DE19643180A1 - Verstärkte piezoaktive Betätigungseinrichtung mit hoher Steifigkeit - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine piezoaktive Betätigungsein­ richtung mit verstärkter Bewegung und mit einem oder mehreren Freiheitsgraden, bestehend aus:

• - einer ersten Baugruppe, bestehend aus einem mechanischen Be­ wegungsverstärker, der in Form einer Schale mit zwei oder meh­ reren halbelliptischen Armen aus verformbarem metallischem Ma­ terial sowie mit einer Längs- und einer Querachse gestaltet ist, welche senkrecht zueinander stehen;
• - einer zweiten Baugruppe, die mit linearen, in die Schale in der Richtung der Längsachse eingebauten piezoaktiven Elementen ausgestattet ist, welche von einem Speisestromkreis erregt wer­ den zur Erzeugung einer longitudinaler Verformung der Längsach­ se und zur Bewirkung einer Verformung der Querachse, wobei letztere eine Bewegung erzeugen soll, deren Komponente entlang der Querachse verstärkt wird.

Es wurden bereits verstärkte piezoaktive Betätigungseinrichtun­ gen im Bereich der Optik und der Feinwerktechnik angeboten. Nach dem Dokument EP-A-510698 wird in einer Vorrichtung zur Be­ wegungsverstärkung ein System von Gelenken und Hebelarmen zur Verstärkung einer mechanischen Bewegung verwendet, die sich da­ durch ergibt, daß an ein piezoelektrisches Teil eine Spannung angelegt wird. Die Gelenke bilden elastische Drehpunkte, die mittels lokaler verdünnter Stellen in der Struktur hergestellt werden, welche Biegungselastizitätseffekte zur Folge haben.

Der Nachteil dieser Vorrichtung ist die geringe mechanische Steifigkeit der Struktur infolge des auf die Gelenke zurückzu­ führenden Elastizitätseffektes. Die von einem solchen System erzeugten Kräfte sind sehr gering und schränken die Wirksamkeit der Betätigungseinrichtung ein.

In der Akustik bezieht sich das Dokument US-A-3 274 537 auf ei­ nen elektromechanischen Wandler, der einen ringförmigen, annä­ hernd elliptischen Verstärker beinhaltet, der als Schallquelle für einen Sonar verwendet wird. Eine solche Einrichtung ist für das Aussenden und das Nachweisen von Schallwellen in einem flüssigen Medium vorgesehen und eignet sich mangels einer Vor­ richtung zur Spielbeseitigung nicht zur Herstellung einer bil­ ligen, kompakten elektromechanischen Betätigungseinrichtung.

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung einer piezoakti­ ven Betätigungseinrichtung mit mechanischer Verstärkung, deren Struktur eine hohe Steifigkeit zur Erhöhung der Wirksamkeit der mechanischen Umwandlung und zur Verringerung der Ansprechzeit aufweist und eventuell mehrere Freiheitsgrade hat.

Die Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Baugruppe außerdem eine Vorrich­ tung zur Spielbeseitigung beinhaltet, welche mit den piezoakti­ ven Elementen zur Gewährleistung einer Montage unter kontrol­ lierbarer mechanischer Vorspannung sowie zum Ausgleichen des Längenunterschiedes zwischen den Auflageflächen besagter Ele­ mente entlang der Längsachse zusammenwirkt, wobei die Vorrich­ tung zur Spielbeseitigung Justierteile aus metallischem Materi­ al beinhaltet, die nach deren Einstellung eine starre mechani­ sche Verbindung mit den piezoaktiven Elementen bilden, welche durch Druckausübung entlang der Querachse gelöst werden kann.

Das Justierteil der Vorrichtung zur Beseitigung des longitudi­ nalen Spiels beinhaltet eine Schräge, die entlang einer gegen­ über der Längsachse des mechanischen Verstärkers schiefen Ebene gleitend bewegt werden kann.

Das Fehlen von Gelenken bzw. von verdünnten Stellen in der er­ sten Baugruppe verleiht der Betätigungseinrichtung eine hohe mechanische Steifigkeit. Die Stabilität der Vorrichtung zur Spielbeseitigung ermöglicht eine gute Übertragung der Spannun­ gen zwischen den piezoaktiven Elementen und dem Ring des Ver­ stärkers und gewährleistet eine kontrollierbare mechanische Vorspannung besagter piezoaktiver Elemente.

