DE19853667A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren - Google Patents

Abstract

Zur Schwingungsbedämpfung mit passiver elektrischer Beschaltung wird der Piezo-Effekt benutzt. Ein Piezo-Aktor (PZ) wird zwischen zwei gegeneinander schwingende Massen (M1, M2) verspannt und elektrisch mit Widerständen und/oder Dioden und/oder Varistoren und/oder Kapazitäten abgeschlossen. Die Schwingungsenergie wird dadurch in Wärme umgesetzt, was eine Dämpfung der Schwingung bewirkt. Dies ist besonders vorteilhaft für eine Schwingungsbedämpfung bei sich bewegenden oder rotierenden Elementen, wo eine Zuleitung zu einem externen Leistungsteil technische Probleme aufwirft. Die Schwingungsbedämpfung nach der Erfindung besitzt den Vorteil, daß sie verschleißfrei ist und daß die Schwingungsenergie an einem anderen Platz freigesetzt werden kann als am Ort der Schwingung selbst. Der Piezo-Aktor (PZ) kann auch noch in seinem Resonanzpunkt betrieben werden, wobei seine Schwingungsbedämpfung dann besonders gut ausgeprägt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren ohne Schwingungsmessung.

Aufgrund der stetigen Steigerung der Dynamik in der elektri­ schen Antriebstechnik, insbesondere beim Einsatz von Dreh­ feldmaschinen, wurden in den letzten Jahre erhebliche Fort­ schritte erzielt. Durch die erhöhte Dynamik stößt man jedoch immer häufiger an mechanische Grenzen, weil Eigenfrequenzen des mechanischen Aufbaus von elektrischen Antrieben angeregt werden.

Es ist bekannt, durch geeignete Regelkonzepte, diese Eigen­ frequenzen durch den elektrischen Antrieb nicht anzuregen. Damit kann jedoch nicht immer verhindert werden, daß die ge­ nannten Eigenfrequenzen durch einen Bearbeitungs- oder Bewe­ gungsprozeß angeregt werden.

Eine aktive Bedämpfung durch den elektrischen Antrieb ist bis zu gewissen Grenzen noch möglich. Bei hochdynamischen An­ triebssystemen liegen die maximal bedämpfbaren Eigenfrequen­ zen zur Zeit unter 800 Hz.

Werden jedoch Schwingungen angeregt, die nicht in radialer Richtung wirken, so können diese bei einem rotierenden Motor jedoch nicht bedämpft werden. Gleiches gilt für Linearmoto­ ren, falls eine Schwingung angeregt wird, die nicht in Rich­ tung der Bewegungsachse des Motors wirkt. Es gibt somit Ei­ genschwingungen der Mechanik, die durch regelungstechnische Maßnahmen in den Bewegungs- oder Bearbeitungsmotoren nicht beherrschbar sind.

Solche Schwingungen können zu einer erhöhten Lärmbelästigung, zu einem verstärkten Werkzeugverschleiß bei Bearbeitungsma­ schinen, zu Bearbeitungsfehlern am zu fertigenden Werkstück und auch zu Materialermüdungen in der Maschine selbst führen. Alle diese Effekte sind in hohem Maße unerwünscht.

Bisher bekannte Lösungen zur Vermeidung dieser genannten Pro­ bleme beschränken sich auf eine mechanische Dämpfung mit Vis­ koseflüssigkeiten (z. B. hydrostatische Lager) oder andere dämpfende Materialien, die die Schwingungsenergie durch Rei­ bung bedämpfen. In anderen Fällen wird aus Gründen des Auf­ wandes auf Schwingungsdämpfer verzichtet und die im vorange­ henden geschilderten Probleme der Eigenschwingungen werden bewußt in Kauf genommen.

Eine andere bekannte Strategie besteht darin, daß man ver­ sucht, die Eigenschwingungen nicht anzuregen. Beim Einsatz von elektrischen Antrieben für industrielle Bearbeitungsma­ schinen erkauft man sich diese Stabilität dann jedoch durch eine Verlängerung der Bearbeitungsdauer (langsamere Drehzah­ len, geringere Beschleunigung etc.).

