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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Ultraschallwandleranordnung welche eingerichtet ist, Ultraschallsignale zu senden und/oder zu empfangen und welche zumindest zwei Wandlerelemente, aufweist, die voneinander beabstandet angeordnet sind und eingerichtet sind, Ultraschallsignale zu senden und/oder zu empfangen.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Ultraschallwandleranordnung und ein Kraftfahrzeug, in welchem eine derartige Ultraschallwandleranordnung vorgesehen ist.
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Im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugen, bewegten oder stehenden Maschinen, wie zum Beispiel Robotern, Landmaschinen oder Baumaschinen werden Wandleranordnungen zur ultraschallbasierten Umfeldsensierung eingesetzt. Um hohe Sendestärken und/oder Empfangsempfindlichkeiten zu erzielen, handelt es sich dabei überwiegend um resonante Schwinger, die aus Festkörpern und einem oder mehreren Wandlerelementen bestehen.
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Aus der
US 5,950,291 ist ein akustischer Wandler bekannt, welcher ein so genanntes Array von Wandlerelementen aufweist, die nach einer 1-3-Technik angeordnet sind und deren obere und untere Enden in steifen Polymerplatten verkapselt sind. Die Wandlerelemente werden durch flexible Leitungsträger kontaktiert, welche aus einem Polyimidmaterial bestehen, das auf beiden Seiten mit einem Kupferleiter beschichtet ist.
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EP 0 697 257 A2 zeigt Wandlerelemente mit einer 2-2- oder 1-3-Struktur, wobei Elemente auf den einander gegenüberliegenden Hauptflächen von Elektroden kontaktiert werden. Zwischen den von den Elektroden kontaktierten piezoelektrischen Elementen sind passive Polymerschichten vorgesehen, so dass sich eine Array-Struktur ergibt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Ultraschallwandleranordnung, die eingerichtet ist, Ultraschallsignale zu senden und/oder zu empfangen, zumindest zwei Wandlerelemente, eine Membran und zumindest eine Rückmasse. Die zumindest zwei Wandlerelemente sind voneinander beabstandet angeordnet. Die zumindest zwei Wandlerelemente sind an einer Stirnseite mittelbar oder unmittelbar an die Membran gekoppelt und an einer gegenüberliegenden Seite mittelbar oder unmittelbar an die zumindest eine Rückmasse gekoppelt.
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Vorteilhaft wird ein verdeckt montierter Array-Sensor einer neuartigen Kontaktierungsart vorgeschlagen, welcher auf eine Außenhaut aufgebracht wird. Das vorgeschlagene Design ist sehr einfach aufgebaut, kompakt und kostengünstig umgesetzt.
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Der Begriff des Wandlerelements ist dabei weit zu fassen und umfasst beispielsweise elektrisch-akustische Wandler, welche nach elektrostatischen, magnetostriktiven, piezoelektrischen Effekten oder Kombinationen dieser Effekte arbeiten. Im Rahmen der Erfindung kann das Wandlerelement insbesondere ein piezoelektrisches Element sein und die Ultraschallwandleranordnung als eine piezoelektrische Ultraschallwandleranordnung bezeichnet werden.
