WO2004033932A1 - Rotating component with an arrangement for reducing vibrations - Google Patents

Rotating component with an arrangement for reducing vibrations Download PDF

Info

Publication number
WO2004033932A1
WO2004033932A1 PCT/EP2003/010858 EP0310858W WO2004033932A1 WO 2004033932 A1 WO2004033932 A1 WO 2004033932A1 EP 0310858 W EP0310858 W EP 0310858W WO 2004033932 A1 WO2004033932 A1 WO 2004033932A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
piezoelectric element
piezoelectric elements
piezoelectric
component according
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/010858
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
H.-P. Wölfel
H.-G. Horst
Original Assignee
Technische Universität Darmstadt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Darmstadt filed Critical Technische Universität Darmstadt
Priority to AU2003280348A priority Critical patent/AU2003280348A1/en
Publication of WO2004033932A1 publication Critical patent/WO2004033932A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/005Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion using electro- or magnetostrictive actuation means

Definitions

  • the invention relates to a rotating device with an arrangement for reducing vibrations of the component, the at least one piezoelectric element Ele ⁇ and having a control device.
  • Such a component is known from DE 199 63 945 Cl.
  • the rotating component for example a cylinder of a rotary printing press, has a circumferential groove in the region of its axial center, in which piezoelectric elements are inserted.
  • the piezoelectric elements experience a change in length, which leads to a deflection of the component.
  • These deflections counteract excitation of vibrations.
  • such a solution is difficult to implement with components that have a smaller diameter.
  • the arrangement of the piezoelectric elements in the interior of the component would lead to a considerable weakening.
  • Vibrations of rotating components caused by imbalance can be reduced by known methods of balancing technology.
  • complete balancing is usually not technically possible.
  • the remaining unbalance leads to problematic vibrations, especially at high speeds, so that resonance points can no longer be passed through without damage.
  • no other excitation mechanisms e.g. Excitations from dynamic process forces or self-excitations can be reduced.
  • the invention has for its object to reduce vibrations of the component.
  • the piezoelectric element is designed as a surface element which is arranged in the region of the surface of the component and is connected to the component.
  • the piezoelectric element therefore has a thickness that is substantially smaller than the extent in FIG
  • the dimensions of the component change only slightly due to the addition of the piezoelectric element. Lich. This enables use even with existing components without the need for a complex new construction.
  • the planar connection of the piezoelectric element to the component also has the advantage that the power transmission from the piezoelectric element to the component takes place not only in a relatively short axial section, but over almost the entire extent of the piezoelectric element. In this way, the deflection of the component is distributed over a larger axial area, ie there is no “buckling effect” which could have a negative effect on the operating behavior of the component.
  • At least two piezoelectric elements are preferably arranged in a rotationally symmetrical manner over the circumference of the component.
  • the Anberichteinri 'rect the piezoelectric elements as controls are that its effect corresponds to opposite sides of the component directed oppositely. It will thus, for example, to drive on the "top” of the device, the piezoelectric element so that it expands in the axial direction, while the piezoelectric element is controlled as pleasant on the "bottom” of the device, it 'is contracted. On the one hand, this causes a bending moment to be introduced into the component. On the other hand, the length of the component itself is not changed.
  • the piezoelectric elements can preferably be controlled by the control device in two directions of action which are orthogonal to one another. This makes it possible to deflect the component not only in one direction, but in any direction. The resulting direction is created by the resultant of the effects of the piezoelectric elements, that is, by a vector addition.
  • two pairs of opposing piezoelectric elements are provided, one pair being orthogonally arranged to the other pair on the circumference of, the device. This is a relatively simple way of simplifying the electrical control of the piezoelectric elements by means of a mechanical structure.
  • the piezoelectric element can be changed in length transversely to the voltage application.
  • the piezoelectric element therefore has a cross effect.
  • a voltage can be applied radially on the inside and radially on the outside of the piezoelectric element, a length change in the axial direction then being effected. This has the advantage that you can work with electrical connections that do not shift when the length of the piezoelectric element changes. This simplifies the power supply.
  • the piezoelectric element is preferably glued to the surface of the component: this configuration enables a flat connection between the piezoelectric element and the component, see above that a power transmission from the piezoelectric element to the component can take place over a certain axial length of the component. By gluing you can create a connection that has sufficient strength even at higher speeds.
  • the piezoelectric element is integrated in the surface of the component. This can be achieved relatively easily, for example, in components made of fiber composite materials. In this case, the connection between the piezoelectric element and the component is generally even stronger. Alternatively, it is also possible to integrate piezoceramic fibers into a shaft made of fiber composite materials
  • the fibers can in this case be either offsite fabrication as a piezoelectric fiber patch with integrated electrodes, and then the composite wave to be integrated into the ', or in the extreme case, the whole wave of a piezo fiber composite material could be produced.
  • the advantage of the fiber patches that they are flexible and pliable and can 'therefore be easily embedded in a RUN de or curved geometry.
  • the extension of the 'fiber that is carried in the direction of the applied electric field. Electrode wires run across this along a fiber strand at intervals of about 1 mm, which enable voltage control.
  • the piezoelectric element is preferably designed as a shell. It is thus preformed, the inner curvature of the shell being matched to the outer curvature of the component. In this case, for example, piezoceramic elements can be used which already have a certain rigidity. The piezoelectric elements are no longer deformed when they are applied.
  • the piezoelectric element preferably has a rigidity which corresponds to that of the component on the order of magnitude.
  • the high rigidity of the piezoelectric element for example a piezoceramic element, enables the piezoelectric element to also take on a supporting function. This ensures that the addition of a piezoelectric element does not reduce the strength of the component or not significantly.
  • the “order of magnitude” is preferably in the range of 1/10 to 10 times the rigidity of the component.
