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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Funktionsmuster eines schnellschaltenden Pneumatikventils basierend auf einem Aktor mit magnetischer Formgedächtnislegierung

Donnerstag (19.09.2019)
12:00 - 12:30 Uhr Appendix

Die steigenden Anforderungen an schnellschaltende Pneumatikventile in Hinblick auf Lebensdauer, Funktionalität, Baugröße und Schaltzeit erfordern innovative Antriebskonzepte. In diesem Rahmen gewinnen Festkörperaktoren zunehmendes Interesse als alternative Aktoren. Insbesondere magnetische Formgedächtnislegierungen (MSM) besitzen aufgrund ihrer magneto-mechanischen Eigenschaften das größte Potential, die zunehmenden Anforderungen eines schnellschaltenden Pneumatikventils zu erfüllen. Mit einer aktuell typischen Größe eines MSM-Elements von 12x2x3 mm^3 können bei einer externen Magnetflussdichte von unter 1 T Hübe von nahezu 1 mm und Kräfte zwischen (10 … 20) N erzielt werden. Das magneto-mechanische Verhalten einer MSM-Legierung ist jedoch hysteresebehaftet und stellt somit eine Herausforderung in der Entwicklung des Ventils dar. In diesem Beitrag wird ein Funktionsmuster eines schnellschaltenden Pneumatikventils vorgestellt. Das Konzept des Ventils, die eingesetzten Werkzeuge zur dessen Auslegung sowie erste messtechnische Un-tersuchungen anhand einfacher Funktionsmuster der mechanischen Komponenten wurden bereits in [1] und [2] veröffentlicht. Dieser Beitrag konzentriert sich auch die fertigungstechnische Umsetzung und deren Herausforderungen wie beispielsweise die Lagerung des MSM-Elements und die Realisierung der Dichtungen.


[1] A. Effner, R. Tautenhahn, J. Weber, T. Schiepp, R. Schnetzler, and M. Laufenberg, “Fast Switching Pneumatic Valves Driven by Magnetic Shape Memory Materials,” in Fluid power networks, Mar 2018, pp. 446–459.

[2] A. Effner, T. Zawada, F. Ehle, H. Neubert, J. Weber, “Development and Application of a SimulationX Library for Magnetic Shape Memory Alloys,” ESI SimulationX Confer-ence (2018), pp. 377-390.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Annabell Effner
Technische Universität Dresden
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Jürgen Weber
    TU Dresden