei die Antriebseinrichtung einen Aktuator,
der zur Umwandlung eines Signals in eine Bewegung fähig
ist, und eine mikromechanisch hergestellte Hubverstärkungseinrichtung aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Strömungssteuerungsbauelement
soll insbesondere an umströmten Bauteilen von Luftfahrzeugen
oder der gleichen einsetzbar sein. Insbesondere ist es erwünscht,
das Strömungssteuerungsbauelement in die Oberfläche solcher
Bauteile zu integrieren.
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Wenn
nun die Antriebseinrichtung zur Bewegung der strömungswirksamen
Oberfläche einen Aktuator aufweist, der zur Umwandlung
eines Signals und einer Bewegung fähig ist, lässt
sich die Oberfläche signalgesteuert, beispielsweise mittels
eines elektrischen Signals, leichter bewegen. Dadurch, dass zusätzlich
eine mik romechanisch hergestellte Hubverstärkungseinrichtung
vorgesehen ist, kann nun das Strömungssteuerungsbauelement
insgesamt sehr klein ausgeführt werden, beispielsweise mit
Längen unterhalb von 10 mm, typischerweise von 1–5
mm. Dennoch lässt sich über Hubverstärkungseinrichtung
trotz dieser geringen Ausmaße ein relativ großer
Bewegungsbereich der strömungswirksamen Oberfläche
erreichen.
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Auf
diese Weise kann das erfindungsgemäße Strömungssteuerungsbauelement
sehr kompakt und leicht ausgebaut werden und kann, auch in größerer
Anzahl, beispielsweise auch in einem Raster an Luftfahrzeug-Bauteilen
angeordnet werden und insbesondere in die Außenhaut eines
Flugzeugbauteiles mitintegriert werden, ohne das Gewicht des Gesamtbauteiles
nennenswert zu erhöhen.
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Als
besonders bevorzugte Verwendung ist die Integrierung des Strömungssteuerungsbauelements
in einen Tragflügel eines Flugzeuges möglich, um
gezielt die Strömung an dem Tragflügel so zu beeinflussen,
dass der Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung
während des Reisefluges verringert wird. Dadurch wird insgesamt
die Luftreibung verringert, so dass sich Treibstoff einsparen lässt.
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In
allgemeiner Form kann man durch Einsatz des erfindungsgemäßen
Strömungssteuerungsbauelements die Oberfläche
so gezielt bewegen, dass eine möglichst geringe Strömungsreibung
entsteht.
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Hierzu
sind je nach Medium der Strömung (z. B. Luft unterschiedlicher
Dichte oder unterschiedliche Flüssigkeiten) und insbesondere
je nach Geschwindigkeit der Strömung Bewegungen mit sehr unterschiedlichen
Frequenzen wünschenswert. Daher ist bevorzugt, dass mit
der Antriebseinrichtung des Strömungssteuerungsbauelements
auch Schwingungen der Oberfläche in einem großen
Frequenzbereich realisierbar sind. Um z. B. die Luftströmung
in unterschiedlichen denkbaren Flugbedingungen optimal beeinflussen
zu können, wären Frequenzen auch im kHz Bereich
wünschenswert. Insbesondere sollen Frequenzen auch im Bereich
von 500 H bis 10 kHz erreichbar sein. Dies wird bei einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass der Aktuator
ein piezoelektrisches Element aufweist.
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Die
Verwendung von piezoelektrischen Elementen als Aktuatoren, die über
einen größeren Frequenzbereich wirksam sind, ist
auf anderen technischen Gebieten bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 100 038 92 C2 ein
piezoelektrisches Mikroventil zur Krafteinspritzung bei Verbrennungsmotoren,
wobei jedoch dieses Mikroventil relativ große Abmessungen
hat und nur sehr komplex produzierbar ist. Für den Einsatz
an umströmten Bauteilen zur Strömungsbeeinflussung
ist ein solches Mikroventil und die darin eingesetzte Technik nicht
geeignet.
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Das
piezoelektrische Element kann beispielsweise aus bekannten und üblichen
polykristallinen piezoelektrischen Materialien aufgebaut sein. Dadurch
lassen sich nur relativ kleine intrinsische Hübe erreichen.
Insbesondere, wenn wie bei der hier vorliegenden Erfindung eine
Miniaturisierung zwecks Gewichtseinsparung und möglicher
Integrierung in obere Flächen von umströmten Bauteilen
gefragt ist, ließen sich bei einfachen piezoelektrischen
Elementen bei einer typischen Abmessung des Aktuators von 1 bis
5 mm Länge nur intrinsische Hübe von 10 bis 50 μm
erreichen. Wenn jedoch, wie gemäß der Erfindung
vorgesehen, eine Hubverstärkungseinrichtung eingesetzt
wird, lassen sich auch bei einem Durchmesser des gesamten Strömungssteuerungsbauelements
von nur 5 mm auch große Amplituden bei den gewünschten
Frequenzbereichen erreichen. Beispielsweise lässt sich
bei einem Aktuator mit einer typischen Dehnung im Bereich von 1%
und einer Länge von 1 bis 5 mm eine Amplitude von bis zu
200 μm aufgrund der Hubverstärkungseinrichtung
erreichen. Bei Mikrosystemen war bisher nur eine hydraulische Wegverstärkung
bekannt, wie dies, ebenfalls für ganz andere Anwendungs gebiete,
in der
DE 198 44 518
A1 oder der
US 6,034,466 beschrieben
war. Jedoch weisen die dort gezeigten Konfigurationen eine sehr
große Dämpfung bei höheren Frequenzen auf;
darüber hinaus sind sie aufgrund ihres doch komplexeren
Aufbaues ebenfalls kaum für eine Integration in strömungswirksame
Oberflächen von Luftfahrzeug-Bauteilen oder dergleichen
geeignet.