  • the piezoelectric elements preferably cover the circumference of the component almost completely at least over part of the axial length. This can ensure that the outer circumference of the component can be made practically round. Out of roundness is avoided. Of course, there is usually a small gap between adjacent piezoelectric elements. However, this gap can be kept relatively small.
  • control device has static control signals in the event of a static imbalance generated .
  • the control device can first determine an unbalance distribution that prevails in the component from vibration signals, which are determined with the aid of sensors.
  • This unbalance distribution can be used to calculate how the shaft is to be bent in order to reduce the eccentricity of the center of gravity and so reduce the imbalance.
  • rotationally synchronous vibrations such as, for example, static eccentricity
  • the problem - based on the component - is static, ie it rotates with the component. If you now set a static deflection, the static eccentricity can be reduced. Since piezoelectric elements represent capacitance from an electrical point of view, the power requirement increases linearly with the excitation frequency.
  • FIG. 1 is a schematic view of a rotating component
  • Fig. 2 is a sectional view of the component
  • Fig. 3 is a schematic longitudinal view. ⁇
  • Fig. 1 shows a rotating device 1 in the form of a wave, 'which is mounted in two bearings 2, 3.
  • the component 1 is rotatable about a longitudinal axis 4 and rotates at an angular velocity ⁇ .
  • Sensors 5, 6 are provided in order to determine vibrations of the component 1. These sensors 5, 6 can be designed as acceleration sensors or as contactless inductive sensors.
  • a total of four piezoelectric elements 7-10 are arranged on a section of the component 1 limited in the axial direction. This can be seen, for example, in FIG. 2.
  • the piezoelectric elements 7-10 are flat, i.e. their thickness (based on the radial direction of the component 1) is considerably smaller than the extent in the circumferential and in the axial direction.
  • the piezoelectric elements 7-10 are designed as plates. These plates can already be preformed so that the piezoelectric elements 7-10 have a shell shape.
  • the piezoelectric elements 7-10 are. glued to the surface of the component 1. In an alternative embodiment, that is not is shown, they can also be integrated in the component 1, for example in the case of components 1 made of a fiber composite material.
  • the piezoelectric elements 7-10 are acted upon by a radially directed voltage.
  • electrodes 11, 12 are shown schematically in FIG. 1, which act on the radial outer surface of the piezoelectric elements 7-10.
  • An electrode 13 is the construction element with '1 connected, which is electrically conductive and forms a return for all piezoelectric elements 7- 10th
  • the piezoelectric elements 7-10 have a cross-effect that is, they change their length in the axial direction when a 'voltage is transversely placed arrival thereto, ie in a radial direction, as in this case.
  • the An breatheeinrich- tung 14 includes a controller 15 which is connected to the sensors 5, 6, and an amplifier 16 which is connected to the output of the regulator.
  • the amplifier 16 generates the voltages U that are used to drive the piezoelectric elements 7-10.
  • two pairs of piezoelectric elements 7, 9; 8, 10 provided, each pair facing each other in the radial direction. lying sides has a piezoelectric element 7, 9 or 8, .10.
  • the two pairs 7, 9; 8, 10 are arranged orthogonally to one another.
  • the control is executed so that examples' of play, the piezoelectric element 7 undergoes a longitudinal expansion, while the piezoelectric element is contracted. 9 This results, as can be seen in FIG. 3, in a curved shape of the component 1.
  • the 'piezoelectric elements 7, 9 thus introduce a bending moment into the rotating component 1, which leads to the bending of the component 1.
  • the bending or a radial impact creates harmonic forces that rotate synchronously with the rotation of the component 1.
  • the deflection is shown exaggerated in Fig. 3.
  • the vibrations from the unbalance can be compensated for by the shock-induced vibrations.
  • the pair of piezoelectric elements 8, 10 can be controlled in a similar manner, so that a deflection perpendicular to the plane of the drawing would result in FIG.
  • a direction of deflection can be achieved practically without restriction to predetermined orientations, i.e. the direction of the deflection can be in the range from 0 ° to 360 °.
  • the piezoelectric elements 7-10 cover the circumference of the component 1 almost completely. Small gaps 17 remain between the piezoelectric elements 7-10. The roundness of the component 1 is essentially retained.
  • piezoelectric elements represent a capacitance.
  • the power requirement for operating the piezoelectric elements 7-10 thus increases linearly with the excitation frequency. Since unbalance excitations in relation to the rotating component 1 (in a co-rotating coordinate system) have a static effect, the active unbalance compensation with the co-rotating piezoelectric elements 7-10 will take place quasi-statically, ie in principle you only have to set a certain deflection once, which then preserved. It can be seen from this that only a very low power requirement arises and that small and inexpensive amplifiers 16 are also suitable for supplying the piezoelectric elements 7-10.
  • the controller 15 first determines the imbalance distribution prevailing in the component 1 from the vibration signals of the sensors 5, 6.
  • the unbalance distribution can be used to calculate how the component 1 is to be bent in order to reduce the eccentricity of the center of gravity and thus to reduce the unbalance. First of all, this reduces the static imbalance.
  • the regulation therefore represents an algorithm for active unbalance compensation of the rotating component 1.
  • an algorithm for active compensation of excitations that are not synchronized with the rotation of the component 1 can be integrated into the control.
  • Excitations of this type arise, for example, from out-of-roundness of the component 1, from self-excitation mechanisms or from external periodic process forces.
  • the active control With the help of the active control, the bending vibrations of the rotating component 1 can thus be reduced over a wide frequency range and for any excitations. " Since the additional vibrations are usually superimposed on the" unbalance vibration ", the power requirement can be kept small by bending the component 1 around an operating point that reduces the static unbalance.
  • a shaft of a textile machine is simulated as the rotating component 1.
  • the shaft has a diameter of 25 mm and a length of about 1 m.
  • the wave has a Young's module of 210 GPa.
  • Piezoelectric elements are glued to the shaft using a two-component adhesive. The wrap angle is about 90 ° for each piezoelectric element.
  • the thickness of the piezoelectric element is .1 mm and the length is 140 mm.
  • the Young's modulus of the piezoelectric elements is 66 GPa. In a first experiment, only plate-shaped piezoelectric elements were available. For this reason, the shaft was provided with an octagonal cross section in order to create flat contact surfaces for the piezoelectric elements.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

