WO2012156423A1 - Verfahren zum betreiben eines bauteils - Google Patents

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WO2012156423A1
WO2012156423A1 PCT/EP2012/059070 EP2012059070W WO2012156423A1 WO 2012156423 A1 WO2012156423 A1 WO 2012156423A1 EP 2012059070 W EP2012059070 W EP 2012059070W WO 2012156423 A1 WO2012156423 A1 WO 2012156423A1
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component
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Joachim Wagner
Carsten Benecke
Wilfried Hedderich
Werner Jenninger
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Bayer Intellectual Property GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a component.
  • the component to be operated has at least one electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and at least one second electrode.
  • the invention relates to a system, a use of the system and a headlamp comprising the system.
  • Plastic composites are used in a variety of applications. For example, a corresponding layer composite is used as packaging material, insulation material or as construction material.
  • layered composites are increasingly being used as active components in generator applications, sensor applications or actuator applications.
  • electromechanical transducer devices as actuators.
  • An electromechanical transducer device may comprise at least one electroactive layer arranged between a first and at least one further electrode. When an electrical signal, such as a voltage, is applied to the electrodes, an electric field forms between the electrodes.
  • an electrical signal such as a voltage
  • an electric field forms between the electrodes.
  • the shape or extent of the electromechanical transducer device can be changed by a corresponding change in the electrical signal.
  • Electromechanical actuators are used, for example, to position components.
  • WO 01/31716 A1 discloses a system in which a membrane is clamped by means of a plurality of actuators.
  • a disadvantage of the system according to the prior art that the system is complex and in particular a variety of actuators are needed.
  • the membrane is typically brought to a desired state prior to operation of the membrane. For example, the actuators are adjusted accordingly.
  • the previously derived and indicated object is achieved according to a first aspect of the invention in a method for operating a component.
  • the component to be operated has at least one electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and at least one second electrode.
  • the method comprises the steps:
  • a compensation of an undesired change in state of at least one electromechanical transducer device having component is characterized in that the state of the component is monitored during operation of the component and an unwanted state change by acting on the electromechanical transducer means with a corresponding electrical signal can be at least reduced.
  • the component to be operated may be any component which must have a predeterminable state during operation.
  • the component has at least one electromechanical converter device.
  • the electromechanical transducer device comprises at least one electroactive layer. Its outer surfaces can preferably be directly contacted, for example coated, with one electrode each.
  • an electrically conductive layer may be arranged.
  • an electrically conductive layer can be arranged on the underside of the electroactive layer. It is understood that the bottom or the Top can be coated only partially or in sections with an electrically conductive layer.
  • a structured or segmented layer can be formed.
  • an electrically conductive layer may be formed from a material selected from the group consisting of metals, metal alloys, conductive oligo- or polymers, conductive oxides, and / or polymers filled with conductive fillers.
  • a predeterminable state in particular a position and / or a shape of the component, is set. This can be done by means of the electromechanical transducer device and / or other actuators.
  • the parameter value of a parameter that at least co-determines the state can be determined.
  • the parameter can therefore provide information about the current state of the component.
  • the parameter value may be derived from the adjustment data used for setting the default state. Additionally or alternatively, a mathematical determination and / or a metrological determination are possible.
  • the particular parameter value is set as a set point and can be stored, for example, in a suitable memory device.
  • the actual value of the first parameter can be detected in particular by a suitable detection device.
  • a suitable detection device for example, one or more sensors, the e e to
  • Capture of the parameter are suitable to be used.
  • the detected actual value is then compared with the desired value, for example in a comparison device.
  • it can be checked or detected whether there is a predefinable deviation between the actual value and the desired value.
  • at least one limit value such as an upper and / or lower limit value, can be specified for the desired value. If, for example, determined by the comparison device that the deviation outside a permissible deviation, in which further reliable and error-free operation of the component can be ensured determined, so the electromechanical transducer device can be controlled.
  • an electrical signal to the electrodes so for example a desired voltage change between the electrodes, are generated.
  • a change in state such as a change in position and / or shape of the electroactive converter device and thus of the component is effected.
  • the impermissible state change which has occurred during operation, for example due to changes in humidity, pressure and / or temperature, can at least be reduced.
  • the change in state is preferably at least reduced in such a way that the deviation of the actual value from the desired value is at least once again within the predefinable permissible range.
  • a suitable control device may be provided, which can derive, calculate or similarly determine a corresponding signal from the detected deviation, for example.
  • the actual value of the first parameter is detected during the operation of the component at predetermined time intervals.
  • the actual value is detected periodically.
  • continuous detection can also be carried out.
  • each detected actual value is compared with the desired value. An unwanted state change during operation can in particular be detected and compensated in time without the operation of the component is impaired.
  • the at least one electroactive layer may be a dielectric elastomer.
  • the dielectric elastomer layer may be a dielectric elastomeric film.
  • a dielectric elastomer layer preferably has a relatively high dielectric constant.
  • a dielectric elastomer layer preferably has a low mechanical rigidity. These properties lead to possible elongation values of up to approx. 300%.
  • a dielectric elastomer layer can be used in particular for an actuator application.
  • a dielectric elastomer layer is also suitable for sensor or generator applications. In the case of several electroactive layers, these may preferably be formed from the same material.
  • dielectric elastomer layer according to a preferred embodiment of the
  • Invention comprise a material, for example, selected from the group comprising polyurethane elastomers, silicone elastomers and / or acrylate elastomers.
  • a predefinable position and / or predeterminable shape of the component can be adjusted.
  • the shape and / or the position of the component can preferably be changed in any desired manner. So can an electroactive layer expand or contract at least in one direction.
  • the volume of the layer may remain substantially constant as a result of being subjected to an electric field. For example, at a constant volume, the thickness may decrease while increasing the area.
  • a ferroelectret film essentially (only) the thickness of the layer may change.
  • the arrangement of structured electrodes also makes it possible to create active and passive areas in order to effect a specific change in shape in certain areas. It goes without saying that a plurality of actuators, in particular of electromechanical actuators, can be provided in order to set an exact position and / or shape of the component.
  • the predeterminable state can be changed during the operation of the component.
  • This is a targeted, ie desired, state change of the component.
  • a change in position and / or shape may be required for operation.
  • the changes depend in particular on the application. For example, discrete or continuous state changes may be required.
  • After each state change in particular at least the first parameter value of the first parameter determining the changed state can be determined as the desired value.
  • a change of state can bring about a change of the desired parameter.
  • the new setpoint as previously described, can be determined.
  • the new set point can be used in the manner described above for the comparison function for determining an undesired deviation of the at least one parameter. There is no interruption and / or laborious readjustment of the state required. Furthermore, an undesired change of state can be detected promptly and in particular compensated.
  • the predefinable state can be determined by a plurality of different parameters.
  • at least one further parameter value of a further parameter determining the presettable state can be determined as a further desired value.
  • An actual value of the further parameter can be detected during the operation of the component.
  • the detected actual value of the further parameter can be compared with the specific setpoint of the further parameter.
  • An electrical signal can be applied to the first electrode and the at least second electrode upon detection of a predefinable deviation of the actual value of the further parameter from the desired value of the further parameter, such that the deviation of the actual value of the further parameter from the desired value of the further parameter is at least reduced becomes.
  • the at least one parameter can be selected from the group of geometric parameters, weight parameters, moisture parameters and / or temperature parameters.
  • a shape and / or position in particular a geometric shape of the component by geometric parameters, such as width. Thickness, height, length, curvature, distance, etc., be determined.
  • the shape and / or position may be influenced by parameters. Exemplary further parameters are the temperature of the component and / or the environment, the weight of the component, the ambient pressure and / or the humidity of the component and / or the environment.
  • a detected change in temperature can, for example, change the expansion of the component.
  • temperature deviations for example, a state change resulting from this temperature deviation can be derived, calculated or determined from stored tables. Then, to compensate for the unwanted state change, a change of the electrical signal can be effected.
  • the system comprises at least one component to be operated, wherein the component has at least one electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and at least one second electrode, at least one setting device configured to set a predeterminable state of the component for operating the component at least one first parameter value of a first parameter determining the predeterminable state is determined as the first desired value, at least one detection device configures / detects an actual value of the first parameter during operation of the component, at least one comparison device is configured / to compare the acquired actual value of the first parameter with the predetermined setpoint of the first parameter, and at least one controller configures / applies an electrical signal to the first electrode and the at least second electrode at Dete ction of a predefinable deviation of the actual value of the first parameter from the desired value of the first parameter, such that the deviation of the actual value of the first parameter from the desired value of the first parameter is at least reduced.