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Die Membran der Ultraschallwandleranordnung ist beispielsweise durch eine Außenhaut eines Stoßfängers, Seitenspiegels oder Türbereichs eines Kraftfahrzeugs gebildet, wobei die Wandlerelemente versteckt hinter der Außenhaut angeordnet sind.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegeben Gegenstands möglich.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Membran aus einer dünnen Materialschicht gebildet ist, die beispielsweise aus einem Polymermaterial gefertigt ist. Bevorzugt weist die Membran eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm auf, besonders bevorzugt kleiner als 2 mm oder kleiner als 1 mm. Die Kopplung der Wandlerelemente mit der Membran kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen, in jedem Fall aber so, dass eine akustische Kopplung in ausreichendem Maße ermöglicht ist, d. h. dass geeignete Schwingungen übertragen werden können. Die Kopplung kann beispielsweise durch einen Presssitz, Klemmsitz, wie etwa durch Einschrauben, oder auch durch eine Klebung bewerkstelligt sein. Die Kopplung kann auch durch Umspritzen des Resonanzkörpers mit dem Material der Außenhaut erfolgen, was auch als Einbetten bezeichnet werden kann. Eine mittelbare Kopplung kann bedeuten, dass eine weitere Materialschicht zwischen den Wandlerelementen und der Membran vorgesehen ist, beispielsweise eine Flüssigkeit, wie ein Gel oder ein Öl. Die weitere Materialschicht kann insbesondere dazu vorgesehen sein, um die akustische Kopplung zwischen den Wandlerelementen und der Membran zu optimieren, z. B. um Toleranzen in den Abmessungen der Bauteile oder die Rauigkeit der Oberflächen der Kopplungspartner auszugleichen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ultraschallwandleranordnung 2 bis 50 Wandlerelemente auf. Vorteilhaft werden damit leistungsfähige Vielelementsensoren, d. h. Arrays mit 2 bis 50 Wandlerelementen, in so genannter verdeckter Montage bereitgestellt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wandlerelemente durch Kunststoffkompositelemente voneinander beabstandet. Die Kunststoffkompositelemente sind zwischen den Wandlerelementen angeordnet, so dass diese elektrisch und mechanisch ausreichend voneinander isoliert vorliegen. Im Rahmen der Erfindung kann diese Art der Anordnung der Wandlerelemente auch als Einbettung in eine Kunststoffkompositmasse bezeichnet werden, wobei hierunter verstanden wird, dass die Wandlerelemente im Wesentlichen vollständig von der Kunststoffkompositmasse umschlossen sind. Die Einschränkung „im Wesentlichen“ bezieht sich in diesem Zusammenhang beispielsweise auf vorgesehene Kanäle für die notwendige elektrische Kontaktierung der Wandlerelemente.
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Nach bevorzugten Ausführungsformen weist die Wandleranordnung zumindest eine Vordermasse und zumindest eine Rückmasse auf, welche aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Besonders bevorzugt sind Vorder- und/oder Rückmassen für jedes Wandlerelement einzeln vorgesehen. Die von den Wandlerelementen zur Umfeldsensierung ausgesendete elektroakustische Strahlung verlässt die Wandleranordnung dann bevorzugt in Richtung der Stirnseite der Wandlerelemente, rückwärtige Strahlung wird unterdrückt. Die Rückmasse ist als sogenannte Inertial-Masse wirksam, d. h. sie ermöglicht durch ihre Masseträgheit die Krafteinleitung in den Vorderkörper und dient so auch zur Dämpfung der Schwingung gegenüber dem Bereich, in welchem keine Abstrahlung gewünscht ist.
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Bevorzugt ist die Vordermasse aus einem duroplastischen oder thermoplastischen Polymer oder aus einem Elastomer gefertigt und die Rückmasse aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium, Stahl oder Messing. Die Auswahl geeigneter Materialien kann durch Einschränkungen oder Vorgaben bezüglich der zu erreichenden Empfangsempfindlichkeiten oder Sendesignalstärken der Ultraschallwandleranordnung festgelegt sein. Insbesondere können aber auch weitere Umgebungseinflüsse, wie beispielsweise die Umgebungstemperatur oder etwa die mechanische Beanspruchung durch Schütteln, berücksichtigt werden, um geeignete Materialien festzulegen.
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Die Ultraschallwandleranordnung weist Elektroden zur Kontaktierung der Wandlerelemente auf. Bevorzugt werden die Wandlerelemente dabei einzeln elektrisch kontaktiert. Besonders bevorzugt wird als zumindest eine Elektrode eine so genannte Flexfolie verwendet, die zur Kontaktierung der Wandlerelemente geeignet ist. Die Flexfolie kann dabei beispielsweise mittels leitfähigem Kleber an die Wandlerelemente geklebt sein.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wandlerelemente an der Stirnseite an eine erste Elektrode gekoppelt sind. Nach einer Ausführungsform ist die erste Elektrode eine erste Flexfolie. Die erste Elektrode, bzw. Flexfolie ist außerdem an der Membran befestigt. Besonders bevorzugt ist die erste Elektrode bzw. Flexfolie dabei an die Membran geklebt, beispielsweise mittels eines leitfähigen Klebers.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Vordermasse an die erste Elektrode bzw. Flexfolie geklebt ist und die Vordermasse zwischen den Wandlerelementen und der ersten Elektrode bzw. Flexfolie angeordnet ist. Dabei ist die Vordermasse bevorzugt leitfähig ausgebildet, beispielsweise aus einem leitfähigen Kunststoff oder aus einem Metall gefertigt, wie etwa Aluminium.
