DE19614044C1 - Aktuator mit einem ansteuerbaren längenveränderlichen Element aus einem multifunktionalen Werkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator für große Stell­ wege mit mindestens einem ansteuerbaren längenveränderlichen Element aus einem multifunktionalen Werkstoff, nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Als multifunktionale Werkstoffe werden solche Werkstoffe bezeichnet, die als Reaktion auf eine von außen veränderbare physikalische Größe eine Deformation erfahren bzw. bei Behinderung der Deformation Deformationskräfte aufbringen. Beispiele für multifunktionale Werkstoffe sind Piezokeramiken, Piezopolymere, elektrostriktive Keramiken und elektrorheolo­ gische Flüssigkeiten, bei denen die gewünschte Deformation durch Anlegen eines elektrischen Felds erreicht wird, magnetostriktive Legierungen und magnetorheologische Flüssigkeiten, bei denen die gewünschte Deformation durch Anlegen eines Magnetfelds erreicht wird, sowie Formgedächtnislegierungen, Formgedächtnispolymere und hybride Werkstoffsysteme, bei denen die gewünschte Deformation durch Temperaturveränderung erreicht wird.

Die willkürlich hervorrufbare Deformation multifunktionaler Werkstoffe wird zur Ausbildung von Aktuatoren genutzt. Bekanntester Fall sind die direkt als Aktuatoren eingesetzten Piezokeramiken. Nachteilig ist jedoch der geringe Stellweg aller Aktuatoren, bei denen die Deformation der multifunktionalen Werkstoffe unmittelbar angewendet wird.

Es ist daher erforderlich, für die Deformation der multifunk­ tionalen Werkstoffe eine Wegübersetzung vorzusehen, wenn große Stellwege realisiert werden sollen. Bekannte Wegübersetzungen sind mechanische und hydraulische Hebel, die jedoch eine Vielzahl von beweglichen Teilen und deshalb ein hohes Gewicht und eine große Störungsanfälligkeit aufweisen.

Ein Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 42 20 226 A1 bekannt. Dort ist in Fig. 8 und der dazugehörigen Beschreibung ein Aktuator offenbart, der zur hochfrequenten Anregung vorgesehen ist. Der von den gekrümmten Abschnitten der Trägerstruktur des Aktuators überspannte Bogen ist nur klein, so daß nur eine begrenzte Wegübersetzung der Deformation des verwendeten multifunktionalen Werkstoffs erreicht wird. Auch durch einen geschlossenen und im wesentlichen ebenen Aufbau der Trägerstruktur ist der bekannte Aktuator für größere Stellwege nicht geeignet.

Aus der JP 56-32 781 A (Abstrakt) ist ein Aktuator mit einem längenveränderlichen Element aus einem multifunktionalen Werkstoff bekannt, bei dem der multifunktionalle Werkstoff schichtförmig auf einer um 180° umgebogenen flächenförmigen Trägerstruktur angeordnet ist. Die Trägerstruktur ist an ihrem einen freien Ende ortsfest gelagert und weist an ihrem anderen freien Ende ein Wegübertragungselement auf. Dieses Wegübertragungselement wird bei Betätigung des Aktuators über kleine Stellwege linear verschoben. Bei größeren Stellwegen nach sich jedoch eine Schwenkbewegung des Wegübertragungselements um den Umbiegungspunkt der Struktur immer stärker in Form einer Abweichung von einer linearen Bewegung bemerkbar.

Aus der US 54 10 207 ist ein Aktuator für große Stellwege bekannt, bei dem eine Trägerstruktur zwei zick-zack-förmige Abschnitte aufweist, die achsensymmetrisch zu der Haupterstreckungsrichtung des Aktuators, d. h. zu seiner Arbeitsrichtung, angeordnet sind. Dort, wo die zick-zack- förmigen Abschnitte ihre Richtung wechseln, ist in ihrem Außenbereich jeweils ein piezoelektrisches Element angeordnet. Das piezoelektrische Element erstreckt sich etwa parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Aktuators. Seine Längenänderungen werden durch die angrenzenden, sich quer zu der Haupterstreckungsrichtung des Aktuators erstreckenden Bereiche der zick-zack-förmigen Abschnitte der Trägerstruktur übersetzt.

