DE102009030693A1 - Elektroaktiver Elastomeraktor sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
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- H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
- H10N30/098—Forming organic materials
Abstract
Beschrieben wird ein elektroaktiver Elastomeraktor mit wenigstens einer ersten bandförmig ausgebildeten elektroaktiven Elastomerschicht und wenigstens einer ersten und einer zweiten Flächenelektrode, die durch die wenigstens erste elektroaktive Elastomerschicht getrennt sind. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektroaktiven Elastomeraktors beschrieben. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer der elektroaktiven Elastomerschicht abgewandten Oberfläche der zweiten Flächenelektrode wenigstens eine zweite elektroaktive Elastomerschicht aufgebracht ist, die gemeinsam mit der ersten und zweiten Flächenelektrode sowie der zwischen beiden Flächenelektroden befindlichen ersten Elastomerschicht einen bandförmigen Schichtvlagen derart gewickelt ist, dass eine der ersten Elastomerschicht abgewandte Oberfläche der ersten Flächenelektrode mit der zweiten elektroaktiven Elastomerschicht in Flächenkontakt tritt, dass die einzelnen Schichtverbundlagen flächig ausgebildet und über wenigstens einen quer zur Bandlängserstreckung des bandförmigen Schichtverbundes geradlinig verlaufenden Bandumformungsbereich einstückig miteilagen einen orthogonal zur Flächenerstreckung orientierten Schichtverbundlagenstapel bilden.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroaktiven Elastomeraktor mit wenigstens einer ersten bandförmig ausgebildeten elektroaktiven Elastomerschicht und wenigstens einer ersten und einer zweiten Flächenelektrode, die durch die wenigstens erste elektroaktive Elastomerschicht getrennt sind. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektroaktiven Elastomeraktors beschrieben.
- Elektroaktive Elastomeraktoren nutzen das Wandlerprinzip dielektrischer Elastomere, die zur Gruppe elektroaktiver Polymere (kurz EAP) gehören und elektrische Energie direkt in mechanische Arbeit umzuwandeln in der Lage sind. Im Unterschied zu den über vergleichbare Energiewandlereigenschaften verfügenden piezoelektrischen Keramiken weisen elektroaktive Elastomere sehr viel höhere Dehnungseigenschaften von über 300% auf und erlauben bei einer sehr viel geringeren Materialdichte eine weitgehend freie Formbarkeit. Diese Eigenschaften werden in an sich bekannter Weise für den Aufbau von Aktoren und Sensoren genutzt.
- Stand der Technik
- Der
WO 2007 029275 A1 ist ein stapelförmig aufgebauter Aktor auf Basis eines elektroaktiven Polymers zu entnehmen, mit einem bandförmig ausgebildeten elektroaktiven Polymer, dessen beide Bandoberflächen jeweils mit einer flächenelastischen Flächenelektrode kontaktiert sind und einen bandförmigen Schichtverbund bilden, der mäanderförmig unter Ausbildung einer Vielzahl von stapelförmig übereinander liegenden Schichtverbundlagen gefaltet ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Flächenelektroden wirken auf die einzelnen elektroaktiven Polymerschichtlagen in Schichtdickenrichtung komprimierende Kräfte ein, wodurch sich der Aktor in Schichtdickenrichtung zu den einzelnen Schichtverbundlagen kontrolliert zusammenzuziehen vermag. Nachteilig bei derartigen elektroaktiven Polymer-Stapelaktoren ist jedoch ihre aufwendige Herstellung, da die einzelnen Schichtverbundlagen mit einer großen Präzision übereinander durch entsprechende Faltung gestapelt werden müssen. - Ein demgegenüber mit geringerem herstellungstechnischem Aufwand verbundener elektroaktiver Polymeraktor ist aus der
WO 2004/109817 A3 - Als typische Rollenaktoren werden in diesem Zusammenhang um eine Wickelache, mit oder ohne Wickelkern, gewickelte, jeweils einseitig mit einer Flächenelektrode versehene elektroaktive Polymerbänder verstanden, deren Aktorwirkrichtung längs zur Wickelachse orientiert ist, d. h. Schichtdickenvariationen in den gewickelten Polymerbandschichten bleiben ungenutzt bzw. unberücksichtigt.
