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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum zueinander Verlagern
mindestens zweier Teile eines Stellglieds durch örtliche Erhitzung und Abkühlung des
Stellglieds, wobei das Stellglied örtlich plastisch verformt wird und die Teile
gegenüber einander verlagert werden.
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Die Erfindung bezieht sich zugleich auf ein Stellglied, geeignet zum
Gebrauch bei einem derartigen Verfahren.
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Bei einem aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A2 0488658
bekannten Verfahren und Stellglied werden zwei miteinander verbundene plattenförmige
Teile dadurch gegenüber einander aufgestellt, daß einer der plattenförmigen Teile mit
Hilfe eines Lasers örtlich erhitzt und danach abgekühlt wird, wobei dieser
Plattenförmige Teil örtlich plastisch verformt wird. Der Laser wird quer auf die Hauptfläche des
plattenförmigen Teils gerichtet und erhitzt den plattenförmigen Teil über einen Teil
der Dicke des plattenförmigen Teils. Durch die plastische Verformung wird der
plattenförmige Teil in einer Richtung quer zu der Hauptfläche des Plattenförmigen Teils
gekrümmt. Bei einer Stoßbelastung oder bei Schwingungen in der Richtung, in der der
plattenförmige Teil gekrümmt ist, werden die plattenförmigen Teile biege- oder
torsionsbelastet. Die Steifigkeit der plattenförmigen Teile vor Biegung und Torsion ist
relativ gering, wodurch die gegenseitige Positionierungsgenauigkeit in der Richtung,
in der der plattenförmige Teil gekrümmt ist, während einer Stoßbelastung oder bei
Schwingungen relativ gering ist.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zu schaffen, bei dem Teile eines Stellglieds gegenüber einander in einer bestimmten
Richtung verlagert werden, wobei das Stellglied in der genannten Richtung eine hohe
Steifigkeit und eine relativ hohe Positionierungsgenauigkeit hat.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist dazu das Kennzeichen auf, daß
eine die beiden Teile verbindende, sich parallel zu der Hauptfläche erstreckende
Brücke örtlich durch und durch erhitzt wird mit einem quer zu der Hauptfläche minimieren
Temperaturgradienten und danach abgekühlt wird, wodurch die Länge der Brücke
zwischen den Teilen infolge der auftretenden plastischen Verformung gekürzt wird, so
daß die durch die Brücke miteinander verbundenen Teile gegenüber einander in einer
Richtung parallel zu der Hauptfläche verlagert werden. Da die Brücke örtlich über die
ganze Dicke quer zu der Hauptfläche einheitlich erhitzt wird, wird die Brücke nicht in
einer Richtung quer zu der Hauptfläche gekrümmt, sondern wird in der Längsrichtung
der Brücke, die sich parallel zu der Hauptfläche erstreckt, gekürzt. Bei einer
Stoßbelastung oder bei Schwingungen in der Richtung, in der die Brücke gekürzt ist, wird die
Brücke zug- und druckbelastet. Die Steifigkeit der Brücke gegen Zug- und
Druckbeanspruchung ist relativ hoch. Dadurch, daß die Brücke mehrere Male erhitzt und
abgekühlt wird, können die Teile über einen größeren Abstand verlagert werden. Die
Brücke kann mit Hilfe beispielsweise eines Wasserstrahls aktiv gekühlt werden, es ist aber
am einfachsten, die Brücke dadurch abkühlen zu lassen, daß sie der Umgebungsluft
ausgesetzt wird.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das
Kennzeichen auf, daß mehrere Brücken, welche die Teile miteinander verbinden,
erhitzt und abgekühlt werden. Dadurch wird der Bereich, über den und/oder die Anzahl
Richtungen, und/oder die Anzahl Freiheitsgrade, in den die Teile des Stellglieds
verlagerbar sind, vergrößert.
