DE10309994A1 - Piezoelectric-ceramic spring elements for an oscillating conveyor system including a springy carrier plate and a piezo ceramic plate useful for transport of small and large parts - Google Patents

Piezoelectric-ceramic spring elements for an oscillating conveyor system including a springy carrier plate and a piezo ceramic plate useful for transport of small and large parts

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Abstract

Piezoelectric-ceramic spring elements (I) for oscillating conveyor system include: (i) piezo drive; (ii) oblong carrier plate made from springy material, having a layer of conductive material; and (iii) current conducting plate, conductive layer and current supply connected to one pole of an electricity source. The plate is a piezoelectric ceramic plate (PEC) and has current supply at the surface. Piezoelectric-ceramic spring elements (I) for an oscillating conveyor system includes: (i) a piezo drive; (ii) an oblong carrier plate made from a springy material, with at least one side having a layer of conductive material, while the plate under the coating is made from piezoelectric ceramic plate (PEC), with a current supply at the surface of the PEC plate turned away from the carrier plate, and (iii) current conducting plate, conductive layer and current supply connected to one pole of an electricity source. Application of Hooks law shows that the absolute value of the spring constant D is very large compared with the absolute value of the oscillation path. Independent claims are included for: (1) A composite (I) with at least two parallel identical (I), where the projections of the (I) are parallel to their normal (sic.); and (2) A process for preparation of (I) where an oblong carrier plate in springy material is coated at least on one side with an oblong piezoelectric-ceramic spring plate shorter than the carrier plate, which is coated at least on one side with a metal coating in such a way that the two ends of the carrier plate in the longitudinal direction project beyond the ends of the piezoelectric-ceramic spring plate in the longitudinal direction, so that at least the metal coating and the carrier plate are bonded together

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft PKF-Elemente (Piezo-Keramik-Feder-Elemente) für ein Schwingfördersystem mit Piezoantrieb, Verbund-PKF- Elemente, ein Verfahren zum Herstellen insbesondere solcher PKF- Elements und ihre Verwendung. The invention relates to PKF elements (piezo ceramic spring elements) for a vibratory conveyor system with piezo drive, composite PKF Elements, a method for producing such PKF in particular Elements and their use.

Ein Piezoantrieb basiert auf dem inversen Piezoeffekt. Das Schwingfördersystem ist beispielsweise zum Transportieren von Teilen einsetzbar. Das Schwingfördersystem ist aufgebaut aus mindestens einer Fördereinheit und einem Stellglied, welches die Erregungsenergie liefert. Eine Fördereinheit ist aufgebaut aus einem Oberteil, auf der üblicherweise die Förderschiene aufliegt, einem Unterteil, das auf der Basis der Fördereinheit aufliegt und mindestens ein PKF-Element, das mit dem Ober- und dem Unterteil verbunden ist, und in dem die Erregungsenergie in die Schwingungsenergie umgewandelt wird. Eine solche Fördereinheit ist beispielsweise in dem DE-Gebrauchsmuster 200 06 248.4, in DE 37 11 388 A1 und in dem JP-Abstract-63 258 311 A beschrieben. A piezo drive is based on the inverse piezo effect. The Vibratory conveyor system is for example for the transport of parts used. The vibratory conveyor system is made up of at least a conveyor unit and an actuator, which the Supplies excitation energy. A conveyor unit is made up of an upper part, on which the conveyor rail usually rests, a lower part that rests on the base of the conveyor unit and at least one PKF element, that with the upper and the lower part is connected, and in which the excitation energy in the Vibration energy is converted. Such a conveyor unit is for example in DE utility model 200 06 248.4, in DE 37 11 388 A1 and described in JP Abstract 63 258 311 A.

In der DE 37 11 388 A1 besteht das Biegeelement aus einem piezoelektrischen Wandler, der eine längliche, beidseitig mit einer Piezokeramikplatte versehenen Trägerplatte aus Werkzeugstahl einer Rockwell-Härte > HRC 40 aufweist, die durch eine mit der Trägerplatte verschraubte Blattfeder in Richtung des Oberteils der Fördereinheit verlängert ist. Durch die Kombination der Nichtfeder aus Werkzeugstahl mit einer Blattfeder wird offenbar erreicht, daß ein als erforderlich angesehener größerer Schwingweg gewährleistet ist, wenn auch die Schraubverbindung zwischen der Biegefeder und der Platte aus Werkzeugstahl Kraft absorbiert. Vorallem ist aber das bekannte Biegeelement schwierig zu handhaben und störanfällig. In DE 37 11 388 A1 the bending element consists of a piezoelectric transducer, which has an elongated, bilateral with a piezoceramic plate made of tool steel a Rockwell hardness> HRC 40, which is characterized by a Carrier plate screwed leaf spring towards the top of the Delivery unit is extended. By combining the non-spring from tool steel with a leaf spring is apparently achieved that ensures a larger swing path considered necessary is, if the screw connection between the spiral spring and the tool steel plate absorbs force. But most of all is the known bending element difficult to handle and prone to failure.

In dem JP-Abstract-63 258 311 A ist ein piezoelektrischer Antriebsvibrator offenbart, bei dem eine piezoelektrische Platte so auf einem Träger plaziert ist, daß der Abstand zum Unterteil der Fördereinheit kleiner ist der zu ihrem Oberbau. Erreicht werden soll damit, daß das dem Oberteil zugewandte Ende der Trägerplatte mit größeren Schwingungsweiten schwingt. Die relativ großen Schwingungsweiten haben u. a. zur Folge, daß die Reibungskräfte relativ groß sind. In JP-Abstract-63 258 311 A is a piezoelectric Drive vibrator disclosed in which a piezoelectric plate is placed on a support so that the distance to the lower part the conveyor unit is smaller than that of the superstructure. Reached should be so that the end facing the top of the Carrier plate swings with larger vibration widths. The relative have large vibration ranges u. a. as a result that the Frictional forces are relatively large.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit einer Wechselspannung erregbares PKF-Element, mit dem eine Masse m2 hohen Beschleunigungen ausgesetzt werden kann (Wechselspannungs- Beschleunigungs-Wandler), Verbund-PKF-Elemente, ein zuverlässiges Verfahren zum Herstellen solcher PKF-Elemente und zweckmäßige Verwendungen solcher PKF-Elemente anzugeben. The object of the present invention is to provide a PKF element which can be excited with an AC voltage and with which a mass m 2 can be subjected to high accelerations (AC voltage acceleration converter), composite PKF elements, a reliable method for producing such PKF elements and indicate the appropriate uses of such PKF elements.

Diese Aufgabe wird mit einem PKF-Element der eingangs genannten Art mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 und 3, mit Verbund-PKF-Elementen gemäß den Patentansprüchen 31 und 36, einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 38 und mit einer Verwendung gemäß den Patentansprüchen 52 und 54 gelöst. This task is accomplished with a PKF element of the type mentioned at the beginning Kind with the features of the characterizing parts of claims 1 and 3, with composite PKF elements according to claims 31 and 36, a method of the type mentioned with the features of the characterizing part of claim 38 and with a Use solved according to claims 52 and 54.