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Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist eine Flexfolie vorgesehen, die die Wandlerelemente an deren Seitenflächen kontaktiert, was als so genannter 3-1-Effekt bezeichnet wird. Dazu besitzen die Wandlerelemente Elektroden an deren Seitenflächen, die durch die Flexfolie kontakt werden. Derartige Elektroden können beispielsweise auf die Wandlerelemente gesputtert werden. Die Flexfolie kann dabei an der Stirnseite der Wandlerelemente angeordnet sein und einerseits an diese geklebt sein und andererseits an die Membran geklebt sein, oder es kann vorgesehen sein, die Flexfolie an der gegenüberliegenden Seite der Wandlerelemente vorzusehen, wodurch sie einerseits an die Wandlerelemente geklebt sind und andererseits an die Rückmasse.
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Nach einer Ausführungsform sind die Wandlerelemente an der gegenüberliegenden Seite an eine zweite Elektrode gekoppelt. Nach einer Ausführungsform ist die zweite Elektrode eine zweite Flexfolie.
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Die Erfindung kann insbesondere bei solchen Umfeldsensoren eingesetzt werden, welche beispielsweise im vorderen und/oder hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs zum Zwecke der Parkassistenz und/oder Kollisionsvermeidung vorgesehen sind. Dabei werden üblicherweise Ultraschallsignale durch ein Medium wie Luft oder Wasser von einem Emitter zu einem Empfänger übermittelt oder von einem Emitter in eine Umgebung übermittelt oder von einem in der Umgebung befindlichen Objekt reflektierte Ultraschallsignale erfasst und die Laufzeit und/oder Laufzeitdifferenzen und/oder weitere Größen wie beispielsweise Amplituden und Phasen der Ultraschallsignale gemessen. Typischerweise werden dabei Ultraschallwandler eingesetzt, welche sowohl Ultraschallwellen emittieren können, als auch Ultraschallwellen empfangen können. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Ultraschallwandler nur als Empfänger oder nur als Sender einzusetzen.
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Insbesondere kann die Ultraschallwandleranordnung in einem Ultraschallsystem verbaut sein, welches eine Gruppe von Ultraschallsensoren umfasst, wobei zumindest einer, bevorzugt alle Ultraschallsensoren die Merkmale der Ultraschallwandleranordnung umfassen. Das Ultraschallsystem kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine Teilumgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Beispielsweise können die Ultraschallsensoren im Frontbereich zur Erfassung einer vorderseitigen Fahrzeugumgebung und/oder die Ultraschallsensoren im Seitenbereich zur Erfassung eines Seitenbereichs des Fahrzeugs und/oder die Ultraschallsensoren im Heckbereich zur Erfassung einer rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs jeweils einem derartigen Ultraschallsystem zugeordnet sein. Typischerweise werden hierbei vier bis sechs Sensoren in einem Stoßfänger verbaut, wobei nur maximal vier Sensoren mit ungefähr derselben Blickrichtung montiert sind. Um insbesondere auch den Bereich neben dem Fahrzeug zu erfassen, werden im vorderen Stoßfänger außerdem Sensoren so positioniert, dass sie nach links und nach rechts ihren Erfassungsbereich haben. Zusätzlich oder alternativ können auch im hinteren Stoßfänger Sensoren derart positioniert sein, dass diese einen Bereich links und rechts neben dem Kraftfahrzeug erfassen. Das Ultraschallsystem weist darüber hinaus auch eine der jeweiligen Gruppe zugeordnete Steuereinrichtung und eine Signalverarbeitungseinrichtung auf. Um den Seitenbereich des Fahrzeugs zu erfassen, können sowohl seitlich im vorderen und hinteren Stoßfänger verbaute Ultraschallsensoren verwendet werden, als auch solche Sensoren, die in einem Seitenspiegel oder in einem Türabschnitt verbaut sind.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Ultraschallwandler bereit, der außerdem für einen Einsatz zur Strömungsmessung fluider Medien, insbesondere im Ansaugtrakt und/oder im Abgastrakt und/oder im Abgasrückführungstrakt und/oder nach einem Turbolader von Brennkraftmaschinen im Kraftfahrzeugbereich geeignet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Ultraschallwandleranordnung angegeben, die eingerichtet ist, Ultraschallsignale zu senden und/oder zu empfangen. Das Verfahren zur Herstellung umfasst dabei die folgenden Schritte:
- a) Herstellen eines Arrays mit zumindest zwei Wandlerelementen, welche voneinander beabstandet angeordnet sind und welche an einer einer Stirnseite gegenüberliegenden Seite mittelbar oder unmittelbar an zumindest eine Rückmasse gekoppelt sind,
- b) Befestigen des Arrays an einer Membran, die durch eine Außenhaut eines Bauteils gebildet ist, wobei die zumindest zwei Wandlerelemente an der Stirnseite mittelbar oder unmittelbar an die Membran gekoppelt werden.