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Dadurch, daß die Anzahl Brücken, die in einem relativ großen Abstand
voneinander liegen, abwechselnd oder gleichzeitig gekürzt werden, können die Teile
untereinander geradlinig verlagert und/oder gedreht werden, wodurch verschiedene
Freiheitsgrade erhalten werden und Verlagerungen in entgegengesetzten Richtungen
verwirklicht werden können.
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Der Bereich, über den die Teile des Stellglieds verlagerbar sind, wird
noch weiter vergrößert bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, und zwar dadurch, daß wenigstens zwei Brücken, die in relativ geringem
Abstand voneinander liegen, abwechselnd gekürzt werden, wobei durch die eine
Brücke vermieden wird, daß die Teile sich in einer unerwünschten Art und Weise
gegenüber einander verlagern beim örtlichen Erhitzen der anderen Brücke über die ganze
Breite und Dicke.
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Bei der örtlichen Erhitzung der ersten Brücke über die ganze Dicke und
Breite der Brücke entstehen infolge der thermischen Ausdehnung Spannungen in dem
Material der Brücke. In dem erhitzen Material überschreiten diese Spannungen die
niedrige Fließgrenze des Materials und verformt das erhitze Material plastisch. In dem
nicht-erhitzen angrenzenden Material des Stellglieds verursachen diese Spannungen
nur eine elastische Verformung des Materials. Die Fließgrenze eines Materials in die
Spannung, über der das Material plastisch verformt. Die Fließgrenze sinkt bei
zunehmender Temperatur. Die zweite, nicht erhitzte Brücke vermeidet, daß die Teile
während dieser Phase sich frei gegenüber einander verlagern können. Beim Abkühlen
schrumpft das plastisch verformte Material der ersten Brücke. Nach Abkühlung hat die
erste Brücke eine geringere Länge als vorher und die Teile werden auf einander zu
verlagert, wobei die zweite Brücke unter Druckspannung und die erste Brücke unter
Zugspannung kommt. Danach wird die zweite Brücke erhitzt. Sobald das Material der
zweiten Brücke warm genug ist, verlagern sich die Teile infolge der in der ersten
Brücke vorhandenen Zugspannungen noch weiter aufeinander zu. Übrige gegenseitige
Verlagerungen der Teile werden durch die erste Brücke vermieden. Das Material der
zweiten Brücke wird beim Erhitzen infolge der thermischen Spannungen und der
Zugspannungen in der ersten Brücke plastisch verformt und nach Abkühlung ist die
zweite Brücke kürzer geworden und werden die Teile wieder weiter aufeinander zu
gezogen, wobei die erste Brücke unter Druckspannung und die zweite Brücke unter
Zugspannung kommt. Dieser Prozeß kann mehrere Male wiederholt werden, wobei die
Teile, über einen viel größeren Abstand (Faktor 20 bis 100) gegenüber einander
verlagert werden können als wenn nur eine Brücke verwendet wäre.
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Die Erfindung hat nun ebenfalls zur Aufgabe, ein Stellglied zu schaffen,
das sich zum Gebrauch bei einem erfindungsgemäßen Verfahren eignet und wobei der
Nachteil des bekannten Stellglieds vermieden wird. Das Stellglied, das mit wenigstens
zwei Teilen versehen ist, die gegenüber einander verlagerbar sind durch eine plastische
Verformung des Stellglieds bei örtlicher Erhitzung und Abkühlung des Stellglieds,
weist das Kennzeichen auf, daß die Teile mittels einer Brücke miteinander verbunden
sind und gegenüber einander verlagerbar sind in einer Richtung parallel zu einer
Hauptfläche, wobei die Brücke, die sich parallel zu der Hauptfläche erstreckt, über die
ganze Dicke der Brücke quer zu der Hauptfläche örtlich erhitzbar und abkühlbar ist,
wodurch die Länge der Brücke zwischen den zwei Teilen infolge der auftretenden
plastischen Verformung verringerbar ist. Die Verlagerung der Teile des Stellglieds in
einer Richtung parallel zu der Hauptfläche ist dadurch möglich, daß die Teile mittels
einer Brücke miteinander verbunden sind, die in der Längsrichtung, die sich parallel zu
der Hauptfläche erstreckt, verformbar ist.