Häufig wird das Problem der Eigenschwingung herkömmlicherwei­ se durch eine andere Konstruktion (z. B. mechanische Verstär­ kung an kritischen Punkten des Aufbaus der Maschine) abgemil­ dert. Mit einer weiteren Steigerung der Motordynamik und den damit verbundenen erhöhten Anforderungen an Genauigkeit und Flexibilität stoßen diese bisher bekannten Lösungen jedoch zusehens an ihre Grenzen.

Daher wurde zur Lösung der eingangs geschilderten Probleme der Eigenschwingung bereits der Einsatz von Piezo-Aktoren zur aktiven Schwingungsbedämpfung vorgeschlagen (siehe hierzu Pa­ lis, F.: Ladra, U.; Dzhantimirov, S.: Control of piezoelectric actuators in sliding mode operation. EUROMECH 373, 11.-13. März 1998, Magdeburg, 1998). Dabei wird über eine Schwin­ gungsmessung durch Beschleunigungssensoren ein Stellsignal zur regelungstechnischen Ansteuerung eines Piezo-Aktors gene­ riert, um eine aktive Gegenbewegung zu der zu bedämpfenden Schwingung zu erzeugen. Hierzu ist jedoch die Bereitstellung eines hochdynamischen, elektrischen Stellgliedes zur Ansteue­ rung des Piezo-Aktors erforderlich. Ein solches Stellglied ist jedoch mit erheblichem Entwicklungsaufwand verbunden und sehr kostenintensiv.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine aktive Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren zu schaffen, welche auf eine Schwingungsmessung einerseits und auf ein hochdyna­ misches, elektrisches Stellglied andererseits verzichtet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren ohne Schwingungsmessung gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß

• - mindestens ein Piezo-Aktor zwischen zwei gegeneinander schwingende Massen verspannt wird und
• - Schwingungsenergie, welche auf jeden Piezo-Aktor einwirkt, in Wärme umgesetzt wird, indem jeder Piezo-Aktor durch pas­ sive Beschaltung mit einem ohmschen Widerstand zur Aufnahme der Schwingungsenergie elektrisch abgeschlossen wird.

Desweiteren wird die im vorangehenden geschilderte Aufgabe durch eine entsprechende Vorrichtung zur Schwingungsbedämp­ fung mit Piezo-Aktoren gelöst, welche sich dadurch auszeich­ net, daß

• - mindestens ein Piezo-Aktor zwischen zwei gegeneinander schwingende Massen verspannt angeordnet ist und
• - jeder Piezo-Aktor zur Umsetzung von einwirkender Schwin­ gungsenergie in Wärme mit einem ohmschen Widerstand und/­ oder einer Diode, insbesondere einer Zenerdiode, und/oder einem Varistor und/oder einer Kapazität elektrisch kurzge­ schlossen ist.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens sowie der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schutz jedes Piezo-Aktors vor Überspannung erreicht, in­ dem jeder Piezo-Aktor mit einer zum ohmschen Widerstand par­ allel geschalteten Diode, insbesondere einer Zenerdiode, und/­ oder einem Varistor und/oder einer Kapazität elektrisch abge­ schlossen/kurzgeschlossen wird.