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Die Membran der Ultraschallwandleranordnung ist dabei durch eine Außenhaut eines Bauteils, wie eines Stoßfängers, Seitenspiegels oder Türbereichs eines Kraftfahrzeugs gebildet. Die Wandlerelemente werden versteckt hinter der Außenhaut angeordnet.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Kraftfahrzeug einen Stoßfänger, einen Seitenspiegel oder einen Türabschnitt auf und eine zuvor beschriebene Ultraschallwandleranordnung, wobei die Membran der Ultraschallwandleranordnung durch eine Außenhaut des Stoßfängers, Seitenspiegels oder Türabschnitts gebildet ist, und wobei die Wandlerelemente versteckt hinter der Außenhaut angeordnet sind.
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Sofern die Dicke der Außenhaut des Stoßfängers oder Seitenspiegels oder des Türabschnitts, in welchen die Ultraschallwandleranordnung verbaut wird, nicht den für die akustische Übertragung bevorzugten, oben genannten Dicken entspricht, kann vorgesehen sein, dass der Stoßfänger, der Seitenspiegel oder der Türabschnitt des Kraftfahrzeugs in dem Bereich, in welchem die Ultraschallwandleranordnung verbaut werden soll, entsprechend dünner ausgestaltet ist als anderswo. Derartige lokale Verdünnungen können sowohl durch nachträgliche maschinelle Bearbeitung eingearbeitet werden, beispielsweise durch Ausfräsen, oder schon im Herstellungsprozess, beispielsweise beim Spritzgießen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Ultraschallwandleranordnung nach einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Ultraschallwandleranordnung nach einer zweiten Ausführungsform und
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3 eine Ultraschallwandleranordnung nach einer dritten Ausführungsform.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die in 1 dargestellte Ultraschallwandleranordnung 1 in seitlicher Schnittansicht gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst beispielhaft acht voneinander beabstandet nebeneinander angeordnete Wandlerelemente 2, die jeweils an einer Stirnseite 3 mit einer Membran 4 und an einer gegenüberliegenden Seite 5 an eine Rückmasse 6 gekoppelt sind. Zwischen den acht Wandlerelementen 2 sind zu ihrer gegenseitigen Beabstandung Kunststoffkompositelemente 8 angeordnet.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst zwei Flexfolien 10, 12, wobei eine erste Flexfolie 10 zwischen den Wandlerelementen 2 und der Membran 4 angeordnet ist und die Wandlerelemente 2 jeweils einzeln an ihren Stirnseiten 3 kontaktiert. Die erste Flexfolie 10 ist mittels eines leitfähigen Klebers 14 an der Membran 4 befestigt. Die Kopplung zwischen der ersten Flexfolie 10 und der Membran 4 kann mittelbar und unmittelbar vorliegen, wobei mit einem mittelbaren Kontakt bezeichnet wird, dass zwischen der ersten Flexfolie 10 und der Membran 4 zumindest eine Schicht eines weiteren Materials angeordnet ist. Beispielsweise kann der leitfähige Kleber 14 eine solche Schicht sein. Alternativ dazu oder zusätzlich dazu können Flüssigkeitsschichten wie etwa Öl oder Gel vorgesehen sein, um die akustische Kopplung zu verbessern.