- Darstellung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektroaktiven Elastomeraktor mit wenigstens einer ersten bandförmig ausgebildeten elektroaktiven Elastomerschicht und wenigstens einer ersten und einer zweiten Flächenelektrode, die durch die wenigstens erste elektroaktive Elastomerschicht getrennt sind, derart auszubilden, dass einerseits die mit den an sich bekannten Stapelaktoren verbundenen Vorteile hinsichtlich Stabilität und Aktoreffizienz und andererseits die technisch einfache und kostengünstige Herstellungsweise, mit der die vorstehend erläuterten in Rollenbauweise gefertigten Aktoren realisiert werden, zu kombinieren. Auch soll es möglich sein, den lösungsgemäßen elektroaktiven Elastomeraktor als modulare Einheit für einen erweiterten Auf- und Ausbau von größer dimensionierten Elastomeraktorsystemen einsetzen zu können.
- Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Gegenstand des Anspruches 8 ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektroaktiven Elastomeraktors. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
- Lösungsgemäß ist ein elektroaktiver Elastomeraktor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch ausgebildet, dass auf einer der elektroaktiven Elastomerschicht abgewandten Oberfläche der zweiten Flächenelektrode wenigstens eine zweite elektroaktive Elastomerschicht aufgebracht ist, die gemeinsam mit der ersten und zweiten Flächenelektrode sowie der zwischen beiden Flächenelektroden befindlichen ersten Elastomerschicht einen bandförmigen Schichtverbund bildet. Der bandförmige Schichtverbund ist unter Ausbildung wenigstens zweier Schichtverbundlagen derart gewickelt, dass eine der ersten Elastomerschicht abgewandte Oberfläche der ersten Flächenelektrode mit der zweiten elektroaktiven Elastomerschicht derart in Flächenkontakt tritt, dass die einzelnen Schichtverbundlagen flächig ausgebildet und über wenigstens einen quer zur Bandlängserstreckung des bandförmigen Schichtverbundes geradlinig verlaufenden Bandumformungsbereich einstückig miteinander verbunden sind, und dass die Schichtverbundlagen einen orthogonal zur Flächenerstreckung orientierten Schichtverbundlagenstapel bilden.
- Im Unterschied zu der mäanderförmigen Falttechnik, mit der bisher bekannte, gattungsgemäße Stapelaktoren aus beidseitig mit elastisch verformbaren Flächenelektroden beschichtete Folienbänder aus elektroaktiven Elastomeren hergestellt werden, ermöglicht der lösungsgemäß bandförmige Schichtverbund einerseits ein technisch einfaches Aufwickeln auf einen Wickelkörper, so dass die im Schichtverbund untere erste Flächenelektrode durch den Wickelvorgang in Kontakt tritt mit der Oberfläche der zweiten elektroaktiven Elastomerschicht, so dass keinerlei elektrische Kurzschlüsse zwischen beiden im Schichtverbund integrierten Flächenelektroden auftreten. Andererseits ermöglicht die flächige Ausbildung der Vielzahl der stapelförmig übereinander, in Anlage zu bringenden Schichtverbundlagen die Vorteile eines Stapelaktors zu nutzen, indem die aktorische Wirkung in Dickenrichtung zu den einzelnen Schichtverbundlagen genutzt werden kann.
- In besonders vorteilhafter Weise wird zur Herstellung des elektroaktiven Elastomeraktors der bandförmige Schichtverbund unter Vorspannung auf einen Wickelkörper gewickelt, wodurch die einzelnen sich gegenseitig ohne jegliche Lufteinschlüsse aneinander fügenden Schichtverbundlagen einen innigen adhäsiven Fügeverbund eingehen. Durch die vorspannungsbedingte Materialstreckung in Bandlängsrichtung erfährt der bandförmige Schichtverbund eine Schichtdickenreduzierung, die wiederum eine große Vielzahl von einzelnen um den Wickelkörper gewickelter Schichtverbundlagen ermöglicht, wodurch letztlich eine erhöhte Aktorwirkung, in Hinblick auf Hub- und Kraftwirkung, in Dickenrichtung der einzelnen Schichtverbunde erzielt wird.