Zum Schutz gegen eine Erdpolarisierung jedes Piezo-Aktors wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Ver­ fahrens sowie der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung jeder Piezo-Aktor zusätzlich mit einer zum ohmschen Wi­ derstand parallel angeordneten Kombination aus in Serie ge­ geneinander gepolter Diode und Zenerdiode elektrisch abge­ schlossen/kurzgeschlossen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Schwingungsbedämp­ fung mit passiver Beschaltung jedes Piezo-Aktors der Piezo- Effekt genutzt. Aufgrund der lediglich passiven Schaltung ist eine Schwingungsbedämpfung nach der vorliegenden Erfindung besonders interessant für sich bewegende oder rotierende Ele­ mente, wo eine Zuleitung zu einem externen Leistungsteil zur Versorgung eines hochdynamischen, elektrischen Stellgliedes mit elektrischer Energie technische Probleme aufwirft. Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Schwingungsbedämp­ fung besitzt darüber hinaus den Vorteil, daß sie verschleiß­ frei ist und daß die Schwingungsenergie an einem anderen Ort freigesetzt werden kann als am Ort der Schwingung selbst. Darüber hinaus ist vorteilhaft, daß der Piezo-Aktor gemäß der Erfindung auch in seinem Resonanzpunkt betrieben werden kann. Gerade im Resonanzpunkt ist die erreichte Schwingungsbedämp­ fung besonders gut ausgeprägt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfah­ rens sowie der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung lassen sich besonders vorteilhaft Torsionsschwingungen be­ dämpfen, welche durch eine an einer drehenden Welle befestig­ te erste Masse hervorgerufen werden. Dies wird dadurch er­ reicht, daß jeder Piezo-Aktor gegen eine auf der Welle dreh­ bar gelagerten zweiten Masse abgestützt angeordnet wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sowie der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Schwingungsbedämpfung einer Un­ wucht, welche durch einen rotatorischen Antrieb mit einer er­ sten Masse hervorgerufen wird. Dies wird erreicht, indem der Antrieb über einen oder mehrere Piezo-Aktoren mit einer Grundfläche mit einer zweiten Masse - z. B. ein entsprechendes Maschinenbett - mechanisch verbunden wird.

Weitere Vorteile und Details der vorliegenden Erfindung erge­ ben sich anhand der folgenden Beschreibung vorteilhafter Aus­ führungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der elektrischen Beschaltung eines Piezo-Aktors zur Schwingungsbedämpfung nach der vorlie­ genden Erfindung,

Fig. 2 Aufbau einer Schwingungsbedämpfung einer Torsions­ schwingung an einem elektrischen Antrieb in seiner Sei­ tenansicht sowie einer Vorderansicht und

Fig. 3 eine Schwingungsbedämpfung einer Unwucht einer elektri­ schen Maschine mit Piezo-Aktoren nach der vorliegenden Erfindung.

Piezoelektrische Aktoren sind in besonders guter Weise geeig­ net für die Aufgaben der hochfrequenten Schwingungsbedämpfung ab 100 Hz bis etwa 20 kHz. Sie können bei kleinen Abmessungen sehr große Kräfte entwickeln (etwa 30 kN), besitzen jedoch nur einen kleinen Stellbereich (typischerweise 100 µM).

Dieser kleine Stellbereich reicht in der Regel für die Schwingungsbedämpfung aus. Die Ansteuerung eines solchen Pie­ zo-Aktors ist recht einfach, denn die Bewegungen werden mit einer elektrischen Spannung ausgelöst. Dynamisch verhält sich dieser Piezo-Aktor wie ein Kondensator, der bei mechanischem Druck eine Ladungsänderung erfährt (Piezo-Effekt). Bei den Piezo-Aktoren mit aktiver Beschaltung zur Schwingungsbedämp­ fung nach dem Stand der Technik wird allerdings regelmäßig der inverse Piezo-Effekt genutzt, der eine Längenänderung oder eine Druckänderung als Folge einer Ladungsänderung er­ zeugt.

Der mechanische Aufbau eines solchen Piezo-Aktors besitzt je­ doch auch Eigenfrequenzen, die zu Resonanzerscheinungen füh­ ren, wenn dieser mit diesen Frequenzen angeregt wird. Deshalb kann man den Piezo-Aktor für die aktive Schwingungsbedämpfung nur bis zu etwa 80% der niedrigsten. Eigenfrequenzen nutzen. Diese liegt - je nach Abmessung - in einem typischen Bereich von größer 3000 Hz. Wie bereits eingangs geschildert, ist ei­ ne aktive Schwingungsbedämpfung mit Schwingungsmessung und Bedämpfung durch einen mit einem Leistungssteller (Stell­ glied) gegenphasig angesteuerten Piezo-Aktor bereits Stand der Technik.