A rotating component (1) is disclosed, comprising an arrangement for reducing vibrations of the component (1), with at least one piezoelectric element (7-10) and a control device (14). According to the invention, a reduction in vibrations in the component is desirable. The piezoelectric element (7-10) is thus embodied as a surface element, arranged in the region of the surface of the component (1) and connected to the component (1).

Description

Rotierendes Bauelement mit einer Anordnung zur Reduzierung von Schwingungen Rotating component with an arrangement for reducing vibrations
Die Erfindung betrifft ein rotierendes Bauelement mit einer Anordnung zur Reduzierung von Schwingungen des Bauelements, die mindestens ein piezoelektrisches Ele¬ ment und eine AnSteuereinrichtung aufweist .The invention relates to a rotating device with an arrangement for reducing vibrations of the component, the at least one piezoelectric element Ele ¬ and having a control device.
Ein derartiges Bauelement ist aus DE 199 63 945 Cl bekannt. Das rotierende Bauelement, beispielsweise ein Zylinder einer Rotationsdruckmaschine, weist im Bereich seiner axialen Mitte eine umlaufende Nut auf, in die piezoelektrische Elemente eingesetzt sind. Die piezoelektrischen Elemente erfahren bei Anlegen einer Spannung eine Längenänderung, die zu einer Durchbiegung des Bauelements führt . Diese Durchbiegungen wirken einer Schwingungserregung entgegen. Eine derartige Lösung ist bei Bauelementen, die einen geringeren Durchmesser aufweisen, im Prinzip nur schwer zu realisieren. Die Anordnung der piezoelektrischen Elemente im Innern des Bauelements würde zu einer er- heblichen Schwächung führen. Zusätzlich ergeben sich Festigkeitsprobleme aufgrund von Kerbwirkungen.Such a component is known from DE 199 63 945 Cl. The rotating component, for example a cylinder of a rotary printing press, has a circumferential groove in the region of its axial center, in which piezoelectric elements are inserted. When a voltage is applied, the piezoelectric elements experience a change in length, which leads to a deflection of the component. These deflections counteract excitation of vibrations. In principle, such a solution is difficult to implement with components that have a smaller diameter. The arrangement of the piezoelectric elements in the interior of the component would lead to a considerable weakening. In addition, there are strength problems due to notch effects.
Schwingungen rotierender Bauelemente, die durch Unwuch- ten entstehen, können durch bekannte Verfahren der Aus- wuchttechnik reduziert werden. Eine vollständige Auswuchtung ist jedoch technisch in der Regel nicht möglich. Die verbleibenden Restunwuchten führen insbesondere bei hohen Drehzahlen zu problematischen Schwingungen, so daß Resonanzstellen unter Umständen nicht mehr schadlos durchfahren werden können. Zudem können durch Auswuchten auch keine anderen Erregungsmechanismen, z.B. Erregungen aus dynamischen Prozeßkräften oder Selbsterregungen gemindert werden.Vibrations of rotating components caused by imbalance can be reduced by known methods of balancing technology. However, complete balancing is usually not technically possible. The remaining unbalance leads to problematic vibrations, especially at high speeds, so that resonance points can no longer be passed through without damage. In addition, no other excitation mechanisms, e.g. Excitations from dynamic process forces or self-excitations can be reduced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schwingungen des Bauelements zu vermindern.The invention has for its object to reduce vibrations of the component.
Diese Aufgabe wird bei einem rotierenden Bauelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das piezo- elektrische Element als Flächenelement ausgebildet ist, das im Bereich der Oberfläche des Bauelements angeordnet und mit dem Bauelement verbunden ist .This object is achieved in a rotating component of the type mentioned at the outset in that the piezoelectric element is designed as a surface element which is arranged in the region of the surface of the component and is connected to the component.
Das piezoelektrische Element weist also eine Dicke auf, die wesentlich kleiner ist als die Erstreckung inThe piezoelectric element therefore has a thickness that is substantially smaller than the extent in FIG
Axialrichtung des Bauelements und in Umfangsrichtun . Die Abmessungen des Bauelements verändern sich durch den Zusatz des piezoelektrischen Elements nur unwesent- lich. Dadurch wird eine Anwendung auch bei vorhandenen Bauelementen möglich, ohne daß eine aufwendige Neukonstruktion nötig ist. Die flächige Verbindung des piezoelektrischen Elements mit dem Bauelement hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Kraftübertragung von dem piezoelektrischen Element auf das Bauelement nicht nur in einem relativ kurzen axialen Abschnitt erfolgt, sondern über nahezu die gesamte Erstreckung des piezoelektrischen Elements. 'Dadurch wird die Durchbiegung des Bauelements auf einen größeren axialen Bereich verteilt, d.h. es entsteht keine "Knickwirkung", die sich negativ auf das Betriebsverhalten des Bauelements auswirken könnte . - _ Axial direction of the component and in the circumferential direction. The dimensions of the component change only slightly due to the addition of the piezoelectric element. Lich. This enables use even with existing components without the need for a complex new construction. The planar connection of the piezoelectric element to the component also has the advantage that the power transmission from the piezoelectric element to the component takes place not only in a relatively short axial section, but over almost the entire extent of the piezoelectric element. In this way, the deflection of the component is distributed over a larger axial area, ie there is no “buckling effect” which could have a negative effect on the operating behavior of the component. - _
Vorzugsweise sind mindestens zwei piezoelektrische Elemente rotationssymmetrisch über den Umfang des Bauelements verteilt angeordnet. Durch das Hinzufügen der piezoelektrischen Elemente entstehen also keine zusätzlichen Unwuchten. Die Massenverteilung in U fangsrich- tung bleibt vielmehr im Gleichgewicht.At least two piezoelectric elements are preferably arranged in a rotationally symmetrical manner over the circumference of the component. By adding the piezoelectric elements, there are no additional imbalances. Rather, the mass distribution in the circumferential direction remains in balance.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Ansteuereinri'chtung die piezoelektrischen Elemente so ansteuert, daß ihre Wirkung auf gegenüberliegenden Seiten des Bauelements ent- gegengesetzt gerichtet sind. Man wird also beispielsweise auf der "Oberseite" des Bauelements das piezoelektrische Element so ansteuern, daß es sich in axialer Richtung ausdehnt, während das piezoelektrische Element auf der "Unterseite" des Bauelements so ange- steuert wird, daß es' sich zusammenzieht. Dadurch wird einerseits ein Biegemoment in das Bauelement eingeleitet. Andererseits wird aber die Länge des Bauelements an sich nicht verändert. Vorzugsweise sind die piezoelektrischen Elemente durch die Ansteuereinrichtung in zwei orthogonal zueinander stehenden Wirkrichtungen ansteuerbar. Dadurch ist es möglich, eine Durchbiegung des Bauteils nicht nur in einer Richtung zu erreichen, sondern in beliebige Richtungen. Die resultierende Richtung entsteht durch die Resultierende der Wirkungen der piezoelektrischen Elemente, also durch eine Vektoraddition.It is preferred that the Ansteuereinri 'rect the piezoelectric elements as controls, are that its effect corresponds to opposite sides of the component directed oppositely. It will thus, for example, to drive on the "top" of the device, the piezoelectric element so that it expands in the axial direction, while the piezoelectric element is controlled as pleasant on the "bottom" of the device, it 'is contracted. On the one hand, this causes a bending moment to be introduced into the component. On the other hand, the length of the component itself is not changed. The piezoelectric elements can preferably be controlled by the control device in two directions of action which are orthogonal to one another. This makes it possible to deflect the component not only in one direction, but in any direction. The resulting direction is created by the resultant of the effects of the piezoelectric elements, that is, by a vector addition.