In einer bevorzugten Ausführungsweise wird die Vorrichtung zur Beseitigung des longitudinalen Spiels in den zentralen Bereich der Schale zwischen ein Paar stäbchenförmiger, aneinandergeleg­ ter piezoaktiver Elemente eingebaut, welche auf entgegengesetz­ ten Innenflächen des mechanischen Verstärkers aufliegen. Sie beinhaltet zwei Justierteile trapezförmigen Querschnittes, wel­ che mit verbundenen, aufeinander liegenden Schrägen zur longi­ tudinalen Regulierung ausgestattet sind.

Zum Erreichen gleichmäßiger mechanischer Spannungen im dynami­ schen Betriebszustand ist in einer vorteilhaften Ausführung der Fuß jedes piezoaktiven Elements in Mitteln zur Befestigung ge­ lagert, welche beispielsweise aus einem mit der entsprechenden Auflagefläche verbundenen Ansatzstück bestehen können.

Durch die Wahl der Stellung und der Anzahl der piezoaktiven Elemente sowie durch die Steuerung der Speisespannungen kann eine Betätigungsein­ richtung mit einem oder mehreren Freiheitsgraden hergestellt werden.

Eine solche Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Steuervorrichtungen verwendet werden, unter an­ derem:

• - zur Mikropositionierung von Spiegeln, Linsen und Fasern im Bereich der Optik,
• - zur Betätigung von Werkzeugen oder von Teilen in der Fein­ bearbeitung,
• - zum Bewegen der Köpfe von Festplattenlesern im Bereich der Informatik,
• - zur Feinregulierung der Schieber in der Hydraulik,
• - für Snakingsmotoren,
• - zur aktiven Isolierung oder Kontrolle von Schwingungen in den Strukturen, usw.

Weitere Vorteile und Merkmale sollen aus folgender Beschreibung mehrerer Ausführungsweisen der Erfindung deutlicher hervorge­ hen, die als nicht einschränkende Beispiele erwähnt und in den beigefügten Zeichnungen abgebildet werden, unter welchen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der verstärkten piezoaktiven Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung darstellt,

Fig. 2 das Arbeitsprinzip der verstärkten Betätigungseinrich­ tung auf Fig. 1 bei unterschiedlicher Erregung dar­ stellt,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführung der verstärkten Betätigungseinrichtung darstellt,

Fig. 4 eine Teilansicht von Fig. 3 ist, welche die Dichtever­ teilung der auftretenden Normalkraft in verschiedenen Profilschnitten im Bereich eines Innenansatzstückes des Verstärkers zeigt,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführung der ver­ stärkten Betätigungseinrichtung entlang der Linie 5-5 von Fig. 6 ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 5 ist,

Fig. 7 eine Schnittansicht einer dritten Ausführung der ver­ stärkten Betätigungseinrichtung entlang der Linie 7-7 von Fig. 8 ist,

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 von Fig. 7 ist.

Auf Fig. 1 weist die piezoaktive Betätigungseinrichtung 10 ei­ ne erste Baugruppe 12 auf, die aus einem mechanischen Bewe­ gungsverstärker 14 besteht, welcher in vorm einer Schale bis eines Ringes mit zwei Armen n1 und n2 gestaltet ist, wobei je­ der Arm annähernd halbelliptisch, um Beispiel symmetrisch korbbogenförmig ist. Der mechanische Verstärker 14 besteht aus einem oder mehreren metallischen, elastisch verformbaren Mate­ rialien, zum Beispiel aus Stahl-, Aluminium- oder Titanlegie­ rung, und weist keine verdünnten Stellen auf.

Die elliptische Schale des mechanischen Verstärkers 14 hat eine Längsachse 16 in der Richtung der x-Achse und eine Querachse 17 senkrecht zur Längsachse 16 in der Richtung der z-Achse.

Die zweite Baugruppe 18 schließt piezoaktive Elemente 20, 20a sowie eine Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 ein, die inner­ halb des mechanischen Verstärkers 14 in Verbindung miteinander angeordnet sind.

Die piezoaktiven Elemente 20, 20a werden von geradlinigen, in der Richtung der Längsachse 16 innerhalb der Schale aneinander­ gelegten Stäbchen gebildet, welche durch Anwendung einer elek­ trischen Erregung eine Längenveränderung erfahren können. Sie bestehen hauptsächlich aus piezoelektrischen, magnetostriktiven oder elektrostriktiven Materialien.