Aus der US 49 22 096 ist es bekannt, den Verlauf einer umströmten Oberfläche eines Flugzeugs, insbesondere eines Tragflügels durch den Angriff von unterhalb der Deckhaut der Oberfläche angeordneten piezoelektrischen Aktuatoren zu verändern.

Die schichtförmige Anordnung eines multifunktionalen Werkstoffs auf einer flächenförmigen Struktur ist auch aus der Veröffent­ lichung "IMPEDANCE MODELING OF IN-PHASE ACTUATION OF ACTUATORS BONDED ON RING STRUCTURES" (AD-Vol. 45/MD-Vol. 54, Adaptive Structures and Composite Materials: Analysis and Application; ASME 1994; Seiten 193 bis 200) bekannt. Dort sind auf einer Struktur, die zylindermantelabschnittförmig gekrümmt ist, auf der Innen- und Außenseite Aktuatoren in Form von Piezokeramiken angeordnet. Durch ein Betätigen der Aktuatoren in Reaktion auf die Schwingungen der Struktur wird das Schwingungsverhalten der Struktur aktiv beeinflußt. Gemäß der Veröffentlichung wird aus der Struktur und der Piezokeramik als Aktuator kein Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geschaffen, weil die Struktur in dessen Sinne nicht verformbar sondern starr ist. In der Veröffentlichung finden Deformationswege der Struktur überhaupt keine Erwähnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem die Deformation des multifunktionalen Werkstoffs bei einem einfachen und leichten Aufbau des Aktuators in große lineare Stellwege übersetzt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Für die Erfindung ist die Deformation der Trägerstruktur wesentlich. Die Deformation des multifunktionalen Werkstoffs wird durch die Trägerstruktur übersetzt, wobei die Träger­ struktur selbst deformiert wird. An der Trägerstruktur sind dann die gewünschten großen Stellwege des Aktuators an dem Wegübertragungselement in der Längsmittelebene des Aktuators abgreifbar.

Für die Erfindung besonders gut geeignete multifunktionale Werkstoffe sind Piezokeramiken, Piezopolymere, elektrostriktive Keramiken, magnetostriktive Legierungen, Formgedächtnis­ legierungen und Formgedächtnispolymere, weil diese auf die Trägerstruktur aufgeklebt oder direkt auf der Trägerstruktur abgelagert werden können. Als Ablagerungsverfahren kommt beispielsweise die Plasmabeschichtung in Frage. Elektro- oder magnetorheologische Flüssigkeiten müssen hingegen zur Verwendung bei der Erfindung in ein deformierbares Gefäß eingeschlossen werden, das dann auf die Trägerstruktur aufzubringen ist.

Die Trägerstruktur ist vorzugsweise elastisch verformbar und aus einem Faserverbundwerkstoff oder einer Legierung ausgebildet. Die Trägerstruktur hat dann neben ihren Übersetzungseigenschaf­ ten für die Deformation des multifunktionalen Werkstoffs die Funktion einer dem multifunktionalen Werkstoff parallel geschal­ teten Feder. Hiermit kann der Aktuator insgesamt auch bei Aus­ fall der Ansteuerung des multifunktionalen Werkstoffs tragende Funktion übernehmen. Faserverbundwerkstoffe sind gegenüber Legierungen bei der Trägerstruktur bevorzugt, wenn auf ein möglichst geringes Gewicht des Aktuators ankommt.

Bevorzugt ist es, wenn die Trägerstruktur in ihrer Grundstellung senkrecht zu der Krümmung in ihrer Haupterstreckungsrichtung einen ungekrümmten Verlauf aufweist.

Der multifunktionale Werkstoff kann auf beiden Seiten der flächenförmigen Trägerstruktur angeordnet sein. Je nach Anwen­ dung kann es jedoch ausreichend sein, den multifunktionalen Werkstoff beispielsweise auf der Außenseite einer gekrümmten Trägerstruktur vorzusehen.