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Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellglieds weist
das Kennzeichen auf, daß das Stellglied wenigstens zwei nahezu parallele Brücken
und eine zwischen den parallelen Brücken diagonal liegende dritte Brücke aufweist,
wobei die dritte Brücke zwischen Enden der parallelen Brücken liegt und mit den
parallelen Brücken scharfe Winkel einschließt. Bei einem derartigen Stellglied lassen
sich die Teile parallel zueinander verlagern und gegenüber einander drehen, indem die
dritte Brücke oder eine der parallelen Brücken gekürzt wird. Wenn die beiden
parallelen Brücken gekürzt werden, wird die dritte Brücke relativ länger und wird eine
Verlagerung erhalten, die einer Verlagerung nahezu entspricht, die bei einer Verlängerung
der dritten Brücke erhalten wäre. Dadurch, daß die eine oder die andere parallele
Brücke gekürzt wird, lassen sich Drehungen in entgegengesetzten Richtungen erzielen.
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Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellglieds weist
das Kennzeichen auf, daß jeder Teil mittels zweier Gelenke mit zwei Führungen
verbunden ist, wobei die vier Gelenke fiktive Eckpunkte eines Parallelogramms bilden,
wodurch die Teile parallel zueinander verlagerbar sind. Bei der plastischen
Verformung einer Brücke scharnieren Teile gegenüber den Führungen und die Teile werden
parallel zueinander verlagert.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellglieds weist
das Kennzeichen auf, daß der zweite Teil in der Hauptfläche durch den ersten Teil
eingeschlossen ist und mittels einer Anzahl Brücken, die an einander
gegenüberliegenden Seiten des zweiten Teils befestigt sind, mit dem ersten Teil verbunden ist. Der
zweite Teil ist je nach der Anzahl Brücken in nahezu allen Richtungen, die parallel zu
der Hauptfläche gerichtet sind, verlagerbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung, die sich zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet,
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Fig. 2a und 2b je eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stellglieds, wobei das in Fig. 2a dargestellte Stellglied noch nicht
plastisch verformt ist und das in Fig. 2b dargestellte Stellglied plastisch verformt ist,
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Fig. 3 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stellglieds,
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Fig. 4 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stellglieds,
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Fig. 5 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stellglieds,
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Fig. 6 eine Fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stellglieds,
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Fig. 7a und 7b eine Vorder- bzw. Rückansicht einer Anwendung des in
Fig. 2a dargestellten erfindungsgemäßen Stellglieds,
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Fig. 8 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stellglieds.
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In den jeweiligen Figuren ist für die entsprechenden Teile dasselbe
Bezugszeichen verwendet worden.
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Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 1, die mit einem Nd:YAG-Laser 3 und
einem x,y-Tisch S versehen ist. Mit Hilfe des x,y-Tisches 5 und einer (nicht
dargestellten) Kamera wird ein einstellbares Stellglied 7 in der gewünschten Lage unter den
von dem Laser 3 herrührenden Laserstrahl 9 gelegt. Mit Hilfe eines Lagenaufnehmers
11 wird die Verlagerung des Stellglieds 7 gemessen.
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Fig. 2a zeigt das Stellglied 13 nach der Erfindung, der einen ersten und
einen zweiten plattenförmigen Teil 15, 17 umfaßt, die mittels zweier plattenförmiger
und streifenförmiger Brücken 19, 21, 23 verbunden sind. Die Brücken 19 und 23
erstrecken sich parallel zueinander und haben die gleiche Länge. Die dritte Brücke 12
liegt diagonal zwischen den parallelen Brücken 19, 23 und ist mit diesen Brücken und
den Teilen 15, 17 verbunden. Die dritte Brücke 21 schließt einen scharfen Winkel α
mit den parallelen Brücken 19, 23 ein. Die Brücken 19, 21, 23 und die Teile 15, 17
bilden eine sog. Fachwerkkonstruktion, wobei ein erstes Dreieck 25 durch den ersten
Teil 15 und die Brücken 21, 23 gebildet wird und wobei das zweite Dreieck 27 durch
den zweiten Teil 17 und die Brücken 19, 21 gebildet wird.