- Alternativ oder in Kombination zu der vorstehend beschriebenen Aktorherstellung mit vorgespanntem Schichtverbund kann für einen festen Zusammenhalt zwischen den einzelnen im Rahmen des Wickelvorganges in gegenseitige Anlage zu bringenden Schichtverbundlagen zwischen den jeweils in gegenseitige Anlage zu bringenden Oberflächen der Schichtverbundlagen ein Haftvermittler, beispielsweise in Form eines Adhäsivklebers, eingebracht werden, der vorzugsweise über ähnlich oder gleiche flächenelastische Eigenschaften verfügt wie der bandförmige Schichtverbund selbst.
- Grundsätzlich ist die Wahl von Form und Größe des für den Herstellungsprozess erforderlichen Wickelkörpers frei wählbar, gleichwohl bietet es sich in einer vorteilhaften Ausführungsvariante an, den Wickelkörper plattenartig auszubilden, so dass sich bei entsprechender Umwicklung des Wickelkörpers jeweils auf der Ober- und Unterseite des plattenartig ausgebildeten Wickelkörpers parallel zueinander orientierte Schichtverbundlagen ausbilden. In vorteilhafter Weise sollte der plattenartig ausgebildete Wickelkörper dehnstarr orthogonal zur Plattenlängserstreckung jedoch dehnweich in Plattenlängserstreckung ausgewählt werden. Hierfür eigenen sich insbesondere zu Platten geformte Werkstoffe bzw. Werkstücke, die über ein anisotropes Dehnverhalten verfügen, indem das Werkstück geeignet strukturiert oder aus mehreren Stoffkomponenten zusammengesetzt ist. Denkbar wäre hierzu der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen, durch deren geeignete Faserorientierung eine gewünschte Anisotropie im Dehnverhalten erzielt werden kann. Auch können mit geeigneten Strukturierungen versetzte Metallplatten entsprechende richtungsabhängige Verformungseigenschaften aufweisen.
- Ebenso sieht eine mögliche Ausführungsvariante vor, nach Vollendung des Wickelprozesses den Wickelkörper von dem mehrlagigen Schichtverbund zu trennen. In Abhängigkeit des weiteren Einsatzes des Elastomeraktors kann der dabei entstehende Hohltraum mit einem entsprechenden Material verfüllt werden.
- Eine weitere Variante zur Ausbildung des lösungsgemäßen elektroaktiven Elastomeraktors sieht die Verwendung eines zylinderförmigen Wickelkörpers vor, um dessen Mantelfläche der vorstehend beschriebene bandförmige Schichtverbund unter Ausbildung einer Vielzahl übereinander liegender Schichtverbundlagen gewickelt wird. Nach Beendigung des Wickelprozesses wird der zylinderförmige Wickelkörper von der sich rollenartig ausbildenden mehrlagigen Schichtverbundanordnung getrennt, die nachfolgend mit Hilfe eines geeigneten Presswerkzeuges zu einem flächigen mehrlagigen Schichtverbund verformt wird. Auf diese Weise wird ein elektroaktiver Elastomeraktor gewonnen, der in Form und Aufbau vergleichbar ist mit einem Elastomeraktor, zu dessen Herstellung ein plattenartig ausgebildeter Wickelkörper verwendet wird, der nach Vollendung des Wickelvorganges vom mehrlagigen Schichtverbund getrennt wird. Die Verwendung eines zylinderförmigen Wickelkörpers hat ferner den Vorteil, dass der vorzugsweise unter Vorspannung erfolgende Wickelvorgang leichter kontinuierlich mit einer gleich bleibenden Vorspannung durchgeführt werden kann.
- In vorteilhafter Weise eignen sich die vorstehend beschriebenen elektroaktiven Elastomeraktoren als Einzelmodule zum Aufbau eines in Form und Größer frei wählbaren Stapelaktors. Werden die einzelnen elektroaktiven Elastomeraktoren in Form von Einzelmodule übereinander gestapelt, so kann der Gesamtaktorhub vergrößert werden, platziert man die Einzelmodule nebeneinander, so kann die resultierende Aktorkraft skaliert werden, wählt man eine Kombination aus den beiden vorstehenden Anordnungsgeometrien, so lassen sich der Gesamtaktorhub und die Aktorkraft skalieren.