Mit dem erfindungsgemäßen PKF-Element lassen sich am Ort einer Masse m2, wie einer Förderschiene einer Schwingfördereinheit, einerseits große Massen in Schwingung versetzen, und andererseits Teile beliebiger Masse gleitend fördern. With the PKF element according to the invention, large masses can be made to vibrate at the location of a mass m 2 , such as a conveyor rail of an oscillating conveyor unit, and parts of any mass can be slidably conveyed.

Bei Schwingvorgängen gilt nach dem Hookschen Gesetz F = D . y (F = Kraft, D = Federkonstante, y = Schwingweg). In the case of vibrations, Hook's law applies F = D. y (F = force, D = spring constant, y = vibration path).

Während der JP-Abstract-63 258 311 A lehrt, den Faktor Schwingweg groß zu machen mit der Konsequenz, daß die Federkonstante relativ klein ist, wird erfindungsgemäß der Faktor Federkonstante groß gemacht und entsprechend der Schwingweg relativ klein. Letzteres läßt sich rechnerisch verdeutlichen: While JP-Abstract-63 258 311 A teaches the swing path factor to be made large with the consequence that the spring constant is relative is small, the spring constant factor is large according to the invention made and the vibration path relatively small. The latter can be illustrated arithmetically:

Die Kraft F ist nach den Grundgesetzen der Mechanik

F = m.a (a = Beschleunigung) und a =

(2. Ableitung des Schwingwegs), d. h.

F = m . ≙ (2)
The force F is according to the basic laws of mechanics

F = ma (a = acceleration) and a =

(2nd derivation of the vibration path), ie

F = m. ≙ (2)

Der Schwingweg der harmonischen Schwingung ist

y = y0.sinωt (3).
The swing path of the harmonic vibration is

y = y 0 .sinωt (3).

Seine erste Ableitung ist

≙ = -ω0.y0.sinωt und die zweite

≙ = -ω0 2.y0.sinωt = ω0 2.y0 (4).
His first derivative is

≙ = -ω 0 .y 0 .sinωt and the second

≙ = -ω 0 2 .y 0 .sinωt = ω 0 2 .y 0 (4).

(4) eingesetzt in (2) ergibt:

m . ω0 2.y = -D.y (5)

und die Schwingerkenngröße des Systems aus Masse und Feder ist ω0 = √D/m. D. h. einer hohen Federkonstante D entspricht eine hohe Resonanzfrequenz ω0 = 2π.f0. (4) inserted in (2) gives:

m. ω 0 2 .y = -Dy (5)

and the vibration characteristic of the system of mass and spring is ω 0 = √ Dm , I.e. a high spring constant D corresponds to a high resonance frequency ω 0 = 2π.f 0 .

Wie sich aus der DE-GB-200 06 248.4 ergibt, ist es vorteilhaft, ein PKF-Element mit einer Wechselspannung zu erregen, deren Frequenz fA in der der Nähe von f0 liegt. Wird das PKF-Element mit einer höheren Frequenz erregt, folgt aus (5) (s. o.), daß die Beschleunigung

a0 = -ω0 2 . y

ist. Da die Beschleunigung proportional dem Quadrat der Frequenz ist, wird die Beschleunigung beim Einsatz des erfindungsgemäßen PKF-Elements wesentlich durch die Frequenz bestimmt, und bei relativ hohen Frequenzen (≥ 100 Hz) ist der Schwingweg y wegen y = a0/ω0 2 klein. As is apparent from DE-GB-200 06 248.4, it is advantageous to excite a PKF element with an alternating voltage whose frequency f A is close to f 0 . If the PKF element is excited with a higher frequency, it follows from (5) (see above) that the acceleration

a 0 = -ω 0 2 . y

is. Since the acceleration is proportional to the square of the frequency, the acceleration when using the PKF element according to the invention is essentially determined by the frequency, and at relatively high frequencies (100 100 Hz) the oscillation travel y is small because of y = a 0 / ω 0 2 ,

Damit zur Förderung großer Massen eine große Kraft zur Masse m2 übertragen werden kann, ist es notwendig, daß sich in der Trägerplatte in dem an die PK-Platte grenzenden Bereich eine große Gegenkraft zu der in der PK-Platte erzeugten Klemmkraft aufbauen kann und die aufgebaute Kraft entlang der Trägerplatte übertragen werden kann. Dazu ist erforderlich, daß die Trägerplatte eine entsprechende Steifigkeit, nämlich einen entsprechenden Schubmodul, d. h. eine hohe Federkonstante aufweist. Wenn die Federkonstante relativ klein ist, reicht die aufgebaute Kraft nicht aus, um die Masse m2 zu bewegen. Um große Kräfte zu übertragen, wird also eine Trägerplatte mit großer Federkonstante benötigt. Insofern ist das erfindungsgemäße PKF-Element auch ein Wechselspannungs-Kraft-Wandler. So that a large force can be transmitted to the mass m 2 in order to promote large masses, it is necessary that a large counterforce to the clamping force generated in the PK plate can build up in the carrier plate in the area adjacent to the PK plate and the built-up force can be transmitted along the support plate. For this it is necessary that the carrier plate has an appropriate rigidity, namely a corresponding thrust module, ie a high spring constant. If the spring constant is relatively small, the force built up is not sufficient to move the mass m 2 . In order to transmit large forces, a carrier plate with a large spring constant is required. In this respect, the PKF element according to the invention is also an AC voltage-force converter.

Ursprünglich ging man bei der Schwingfördertechnik von der magnetischen Anregung (Magnettechnik) aus, bei der bei Netzfrequenz erregt wird. Typisch für diese Technik ist, daß die Teile beim Fördern geworfen werden. Typisch für diese Bewegungsform sind Schwingungen der Förderschiene mit großer Elongation in der Förderrichtung, wobei dieser Bewegung eine beachtliche vertikale Komponente überlagert ist. Diese Bewegungsform wurde auch weiter beibehalten, als man von der Magnettechnik auf die Anregung aufgrund des inversen piezoelektrischen Effekts überging. Das Werfen hat gravierende Nachteile. Beispielsweise ist die Bewegung nicht gleichmäßig und unregelmäßig geformte Teile aus einem leichten Kunststoffmaterial, mit kleinen Massenträgheiten lassen sich nur schlecht oder gar nicht bewegen. Mit der vorliegenden Erfindung läßt sich erreichen, daß Teile nicht geworfen werden, sondern gleichmäßig gleiten. Typisch für die Gleitbewegung sind häufige, kurze kräftige Stöße, die den Förderteilen versetzt werden, wobei die vertikale Komponente der Beschleunigung sehr gering ist. Die Gleitbewegung der Förderteile läßt sich erreichen, indem man die PKF-Elemente und die an sie gekoppelte Masse m2 bei relativ hoher Frequenz (≥ 100 Hz) mit ausreichender Schubkraft bzw. Beschleunigung betreibt. Originally, vibratory conveyor technology was based on magnetic excitation (magnet technology), in which excitation occurs at the mains frequency. It is typical of this technique that the parts are thrown during conveying. Typical of this form of movement are vibrations of the conveyor rail with great elongation in the direction of conveyance, a considerable vertical component being superimposed on this movement. This form of movement was also retained when the transition from magnet technology to excitation due to the inverse piezoelectric effect. Throwing has serious disadvantages. For example, the movement is not uniform and irregularly shaped parts made of a light plastic material, with small mass inertias it is difficult or impossible to move. With the present invention it can be achieved that parts are not thrown, but slide smoothly. Typical of the sliding movement are frequent, short, powerful impacts that are displaced to the conveying parts, the vertical component of the acceleration being very low. The sliding movement of the conveyed parts can be achieved by operating the PKF elements and the mass m 2 coupled to them at a relatively high frequency (≥ 100 Hz) with sufficient thrust or acceleration.