Die zwei Baugruppen 12, 18 sind mit entgegengesetzten Verbin­ dungspunkten A und A′ verbunden, wobei die Länge der zweiten Baugruppe 18 mittels der Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 bei der Montage der Betätigungseinrichtung 10 dem verfügbaren Platzbedarf angepaßt wird.

Im Beispiel auf Fig. 1 befindet sich die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 im zentralen Bereich zwischen den beiden piezoaktiven Elementen 20, 20a.

Fig. 2 veranschaulicht die Funktionsweise der Betätigungsein­ richtung aus Fig. 1 mit einer Bewegung mit zwei Freiheitsgra­ den. Das System ist im Zentrum im Punkt B an einem Bauteil der Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 befestigt. Die elektrische Erregung der beiden piezoaktiven Elemente 20, 20a erfolgt mit­ tels einer Versorgungsquelle, hier eines Speisestromkreises 25 mit zwei unabhängigen Leitungen, wobei jede Leitung in der Lage ist, zur Steuerung der piezoaktiven Elemente 20, 20a ein Span­ nungssignal V1, V2 anzulegen. Die Richtung, in die sich Punkt C der Schale des Verstärkers 14 bewegt, hängt von den Eigenschaf­ ten der an die Stäbchen angelegten Spannungssignale ab, zum Beispiel infolge der Phasenregelung oder der Amplitude.

Die longitudinalen Verformungen der piezoaktiven Elemente 20, 20a können entgegengesetzte Bewegungen UA und UA′ der Verbin­ dungspunkte A und A′ hervorrufen. Diese longitudinalen Bewegun­ gen führen zu einer Verformung des mechanischen Verstärkers in Form einer Dehnung der Längsachse 16 und einer Zusammenziehung der Querachse 17, welche zu einer Bewegung des Punkts C führt. Der Bewegungsweg von Punkt C, auf Fig. 2 mit Vektor UC veran­ schaulicht, hängt von den Dehnungen UA und UA′ ab. Wenn Punkt C frei beweglich ist und UA gleich UA′, liegt UC in Richtung der z-Achse und ist gleich α UA, wobei α die Verhältniszahl für die Verstärkung der Bewegung ist. Diese Verhältniszahl für die Verstärkung kann einen Wert in der Größenordnung vom Ver­ hältnis Länge Längsachse 16 zu Länge Querachse 17 des Verstär­ kers annehmen. In Abhängigkeit von der Unrundheit des Verstär­ kers 14 ergeben sich α-Werte, die typischerweise zwischen 1 und 10 liegen.

Durch eine besondere Erregung der piezoaktiven Elemente 20, 20a können Verformungen erzeugt werden, die in bezug auf den Abso­ lutwert gleich, jedoch in bezug auf das Vorzeichen entgegenge­ setzt sind (zum Beispiel dehnt sich das erste Element 20, wäh­ rend das zweite Element 20a sich zusammenzieht). Daraus ergeben sich gleiche Bewegungswege UA und UA′ der Punkte A und A′, wel­ che eine Bewegung UC des Punktes C in der Richtung der Längs­ achse 16, die der Richtung der x-Achse entspricht, bedingen.

Durch Steuerung des Speisestromkreises 25 können die Richtung, in die sich Punkt C bewegt, und der Absolutwert der Bewegung in der xz-Ebene ausgewählt werden.

Eine Funktionsweise mit einer Bewegung mit einem Freiheitsgrad ergibt sich, wenn eine Befestigung in C′ (nicht abgebildet) und eine identische Erregung der linearen piezoaktiven Wirkglieder 20, 20a gegeben sind. Die entgegengesetzten Bewegungswege UA, UA′ der funkte A und A′ führen zu einer verstärkten Verformung der Querachse 17 des Verstärkers 14, die sich in einer Bewegung des Punktes C mit Absolutwert UC in z-Achsenrichtung zeigt. Wenn der Punkt C frei beweglich ist, dann ist UC = α(UA + UA′), wobei α die Verhältniszahl für die Verstärkung der Bewe­ gung ist.