Mit der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine aktive Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren passiver Beschaltung geschaffen. Dafür wird nicht, wie nach dem Stand der Technik üblich, der inverse Piezo-Effekt genutzt, sondern der Piezo- Effekt, nach dem der Piezo-Aktor bei mechanischen Druck eine Leistungsänderung erfährt.

Der Piezo-Aktor wird z. B. zwischen zwei gegeneinander schwin­ genden Massen verspannt und mit elektrischen Widerständen ab­ geschlossen. Die Schwingungsenergie wird dabei in Wärme umge­ setzt, was auf die Schwingung dämpfend wirkt.

In der Darstellung nach Figur. 1 ist ein Blockschaltbild der elektrischen Beschaltung eines solchen Piezo-Aktors PZ ge­ zeigt. Der Piezo-Aktor ist durch den bereits erwähnten ohm­ schen Widerstand R elektrisch kurzgeschlossen, indem die Schwingungsenergie in Wärme umgesetzt wird. Neben diesen Wi­ derstand R zum Aufnehmen der Schwingungsenergie sind weitere Bauelemente zum Überspannungsschutz vorgesehen. Der Überspan­ nungsschutz erfolgt unsymmetrisch, da ab einer Spannung Upol entgegen der Polarisation des Piezo-Aktors PZ eine Endpolari­ sierung einsetzen kann. In Polarisationsrichtung kann hier eine größere Spannung wirken, die jedoch durch die Durch­ schlagsfestigkeit des Piezo-Materials begrenzt ist. Nach dem in der Darstellung gemäß Fig. 1 gezeigten Beispiel ist zum Schutz gegen Durchschlagen ein Varistor V eingesetzt, der parallel zum Widerstand R angeordnet ist und ebenfalls den Piezo-Aktor PZ elektrisch kurzschließt. Anstelle eines Vari­ stors V könnte ebenso gut auch eine Supressordiode eingesetzt werden.

Als Schutz gegen eine Entpolarisierung dient eine Kombination aus einer Diode D und einer Zenerdiode Z, diode Z, die in Serie ge­ schaltet, gegeneinander gepolt angeordnet sind. Diese Serien­ schaltung von Diode D und Zenerdiode Z ist ebenfalls parallel zum Widerstand R angeordnet und schließt somit ebenfalls den Piezo-Aktor PZ elektrisch kurz. Die Absorbtionsleistungen der elektrischen Bauelemente sind entsprechend den Werten des Piezo-Aktors PZ zu dimensionieren.

Der Widerstand R kann außerdem für eine bestimmte Frequenz f nach der folgenden Berechnungsvorschrift optimiert werden:

R = 1/(2πfC) mit C = Kapazität des Piezo-Aktors PZ.

In der Darstellung nach Figur. 2 ist eine erste mögliche Anwen­ dung der aktiven Schwingungsbedämpfung nach der vorliegenden Erfindung zur Bedämpfung einer Torsionsschwingung eines elek­ trischen Antriebes A gezeigt. Der linke Teil der Darstellung zeigt eine Seitenansicht mit einem elektrischen Antrieb A mit einer Motorwelle W, an der eine erste Masse M1 in Form einer Scheibe kraftschlüssig befestigt ist. Dies wird auch daran deutlich, daß die Achse der Motorwelle W, welche durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, durch die Masse M1 in Form der Scheibe verläuft. Darüber hinaus ist eine zweite Masse M2, ebenfalls in Form einer Scheibe, drehbar auf der Motorwelle W gelagert.