Multifunktionale Werkstoffe haben nicht nur die Eigenschaft, in Abhängigkeit von einer physikalischen Größe eine Deformation zu erfahren, vielmehr kann bei einer äußeren Deformation an ihnen auch eine physikalische Größe abgegriffen werden, deren Betrag von dem Umfang der Deformation abhängt. Daher ist der multifunk­ tionale Werkstoff auf der Trägerstruktur auch nutzbar, um einen Verformungssensor für die Trägerstruktur auszubilden. Damit ist es möglich, eine echte Steuerung des Stellwegs, d. h. eine kontrollierte Betätigung des Aktuators vorzunehmen.

Wie bereits ausgeführt, kann die Trägerstruktur elastische Eigenschaften aufweisen. Zusätzlich kann es sinnvoll sein, der Trägerstruktur eine Feder parallel zu schalten. Mit dieser Feder sind die wirksamen elastischen Eigenschaften der Trägerstruktur veränderbar. Dies betrifft sowohl die Federhärte als auch die Federkraft im Arbeitsbereich des Aktuators. Diese beiden Größen sind auch deshalb wichtig, weil sie der Deformation der Träger­ struktur durch das Betätigen des längenveränderlichen Elements aus dem multifunktionalen Werkstoff entgegenwirken.

Die Feder kann eine Gasfeder sein, die von der Trägerstruktur umschlossen wird. Die Feder kann ihrerseits aktiv ansteuerbar sein, um ihre Auswirkungen auf die elastischen Eigenschaften des gesamten Aktuators zu verändern oder um gar eine 2. aktua­ torische Beeinflussungsmöglichkeit zu schaffen. Es ist auch möglich, eine Feder mit negativer Steifigkeit der Trägerstruktur parallel zu schalten, um im Arbeitsbereich des Aktuators der Deformation des längenveränderlichen Elements aus dem multifunk­ tionalen Werkstoff möglichst geringe Gegenkräfte entgegen zu bringen. Solche Feder mit negativer Steifigkeit sind prinzipiell beispielsweise aus der EP-OS 0 127 741 bekannt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben, dabei zeigt

Fig. 1 ein Detail des neuen Aktuators in der Seitenansicht,

Fig. 2 einen Versuchsaufbau zu einem Ausführungsbeispiel des Aktuators,

Fig. 3 ein Prinzipschaubild zu verschiedenen weiteren Aus­ führungsbeispielen basierend auf dem Versuchsaufbau gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine konkrete Ausführungsform des Aktuators basierend auf dem Prinzip gemäß den Fig. 2 und 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Oberfläche eines trans­ sonischen Tragflügels mit integrierten Aktuatoren in der Ausführungsform gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Detail eines Aktuators 1 in der Seitenansicht, wobei in dem Kreis 2 ein Ausschnitt noch einmal vergrößert dar­ gestellt ist. Der Aktuator 1 weist als wesentliche Bestandteile eine Trägerstruktur 3 und auf dieser Trägerstruktur angeordnete längenveränderliche Elemente 4 und 5 auf. Die Trägerstruktur 3 weist eine flächenförmige Ausdehnung auf. D. h. sie erstreckt sich im wesentlichen in der aus Fig. 1 ersichtlichen, gekrümm­ ten Erstreckungsrichtung und senkrecht zu der Zeichenebene gemäß Fig. 1, während sie im Vergleich hierzu nur eine geringe Dicke aufweist. Die Trägerstruktur 3 ist hier aus einem Faserverbund­ werkstoff an sich bekannter Art ausgebildet, bei dem hochfeste Fasern in eine Matrix eingebettet sind. Durch diesen Aufbau besitzt die Trägerstruktur 3 eine gute Stabilität. Dennoch ist sie im gewissen Umfang elastisch verformbar. Zur gezielten elastischen Verformung der Trägerstruktur 3 sind die längen­ veränderlichen Elemente 4 und 5 vorgesehen, die auf beiden Seiten der Trägerstruktur 3 angeordnet sind. Die längen­ veränderlichen Elemente sind aus einem multifunktionalen Werkstoff 6 ausgebildet, bei dem es sich hier um eine Piezokeramik handelt. Durch Anlegen eines elektrischen Felds verändert sich die Länge der Elemente 4 und 5. Diese Deformation wird auf die Trägerstruktur 3 übertragen. Hierbei erfolgt eine Übersetzung in dem Sinne, daß die Deformation der Trägerstruktur mit größeren Wegen verbunden ist, als die zugrundeliegende Deformation der längenveränderlichen Elemente 4 und 5. Dies gilt jedoch nur, solange nur eines der beiden längenveränderlichen Elemente 4 oder 5 einzeln im Sinne einer Längenveränderung angesteuert wird oder wenn die beiden längenveränderlichen Elemente 4 und 5 gegensinnig angesteuert werden, d. h. beispielsweise das Element 4 auf einen Längenzuwachs und das Element auf eine Längenabnahme. Die Richtung, in der die Längenveränderung der Elemente 4 und 5 bei dem Aktuator 1 hervorgerufen wird, fällt mit der aus Fig. 1 ersichtlichen gekrümmten Erstreckungsrichtung der Elemente zusammen. Die resultierende Deformation der Trägerstruktur erfolgt senkrecht hierzu aber auch in der Zeichenebene der Fig. 1. Die längen­ veränderlichen Elemente 4 und 5 können ebenso wie die Träger­ struktur 3 flächenförmig ausgebildet sein. Es ist aber auch eine linien- oder bandförmige Ausbildung möglich, wobei mehrere längenveränderlichen Elemente 4 bzw. 5 in der Blickrichtung der Fig. 1 hintereinander angeordnet sein könnten. In jedem Fall verlaufen die Elemente 4 und 5 parallel zu der Trägerstruktur 3. Die Dicke der längenveränderlichen Elemente 4 und 5 über der Trägerstruktur 3 ist möglichst gering, um mit kleinen Defor­ mationen des multifunktionalen Werkstoffs 6 große Deformationen der Trägerstruktur hervorzurufen.