  • the component has at least one electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and
  • the adjusting device can be, for example, an electrical and / or mechanical adjusting device / for setting the predefinable state.
  • at least one desired parameter can then be determined in the manner described above.
  • at least one actual value of the at least one parameter is, for example, predefinable Time intervals detected by at least one detection device.
  • the detection device may comprise at least one suitable sensor for detection.
  • the detected parameter may be transmitted to a comparator in a suitable manner.
  • the comparator can be a suitable digital or analogue who! to provide.
  • the comparison device is set up to compare the actual value with the setpoint value and / or predefinable limit values of the setpoint value.
  • a control device Upon detection of a deviation, that is, for example, a match of the actual value with a predefinable limit value, a control device is set up to apply an electrical signal to the electromechanical converter device of the component.
  • an applied electrical signal can be changed.
  • the control device may have a controllable energy source or be connected to one.
  • a voltage change can be generated to compensate for the unwanted state change. In a simple manner and without interrupting the operation of the component unwanted state change can be compensated.
  • the building element 1 can be fastened to at least one holding device. It is understood that a plurality of holding devices may be provided.
  • a stand or connecting means may be provided for attaching the component to a support structure, such as a wall or the like.
  • the holding device may preferably have at least one further electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and at least one second electrode.
  • the shape and / or position of the component can be adjusted very precisely. For example, the position of the component in the room, such as the height of the component, can be selectively changed.
  • the at least one control device may be configured to apply an electrical signal to the first electrode and the at least second electrode of the further electromechanical transducer device upon detection of a predeterminable deviation of the actual value of the first parameter from the desired value of the first parameter, such that the Deviation of the actual value of the first parameter from the target value of the first parameter is at least reduced.
  • the control device can control in particular the first and / or the further electromechanical converter device for compensating for the change in state. It goes without saying that a large number of electronic converter devices can be provided to compensate for (virtually) any undesired change in shape and / or position.
  • an electromechanical converter device which has at least one electroactive layer arranged between two electrodes, can be designed as desired.
  • at least one electromechanical transducer device may be formed as a rolled electromechanical actuator.
  • a rolled electromechanical actuator is characterized by the fact that during the activation a force and an elongation in the axial direction are established, ie a change in shape in the axial direction is made possible.
  • an electrode coated elastomeric film can be rolled up about an axis.
  • the at least one electromechanical converter device can be designed as a stacked electromechanical actuator.
  • a stacked electromechanical actuator has at least one, preferably a plurality of planar actuators, that is to say an actuator which, for example, comprises an elastomer foil coated with two electrodes.
  • an actuator which, for example, comprises an elastomer foil coated with two electrodes.
  • the component to be operated can be any component which undergoes undesired state changes during operation of the component.
  • the component may be an optical component.
  • it may be a concave mirror.
  • the concave mirror may comprise at least one electromechanical transducer.
  • the concave mirror can be formed by the electromechanical surface converter device.
  • the concave mirror can change its areal extent as a function of an electrical signal, such as an electrical voltage.
  • an electrical signal such as an electrical voltage.
  • a desired focal length can be set.
  • Another aspect of the invention is ei ne use of the system described above to compensate for at least one change in state of a component during operation of the component.
  • the headlamp can be used in a vehicle such as a motor vehicle or a rail vehicle.
  • the component can be an adjustable and concave concave mirror that can be illuminated by one or more light sources.
  • Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of a system according to the present invention
  • Fig. 2 is a schematic view of another embodiment of a system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of an embodiment of a method according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a system 2 according to the present invention.
  • the system 2 comprises in the present embodiment, a first component 4, which can be kept in a constant state during operation of the component 4.
  • the component 4 is a simplified optical component 4.
  • the optical component 4 is in particular a concave mirror 4 arranged on a holding device 6.
  • a concave mirror 4 can be used, for example, in a car be used in an emergency mode, in the case of a parabolic trough collector, for example. It is understood that there are basically a variety of applications for an optical device and the invention is not limited to optical components.
  • the illustrated concave mirror 4 has in this case an electromechanical transducer device.
  • the exemplary concave mirror may be substantially completely formed by the electromechanical transducer device.
  • the concave mirror 4 has an electroactive layer 12 arranged between a first electrode 8 and a second electrode 10.
  • the electrodes 8, 10 may be formed as electrically conductive layers 8, 10.
  • the electrodes 8, 10 can contact the electroactive layer 12 at least partially directly. It is understood that the underside or the top side of the electroactive layer 12 may be only partially coated with an electrically conductive layer 8, 10.
  • at least one structured electrode 8, 10 may be printed.
  • an electrically conductive layer 8, 10 may be formed of a material selected from the group consisting of metals, metal alloys, conductive oligo- or polymers, conductive oxides, and / or polymers filled with conductive fillers.
  • the second electrode 10 is formed of a material having reflective properties.
  • the second electrode can serve not only as an electrode but also as a reflective surface.
  • the second electrode 12 may also be coated with an additional reflective layer.
  • the component 4 may also have more than one electroactive layer 12, for example two or more electroactive layers, wherein at least partially an electrically conductive layer may be provided between all the electroactive layers.
  • a dielectric elastomer layer 12 such as a dielectric elastomeric film may be used as the electroactive layer 12.
  • a dielectric elastomer layer 12 advantageously has a relatively high dielectric constant.
  • a dielectric elastomer layer 12 advantageously has low mechanical stiffness. This leads to possible elongation values of up to approx. 300%.
  • a dielectric elastomer layer 12 can be used in particular for an actuator application. If, for example, the applied voltage is changed at the at least two electrodes 8, 10, then the shape of the electroactive converter device changes accordingly.
  • electroactive layers such as piezo layers, electrostrictive polymer layers, liquid crystalline elastomer layers, etc.
  • the extensibility of the electroactive layer 12 may be limited by further layers contacting the electroactive layers.
  • the electrodes 8, 10 in order to allow expansion in a dielectric layer not only in the thickness direction but also in a longitudinal direction and / or in a transverse direction, it may be necessary for the electrodes 8, 10 to be designed to be stretchable.
  • the electrodes 8, 10 in order to allow expansion in a dielectric layer not only in the thickness direction but also in a longitudinal direction and / or in a transverse direction, it may be necessary for the electrodes 8, 10 to be designed to be stretchable.
  • exemplary compliant materials are elastomers filled with electrically conductive fillers.
  • stiff materials can advantageously at least one electrode 8, 10 have a wavy Querterrorismspro fil.
  • An electrode 8, 10 may in particular have a wave-shaped cross-sectional profile along at least one direction.
  • One Wavy cross-sectional profile has elevations and subsidences au. which may preferably be arranged in a substantially uniform sequence. It is understood that other sequences may be provided, which may be based in particular on the later application. When stretched, the wave-shaped cross-sectional profile is stretched, thus increasing extensibility in at least one direction.
  • the component 4 is formed from the electromechanical transducer device comprising the first and the second electrode 8, 10 as well as the electroactive layer 12. It is understood that the component 4 may be formed only partially from an electromechanical transducer device and / or may comprise two or more separate electromechanical transducer devices.
  • a control device 14 may be electrically connected.
  • the controller 14 may, for example, be connected to a power supply 16, such as a controllable power source.
  • a power supply 16 such as a controllable power source.
  • the control device 14 is configured to apply to the electrodes 8, 10 an electrical signal, for example an electrical voltage.
  • the controller 1 4 may include suitable means such as a processor, memory means, interfaces and the like.
  • an adjusting device 1 8 may be provided for setting a predeterminable state of the component 4. Under the condition of the component 4 is / are in particular its geometric shape and / or its position to understand.
  • the adjusting device 18 may have control means and be connected to one or more actuators or have these. With the example, mechanical, electrical and / or electromechanical actuators, a state, in particular a predefinable ground state can be generated.
  • the adjusting device 18 and the control device 14 may be embodied in one component.
  • the control device 14 can, for example, take over the function of the setting device 18 and effect a setting of a predefinable state of the component 4 / in order to operate the component 4.
  • the at least one electromechanical converter device can be acted upon by a corresponding electrical signal.
  • the present system 2 comprises a detection device 20.
  • the detection device 20 has one or more sensors / for detecting at least one first parameter.
  • a suitable active or passive sensor such as an optical sensor, a thermal sensor, a humidity sensor or the like can be used.
  • the sensor or the detection device 20 is in particular configured to determine at least one first parameter or the value of a first parameter.
  • the parameter is, in particular, a parameter determining the state of the component 4.
  • the at least one parameter is a geometric parameter of the component 4, such as the length, width, curvature and / or thickness of the component, and / or a parameter, such as the humidity and / or the temperature of the component 4 and / or the moisture and / or the temperature of the environment of the component 4.