Der elektrische Antrieb A treibt somit die Scheibe mit der Masse M1 an. Dabei stellt sich eine Torsionsschwingung ein, die bedämpft werden soll. Die Eigenfrequenz liegt dabei vor­ teilhafterweise in einem Frequenzbereich unterhalb von 2.000 Hz. Als Dämpfglieder werden Piezo-Aktoren PZ einge­ setzt, die sich gegen die auf der Welle drehbar gelagerte zweite Masse M2 abstützen. Im rechten Bereich der Darstellung nach Figur. 2 ist eine Schnittdarstellung durch die Scheibe mit der Masse M2 gezeigt. Erkennbar ist die Motorwelle W, auf der die Masse M2 über ein Lager L drehbar gelagert ist. Zu erken­ nen sind zwei Zapfen Z1_M1 und Z2_M1 der anderen Scheibe mit der Masse M1, die in entsprechende Aussparungen der drehbar gela­ gerten Scheibe mit der Masse M2 ragen. Links und rechts von den genannten Zapfen sind jeweils Piezo-Aktoren PZ ange­ bracht, welche sowohl mit dem jeweiligen Zapfen Z1_M1 bzw. Z2_M1 und der zweiten Scheibe mit der Masse M2 in Berührkontakt stehen. Erkennbar sind darüber hinaus zwei Spannschrauben S1 und S2, über die der Berührkontakt zwischen Piezo-Aktoren PZ und den entsprechenden Zapfen hergestellt wird.

Das Trägheitsmoment der zweiten drehbar gelagerten Scheibe mit der Masse M2 muß ausreichend groß sein, daß die Bewegun­ gen der Masse M2, die durch die Schwingungen entstehen, ver­ nachlässigbar klein sind. Außerdem ist die Steifigkeit der Piezo-Aktoren PZ (z. B. über die Länge) so zu wählen, daß die Amplituden, die entstehen, in einem günstigen Arbeitsbereich des Piezo-Aktors PZ liegen. Die Piezo-Aktoren PZ werden, wie in der Darstellung nach Fig. 1 bereits erläutert, passiv be­ schaltet, so daß ein Teil der Schwingungsenergie in Wärme um­ gesetzt wird und damit eine Dämpfung in das System einge­ bracht wird. Mit diesem Aufbau läßt sich auch eine Anregungs­ frequenz, die z. B. durch eine Bearbeitung mit der Scheibe der Masse M1 - beispielsweise in Form eines Fräsers - dämpfen.

In der Darstellung nach Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungs­ beispiel einer aktiven Schwingungsbedämpfung einer Unwucht der Piezo-Aktoren gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die erste Masse M1 durch den Antrieb A mit der Motorwelle W gebildet. Zum Bedämpfen der Unwucht des Antriebes A, z. B. eines hochtourigen Motors, werden ebenfalls Piezo-Aktoren PZ eingesetzt. Der Antrieb A ist über Piezo-Aktoren PZ mit einem Maschinenbett verbunden, welches eine zweite Masse M2 besitzt. Besonders vorteilhaft arbeitet eine aktive Schwingungsbedämpfung nach der vorlie­ genden Erfindung, wenn die Anregungsfrequenz unterhalb von 2.000 Hz liegt. Die Steifigkeit der Piezo-Aktoren PZ wird so gewählt, daß die auftretenden Amplituden in einem günstigen Arbeitsbereich der Piezo-Aktoren liegen. Die elektrische Be­ schaltung der Piezo-Aktoren PZ erfolgt wiederum auf die be­ reits anläßlich der Darstellung nach Fig. 1 gezeigte Art und Weise.

Im folgenden soll die Bemessung der einzelnen Parameter zur Schwingungsbedämpfung einer Unwucht, wie in der Darstellung nach Fig. 3 gezeigt, näher erläutert werden. Bei einer high­ speed-cuting-Anwendung wird ein elektrischer Antrieb mit bei­ spielsweise 40.000 U/min. Maximaldrehzahl eingesetzt. Der An­ trieb hat einen Läuferdurchmesser (2R) von 5 cm. Falls eine Unwucht von 4 g vorliegt, so erzeugt diese bei 40.0000 U/min. eine pendelnde Kraft von

F_Z = ω².r.m = 1754.6 N (1)

Amplitude und einer Frequenz von 666,66 Hz (Ω/2π), die von der Motoraufspannung bzw. Motorbefestigung aufgefangen wird.