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Die Wirkung des Stellglieds ist nun wie folgt. Mit Hilfe des Lasers 3
(siehe Fig. 1) wird ein Laserstrahl 9 quer auf eine in der x,y-Ebene liegende
Hauptfläche gerichtet und auf eine relativ lange Impulszeit derart eingestellt, daß eine der
Brücken an erster Stelle örtlich über die ganze Dicke in der z-Richtung durch und
durch einheitlich erhitzt wird. Der Temperaturgradient über die Dicke ist dabei
minimal. Beim Erhitzen überschreiten die infolge der thermischen Ausdehnung
auftretenden Spannungen die Fließgrenze des erhitzten Materials der Brücke und es tritt eine
plastische Verformung der Brücke auf. Daraufhin wird der Laser abgeschaltet und die
Brücke kühlt ab. Nach der Abkühlung hat die Brücke eine geringere Länge. Die
Längenänderung beträgt einige um. Wenn die Brücke danach an einer anderen zweiten
Stelle sehr örtlich erhitzt und abgekühlt wird, wird die Brücke wieder etwas kürzer.
Wenn die Brücke an derselben Stelle erhitzt werden würde, verschwinden an dieser
Stelle die aufgebauten Schrumpfspannungen. Bei der zweiten Abkühlung werden
wieder Schrumpfspannungen aufgebaut, wodurch die Brücke örtlich kürzer wird. Unterm
Strich ist die Brücke nicht kürzer geworden, hat aber dieselbe Länge wie vor der
zweiten Erhitzung. Vorzugsweise wird die Brücke nicht über die volle Breite der
Brücke erhitzt. Bei einer Erhitzung über die volle Breite der Brücke, gibt es nämlich
die Gefahr, daß die Teile 15 und 17 durch externe Belastung gegenüber einander
verlagert werden zu dem Zeitpunkt, wo die Brücke erhitzt ist. Bei einer Erhitzung über
einen Teil der Breite der Brücke vermeiden die nicht erhitzten Teile eine derartige
Verlagerung.
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Wenn von der Brücke 19 die Länge verringert wird, wird das erste
Dreieck 25 ungeändert und der zweite Teil 17 wird gegenüber dem ersten Teil 15 um
den fiktiven Drehpunkt 29 in der positiven Richtung gedreht.
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Wenn von der Brücke 23 die Länge verringert wird, bleibt das zweit
Dreieck 27 ungeändert und der zweite Teil 17 wird gegenüber dem ersten Teil 15 um
den fiktiven Drehpunkt 31 in der negativen Richtung gedreht.
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Fig. 2b zeigt den Stellglied 13, wobei die Brücke 21 örtlich an der Stelle
des Laserpunktes 33 erhitzt und abgekühlt wird. Dabei verhalten sich die parallelen
Brücken 19, 23 und die Teile 15, 17 sich wie bei einem Parallelogramm. Der zweite
Teil 17 wird gegenüber dem esrten Teil 1 S geradlinig in positiver y-Richtung
verlagert. Dabei tritt ebenfalls eine Verlagerung in der negativen x-Richtung auf, diese
Verlagerung ist jedoch im Vergleich zu der Verlagerung in positiver y-Richtung klein.
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Dadurch, daß die beiden parallelen Brücken 19, 23 simultan gekürzt
werden, wird die dritte Brücke 21 relativ länger und der zweite Teil 17 wird gegenüber
dem ersten Teil in der negativen y-Richtung geradlinig verlagert.