  • the comparison device 22 may be formed in any manner and, for example, allow a comparison of a istparameterhongs with a desired parameter value in analog or digital form.
  • a desired parameter or. Soll parameter value can be stored or stored in a memory device of the comparison device.
  • the calibration device 22 is set up to compare at least one parameter value acquired by the detection device 20 with a previously determined parameter value.
  • comparison device 22 is connected to the control device 14. It is understood that according to other variants of the invention, the comparison device 22 can be integrated in the control device 14 and / or the detection device 20. The functioning of the system 2 will be explained in more detail below with reference to FIG.
  • the elements 14, 16, 18, 22 and / or 20 may be at least partially integrated in a (single) device.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a system 2.1 according to the invention.
  • the differences of the system 2.1 according to FIG. 2 in comparison to the system 2 according to FIG. 1 are explained below in particular.
  • the system 2.1 has a first and at least one further detection device 20.1, 20.2.
  • the detection device 20.1 can detect the temperature of the component 4 and the detection device 20.2 by means of a temperature sensor by means of an optical sensor, the shape of the component 4, such as the curvature of the concave mirror 4.
  • the comparison device 22.1 can in particular be set up to compare the at least two detectable parameters, ie their actual values, with predefinable and / or stored nominal parameter values.
  • an adjustable holding device 6.1 is provided.
  • the holding device 6.1 may preferably be formed at least partially from an electromechanical converter device comprising at least one electroactive layer arranged between a first electrode and a second electrode.
  • a rolled actuator may be provided with a rod-shaped form, which allows at least one adjustment in response to an electrical signal in the axial direction.
  • the position of the concave mirror 4 can be adjusted in the axial direction.
  • further electromechanical transducer means may be provided for adjustment in several directions.
  • the holding device 6.1, in particular the at least two electrodes of the electromechanical converter device, can be electrically connected to the control device 14.
  • the component 4, 4.1 may comprise a passive layer.
  • a passive layer may be attached to the surface of the electrode 8 or the electrode 10 that is not in contact with the electroactive layer 12.
  • the passive layer can preferably be designed to be at least less extensible than the electrodes 8, 10, in particular almost non-stretchable or unyielding.
  • the electroactive layer 12 expands accordingly. Due to the preferably unyieldingly formed passive layer which is arranged on (only) one electrode 8, 10, preferably on the electrode 10, an expansion at this one electrode 8, 10 is prevented, so that an asymmetrical expansion of the component 4 he follows. For example, a desired curvature of the component 4, 4.1 can be achieved without requiring a special structuring of the electrodes 8, 10. Furthermore, the passive layer may be formed simultaneously as a reflective layer.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for operating a component 4, in particular by means of the system 2 according to FIG.
  • a specifiable state of the component 4 can be adjusted by means of the adjustment device 18 and / or the control device 14. Basically, even a manual adjustment is possible.
  • the specifiable state of the component 4 depends in particular on the application of the component 4.
  • the concave mirror 4 can be brought into a suitable position by at least one suitable actuator.
  • at least partially electromechanical actuators can be used.
  • the shape of the concave mirror 4 can be adjusted according to the requirements of an application.
  • the shape of the concave mirror 4 may in particular depend on a desired focal length.
  • the concave mirror 4 can be adjusted plan, concave or convex with a certain curvature.
  • the concave mirror 4 is provided to focus light beams of a (not shown) light source on a (not shown) pinhole.
  • the adjustment of the shape can be carried out in particular by means of the at least one electroactive converter device of the component 4.
  • the control device 14 can apply a corresponding electrical signal to the electrodes 8, 10. Structured electrodes 8, 10 with passive and active regions can be provided, which allow almost any adjustment of the shape of the concave mirror 4.
  • At least one parameter determining the set state of the concave mirror can be determined.
  • the parameter or parameter value may be a parameter which directly represents the shape and / or the position of the concave mirror 4. Examples of these are, in particular, geometric parameters. Alternatively or additionally, parameters may be determined which influence the shape and / or the position of the concave mirror 4, such as the temperature or humidity of the concave mirror or the surroundings.
  • the at least one parameter can be determined, derived and / or calculated directly from the data of the setting device 18 and / or the control device 14. It can also be provided that the sensing device 20 detects the at least one parameter before operating the component 4 or directly at the beginning of the operation.
  • the at least one specific parameter can in particular be stored as a setpoint parameter in a memory device of the comparison device 22.
  • preferably upper and lower limit values of the setpoint parameter can be determined, which in particular depend on the application and the desired accuracy with which the component 4 is to be operated. can depend.
  • input devices such as a keyboard, and a display may be provided.
  • the component 4 or the system 2 can be operated. Furthermore, an actual value of the at least one parameter can be detected by the acquisition device 20 in a step 303.
  • the detected actual value in the comparison device 22 can be compared with the desired value or with correspondingly predetermined limit values.
  • the comparison result can be transmitted to the control device 14 of the comparison device 22.
  • the comparison result can be transmitted to the control device 14 only if a deviation is detected.
  • the steps 303 and 304 can be performed regularly, for example.
  • the at least one parameter can be detected in particular at predeterminable time intervals. Also, a nearly continuous detection or an irregular detection, for example in response to an external signal, possible.
  • the control device 14 is set up to apply an electrical signal to the first electrode 8 and the at least second electrode 10 in the next step 305, in such a way that the deviation of the actual value from the desired value is compensated.
  • the control device 14 can calculate from the detected deviation which voltage change is to be applied to the at least two electrodes 8, 10 of the at least one electromechanical converter device for compensating or compensating for the deviation, ie for restoring the ground state. In other words, it is possible to almost immediately compensate for unwanted state change, for example as a result of a change in the temperature and / or the humidity of the environment.
  • An error-free operation of the at least one component can be ensured. It is also possible that in a memory of the control device 14 change values of the electrical signal were stored together with deviation values, for example due to a previous test phase. Certain deviations may be stored together with voltage change values. Upon the occurrence of a deviation, the controller 14 may search the memory for a corresponding deviation value and adjust the voltage signal according to the voltage change value. It should be noted at this point that in particular undesired changes in state of the at least one component can be compensated. It is understood that during operation of the component, the state can be selectively changed. In the case of a change, for example also of continuous changes, the stored desired parameters can be adapted accordingly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bauteils (4), wobei das Bauteil (4) mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode (8) und mindestens einer zweiten Elektrode (10) angeordnete elektroaktive Schicht (12) aufweist. Das Verfahren umfasst Einstellen eines vorgebbaren Zustande des Bauteils (4) vor dem Betreiben des Bauteils (4), wobei mindestens ein erster Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird, Erfassen eines Istwertes des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils (4), Vergleichen des erfassten Istwertes des ersten Parameters mit dem bestimmten Sollwert des ersten Parameters, und Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode (8) und die mindestens zweite Elektrode (10) bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Bauteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bauteils. Das zu betreibende Bauteil weist mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht auf. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein System, eine Verwendung des Systems und einen Scheinwerfer umfassend das System.
Kunststoffverbundstoffe werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise wird ein entsprechender Schichtverbund als Verpackungsmaterial, Isolationsmaterial oder als Konstruktionsmaterial verwendet. Neben diesem herkömmlichen Einsatzzweck, werden S chichtverbunde vermehrt als aktive Komponenten in Generatoranwendungen, Sensoranwendungen oder Aktuatoranwendungen eingesetzt. insbesondere ist es bekannt, elektromechanische Wandler einrichtungen als Aktuatoren einzusetzen. Eine elektromechanische Wandlereinrichtung kann mindestens eine zwischen einer ersten und mindestens einer weiteren Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht umfassen. Wird an den Elektroden ein elektrisches Signal angelegt, wie eine Spannung, bildet sich ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden aus. Hierbei kann die Form bzw. Ausdehnung der elektromechanischen Wandler einrichtung durch eine entsprechende Änderung des elektrischen Signals geändert werden.
Elektromechanische Aktuatoren werden beispielsweise dazu eingesetzt, Bauteile zu positionieren. Beispielsweise offenbart die WO 01/31716 A 1 ein System, bei dem eine Membran mittels einer Vielzahl an Aktuatoren aufgespannt wird. Nachteilig an dem System gemäß dem Stand der Technik ist jedoch, dass das System komplex ausgebildet und insbesondere eine Vielzahl Aktuatoren benötigt werden. Ferner wird die Membran in der Regel vor einem Betrieb der Membran in einen gewünschten Zustand gebracht. Beispielsweise werden die Aktuatoren entsprechend eingestellt.