Wie gesagt, wird die Klemmkraft in der PK-Platte erzeugt. Beim Anlegen einer elektrischen Wechselspannung an die PK-Platte wird diese periodisch ihre Länge ändern. Voraussetzung für das Erzeugen einer Klemmkraft ist, daß sich beim Ändern der Länge eine Gegenkraft aufbaut. Damit Kräfte auf die Masse m2 übertragen werden, muß - wie gesagt - eine Gegenkraft in der Trägerplatte erzeugt werden. Dies geschieht dann, wenn sich die Längenänderung auf die Trägerplatte überträgt. Dies wird optimal erreicht, wenn die verbindende Struktur zwischen der PK-Platte und der Trägerplatte möglichst dünn ist und/oder der resultierende Schubmodul in der verbindenden Struktur mindestens in derselben Größenordnung liegt wie der Schubmodul der Trägerplatte. Jedoch ist es so, daß die Verbindung zwischen der PK-Platte und der Trägerplatte ausreichend fest sein muß, um die entstehenden Kräfte aushalten zu können. Die Festigkeit der Verbindung läßt sich verbessern, wenn die Dicke der verbindenden Struktur erhöht wird. Es ist deshalb erforderlich, bei der Festlegung der Dicke der verbindenden Struktur bzw. der Dicken von Schichten in ihr einen Kompromiss, zwischen dem Grad der Übertragung der in der PK-Platte erzeugten Kraft auf die Trägerplatte, d. h. der Stoffschlüssigket zwischen PK-Platte und Trägerplatte, und der Festigkeit der Verbindung zu finden. Es ist vorteilhaft, wenn die Dicke der verbindenden Struktur zwischen etwa 30 und etwa 150 µm liegt. As I said, the clamping force is generated in the PK plate. When an electrical AC voltage is applied to the PK plate, it will periodically change its length. A prerequisite for generating a clamping force is that a counterforce builds up when the length is changed. So that forces are transferred to the mass m 2 , a counterforce must be generated in the carrier plate, as stated. This happens when the change in length is transferred to the carrier plate. This is optimally achieved if the connecting structure between the PK plate and the carrier plate is as thin as possible and / or the resulting thrust module in the connecting structure is at least in the same order of magnitude as the thrust module of the carrier plate. However, it is the case that the connection between the PK plate and the carrier plate must be sufficiently strong to withstand the forces which arise. The strength of the connection can be improved if the thickness of the connecting structure is increased. It is therefore necessary, when determining the thickness of the connecting structure or the thicknesses of layers therein, to make a compromise between the degree of transmission of the force generated in the PC plate to the carrier plate, ie the material connection between the PK plate and carrier plate , and to find the strength of the connection. It is advantageous if the thickness of the connecting structure is between approximately 30 and approximately 150 μm.

Das erfindungsgemäße PKF-Element wird, bevorzugt, so eingespannt, daß der Abstand des unteren Randes der PK-Platte von der Fixierung der Trägerplatte am Unterteil der Fördereinheit (unterer Abstand) gering ist (Größenordnung 0,5 bis 1 mm). Dadurch wird erreicht, daß das Unterteil möglichst wenig zum Schwingen angeregt wird. Dabei ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn das Verhältnis des Abstands des oberen Randes der PK-Platte von der Fixierung am Oberteil (oberer Abstand) zum unteren Abstand ≥ 1,5 ist. Das Verhältnis erlaubt es unter Aufrechterhaltung einer hohen Federkonstante der PK-Feder am Ort Masse m2 aufgrund der Beziehung


(h = Dicke, b = Breite, E = Elastizitätsmodul, l = Länge, k = Proportionalitätskonstante) D und y entsprechend den Anwendungsbedingungen zu variieren. The PKF element according to the invention is, preferably, clamped in such a way that the distance of the lower edge of the PK plate from the fixing of the carrier plate to the lower part of the conveyor unit (lower distance) is small (order of magnitude 0.5 to 1 mm). This ensures that the lower part is excited to vibrate as little as possible. It is also advantageous if the ratio of the distance of the upper edge of the PK plate from the fixation on the upper part (upper distance) to the lower distance is ≥ 1.5. The ratio allows maintaining a high spring constant of the PK spring at the mass m 2 location due to the relationship


(h = thickness, b = width, E = modulus of elasticity, l = length, k = proportionality constant) D and y vary according to the application conditions.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mittels in der Technik eingeführter, übliche Vorrichtungen einsetzender Verfahrensschritte durchführen. The method according to the invention can be used in technology introduced, using conventional devices Perform procedural steps.

Die geringe vertikale Beschleunigung bei der gleichmäßigen Gleitbewegung läßt sich beispielsweise vorteilhaft realisieren, indem der Winkel, den das PKF-Element mit der Förderschiene bildet, auf fast, aber nicht ganz, 90° eingestellt wird. The low vertical acceleration at the even Sliding movement can be advantageously implemented, for example, by the angle that the PKF element with the conveyor rail forms, is set to almost, but not quite, 90 °.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen PKF-Elements lassen sich beispielsweise leichte, komplex geformte Kunststoffteile mit geringen Massenträgheiten, ohne daß sie Ihre Lage zur Förderschiene ändern, auf ihrer Basis stehende, säulenförmige Gebilde, wie senkrecht auf ihrem stumpfen Ende stehende Bleistifte, ohne daß sie umfallen, aber auch schwere Teile präzise fördern. When using the PKF element according to the invention, for example with light, complex shaped plastic parts low inertia without affecting your location Change conveyor rail, columnar structures standing on its base, like pencils standing vertically on their blunt end, without that they fall over, but also convey heavy parts precisely.

