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JKU-WissenschaftlerInnen realisieren kostengünstige Methode zur Schwingungsunterdrückung
Linz (jku) - Schwingungen in technischen Geräten wie Motoren oder Waschmaschinen sorgen für Lärm
und sind daher unerwünscht. JKU-ForscherInnen vom Institut für Technische Mechanik (Leitung: o.Univ.-Prof.
Hans Irschik) ist es nun im Laborversuch gelungen, eine kostengünstige Methode zur Unterdrückung solcher
Schwingungen zu entwickeln.
Der neue Prototyp besteht aus einer neuartigen Kombination einfacher elektronischer Bauteile und basiert auf einer
am Institut entwickelten Methode zur Unterdrückung von Vibrationen ("Shape Control"). Das Institut
für Technische Mechanik der JKU zählt seit Jahren zu den international führenden Forschungseinrichtungen
auf dem Gebiet der Unterdrückung oder gezielten Erzeugung von Schwingungen mittels piezoelektrischer Aktoren
und Sensoren. Gemeinsam mit dem Linz Center of Mechatronics (LCM) gelangen schon bisher erfolgreiche Realisierungen,
z.B. in der Medizintechnik oder bei der Schallunterdrückung in Klimaanlagen oder Kühlschränken.
Neuer Versuch
"Um die Schwingungsunterdrückung optimal zu gestalten, müssen die piezoelektrischen Elemente
in bestimmter Weise über die Konstruktion verteilt werden. Das hat der Anwendbarkeit bislang Grenzen gesetzt",
so DI Dr. Jürgen Schöftner (Institut für Technische Mechanik). Gemeinsam mit DI Gerda Buchberger
BSc (Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik, Vorstand: Prof. Bernhard Jakoby) entwickelte der Forscher
nun eine neuartige Technologie, welche in Zukunft eine kostengünstige und breitere Anwendung der "Shape
Control"-Methode erwarten lässt. Die Funktionsfähigkeit der Technologie wurde mittels einer neuen
Versuchsanordnung bestätigt. "Durch die geschickte Verwendung elektrischer Widerstände können
die Spannungen in den piezoelektrischen Elementen so genau eingestellt werden, dass sie die Vibrationen exakt ausgleichen.
Im Laborversuch ist sogar die vollständige Unterdrückung der Schwingungen gelungen", so DI Buchberger.
Patent erhalten
Auch wenn piezoelektrische Elemente schon zur Schwingungsunterdrückung eingesetzt wurden, öffnet
die JKU-Forschung dennoch eine neue Tür: "Dies erlaubt eine einfache, leicht zu realisierende und kostengünstige
Lösung. Vorteilhafte Anwendungen in der Fahrzeugtechnik, bei Konstruktionen der Luft- und Raumfahrt oder im
Gerätebau sind denkbar", so Schöftner. Der Fachwelt wurde die revolutionäre Methode bei Fachtagungen
und Konferenzen vorgestellt, entsprechende Artikel wurde in den renommierten Journalen "Smart Structures and
Systems" und "Composite Structures" veröffentlicht. Zudem wurde die Methode auch patentiert.
"In Zukunft wäre es denkbar, Geräte mit dünnen, piezoelektrischen, widerstandsbehafteten Folien
zu überziehen, um aktiv oder passiv den störenden Schwingungen entgegenzuwirken", meint Gerda Buchberger.
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