Problematisch ist jedoch, dass sich während des Betriebs der Zustand der Membran aufgrund von Feuchtigkeits-, Druck- und/oder Temperaturschwankungen, änd ern k ann . W e r d e n d i e ungewünschten Abweichungen von einem vorgebbaren gewünschten und vor dem Betrieb der Membran eingestellten Zustand zu groß, ist ein fehlerfreier Betrieb nicht mehr möglich, so dass eine Unterbrechung des Betriebs und eine aufwendige neue Einstellung erforderlich werden. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Bauteils zur Verfügung zu stellen, welches eine Kompensation einer ungewünschten Zustandsänderung in einfacher Weise ermöglicht.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei einem Verfahren zum Betreiben eines Bauteils gelöst. Das zu betreibende Bauteil weist mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht auf. Das Verfahren umfasst die Schritte:
Einstellen eines vorgebbaren Zustande des Bauteils vor dem Betreiben des Bauteils, wobei mindestens ein erster Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird,
Erfassen eines Istwertes des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils,
- Vergleichen des erfassten Istwertes des ersten Parameters mit dem bestimmten Sollwert des ersten Parameters, und
Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode und die mindestens zweite Elektrode bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird gemäß der Lehre der Erfindung eine Kompensation einer ungewünschten Zustandsänderung eines mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung aufweisenden Bauteils dadurch ermöglicht, dass der Zustand des Bauteils während des Betriebs des Bauteils überwacht wird und eine ungewünschte Zustandsänderung durch Beaufschlagung der elektromechanischen Wandlereinrichtung mit einem entsprechenden elektrischen Signal zumindest reduziert werden kann.
Bei dem zu betreibenden Bauteil kann es sich um ein beliebiges Bauteil handeln, welches während des Betriebs einen vorgebbaren Zustand aufweisen muss. Erfindungsgemäß weist das Bauteil mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung auf. Es versteht sich, dass das Bauteil auch zwei oder mehr elektromechanische Wandlereinrichtungen aufweisen kann. Die elektromechanis che Wandler einrichtung umfasst mindestens eine elektroaktive Schicht. Dessen äußere Oberflächen können mit jeweils einer Elektrode bevorzugt unmittelbar kontaktiert, beispielsweise beschichtet, sein. An der Oberseite der elektroaktiven Schicht kann eine elektrisch leitfähige Schicht angeordnet sein. Ebenso kann an der Unterseite der elektroaktiven Schicht eine elektrisch leitfähige Schicht angeordnet sein. Es versteht sich, dass die Unterseite bzw. die Oberseite nur teilweise bzw. abschnittsweise mit einer elektrisch leitfähigen Schicht beschichtet sein kann. Beispielsweise kann eine strukturierte bzw. segmentierte Schicht gebildet werden. Vorzugsweise kann eine elektrisch leitfähige Schicht aus einem Material gebildet sein, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Metalle, Metalllegierungen, leitfähige Oligo- oder Polymere, leitfähige Oxide und/oder mit leitfähigen Füllstoffen gefüllte Polymere.
Vor einem Betrieb des Bauteils wird ein vorgebbarer Zustand, insbesondere eine Position und/oder eine Form des Bauteils, eingestellt. Dies kann mittels der elektromechanischen Wandlereinrichtung und/oder anderen Aktuatoren erfolgen.
Nach einer Einstellung des vorgebbaren Zustands kann zumindest der Parameterwert eines Parameters, der den Zustand zumindest mitbestimmt, bestimmt werden. Der Parameter kann also Aufschluss über den aktuellen Zustand des Bauteils geben. Beispielsweise kann der Parameterwert aus den Einstellungsdaten, die für die Einstellung des vorgebbaren Zustands verwendet wurden, abgeleitet werden. Zusätzlich oder alternativ sind eine rechnerische Bestimmung und/oder eine messtechnische Bestimmung möglich. Der bestimmte Parameterwert wird als Sollwert festgelegt und kann beispielsweise in einer geeigneten Speichereinrichtung gespeichert werden.
Während des Betriebs kann der Istwert des ersten Parameters insbesondere durch eine geeignete Erfassungseinrichtung erfasst werden. Beispielsweise kann ein oder mehrere Sensoren, di e zur
Erfassung des Parameters geeignet sind, verwendet werden.
Der erfasste Istwert wird dann mit dem Sollwert beispielsweise in einer Vergleichseinrichtung verglichen. Insbesondere kann überprüft bzw. detektiert werden, ob eine vorgebbare Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert vorliegt. Beispielsweise kann für den Sollwert mindestens ein Grenzwert, wie ein oberer und/oder unterer Grenzwert, vorgeben werden. Wird beispielsweise durch die Vergleichs einrichtung festgestellt, dass die Abweichung außerhalb einer zulässigen Abweichung, bei der weiterhin ein zuverlässiger und fehlerfreier Betrieb des Bauteils gewährleistet werden kann, festgestellt, so kann die elektromechanische Wandler einrichtung angesteuert werden. Insbesondere kann ein elektrisches Signal an die Elektroden, also beispielsweise eine gewünschte Spannungsänderung zwischen den Elektroden, erzeugt werden. Durch das entsprechende elektrische Signal wird eine Zustandsänderung, wie eine Positions- und/oder Formänderung der elektroaktiven Wandlereinrichtung und somit des Bauteils bewirkt. Die während des Betriebs beispielsweise aufgrund von Feuchtigkeits-, Druck- und/oder Temperaturschwankungen aufgetretene unzulässige Zustandsänderung kann zumindest reduziert werden. Bevorzugt wird die Zustandsänderung zumindest derart reduziert, dass die Abweichung des Istwerts von dem Sollwert zumindest wieder in dem vorgebbaren zulässigen Bereich liegt. Zur Erzeugung des elektrischen Signals kann eine geeignete Steuereinrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise aus der detektierten Abweichung ein entsprechendes Signal ableiten, berechnen oder in ähnlicher Weise bestimmen kann.
E s versteht sich, dass auch zwei oder mehr B auteile betrieben und ungewünschte Zustandsänderungen kompensiert werden können.
In einer ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Istwert des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils in vorgebbaren Zeitabständen erfasst wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Istwert periodisch erfasst wird. Für eine besonders zeitnahe Kompensation kann auch eine (nahezu) kontinuierliche Erfassung durchgeführt werden. Vorzugsweise wird jeder erfasste Istwert mit dem Sollwert verglichen. Eine ungewünschte Zustande änderung während des Betriebs kann insbesondere rechtzeitig erkannt und ausgeglichen werden, ohne dass der Betrieb des Bauteils beeinträchtigt wird.
Als elektroaktive Schichten können verschiedene Materialien bzw. Schichten eingesetzt werden. Insbesondere kann die Wahl des Materials vom späteren Einsatzzweck abhängen. Beispielhafte elektroaktive Schichten sind Piezoschichten, elektrostriktive Polymerschichten, flüssigkristalline Elastomerschichten und dergleichen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die mindestens eine elektroaktive Schicht eine dielektrische Elastomers chi cht sein. Insbesondere kann die dielektrische Elastomerschicht eine dielektrische Elastomerfolie sein. Eine dielektrische Elastomerschicht weist vorzugsweise eine relativ hohe Dielektrizitätszahl auf. Darüber hinaus weist eine dielektrische Elastomerschicht vorzugsweise eine niedrige mechanische Steifigkeit auf. Diese Eigenschaften führen zu möglichen Dehnungswerten von bis zu ca. 300 %. Eine dielektrische Elastomerschicht kann insbesondere für eine Aktuatoranwendung eingesetzt werden. Jedoch eignet sich eine dielektrische Elastomerschicht ebenso für Sensor- oder Generatoranwendungen. Bei mehreren elektroaktiven Schichten können diese bevorzugt aus dem gleichen Material gebildet sein.