- Kurze Beschreibung der Erfindung
- Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
-
1 bandförmiges Ausgangsmaterial zur Herstellung des lösungsgemäß ausgebildeten Elastomeraktors, -
2 perspektivische Darstellung des modulartig ausgebildeten Elastomereinzelaktors, sowie -
3 stapelförmige Anordnung eines aus vier Einzelaktoren zusammengesetzten lösungsgemäß ausgebildeten Stapelaktors. - Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
- In
1 ist zum Aufbau und Herstellen eines lösungsgemäßen elektroaktiven Elastomeraktors eine als bandförmige Meterware vorliegende Doppelfolie dargestellt, die eine erste flächenelastische Flächenelektrode1 , eine erste elektroaktive Elastomerschicht2 , eine zweite flächenelastische Flächenelektrode3 sowie eine weitere zweite elektroaktive Elastomerschicht4 vorsieht. Der als Doppelfolie ausgebildete, bandförmige Schichtverbund5 kann im Wege eines Extrusionsprozesses oder durch Verkleben zweier jeweils einseitig mit einer Flächenelektrode versehenen Elastomerschicht hergestellt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umschließen jeweils die erste und zweite Elastomerschicht2 ,4 die Flächenelektroden1 ,3 seitlich, wodurch elektrische Kurzschlüsse, beispielsweise durch temporär auftretende Feuchtigkeitsbrücken, vermieden werden können. - Der als Meterware zu bevorratende Schichtverbund
5 wird zur Herstellung eines elektroaktiven Elastomeraktors um einen plattenförmigen Wickelkern6 gemäß Bilddarstellung in2 gewickelt, so dass die jeweils untere, erste Flächenelektrode1 bei ein- oder mehrmaligem Umwickeln des Wickelkerns6 jeweils in Anlage mit der freien Oberfläche der zweiten Elastomerschicht4 gebracht wird. Der Wickelkern ist vorzugsweise quadratisch oder rechteckig ausgebildet. Um einen möglichst kompakten Aufbau zu erhalten, wird der bandförmige Schichtverbund5 unter Vorspannung um den plattenförmigen Wickelkern6 gewickelt, um einerseits einen innigen Flächenkontakt zwischen den jeweiligen Schichtverbundlagen7 zu erhalten, andererseits eine möglichst große Anzahl von Schichtverbundlagen übereinander zu fügen, wodurch die aktorische Wirkung in Schichtdickenrichtung verbessert wird. Durch die Vorspannung erfährt der bandförmige Schichtverbund eine Bandstreckung in Bandlängsrichtung und damit verbunden eine Banddickenreduzierung, was der Erhöhung der Schichtverbundlagenanzahl zu Gute kommt. - Alternativ kann jeweils ein Haftvermittler, der über die gleichen elastischen Eigenschaften verfügt wie der Schichtverbund selbst, zwischen die einzelnen Schichtverbundlagen eingebracht werden.
- Durch Umwickeln des plattenförmigen Wickelkerns bildet sich jeweils längs zur Ober- und Unterseite des Wickelkernes
6 eine Vielzahl flächig ausgebildeter Schichtverbundlagen7 aus, die typischerweise eine durch die Seitenparameter x, y beschreibbare Flächengröße und eine Lagendicke d aufweisen, für die typischerweise gelten: 10 mm ≤ x, y ≤ 200 mm und 10 μm ≤ d ≤ 1000 μm. Bei entsprechender elektrischer Aktivierung der Schichtverbundlagen7 erfahren diese eine zur Dickenrichtung D orientierte Schichtdickenveränderung, die wesentlich zur Gesamtaktorwirkung beiträgt und in Bezug auf Aktorhub und Aktorkraft durch Vorsehen einer nahezu beliebigen Vielzahl einzelner Schichtverbundlagen7 um den Wickelkern in einem weiten Rahmen beliebig skaliert werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, durch Übereinanderstapeln einer Vielzahl des in2 illustrierten elektroaktiven Elastomeraktors E einen Stapelgesamtverbund aus mehreren einzelnen Elastomeraktoren E gemäß Bilddarstellung in3 zu bilden. In4a ist der in3 gezeigte Stapelgesamtverbund schematisiert durch übereinander angeordnete Rechtecke, die die einzelnen Elastomeraktoren E repräsentieren, dargestellt. Mit dieser Anordnung kann der Gesamthub H durch die Summe aller Einzelhübe der Elastomeraktoren E vergrößert werden, die Gesamtaktorkraft entspricht dennoch der Aktorkraft F eines einzelnen Elastomeraktors. Will man hingegen die Gesamtaktorkraft vergrößern, so gilt es die in4b illustrierte Anordnung zu wählen, bei der die einzelnen Elastomeraktoren E nebeneinander angeordnet sind und auf diese Weise die Gesamtaktorkraft verdreifacht ist. Mit der in4c illustrieren Anordnung lassen sich sowohl die Aktorkraft als auch der Aktorhub skalieren. - Durch die modulare Bauweise der einzelnen Elastomeraktoren lässt sich eine leichte Anpassung an die gegebenen Aktoranforderungen ermöglichen, je nach dem können beliebig viele Einzelaktoren miteinander verbunden werden, wodurch auch die Aktorwirkung wunschgemäß skaliert werden kann. Durch eine entsprechende elektrische Kontaktierung mit einer Versorgungsspannung U aller Einzelaktoren kann die Systemzuverlässigkeit erhöht werden, zumal ein Ausfall eines Einzelaktors nicht automatisch zur Zerstörung des Gesamtaktors führt.