Hierbei ist bevorzugt, daß zwei Paare voneinander gegenüberliegenden piezoelektrischen Elementen vorgesehen sind, wobei ein Paar orthogonal zum anderen Paar am Umfang des, Bauelements angeordnet ist. Dies ist eine re- lativ einfache Möglichkeit, durch einen mechanischen Aufbau die elektrische Ansteuerung der piezoelektrischen Elemente zu vereinfachen.It is preferred that two pairs of opposing piezoelectric elements are provided, one pair being orthogonally arranged to the other pair on the circumference of, the device. This is a relatively simple way of simplifying the electrical control of the piezoelectric elements by means of a mechanical structure.
Vorzugsweise ist d s piezoelektrische Element quer zur Spannungsbeaufschlagung längenveränderbar. Das piezoelektrische Element weist also einen Quereffekt auf. Beispielsweise kann eine Spannungsbeaufschlagung radial innen und radial außen am piezoelektrischen Element erfolgen, wobei dann eine Längenänderung in Axialrichtung bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, daß man mit elektrischen Anschlüssen arbeiten kann, die sich bei einer Längenänderung des piezoelektrischen Elements nicht verlagern. Dies vereinfacht die Spannungsversorgung.Preferably, the piezoelectric element can be changed in length transversely to the voltage application. The piezoelectric element therefore has a cross effect. For example, a voltage can be applied radially on the inside and radially on the outside of the piezoelectric element, a length change in the axial direction then being effected. This has the advantage that you can work with electrical connections that do not shift when the length of the piezoelectric element changes. This simplifies the power supply.
Bevorzugterweise ist das piezoelektrische Element auf die Oberfläche des Bauelements aufgeklebt: Diese Ausgestaltung ermöglicht eine flächige Verbindung zwischen dem piezoelektrischen Element und dem Bauelement, so daß über eine gewisse axiale Länge des Bauelements eine Kraftübertragung vom piezoelektrischen Element auf das ■ Bauelement erfolgen kann. Durch Kleben- kann man' eine Verbindung schaffen, die auch bei höheren Drehzahlen eine ausreichende Festigkeit aufweist .The piezoelectric element is preferably glued to the surface of the component: this configuration enables a flat connection between the piezoelectric element and the component, see above that a power transmission from the piezoelectric element to the component can take place over a certain axial length of the component. By gluing you can create a connection that has sufficient strength even at higher speeds.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das piezoelektrische Element in die Oberfläche des Bauelements integriert. Dies läßt sich beispielsweise bei Bauelementen aus Faser-Verbund-Werkstoffen relativ einfach realisieren. In diesem Fall ist die Verbindung zwischen dem piezoelektrischen Element und dem Bauelement in der Regel noch fester. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit in eine Welle aus Faser-Verbund-Werkstoffen piezokeramische Fasern zu integrieren, die sich beiIn an alternative embodiment, the piezoelectric element is integrated in the surface of the component. This can be achieved relatively easily, for example, in components made of fiber composite materials. In this case, the connection between the piezoelectric element and the component is generally even stronger. Alternatively, it is also possible to integrate piezoceramic fibers into a shaft made of fiber composite materials
Spannungsbeaufschlagung ebenfalls ausdehnen und so bei geeigneter Ansteuerung eine Verbiegung der Welle herbeiführen können. Die Fasern können dabei entweder als Piezo-Faser-Patch mit integrierten Elektroden vorgefer- tigt werden und dann in die'Verbund-Welle integriert werden, oder im Extremfall könnte auch die ganze Welle aus einem Piezo-Faser-Verbundwerkstoff hergestellt werden. Der Vorteil der Faser-Patches ist, daß sie flexibel und biegsam sind und daher auch leicht in eine run- de oder gewölbte Geometrie eingebettet' werden können.Also expand the voltage application and, with suitable control, can cause the shaft to bend. The fibers can in this case be either offsite fabrication as a piezoelectric fiber patch with integrated electrodes, and then the composite wave to be integrated into the ', or in the extreme case, the whole wave of a piezo fiber composite material could be produced. The advantage of the fiber patches that they are flexible and pliable and can 'therefore be easily embedded in a RUN de or curved geometry.
Im Gegensatz zu den Oberflächenelementen wird aber nicht der Quereffekt sondern der Piezo-Längseffekt verwendet, d. h. die Ausdehnung der 'Faser erfolgt in Rich- tung des anliegenden elektrischen Feldes. Entlang eines Faserstranges laufen quer dazu in Abständen von etwa 1 mm Elektrodendrähte, die die Spannungsansteuerung ermöglichen. Vorzugsweise ist das piezoelektrische Element als Schale ausgebildet. Es ist also vorgeformt, wobei die innere Krümmung der Schale an die äußere Krümmung des Bauelements angepaßt ist. In diesem Fall lassen sich bei- spielsweise piezokeramische Elemente verwenden, die bereits selbst eine gewisse Steifigkeit aufweisen. Die piezoelektrischen Elemente werden beim Aufbringen nicht mehr verformt .In contrast to the surface elements but not the cross effect but the piezoelectric longitudinal effect is utilized, the extension of the 'fiber that is carried in the direction of the applied electric field. Electrode wires run across this along a fiber strand at intervals of about 1 mm, which enable voltage control. The piezoelectric element is preferably designed as a shell. It is thus preformed, the inner curvature of the shell being matched to the outer curvature of the component. In this case, for example, piezoceramic elements can be used which already have a certain rigidity. The piezoelectric elements are no longer deformed when they are applied.
Vorzugsweise weist das piezoelektrische Element eine Steifigkeit auf, die größenordnungsmäßig der des Bauelements entspricht. Die hohe Steifigkeit des piezoelektrischen Elements, beispielsweise eines piezokera- mischen Elements, ermöglicht es, daß das piezoelektri- sehe Element auch eine tragende Funktion übernimmt. Dadurch wird gewährleistet, daß der Zusatz eines piezoelektrischen Elements die Festigkeit des Bauelements nicht oder nicht nennenswert vermindert. Die "Größenordnung" liegt vorzugsweise im Bereich 1/10- bis 10- fache der Steifigkeit des Bauelements.The piezoelectric element preferably has a rigidity which corresponds to that of the component on the order of magnitude. The high rigidity of the piezoelectric element, for example a piezoceramic element, enables the piezoelectric element to also take on a supporting function. This ensures that the addition of a piezoelectric element does not reduce the strength of the component or not significantly. The “order of magnitude” is preferably in the range of 1/10 to 10 times the rigidity of the component.
Bevorzugterweise decken die piezoelektrischen Elemente zumindest auf einem Teil der axialen Länge den Umfang des Bauelements nahezuvollständig ab. Man kann dadurch gewährleisten, daß der Außenumfang des Bauelements praktisch rund ausgebildet werden kann. Unrundheiten werden vermieden. Natürlich ist in der Regel zwischen benachbarten piezoelektrischen Elementen eine kleine Lücke vorhanden. Diese Lücke kann jedoch relativ klein gehalten werden.The piezoelectric elements preferably cover the circumference of the component almost completely at least over part of the axial length. This can ensure that the outer circumference of the component can be made practically round. Out of roundness is avoided. Of course, there is usually a small gap between adjacent piezoelectric elements. However, this gap can be kept relatively small.