Ferner kann die dielektrische Elastomerschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ein Material umfassen, das beispielsweise ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyurethan-Elastomere, Silikon-Elastomere und/oder Acrylat-Elastomere. Vorzugsweise kann eine vorgebbare Position und/oder vorgebbare Form des Bauteils eingestellt werden. Durch die mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung kann zumindest die Form und/oder die Position des Bauteils bevorzugt in beliebiger Weise geändert werden. So kann sich eine elektroaktive Schicht zumindest in eine Richtung ausdehnen oder zusammenziehen. Bei einer dielektrischen Elastomerschicht kann das Volumen der Schicht in Folge einer Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld im Wesentlichen konstant bleiben. Beispielsweise kann sich bei einem konstanten Volumen die Dicke verringern und gleichzeitig die Fläche vergrößern. Bei einer Ferroelektretfolie kann sich im Wesentlichen (lediglich) die Dicke der Schicht ändern. Durch die Anordnung von strukturierten Elektroden können zudem aktive und passive Bereiche geschaffen werden, um in bestimmten Bereichen eine gezielte Formänderung zu bewirken. Es versteht sich, dass eine Mehrzahl an Aktuatoren, insbesondere an elektromechanischen Aktuatoren, vorgesehen sein kann, um eine exakte Position und/ oder Form des Bauteils einzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann während des Betriebs des Bauteils der vorgebbare Zustand geändert werden. Hierbei handelt es sich um eine gezielte, also gewünschte, Zustandsänderung des Bauteils. Beispielsweise kann während des Betriebs eine Positions- und/oder Formänderung lür den Betrieb erforderlich sein. Die Änderungen hängen insbesondere von der Anwendung ab. Beispielsweise können diskrete oder kontinuierliche Zustands änderungen erforderlich sein. Nach jeder Zustandsänderung kann insbesondere mindestens der erste Parameterwert des den geänderten Zustand bestimmenden ersten Parameters als Sollwert bestimmt werden. Eine Zustandsänderung kann eine Änderung des Sollparameters mit sich bringen. Nach einer geänderten Zustands änderung kann der neue Sollwert, wie zuvor bereits beschrieben wurde, bestimmt werden. Der neue Sollwert kann in zuvor beschriebener Weise für die Vergleichsfunktion zur Feststellung einer ungewünschten Abweichung des mindestens einen Parameters eingesetzt werden. Es ist keine Unterbrechung und/oder aufwendige Neueinstellung des Zustands erforderlich. Weiterhin kann eine ungewünschte Zustandsänderung zeitnah erkannt und insbesondere kompensiert werden.
Der vorgebbare Zustand kann von einer Mehrzahl unterschiedlicher Parameter bestimmt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mindestens ein weiterer Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden weiteren Parameters als weiterer Sollwert bestimmt werden. Ein Istwert des weiteren Parameters kann während des Betriebs des Bauteils erfasst werden. Der erfasste Istwert des weiteren Parameters kann mit dem bestimmten Sollwert des weiteren Parameters verglichen werden. Ein elektrisches Signal kann an die erste Elektrode und die mindestens zweite Elektrode bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des weiteren Parameters von dem Sollwert des weiteren Parameters angelegt werden, derart, dass die Abweichung des Istwertes des weiteren Parameters von dem Sollwert des weiteren Parameters zumindest reduziert wird. Es versteht sich, dass eine Vielzahl an Parametern, die den Zustand des Bauteils repräsentieren und/oder ihn beeinflussen, (gleichzeitig) überwacht werden kann. Eine besonders genaue und zeitnahe Kompensation von ungewünschten Zustandsänderangen des Bauteils kann erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausf hrungsform der Erfindung kann der mindestens eine Parameter ausgewählt sein aus der Gruppe geometrischer Param eter, Gewichtsparameter, Feuchtigkeitsparameter und/ oder Temperaturparameter. Beispielsweise kann eine Form und/oder Position, insbesondere eine geometrische Form des Bauteils durch geometrische Parameter, wie Breite. Dicke, Höhe, Länge, Krümmung, Abstand, etc., bestimmt sein. Auch kann die Form und/oder Position durch Parameter beeinflusst sein. Beispielhafte weitere Parameter sind die Temperatur des Bauteils und/oder der Umgebung, das Gewicht des Bauteils, der Umgebungsdruck und oder die Feuchtigkeit des Bauteils und/oder der Umgebung. Eine erfasste Temperaturänderung kann beispielsweise die Ausdehnung des Bauteils ändern. B e i D et ekti o n e in er Temperaturabweichung kann beispielsweise eine aus dieser Temperaturabweichung hervorgehende Zustandsänderung abgeleitet, berechnet oder aus gespeicherten Tabellen bestimmt werden. Dann kann zur Kompensation der ungewünschten Zustands änderung eine Änderung des elektrischen Signals bewirkt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein System insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Das System umfasst mindestens ein zu betreibendes Bauteil, wobei das Bauteil mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht aufweist, mindestens eine Stelleinrichtung konfiguriert zum Einstellen eines vorgebbaren Zustands des Bauteils zum Betreiben des Bauteils, wobei mindestens ein erster Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird, mindestens eine Erfassungseinrichtung konfiguriert /um Erfassen eines Istwertes des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils, mindestens eine Vergleichs einrichtung konfiguriert /um Vergleichen des erfassten Istwertes des ersten Parameters mit dem bestimmten Sollwert des ersten Parameters, und mindestens eine Steuereinrichtung konfiguriert /u m Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode und die mindestens zweite Elektrode bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.
Die Stelleinrichtung kann beispielsweise eine elektrische und/oder mechanische Stelleinrichtung /um Einstellen des vorgebbaren Zustands sein. Vor dem Betrieb kann dann in zuvor beschriebener Weise mindestens ein Sollparameter bestimmt werden. Während des Betriebs des Bauteils wird mindestens ein Istwert des mindestens einen Parameters beispielsweise in vorgebbaren Zeitabständen durch mindestens eine Erfassungseinrichtung erfasst. Die Erfassungseinrichtung kann mindestens einen geeigneten Sensor zur Erfassung aufweisen. Der erfasste Parameter kann an eine Vergleichseinrichtung in geeigneter Weise übertragen werden. Beispielsweise kann der Vergleichseinrichtung ein geeigneter digitaler oder analoger Wer! zur Verfügung gestellt werden. Die Vergleichseinrichtung ist dazu eingerichtet, den Istwert mit dem Sollwert und/oder vorgebbaren Grenzwerten des Sollwerts zu vergleichen. Bei Detektion einer Abweichung, also beispielsweise eine Übereinstimmung des Istwerts mit einem vorgebbaren Grenzwert, ist eine Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die elektromechanische Wandlereinrichtung des Bauteils mit einem elektrischen Signal zu beaufschlagen. Insbesondere kann ein anliegendes elektrisches Signal geändert werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung eine steuerbare Energiequelle aufweisen oder mit einer verbunden sein. Insbesondere kann zur Kompensation der ungewünschten Zustands änderung eine Spannungsänderung generiert werden. In einfacher Weise und ohne Unterbrechung des Betriebs des Bauteils können ungewünschten Zustands änderung kompensiert werden. Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems kann das Baulei 1 an mindestens einer Halteeinrichtung befestigt sein. Es versteht sich, dass eine Mehrzahl an Halteeinrichtungen vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann ein Ständer oder Verbindungsmittel zum Befestigen des Bauteils an einer Trägerstruktur, wie einer Wand oder dergleichen, vorgesehen sein. Vorzugsweise kann die Halteeinrichtung mindestens eine weitere elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrodeangeordnete elektroaktive Schicht aufweisen. Mit der mindestens einen weiteren elektromechanischen Wandler einrichtung kann die Form und/oder die Position des Bauteils besonders exakt eingestellt werden. Beispielsweise kann die Position des Bauteils im Raum, wie die Höhe des Bauteils, gezielt geändert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Steuereinrichtung konfiguriert sein zum Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode und die mindestens zweite Elektrode der weiteren elektromechanischen Wandlereinrichtung bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird. Bei Detektion einer Abweichung kann die Steuereinrichtung insbesondere die erste und/oder die weitere elektromechanische Wandlereinrichtung zum Kompensieren der Zustands änderung entsprechend ansteuern. Es versteht sich, dass eine Vielzahl an e 1 ektr om echanischen Wandlereinrichtungen zur Kompensation von (nahezu) jeder ungewünschten Form- und/oder Positionsänderung vorgesehen sein kann. Grundsätzlich kann eine elektromechanische Wandlereinrichtung, welche mindestens eine zwischen zwei Elektroden angeordnete elektroaktive Schicht aufweist, beliebig ausgebildet sein. Vorzugsweise kann mindestens eine elektrom e ch ani s che Wandlereinrichtung als gerollter elektromechanischer Aktuator ausgebildet sein. Ein gerollter elektromechanischer Aktuator zeichnet sich dadurch aus, dass sich bei der Aktivierung eine Kraft und eine Dehnung in axialer Richtung einstellt, also eine Formänderung in axialer Richtung ermöglicht wird. Beispielsweise kann eine mit Elektroden beschichtete Elastomerfolie um eine Achse herum aufgerollt werden. Alternativ kann die mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung als gestapelter elektromechanischer Aktuator ausgebildet sein. Ein gestapelter elektromechanischer Aktuator weist mindestens eine, bevorzugt eine Mehrzahl an planaren Aktuatoren auf, also einen Aktuator, der z.B. eine mit zwei Elektroden beschichtete Elastomerfolie umfasst. Durch die Verwendung unterschiedlicher Aktuatoren kann in einfacher Weise eine Kompensation einer ungewünschten Form- und/ oder Positionsänderung durchgeführt werden. Wie bereits beschrieben wurde, kann es sich bei dem zu betreibenden Bauteil um ein beliebiges Bauteil handeln, welches während des Betriebs des Bauteils ungewünschten Zustandsänderungen unterliegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Bauteil ein optisches Bauteil sein. Insbesondere kann es ein Hohlspiegel sein. Der Hohlspiegel kann zumindest e i e elektromechanische Wandl er einri chtung umfassen. Insbesondere kann der Hohlspiegel durch die elektromechanis che Wandlereinrichtung gebildet werden. Der Hohlspiegel kann insbesondere seine flächenmäßige Ausdehnung in Abhängigkeit eines elektrischen Signals, wie einer elektrischen Spannung, ändern. Durch die Formänderung kann beispielsweise ei ne gewünschte Brennweite eingestellt werden. Um die Brennweite während des Betriebs des Hohlspiegels konstant zu halten, kann es erforderlich sein, ungewollte Zustandsänderung, beispielsweise aufgrund von T emperatur - Druck- und/oder Feuchtigkeitsänderungen, durch das anliegende elektrische Signal nachzuregeln.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ei ne Verwendung des zuvor beschriebenen Systems zum Kompensieren von mindestens einer Zustandsänderung eines Bauteils während des Betriebs des Bauteils.
Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Scheinwerfer umfassend das zuvor beschriebene System. Beispielsweise kann der Scheinwerfer in einem Fahrzeug, wie einem Kraftfahrzeug oder einem Schienenfahrzeug, eingesetzt werden. I nsbesondere kann das Bauteil ein durch eine oder mehrere Lichtquellen anstrahlbarer und einstellbarer Hohlspiegel sein.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren, d as erfindungsgemäße System, die erfindungsgemäße Verwendung sowie den er fmdungs gemäßen Scheinwerfer auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentanspr ü c h e , anderers eits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 2 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Bauteil 4, weiches während des Betriebs des Bauteils 4 in einem gleichbleibenden Zustand gehalten werden kann.
Bei dem Bauteil 4 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um ein vereinfacht dargestelltes optisches Bauelement 4. Das optische Bauelement 4 ist insbesondere ein an einer Halteeinrichtung 6 angeordneter Hohlspiegel 4. Ein derartiger Hohlspiegel 4 kann beispielsweise in e i n e m Auto s ch ein w erf er o der in e in er S o l arth ermi e anl äg e , b e i sp i e l s w ei s e al s Parabolrinnenkollektor, eingesetzt werden. Es versteht sich, dass es grundsätzlich eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten für ein optisches Bauelement gibt und die Erfindung nicht auf optische Bauelemente beschränkt ist.
Der vereinfacht dargestellte Hohlspiegel 4 weist vorliegend eine elektromechanische Wandler einrichtung auf. Insbesondere kann der beispielhafte Hohlspiegel im Wesentlichen vollständig durch die elektromechanische Wandler einrichtung gebildet sein. Der Hohlspiegel 4 weist eine zwischen einer ersten Elektrode 8 und einer zweiten Elektrode 10 angeordnete elektroaktive Schicht 12 auf. Die Elektroden 8, 10 können als elektrisch leitfähige Schichten 8, 10 ausgebildet sein. Insbesondere können die Elektroden 8, 10 die elektroaktive Schicht 12 unmittelbar zumindest teilweise kontaktieren. Es versteht sich, dass die Unterseite bzw. die Oberseite des der elektroaktiven Schicht 12 nur teilweise mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 8, 10 beschichtet sein kann. Beispielsweise kann mindestens eine strukturierte Elektrode 8, 10 aufgedruckt sein. Vorzugsweise kann eine elektrisch leitfähige Schicht 8, 10 aus einem Material gebildet sein, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Metalle, Metalllegierungen, leitfähige Oligo- oder Polymere, leitfähige Oxide und/oder mit leitfähigen Füllstoffen gefüllte Polymere.
Vorzugsweise ist die zweite Elektrode 10 aus einem Material mit reflektierenden Eigenschaften gebildet. Mit anderen Worten kann die zweite Elektrode nicht nur als Elektrode, sondern auch als reflektierende Oberfläche dienen. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten der vorliegenden Erfindung die zweite Elektrode 12 auch mit einer zusätzlichen Reflektionsschicht beschichtet sein kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass das Bauteil 4 auch mehr als eine elektroaktive Schicht 12, beispielsweise zwei oder mehr elektroaktive Schichten, aufweisen kann, wobei bevorzugt zwischen sämtlichen elektroaktiven Schichten zumindest teilweise eine elektrisch leitfähige Schicht vorgesehen sein kann. Bevorzugt kann als elektroaktive Schicht 12 eine dielektrische Elastomerschicht 12, wie eine dielektrische Elastomerfolie, eingesetzt werden. Eine dielektrische Elastomerschicht 12 weist vorteilhafterweise eine relativ hohe Dielektrizitätszahl auf. Darüber hinaus weist eine dielektrische Elastomerschicht 12 vorteilhafterweis e eine niedrige mechanische Steifigkeit auf. Dies führt zu möglichen Dehnungswerten von bis zu ca. 300 %. Eine dielektrische Elastomerschicht 12 kann insbesondere für eine Aktuator anw endung eingesetzt werden. W ird an den zumindest zwei Elektroden 8, 10 beispielsweise die anliegende Spannung geändert, so ändert sich die Form der elektroaktiven Wandlereinrichtung entsprechend.
Es versteht sich, dass auch andere elektroaktive Schichten verwendet werden können, wie Piezoschichten, elektrostriktive Polymerschichten, flüssigkristalline Elastomerschichten, etc.
Die Dehnfähigkeit der elektroaktiven Schicht 12 kann jedoch durch weitere Schichten, die di e elektroaktiven Schichten kontaktieren, beschränkt sein. Um beispielsweise bei einer dielektrischen Schicht eine Ausdehnung nicht nur in Dickenrichtung, sondern auch in eine Längsrichtung und/oder in eine Querrichtung zu ermöglichen, kann es erforderlich sein, dass die Elektroden 8, 10 dehnfähig ausgebildet sind. Beispielsweise können entsprechend nachgiebige Materialien eingesetzt werden, also Materialien, welche eine geringe Steifigkeit aufweisen. Beispielhafte nachgiebige Materialien sind mit elektrisch leitfähigen Füllstoffen gefüllte Elastomere. Um auch steife Materialien einsetzen zu können, kann vorteilhafterweise mindestens eine Elektrode 8, 10 ein wellenförmiges Querschnittspro fil aufweisen. Eine Elektrode 8, 10 kann insbesondere entlang wenigstens einer Richtung ein wellenförmiges Querschnittsprofil aufweisen . Ein wellenförmiges Querschnittsprofil weist Erhebungen und Senkungen au . welche bevorzugt in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Abfolge angeordnet sein können. Es versteht sich, dass auch andere Abfolgen vorgesehen sein können, die sich insbesondere an der späteren Anwendung orientieren können. Bei einer Dehnung wird das wellenförmige Quers chnittspr o fil gestreckt und so eine Dehnfähigkeit in mindestens eine Richtung erhöht.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Bauteil 4 aus der elektromechanis chen Wandlereinrichtung umfassend die erste und die zweite Elektrode 8, 10 sowie die elektroaktive Schicht 12 gebildet. Es versteht sich, dass das Bauteil 4 auch nur teilweise aus einer elektromeclianischen Wandler einrichtung gebildet sein kann und/oder zwei oder mehr separate elektromechanische Wandler einrichtungen aufweisen kann.
Mit den zumindest zwei Elektroden 8, 10 der elektromechanischen Wandler einrichtung kann eine Steuereinrichtung 14 elektrisch verbunden sein. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise mit einer Energievers orgung 16, wie einer steuerbaren Energiequelle, verbunden sein. Beispielsweise kann eine Batterie oder ein Netzanschluss vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 14 ist dazu eingerichtet, an die Elektroden 8, 10 ein elektrisches Signal, beispielsweise eine elektrische Spannung, anzulegen. Die Steuereinrichtung 1 4 kann geeignete Mittel, wie einen Prozessor, Speichermittel, Schnittstellen und dergleichen umfassen.