Wenn der keramische Werkstoff 6 beispielsweise eine Piezokeramik ist, kann er durch Plasmabeschichtung auf die Trägerstruktur 3 aus dem Faserverbundwerkstoff aufgetragen werden. Ebenso können die längenveränderlichen Elemente 4 und 5 zunächst separat aus dem multifunktionalen Werkstoff 6 ausgebildet werden, bevor sie dann auf die Trägerstruktur 3 beispielsweise aufgeklebt werden. Statt Verwendung einer Piezokeramik für den multifunktionalen Werkstoff können auch andere multifunktionale Werkstoffe zur Anwendung kommen. Ebenso kann die Trägerstruktur 3 statt aus einem Faserverbundwerkstoff beispielsweise aus einer metal­ lischen Legierung mit geeigneten Elastizitätskonstanten ausgebildet sein.

Fig. 2 zeigt einen Versuchsaufbau zu dem Aktuator 1, bei dem die Trägerstruktur 3 aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist, als multifunktionaler Werkstoff kommt eine Formgedächtnis­ legierung zur Anwendung. Die Trägerstruktur 3 bei dem Aktuator 1 gemäß Fig. 2 ist einteilig und spiegelsymmetrisch zu der Längsmittelebene 7 ausgebildet. Sie setzt sich aus einem geraden Abschnitt 10 und zwei seitlich daran angrenzenden zylinder­ mantelabschnittförmigen Abschnitten, die jeweils einen Bogen von 270° überspannen, zusammen. Die beiden freien Enden der Trägerstruktur 3 sind nach innen und parallel zueinander ausgerichtet. Mit einem Araldit-Kleber sind über die beiden letzten 180° vor den freien Enden der Trägerstruktur 3 zwei Nickel-Titan-Flachdrähte 11 und 12 mit einer Dicke von 0,1 mm aufgeklebt. Die Dicke der Trägerstruktur 3 beträgt einen Millimeter. Die aus einer Formgedächtnislegierung bestehenden Nickel-Titan-Flachdrähte 11 und 12 dienen als längenveränder­ liche Elemente 5. Ihnen ist ein Zwei-Wege-Verhalten (Zwei-Weg- Effekt) antrainiert, d. h. bei einem Aufwärm-Abkühl-Zyklus ziehen sie sich zusammen bzw. dehnt sie sich aus. Die relative Längenveränderung beträgt dabei etwa 2%. Die Schalttemperatur der Nickel-Titan-Flachdrähte für diese Längenveränderung beträgt 65°C. Beim Erwärmen des gesamten Aktuators 1 gemäß Fig. 2 über diese Schalttemperatur bewegen sich die freien Enden der Träger­ struktur 3 in Richtung des Pfeils 13 um 10 mm. Bezogen auf eine Gesamthöhe 14 des Aktuators 1 von 20 mm im Grundzustand des Aktuators 1 beträgt die relative Längenveränderung 50%. Dies ist insbesondere angesichts des einfachen Aufbaus des Aktuators 1 ein ganz erstaunlicher Wert. Die Ausdehnung des Aktuators 1 gemäß Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene beträgt 25 mm.