Auch ist von Vorteil, wenn die Ansteuereinrichtung bei einer statischen Unwucht statische Ansteuerungssignale erzeugt . Dies spart Energie . Die Ansteuereinrichtung kann zunächst aus Schwingungssignalen, .die mit Hilfe von Sensoren ermittelt werden, eine Unwuchtverteilung ermitteln, die im Bauelement herrscht.. Aus dieser Un- • wuchtverteilung kann berechnet werden, wie die Welle zu verbiegen ist, um die Exzentrizität des Massenschwerpunkts zu reduzieren und so die Unwucht zu vermindern. Bei drehsynchronen Schwingungen, wie beispielsweise einer statischen Exzentrizität, ist das Problem - auf das Bauelement bezogen - statisch, läuft also mit dem Bauelement um. Wenn man nun eine statische Durchbiegung einstellt, läßt sich die statische Exzentrizität vermindern. Da piezoelektrische Elemente aus elektrischer Sicht eine Kapazität darstellen, steigt der Leistungs- bedarf linear mit der Anregungsfrequenz. Da Unwuchterregungen, beispielsweise Exzentrizitäten des Masseschwerpunkts, statisch wirken und auch die- aktive Unwuchtkompensation mit den mitdrehenden piezoelektrischen Elementen quasi statisch erfolgt, entsteht nur ein sehr geringer Leistungsbedarf, so daß zur Versor- - gung der piezoelektrischen Elemente auch kleine und preisgünstige elektrische Ansteuereinrichtungen, beispielsweise Verstärker, notwendig sind. Eine einmal eingestellte Durchbiegung bleibt dann weitgehend erhal- ten. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, mit Hilfe einer aktiven Regelung, die auf den Signalen der Sensoren beruhen, die Biegeschwingungen des rotierenden Bauelements über einen Breitenfrequenzbereich und für beliebige Erregungen zu reduzieren. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:It is also advantageous if the control device has static control signals in the event of a static imbalance generated . This saves energy. The control device can first determine an unbalance distribution that prevails in the component from vibration signals, which are determined with the aid of sensors. This unbalance distribution can be used to calculate how the shaft is to be bent in order to reduce the eccentricity of the center of gravity and so reduce the imbalance. In the case of rotationally synchronous vibrations, such as, for example, static eccentricity, the problem - based on the component - is static, ie it rotates with the component. If you now set a static deflection, the static eccentricity can be reduced. Since piezoelectric elements represent capacitance from an electrical point of view, the power requirement increases linearly with the excitation frequency. Since unbalance excitations, for example eccentricities of the center of mass, have a static effect and the active unbalance compensation with the rotating piezoelectric elements takes place quasi statically, there is only a very low power requirement, so that small and inexpensive electrical control devices, for example, also serve to supply the piezoelectric elements Amplifiers, are necessary. Once the deflection has been set, it is largely retained. Of course, it is also possible to reduce the bending vibrations of the rotating component over a wide frequency range and for any excitation with the help of active control, which is based on the signals from the sensors. The invention is described below with reference to a preferred embodiment in connection with the drawing. Show here:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines rotierenden Bauelements,1 is a schematic view of a rotating component,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Bauelements undFig. 2 is a sectional view of the component and
Fig. 3 eine schematische Längsansicht. ■Fig. 3 is a schematic longitudinal view. ■
Fig. 1. zeigt ein rotierendes Bauelement 1 in Form einer Welle, 'das an zwei Lagern 2, 3 gelagert ist. Das Bauelement 1 ist um eine Längsachse 4 drehbar und rotiert mit einer Winkelgeschwindigkeit ω.Fig. 1. shows a rotating device 1 in the form of a wave, 'which is mounted in two bearings 2, 3. The component 1 is rotatable about a longitudinal axis 4 and rotates at an angular velocity ω.
Sensoren 5, 6 sind vorgesehen, um Schwingungen des Bauelements 1 zu ermitteln. Diese Sensoren 5, 6 können als Beschleunigungsaufnehmer oder auch als berührungslose induktive Aufnehmer- ausgebildet sein.Sensors 5, 6 are provided in order to determine vibrations of the component 1. These sensors 5, 6 can be designed as acceleration sensors or as contactless inductive sensors.
Auf einem in Axialrichtung begrenzten Abschnitt des Bauelements 1 sind insgesamt vier piezoelektrische Elemente 7-10 angeordnet. Dies läßt sich beispielsweise in Fig. 2 erkennen. Die piezoelektrischen Elemente 7-10 sind flach, d.h. ihre Dicke (bezogen auf die Radialrichtung des Bauelements 1) ist wesentlich kleiner als die Erstreckung in Umfangs- und in Axialrichtung.A total of four piezoelectric elements 7-10 are arranged on a section of the component 1 limited in the axial direction. This can be seen, for example, in FIG. 2. The piezoelectric elements 7-10 are flat, i.e. their thickness (based on the radial direction of the component 1) is considerably smaller than the extent in the circumferential and in the axial direction.
Die piezoelektrischen Elemente 7-10 sind als Platten ausgebildet. Diese Platten können bereits vorgeformt sein, so daß die piezoelektrischen Elemente 7-10 eine Schalenform aufweisen. Die piezoelektrischen Elemente 7-10 sind. auf die Oberfläche des Bauelements 1 aufge- klebt. In einer alternativen Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, können sie auch in das Bauelement 1 integriert sein, z.B. bei Bauelementen 1 aus einem Fa- ser-Verbund-Werkstof-f .The piezoelectric elements 7-10 are designed as plates. These plates can already be preformed so that the piezoelectric elements 7-10 have a shell shape. The piezoelectric elements 7-10 are. glued to the surface of the component 1. In an alternative embodiment, that is not is shown, they can also be integrated in the component 1, for example in the case of components 1 made of a fiber composite material.
Die piezoelektrischen Elemente 7-10 werden durch eine .radial gerichtete Spannung beaufschlagt. Hierzu sind in Fig. 1 schematisch Elektroden 11, 12 dargestellt, die auf die radiale Außenfläche der piezoelektrischen Elemente 7-10 wirken. Eine Elektrode 13 ist mit dem Bau- element ' 1 verbunden, das elektrisch leitfähig ist und eine Rückführung für alle piezoelektrischen Elemente 7- 10 bildet. Die piezoelektrischen Elemente 7-10 haben einen Quereffekt, d.h. sie ändern ihre Länge in Axial- richtung dann, wenn eine 'Spannung transversal dazu an- gelegt wird, d.h. in radialer Richtung, wie im vorliegenden Fall .The piezoelectric elements 7-10 are acted upon by a radially directed voltage. For this purpose, electrodes 11, 12 are shown schematically in FIG. 1, which act on the radial outer surface of the piezoelectric elements 7-10. An electrode 13 is the construction element with '1 connected, which is electrically conductive and forms a return for all piezoelectric elements 7- 10th The piezoelectric elements 7-10 have a cross-effect that is, they change their length in the axial direction when a 'voltage is transversely placed arrival thereto, ie in a radial direction, as in this case.