-
- 1
- erste Flächenelektrode
- 2
- erste Elastomerschicht
- 3
- zweite Flächenelektrode
- 4
- zweite Elastomerschicht
- 5
- Schichtverbund
- 6
- Wickelkern
- 7
- Schichtverbundlagen
- D
- Dickenrichtung
- E
- Elastomeraktor
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2007029275 A1 [0003]
- - WO 2004/109817 A3 [0004]
Claims (14)
- Elektroaktiver Elastomeraktor mit wenigstens einer ersten bandförmig ausgebildeten elektroaktiven Elastomerschicht und wenigstens einer ersten und einer zweiten Flächenelektrode, die durch die wenigstens erste elektroaktive Elastomerschicht getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der elektroaktiven Elastomerschicht abgewandten Oberfläche der zweiten Flächenelektrode wenigstens eine zweite elektroaktive Elastomerschicht aufgebracht ist, die gemeinsam mit der ersten und zweiten Flächenelektrode sowie der zwischen beiden Flächenelektroden befindlichen ersten Elastomerschicht einen bandförmigen Schichtverbund bildet, dass der bandförmige Schichtverbund unter Ausbildung wenigstens zweier Schichtverbundlagen derart gewickelt ist, dass eine der ersten Elastomerschicht abgewandte Oberfläche der ersten Flächenelektrode mit der zweiten elektroaktiven Elastomerschicht in Flächenkontakt tritt, dass die einzelnen Schichtverbundlagen flächig ausgebildet und über wenigstens einen quer zur Bandlängserstreckung des bandförmigen Schichtverbundes geradlinig verlaufenden Bandumformungsbereich einstückig miteinander verbunden sind, und dass die Schichtverbundlagen einen orthogonal zur Flächenerstreckung orientierten Schichtverbundlagenstapel bilden.
- Elektroaktiver Elastomeraktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Schichtverbund um einen plattenförmigen Wickelkörper gewickelt ist, der orthogonal zur Plattenerstreckung dehnstarr und in Plattenerstreckung dehnweich ausgebildet ist.
- Elektroaktiver Elastomeraktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Wickelkörper quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist.
- Elektroaktiver Elastomeraktor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper aus einer Metallstruktur oder aus einem anisotropen Kunststoffkomposit besteht.
- Elektroaktiver Elastomeraktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzelne Schichtverbundlage eine durch die Seitenparameter x, y beschreibbare Flächengröße und eine Lagendicke d aufweist, für die gelten: 10 mm ≤ x, y ≤ 200 mm und 10 μm ≤ d ≤ 1000 μm
- Elektroaktive Elastomeraktoranordnung mit wenigstens zwei jeweils über eine gemeinsame Kontaktfläche stapelförmig übereinander verbundene elektroaktive Elastomeraktoren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche jeweils eine äußere Oberfläche einer im Schichtverbundlagenstapel zuoberst oder zuunterst liegenden Schichtverbundlage eines elektroaktiven Elastomeraktors entspricht, und dass zum festen Verbund zweier miteinander zu verbindenden elektroaktiven Elastomeraktoren ein Haftvermittler jeweils auf die Kontaktfläche aufgebracht ist.
- Elektroaktive Elastomeraktoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schichtverbundlagenstapel nebeneinander angeordnet und über eine Fügeverbindung miteinerander verbunden sind.