In Fig. 3 sind verschiedene Möglichkeiten angedeutet, den Aktuator 1 gemäß Fig. 2 zu betätigen, ohne daß er als ganzes in einen Ofen eingebracht werden muß. Zunächst besteht die in der linken Hälfte von Fig. 3 angedeutete Möglichkeit, den Nickel- Titan-Flachdraht direkt mit einer Spannungsquelle 15 zu kontak­ tieren, um ihn nach dem Prinzip einer Widerstandsheizung direkt zu erwärmen. In der rechten Hälfte von Fig. 3 ist demgegenüber eine indirekte Erwärmung des Nickel-Titan-Flachdrahts 11 nach dem Prinzip der Widerstandsheizung skizziert. Hierzu ist der Nickel-Titan-Flachdraht 11 mit einem Heizdraht 16 umwickelt, der an eine Spannungsversorgung 17 angeschlossen ist. Als dritte Möglichkeit kann das Innere der Trägerstruktur 3 mit von einer Heißluftquelle 18 kommender Heißluft 19 beaufschlagt werden, wodurch ebenfalls die Nickel-Titan-Flachdrähte 11 und 12 über die Schalltemperatur erwärmt werden. Dies ist jedoch energetisch ungünstiger als die gezielte Beheizung der Nickel-Titan- Flachdrähte 11 und 12 mit Hilfe der Spannungsquelle 17 bzw. 15.

Bei der Verwendung von Piezokeramiken als multifunktionaler Werkstoff 6 können diese ähnlich der linken Hälfte von Fig. 3 mit an der Trägerstruktur 3 vorgesehenen Elektroden an eine Spannungsquelle zum Hervorrufen des gewünschten elektrischen Felds angeschlossen werden.

Fig. 4 zeigt einen vollständigen Aktuator 1, der im wesent­ lichen dem prinzipiellen Aufbau gemäß den Fig. 2 und 3 entspricht. Im Gegensatz hierzu ist jedoch zusätzlich zu dem längenveränderlichen Element 5 auf der Außenseite der Trägerstruktur auch ein längenveränderliches Element 4 an der Innenseite der Trägerstruktur vorgesehen. Darüber hinaus ist die Trägerstruktur 3 hermetisch geschlossen und schließt eine Gasfeder 20 ein. Die Gasfeder 20 ist in ihren elastischen Eigenschaften durch Einbringen von Druckluft 21 mit einer Druckluftquelle 22 veränderbar. Dabei erfolgt eine Rückkopplung zu der Druckluftquelle 22, indem ein Abschnitt des multifunk­ tionalen Werkstoffs 6 als Verformungssensor 23 für die Struktur 3 ausgebildet ist. Bei einer Piezokeramik als multifunktionaler Werkstoff ist das Signal 24 des Verformungssensors 23 beispiels­ weise eine Spannung. Die Gasfeder 20 ist der Trägerstruktur 3 bezüglich deren elastischen Eigenschaften parallel geschaltet und dient zur Optimierung dieser elastischen Eigenschaften im Arbeitsbereich des Sensors 1. Als Wegübertragungselemente 9 und 8 des Aktuators 1 gemäß Fig. 4 dienen seine Aufstandfläche 25 und ein Stringer 26. Der Stringer 26 ist mit einer Verdickung 27 in eine Ausnehmung 28 in einem Befestigungselement 29 einge­ rastet. Das Befestigungselement 29 verbindet die beiden freien Enden der Trägerstruktur 3 und sorgt dort für einen luftdichten Abschluß zwecks Rückhalt der Gasfeder 20.