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Die zweite Flexfolie 12 ist zwischen den Wandlerelementen 2 und der Rückmasse 6 angeordnet und kontaktiert die Wandlerelemente 2 einzeln an Seiten 5, die den Stirnseiten 3 bezüglich der Membran 4 gegenüberliegend angeordnet sind. Die zweite Flexfolie 12 ist mittels eines weiteren Klebers 20 an der Rückmasse 6 befestigt.
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Die Wandlerelemente 2 bilden ein so sogenanntes Array 15. Als ein Array 15 werden im Rahmen der Erfindung zumindest zwei Wandlerelemente 2 bezeichnet, welche voneinander beabstandet angeordnet sind und welche an der der Stirnseite 3 gegenüberliegenden Seite 5 mittelbar oder unmittelbar an zumindest eine Rückmasse 6 gekoppelt sind. Das Array 15 umfasst hier auch die Kunststoffkompositelemente 8, die Flexfolien 10, 12 und die Rückmasse 6. Zwischen dem Array 15 und der Membran 4 kann eine mechanische Kopplung vorliegen, beispielsweise durch eine Verschraubung oder eine Verklemmung des Arrays 15 in der Membran 4, wobei zu diesem Zweck geeignete Mittel in 1 nicht dargestellt sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Membran 4 in einem Kontaktbereich 32 dünner ausgebildet ist als außerhalb des Kontaktbereichs 32, so dass das Array 15 im Kontaktbereich 32 in der Membran 4 zumindest teilweise versenkt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Ultraschallwandleranordnung 1 einerseits ausreichend empfindlich zur Aufnahme von Ultraschallwellen ausgelegt werden kann bzw. ausreichend starke Ultraschallwellen aussenden kann und andererseits die Membran 4 außerhalb des Kontaktbereichs 32 ausreichend dick gestaltet werden kann.
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Die in 2 dargestellte Ultraschallwandleranordnung 1 in seitlicher Schnittansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst wiederum beispielhaft acht voneinander beabstandet nebeneinander angeordnete Wandlerelemente 2, die jeweils an ihrer Stirnseite 3 mit der Membran 4 und an ihrer gegenüberliegenden Seite 5 an die Rückmasse 6 gekoppelt sind. Zwischen den acht Wandlerelementen 2 sind zu ihrer gegenseitigen Beabstandung Kunststoffkompositelemente 8 angeordnet.
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Im Unterschied zu 1 umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel nur eine Flexfolie 12, die im Rahmen der Erfindung als zweite Flexfolie 12 bezeichnet wird. Die zweite Flexfolie 12 ist zwischen den Wandlerelementen 2 und der Rückmasse 6 angeordnet und kontaktiert die Wandlerelemente 2 einzeln an Seitenflächen 7, 9, die weder die Stirnseiten 3 noch die gegenüberliegenden Seiten 5 sind, und die Hauptflächen der Wandlerelemente 2 bilden. Hierzu weist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Flexfolie 12 Kontaktierflächen 22, 24 auf, die an die Seitenflächen 7, 9 geführt sind. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Kontaktierflächen 22, 24 beschichtete Oberflächen der Wandlerelemente 2 sind, die von der Flexfolie 12 kontaktiert werden. Die dargestellte elektrische Kontaktierung quer zur Hauptschwingungsrichtung des Wandlerelements 2 wird auch als sogenannte 3-1 Kontaktierung bezeichnet.
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Die Wandlerelemente 2 sind mittels eines Klebers 17 direkt an der Membran 4 befestigt. Die Kopplung zwischen den Wandlerelementen 2 und der Membran 4 kann mittelbar und unmittelbar vorliegen, wobei mit einem mittelbaren Kontakt bezeichnet wird, dass zwischen den Wandlerelementen 2 und der Membran 4 zumindest eine Schicht eines weiteren Materials angeordnet ist. Beispielsweise kann der Kleber 17 eine solche Schicht sein. Alternativ dazu oder zusätzlich dazu können Flüssigkeitsschichten wie etwa Öl oder Gel vorgesehen sein, um die akustische Kopplung zu verbessern. Die zweite Flexfolie 12 ist mittels eines weiteren Klebers 20 an der Rückmasse 6 befestigt.