' Die Ansteuerung der piezoelektrischen Elemente erfolgt über eine Ans'teuereinrichtung 14. Die Ansteuereinrich- tung 14 weist einen Regler 15 auf, der mit den Sensoren 5, 6 verbunden ist, und einen Verstärker 16, der mit dem Ausgang des Reglers verbunden ist . Der Verstärker 16 erzeugt die Spannungen U, die zum Ansteuern der piezoelektrischen Elemente 7-10 verwendet werden. 'The control of the piezoelectric elements via a Ans' control means 14. The Ansteuereinrich- tung 14 includes a controller 15 which is connected to the sensors 5, 6, and an amplifier 16 which is connected to the output of the regulator. The amplifier 16 generates the voltages U that are used to drive the piezoelectric elements 7-10.
Natürlich ist es auch möglich, die Leistung, die zum Ansteuern der piezoelektrischen Elemente 7-10 verwendet wird, nicht berührend über die Elektroden 11-13 zu übertragen, sondern berührungslos.Of course, it is also possible not to transmit the power that is used to drive the piezoelectric elements 7-10 via the electrodes 11-13, but rather without contact.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind zwei Paare von piezoelektrischen Elementen 7, 9; 8, 10 vorgesehen, wobei jedes Paar jeweils auf in Radialrichtung gegenüber- liegende Seiten ein piezoelektrisches Element 7, 9 bzw. 8,.10 aufweist. Die beiden Paare 7, 9; 8, 10 sind orthogonal zueinander angeordnet .As can be seen from FIG. 2, two pairs of piezoelectric elements 7, 9; 8, 10 provided, each pair facing each other in the radial direction. lying sides has a piezoelectric element 7, 9 or 8, .10. The two pairs 7, 9; 8, 10 are arranged orthogonally to one another.
Wenn das Paar der piezoelektrischen Elemente 7, 9 angesteuert wird, dann erfolgt die Ansteuerung so, daß bei-' spielsweise, das piezoelektrische Element 7 eine Län- genausdehnung erfährt, während das piezoelektrische Element 9 zusammengezogen wird. Dadurch ergibt sich, wie in Fig. 3 zu erkennen ist, eine gebogene Form des Bauelements 1. Durch die' piezoelektrischen Elemente 7, 9 wird also ein Biegemoment- in das rotierende Bauelement 1 eingeleitet, das zu der Verbiegung des Bauelements 1 führt. Durch die Verbiegung bzw. einen radialen Schlag entstehen harmonische Kräfte, die synchron mit der Drehung des Bauelements 1 umlaufen. Die Durchbiegung ist in Fig. 3 übertrieben groß dargestellt. Durch die schlaginduzierten Schwingungen können die Schwingungen aus der Unwucht kompensiert werden.When the pair of the piezoelectric elements 7, 9 is driven, then the control is executed so that examples' of play, the piezoelectric element 7 undergoes a longitudinal expansion, while the piezoelectric element is contracted. 9 This results, as can be seen in FIG. 3, in a curved shape of the component 1. The 'piezoelectric elements 7, 9 thus introduce a bending moment into the rotating component 1, which leads to the bending of the component 1. The bending or a radial impact creates harmonic forces that rotate synchronously with the rotation of the component 1. The deflection is shown exaggerated in Fig. 3. The vibrations from the unbalance can be compensated for by the shock-induced vibrations.
In ähnlicher Weise kann das Paar von piezoelektrischen Elementen 8, 10 angesteuert werden, so daß sich in Fig.- 3 eine Verbiegung senkrecht zur Zeichenebene ergeben würde. Durch eine Ansteuerung aller vier piezoelektri- sehen Elemente 7-10 läßt sich eine Durchbiegungsrichtung praktisch ohne Beschränkung auf vorbestimmte Orientierungen erreichen, d.h. die Richtung der Durchbiegung kann im Bereich von 0° bis 360° liegen.The pair of piezoelectric elements 8, 10 can be controlled in a similar manner, so that a deflection perpendicular to the plane of the drawing would result in FIG. By controlling all four piezoelectric elements 7-10, a direction of deflection can be achieved practically without restriction to predetermined orientations, i.e. the direction of the deflection can be in the range from 0 ° to 360 °.
Natürlich sind auch andere Anordnungen möglich. Prinzipiell läßt sich auch mit drei piezoelektrischen Elementen, die dann räumlich im Abstand von 120° auf dem Umfang des Bauelements 1 verteilt sind, eine nahezu be- liebige Orientierung de .Durchbiegungsrichtung bewirken.Of course, other arrangements are also possible. In principle, it is also possible to use three piezoelectric elements, which are then spatially spaced 120 ° apart on the circumference of the component 1, to provide an almost any orientation of the deflection direction.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, decken die piezoelektrischen Elemente 7-10 den Umfang des Bauelements 1 nahezu vollständig ab. Kleine Lücken 17 verbleiben zwar zwischen den piezoelektrischen Elementen 7-10. Die Rundheit des Bauelements 1 bleibt aber im wesentlichen erhalten.As can be seen from FIG. 2, the piezoelectric elements 7-10 cover the circumference of the component 1 almost completely. Small gaps 17 remain between the piezoelectric elements 7-10. The roundness of the component 1 is essentially retained.
Dadurch, daß die piezoelektrischen Elemente 7-10 jeweils paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, "entsteht durch die zusätzliche Masse der piezoelektrischen Elemente keine neuen Unwucht . Die Durchbiegung des Bau- elements 1 wird stärker. Insgesamt ergibt sich keine Längenänderung des Bauelements 1, bezogen auf die Längsachse 4.Due to the fact that the piezoelectric elements 7-10 are arranged opposite each other in pairs, "the new mass of the piezoelectric elements does not create any new imbalance. The deflection of the component 1 is greater. Overall, there is no change in length of the component 1, based on the Longitudinal axis 4.
Piezoelektrische Elemente stellen aus elektrischer Sicht eine Kapazität dar. Der Leistungsbedarf zum Betreiben der piezoelektrischen Elemente 7-10 steigt also linear mit der Anregungsfrequenz. Da Unwuchterregungen bezogen auf das rotierende Bauelement 1 (in einem mit- drehenden Koordinatensystem) statisch wirken, wird auch die aktive Unwuchtkompensation mit den mitdrehenden piezoelektrischen Elementen 7-10 quasi statisch erfolgen, d.h. man muß im Prinzip nur einmal eine gewisse Durchbiegung einstellen, die dann erhalten bleibt. Daraus ist erkennbar, daß nur ein sehr geringer Leistungs- bedarf entsteht und daß zur Versorgung der piezoelektrischen Elemente 7-10 auch kleine und preisgünstige Verstärker 16 geeignet sind. Der Regler 15 bestimmt zunächst aus den Schwingungs- signalen der Sensoren 5, 6 die im Bauelement 1 herrschende Unwuchtverteilung. Aus der Unwuchtverteilung kann berechnet werden, wie das Bauelement 1 zu verbiegen ist, um die Exzentrizität des Massenschwerpunkts zu reduzieren und so die Unwucht zu vermindern. Damit wird zunächst einmal die statische Unwucht vermindert . Die Regelung stellt also einen Algorithmus zur aktiven Un- Wuchtkompensation des rotierenden Bauelements 1 dar.From an electrical point of view, piezoelectric elements represent a capacitance. The power requirement for operating the piezoelectric elements 7-10 thus increases linearly with the excitation frequency. Since unbalance excitations in relation to the rotating component 1 (in a co-rotating coordinate system) have a static effect, the active unbalance compensation with the co-rotating piezoelectric elements 7-10 will take place quasi-statically, ie in principle you only have to set a certain deflection once, which then preserved. It can be seen from this that only a very low power requirement arises and that small and inexpensive amplifiers 16 are also suitable for supplying the piezoelectric elements 7-10. The controller 15 first determines the imbalance distribution prevailing in the component 1 from the vibration signals of the sensors 5, 6. The unbalance distribution can be used to calculate how the component 1 is to be bent in order to reduce the eccentricity of the center of gravity and thus to reduce the unbalance. First of all, this reduces the static imbalance. The regulation therefore represents an algorithm for active unbalance compensation of the rotating component 1.