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Noch
größere Hübe lassen sich mit besonderen
einkristallinen piezoelektrischen Materialien erreichen, wie sie
beispielsweise in der
US
6,674,222 B2 beschrieben sind. Besonders bevorzugt ist
ein relaxor-ferroelektrisches piezoelektrisches Material, wie es
beispielsweise in der
US
2003-0062808 A1 und in der Veröffentlichung
Park & Shrout in "Characteristics
of Relaxor-Based Piezoelectric Single Crystals for Ultrasonic Transducers," IEEE
Trans. an Ultrasonics, Ferroelect. and Freq. Control, 44(5): 1140–1147
(September 1997) beschrieben sind. Es wird für
weitere Einzelheiten zum Aufbau und zur Herstellung dieser Materialien
ausdrücklich auf die genannten Druckschriften verwiesen.
Typischerweise erzeugen piezoelektrische Antriebe nur sehr geringe
Amplituden, allerdings über einen großen Frequenzbereich.
Der Verwendung der genannten Relaxor-Ferroelektrikas wird eine 10-fach
höhere Amplitude gegenüber normalen Piezo-Materialien
bei kleinen Abmessungen erreicht. Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich
nochmals eine Verstärkung der Amplitude durch ein hoch integriertes
Hebelelement erreicht. Demnach weist die Hubverstärkungseinrichtung
vorzugsweise wenigstens ein Hebelement auf, welches mittels des Akutators
auslenkbar ist. Daraus folgen große Amplituden bei hohen
Frequenzen über eine große Bandbreite.
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Das
Hebelelement kann durch unterschiedliche Geometrien ausgebildet
werden. Es ist möglich, mehrere zungenartige Hebelelemente
einzusetzen, die vorzugsweise gemeinsam durch einen Aktuator bewegbar
sind. Dies lässt sich insbesondere im Hinblick auf eine
mikromechanische Herstellung vorteilhaft dadurch errei chen, dass
ein Scheiben- oder Ringelement ausgebildet ist, das das Hebelelement
oder vorzugsweise mehrere Hebelelemente bildet und z. B. den Akutator
umgibt und/oder überlagert oder überdeckt. Ein
Ringelement kann beispielsweise mit einer zentralen Öffnung
und einer Ringwand versehen sein. Von der Ringwand aus können
sich radial nach innen mehrere Zungen oder Lamellen erstrecken.
Ein Scheibenelement könnte als flache Scheibe, Schicht
oder Membran ausgebildet sein wobei um einen zentralen Punkt oder
eine zentrale Öffnung herum ebenfalls Zungen oder Lamellen
angeordnet sind und außenseitig mit dem Rest der Scheibenform z.
B. einstückig verbunden sind. Vorzugsweise sind zwischen
den Zungen oder Lamellen radiale Schlitze vorgesehen.
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Eine
asynchrone Bewegung einzelner Hebelelemente lässt sich
durch Federelemente als Verbindung zwischen Hebelzungen verhindern
oder dämpfen.
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Damit
die Spitze des wenigstens einen Hebelelements bei voller Auslenkung
nicht auf den Aktuator, insbesondere ein Piezokristall, aufschlägt,
ist ein Abstandshalter zwischen dem Hebelelement und dem Aktuator
vorteilhaft. Vorzugsweise ist der Abstandshalter radialsymmetrisch
aufgebaut, um den Hub des Aktuators gleichmäßig
auf die Hubverstärkungseinrichtung zu übertragen.
Besonders bevorzugt ist ein integraler Aufbau des Abstandshalters
mit der Hubverstärkungseinrichtung, beispielsweise durch
gemeinsame mikromechanische Herstellung in monolithischer Struktur.
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Bevorzugt
ist die strömungswirksame Oberfläche an der Hubverstärkungseinrichtung
ausgebildet. Das Strömungssteuerungsbauelement ist somit zur
Integration in die Oberfläche eines umströmten Bauteiles
geeignet und dient dazu, Bereiche der Bauteiloberfläche
signalgesteuert mit relativ großem Hub bei kleiner Abmessung
des Steuerungsbauelementes zu bewegen. Zum Bilden der strömungswirksamen
Oberfläche kann die Hubverstärkungseinrichtung
insbesondere mit einer Membran überzogen sein. Bei anderer
Ausgestaltung bildet die Hubverstärkungseinrichtung selbst
eine solche Membran. Dies ist beispielsweise dadurch realisierbar,
dass Zwischenräume oder Schlitze zwischen benachbarten
Hebelementen relativ schmal sind und/oder mittels eines elastischen
Materials zumindest zum Großteil verschlossen sind.
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In
einer Ausführungsform kann das erfindungsgemäße
Strömungssteuerungsbauelement so durch Bewegung der strömungswirksamen
Oberfläche unmittelbar die daran vorbeiströmende
oder diese Oberfläche anströmende Strömung
beeinflussen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Strömungssteuerungsbauelement
als Synthetik-Jet-Aktuator ausgebildet. Hierzu ist beispielsweise
unterhalb der Hubverstärkungseinrichtung eine Kavität
ausgebildet. Durch Bewegung der Hubverstärkungseinrichtung
lässt sich dann ein Druck oder ein Unterdruck in der Kavität
erzeugen, so dass durch eine von der Kavität aus nach außen
führende Öffnung eine Jet-Strömung erzeugbar
ist.
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Auf
diese Weise lässt sich ein sehr kompakter synthetischer
Jet-Aktuator aufbauen, der unmittelbar in der Oberfläche
von Bauteilen, insbesondere von Luftfahrzeugen, integrierbar ist
und einen sehr flachen Aufbau aufweist.
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In
weiter bevorzugter Ausgestaltung kann die Hubverstärkungseinrichtung
eine Bewegungssteuerstruktur zur Beeinflussung ihrer Auslenkbewegung
aufweisen. Eine solche Bewegungssteuerstruktur kann unterschiedlich
aufgebaut sein. Beispielsweise kann sie eine lokale Beschichtung
auf wenigstens einer Oberfläche der Hubverstärkungseinrichtung
aufweisen. Die Beschichtung kann die Hubverstärkungseinrichtung
steifer machen, um so eine gezielte Auslenkungsbewegung zu erreichen.