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Dadurch, daß die Brücken mehrere Male erhitzt und abgekühlt werden,
können die Teile 15, 17 über einige Zehn um gegenüber einander verlagert und über
2,5 bis 5 mrad gegenüber gedreht werden.
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Die Teile 15, 17 werden gegenüber einander in einer Ebene parallel zu
der Hauptfläche des plattenförmigen Stellglieds 13 verlagert. In diesen Richtungen
haben plattenförmige Elemente eine relativ große Starrheit gegen Formänderung.
Dadurch und durch die Tatsache, daß das Stellglied 13 als Fachwerkkonstruktion,
bestehend aus Dreiecken 25, 27 ausgebildet ist, hat der Stellglied 13 in der x-, y- und QY
Richtung eine relativ große Starrheit gegen Verlagerungen und Belastungen in diesen
Richtungen.
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Fig. 3 zeigt ein Stellglied 35 nach der Erfindung, der einen ersten und
einen zweiten plattenförmigen Teil 37, 39 aufweist, die mit Hilfe von vier elastischen
Plattenscharnieren 41 mit zwei plattenförmigen Führungen 43 verbunden sind. Die
Führungen 43 bilden eine Parallelführung für die Teile 37, 39. Zugleich sind die Teile
37, 39 miteinander verbunden über zwei plattenförmige Brücken 45, 47, die durch eine
Öffnung 49 voneinander getrennt sind. Das Stellglied 35 ist aus einer einzigen Platte
hergestellt, in der in einem Stanz-, Ätz-, Laserschneid- oder Funkenerosionsverfahren
Schlitze S 1 und die Öffnung 40 vorgesehen wurden. Die elastischen Scharniere 41
bilden die vier Ecken eines Parallelogramms, wodurch die Teile 37, 39 in der y-
Richtung und in sehr beschränktem Maße gegenüber einander verlagerbar sind.
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Die Wirkung des Stellglieds 35 ist wie folgt. Bei der örtlichen
Erhitzung einer ersten Brücke 45 über die vollständige Dicke und Breite der Brücke 45
entstehen infolge thermischer Ausdehnung in dem Material der Brücke 45 Spannungen.
In dem erhitzten Material überschreiten diese Spannungen die erniedrigte Fließgrenze
des Materials und das erhitzte Material verformt plastisch. In dem nicht erhitzten
umgebenden Material des Stellglieds verursachen diese Spannungen nur eine elastische
Verformung des Materials. Die zweite, nicht erhitzte Brücke 47 vermeidet, daß die
Teile während dieser Phase frei gegenüber einander sich verlagern können. Beim
Abkühlen schrumpft das plastisch verformte Material der ersten Brücke 45. Nach
Abkühlung hat die erste Brücke 45 eine geringere Länge als vorher und wird auf den
ersten Teil 37 eine Kraft F&sub1; ausgeübt in negativer y-Richtung und auf den zweiten Teil
eine Kraft F&sub2; in positiver y-Richtung. Durch die Kräfte F&sub1;, F&sub2; werden auf die
Führungen 43 Momente ausgeübt, die dadurch in positiver Φ-Richtung gedreht werden und
wodurch die Teile 37, 39 aufeinander zu verlagert werden. Dabei kommt die zweite
Brücke 47 unter Druckspannung und die erste Brücke 45 unter Zugspannung.
Daraufhin wird die zweite Brücke 47 erhitzt. Sobald das Material der zweiten Brücke 47
warm genug ist, verlagern sich die Teile infolge der in der ersten Brücke 45
vorhandenen Zugspannungen noch weiter zueinander. Weitere gegenseitige Verlagerungen der
Teile werden durch die erste Brücke 45 vermieden. Das Material der zweiten Brücke
47 wird beim erhitzen durch die thermischen Spannungen und die Zugspannungen in
der ersten Brücke 45 plastisch verformt und nach Abkühlung ist die zweite Brücke 47
kürzer geworden und es werden wieder Kräfte F&sub1;, F&sub2; auf die Teile 37, 39 ausgeübt,
wodurch die Teile wieder aufeinander zu verlagert werden. Nun kommt die erste
Brücke 45 unter Druckspannung und die zweite Brücke 47 unter Zugspannung. Dieser
Prozeß wird durch Erhitzung jeweils derselben Stellen der Brücken 45, 47 wiederholt,
bis die gewünschte Verlagerung verwirklicht worden ist. Die eine Brücke vermeiden,
daß die andere Brücke beim Erhitzen die Länge annimmt, die sie hatte, bevor die
Brücke das vorige Mal erhitzt wurde.