Zusätzlich kann in die Regelung ein Algorithmus zur aktiven Kompensation von Erregungen, die nicht synchron zur Umdrehung des Bauelements 1 sind, integriert wer- den. Erregungen dieser Art entstehen zum Beispiel aus Unrundheiten des Bauelements 1, aus Selbsterregungsmechanismen oder aus äußeren periodischen Prozeßkräf en. Mit der Hilfe der aktiven Regelung können also die Biegungsschwingungen des rotierenden Bauteils 1 über einen breiten Frequenzbereich und für beliebige Erregungen reduziert werden. "Da die zusätzlichen Schwingungen in der Regel der "UnwuchtSchwingung" überlagert sind, kann man aber den Leistungsbedarf kleinhalten, in dem die Verbiegungen des Bauelements 1 um einen Arbeitspunkt herum erfolgen, der die statische Unwucht vermindert.In addition, an algorithm for active compensation of excitations that are not synchronized with the rotation of the component 1 can be integrated into the control. Excitations of this type arise, for example, from out-of-roundness of the component 1, from self-excitation mechanisms or from external periodic process forces. With the help of the active control, the bending vibrations of the rotating component 1 can thus be reduced over a wide frequency range and for any excitations. " Since the additional vibrations are usually superimposed on the" unbalance vibration ", the power requirement can be kept small by bending the component 1 around an operating point that reduces the static unbalance.
In einem Ausführungsbeispiel wird als rotierendes Bauelement 1 eine Welle einer Textilmaschine simuliert. Die Welle weist einen Durchmesser von 25 mm auf und ei- ne Länge von etwa 1 m. Die Welle weist einen Yo- ung' sehen Modul von 210 GPa auf. Auf die Welle werden piezoelektrische Elemente aufgeklebt unter Verwendung eines Zweikomponentenklebers. Der Umschließungswinkel beträgt, für jedes piezoelektrische Element etwa 90°. Die Dicke des piezoelektrischen Elements beträgt .1 mm und die Länge 140 mm. Der Young'sche Modul der piezoelektrischen Elemente liegt bei 66 GPa. In einem ersten Experiment standen lediglich plattenformige piezoelektrische Elemente zur Verfügung. Aus diesem Grunde wurde die Welle mit einem achteckigen Querschnitt versehen, um ebene Auflägeflächen für die piezoelektrischen Elemente zu schaffen.In one embodiment, a shaft of a textile machine is simulated as the rotating component 1. The shaft has a diameter of 25 mm and a length of about 1 m. The wave has a Young's module of 210 GPa. Piezoelectric elements are glued to the shaft using a two-component adhesive. The wrap angle is about 90 ° for each piezoelectric element. The thickness of the piezoelectric element is .1 mm and the length is 140 mm. The Young's modulus of the piezoelectric elements is 66 GPa. In a first experiment, only plate-shaped piezoelectric elements were available. For this reason, the shaft was provided with an octagonal cross section in order to create flat contact surfaces for the piezoelectric elements.
Die piezoelektrischen Elemente werden in Axialrichtung mit Spannungen im Bereich von ± 500 V beaufschlagt. Voltages in the range of ± 500 V are applied to the piezoelectric elements in the axial direction.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Rotierendes Bauelement .mit einer Anordnung zur Reduzierung von Schwingungen des Bauelements, die mindestens ein- piezoelektrisches Element und eine Ansteuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeich- net, daß das piezoelektrische Element (7-10). als1. Rotating component with an arrangement for reducing vibrations of the component, which has at least one piezoelectric element and a control device, characterized in that the piezoelectric element (7-10). as
Flächenelement ausgebildet ist, das im Bereich der Oberfläche des Bauelements (1) angeordnet und mit dem Bauelement (1) verbunden ist.Surface element is formed, which is arranged in the area of the surface of the component (1) and is connected to the component (1).
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei piezoelektrische Elemente (7- 10) rotationssymmetrisch über den Umfang des Bauelements (1) verteilt angeordnet sind.2. Component according to claim 1, characterized in that at least two piezoelectric elements (7-10) are arranged rotationally symmetrically distributed over the circumference of the component (1).
3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung (14) die piezoelektrischen' Elemente so ansteuert, daß ihre Wirkung auf gegenüberliegenden Seiten des Bauelements (1) entgegengesetzt gerichtet sind. 3. Component according to claim 2, characterized in that the control device (14) controls the piezoelectric ' elements so that their effects on opposite sides of the component (1) are directed in opposite directions.
4. Bauelement nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Elemente (7-10) durch die Ansteuereinrichtung (14) in zwei orthogonal zueinander stehenden Wirkrichtungen ansteuerbar4. Component according to claim 2 or 3, characterized in that the piezoelectric elements (7-10) can be controlled by the control device (14) in two orthogonal effective directions
5 sind.5 are.
5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare voneinander gegenüberliegenden piezoelektrischen Elementen (7, 9; 8, 10) vorgesehen5. Component according to claim 4, characterized in that two pairs of opposite piezoelectric elements (7, 9; 8, 10) are provided
10 sind, wobei ein Paar (7, 9) .orthogonal zum anderen Paar (8, 10) am Umfang des Bauelements (1) angeord-, net ist ..10, one pair (7, 9) being arranged orthogonally to the other pair (8, 10) on the circumference of the component (1).
6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da-6. Component according to one of claims 1 to 5, that
1.5 durch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (7-10) quer zur Spannungsbeaufschlagung längenveränderbar ist .1.5 characterized in that the piezoelectric element (7-10) can be changed in length transversely to the voltage applied.
7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da-7. Component according to one of claims 1 to 6, that
20 durch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (7-10) auf die Oberfläche des Bauelements (1) aufgeklebt ist.20 characterized in that the piezoelectric element (7-10) is glued to the surface of the component (1).
8. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da-8. Component according to one of claims 1 to 6, that
25 durch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (7-10) in die Oberfläche, des Bauelements integriert ist .25 characterized in that the piezoelectric element (7-10) is integrated into the surface of the component.
9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da-9. Component according to one of claims 1 to 8, that
30 durch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (7-10) als Schale ausgebildet ist. . 1-0. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (7-10) eine Steifigkeit aufweist, die mindestens der Steifigkeit des Bauelements (1) ent- spricht .30 characterized in that the piezoelectric element (7-10) is designed as a shell. . 1-0. Component according to one of claims 1 to 9, characterized in that the piezoelectric element (7-10) has a rigidity which at least corresponds to the rigidity of the component (1).
11. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Elemente (7-10) zumindest auf einem Teil der axia- len Länge den Umfang des Bauelements (1) nahezuvollständig abdecken.11. Component according to one of claims 1 to 10, characterized in that the piezoelectric elements (7-10) almost completely cover the circumference of the component (1) at least over part of the axial length.
,12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinrichtung (14) bei einer statischen Unwucht ein statisches Ansteuerungssignal erzeugt. , 12. Component according to one of claims 1 to 11, characterized in that the control device (14) generates a static control signal in the event of a static unbalance.
PCT/EP2003/010858 2002-10-04 2003-10-01 Rotating component with an arrangement for reducing vibrations WO2004033932A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003280348A AU2003280348A1 (en) 2002-10-04 2003-10-01 Rotating component with an arrangement for reducing vibrations