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Das Array 15 umfasst in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Wandlerelemente 2, die Kunststoffkompositelemente 8, die zweite Flexfolie 12 und die Rückmasse 6. Zwischen dem Array 15 und der Membran 4 kann, wie mit Bezug zu 1 beschrieben, eine mechanische Kopplung vorliegen, beispielsweise durch eine Verschraubung oder eine Verklemmung des Arrays 15 in der Membran 4, wobei zu diesem Zweck geeignete Mittel nicht dargestellt sind. Es kann ebenfalls vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Membran 4 in dem Kontaktbereich 32 dünner ausgebildet ist als außerhalb des Kontaktbereichs 32, so dass das Array 15 im Kontaktbereich 32 in der Membran 4 zumindest teilweise versenkt ist.
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Die in 3 dargestellte Ultraschallwandleranordnung 1 in seitlicher Schnittansicht gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung umfasst wiederum beispielhaft acht voneinander beabstandet nebeneinander angeordnete Wandlerelemente 2, die jeweils an ihrer Stirnseite 3 mit der Membran 4 und an ihrer gegenüberliegenden Seite 5 an einzelne Rückmassen 6 gekoppelt sind. Zwischen den acht Wandlerelementen 2 sind zu ihrer gegenseitigen Beabstandung Kunststoffkompositelemente 8 angeordnet. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen umfasst die Ultraschallwandleranordnung 1 pro Wandlerelement 2 jeweils eine Rückmasse 6 und eine Vordermasse 26, zwischen welchen das jeweilige Wandlerelement 2 angeordnet ist.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst wiederum zwei Flexfolien 10, 12, wobei die erste Flexfolie 10 zwischen den Wandlerelementen 2 und der Membran 4 angeordnet ist und die Wandlerelemente 2 jeweils einzeln an den Vordermassen 26 kontaktiert, welche hierzu Leiterbahnen aufweisen oder aus einem leitfähigen Material gefertigt sind. Die erste Flexfolie 10 ist wiederum mittels des leitfähigen Klebers 14 an der Membran 4 befestigt. Die Kopplung zwischen der ersten Flexfolie 10 und der Membran 4 kann mittelbar und unmittelbar vorliegen, wie mit Bezug zu 1 beschrieben. Die erste Flexfolie 10 ist außerdem mittels eines leitfähigen Klebers an den Vordermassen 26 befestigt, was nicht dargestellt ist.
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Die zweite Flexfolie 12 ist zwischen den Wandlerelementen 2 und den Rückmassen 6 angeordnet und kontaktiert die Wandlerelemente 2 einzeln über die den Stirnseiten 3 gegenüberliegenden Seiten 5. Die zweite Flexfolie 12 ist hierzu wiederum mittels eines zweiten leitfähigen Klebers 28 an den Rückmassen 6 befestigt. Die Wandlerelemente 2 werden jeweils einzeln elektrisch an den Rückmassen 26 kontaktiert, welche hierzu Leiterbahnen aufweisen oder aus einem leitfähigen Material gefertigt sind.
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Das Array 15 umfasst in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Wandlerelemente 2, die Kunststoffkompositelemente 8, die Flexfolien 10, 12 und die Rückmassen 6. Zwischen dem Array 15 und der Membran 4 kann, wie mit Bezug zu 1 beschrieben, eine mechanische Kopplung vorliegen, beispielsweise durch eine Verschraubung oder eine Verklemmung des Arrays 15 in der Membran 4, wobei zu diesem Zweck geeignete Mittel nicht dargestellt sind. Es kann wiederum vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Membran 4 in dem Kontaktbereich 32 dünner ausgebildet ist als außerhalb des Kontaktbereichs 32, so dass das Array 15 im Kontaktbereich 32 in der Membran 4 zumindest teilweise versenkt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5950291 [0004]
- EP 0697257 A2 [0005]