Beispielsweise lässt sich durch lokale Applizierung von Beschich tungen
eine etwa S-förmige Auslenkung von Hebelzungen erreichen,
um so die Ausbildung von scharfen Abrisskanten im Zentrum zu verhindern.
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Alternativ
oder zusätzlich kann die Bewegungssteuerstruktur durch
gezielte Verdickungen oder dünnere Bereiche der Hubverstärkungseinrichtung
gebildet sein. Diese dickeren/dünneren Bereiche können
gleich bei der Herstellung der Hubverstärkungseinrichtung
eingebracht werden.
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Die
Hubverstärkungseinrichtung wird vorzugsweise in bekannten
mikromechanischen Techniken, wie sie aus der Halbleiterbauelementeproduktion
abgeleitet sind, hergestellt. Die Hubverstärkungseinrichtung
kann somit beispielsweise aus typischen Wafer-Materialien hergestellt
sein. Bevorzugt ist Silizium wegen der hohen mechanischen Festigkeit.
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Beschichtungen,
beispielsweise zum Bilden der oben erwähnten Bewegungssteuerstruktur,
können auf Silizium vorteilhafterweise als Oxidbeschichtung
aufgebracht werden. Die lokale Applizierung solcher Schichten kann
in aus der Halbleiterproduktionstechnik gut bekannter Weise erfolgen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene perspektivische Ansicht durch eine erste
Ausführungsform eines Strömungssteuerungsbauelement;
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2 eine
Schnittseitenansicht durch eine zweite Ausführungsform
eines Strömungssteuerungsbauelements;
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3 eine
Ansicht vergleichbar von 2 eines Strömungssteuerungsbauelements
gemäß einer dritten Ausführungsform;
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4a, 4b, 4c Seitenansichten unterschiedlicher Ausführungsbeispiele
für eine Hubverstärkungseinrichtung, die bei den
Strömungssteuerungsbauelementen gemäß den 1–3 einsetzbar ist;
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5a, 5b, 5c, 5d Draufsichten
unterschiedlicher möglicher Ausführungsformen
für einzelne Hebelelemente der Hubverstärkungseinrichtungen;
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6 eine
Draufsicht auf eine Hubverstärkungseinrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Oberflächenbereichs eines
umströmten Bauteiles mit einem Array mehrerer Strömungssteuerungsbauelemente
und mehrerer Sensorelemente;
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8 eine
perspektivische Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform
einer Hubverstärkungseinrichtung mit einer lokalen Beschichtung
in unausgelenktem Zustand;
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9 eine
Seitenansicht der Hubverstärkungseinrichtung von 13 in
ausgelenktem Zustand;
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10 und 11 unterschiedliche
Ansichten der Hubverstärkungseinrichtung gemäß den 8 und 9 in
ausgelenktem Zustand;
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12 eine
Schnittansicht durch ein Strömungssteuerungsbauelement
gemäß einer weiteren Ausführungsform
in ausgelenktem Zustand;
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13 eine
Schnittansicht des Strömungssteuerungsbauelements von 8 in
neutralem Zustand;
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14–16 verschiedene
Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer Hubverstärkungseinrichtung
mit elastischen Verbindungen zwischen einzelnen Hebelelementen;
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17 eine
geschnittene Seitenansicht durch eine weitere Ausführungsform
des Strömungssteuerungsbauelements, die zur Verwendung
als synthetischer Jet-Aktuator geeignet ist;
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18 eine
Schnittansicht vergleichbar derjenigen von 17 eines
weiteren als synthetischer Jet-Aktuator ausgebildeten Strömungssteuerungsbauelement;
und
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19 eine
Draufsicht auf die als synthetische Jet-Aktuatoren ausgebildeten
und/oder einsetzbaren Strömungssteuerungsbauelemente gemäß 17 oder 18.
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Die 1 bis 3 zeigen
drei unterschiedliche Ausführungsformen eines insgesamt
mit 10 bezeichneten Strömungssteuerungsbauelement,
mit welchen sich Strömungen an umströmten Bauteilen eines
Luftfahrzeuges beeinflussen lassen. Das Strömungssteuerungsbauelement 10 hat
jeweils eine Antriebseinrichtung 12 zur Bewegung einer
strömungswirksamen Oberfläche 14. Die
Antriebseinrich tung 12 weist einen Aktuator 16 sowie
eine Hubverstärkungseinrichtung 18 zur mechanischen
Verstärkung des Hubes des Aktuators 16 auf. Die
Hubverstärkungseinrichtung 18 ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel mikromechanisch hergestellt.
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Die
dargestellten Strömungssteuerungsbauelemente 10 beinhalten
einen piezoelektrischen Aktuator 16, der mittels der Hubverstärkungseinrichtung 18 mechanisch
verstärkt wird, und bieten so gesteigerte Leistungsmerkmale
bezüglich Auslenkung und Bandbreite.
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Der
Aktuator 16 weist ein piezoelektrisches Element 20 auf,
das gemäß einer Ausgestaltung aus polykristallinem
Material besteht. Gemäß einer mehr bevorzugten
alternativen Ausgestaltung besteht das piezoelektrische Element
aus einem oder mehreren Einkristall(en) aus relaxor-ferroelektrischem
piezoelektrischen Material, welches außerordentlich große piezoelektrische
Koeffizienten (d31, d33) gegenüber normalen polykristallinem
piezoelektrischen (PZT) Materialien aufweist. Das piezoelektrische
Element 20 ist mit (nicht dargestellten) Elektroden versehen und
antwortet auf ein elektrisches Signal durch eine Längenänderung.
Die besseren Leistungsmerkmale werden durch eine größere
Permeabilität und elektromechanische Kupplung erreicht.
Außerdem wird dielektrisches Material mit einer höheren
elektrischen Durchschlagsfestigkeit verwendet, wodurch höhere elektrische
Feldstärken angelegt werden können.
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Die
beschriebenen relaxor-piezoelektrischen Materialien bestehen z.
B. aus Pb(Zr.sub.1-xNb.sub.x)O.sub.3–PbTiO.sub.3 (PZN-PT)
und Pb(Mg.sub.1-xNb.sub.x)O.sub.3–PbTiO.sub.3 (PMN-PT),
wie unter anderem detailliert beschrieben von
Park & Shrout in "Characteristics
of Relaxor-Based Piezoelectric Single Crystals for Ultrasonic Transducers," IEEE
Trans. an Ultrasonics, Ferroelect. and Freq. Control, 44(5): 1140–1147 (September
1997). Nähere Informationen zu diesen Materialien
und deren Unterschiede zu polykristallinen piezoelektrischen Materialien
sind in der
US 2003-0062808
A1 detailliert beschrieben, worauf hiermit ausdrücklich
verwiesen wird. Diese Druckschrift wird hiermit durch Bezugnahme
in die hier vorliegende Offenbarung inkorporiert.
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Um
die Amplitude des eingangs beschriebenen Aktuators 16 mechanisch
zu verstärken, weist die Hubverstärkungseinrichtung 18 mehrere
Hebelelemente 22 auf, die mit dem Aktuator 16 zu
einer bauraumgünstigen, funktional vorteilhaften Gesamtkonstruktion
vereint sind.
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Die
Hubverstärkungseinrichtung 18 ist bei den Ausführungsformen
gemäß den 1–3 insgesamt
flach und scheibenförmig ausgebildet. Die Hubverstärkungseinrichtung 18 sitzt
auf einem Sockel 24, der die Hebelelemente 22 von
einer Basis 26 beabstandet. In dem zwischen der Hubverstärkungseinrichtung 18,
dem Sockel 24 und der Basis 26 gebildeten Innenraum
ist der Aktuator 16 angeordnet. Wie aus 1 ersichtlich
ist, ist die Hubverstärkungseinrichtung 18 mit
radialen Schlitzen 30 versehen. Die radialen Schlitze 30 erstrecken
sich von oben gesehen von einem Zentrum des Innenraumes 28 radial
nach außen und trennen so als Hebelelemente wirkende scheibenförmige
Zungen 32 voneinander ab.
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Die
Ausführungsformen gemäß den 2 und 3 unterscheiden
sich in der Ausbildung des Aktautors 16. Bei der Ausführungsform
gemäß 2 weist der Aktautor einen als
Stapelaktautor 34 ausgelegten einkristallinen Piezokristall
auf.
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Bei
der Ausführungsform gemäß 3 weist der
Aktutator 16 einen als Ringaktuator ausgebildeten einkristallinen
Piezokristall auf.
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Die
Hubverstärkungseinrichtung 18 kann außerdem
von anderen Aktuatortechnologien betrieben werden. Neben einkristallinen
und polykristallinen Piezoelemen ten – wahlweise ausgebildet
als Stapelaktuator 34 oder Ringaktuator 36 oder
in sonstiger Ausbildung – ist bei nicht näher
dargestellten Ausführungsformen ein elektromagnetischer
Antrieb und/oder ein Antriebselement aus einer ferromagnetischen
Formgedächtnislegierung eingesetzt.
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Die Übertragung
von Stellkräften ist abhängig von der Befestigung
der Hubverstärkungseinrichtung 18 und/oder deren
Hebelelemente 22 an den Aktuator 16. Bei den in
den 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen
ist die Anbindung mittelbar über den Sockel 24 und
die Basis 26 mittels zweier Klebungen 38, 40 verwirklicht.
Dabei bestimmt die Adhäsionskraft des Klebstoffes die maximalen
Stellkräfte. In nicht näher dargestellten weiteren
Ausführungsformen sind andere Verbindungen eingesetzt, die
auch höhere Stellkräfte übertragen können.
In einer Ausführungsform ist hier die Verbindung zwischen
der Hubverstärkungseinrichtung 18 und dem Aktuator 16 durch
mechanisches Verklemmen verwirklicht.
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Die
Hubverstärkungseinrichtung 18 ist bei den dargestellten
Ausgestaltungen monolithisch aufgebaut, wodurch Lager und Gelenke
entfallen und somit die Fertigbarkeit wesentlich vereinfacht wird.
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Die
Hubverstärkungseinrichtung 18 besteht bei den
dargestellten Ausführungsformen aus monokristallinem Silizium.
In nicht weiter dargestellten Ausgestaltungen ist die Hubverstärkungseinrichtung 18 und/oder
deren Hebelelemente 22 aus Kunststoffen und/oder Metallen
gefertigt. Die Ausführungsform mit Silizium (oder Kunststoffen)
ermöglicht die Realisierung einer ermüdungsresistenten
Hubverstärkungseinrichtung. Durch die Verwendung von bekannten
Mikrotechniken (z. B. Trockenätzen, AVT) kann die Baugruppe
der Hubverstärkungseinrichtung parallel für viele
Strömungssteuerungsbauelemente auf Waferebene gefertigt
werden, wodurch eine kostengünstige Herstellung möglich
ist.
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Bei
einer Ausführungsform, wie sie im Prinzip in 7 dargestellt
ist, werden Hubverstärkungseinrichtungen 18 und
Sensoren 42 auf einem Wafer integriert, wodurch auch ein
Array von Strömungssteuerungsbauelementen 10 und
Sensoren 42 mit sehr kleinen Abmessungen realisiert werden
kann.
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Im
folgenden werden mögliche Geometrien der Hubverstärkungseinrichtung
anhand der 2 bis 6 näher
erläutert. Durch die Ausbildung der radialen Schlitze 30 in
der flachen scheibenförmigen Hubverstärkungseinrichtung 18 können
bei sehr flacher, kompakter Bauweise relativ große Übersetzungsverhältnisse
und eine einfache Einbindung in die Gesamtkonstruktion erreicht
werden. Dadurch lassen sich die Hebelelemente 22 bildenden
Zungen 32 einfach in die Gesamtstruktur der Hubverstärkungseinrichtung 18 integrieren.