Die Wirksamkeit des mechanischen Verstärkers ist für die ver­ schiedenen Funktionsweisen quantitativ bestimmbar. Wird Punkt C in der Richtung der z-Achse belastet, entstehen Kräfte. Im Ex­ tremfall erreicht man die in der Richtung der z-Achse blockier­ te Kraft der verstärkten Betätigungseinrichtung, wenn Punkt C unbeweglich ist. Dank der hohen Steifigkeit des Verstärkers 14 beträgt das Verhältnis der blockierten Kraft des Systems zur blockierten Kraft der piezoaktiven Elemente nicht viel weniger als 1/α, und die Wirksamkeit des Systems kann 35% übersteigen.

Kräfte werden erzeugt, wenn Punkt C in der Richtung der x-Achse belastet wird und im Falle, daß die Befestigung an Punkt B er­ folgt und die beiden piezoaktiven Elemente 20, 20a unterschied­ lich erregt werden. Im Extremfall erreicht man die in x-Achsenrichtung blockierte Kraft der verstärkten Betätigungs­ einrichtung, wenn Punkt C unbeweglich ist. Dank der hohen Stei­ figkeit des Verstärkers 14 gleicht die blockierte Kraft in der Richtung der x-Achse praktisch der blockierten Kraft der piezo­ aktiven Elemente 20, 20a.

Die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 beinhaltet Justierteile 22a, 22b mit trapezförmigem Querschnitt. Die Schrägen 24 der zwei Justierteile 22a, 22b liegen aufeinander, und durch die Einstellung ihrer Position zueinander kann der Längenunter­ schied zwischen den piezoaktiven Elementen 20, 20a und den Auf­ lageflächen des mechanischen Verstärkers 14 ausgeglichen wer­ den. Das Ganze wird durch Ausübung einer Pressung mit einer Presse in der Richtung der z-Achse zum Zusammendrücken der Querachse 18 des Verstärkers 14 montiert. Die piezoaktiven Ele­ mente 20, 20a und die Justierteile 22a, 22b der Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 werden dann in die zusammengedrückte Schale eingefügt. Die Beseitigung des longitudinalen Spiels erfolgt durch eine Gleitbewegung der Schrägen 24 der zwei Justierteile 22a, 22b, anschließend erfolgt das Nachlassen des Drucks auf die Schale des Verstärkers 14. Das System wird dann mit den me­ chanisch vorgespannten piezoaktiven Elementen zusammenmontiert. Der Wert der mechanischen Vorspannung wird durch den Wert der Preßkraft gesteuert, mit welcher der mechanische Verstärker be­ lastet wird. Durch diese Vorrichtung können für den mechani­ schen Verstärker 14 und die linearen Wirkglieder der Elemente 20, 20a wenig strenge Herstellungstoleranzen berücksichtigt werden, wodurch sich die Herstellungskosten ermäßigen lassen. Die Zerlegung erfolgt durch Ausübung einer Pressung mit einer Presse in z-Achsenrichtung zum Zusammendrücken der Querachse des mechanischen Verstärkers.

In einer vorteilhaften Ausführung bestehen die Justierteile 22a, 22b aus einem metallischen Material, insbesondere aus Stahl. Zwischen den zwei piezoaktiven Elementen 20, 20a mon­ tiert, bildet die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 eine tem­ peraturunabhängig starre und stabile Verbindung. Das Vorhanden­ sein der Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 ermöglicht die einfache Herstellung linearer Wirkglieder in verschiedenen Aus­ führungen. Es ist zum Beispiel möglich, in den mechanischen Verstärker 14 eine Vielheit piezoaktiver Elemente einzufügen, die entsprechend einer Aufstapelung vorbestimmter Gesamtlänge angeordnet sind.

Eines dieser aktiven Elemente kann als Belastungsaufnehmer ver­ wendet werden, in welchem Fall es nicht elektrisch erregt wird.

Eine Parallelschaltung der piezoaktiven Elemente ist ebenfalls möglich. Dazu brauchen nur mehrere Baugruppen 18 in der Rich­ tung der x-Achse in ein und derselben xy-Ebene parallel ange­ ordnet in ein und denselben mechanischen Verstärker 14 einge­ baut zu werden, ohne daß die Längen der linearen Wirkglieder unbedingt streng gleich sein müssen. Durch die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 in jeder Baugruppe 18 kann die Länge jeder Baugruppe der verfügbaren Länge innerhalb des mechanischen Ver­ stärkers 14 angepaßt werden. Diese Möglichkeit ist für den Fall interessant, bei dem die linearen Wirkglieder von magnetostrik­ tiven Stäben gebildet werden, bei welchen es im Falle einer Se­ rienfertigung besonders schwierig ist, Stab für Stab eine gleichbleibende Länge zu garantieren.