Die Verwendung des Aktuators 1 gemäß Fig. 4 bei einer konkreten Anwendung zeigt Fig. 5. Fig. 5 stellt als Detail den Oberbe­ reich eines transsonischen Tragflügels dar. Die Flügeloberseite 30 weist eine Vertiefung 31 auf, die von einer flexiblen Deck­ haut 32 abgedeckt ist. Unter der Deckhaut 32 sind in Anström­ richtung hintereinander mehrere Aktuatoren 1 gemäß Fig. 4 angeordnet. Beim Aktivieren der Aktuatoren 1 greifen deren Stringer 26 an der flexiblen Deckhaut an, wodurch an einer gewollten Stelle der Flügeloberseite ein sogenannter Laminar- Bump hervorgerufen werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Aktuator
2 Kreis
3 Trägerstruktur
4 längenveränderliches Element
5 längenveränderliches Element
6 multifunktionaler Werkstoff
7 Längsmittelebene
8 Wegübertragungselement
9 Wegübertragungselement
10 gerader Abschnitt
11 Nickel-Titan-Flachdraht
12 Nickel-Titan-Flachdraht
13 Pfeil
14 Höhe
15 Spannungsquelle
16 Heizdraht
17 Spannungsquelle
18 Heißluftquelle
19 Heißluft
20 Gasfeder
21 Druckluft
22 Druckluftquelle
23 Verformungssensor
24 Signal
25 Aufstandfläche
26 Stringer
27 Verdickung
28 Ausnehmung
29 Befestigungselement
30 Flügeloberseite
31 Vertiefung
32 Deckhaut
33 Laminar-Bump

Claims (12)

1. Aktuator für große Stellwege mit mindestens einem ansteuer­ baren längenveränderlichen Element aus einem multifunktionalen Werkstoff (6), wobei der multifunktionale Werkstoff (6) schicht­ förmig auf einer verformbaren flächenförmigen Trägerstruktur (3) angeordnet ist, wobei die Trägerstruktur (3) und der multifunk­ tionale Werkstoff (6) spiegelsymmetrisch zu einer Längsmittel­ ebene (7) des Aktuators (1) ausgebildet sind und wobei die Trägerstruktur (3) beidseitig der Längsmittelebene (7) des Aktuators (1) gekrümmte Abschnitte aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gekrümmten Abschnitte der Trägerstruktur (3) beidseitig der Längsmittelebene (7) des Aktuators (1) jeweils einen Bogen von 270° überspannen, daß die freien Enden der gekrümmten Abschnitte in das Innere des Aktuators und parallel zueinander ausgerichtet sind und ein Wegübertragungselement (8) mit den freien Enden der gekrümmten Abschnitte verbunden ist.

2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur einteilig ausgebildet ist.

3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der multifunktionale Werkstoff (6) über die letzten 180° der Krümmung der gekrümmten Abschnitte vor deren freien Enden angeordnet ist.

4. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der multifunktionale Werkstoff (6) eine Piezo­ keramik, ein Piezopolymer, eine elektrostriktive Keramik, eine magnetostriktive Legierung, eine Formgedächtnislegierung oder ein Formgedächtnispolymer ist.

5. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der multifunktionale Werkstoff (6) auf die Träger­ struktur (3) aufgeklebt oder direkt auf der Trägerstruktur (3) abgelagert ist.

6. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerstruktur (3) elastisch verformbar ist und aus einem Faserverbundwerkstoff oder einer Legierung ausge­ bildet ist.

7. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerstruktur (3) senkrecht zu der Richtung, in der die gekrümmten Abschnitte ihre Krümmung aufweisen, einen ungekrümmten Verlauf aufweist.

8. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der multifunktionale Werkstoff (6) auf beiden Seiten der flächenförmigen Trägerstruktur (3) längenveränder­ liche Elemente (4 und 5) ausbildet.

9. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der multifunktionale Werkstoff (6) einen Verfor­ mungssensor (23) für die Trägerstruktur (3) ausbildet.

10. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerstruktur (3) eine Feder parallel geschaltet ist.

11. Aktuator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (3) eine Gasfeder (20) umschließt.

12. Aktuator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aktiv ansteuerbar ist.