CH313805A

CH313805A - Piezoelectric vibration generator

Info

Publication number: CH313805A
Authority: CH
Inventors: Paul Dr Wenk
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1952-07-30
Filing date: 1953-06-17
Publication date: 1956-05-15

Description

  

      Piezoelektrischer        Schwingungserzeuger            Piezoelektrische    Schwingungserzeuger mit  keramischem Schwingkörper, beispielsweise  aus     Bariumtitanat,    sind in ihrer Leistungsab  gabe im     allgemeinen    durch die starke Erwär  mung auf Grund ihres     dit)lektrisehen        Verlust-          winkels        beschränkt.    So kann beispielsweise ein  kreisrunder keramischer Schwingkörper von  z.

   B. 21     ein        Durchmesser    üblicher Bauart nur  mit einer Leistung von 4     Wattlem2    belastet  werden, da. bei Anlegen einer höheren Span  nung der Schwingkörper in sich so stark er  hitzt wird,     da.ss    er seine     piezoelektrischen    Ei  genschaften     verliert.     



       Gegenstand    der Erfindung ist ein Schwin  gungserzeuger der genannten     Art,    der erheb  lich höher belastet werden kann. Der neuartige  Schwingungserzeuger unterscheidet sich von  den bisher bekannten dadurch,     da.ss    der  Schwingkörper offene     Höhlungen    aufweist.  Diese Höhlungen vergrössern die wärmeab  strahlende Oberfläche des Schwingkörpers, so  dass in der Zeiteinheit mehr Wärme abgegeben  werden kann. Vorteilhaft ist     es,    diesen Höh  lungen ein gasförmiges oder     flüssiges    Kühl  mittel     zuzuleiten,    wodurch die Kühlwirkung  noch erhöht werden kann.

   Bei der     Verwen-          dung    eines     zusätzlichen    Kühlmittels     erweist    es  sieh fernerhin     als    besonders vorteilhaft, die  Höhlungen in Form von Kanälen senkrecht  zu der die Schwingungen abgebenden Fläche  des Schwingkörpers, also in Richtung des elek-         trischen        Feldes        des        Schwingungserzeugers,    an  zuordnen;

   die Kanäle können aber den     Schwin-          körper        statt        dessen    oder     zusätzlich    auch quer  zu der genannten Richtung durchdringen. Das  Kühlmittel kann dann durch die Kanäle, die       beispielsweise    einen kreisrunden Lochquer  schnitt haben     können,    in stetigem Fluss hin  durchgeleitet werden, wodurch eine     gleichmä-          ssige        Wärmeabfuhr    erreicht wird und der  Schwinger in wesentlich höherem Masse     be-          #2astet    werden kann.

   Die Kanäle können hier  bei strömungsmässig in Reihe oder auch par  allel zueinander     geschaltet    und so. an eine       Kühlvorrichtung    angeschlossen werden.    Statt der     senkrecht    zu der die     Schwingun-          gen    abgebenden     Fläche        angeordneten    Durch  brechungen kann der Schwinger jedoch auch  mit     Durchbrechungen    quer zu dieser Richtung  versehen werden, wie es     beispielsweise        die          Fig.    5 darstellt.

   Es ist aber auch ohne weiteres  möglich,     Fig.    4 und 5 zu koppeln, wobei sieh  die     senkrechten        Durchbrechungen    mit den       Durchbreehungen    quer dazu     kreuzen        können     oder auch nicht.

   Auch in der gezeigten An  ordnung nach     Fig.    5 ist es möglich, die zu be  schallende Flüssigkeit     selbst    als     Kühlmittel    zu       verwenden,    wobei der Schwinger nach     Fig.    6  mit einem oder mehreren     Zuflussrohren    6 und       Abflussrohren    7 für das     Kühlmittel    bzw. das  zu beschallende Gut versehen werden kann.



      Piezoelectric vibration generator Piezoelectric vibration generator with a ceramic vibrating body, for example made of barium titanate, is generally limited in its output due to the strong warming due to its electrical loss angle. For example, a circular ceramic oscillating body of z.

   B. 21 a diameter of the usual design can only be loaded with a power of 4 Wattlem2 because. when a higher voltage is applied, the oscillating body is heated so much that it loses its piezoelectric properties.



       The invention relates to a vibration generator of the type mentioned, which can be heavily burdened Lich. The new type of vibration generator differs from the previously known ones in that the vibrating body has open cavities. These cavities enlarge the heat-radiating surface of the oscillating body so that more heat can be given off in the unit of time. It is advantageous to supply these Höh lungs with a gaseous or liquid coolant, whereby the cooling effect can be increased.

   When using an additional coolant, it also proves to be particularly advantageous to assign the cavities in the form of channels perpendicular to the surface of the vibrating body that emits the vibrations, that is, in the direction of the electrical field of the vibrator;

   however, the channels can instead or additionally also penetrate the oscillating body transversely to the direction mentioned. The coolant can then be passed through the channels, which can have a circular hole cross-section, for example, in a steady flow, whereby a uniform heat dissipation is achieved and the oscillator can be loaded to a significantly higher degree.

   In terms of flow, the channels can be connected in series or in parallel to one another and so on. be connected to a cooling device. Instead of the openings arranged perpendicular to the surface emitting the vibrations, the oscillator can, however, also be provided with openings transverse to this direction, as is shown, for example, in FIG.

   However, it is also easily possible to couple FIGS. 4 and 5, in which case the vertical openings may or may not cross with the openings transversely thereto.

   Also in the arrangement shown in FIG. 5, it is possible to use the liquid to be sonicated itself as a coolant, the transducer according to FIG. 6 with one or more inlet pipes 6 and outlet pipes 7 for the coolant or the material to be sonicated can be provided.

Claims

PATENT CLAIM Piezoelectric visual oscillating generator with ceramic oscillating body for sonication of an item, characterized in that the oscillating body has open cavities; for the purpose of enabling better cooling of the oscillating body.

SUBClaims 1. Vibration generator according to patent claim, characterized in that the Höh lungs are formed as channels penetrating the vibrating body. \ ?. Sehwingun gserzeii "" er according to sub-claim 1, characterized in that the cavities penetrate the oscillating body in the direction of the electric field.

3. Vibration generator according to Unteran claim 1, characterized in that it is provided with a device which makes it possible light to supply a flowing coolant to the channels. 4. Schwingungserzen @ger according to Unteran claim 3, characterized in that the channels are connected in series to a Küh'1'vorriehtung.