Damit die Spitze der einzelnen Hebelelemente 22 bei voller
Auslenkung in den 2 und 3 nach unten
nicht auf das piezoelektrische Element 20 schlägt,
ist in den dargestellten Ausführungsformen ein Abstandshalter 44 zwischen
den Hebelelementen 22 und dem Aktuator 16 vorgesehen.
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Bei
den Ausgestaltungen gemäß den 1 bis 3 bildet
die Hubverstärkungseinrichtung 18 aufgrund ihrer
flachen Scheibenform insgesamt eine – hier durch die radialen
Schlitze 30 und eine zentrale Öffnung 46 unterbrochene – Membran 48.
Der Abstandshalter 44 ist bei den hier dargestellten Ausführungsformen
in diese Membran 48 einstückig integriert. Der
Abstandshalter 44 ist radialsymmetrisch aufgebaut, um den
Hub des Aktuators 16 gleichmäßig auf
die Hebelelemente 22 zu übertragen. Es ist ein
monolithischer Aufbau aus Membran 48 und dem Abstandshalter 44 vorgesehen,
wodurch eine zusätzliche Verbindungsstelle vermeidbar ist.
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Die 4 zeigen unterschiedliche Konturen der
Hebelelemente 22 in Dickenrichtung. Es sind hier insgesamt
drei vorteilhafte Ausführungsformen in 4 dar gestellt,
bei denen die Dicke der Scheibenzungen über die Länge
des Hebelelementes 22 verändert ist. Insbesondere
nimmt bei der Ausgestaltung gemäß 4a die
Dicke nach radial innen hin ab. Dadurch lässt sich Gewicht
einsparen. Die 4b und 4c zeigen
hiervon abweichende Ausbildungen, wobei bei der 4b die Übergänge
zwischen einem Ringbereich 50, wo die Hubverstärkungseinrichtung 18 oder
die Membran 48 an dem Sockel 24 befestigt ist,
und dem Hebelelement 22 sowie der Übergang zu
dem Abstandshalter 44 abgerundet ausgebildet ist. 4c zeigt eine Ausgestaltung mit einer
zusätzlich verdickten Spitze der Zungen 32. Durch
entsprechende Dickenvariationen lassen sich Eigenfrequenzen verändern,
Eigenfrequenzen weiter verstärken oder Spannungen verringern.
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Die 5a bis 5d zeigen
unterschiedliche Ausführungen der Hebelelemente 22 von
oben gesehen. Es sind hier vier beispielhafte alternative Ausgestaltungen
der Hebelelemente 22 dargestellt. Die Hebelelemente 22 können
demnach auch als Lamellen 52, beispielsweise wie in 6 dargestellt
sternförmig angeordnet, oder als einfache Balken 54 ausgebildet
sein.
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7 zeigt
die Einbindung mehrerer Strömungssteuerungsbauelemente 10 in
der Oberfläche 58 eines umströmten Bauteils 56.
Das in 7 dargestellte Bauteil 56 ist insbesondere
ein Teil eines Tragflügels eines Flugzeuges. Weiter beispielhafte Bauteile 56 wären
Leitwerke oder sonstige Außenflächen eines Luftfahrzeuges
(ggf. Auch am Rumpf) oder Profile des Rotors eines Hubschraubers.
Die Strömungssteuerungsbauelemente 10 sind zur
aktiven Strömungsbeeinflussung in das Bauteil 56 integriert.
Sie stellen eine Bewegung der zugeordneten strömungswirksamen
Oberflächen 14 bei verglichen mit den Ausmaßen
der Strömungssteuerungsbauelementen 10 großen
Amplituden und bei hohen Frequenzen zur Verfügung, um so
die Luftreibung zu vermindern. Hierzu sind die Strömungssteuerungsbauelemente 10 extrem
flach aufgebaut, um den Aktuator 16 möglichst strukturkonform,
z. B. in die Außenhaut eines Flugzeuges bzw. Flugmodells,
integrieren zu können. Die Strömungssteuerungsbauelemente 10 werden
z. B. im Bereich der Laminarhaltung oder zur Beeinflussung einer
turbulenten Grenzschicht eingesetzt. Ziel beider Applikationen ist
eine Widerstandsreduktion und damit die Einsparung von Treibstoff.
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Die
hier dargestellten Strömungssteuerungsbauelemente 10 ermöglichen
den Aufbau eines Mikroaktuatorsystem, mit dem große Amplituden über eine
große Bandbreite für solche Applikationen im Reiseflug
erstmals erfüllbar sind und die auch bei hohen Anströmgeschwindigkeiten
und damit einhergehenden hohen Frequenzen eingesetzt werden können.
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Dadurch
lässt sich ein Bauteil 56, insbesondere ein Tragflügel,
mit adaptiven Eigenschaften ermöglichen. Im Vergleich zu
bisherigen Systemen sind die hier dargestellten Strömungssteuerungsbauelemente 10 weitaus
höher in bestehende Produkte, insbesondere Tragflügel
oder dergleichen Bauteile 56 integrierbar, als dies mit
bisherigen Strömungssteuerungsbauelementen möglich
war. Durch die Verwendung von Mikroaktuatoren – Aktuator 16 – in Kombination
mit einer idealerweise aus Silizium – wegen der hohen mechanischen
Festigkeit – hergestellten Hubverstärkungseinrichtung 18 können
vorteilhaft etablierte Mikrotechnologien zur Realisierung des kompakt
ausgeführten Strömungssteuerungsbauelementes 10 zur
definierten Strömungsbeeinflussung eingesetzt werden.
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Für
bestimmte, hier nicht näher diskutierte Anwendungen könnten
aber auch Kunststoff-basierte Hubverstärkereinheiten eingesetzt
werden, z. B. aus Delrin, um über einen angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten
Temperatureffekte zu reduzieren.