Es sei aber angemerkt, daß die erfindungsgemäßen PKF-Elemente auch so angewandt werden können, daß die Bewegung eine beachtliche vertikale Komponente hat, beispielsweise indem der Winkel, den das PKF-Element mit der Förderschiene bildet, beachtlich kleiner als 90° gemacht wird. However, it should be noted that the PKF elements according to the invention also can be applied so that the movement is considerable vertical component, for example by the angle that the PKF element forms with the conveyor rail, considerably smaller than 90 ° is made.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen PKF-Elements, der erfindungsgemäßen Verbund-PKF-Elemente, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendung sind in den Unteransprüchen offenbart. Further advantageous embodiments of the invention PKF element, the composite PKF elements according to the invention, the method and use of the invention are disclosed in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen In the following the invention with reference to by drawings described embodiments. Show it

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Vorderansicht einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen PKF-Elements, Fig. 1 shows a schematic representation of the front view of an advantageous embodiment of the PKF-element of the invention,

Fig. 2 in schematischer Seitenansicht ein vergrößerter Ausschnitt aus dem in der Fig. 1 gezeigten PKF-Elements, Fig. 2 from the state shown in FIG. 1 is a schematic side view of an enlarged detail PKF element,

Fig. 3 in schematischer Vorderansicht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen PKF-Elements, Fig. 3, in a schematic front view of a further advantageous embodiment of the PKF-element of the invention

Fig. 4 die in der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen PKF-Elements in schematischer Seitenansicht, Fig. 4, in which Fig. PKF embodiment of the element according to the invention shown in Figure 3 a schematic side view

Fig. 5 in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform eines aus mindestens zwei PKF-Elementen der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Art gebildeten erfindungsgemäßen Verbund-PKF-Elements, Fig. 5 is a schematic side view of an embodiment of a of at least two elements PKF of the invention in FIGS. 1 to 4 shown kind formed composite PKF element,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbund-PKF-Elements in schematischer Seitenansicht, Fig. 6 shows another embodiment of an inventive composite PKF element in a schematic side view,

Fig. 7 eine Fotografie einer Schwingfördereinheit in Seitenansicht, in welches das erfindungsgemäße PKF-Element bzw. die erfindungsgemäßen Verbund-PKF-Elemente eingebaut sein können, Fig. 7 is a photograph of a vibrating conveyor unit, in side view, in which the invention PKF element or composite PKF-elements of the invention may be incorporated,

Fig. 8 in schematischer Darstellung die Anordnung des erfindungsgemäßen PKF-Elements zu dem Ober- und Unterteil einer Schwingfördereinheit, wobei gleichzeitig einige Parameter veranschaulicht werden. Fig. 8 shows a schematic representation of the arrangement of the PKF element according to the invention to the upper and lower part of a vibratory conveyor unit, some parameters being illustrated at the same time.

Fig. 9a in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Schwingweg y und der angelegten elektrischen Spannung bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen PKF-Elements, FIG. 9a in a graph y the relationship between the oscillation and the applied electric voltage in one embodiment of the PKF-element of the invention,

Fig. 9b in einem Diagramm für dieselbe Ausführungsform des erfindungsgemäßen PKF-Elements, die bei der Fig. 8a zugrundeliegt, die Beziehung zwischen der angelegten elektrischen Spannung und der übermittelten Kraft, und Fig. 9b in a diagram of the same embodiment of the PKF-element of the invention, underlying in the Fig. 8a, the relationship between the applied voltage and the force transmitted, and

Fig. 10 in einem Diagramm die Abhängigkeit des Schwingwegs y vom Unterschied zwischen der Resonanzfrequenz f0 des aus einem PKF- Element und einer Masse gebildeten Schwingers und der Frequenz fA der angelegten Wechselspannung. Fig. 10 a diagram showing the dependence of the vibration displacement y of the difference between the resonance frequency f 0 of the transducer and formed from a PKF- member and a mass of the frequency f A of the applied AC voltage.

Die Erfindung wird insbesondere anhand von PKF-Elementen bzw. Verbund-PKF-Elementen beschrieben, welche eine Trägerplatte aus glasfaserverstärktem Epoxid enthalten. Diese Ausführungsformen der der Erfindung sind besonders vorteilhaft und es lassen sich an ihnen die Vorteile der Erfindung besonders anschaulich erläutern, es sei aber klargestellt, daß von ihnen im Rahmen der Ansprüche mannigfaltige Abweichungen möglich sind. Beispielsweise sind generell Duroplaste, insbesondere faserverstärkte, vorteilhaft. The invention is particularly based on PKF elements or Composite PKF elements described, which are made of a carrier plate glass fiber reinforced epoxy included. These embodiments of the the invention are particularly advantageous and can be explain the advantages of the invention in a particularly clear manner, but it should be clarified that of them within the scope of the claims manifold deviations are possible. For example generally thermosets, especially fiber-reinforced, advantageous.

Das in der Fig. 1 in Vorderansicht und als Ausschnitt in der Fig. 2 in Seitenansicht gezeigte PKF-Element 91, enthält eine rechteckige, zwischen etwa 6 und etwa 15 mm dicke Trägerplatte 72 aus einem federnden Material, bevorzugt aus einem glasfaserverstärkten Epoxidharz, wie dem unter dem Handelsnamen Scotchply von der 3 M Company vermarktete Produkt, auf die beidseitig eine zwischen etwa 10 und etwa 30 µm dicke Metallfolie 74, bevorzugt aus Kupfer, aufgebracht und bevorzugt mit Epoxidharz aufgeklebt ist (Herstellung der Klebeverbindung s. u.), und die in den auf die Längsachse bezogenen Endbereichen 93 und 94 je eine Bohrung 73 aufweist, die zur Fixierung des PKF-Elements an dem Ober- und dem Unterteil einer Fördereinheit, beispielsweise mittels Schrauben 137 (s. Fig. 7), dienen und nahe beim unteren und oberen Ende der Trägerplatte, positioniert sind. Die Metallfolie hat etwa dieselbe Breite wie die Trägerplatte, ist aber kürzer als diese. Die Metallfolie ist so auf der Trägerplatte positioniert, daß die überstehenden Endbereiche 93 und 94 der Platte ungleich lang sind. Dabei gilt, daß das Verhältnis der Abmessungen auf den Endbereichen zwischen dem einen Ende der Piezokeramikplatte und der Fixierung am Oberteil und zwischen dem anderen Ende der Piezokeramikplatte und der Fixierung am Unterteil der Fördereinheit ≥ 1,5 ist. Beim eingebauten PKF-Element ist der längere Endbereich 93 mit dem Oberteil der Fördereinheit verbunden. Mit der Metallfolie ist eine beidseitig mit einem Metallbelag 92, bevorzugt aus Silber, versehene Piezokeramikplatte 75 fest verbunden, welche etwa gleich groß wie die Metallfolie ist und diese abdeckt. Die Metallfolie und der von der Trägerplatte abgewandte Metallbelag auf der Piezokeramikschicht sind an Kontaktpunkten 95 und 96 elektrisch kontaktiert. The PKF element 91 shown in FIG. 1 in front view and as a detail in FIG. 2 in side view contains a rectangular, between approximately 6 and approximately 15 mm thick support plate 72 made of a resilient material, preferably of a glass fiber reinforced epoxy resin such as the product marketed by the 3 M Company under the trade name Scotchply, to which a metal foil 74 , preferably made of copper, between 10 and 30 μm thick, preferably on copper, is applied on both sides and preferably glued on with epoxy resin (preparation of the adhesive connection see below), and in the end regions 93 and 94 related to the longitudinal axis each have a bore 73 which serve to fix the PKF element to the upper and lower part of a conveyor unit, for example by means of screws 137 (see FIG. 7), and close to the lower and upper End of the support plate, are positioned. The metal foil has approximately the same width as the carrier plate, but is shorter than this. The metal foil is positioned on the carrier plate in such a way that the projecting end regions 93 and 94 of the plate are of unequal length. It applies that the ratio of the dimensions on the end areas between the one end of the piezoceramic plate and the fixation on the upper part and between the other end of the piezoceramic plate and the fixation on the lower part of the conveyor unit is ≥ 1.5. When the PKF element is installed, the longer end region 93 is connected to the upper part of the conveyor unit. A piezoceramic plate 75 , which is provided on both sides with a metal covering 92 , preferably made of silver, is firmly connected to the metal foil and is approximately the same size as the metal foil and covers it. The metal foil and the metal coating on the piezoceramic layer facing away from the carrier plate are electrically contacted at contact points 95 and 96 .