- Verfahren zur Herstellung eines elektroaktiven Elastomeraktors nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Bereitstellen eines bandförmigen Schichtverbundes, der eine erste und zweite Flächenelektrode aufweist, die auf gegenüberliegenden Oberflächen einer bandförmigen ersten elektroaktiven Elastomerschicht aufgebracht sind sowie wenigstens eine zweite elektroaktive Elastomerschicht vorsieht, die auf der von der ersten elektroaktiven Elastomerschicht abgewandten Oberfläche der zweiten Flächenelektrode aufgebracht ist, – Bereitstellen eines Wickelkörpers und – Umwickeln des bandförmigen Schichtverbundes um den Wickelkörper unter Ausbildung wenigstens zweier Schichtverbundlagen derart, dass eine der ersten Elastomerschicht abgewandte Oberfläche der ersten Flächenelektrode mit der zweiten elektroaktiven Elastomerschicht in Flächenkontakt tritt.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des Schichtverbundes durch Verbinden zweier jeweils einseitig mit einer Flächenelektrode verbundenen elektroaktiven Elastomerschichten erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtverbund als Meterware bevorratet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umwickeln des bandförmigen Schichtverbundes um den Wickelkörper unter Zugabe eines zwischen den sich ausbildenden Schichtverbundlagen einzubringenden Haftvermittlers und/oder unter Vorspannung des bandförmigen Schichtverbundes erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper nach Herstellen der Schichtverbundlagen von dem bandförmigen Schichtverbund getrennt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Wickelkörpers derart gewählt wird, dass die einzelnen Schichtverbundlagen flächig ausgebildet sind und einen orthogonal zur Flächenerstreckung orientierten Stapelverbund bilden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der um den Wickelkörper gewickelte bandförmige Schichtverbund nach Entfernen des Wickelkörpers einem Formgebungsprozess zur Ausbildung eines stapelförmigen Schichtverbundes mit einer Vielzahl einzeln flächig ausgebildeter Schichtverbundlagen unterworfen wird.
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PCT/EP2010/003877 WO2010149385A1 (de) | 2009-06-26 | 2010-06-24 | Elektroaktiver elastomeraktor sowie verfahren zu dessen herstellung |
US13/377,158 US20120080980A1 (en) | 2009-06-26 | 2010-06-24 | Electroactive elastomer actuator and method for the production thereof |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012120009A1 (de) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Bayer Materialscience Ag | Schichtverbund mit elektroaktiven schichten |
DE102019123907A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Dielektrikum mit verschiedenen Elastizitätseigenschaften für eine dielektrische Vorrichtung |
DE102019123909A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Abweichung von einer Kennliniencharakteristik einer dielektrischen Vorrichtung |
DE102019123910A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Retardation-Eigenschaft in einem elastischen Polymer einer dielektrischen Vorrichtung |
WO2022223340A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Kochfeld, anordnung eines solchen kochfelds und verfahren zur erfassung einer gewichtsbelastung auf einem solchen kochfeld |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5421301B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2014-02-19 | 本田技研工業株式会社 | バルブ装置 |
WO2015145476A1 (en) | 2014-03-24 | 2015-10-01 | POLITECNICO Dl TORINO | Deformable actuating device with coaxial configuration |
US10797217B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-10-06 | Koninklijke Philips N.V. | Actuator or sensor device based on an electroactive polymer |
RU2716841C2 (ru) | 2015-09-02 | 2020-03-17 | Конинклейке Филипс Н.В. | Переключатель на основе электроактивного или фотоактивного полимера |
US10890974B2 (en) | 2018-11-07 | 2021-01-12 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Electromagnetically actuating a haptic feedback system |
CN110757434B (zh) * | 2019-11-06 | 2022-06-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 基于介电弹性体与可调刚度智能流体的人工肌肉及其制法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4330730A (en) * | 1980-03-27 | 1982-05-18 | Eastman Kodak Company | Wound piezoelectric polymer flexure devices |
DE2433888C2 (de) * | 1973-07-17 | 1985-03-07 | Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zum Polarisieren von Folien aus einem Stoff mit hohem Molekulargewicht |
WO2004109817A2 (en) | 2003-06-09 | 2004-12-16 | Universita Di Pisa | Electroactive polymer contractible actuator |