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Bei
dem in 7 dargestellten Bauteil 56 sind die Strömungssteuerungsbauelemente 10 in
regelmäßiger Rasteranordnung an der umströmten Oberfläche 58 integriert.
Zwischen den Strömungssteuerungsbauelementen 10 sind
weiter noch Sensoren 42 vorgesehen, mit denen in Verbindung
mit den Strömungssteuerungsbauelementen 10 als
Aktoren ein automatisches Strömungsbeeinflussungssytem
aufbaubar ist. Die Strömungssteuerungsbauelemente 10 werden
in Reaktion auf durch die benachbarten Sensoren 42 erfassten
Strömungen angesteuert. Hierzu ist eine hier nicht näher
dargestellte Steuerungseinheit vorgesehen.
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Wie
zuvor anhand der 4a bis 4c erläutert, kann die Hubverstärkungseinrichtung 18 gezielt mit
einer Struktur versehen sein, um die Auslenkbewegung der Hebelelemente 22 zu
beeinflussen. Die im folgenden allgemein mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnete
Bewegungssteuerstruktur weist bei den Ausführungsformen
gemäß den 4a bis 4c gezielte Verdickungen 62 und
dünnere Bereiche 64 auf, um die Auslenkbewegungen
zu beeinflussen.
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Im
Folgenden wird anhand der 8 bis 13 noch
eine weitere Ausführungsform der Hubverstärkungseinrichtung 18 erläutert,
bei der die Bewegungssteuerstruktur 60 eine Beschichtung 66 auf der
Membran 48 aufweist. Dabei ist in den 8 bis 11 die
die Hubverstärkungseinrichtung 18 bildende Membran 48 einzeln
dargestellt, während in den 12 und 13 das
gesamte Strömungssteuerungsbauelement 10 mit der
Membran 48 gezeigt ist.
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8 zeigt
dabei die Membran 48 im neutralen Zustand. Die radial inneren
Bereiche der Zungen 32 sind auf ihrer der Strömung
zuzuwendenden Außenseite mit einer Oxidschicht versehen. 8 stellt dabei
den Ruhezustand dar, während die 9 bis 11 die
Auslenkung der Zungen 32 nach oben darstellen. 12 zeigt
das Strömungssteuerungsbauelement 10 im ausgelenkten
Zustand und 13 zeigt das Strömungssteuerungsbauelement 10 in neutralem
Zustand. Wie ins besondere aus 13 ersichtlich
ist, bewirkt die Oxidschicht auf der Außenseite eine Verspannung
der Zungen 32 im Ruhezustand derart, dass die Spitzen 68 sich
in Richtung zu dem Innenraum 28 verbiegen. Werden diese
Zungen 32 durch den Aktuator 16 nach außen
ausgelenkt, so ergibt sich eine S-förmige Auslenkung, wie
dies aus den 9 bis 12 ersichtlich
ist. Dadurch lässt sich die zentrale Öffnung 46 im
ausgelenkten Zustand etwas von dem äußersten Punkt
der Auslenkung nach innen versetzen, so dass die Ausbildung von
Turbulenzen an dieser zentralen Öffnung 46 vermieden
werden kann. Die Oxid-Beschichtung 66 ist lediglich lokal
appliziert. Die Beschichtung 66 erlaubt aufgrund ihrer
Druckspannung eine definierte mechanische Vorformung der Zungenstruktur.
-
Eine
weitere mögliche Ausbildung der Bewegungssteuerungsstruktur 60 ist
in den 14 bis 16 dargestellt.
Bei der dort gezeigten Ausführungsform der Hubverstärkungseinrichtung 18 sind zwischen
benachbarten Hebelelementen 22 elastische Verbindungen,
hier in Form von Federelementen 70 vorgesehen. Die Federelemente 70 sind
in der dargestellten Ausführungsform integral mit den Zungen 32 ausgebildet
und haben aufgrund einer mäanderförmigen Gestalt
federelastische Eigenschaften. Durch das Einbringen der Federelemente 70 als
Verbindung zwischen den Hebelelementen 22 kann beispielsweise
eine asynchrone Bewegung der Membran 48 verhindert oder
gedämpft werden. Außerdem lässt sich
mit Hilfe dieser Federelemente 70 ein möglichst
stufenfreier Übergang zwischen den einzelnen Hebelelementen 22 auch
im ausgelenkten Zustand erreichen. Die Federelemente 70 sind
direkt durch Mikrotechniken in die Membran 48 in Form von
Mäandern integriert. Bei nicht dargestellten Ausführungsformen
ist an Stelle der dargestellten mäanderförmigen
Federelemente 70 ein nach der Herstellung der Membran 48 später
aufgeklebter elastischer Ring oder dergleichen vorgesehen.
-
In
den 17 und 18 sind
noch zwei auf den Ausführungsformen der 2 bzw. 3 basierende
weitere Ausführungsformen des Strömungssteuerungsbauele mentes 10 in
Seitenansicht dargestellt. Die Strömungssteuerungsbauelemente 10 gemäß den 17 und 18 sind
in Draufsicht identisch, wobei diese identische Draufsicht in 19 dargestellt
ist. Die beiden Ausführungsformen gemäß 17 und 18 unterscheiden
sich wie die Ausführungsformen gemäß den 2 und 3 durch
die unterschiedliche Ausbildung des Aktuators 16 einmal
als Stapelaktuator 34 und zum anderen als Ringaktuator 36.
-
Die
Ausführungsformen gemäß den 17 bis 19 zeichnen
sich dadurch aus, dass die Hubverstärkungseinrichtung 18 an
der strömungswirksamen Oberfläche 14 mit
einer fluidundurchlässigen elastischen Membranschicht 72 überzogen
ist. In nicht weiter dargestellten Ausführungsformen ist
diese Membranschicht 72 durchgehend vorhanden. Bei den
in den 17 bis 19 dargestellten
Ausführungsformen ist die Membranschicht 72 jedoch
durch die zentrale Öffnung 46 unterbrochen.