Um ohne Einbuße bei der Klemmkraft die Biegefähigkeit zu verbessern, besteht bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des in Fig. 1 gezeigten PKF-Elements die metallisierte Piezokeramikplatte aus von einander getrennten, nebeneinander liegenden, und etwa parallel zur Längsachse der Trägerplatte verlaufenden Streifen. Bei jedem der Streifen ist die von der Trägerplatte abgewandte Metallisierung elektrisch kontaktiert. In order to improve the bendability without sacrificing the clamping force, in an advantageous embodiment of the PKF element shown in FIG. 1, the metallized piezoceramic plate consists of strips which are separated from one another, lie next to one another and run approximately parallel to the longitudinal axis of the carrier plate. The metallization facing away from the carrier plate is electrically contacted in each of the strips.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten PKF-Element 101 sind aus einer Trägerplatte 102 Vertiefungen 103 (Tiefe typischerweise 0,8 mm) zur Aufnahme beidseitig mit einem Silberbelag versehener Piezokeramikplatten 105 herausgefräst, so daß diese allenfalls über einen Teil ihrer Dicke aus der Trägerplattenoberfläche herausragen. Bevorzugt wird bei dieser Ausführungsform auf eine Kupferfolie auf der Trägerplatte verzichtet und der Silberbelag auf der der Trägerplatte zugewandten Seite der Piezokeramikplatte ist mit Epoxidharz - wie oben in Zusammenhang mit dem Aufkleben der Kupferfolie beschrieben - auf die Trägerplatte aufgeklebt. Die Silberbeläge sind an den Stellen 95 und 96 elektrisch kontaktiert. In the PKF element 101 shown in FIGS . 3 and 4, depressions 103 (depth typically 0.8 mm) are milled out of a carrier plate 102 for receiving piezoceramic plates 105 provided on both sides with a silver coating, so that these at most cover part of their thickness protrude from the surface of the carrier plate. In this embodiment, a copper foil is preferably dispensed with on the carrier plate and the silver coating on the side of the piezoceramic plate facing the carrier plate is glued to the carrier plate with epoxy resin, as described above in connection with the adhesive bonding of the copper foil. The silver coatings are electrically contacted at points 95 and 96 .

Bei festgelegter Abmessung L (typischerweise ca. 60 bis 70 mm Gesamtlänge, wobei es auf die Länge zwischen den Fixierungen ankommt) wird durch Variieren der Abmessung C (s. o.) die Federkonstante verändert. Die Abmessung D steht in Beziehung zu L. Die Abmessungen B und E werden nach konstruktiven Gesichtspunkten festgelegt. With a defined dimension L (typically approx. 60 to 70 mm Overall length, being the length between fixations arrives) by varying the dimension C (see above) Spring constant changed. The dimension D is related to L. Die Dimensions B and E are based on design considerations established.

In einem aus mindestens zwei identischen PKF-Elementen gebildeten Verbund-PKF-Element 111 sind mindestens zwei PKF-Elemente 91 oder mindestens zwei PKF-Elemente mit der o. g. Ausgestaltung, bei der die Piezokeramikplatten aus nebeneinander liegenden Streifen bestehen, oder mindestens zwei PKF-Elemente 101 so nebeneinander angeordnet, daß die Projektion der beidseitig mit Silber belegten Piezokeramikplatten 105 aufeinander in Richtung ihrer Normalen zusammenfällt. Die Verbindung der PKF-Elemente erfolgt entweder derart, daß einander zugewandte Metallisierungen benachbarter PKF-Elemente miteinander verlötet oder verklebt werden oder, daß zwischen den Enden von je zwei PKF-Elementen Abstandsstücke 97 eingefügt werden, die eine Berührung einander zugewandter Metallisierungen verhindern, wobei die Abstandsstücke entweder mit den Trägerplatten, zwischen denen sie positioniert sind, fest verbunden sind, oder von Mitteln, wie Schrauben, an ihrem Platz gehalten werden, die ohnehin erforderlich sind, um die Biegeelemente an dem Unter- bzw. dem Oberteil einer Fördereinheit zu befestigen. Bei dem Verbund PKF-Element 111 ist im Vergleich zu den PKF-Elementen mit nur einer Trägerplatte die Klemmkraft ohne Einbuße bei der Biegefähigkeit erhöht. In a composite PKF element 111 formed from at least two identical PKF elements, there are at least two PKF elements 91 or at least two PKF elements with the above-mentioned configuration, in which the piezoceramic plates consist of strips lying next to one another, or at least two PKF elements 101 arranged side by side so that the projection of the piezoceramic plates 105 covered on both sides with silver coincides with one another in the direction of their normal. The PKF elements are connected either in such a way that mutually facing metallizations of adjacent PKF elements are soldered or glued to one another or that spacers 97 are inserted between the ends of two PKF elements in each case, which prevent contact of mutually facing metallizations, the Spacers are either fixedly connected to the carrier plates between which they are positioned, or are held in place by means such as screws, which are in any case necessary to fasten the bending elements to the lower and the upper part of a conveyor unit. With the composite PKF element 111 , the clamping force is increased compared to the PKF elements with only one carrier plate, without sacrificing flexibility.