WO2007029275A1 (en) | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Federico Carpi | Electroactive polymer based actuator, sensor and generator with folded configuration |
US20070114885A1 (en) * | 2000-11-02 | 2007-05-24 | Danfoss A/S | Multilayer composite and a method of making such |
US20070277356A1 (en) * | 2002-09-20 | 2007-12-06 | Danfoss A/S | Elastomer actuator and a method of making an actuator |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4158612A (en) * | 1977-12-27 | 1979-06-19 | The International Nickel Company, Inc. | Polymeric mandrel for electroforming and method of electroforming |
GB8408659D0 (en) * | 1984-04-04 | 1984-05-16 | Syrinx Precision Instr Ltd | Rotation rate sensor |
JPH04253382A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-09 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
US6891317B2 (en) * | 2001-05-22 | 2005-05-10 | Sri International | Rolled electroactive polymers |
JPH11299273A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Minolta Co Ltd | 圧電変換素子及び圧電変換素子を使用したアクチエ−タ |
US20020148088A1 (en) * | 1999-03-30 | 2002-10-17 | Minoru Toda | Omni-directional ultrasonic transducer apparatus and staking method |
JP2001135873A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Minolta Co Ltd | 圧電変換素子 |
US8181338B2 (en) * | 2000-11-02 | 2012-05-22 | Danfoss A/S | Method of making a multilayer composite |
ITTO20080180A1 (it) * | 2008-03-10 | 2009-09-11 | Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia | Procedimento ed apparecchiatura per la fabbricazione di attuatori polimerici multistrato adatti alla realizzazione di un muscolo artificiale. |
-
2009
- 2009-06-26 DE DE102009030693A patent/DE102009030693A1/de not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-06-24 EP EP10730364A patent/EP2446490A1/de not_active Withdrawn
- 2010-06-24 WO PCT/EP2010/003877 patent/WO2010149385A1/de active Application Filing
- 2010-06-24 US US13/377,158 patent/US20120080980A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2433888C2 (de) * | 1973-07-17 | 1985-03-07 | Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zum Polarisieren von Folien aus einem Stoff mit hohem Molekulargewicht |
US4330730A (en) * | 1980-03-27 | 1982-05-18 | Eastman Kodak Company | Wound piezoelectric polymer flexure devices |
US20070114885A1 (en) * | 2000-11-02 | 2007-05-24 | Danfoss A/S | Multilayer composite and a method of making such |
US20070277356A1 (en) * | 2002-09-20 | 2007-12-06 | Danfoss A/S | Elastomer actuator and a method of making an actuator |
WO2004109817A2 (en) | 2003-06-09 | 2004-12-16 | Universita Di Pisa | Electroactive polymer contractible actuator |
WO2007029275A1 (en) | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Federico Carpi | Electroactive polymer based actuator, sensor and generator with folded configuration |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012120009A1 (de) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Bayer Materialscience Ag | Schichtverbund mit elektroaktiven schichten |
DE102019123907A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Dielektrikum mit verschiedenen Elastizitätseigenschaften für eine dielektrische Vorrichtung |
DE102019123909A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Abweichung von einer Kennliniencharakteristik einer dielektrischen Vorrichtung |
DE102019123910A1 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Retardation-Eigenschaft in einem elastischen Polymer einer dielektrischen Vorrichtung |
DE102019123907B4 (de) | 2019-09-05 | 2022-03-24 | CRRC New Material Technologies GmbH | Dielektrikum mit verschiedenen Elastizitätseigenschaften für eine dielektrische Vorrichtung |
DE102019123910B4 (de) | 2019-09-05 | 2022-06-09 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Retardation-Eigenschaft in einem elastischen Polymer einer dielektrischen Vorrichtung |
DE102019123909B4 (de) | 2019-09-05 | 2022-06-09 | CRRC New Material Technologies GmbH | Kompensieren einer Abweichung von einer Kennliniencharakteristik einer dielektrischen Vorrichtung |
WO2022223340A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Kochfeld, anordnung eines solchen kochfelds und verfahren zur erfassung einer gewichtsbelastung auf einem solchen kochfeld |
DE102021204005A1 (de) | 2021-04-21 | 2022-10-27 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Kochfeld, Anordnung eines solchen Kochfelds und Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einem solchen Kochfeld |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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