Problematisch wird diese Schwingungsanregung vor allem dann, wenn sie eine Maschinenresonanz trifft und sich damit die Kraftamplituden aufschaukeln und erheblich größere Amplituden erzeugen. Zur Schwingungsbedämpfung wird der elektrische An­ trieb A über Piezo-Aktoren PZ aufgespannt. Diese weisen vor­ teilhafterweise eine Gesamtsteifigkeit von 33 N/µm auf. Die pendelnde Kraft von 1754,6 N erzeugt stationär eine Auslenkung von

Durch die Massenträgheit wird jedoch die tatsächliche Aus­ lenkung kleiner ausfallen.

Nimmt man eine Gesamtmasse des elektrischen Antriebes von 10 kg an, so berechnet sich die Auslenkung folgendermaßen:

Da diese Auslenkung klein gegenüber der stationären Auslen­ kung ist, kann näherungsweise die Steifigkeit des Piezo- Aktors PZ vernachlässigt werden. Die potentielle Energie, die in einer solchen Auslenkung enthalten ist, berechnet sich nach der folgenden Berechnungsvorschrift:

Der dem Ausführungsbeispiel zugrundeliegende Piezo-Aktor PZ besitzt eine Spannung von 100 V bei einer Auslenkung von 90 µm. Bei der im vorangehenden dargestellten resultierenden Auslenkung erzeugt jeder Piezo-Aktor PZ somit eine Span­ nungsamplitude von ca. 11,1 V. Der zugrundegelegte Piezo- Aktor PZ besitzt beispielsweise eine Kapazität von 43 µF(C). Die in dieser Kapazität gespeicherte elektrische Energie be­ stimmt sich nach folgender Berechnungsvorschrift:

Man erkennt, daß die potentielle Energie und die elektrische Energie nicht gleich groß sind. Dies liegt daran, daß nicht die gesamte elektrische Energie in Bewegung umgesetzt werden kann. Ein Kopplungsfaktor k, der die Wurzel der Verhältnisse bezeichnet, beträgt hier etwa 0,789.

Als elektrisches Modell für die Vorgänge im Piezo-Aktor PZ läßt sich eine Kapazität mit einer Stromquelle verwenden. Wird nun der Piezo-Aktor passiv mit einem Widerstand R be­ schaltet, so wie in der Darstellung nach Fig. 1 gezeigt, so wird die verbrauchte Leistung und damit die Dämpfung maximal, wenn Anpassung vorliegt. Dies ist der Fall, wenn R = 1/(ωC). Daraus resultiert ein Widerstand von 5,55 W, wobei 20 W ge­ nügen, um die Anregungsleistung zu vernichten. Diese Beschal­ tung ist für Frequenzen <ω breitbandig. Die vernichtete Lei­ stung steigt sogar mit sinkender Frequenz. Für Frequenzen oberhalb von ω sinkt die vernichtete Leistung schnell ab (bei dreifacher Frequenz etwa auf 1/5), bis sie schließlich unbedeutend wird. Um die Leistung, die freigesetzt werden kann, zu berechnen, wird die Ladungsänderung folgendermaßen ermittelt:

Der Strom besitzt eine Amplitude von ca. 2 A. Damit läßt sich eine Wirkleistung P von ca. 11 W verbrauchen, welche nach der folgenden Berechnungsvorschrift ermittelt werden kann:

Eine Alternative zu der im vorangehenden vorgestellten akti­ ven Schwingungsbedämpfung nach der vorliegenden Erfindung be­ steht in dem Einsatz des Piezo-Aktors als Bremse. Dazu muß jedoch auch die Schwingung gemessen werden, was beispielswei­ se über einen Beschleunigungssensor erfolgen kann. Die Schwingungsenergie wird dann durch einen Reibungsvorgang ver­ nichtet. Dieser Vorgang ist gegenüber der im vorangehenden geschilderten Schwingungsbedämpfung dann nicht mehr ver­ schleißfrei. Der Reibungsvorgang kann beispielsweise durch Zufassen des Piezo-Aktors hervorgerufen werden, beispielswei­ se wie bei einer Scheibenbremse.