Fig. 3 zeigt die im mechanischen Verstärker 14 zur Sicherstellung der Befestigung der piezoaktiven Elemente 20, 20a vorge­ sehenen Innenansatzstücke 26, 26a. Der mechanische Verstärker 14 weist zwei symmetrisch korbbogenförmige Arme n1, n2 auf und die zwei piezoaktiven Elemente 20, 20a sind parallelepiped­ förmige, mehrlagige piezoelektrische Keramiken. Die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 befindet sich im Zentrum, und die Glei­ trichtung des Justierteils 22b beim Montieren ist die Richtung der y-Achse.

Fig. 4 veranschaulicht, wie durch die vorhandenen Ansatzstücke vorbestimmter Länge L die mechanisch überspannten Zonen sich nicht mehr in den aktiven Materialien, sondern im Ansatzstück befinden.

Bei der Betätigungseinrichtung 100 auf den Fig. 5 und 6 wird ein einziges piezoaktives Element 20 verwendet, das zum Bei­ spiel nur noch aus einer einzigen parallelepipedförmigen, mehr­ lagigen piezoelektrischen Keramik besteht. Die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 22 besteht nur noch aus dem Justierteil 22b trapezförmigen Querschnittes. Die Auflagefläche des Verstärkers 14 am Ansatzstück 26a beinhaltet eine Abschrägung 124, die mit der Schräge 24 des Justierteils 22a auf Fig. 3 vergleichbar ist.

Auf den Fig. 7 und 8 beinhaltet die Betätigungseinrichtung 200 mit drei Freiheitsgraden vier lineare Wirkglieder 20, 20a, 20b, 20c und einen mechanischen Verstärker 214 mit 4 Armen n1, n2, n3, n4 die im Winkel von 90° zueinander stehen und mit den piezoaktiven Elementen jeweils mit Innenansatzstücken 26, 26a, 26b, 26c verbunden sind. Die Vorrichtung zur Spielbeseitigung 222 besteht aus den Justierteilen 222a, 222b trapezförmi­ gen Querschnittes sowie aus einem dritten Teil 222c im Zentrum.

Eine (nicht abgebildete) Variante der Betätigungseinrichtung mit drei Freiheitsgraden könnte mit einer Schale hergestellt werden, deren 3 Arme im Winkel von 120° zueinander stehen. Wei­ tergehend kann eine Betätigungseinrichtung mit n Armen herge­ stellt werden, die im Winkel von 360°/n zueinander stehen, wenn eine zentrale Vorrichtung zur Spielbeseitigung mit (n-1) Schrä­ gen benutzt wird.

Eine Bewegung des Punkts C in der Richtung der z-Achse ist ge­ geben, wenn alle piezoaktiven Elemente so erregt werden, daß deren Verformung in bezug auf den Absolutwert und das Vorzei­ chen gleich ist. Ist die Betätigungseinrichtung im Zentrum, zum Beispiel am Teil 222c, befestigt, dann ist eine Bewegung des Punkts C in der Richtung der x-Achse gegeben, wenn die Wirk­ glieder 20, 20a so erregt werden, daß deren Verformung in bezug auf den Absolutwert zwar gleich ist, jedoch jeweils das entge­ gengesetzte Vorzeichen hat (zum Beispiel dehnt sich das Element 20, während das Element 20a sich zusammenzieht), und daß die weiteren Wirkglieder 20b, 20c nicht erregt werden. Eine Bewe­ gung des Punkts C in der Richtung der y-Achse ist gegeben, wenn die Wirkglieder 20b, 20c so erregt werden, daß deren Verformung in bezug auf den Absolutwert zwar gleich ist, jedoch jeweils das entgegengesetzte Vorzeichen hat und die zwei anderen Wirk­ glieder 20, 20a nicht erregt werden.