Darüber hinaus kann eine Stelleinrichtung 1 8 zum Einstellen eines vorgebbaren Zustands des Bauteils 4 vorgesehen sein. Unter dem Zustand des Bauteils 4 ist/sind insbesondere dessen geometrische Form und/ oder dessen Position zu verstehen. Die Stelleinrichtung 18 kann Steuermittel aufweisen und mit einem oder mehreren Aktuatoren verbunden sein oder diese aufweisen. Mit den beispielsweise mechanischen, elektrischen und/oder elektromechanischen Aktuatoren kann ein Zustand, insbesondere ein vorgebbarer Grundzustand, generiert werden.
Es versteht sich, dass die Stelleinrichtung 18 und die Steuereinrichtung 14 in einem Bauteil ausgeführt sein können. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise die Funktion der Stelleinrichtung 18 übernehmen und ein Einstellen eines vorgebbaren Zustands des Bauteils 4 /um Betreiben des Bauteils 4 bewirken. Insbesondere kann die mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung mit einem entsprechenden elektrischen Signal beaufschlagt werden.
Darüber hinaus umfasst das vorliegende System 2 eine Erfassungseinrichtung 20. Die Er fas sungs einrichtung 20 weist eine oder mehrere Sensoren /um Erfassen von mindestens einem ersten Parameter auf. Als Sensor kann ein geeigneter aktiver oder passiver Sensor, wie ein optischer Sensor, ein thermischer Sensor, ein Feuchtigkeitssensor oder dergleichen, eingesetzt werden. Der Sensor bzw. die Erfassungseinrichtung 20 ist insbesondere dazu eingerichtet, mindestens einen ersten Parameter bzw. den Wen eines ersten Parameters zu ermitteln. Bei dem Parameter handelt es sich insbesondere um einen den Zustand des Bauteils 4 bestimmender Parameter. Beispielsweise ist der mindestens eine Parameter ein geometrischer Parameter des Bauteils 4, wie die Länge, Breite, Krümmung und/oder Dicke des Bauteils, und/oder ein Parameter, wie die Feuchtigkeit und/oder die Temperatur des Bauteils 4 und/oder die Feuchtigkeit und/oder die Temperatur der Umgebung des Bauteils 4. Mit der Erfassungseinrichtung 20 ist ferner eine Vergleichs einrichtung 22 verbunden. Die Vergleichs einrichtung 22 kann in beliebige Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen Vergleich eines istparameterwertes mit einem Sollparameterwert in analoger oder digitaler Form ermöglichen. Beispielsweise kann ein Sollparameter bzw . S ollparameterwert in einer Speichereinrichtung der Vergleichs einrichtung speicherbar oder gespeichert sein. Insbesondere ist die Vergl ei chs einrichtung 22 eingerichtet, um mindestens einen von der Erfassungseinrichtung 20 erfassten Parameterwert mit einem zuvor bestimmten Parameterwert zu vergleichen.
Des Weiteren ist die Vergleichs einrichtung 22 mit der Steuereinrichtung 14 verbunden. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten der Erfindung di e Vergleichs einrichtung 22 in der Steuereinrichtung 14 und/ oder der Erfassungseinrichtung 20 integriert sein kann. Di e Funktionsweise des Systems 2 wird nachfolgend mit I lilfe der Figur 3 näher erläutert.
Es sei angemerkt, dass die Elemente 14, 16, 18, 22 und/oder 20 in einer (einzigen) Einrichtung zumindest teilweise integriert sein können.
Bevor die Funktionsweise des Systems 2 näher erläutert wird, wird zunächst auf die Figur 2 eingegangen. Die Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 2.1. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend insbesondere die Unterschiede des Systems 2.1 gemäß Figur 2 im Vergleich zum System 2 gemäß Figur 1 erläutert.
Der Figur 2 kann entnommen werden, dass das System 2.1 eine erste und mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung 20.1 , 20.2 aufweist. Durch mehrere Erfassungseinrichtungen 20.1 , 20.2 können insbesondere in einfacher Weise eine Melirzahl an unterschiedlichen Parametern erfasst werden. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 20.1 mittels eines Temperatursensors die Temperatur des Bauteils 4 und die Er fas sungs einri chtung 20.2 mittels eines optischen Sensors die Form des Bauteils 4, wie die Krümmung des Hohlspiegels 4, erfassen. Die Vergleichs einrichtung 22.1 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die zumindest zwei erfassbaren Parameter, also deren Istwerte, mit vorgebbaren und/oder gespeicherten S ollparameterwerten zu vergleichen. Ferner ist eine einstellbare Halteeinrichtung 6.1 vorgesehen. Die Halteeinrichtung 6.1 kann vorzugsweise zumindest teilweise aus einer elektromechanischen Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht gebildet sein. Beispielsweise kann ein gerollter Aktuator mit einer stabförmigen Form vorgesehen sein, welcher zumindest eine Einstellung in Abhängigkeit eines elektrischen Signals in axialer Richtung ermöglicht. Beispielsweise kann die Position des Hohlspiegels 4 in axialer Richtung eingestellt werden. Es versteht sich, dass gemäß anderen Varianten der Erfindung weitere elektromechanische Wandlereinrichtungen zur Einstellung in mehrere Richtungen vorgesehen sein können. Die Halteeinrichtung 6.1, insbesondere die zumindest zwei Elektroden der elektromechanischen Wandler einrichtung, kann elektrisch mit der Steuereinrichtung 14 verbunden sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Bauteil 4, 4.1 eine passive Schicht aufweisen. Beispielsweise kann an der nicht mit der elektroaktiven Schicht 12 in Kontakt stehenden Oberfläche der Elektrode 8 oder der Elektrode 10 eine passive Schicht angebracht sein. Bevorzugt kann die passive Schicht zumindest weniger dehnfähig als die Elektroden 8, 10, insbesondere nahezu nicht dehnfähig bzw. unnachgiebig, ausgebildet sein.
Wird an die Elektroden 8, 10 ein elektrisches Signal angelegt, so dehnt sich die elektroaktive Schicht 12 entsprechend aus. Aufgrund der vorzugsweise unnachgiebig ausgebildeten passiven Schicht, die an (lediglich) einer Elektrode 8, 10, bevorzugt an der Elektrode 10, angeordnet ist, wird eine Ausdehnung an dieser einen Elektrode 8, 10 verhindert, so dass eine asymmetrische Ausdehnung des Bauteils 4. 4.1 erfolgt. Beispielsweise kann eine gewünschte Krümmung des Bauteils 4, 4.1 erzielt werden, ohne dass eine spezielle Strukturierung der Elektroden 8, 10 erforderlich ist. Ferner kann die passive Schicht gleichzeitig als reflektierende Schicht ausgebildet sein.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Systems 2 gemäß der Figur 1 anhand der Figur 3 näher erläutert. Die Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bauteils 4 insbesondere mittels des Systems 2 gemäß Figur I . In einem ersten Schritt 301 kann ein vorgebbarer Zustand des Bauteils 4 mittels der Einsteileinrichtung 18 und/oder der Steuereinrichtung 14 eingestellt werden. Grundsätzlich ist sogar eine manuelle Einstellung möglich. Der vorgebbare Zustand des Bauteils 4 hängt insbesondere von der Anwendung des Bauteils 4 ab. Beispielsweise kann der Hohlspiegel 4 in eine geeignete Position durch mindestens einen geeigneten Aktuator gebracht werden. Bevorzugt können zumindest teilweise elektromechanische Aktuatoren verwendet werden. Ferner kann die Form des Hohlspiegels 4 entsprechend den Erfordernissen einer Anwendung eingestellt werden. Die Form des Hohlspiegels 4 kann insbesondere von einer gewünschten Brennweite abhängen. So kann der Hohlspiegel 4 plan, konkav oder konvex mit einer bestimmten Krümmung eingestellt werden. Beispielsweise ist der Hohlspiegel 4 dazu vorgesehen, Lichtstrahlen einer (nicht dargestellten) Lichtquelle auf eine (nicht dargestellte) Lochblende zu fokussieren. Die Einstellung der Form kann insbesondere mittels der mindestens einen elektroaktiven Wandlereinrichtung des Bauteils 4 durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 ein entsprechendes elektrisches Signal an die Elektroden 8, 10 anlegen. Es können strukturierte Elektroden 8, 10 mit passiven und aktiven Bereichen vorgesehen sein, die eine nahezu beliebige Einstellung der Form des Hohlspiegels 4 ermöglichen.
In einem nächsten Schritt 302 kann mindestens ein den eingestellten Zustand des Hohlspiegels bestimmender Parameter bestimmt werden. Bei dem Parameter bzw. Parameterwert kann es sich um einen Parameter handeln, der unmittelbar die Form und/oder die Position des Hohlspiegels 4 repräsentiert. Beispiele hierfür sind insbesondere geometrische Parameter. Es können alternativ oder zusätzlich Parameter bestimmt werden, die Form und/oder die Position des Hohlspiegels 4 beeinflussen, wie die Temperatur oder Feuchtigkeit des Hohlspiegels oder der Umgebung.