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Fig. 4 zeigt ein Stellglied 53, das dem Stellglied 35 aus Fig. 3 nahezu
entspricht. Die Teile 39, 39 sind dabei jedoch durch sechs Brücken 55 miteinander
verbunden. Wenn eine Brücke gekürzt wird, wird die auftretende gegenseitige
Verlagerung der Teile 37, 39 kleiner sein als bei dem in Fig. 3 dargestellten Stellglied 35, da
dann fünf Brücken statt nur eine Brücke diese Verlagerung zu verhindern versuchen.
Dadurch läßt sich eine kleinere Verlagerung des Stellglieds verwirklichen. Durch die
größere Anzahl von Brücken ist das Stellglied 53 starrer als das Stellglied 35.
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Fig. 5 zeigt ein Stellglied 57 nach der Erfindung, das einen ersten und
einen zweiten plattenförmigen Teil 59, 61 aufweist, die mit Hilfe von sechs
plattenförmigen Brücken 63 miteinander verbunden sind. Das Stellglied 57 ist aus nur einer
Platte hergestellt, in der im Stanz- oder Funkenerosionsverfahren Langlöcher 65
vorgesehen wurden, welche die Brücken 63 voneinander trennen. Die Öffnungen 65
liegen in einem Kreis. In dem zweiten Teil 61 ist ein Loch 67 vorgesehen, das die Mitte
des Kreises bildet. Ein zu positionierender Gegenstand kann durch dieses Loch 67 an
dem zweiten Teil 61 befestigt werden. Dadurch, daß beispielsweise die Brücke 63a
erhitzt und danach abgekühlt wird, wird das Loch 67 in der Richtung der Brücke 63a
verlagert. Dadurch, daß danach eine andere Brücke 63 erhitzt und abgekühlt wird, wird
das Loch 67 in der Richtung dieser Brücke verlagert. Jede Brücke kann nur einmal
gekürzt werden. Bei einer zweiten Erhitzung einer bestimmten Brücke ziehen die
anderen Brücken das Loch 67 von dieser Brücke weg und nach Abkühlung ist unterm
Strich nichts passiert.
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Fig. 6 zeigt einen stählernen rechteckigen Kasten 69, von dem eine
Wand 71 als Stellglied ausgebildet ist. Die Wände 71, 73 sind aus dünnen biegsamen
Platten hergestellt. Die Wand 71 ist durch Schlitze 75 in vier Flächen 77, 79, 81 und
83 aufgeteilt, wobei die Flächen 77, 81 durch zwei Brücken 85 miteinander verbunden
sind. Die Brücken 85 sind durch eine Öffnung 87 in der Wand 71 voneinander
getrennt. Dadurch, daß die Brücken 85 erhitzt und danach abgekühlt werden, schrumpfen
die Brücken und die Fläche 81 wird in der negativen z-Richtung zu der Fläche 77 hin
verlagert. Die übrigen Wände 73 des Kastens 69 werden dadurch gekrümmt und der
Kasten 69 verdreht sich um die x-Achse. Ein derartiges Stellglied kann bei Gehäusen
von Einzelteilen verwendet werden.