-
Diese
Ausgestaltungen werden dann eingesetzt, wenn die eingebrachten radialen
Schlitze 30 für die gewünschten Einsatzgebiete
strömungstechnisch nachteilig sind. Beispielsweise könnten
an diesen radialen Schlitzen 30 Stufen oder Kanten ausgebildet
sein, die Quellen für unerwünschte Strömungsstörungen
sein könnten. Durch die elastomere Membranschicht 72 lässt
sich hingegen ein stufenfreier Übergang bereitstellen.
Dies hat auch eine sanfte Oberflächenkontur ohne scharfkantigen Übergang zur
Folge. Je nach Ausbildung der Membranschicht 72 lässt
sich auch ein scharfkantiger Übergang in der Mitte vermeiden.
-
Mit
den Ausführungsformen gemäß den 17 bis 19 lässt
sich außerdem ein Synthetik-Jet-Aktuator für die
Strömungsbeeinflussung realisieren. Dadurch, dass die Lamellen 52 oder
Hebelelemente 22 durch die hochflexible Membranschicht 72 abgedeckt
wird und in diese Membranschicht 72 die kleine zentrale Öffnung 46 in
der Mitte vorgesehen ist, kann durch die zentrale Öffnung 46 Strömungsmedium – also
beispielsweise Luft – eingesaugt und ausgeblasen werden.
Zur Verdeutlichung sind hierzu in 17 und 18 die
ausgelenkten Stellungen mit gestrichelten Linien dargestellt. Fahren
die Hebelelemente 22 aus dieser in gestrichelten Linien
dargestellten ausgelenkten Stellungen zurück in die Ausgangsposition,
wird ein durch einen Pfeil angedeuteter Jet 74 gebildet,
der zur aktiven Strömungsbeeinflussung herangezogen werden
kann. Nähere Einzelheiten zur Strömungsbeeinflussung mittels
synthetischen Jet-Aktuatoren ist dem eingangs erwähnten
Artikel von Shan Zhong et al. "TOWARDS DESIGN OF
SYNTETIC-JET ACTUATORS FOR FULL-SCALE FLIGHT CONDITIONS",
Flow Turbulance Combust (2007) Volume 78: 283–329 zu entnehmen.
Es wird für weitere Einzelheiten ausdrücklich
auf diesen Artikel verwiesen.
-
In
dem Innenraum 28 ist bei den in 17 und 18 dargestellten
Ausführungsformen eine Kavität 78 zwischen
dem piezoelektrischen Element 20 und der Hubverstärkungseinrichtung 18 ausgebildet.
Dabei kann die Luft zwischen dem piezoelektrischen Element 20 und
dem Hebelelementen 22 der Hubverstärkungseinrichtung 18 in
Resonanz versetzt werden. Das System bildet hierbei einen Helmholtz-Resonator 80.
Dadurch wird die Geschwindigkeit des Jets bei den entsprechenden
Frequenzen stark erhöht.
-
Die
Membranschicht 72 besteht bei den bevorzugten Ausgestaltungen
aus einem Elastomermaterial. Dadurch lassen sich große
Dehnungen erreichen. Weiter lassen sich, beispielsweise durch Vorspannen
oder durch elektrische Aktivierung, einstellbare mechanische Spannungen
erzeugen, die das Frequenzverhalten des Strömungssteuerungsbauelements 10 maßgeblich
beeinflussen. Durch die Oberflächenbeschichtung an der
strömungswirksamen Oberfläche 14 lässt
sich weiterhin das Strömungssteuerungsbauelement 10 stufenfrei
in das Bauteil 56 oder vergleichbare Strukturen integrieren. Weiter
lässt sich durch die Membranschicht 72 eine zusätzliche
Kopplung der Bewegung der Hebelelemente und ein Schutz vor Überbeanspruchung
einzelner Hebelelemente oder Lamellen erreichen. Die Membranschicht 72 übernimmt
hierbei die Funktion der Federelemente 70, wie sie in den
Ausführungsformen gemäß 14–16 dargestellt
und oben näher erläutert sind.
-
Gegenüber
bisher bekannten Jet-Aktuatoren liegt der Vorteil insbesondere in
einer vergleichsweisen kompakten Bauweise. Das Strömungssteuerungsbauelement 10 kann
sehr flach ausgebildet sein und so leicht in Oberflächen
von Bauteilen wie Tragflügeln oder dergleichen integriert
werden. Es lässt sich dennoch als Jet-Aktuator 76 ausbilden und/oder
einsetzen. Bei bisherigen Jet-Aktuatoren hegt dagegen die aktive
Membran zur Druckbeeinflussung innerhalb der Kavitäten
auf der gegenüberliegenden Seite des Jet-Ausgangs. Dadurch
bestand bisher die Notwendigkeit einer zweiten Kavität
unterhalb der Membran, die eine Schwingung der aktiven Membran erst
ermöglicht. Eine solche zweite Kavität muss auch
belüftet sein, da sonst ihre Bewegung gedämpft
würde. Somit lassen sich bisherige Jet-Aktuatoren nicht
auf einer geschlossenen Strukturoberfläche befestigen,
was aber mit den hier dargestellten Strömungssteuerungsbauelementen 10 möglich
ist.
-
Insbesondere
ermöglichen die hier vorgestellten Strömungssteuerungsbauelemente 10 eine direkte
Verbindung mit dem Substrat des Bauteiles 56, beispielsweise
mit der Tragfläche eines Flugzeuges, z. B. auch durch Verkleben,
da die Unterseite des Strömungssteuerungsbauelementes 10 nicht
aktiv ist.
-
Alle
Ausführungsbeispiele können in Mikrotechnologie
hergestellt werden. Dies ist insbesondere bei hohen Reynoldszahlen
zur Beeinflussung sehr kleiner kohärenter Strukturen in
der Strömung (Turbulent Streaks) wünschenswert
und vorteilhaft.