Beispielsweise kann der mindestens eine Parameter aus den Daten der Stelleinrichtung 18 und/oder der Steuereinrichtung 14 unmittelbar bestimmt, abgeleitet und/oder berechnet werden. Auch kann vorgesehen sein, dass die Er fas sungs einrichtung 20 den mindestens einen Parameter vor dem Betreiben des Bauteils 4 oder unmittelbar zu Beginn des Betriebs erfasst.
Der mindestens eine bestimmte Parameter kann insbesondere als Sollparameter in ei n er Speichereinrichtung der Vergleichseinrichtung 22 gespeichert werden. Zusätzlich können vorzugsweise obere und untere Grenzwert des Sollparameters festgelegt werden, die insbesondere von der Anwendung und der gewünschten Genauigkeit, mit der das Bauteil 4 betrieben werden soll, abhängen können. Beispielsweise können Eingabevorrichtungen, wie eine Tastatur, und ein Display, vorgesehen sein.
Dann kann das Bauteil 4 bzw. das System 2 betrieben werden. Ferner kann ein Istwert des mindestens einen Parameters von der Er fas sungs einrichtung 20 in einem Schritt 303 erfasst werden.
In einem nächsten Schritt 304 kann der erfasste Istwert in der Vergleichseinrichtung 22 mit dem Sollwert oder mit entsprechend vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden. Das Vergleichs ergebnis kann an die Steuereinrichtung 14 von der Vergleichs einrichtung 22 übertragen werden. Bevorzugt kann das Vergleichs ergebnis nur bei einer detektierten Abweichung an die Steuereinrichtung 14 übertragen werden.
Solange das mindestens eine Bauteil 4 betrieben wird, können die Schritte 303 und 304 beispielsweise regelmäßig durchgeführt werden. Der mindestens eine Parameter kann insbesondere in vorgebbaren Zeitabständen erfasst werden. Auch ist eine nahezu kontinuierliche Erfassung oder eine unregelmäßige Erfassung, beispielsweise in Abhängigkeit eines externen Signals, möglich.
Bei einer detektierten Abweichung, beispielsweise bei Überschreiten oder Erreichen eines oberen Grenzwertes oder bei Unterschreiten oder Erreichen eines unteren Grenzwertes, ist die Steuereinrichtung 14 dazu eingerichtet, in dem nächsten Schritt 305 ein elektrisches Signal an die erste Elektrode 8 und die mindestens zweite Elektrode 10 anzulegen, derart, dass die Abweichung des Istwertes von dem Sollwert ausgeglichen wird. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 14 aus der detektierten Abweichung berechnen, welche Spannungsänderung an die zumindest zwei Elektroden 8, 10 der zumindest einen elektromechanischen Wandlereinrichtung zum Ausgleichen bzw. Kompensieren der Abweichung, also zum Wiederherstellen des Grundzustands, anzulegen ist. Mit anderen Worten ist es möglich, ungewünschte Zustandsänderung beispielsweise in Folge von einer Änderung der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit der Umgebung, nahezu unmittelbar auszugleichen. Ein fehlerfreier Betrieb des mindestens einen Bauteils kann sichergestellt werden. Auch ist es möglich, dass in einem Speicher der Steuereinrichtung 14 Änderungswerte des elektrischen Signals zusammen mit Abweichungswerten beispielsweise aufgrund einer vorherigen Testphase gespeichert wurden. Bestimmte Abweichungen können zusammen mit Spannungsänderungswerten abgespeichert sein. Bei dem Auftreten einer Abweichung kann die Steuereinrichtung 14 den Speicher nach einem entsprechenden Abweichungswert durchsuchen und das Spannungssignal entsprechend des Spannungsänderungswerts anpassen. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass insbesondere ungewünschte Zustandsänderungen des mindestens einen Bauteils ausgeglichen werden können. Es versteht sich, dass während des Betriebs des Bauteils der Zustand gezielt geändert werden kann. Bei einer Änderung, beispielsweise auch einer kontinuierlichen Änderungen, können die gespeicherten Sollparameter entsprechend angepasst werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Bauteils (4), wobei das Bauteil (4) mindestens eine
elektromechanis che Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode (8) und mindestens einer zweiten Elektrode (10) angeordnete elektroaktive Schicht (12) aufweist, umfassend:
Einstellen eines vorgebbaren Zustande des Bauteils (4) vor dem Betreiben des Bauteils (4), wobei mindestens ein erster Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird,
Erfassen eines Istwertes des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils (4), Vergleichen des erfassten Istwertes des ersten Parameters mit dem bestimmten Sollwert des ersten Parameters, und
Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode (8) und die mindestens zweite Elektrode (10) bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert des ersten
Parameters während des Betriebs des Bauteils (4) in vorgebbaren Zeitabständen erfasst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektroaktive Schicht (12) eine dielektrische Elastomerschicht (12) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische
Elastomerschicht (12) ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyurethan-Elastomere, Silikon-Elastomere und/oder Acrylat- Elastomere.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgebbare Position und/oder vorgebbare Form des Bauteils (4) zum Betreiben des Bauteils (4) eingestellt wird.
Verfahren nach eine der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs des Bauteils (4) der vorgebbarer Zustand geändert wird, wobei mindestens der erste Parameterwert des den geänderten Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein weiterer Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden weiteren Parameters als weiterer Sollwert bestimmt wird,
ein Istwert des weiteren Parameters während des Betriebs des Bauteils (4) erfasst wird, der erfasste Istwert des weiteren Parameters mit dem bestimmten weiteren Sollwert verglichen wird, und
ein elektrisches Signal an die erste Elektrode (8) und die mindestens zweite Elektrode (1 0) bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des weiteren Istwertes des weiteren Parameters von dem weiteren Sollwert des weiteren Parameters angelegt wird, derart, dass die Abweichung des weiteren Istwertes des weiteren Parameters von dem weiteren Sollwert des weiteren Parameters zumindest reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter ausgewählt ist aus der Gruppe geometrischer Parameter, Gewichtsparameter, Feuchtigkeitsparameter und/oder ein Temp erat urparu i riet er ist.
System (2, 2.1), umfassend:
mindestens ein zu betreibendes Bauteil (4) , wobei das Bauteil (4) mindestens eine elektromechanis che Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode (8) und mindestens einer zweiten Elektrode (10) angeordnete elektroaktive Schicht (12) aufweist,
mindestens eine Stelleinrichtung (18) konfiguriert zum Einstellen eines vorgebbaren Zustande des Bauteils (4) zum Betreiben des Bauteils (4), wobei mindestens ein erster Parameterwert eines den vorgebbaren Zustand bestimmenden ersten Parameters als erster Sollwert bestimmt wird,
mindestens eine Er fas sungs einrichtung (20, 20.1, 20.2) konfiguriert zum Erfassen eines
Istwertes des ersten Parameters während des Betriebs des Bauteils (4),
mindestens eine Vergleichs einrichtung (22) konfiguriert zum Vergleichen des erfassten
Istwertes des ersten Parameters mit dem bestimmten Sollwert des ersten Parameters, und mindestens eine Steuereinrichtung (14) konfiguriert zum Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode (8) und die mindestens zweite Elektrode (10) bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.
System (2, 2.1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (4) an mindestens einer Halteeinrichtung (6, 6.1) befestigt ist, wobei die Halteeinrichtung (6, 6.1) mindestens eine weitere elektromechanische Wandlereinrichtung umfassend mindestens eine zwischen einer ersten Elektrode und mindestens einer zweiten Elektrode angeordnete elektroaktive Schicht aufweist.
System (2, 2.1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Steuereinrichtung
(14) konfiguriert ist /um Anlegen eines elektrischen Signals an die erste Elektrode und die mindestens zweite Elektrode der weiteren elektromechanischen Wandlereinrichtung bei Detektion einer vorgebbaren Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters, derart, dass die Abweichung des Istwertes des ersten Parameters von dem Sollwert des ersten Parameters zumindest reduziert wird.
System (2, 2.1) einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elektromechanische Wandlereinrichtung als gerollter elektromechanischer Aktuator oder als gestapelter elektromechanischer Aktuator ausgebildet ist.
System (2, 2.1) nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (4) ein optisches Bauteil (4), insbesondere ein Hohlspiegel (4), ist.
Verwendung des Systems (2, 2.1) nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 13 zum Kompensieren von mindestens einer Zustandsänderungen eines Bauteils (4) während des Betriebs des Bauteils (4).
15. Scheinwerfer umfassend ein System (2, 2.1) nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 13.
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