Alternativ können anstelle des Einbaus von Abstandsstücken Trägerplatten vorgesehen werden, deren Endbereiche eine so viel größere Dicke aufweisen, als die Bereiche, auf denen die Keramikplatten aufgebracht sind, daß die Keramikplatten nicht über die Oberfläche der Endbereiche hinausragen. In Frage kommen für diese Ausführungsform entsprechend ausgestattete PKF-Elemente 101. Alternatively, instead of the installation of spacers, carrier plates can be provided, the end regions of which are so much thicker than the regions on which the ceramic plates are applied that the ceramic plates do not protrude beyond the surface of the end regions. PKF elements 101 correspondingly equipped for this embodiment come into question.

Bei einer weiteren in der Fig. 6 gezeigten Variante eines erfindungsgemäßen Verbund-PKF-Elements 121 ist nur eine - bevorzugt - wie beim PKF-Element 101 ausgebildete Trägerplatte 122 vorgesehen, und auf jeder Seite der Trägerplatte ist dieselbe Anzahl von mindestens zwei beidseitig mit Silber beschichteten Piezokeramikplatten übereinandergeschichtet, wobei die übereinandergeschichteten Piezokeramikplatten 105 und die unterste Piezokeramikplatte von der Trägerplatte jeweils durch ein Schicht 123 aus gehärtetem Epoxidharz getrennt sind. In a further variant of a composite PKF element 121 according to the invention shown in FIG. 6, only one — preferably — a support plate 122 designed as with the PKF element 101 is provided, and on each side of the support plate there is the same number of at least two on both sides with silver coated piezoceramic plates are layered one above the other, the layered piezoceramic plates 105 and the bottom piezoceramic plate are each separated from the carrier plate by a layer 123 of hardened epoxy resin.

Zur Herstellung des in den Fig. 1 und 2 gezeigten PKF-Elements 91 wird ausgegangen von einer rechteckigen Trägerplatte aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, wie Skotchply-Material. Dann wird beidseitig eine bevorzugt zwischen etwa 10 und etwa 30 µm dicke Metallfolie 74, wie eine Kupferfolie, die einseitig mit einer Schicht aus nichtgehärtetem, d. h. vorpolymerisierten Epoxidharz (Epoxidharz im "End-B"-Zustand) beschichtet ist, mit der Epoxidschicht auf die Trägerplatte aufgebracht und unter Anwendung von Hitze und Druck mit der Trägerplatte verbunden. Bei dieser Operation wird auch das vorpolymerisierte Epoxidharz gehärtet, d. h. in den "C"-Zustand überführt. In die auf die Längsachse bezogenen Endbereiche 93 und 94 der Trägerplatte 72 werden Löcher 73 eingebracht, um das Biegeelement an dem Unter- und dem Oberteil einer Fördereinheit befestigen zu können. For the manufacture of the PKF element 91 shown in FIGS . 1 and 2, a rectangular carrier plate made of glass fiber reinforced epoxy resin, such as Skotchply material, is assumed. Then on both sides a preferably between about 10 and about 30 microns thick metal foil 74 , such as a copper foil, which is coated on one side with a layer of uncured, ie prepolymerized epoxy resin (epoxy resin in the "end B" state) with the epoxy layer on the Carrier plate applied and connected to the carrier plate using heat and pressure. In this operation, the prepolymerized epoxy resin is also cured, ie converted to the "C" state. Holes 73 are made in the end regions 93 and 94 of the carrier plate 72 with reference to the longitudinal axis in order to be able to fasten the bending element to the lower and the upper part of a conveyor unit.

Parallel dazu wird eine dünne, bevorzugt zwischen etwa 0,3 und etwa 5 mm dicke Piezokeramikplatte 75 auf eine Größe geschnitten, daß die Breite etwa gleich der der Trägerplatte und ihre Länge kürzer als die der Trägerplatte ist. Auf die Piezokeramikplatten 75 wird beidseitig ein Metallbelag 92, bevorzugt aus Silber, aufgebracht. In parallel, a thin, preferably between about 0.3 and about 5 mm thick piezoceramic plate 75 is cut to a size such that the width is approximately equal to that of the carrier plate and its length is shorter than that of the carrier plate. A metal covering 92 , preferably made of silver, is applied to the piezoceramic plates 75 on both sides.

Zwei metallisierte Piezokeramikplatten 75 werden mit den Metallfolien 74 auf der Trägerplatte 72 aus Epoxidharz derart verbunden, daß die über die Piezokeramikplatte hinausragenden Endbereiche 93 und 94 der Trägerplatte ungleich lang sind und eine Fixierung an der Fördereinheit ermöglichen, die dem oben definierten Abmessungsverhältnis genügt. Das Verbinden erfolgt durch Kleben mit einem Metallkleber, wie einem metallisierten Epoxid-Kleber, oder durch Verlöten gemäß der Reflowtechnik unter Vermittlung von Lötpaste unter Anwendung von Hitze und Druck. Die Metallfolie und der Metallbelag auf der von der Trägerplatte abgewandten Oberfläche der Piezokeramikplatte werden mit Lötanschlüssen versehen. Anschließend werden zur elektrischen Isolation die freiliegenden Bereiche der Metallfolie 74 weggeätzt. Two metallized piezoceramic plates 75 are connected to the metal foils 74 on the carrier plate 72 made of epoxy resin in such a way that the end regions 93 and 94 of the carrier plate protruding beyond the piezoceramic plate are of unequal length and enable a fixation to the conveyor unit which satisfies the dimensional ratio defined above. The connection is made by gluing with a metal glue, such as a metallized epoxy glue, or by soldering according to the reflow technique by means of solder paste using heat and pressure. The metal foil and the metal coating on the surface of the piezoceramic plate facing away from the carrier plate are provided with solder connections. The exposed areas of the metal foil 74 are then etched away for electrical insulation.

Die Herstellung der PKF-Elemente, bei dem die metallisierte Piezokeramikplatte aus von einander getrennten, nebeneinander liegenden, und etwa parallel zur Längsachse der Platte verlaufenden Streifen besteht, des PKF-Elements 101 und der Verbund-PKF- Elemente 111 und 121 erfolgt mit demselben Verfahren in entsprechend abgewandelter Form. The PKF elements, in which the metallized piezoceramic plate consists of strips which are separated from one another, lie next to one another and run approximately parallel to the longitudinal axis of the plate, the PKF element 101 and the composite PKF elements 111 and 121 are carried out using the same method in a correspondingly modified form.