-
Die
in den Figuren dargestellten Strömungssteuerungsbauelemente
sollen insbesondere die Strömungsbedingungen an einem Tragflügel
eines Flugzeuges oder an vergleichbaren Bauteilen von Luftfahrzeugen
beeinflussen. Es sind dabei nur geringe Gegenkräfte für
die Hebelelemente zu erwarten. Aufgrund dessen reicht eine Klemmverbindung oder
Klebeverbindung zwischen der Hubverstärkungseinheit 18 und
dem Aktuator 16 aus. Dadurch können die Hebelelemente 22 selbst
unbeeinflusst von Befestigungskräften ausgebildet werden.
Es lässt sich insbesondere als geeignetes Material Silizium
für die Hubverstärkungseinrichtung 18 verwenden,
welches gegenüber den üblichsten metallischen Werkstoffen
eine höhere Bruchspannung bereitstellen kann.
-
Es
wird somit ein Strömungsbeeinflussungsbauelement 10 vorgeschlagen,
das augrund einer Hubverstärkung die anliegende Strömung
durch eine Konturveränderung der strömungswirksamen
Oberfläche beeinflusst. Dies lässt sich vorteilhafterweise durch Überspannen
der Oberfläche der Hubverstärkung durch ein Elastomer
oder dergleichen verbessern. Zusätzliche Beschichtungen 66 können
lokal appliziert sein, um das Auslenkverhalten der Hebelelemente 22 zu
beeinflussen. Ebenso können Verbindungselemente zwischen
den Hebelelementen, wie insbesondere die Federelemente 70,
vorgesehen sein. Durch das Aufbringen einer Oxidschicht als Beschichtung 66,
die aufgrund ihrer Druckspannung eine definierte mechanische Vorformung
der Zungenstrukturen erlaubt und zu einer mehr S-förmigen Biegelinie
führt, lässt sich das Auslenken der strömungswirksamen
Oberfläche 14 derart beeinflussen, dass die Strömung
auch bei Auslenkung nicht an vorstehenden Zungen 32 oder
Hebelelementen 22 abreißt oder zu stark verwirbelt
wird. Durch das Eindringen der Federelemente 70 als Verbindung
zwischen den Zungen 32 kann z. B. eine asynchrone Bewegung
der Membran verhindert oder gedämpft werden. Bei einer
weiteren hier nicht näher dargestellten Ausgestaltung sind
in die Hebelelemente 22 Erfassungseinrichtungen zum Erfassen
einer Auslenkung integriert. Diese können beispielsweise
durch Dehnmessstreifen gebildet sein. Vorteilhafterweise ist dies bei
der Ausbildung aus Silizium möglich, in dem in die Hebelelemente 22 Piezoelemente
integriert werden, um die Hubbewegung zu überwachen – Stichwort: Selbsttest –.
Dies ist bei metallischen Werkstoffen nicht möglich. Die
Hebelelemente 22 sind in MEMS-Technik sehr exakt und definiert
herstellbar, wobei auch ihr dynamisches Verhalten gut vorhersagbar
und beherrschbar ist. Bei anderen Fertigungsmethoden gibt es gerade
bei sehr kleinen Bauelementen immer wieder unerwünschte
Effekte durch die Materialbearbeitung. Diese lassen sich durch mikromechanische
Herstellung vermeiden.
-
- 10
- Strömungssteuerungsbauelement
- 12
- Antriebseinrichtung
- 14
- strömungswirksame
Oberfläche
- 16
- Aktuator
- 18
- Hubverstärkungseinrichtung
- 20
- piezoelektrisches
Element
- 22
- Hebelelement
- 24
- Sockel
- 26
- Basis
- 28
- Innenraum
- 30
- radiale
Schlitz
- 32
- Zunge
- 34
- Stapelaktuator
- 36
- Ringaktuator
- 38
- Klebung
- 40
- Klebung
- 42
- Sensor
- 44
- Abstandshalter
- 46
- zentrale Öffnung
- 48
- Membran
- 50
- Ringbereich
- 52
- Lamelle
- 54
- Balken
- 56
- Bauteil
- 58
- umströmte
Oberfläche des Bauteils
- 60
- Bewegungssteuerstruktur
- 62
- Verdickung
- 64
- dünnerer
Bereich
- 66
- Beschichtung
- 68
- Spitzen
der Zungen
- 70
- Federelemente
- 72
- Membranschicht
- 74
- Jet
- 76
- Jet-Aktuator
- 78
- Kavität
- 80
- Hemholtz-Resonator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10003892
C2 [0016]
- - DE 19844518 A1 [0017]
- - US 6034466 [0017]
- - US 6674222 B2 [0018]
- - US 2003-0062808 A1 [0018, 0050]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Shan Zhong
et al. ”TOWARDS THE DESIGN OF SYNTETIC-JET ACTUATORS FOR
FULL-SCALE FLIGHT CONDITIONS”, Flow Turbulance Combust
(2007), Volume 78: 283–307 und Volume 78: 309–329 [0005]
- - Park & Shrout
in ”Characteristics of Relaxor-Based Piezoelectric Single
Crystals for Ultrasonic Transducers,” IEEE Trans. an Ultrasonics, Ferroelect.
and Freq. Control, 44(5): 1140–1147 (September 1997) [0018]
- - Park & Shrout
in ”Characteristics of Relaxor-Based Piezoelectric Single
Crystals for Ultrasonic Transducers,” IEEE Trans. an Ultrasonics, Ferroelect.
and Freq. Control, 44(5): 1140–1147 (September 1997) [0050]
- - Shan Zhong et al. ”TOWARDS DESIGN OF SYNTETIC-JET
ACTUATORS FOR FULL-SCALE FLIGHT CONDITIONS”, Flow Turbulance Combust
(2007) Volume 78: 283–329 [0076]