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Die Fig. 7a und 7b zeigen eine Vorder- bzw. Rückansicht einer
Anwendung eines in Fig. 2 dargestellten Stellglieds 13. Die Fig. 7a und 7b zeigen einen
Magnetkopf 89, der über einen Träger 91 an dem Stellglied 13 befestigt ist. Der
Magnetkopf, der in Kasettenrecordern verwendet wird, muß gegenüber einem (nicht
dargestellten) Band auf eine gewünschte Höhe (z-Richtung) und in einem sog.
gewünschten Azimuth-Winkel (Φ-Richtung) ausgerichtet werden. Der Teil 17 des
Stellglieds 13 ist mit dem (nicht dargestellten) Gehäuse des Magnetkopfes verbunden. Der
Teil 15 des Stellglieds 13 ist mit zwei abgewinkelten Füßen 93, 95 versehen, die mit
dem Gehäuse des Magnetkopfes 89 verbunden sind. Durch die Füße 93, 95 hat der
Magnetkopf 89 eine gute Starrheit in der y-Richtung. Die Füße 93, 95 sind mit
elastischen Scharnieren versehen, wodurch die Füße 93, 95 leicht in der z-Richtung biegen
können bei einer Verlagerung des Teils 15 des Stellglieds 13 in dieser Richtung. Das
Stellglied 13 hat die nachfolgenden Abmessungen: Länge der Brücken 19, 23 beträgt 2
mm und die Breite 0,6 mm, der Winkel α beträgt 60º und die Dicke des Stellglieds ist
0,3 mm.
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Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform des in Fig. 2a
dargestellten Stellglieds 13. Das Stellglied 97 unterscheidet sich von dem aus Fig. 2a
dargestellten Stellglied 13, dadurch, daß die Brücke 21 aus zwei sich parallel erstreckenden
Brücken 21a und 21b aufgebaut ist, die durch eine längliche Öffnung 99 voneinander
getrennt sind. Dadurch, daß die Brücken 21a, 21b abwechselnd über die volle Breite b
erhitzt werden, und zwar entsprechend den in Fig. 3 dargestellten Brücken 45, 47,
können die Teile 15, 17 über einen größeren Abstand in der y-Richtung gegenüber
einander verlagert werden als bei dem in Fig. 2a dargestellten Stellglied. Die Brücken
21a, 21b werden dabei wechselweise druck- und zugbelastet.
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Nebst durch die wiederholte Erhitzung und Abkühlung einer Brücke ist
es auch möglich, mit Hilfe der Anpassung der Größe des Laserpunktes eine größere
oder kleinere Verlagerung zu verwirklichen. Eine veränderbare Laserpunktgröße kann
dadurch erhalten werden, daß ein Laserpunkt mit einem kleinen Durchmesser beim
Erhitzen gegenüber der Brücke verlagert wird, wodurch der Effekt eines Laserpunktes
mit einem größeren Durchmesser erhalten wird. Eine andere Möglichkeit ist, einen
schnell einstellbaren Strahlverbreiterer zu verwenden oder um das Laserbündel zu
de
fokussieren. Eine weitere Möglichkeit ist, den Laserpunkt aus dicht aneinander
liegenden einzelnen kurzen Laserimpulsen von beispielsweise 8 ms aufzubauen. Dadurch,
daß die Punkte so schnell aufeinander folgend angebracht werden, wird ein großer
heißer Punkt erhalten.
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Die Brücken können aus jedem beliebigen Material hergestellt werden,
das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist und plastisch verformbar ist, wie Metall
oder Kunststoff.
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Die Brücken können simultan erhitzt werden, insofern die Teile dabei
nicht auf eine unerwünschte Art und Weise gegenüber einander verlagert werden
können infolge einer externen Belastung oder ausgeübten Kraft.
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Die Temperatur des erhitzten Materials einer Metallbrücke liegt
zwischen 800 und 1500ºC.
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Das erfindungsgemäße Stellglied eignet sich zum Ausrichten relativ
kleiner Einzelteile von Produkten, wie beispielsweise das Ausrichten eines CCD-
Chips, eines DCC-Kopfes oder von Einzelteilen eines
Elektronenstrahlerzeugungssystems.