Die in der Fig. 7 gezeigte Fördereinheit 131 gehört zu einem Schwingfördersystem, wie es in dem DE-GB 200 06 248.4 beschrieben ist. Die Fotografie dient nur der Veranschaulichung. Sie gibt kein maßstabsgerechtes Abbild einer erfindungsgemäß eingesetzten Fördereinheit wieder. Es weist ein Oberteil 132 mit einer Laufschiene 133, eine Bodenplatte 134 mit einem Unterteil 135 und zwei identische das Oberteil und das Unterteil verbindende Biegeelemente, welche von einem der oben beschriebenen PKF- Elemente, wie den PKF-Elementen 91, bzw. von einem Verbund-PKF- Element gebildet werden können und welche mittels der Schrauben 137 am Ober- und Unterteil befestigt sind, und eine elektronische Ansteuerung 136, mit der die Biegeelemente elektrisch verbunden sind und das die Antriebsenergie liefert. The conveyor unit 131 shown in FIG. 7 belongs to a vibratory conveyor system as described in DE-GB 200 06 248.4. Photography is for illustration only. It does not reproduce a scale representation of a conveyor unit used according to the invention. It has an upper part 132 with a running rail 133 , a base plate 134 with a lower part 135 and two identical bending elements connecting the upper part and the lower part, which are from one of the above-described PKF elements, such as the PKF elements 91 , or from a composite -PKF- element can be formed and which are fastened by means of the screws 137 to the upper and lower part, and an electronic control 136 with which the bending elements are electrically connected and which supplies the drive energy.

Die Fig. 8 zeigt beispielhaft eine Variante der Verbindung eines erfindungsgemäßen PKF-Elements 141 einerseits mit dem Unterteil 142 (m1) einer Fördereinheit und andererseits mit einer das Oberteil der Fördereinheit symbolisierenden Masse m2 143 und die Schwingungsmöglichkeiten der so verbundenen Trägerplatte 144. Das PKF-Element (bzw. die Trägerplatte) hat eine Gesamtlänge von ca. 65 mm. Auf die Trägerplatte sind beidseitig PK-Platten 145 aufgebracht, die kürzer als die Trägerplatte sind, wobei das untere über die Pk-Platte hinausragendes Ende der Trägerplatte kürzer als das obere über die PK-Platte hinausragende Ende ist. Das Unterteil 142 hat einen Schlitz 146, in den das untere Ende der Trägerplatte eintaucht und mit - nicht gezeigten - Fixierungsmitteln verankert ist. Die Masse m2 hat ebenfalls einen Schlitz 147, in den das obere Ende der Trägerplatte eintaucht. Wird diese Anordnung mit einer Wechselspannung höheren Frequenz (≥ 100 Hz) zum Schwingen erregt, so ist das untere Ende der Trägerplatte sehr stabil, praktisch starr, mit dem Unterteil verbunden. Im Bereich der PK-Platte schwingt die Trägerplatte trotz der formschlüssigen Verbindung mit der PK-Platte aufgrund der Resonanzüberhöhung (s. Fig. 10) mit einem kleinen Schwingweg y1 und im Bereich der Masse m2 je nach der Tiefe des Eintauchens mit einem entsprechend dem Hebelgesetz vergrößerten Schwingweg y2. Umgekehrt zu dem Verhältnis y2 : y1 ist die an der Masse m2 wirkende (Rückstell)-Kraft F2 kleiner wie die erregende Kraft F1 (Klemmkraft im Bereich der PK-Platte). Die Masse m2 wird mit a beschienigt, wobei a im wesentlichen von der Arbeitsfrequenz und somit von der Federkonstanten abhängt. Fig. 8 shows an example of a variant of the connection of an inventive PKF element 141 on the one hand with the lower part 142 (m 1) of a conveyor unit and on the other hand, to a the top of the conveying unit symbolizing mass m 2 143 and the oscillation possibilities of the so associated carrier plate 144. The PKF element (or the carrier plate) has a total length of approx. 65 mm. PK plates 145 , which are shorter than the carrier plate, are applied to the carrier plate on both sides, the lower end of the carrier plate projecting beyond the Pk plate being shorter than the upper end projecting beyond the PK plate. The lower part 142 has a slot 146 into which the lower end of the carrier plate is immersed and is anchored with fixing means (not shown). The mass m 2 also has a slot 147 into which the upper end of the carrier plate is immersed. If this arrangement is excited to oscillate with an alternating voltage of higher frequency (≥ 100 Hz), the lower end of the carrier plate is very stable, practically rigid, connected to the lower part. In the area of the PK plate, the support plate vibrates despite the positive connection with the PK plate due to the resonance increase (see FIG. 10) with a small vibration path y 1 and in the area of the mass m 2 depending on the depth of immersion with a corresponding one the oscillation travel y 2 increased by the lever law. Conversely, y to the ratio 2: y 1 is the mass of the m 2 acting (restoring) force F 2 is smaller as the exciting force F 1 (clamping force in the area of PK-plate). The mass m 2 is railed with a, where a depends essentially on the working frequency and thus on the spring constant.

Wird das erfindungsgemäße, in eine Schwingfördereinhait eingebaute PKF-Element mit einer Wechselspannung einer Frequenz ≥ 100 Hz, erregt, erhält man Ergebnisse die den Diagrammen der Fig. 9a und 9b zu entnehmen sind, in denen die erhaltenen Schwingwege und übertragenen Kräfte über der angelegten Spannung aufgetragen sind. Man ersieht aus der Fig. 9a, daß die erzeugten Schwingwege sehr klein sind, und aus der Fig. 9b, daß die erzeugten Kräfte beachtlich groß sind. Dieses Ergebnis ist möglich, weil die Trägerplatte des erfindungsgemäßen PKF-Elements eine große Federkonstante hat. If the PKF element according to the invention, which is built into an oscillating conveyor unit, is excited with an alternating voltage of a frequency 100 100 Hz, results are obtained which can be seen from the diagrams of FIGS. 9a and 9b, in which the oscillating paths and transmitted forces obtained are greater than the applied voltage are applied. It can be seen from FIG. 9a that the oscillation paths generated are very small, and from FIG. 9b that the forces generated are considerably large. This result is possible because the carrier plate of the PKF element according to the invention has a large spring constant.

Mit einer das erfindungsgemäße PKF-Element enthaltenden Fördereinheit, wie der Fördereinheit 131, kann man erreichen, daß Förderteile mit unterschiedlichen Formen, unterschiedlichen Gewichten, unterschiedlichen Dichten und unterschiedlicher Lage des Schwerpunkts auf der Laufschiene ruhige, gleichmäßige Gleitbewegungen ausführen, indem die notwendige Beschleunigung bei Anwendung einer relativ hohen Antriebsfrequenz bei gleichzeitig entsprechend erniedrigtem Schwingweg entsprechend der Gleichung

a0 = ω0 2.y

erzeugt wird, wobei a0 die Beschleunigung, ω0 die Antriebsfrequenz und y der Schwingweg ist. Dabei wird die erforderliche Beschleunigung trotz sehr kleinem Schwingweg y erreicht, indem mit dem PKF-Element eine hohe Federkonstante D bereitgestellt wird und dieses mit hoher Frequenz (≥ 100 Hz) betrieben wird. With a conveyor unit containing the PKF element according to the invention, such as the conveyor unit 131 , it can be achieved that conveyor parts with different shapes, different weights, different densities and different positions of the center of gravity on the running rail carry out smooth, even sliding movements by the necessary acceleration during use a relatively high drive frequency with a correspondingly reduced vibration travel according to the equation

a 0 = ω 0 2 .y

is generated, where a 0 is the acceleration, ω 0 is the drive frequency and y is the oscillation path. The required acceleration is achieved in spite of a very small oscillation travel y by providing the PKF element with a high spring constant D and operating it at a high frequency (≥ 100 Hz).