Claims (10)

1. Verfahren zur Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren ohne Schwingungsmessung, dadurch gekennzeich­ net, daß

• 1. mindestens ein Piezo-Aktor (PZ) zwischen zwei gegeneinander schwingende Massen (M1, M2) verspannt wird und
• 2. Schwingungsenergie, welche auf jeden Piezo-Aktor (PZ) ein­ wirkt, in Wärme umgesetzt wird, indem jeder Piezo-Aktor (PZ) durch passive Beschaltung mit einem ohmschen Wider­ stand (R, NTC, PTC) zur Aufnahme der Schingungsenergie elek­ trisch abgeschlossen wird.

2. Verfahren zur Schwingungsbedämpfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Piezo-Aktor (PZ) zum Schutz vor Überspannung zusätzlich mit einer zum ohmschen Widerstand (R, NTC, PTC) parallel geschalte­ ten Diode (D), insbesondere einer Zenerdiode (Z), und/oder einem Varistor (V) und/oder einer Kapazität (C) elektrisch abgeschlossen wird.

3. Verfahren zur Schwingungsbedämpfung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Piezo-Aktor (PZ) zum Schutz gegen Entpolarisierung zu­ sätzlich mit einer zum ohmschen Widerstand (R, NTC, PTC) paral­ lel angeordneten Kombination aus in Serie gegeneinander ge­ polter Diode (D) und Zenerdiode (Z) elektrisch abgeschlossen wird.

4. Vorrichtung zur Schwingungsbedämpfung mit Piezo-Aktoren, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. mindestens ein Piezo-Aktor (PZ) zwischen zwei gegeneinander schwingende Massen (M1, M2) verspannt angeordnet ist und
• 2. jeder Piezo-Aktor (PZ) zur Umsetzung von einwirkender Schwingungsenergie in Wärme mit einem ohmschen Widerstand (R, NTC, PTC) und/oder einer Diode (D), insbesondere einer Zenerdiode (Z), und/oder einem Varistor (V) und/oder einer Kapazität (C) elektrisch kurzgeschlossen ist.

5. Vorrichtung zur Schwingungsbedämpfung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Piezo-Aktor (PZ) zum Schutz vor Überspannung zusätzlich mit einer zum ohmschen Widerstand (R, NTC, PTC) parallel geschalte­ ten Diode (D), insbesondere einer Zenerdiode (Z), und/oder einem Varistor (V) und/oder einer Kapazität (C) elektrisch kurzgeschlossen ist.

6. Vorrichtung zur Schwingungsbedämpfung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Piezo-Aktor (PZ) zum Schutz gegen Entpolarisierung zu­ sätzlich mit einer zum ohmschen Widerstand (R, NTC, PTC) paral­ lel angeordneten Kombination aus in Serie gegeneinander ge­ polter Diode (D) und Zenerdiode (Z) elektrisch kurzgeschlos­ sen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Bedämp­ fung einer Torsionsschwingung, welche durch eine an einer drehenden Welle (W) befestigten ersten Masse (M1) hervorgeru­ fen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Piezo-Aktor (PZ) gegen eine auf der Welle (W) dreh­ bar gelagerte zweite Masse (M2) abgestützt angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Schwin­ gungsbedämpfung einer Unwucht, welche durch einen rotatori­ schen Antrieb (A) mit einer ersten Masse (M1) hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über einen oder mehrere Piezo-Aktoren (PZ) mit einer Grundfläche mit einer zweiten Masse (M2) mechanisch verbunden ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Bedämpfung einer Torsionsschwingung, welche durch eine an einer drehen­ den Welle (W) befestigten ersten Masse (M1) hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Piezo-Aktor (PZ) gegen eine auf der Welle (W) drehbar gelagerte zweite Masse (M2) abgestützt angeordnet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Schwin­ gungsbedämpfung einer Unwucht, welche durch einen rotatori­ schen Antrieb (A) mit einer ersten Masse (M1) hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über einen oder mehrere Piezo-Aktoren (PZ) mit einer Grundfläche mit einer zweiten Masse (M2) mechanisch verbunden wird.