Claims (9)

1. piezoaktive Betätigungseinrichtung mit verstärkter Rewe­ gung, bestehend aus:

• - einer ersten Baugruppe (12), bestehend aus einem mechani­ schen Bewegungsverstärker (14, 214), der in vorm einer Schale mit mindestens 2 deutlich halbelliptischen Armen aus metallischem, verformbarem Material sowie mit einer Längs­ achse (16) und einer Querachse (17) gestaltet ist, welche senkrecht zueinander stehen,
• - einer zweiten Baugruppe (18), die mit linearen piezoaktiven Elementen (20, 20a, 20b, 20c) ausgestattet ist, welche in die Schale in der Richtung der Längsachse eingebaut sind und von einem Speisestromkreis (25) zur Erzeugung einer longitudinalen Verformung der Längsachse (16) und zur Be­ wirkung einer Verformung der Querachse (17) elektrisch er­ regt werden, wobei die Verformung der Querachse eine Bewe­ gung erzeugen soll, deren Komponente entlang der Querachse verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Baugruppe (18) fer­ ner eine Vorrichtung zur Spielbeseitigung (22, 222) bein­ haltet, welche mit den piezoaktiven Elementen (20, 20a, 20b, 20c) zur Gewährleistung einer Montage unter kontrol­ lierbarer mechanischer Vorspannung sowie zum Ausgleich des Längenunterschieds entlang der Längsachse zwischen den Auf­ lageflächen besagter Elemente zusammenwirkt, wobei die Vor­ richtung zur Spielbeseitigung Justierteile (22a, 22b; 222a, 222b, 222c) aus metallischem Material zur Herstellung, nach deren Einstellung, einer starren mechanischen Verbindung mit den piezoaktiven Elementen beinhaltet und besagte Ver­ bindung durch Druckausübung entlang der Querachse (17) ge­ löst werden kann.

2 Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierteil der Vorrichtung (22, 222) zur Beseitigung des longitudinalen Spiels eine Schräge (24, 124) beinhaltet, deren Stellung durch eine Gleitbewe­ gung senkrecht zur Längsachse (16) des mechanischen Ver­ stärkers (14, 214) festgelegt werden kann.

3. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22) zur Beseitigung des longitudinalen Spiels im zentralen Bereich des Verstär­ kers zwischen einem Paar piezoaktiver Elemente (20, 20a) gelagert ist, welche stäbchenförmig aneinandergelegt sind und auf entgegengesetzten Innenflächen des Ringes auflie­ gen.

4. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Spielbeseitigung (22) zwei Justierteile (22a, 22b) trapezförmigen Quer­ schnitts beinhaltet, die mit verbundenen, aufeinander lie­ genden Schrägen zur longitudinalen Regulierung ausgestattet sind.

5. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm des mechanischen Verstärkers (14, 214) mit Mitteln zur Befestigung des Fußes der pie­ zoaktiven Elemente ausgestattet ist, damit sich im dynami­ schen Betriebszustand die mechanischen Spannungen gleichmä­ ßig verteilen, wobei besagte Befestigungsmittel von einem Innenansatzstück (26, 26a, 26b, 26c) gebildet werden, das mit jeder Auflagefläche des entsprechenden piezoaktiven Elements verbunden ist.

6. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Erregung der zwei pie­ zoaktiven Elemente (20, 20a) mittels zweier Spannungssigna­ le V1, V2 zur Herstellung einer Betätigungseinrichtung mit einem oder zwei Freiheitsgraden erfolgt.

7. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Justierteil (22b) der Vorrichtung zur Spielbeseitigung (22) sich an einer der Innenauflage­ flächen des mechanischen Verstärkers befindet und mit einem piezoaktiven Element (20) zusammenwirkt, das sich zwischen besagtem Justierteil (22b) und der anderen Innenauflageflä­ che der Betätigungseinrichtung (100) erstreckt.

8. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Verstärker (214) mehr als 2 gleichmäßig verteilte Arme (n1, n2, n3, n4) beinhal­ tet, die je mit mindestens einem linearen piezoaktiven Ele­ ment (20, 20a, 20b, 20c) verbunden sind, welches mit einer gemeinsamen Vorrichtung zur Spielbeseitigung (222) zusam­ menwirkt, wobei die piezoaktiven Elemente voneinander unab­ hängig erregt werden, so daß eine Betätigungseinrichtung (200) mit drei Freiheitsgraden entsteht.

9. Piezoaktive Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoaktiven Ele­ mente (20, 20a, 20b, 20c) der zweiten Baugruppe (18) haupt­ sächlich aus piezoelektrischen, magnetostriktiven oder elektrostriktiven Materialien bestehen.