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002146218 DE10246218B4 (en) 2002-10-04 2002-10-04 Rotating component with an arrangement for reducing vibrations
DE10246218.6 2002-10-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004033932A1 true WO2004033932A1 (en) 2004-04-22

Family

ID=32010170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2003/010858 WO2004033932A1 (en) 2002-10-04 2003-10-01 Rotating component with an arrangement for reducing vibrations

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003280348A1 (en)
DE (1) DE10246218B4 (en)
WO (1) WO2004033932A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034011B4 (en) * 2004-07-14 2014-11-06 Volkswagen Ag Device for damping vibrations on a rotating vehicle or machine component with contactless energy transmission
DE102014217363B4 (en) 2013-09-04 2023-02-16 Technische Universität Dresden METHOD AND DEVICE ON ROTOR SYSTEMS
CN110131352B (en) * 2019-05-16 2020-10-30 兰州理工大学 Active and passive integrated vibration controller based on piezoelectric actuation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984002121A1 (en) * 1982-12-03 1984-06-07 Yngve Lindstrand A device for measuring variations in web tension
WO1997003832A1 (en) * 1995-07-14 1997-02-06 Felix Böttcher Gmbh & Co. Method and device for reducing flexional vibrations in rotating systems
DE19813959A1 (en) * 1998-03-28 1999-09-30 Eurocopter Deutschland Body sound suppression device for helicopter
US6012333A (en) * 1997-05-09 2000-01-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vibration control device for rotating objects
DE19930055A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Volkswagen Ag Device for damping rotating shaft vibrations of vehicle, has piezoelectric element with electrical connections to circuit with heat dispersing elements to which generated electrical energy is fed
DE19963945C1 (en) * 1999-12-31 2001-07-19 Koenig & Bauer Ag Method and arrangement for compensating vibrations of rotating components
US6361483B1 (en) * 1999-10-22 2002-03-26 Morrison Berkshire, Inc. System for controlling vibration of a dynamic surface

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984002121A1 (en) * 1982-12-03 1984-06-07 Yngve Lindstrand A device for measuring variations in web tension
WO1997003832A1 (en) * 1995-07-14 1997-02-06 Felix Böttcher Gmbh & Co. Method and device for reducing flexional vibrations in rotating systems
US6012333A (en) * 1997-05-09 2000-01-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vibration control device for rotating objects
DE19813959A1 (en) * 1998-03-28 1999-09-30 Eurocopter Deutschland Body sound suppression device for helicopter
DE19930055A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-04 Volkswagen Ag Device for damping rotating shaft vibrations of vehicle, has piezoelectric element with electrical connections to circuit with heat dispersing elements to which generated electrical energy is fed
US6361483B1 (en) * 1999-10-22 2002-03-26 Morrison Berkshire, Inc. System for controlling vibration of a dynamic surface
DE19963945C1 (en) * 1999-12-31 2001-07-19 Koenig & Bauer Ag Method and arrangement for compensating vibrations of rotating components

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003280348A1 (en) 2004-05-04
DE10246218B4 (en) 2014-12-24
DE10246218A1 (en) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69030827T2 (en) Vibration wave motor
EP2673531B1 (en) Mounting an object on a structure in a vibration-free manner
DE69108946T2 (en) Vibration wave motor.
DE3530057C2 (en)
EP0835425A1 (en) Acceleration sensor
EP0116810A1 (en) Dual accelerometer, method of manufacturing it and its application
EP0436532A1 (en) Torsional vibration drive
DE1813037C3 (en) Noise reduction in a gas dynamic pressure wave machine
DE3328362A1 (en) FLEXIBLE DAMPED SHAFT BEARING ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR ELECTRICAL MACHINES
DE19909913B4 (en) Electromechanical drive device
WO2004033932A1 (en) Rotating component with an arrangement for reducing vibrations
DE10238932B3 (en) Sensor and/or actuator component for measuring or operating device with elastically-deformable honeycomb structure and transducer elements converting deformation into electrical signal or vice versa
DE2544580C2 (en) Technical gyro
DE602004012951T2 (en) Method for compensating for anisotropy in an inertial rotation angle sensor with a swinging bell
DE2702726A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE DYNAMIC LOAD OF A BEARING
DE102014219604A1 (en) Lifting system, electrical testing method, vibration damper and machine unit
DE102006046593B4 (en) Device for reducing vibrations of a structure
DE19928140A1 (en) Compensating sound waves with electroactive drive, using actuators arranged vibrating in housing forming at least one drive element with at least two actuator pairs together with clamping actuators and hub actuator
DE102015106210B4 (en) Vibration isolation unit
DE19631026A1 (en) Device for deforming a support structure using electrical or magnetic effects
CH624454A5 (en) Method for the production of a bending-joint arrangement and a bending-joint arrangement produced by the method
DE4244704C2 (en) Traveling wave motor with a cylindrical oscillating body
WO2017076525A1 (en) Vibration generator and method for driving a pile into a soil
DE102022114407B3 (en) Ring-shaped microelectromechanical rotation rate sensor
DE3335069A1 (en) Vibration damper

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP