DE19730383A1 - Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Formgedächtnislegierung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Formgedächtnislegierung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Form­ gedächtnislegierung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, Elemente aus Formgedächtnislegierung zu trainieren. Zu diesem Zweck werden beispielsweise lange Drähte aus Formgedächtnislegierung an ei­ ner geeigneten Befestigung aufgehängt und durch Anhängen von Gewichten unter wechselnden Temperaturbedingungen belastet. Im Inneren des Drahtes findet dadurch immer wechselnd eine Umwandlung von Austenit in Martensit und umgekehrt statt.
Es ist ebenfalls bekannt, ein solches Element aus einem Formgedächtnis­ material in Form eines Drahtes nach dem Trainieren in eine entsprechende Struktur einzufügen. Es ist jedoch so, daß sich meist das dem Draht antrainierte Verhalten von dem später im Betrieb abverlangten Verhalten sehr stark unterscheidet. Die auftretenden Probleme sind ausschließlich auf die unterschiedlichen Bedingungen in den Betriebsphasen zurückzuführen. Darüber hinaus sind strukturseitig Anforderungen zu erfüllen, um den Draht aus Formgedächtnismaterial in die Struktur einbauen zu können. Diese Anforde­ rungen steigen mit dem Grad der Integration, da das Zusammenspiel von Struktur und Draht aus Formgedächtnismaterial möglichst verschleißlos und störungssicher funktionieren soll.
Bei der Umwicklung von Umlenkkörpern bei bestimmten Strukturen durch einen Draht aus Formgedächtnismaterial ergibt sich das Problem, daß ein solcher Draht nur auf eine Längenbelastung in seiner Längsrichtung, nicht aber auf die Belastung innerhalb einer derartigen Struktur mit Umlenkkörper trainiert wurde. Aufgrund von Reibung und anderen nachteiligen Effekten tritt daher ein hoher Verschleiß bei derartigen Drähten im späteren Betrieb auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Formgedächtnislegierung und eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens zu schaffen, bei denen derartige Nachteile nicht mehr auftreten, also eine lange Lebensdauer des in der Struktur integrierten Ele­ mentes aus Formgedächtnislegierung und eine sehr gute Funktionsweise vorge­ sehen sind.
Die Aufgabe wird nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein Aktuator mit Formgedächtnislegierung versehen wird, und daß der Aktuator als im wesentlichen autarke Einheit anwendungskonform mit fertigmontierten untrainierte Elementen aus Formgedächtnislegierung trainiert wird. Der Aktuator ist als kompakte Einheit montierbar und demontierbar. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Dadurch wird ein Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Formgedächt­ nislegierung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, bei denen eine Qualifizierung der Vorrichtung, die vorzugsweise ein Aktuator mit Formgedächtnislegierung ist, der eine abgeschlossene und weitgehend autarke Einheit darstellt, außerhalb und unabhängig vom Einbauort des Aktuators er­ möglicht ist. Besonders vorteilhaft entspricht dieser innere Zustand des Aktua­ tors beim Trennungsprozeß exakt den vom späteren Betrieb zu erwartenden Verhältnissen. Es wird daher ein anwendungskonformes Verhalten des Aktu­ ators eintrainiert. Besonders bevorzugt ist dadurch die Kennlinie des Aktuators bereits mit Abschluß des Trainings bekannt. Der letzte Trainingszyklus kann vorzugsweise als Abnahmetest vorgesehen werden und zusammen mit der auf­ gezeichneten Trainingsgeschichte als Qualifizierungsunterlage dienen.
Durch besonders bevorzugtes Vorsehen eines umschlossenen Raumes mit zu­ gleich bereitgestellten Randbedingungen für Isolierung und aktive Kühlung für die Durchführung der Bewegungsabläufe des Aktuators und damit des Ele­ mentes aus Formgedächtnismaterial sind die Schnittstellen des Elementes mit der Struktur des Aktuators auf zumindest zwei formschlüssige Befestigungen und eine elektrische Ansteuerung beschränkt. Dadurch ist der Aktuator als kom­ pakte Einheit montierbar und auch demontierbar.
Besonders bevorzugt kann eine Formhaltung des trainierten Elementes aus Formgedächtnismaterial durch eine Vorspannfeder mit geringer Steifigkeit er­ folgen.
Besonders bevorzugt werden beim Training ausschließlich die Dehnungs­ zustände beeinflußt, die beim nachfolgenden Betrieb genutzt werden, wobei über die gesamte freie Dehnlänge des Formgedächtnismaterials eine konstante Dehnung eingeprägt wird. Dadurch werden Eigenspannungszustände weit­ gehend vermieden, die sich bei davon abweichenden Dehnungszuständen in­ folge der Reibung im Umlenkbereich von Umlenkkörpern des Aktuators und dort, wo der Draht aus Formgedächtnismaterial am Ende befestigt ist, zwangs­ läufig einstellen. Der Umlenkbereich stellt insofern nämlich eine Problemzone dar. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Aktuator als eine Gesamt­ einheit trainiert wird, minimieren sich diese negativen Einflußfaktoren. Ein Bruch von Drähten aus Formgedächtnismaterial aufgrund der steten Reibung beim Längen und Verkürzen des Aktuators im Betrieb im Bereich der Umlenkkörper wird weitestgehend vermieden. Die Drähte aus Formgedächtnismaterial werden vorteilhaft bereits beim Training genau in derselben Positionierung auf dem Ak­ tuator, nämlich auch im Bereich der Umlenkkörper des Aktuators, so gedehnt, wie sie später im Betrieb ebenfalls gedehnt werden. Die eingeprägten Dehnungszustände entsprechen an jeder Stelle des Drahtes aus Form­ gedächtnismaterial im Training genau denselben Dehnungszuständen wie sie im späteren Betrieb auftreten. Eine Reibung durch Längen und Verkürzen des Formgedächtnismaterials im Bereich der Umlenkkörper im späteren Betrieb wird dadurch weitgehend vermieden.
Besonders bevorzugt sind die Umlenkkörper mehrschalig, insbesondere zwei­ schalig gefertigt. Dadurch werden die Windungen aus Formgedächtnismaterial in mehreren Lagen, insbesondere zwei Lagen, nämlich über der ersten Schale und über der zweiten Schale angeordnet. Die Windungen des Form­ gedächtnismaterials umschließen die Umlenkkörper oder Umlenkelemente formschlüssig. Die elektrischen Windungen können über einschalige oder mehr­ schalige Umlenkkörper geführt werden, wobei elektrische Anschlüsse entweder für die Gesamtzahl der Windungen als ein Draht oder für die auf die Schale wir­ kenden Windungen schalenweise vorgesehen werden können. Die Geometrie der Windungsanordnung auf mehreren Schalen wird vorzugsweise so gewählt, daß lediglich eine Spannungsquelle erforderlich ist, die die Windungen gleich­ mäßig speist. Werden unterschiedliche Windungslängen bei den einzelnen Schalen des Aktuators gewählt, sind unterschiedlich dimensionierte Spannungs­ quellen erforderlich. Deswegen sollten möglichst die Windungen einheitliche Abmessungen aufweisen, um hier vorteilhaft dem Erfordernis mehrerer Span­ nungsquellen zu entgehen. Bei geeignetem Umwickeln eines Umlenkkörpers mit dem Drahtende durch Leerwindungen wird das Ende befestigt. Durch die Reibung auf dem Unterkörper werden die im Draht wirkenden Kräfte, die ein Lösen vom Umlenkkörper bewirken können, abgebaut.
Ein angepaßtes Training erfolgt daher sowohl im Umlenkbereich als auch an Orten der Drahtbefestigung. Gerade dort sind ansonsten die mit den Anforderungen an eine Befestigung unvereinbaren Dehnungen vorhanden.
Zumindest im Umlenkbereich sind die Umlenkkörper, auf denen die Windungen aus Formgedächtnismaterial formschlüssig aufliegen, elektrisch isolierend ge­ fertigt. Da die Drähte aus Formgedächtnismaterial durch elektrische Beauf­ schlagung gelängt werden, ist das Vorsehen von Isolierungen innerhalb des Aktuators erforderlich, zumindest im Auflagebereich der Drähte, also im Umlenk­ bereich. Die im Stand der Technik in diesem Bereich auftretenden Reibungs­ kräfte durch Reiben von Drähten auf den Isolierungen beim Ausdehnen und Zusammenziehen des Formgedächtnismaterials bei der Be- und Entlastung wirken den Dehnungen entgegen, die im Formgedächtnismaterial bei Über­ schreitung der austenitischen Umwandlungstemperatur entstehen. Aufgrund der Behinderung der Formänderung entstehen dann innere Eigenspannungs­ zustände. Diese können beim Stand der Technik nicht im Sinne der Aktuator­ funktion genutzt werden. Sie stellen daher eine nutzlose Belastung des Ele­ mentes aus Formgedächtnismaterial dar und können dadurch zu einem vorzei­ tigen Versagen des Aktuators führen. Solche Aktuatoren finden besondere An­ wendung im Bereich der Raumfahrt, können auch im Flugzeugbereich eingesetzt werden, insbesondere zur aktiven Verformung von Trag­ flächenhäuten etc. Der daher besonders im Raumfahrtbereich sehr negative und nachteilige Effekt eines Versagens der Aktuatoren tritt besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Aktuator nicht mehr auf.
Die Windungen aus Formgedächtnismaterial können einerseits mittels feder­ belasteter Umlenkkörper in Form gehalten werden, besonders bevorzugt dann, wenn die Umlenkkörper Bestandteil der zu betätigenden Strukturelemente des Aktuators sind. Alternativ dazu können aber bevorzugt auch Struktursteifigkeiten diese formgebende Funktion wahrnehmen. Dies gilt insbesondere für die Trai­ ningsphase. Nach erfolgter Montage am Ort der Anwendung des Aktuators kön­ nen diese Hilfsmittel, also entweder die federbelasteten Umlenkkörper oder aber entfernbare Struktursteifigkeiten entfernt werden. Es verbleibt dann lediglich eine Anzahl von Drahtwindungen am Ort der Anwendung, die Strukturelemente des Aktuators formschlüssig umschlingen und mit elektrischen Anschlüssen und/oder mit mechanischen Befestigungen versehen sind.
Zur näheren Erläuterung werden im folgenden Ausführungsbeispiele einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Aktuators aus Formgedächtnis­ material anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine prinzipielle Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Aktuators mit Dehnungsverlaufseinzeichnung,
Fig. 2 eine Prinzipskizze eines zweischaligen Umlenkkörpers in der Schnittansicht,
Fig. 3 eine Prinzipskizze eines einschaligen Umlenkkörpers in der Schnitt­ ansicht mit Dehnungsverteilungsdarstellung,
Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung des reibungsabhängigen Kräfte­ verlaufs im Umlenkbereich eines Drahtes aus Formgedächtnis­ material, und
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Umlenkkörper, dessen Drähte parallel zu­ einander gewickelt sind.
In Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht als Prinzipskizze eines Aktuators 1 mit Windungen 10,11 aus Formgedächtnismaterial dargestellt. Der Aktuator weist Umlenkkörper 20, 21 und 30, 31 auf. Die Umlenkkörper 30 und 31 sind ebenso wie die Umlenkkörper 20 und 21 zweischalig übereinander angeordnet. Der Draht 2 aus Formgedächtnismaterial umgreift formschlüssig in Windungen 10, 11 sowohl die inneren Umlenkkörper 30, 20, als auch die äußeren Umlenk­ körper 31, 21. Die jeweiligen Anfänge und Enden der auf einer Schale des Umlenkkörpers liegenden Windungen bzw. das Ende und der Anfang des Drahtes 2 sind mechanisch befestigt. Diese mechanische Befestigung wie auch zwei elektrische Anschlüsse des Drahtes 2 sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Die beiden elektrischen Anschlüsse dienen dem Anschluß des Drahtes an eine Stromquelle, um diesen durch den durch ihn hindurchfließenden Strom zu erwärmen. Erwärmen und Abkühlen des Drahtes sind erforderlich, um ihn auf bestimmte Dehnzustände zu trainieren. Durch das Erwärmen und das Abkühlen tritt innerhalb des Drahtes eines Strukturumwandlung von Martensit in Austenit und umgekehrt statt.
Die Umlenkkörper 20, 21, 30, 31 sind vorzugsweise isolierend oder als Isola­ toren ausgeführt. Dadurch fließt der in den Draht 2 eingeleitete Strom lediglich durch diesen und nicht durch die Umlenkkörper.
Die inneren Umlenkkörper 20, 30 weisen jeweilige zylinderförmige An­ sätze 22, 32 auf. Über diese zylinderförmigen zueinander weisenden An­ sätze 22, 32, ist ein Führungsrohr 40 geschoben. Sowohl zylinderförmige An­ sätze als auch Führungsrohr 40 werden von einer Vorspannfeder 41 umgeben. Dieses stützt sich an den Umlenkkörpern 20, 30 ab. Durch Vorsehen der Vor­ spannfeder in Verbindung mit dem Führungsrohr und den zylinderförmigen Ansätzen der inneren Umlenkkörper weist der Aktuator eine vorbestimmte Aus­ gangslänge auf. Die um die Umlenkkörper gewundenen Drähte oder der Draht 2 weisen daher ebenfalls eine vorbestimmte Ausgangslänge auf.
Zum Trainieren des Aktuators 1 mit Draht 2 aus Formgedächtnismaterial greifen an den Umlenkkörpern 20, 30, Kräfte an. Diese ziehen den Aktuator in Richtung der Vorspannfeder 41 auseinander. Dadurch wird der Draht 2 um einen vorbe­ stimmten Betrag gelängt.
Durch eine gleichmäßige Erwärmung des Drahtes bis oberhalb der austeni­ tischen Umwandlungstemperatur schrumpft der Draht und wirkt dadurch der Federkraft entgegen. Auf die Feder wird also eine ihr entgegenwirkende Kraft als Druckkraft ausgeübt.
Bei Abkühlen des aus Formgedächtnislegierung hergestellten Drahtes unter die austenitische Umwandlungstemperatur nimmt der Draht wieder seine mar­ tensitische Gestalt an. Er dehnt sich also aus. Die Vorspannfeder 41 drückt die Umlenkkörper in Richtung der Pfeile in die äußere Position. Diese Zugkraft der Vorspannfeder 41 entfernt die Umlenkkörper 20, 21 und 30, 31 also voneinander. Der Draht bleibt dadurch im Umlenkungsbereich auf der Ober­ fläche der beiden äußeren und inneren Umlenkkörper 20, 21, 30, 31 formschlüssig befestigt auch wenn keine Gewichtskräfte oder äußere Federsteifigkeiten mehr wirken.
Durch die elektrische Direktbeheizung durch Ausnutzen des physikalischen Phänomens des in einem elektrischen Leiter wirkenden elektrischen Wider­ standes bei hindurchfließendem elektrischen Strom kann der Draht besonders gleichmäßig erwärmt werden, so daß die austenitische Umwandlungstemperatur über die gesamte Drahtlänge und den Drahtquerschnitt im wesentlichen gleich­ zeitig erreicht wird, sofern dieser gegen Kühlverluste abgeschirmt wird und da­ durch adiabate Zustände erzielt werden können.
Besonders vorteilhaft wird eine aktive Kühlung vorgesehen, um die Rückwandlung in den martensitischen Zustand schnell ausführen zu können. Zu diesem Zweck ist eine mit Anschlüssen zum Durchleiten eines Kühlmediums ausge­ stattete Wärmeisolierung im Bereich der Umlenkkörper vorgesehen. In diesem Bereich tritt dann das Kühlmedium in direkten Kontakt mit dem Draht und nimmt durch Wärmeleitung und/oder Konvektion Energie auf, kühlt somit den aus der Formgedächtnislegierung bestehenden Draht ab. Dadurch ist auch eine erhöhte Betätigungsfrequenz des Aktuators möglich. Die elektrische Isolierung der ein­ zelnen Windungen des Drahtes gegeneinander kann außer dadurch, daß die Umlenkkörper als Isolator wirken, auch dadurch erfolgen, daß eine isolierende Ummantelung des Drahtes vorgesehen wird. Darüber hinaus ist zwischen den einzelnen Windungen des Drahtes ein Abstand eingehalten.
Während des Trainierens des Drahtes treten in diesem Dehnungen auf. Der Dehnungsverlauf D ist in Fig. 1 ebenfalls dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht als Prinzipskizze eines zweischaligen Umlenk­ körpers mit zwei Drahtwindungen aus Formgedächtnismaterial. Die beiden Drahtwindungen umgreifen die beiden Schalen des Umlenkkörpers 20, 21 form­ schlüssig.
Durch die Pfeile sind die an den beiden Umlenkkörperschalen und an den bei­ den Drahtwindungen angreifenden Kräfte dargestellt. Diese wirken einander entgegen. Beim Stand der Technik würden aufgrund des Verschiebens entlang der Kontur der Umlenkkörper zwischen den Drahtwindungen und dem Umlenk­ körper Reibkräfte auftreten. Der Grund dafür liegt darin, daß bei den Drähten des Standes der Technik ein Trainieren im langgestreckten Zustand stattfindet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen ist es so, daß die Drähte aus Formgedächtnismaterial erst dann trainiert werden, wenn sie bereits auf den Aktuator aufgebracht sind. Dadurch treten keine Dehnungen auf, hervorgerufen durch die Reibkräfte, die in dem Draht aus Formgedächtnismaterial bei Über­ schreiten der austenitischen Umwandlungstemperatur entstehen können.
In Fig. 3 ist eine Prinzipskizze als Schnittansicht des Umlenkkörpers 20 mit angezeichnetem Draht und Dehnungsverlauf des Drahtes während des Trainings mit Kräften F1, F2 dargestellt. Die Reibkraft entlang der Umlenkkontur des Umlenkkörpers bewirkt eine Abminderung der im Draht wirkenden Zugkraft in Abhängigkeit vom Umschlingungswinkel α und vom Reibungskoeffizienten µ in der Form:
F2 = F1.e-µ.α
Im Draht vorhandene oder wirkende Spannungen und Dehnungen sind zu der Kraft F2 proportional. Während des Betriebes des Aktuators sind die Differenz­ spannungen zwischen den reibungsbehafteten und den reibungsfreien Zustän­ den weitgehend wirkungslos. Wird der Aktuator folglich in einem Zustand trai­ niert, der dem nachfolgenden Betriebszustand entspricht, wie dies erfindungs­ gemäß vorgesehen ist, treten die infolge Reibkräften nicht wirksamen Deh­ nungszustände gar nicht erst auf.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches den reibungsabhängigen Kräfteverlauf im Umlenkbereich des Drahtes aus Formgedächtnismaterial darstellt. Auf der Hochachse des Diagrammes ist das Kräfteverhältnis β= F/P und auf der Quer­ achse der Umschlingungswinkel α in Grad angegeben. Die einzelnen im Dia­ gram m angegebenen Kurven gelten für unterschiedliche Reibungskoeffizienten µ. Für einen Reibungskoeffizienten von µ = 0,1 ergibt sich beispielsweise ein Kräfteverhältnis β = 1 für α = 0° und β = 0,9 für α = 90°. Ein solcher Umschlingungswinkel α = 90° ist in Fig. 3 dargestellt. Das Kräfteverhältnis sinkt bei demselben Umschlingungswinkel α = 90° bei einem Reibungskoeffizienten µ = 0,5 beispielsweise auf etwa β = 0,46. Die in Fig. 3 mit F2 bezeichnete Kraft ist somit bei größeren Reibungskoeffizienten µ kleiner als bei kleinen Reibungskoeffizienten.
Anstelle der in den vorigen Fig. 1 bis 3 dargestellten Umlenkkörper, welche federbelastet sind und dadurch die Drahtwindungen in Form halten, können Struktursteifigkeiten in dem Aktuator vorgesehen werden, die dieselben form­ gebenden Funktionen erfüllen. Die formgebende Funktion von entweder Struk­ tursteifigkeiten oder Umlenkkörpern mit Vorspannfeder werden insbesondere für die Trainingsphase des Aktuators benötigt. Nach erfolgter Montage des Aktua­ tors am Ort der Anwendung können diese Hilfselemente, nämlich federbelastete Umlenkkörper oder entfernbare Struktursteifigkeiten entfernt werden, sofern dies möglich ist. Vor Ort bleibt dann lediglich eine Anzahl von Drahtwindungen, die formschlüssig Teile der Struktur umschlingen, auf die der Aktuator eine Kraft ausüben soll.
Eine solche Aktuatoreinheit kann beispielsweise eine Länge l = 30 cm auf­ weisen. Diese Aktuatoreinheit kann einen Mechanismus in Form der Draht­ windungen, wie in den vorigen Figuren dargestellt, mit einer Kraft von 50 kp über eine Weglänge von 10 mm bei einem Drahtquerschnitt von 0,176 mm2 und vier Windungen mehrfach betätigen. Sie wiegt dabei vorzugsweise ohne Isolierung, welche beispielsweise Styropor sein kann, und ohne elektrische Anschlüsse weniger als 3 g.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf Umlenkkörper 20, 30 mit parallel zueinander ausgerichteten Zugdrähten 2. Gestrichelt ist der Normalfall von schiefziehenden Drähten 3 aus Formgedächtnislegierung angedeutet. Dadurch würde aber der Betrieb des Aktuators gestört. Es wird dabei eine parallele Ausrichtung der Drähte angestrebt.
Zur Lösung des Problems wird die eine Schale 20 mit helikalen Riefen 50 der­ gestalt ausgebildet, daß infolge der Steigung der Riefen ein Versatz des Drahtes zur nächstfolgenden Windungsebene erzielt wird. Dadurch kann eine exakte Parallelausrichtung der Zugdrähte und ein exakter Parallelzug in den Drähten 2 im Aktuator erreicht werden.
Alternativ hierzu können beide Schalen bzw. Umlenkkörper 20, 30 mit jeweils der halben Steigung der Riefen versehen werden. Es ergibt sich dann eine Schrägstellung der Windungen gegenüber dem auf die Achse der Umlenkkörper gefällten Lot. Hierbei ist vorteilhaft lediglich ein Typ von Umlenkkörper vorzusehen, was eine Kostenersparnis bedeutet.
Bezugszeichenliste
1
Aktuator
2
Draht
3
Draht (gestrichelt)
10
Windungen
11
Windungen
20
Umlenkkörper, innerer
21
Umlenkkörper, äußerer
22
zylinderförmiger Ansatz
30
Umlenkkörper, innerer
31
Umlenkkörper, äußerer
32
zylinderförmiger Ansatz
40
Führungsrohr
41
Vorspannfeder
50
helikale Riefe
51
gerade Riefe
D Dehnungsverlauf

Claims (14)

1. Verfahren zum Trainieren eines Elementes aus Formgedächtnislegierung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Aktuator (1) mit Elementen aus Formgedächtnislegierung versehen wird und
daß der Aktuator (1) als im wesentlichen autarke Einheit anwendungs­ konform mit fertigmontierten untrainierten Elementen (2) aus Formgedächt­ nislegierung trainiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Trainieren des Aktuators ausschließlich die Dehnungszustände beeinflußt werden, die beim nachfolgenden Betrieb genutzt werden, wobei über die freie Dehnlänge der Elemente aus Formgedächtnislegierung konstante Dehnungen eingeprägt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Umlenkbereich des Aktuators die Elemente (2) aus Formgedächtnis­ legierung formschlüssig anliegen und mit Reibung trainiert werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsabläufe in einem hinsichtlich der Randbedingungen für Isolierung und aktive Kühlung geschlossenen Raum trainiert werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Trainingsphase Windungen (10, 11) eines Elementes (2) aus Formgedächtnislegierung, die mittels Hilfselementen, insbesondere mittels federbelasteter Umlenkkörper (20, 21, 30, 31) oder durch Struktursteifig­ keiten des Aktuators geformt sind, belastet werden, und
daß nach erfolgter Montage am Anwendungsort diese Hilfselemente entfernt werden, wobei eine Anzahl von formschlüssig Strukturelemente des Aktua­ tors, insbesondere Umlenkkörper (20, 21, 30, 31) umschlingenden Win­ dungen (10, 11) der Elemente (2) aus Formgedächtnislegierung verbleibt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie des Aktuators (1) mit Elementen (2) aus Formgedächtnis­ legierung während des Trainings dieser Elemente (2) vollständig aufge­ nommen wird und mit Abschluß des Trainings bekannt ist.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Trainingszyklus als Abnahmetest ausgelegt wird und gemein­ sam mit der aufgezeichneten Trainingsgeschichte als Qualifizierungsunter­ lage des Aktuators verwendet wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung ein Aktuator (1) mit Elementen (2) aus Formgedächt­ nislegierung ist, und
daß der Aktuator (1) als kompakte Einheit montierbar und demontierbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß Elemente aus Formgedächtnislegierung Drähte (2) sind,
daß Windungen (10, 11) aus Formgedächtnislegierung vorgesehen sind, die formschlüssig Strukturelemente (20, 21, 30, 31) umschlingen und mit elek­ trischen Anschlüssen und/oder mechanischen Befestigungen versehen sind, und
daß zu betätigende Strukturelemente (20, 21, 30, 31) und entfernbare Hilfs­ elemente (40, 41) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfselement eine Vorspannfeder (41) in Verbindung mit einem Führungsrohr (40) ist, die zwischen Umlenkkörpern (20, 30) angeordnet ist, eine geringe Steifigkeit aufweist und zur Formhaltung der Win­ dungen (10, 11) des Drahtes aus Formgedächtnislegierung dient.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfselemente Struktursteifigkeiten des Aktuators sind, die zur Formhal­ tung der Windungen (10, 11) von Elementen, insbesondere Drähten (2), aus Formgedächtnislegierung dienen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper (20, 21, 30, 31) mehrschalig, insbesondere zwei­ schalig, sind oder daß mehrere Umlenkkörper übereinander so vorgesehen sind, daß eine Isolierung der umschlingenden Elemente (2) aus Form­ gedächtnislegierung geschaffen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Riefen (50, 51) auf den Umlenkkörpern derart vorgesehen sind, daß ein Parallelzug innerhalb der Windungen aus Formgedächtnismaterial gewährt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Umlenkkörper mit helikalen Riefen (50) mit einer vorbe­ stimmten Steigung und der andere mit geraden Riefen (51) oder beide Umlenkkörper mit helikalen Riefen mit der jeweils halben Steigung versehen sind.
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