Die Beschleunigung wird noch gesteigert, wenn die Masse m2 bzw. das Oberteil der Schwingfördereinheit mit einer Frequenz fA erregt wird, welche der Resonanzfrequenz f0 des aus dem PKF-Element und der Masse m2 gebildeten Schwingers nahe kommt (aber nicht mit ihr zusammenfällt). Dadurch erhält man, wie die Fig. 10 zeigt, eine den Schwingweg yst (statische Auslenkung) erhöhende Resonanzauslenkung y0. The acceleration is further increased if the mass m 2 or the upper part of the vibratory conveyor unit is excited with a frequency f A which is close to (but not with) the resonance frequency f 0 of the oscillator formed from the PKF element and the mass m 2 coincides). As a result, as shown in FIG. 10, a resonance deflection y 0 which increases the oscillation travel y st (static deflection) is obtained.

Bei einem Anwendungsbeispiel wurde ein PKF-Element mit folgenden Parametern eingesetzt:
Länge: 65 mm (Gesamtlänge)
Breite: 58 mm (Gesamtlänge)
Dicke der Trägerplatte: 7 mm In one application example, a PKF element with the following parameters was used:
Length: 65 mm (total length)
Width: 58 mm (total length)
Backing plate thickness: 7 mm

Zusätzliche Parameter, die auch für das nachfolgende Anwendungsbeispiel gelten, waren: Das fixierte Ende der Trägerplatte war unten etwa 15 und oben etwa 12 mm lang, die PK-Platte maß in der Längsrichtung etwa 30 mm, und der Abstand zwischen Fixierung und PK-Platte war unten etwa 1 mm und oben etwa 8 mm. Additional parameters that are also for the following Application examples apply were: The fixed end of the The carrier plate was about 15 mm long at the bottom and about 12 mm long at the top, the PK plate measured in the longitudinal direction about 30 mm, and the distance between Fixation and PK plate was about 1 mm below and about 8 mm above.

Das PKF-Element wurde geprüft, indem das untere Ende starr mit dem Unterteil (m1) verbunden wurde, und das obere Ende mit einer Prüfmasse m2 mit einer Masse von 0,26 kg verbunden wurde. Die Schwingerkenngröße ω0 = √D/m 2 lag bei ca. 2200 Schwingungen/sec. Es wurde mit einer Frequenz f0 von ca. 350 Hz (ω0 = 2π.f0) gearbeitet, die in der Nähe der Resonanzfrequenz lag, aber nicht mit dieser zusammenfiel. The PKF element was tested by rigidly connecting the lower end to the lower part (m 1 ) and connecting the upper end to a test mass m 2 with a mass of 0.26 kg. The vibration parameter ω 0 = √ Dm 2 was about 2200 vibrations / sec. A frequency f 0 of approx. 350 Hz (ω 0 = 2π.f0) was used, which was close to the resonance frequency but did not coincide with it.

Die Beschleunigung a0 an der Masse m2 war = +/- 110 g (g = 9,806 m/s2). Die an der Masse m2 angreifende Kraft F2 war m2.ao = 0,26 kg.1100 m/s2 = ca. 287 N. Die daraus resultierende Federkonstante der Trägerplatte am Ort der Masse m2 war Dr = W0 2.m2 = (2π.f0)2.m2. Bei Einsatz der o. g. Werte ist Dr = 39,4.3502.0,26 = 39,4.122500/s2.0,26 kg Dr = 10,25.122500 Kg/s2 = 12,6.105 N/m. The acceleration a 0 on the mass m 2 was = +/- 110 g (g = 9.806 m / s 2 ). The m of the mass 2 applied force F was 2 m 2 .a o = 0.26 kg.1100 m / s 2 = about 287 N. The resulting spring constant of the support plate at the location of the mass m 2 D was r = W 0 2 .m 2 = (2π.f 0 ) 2 .m 2 . When using the above values, D r = 39.4.350 2 .0.26 = 39.4.122500 / s 2 .0.26 kg D r = 10.25.122500 Kg / s 2 = 12.6.10 5 N / m.

Der Schwingweg y am Ort der Masse m2 lag bei ca. 150 µm und wurde mit der Gleichung y = a0/ω0 2 berechnet. The vibration path y at the location of the mass m 2 was approximately 150 μm and was calculated using the equation y = a 0 / ω 0 2 .

Mit solchen PKF-Elementen wurde eine Fördereinheit bestückt (zwei BKF-Elemente/Fördereinheit), wie sie in der Fig. 7 gezeigt ist. Das verwendete elektronische Ansteuergerät war für 100-400 Hz, 0-200 V und eine Leistung von 20 VA ausgelegt. Mit der Fördereinheit wurden Teile gefördert, wobei die Förderparameter wie folgt waren:
mittlere Fördergeschwindigkeit: ca. 8-9 m/min
elektrische Betriebswerte: Antriebsspannung 200 V eff.
Antriebsstrom: 30 mA
elektrische Antriebsleistung: ca. 10 VA
(zugehörige elektrische Wirkleistung: ca. 5 Watt) A conveyor unit was equipped with such PKF elements (two BKF elements / conveyor unit), as shown in FIG. 7. The electronic control unit used was designed for 100-400 Hz, 0-200 V and a power of 20 VA. Parts were conveyed with the conveyor unit, the conveyor parameters being as follows:
average conveying speed: approx. 8-9 m / min
electrical operating values: drive voltage 200 V eff.
Drive current: 30 mA
electrical drive power: approx. 10 VA
(associated electrical active power: approx. 5 watts)

Bei einem weiteren Anwendungsbeispiel wurde eine Schwingfördereinheit mit zwei PKF-Elementen eingesetzt. Abmessungen des PKF- Elements:
Länge: 65 mm (Gesamtlänge)
Breite: 58 mm (Gesamtlänge)
Dicke der Trägerplatte: 6 mm In another application example, a vibratory conveyor unit with two PKF elements was used. Dimensions of the PKF element:
Length: 65 mm (total length)
Width: 58 mm (total length)
Backing plate thickness: 6 mm

Die PKF-Elemente waren mit Schrauben durch die Trägerplatte mit ihrem unteren Ende starr mit dem Unterteil (ml) und mit ihrem oberen Ende das obere Ende mit einer Prüfmasse m2 mit einer Masse von 2,5 kg verbunden. Es wurde mit einer Frequenz von ca. 210 Hz (ω0 = 2π.f0) gearbeitet, die in der Nähe der Resonanzfrequenz des PKF-Elements lag, aber nicht mit dieser zusammenfiel. The PKF elements were connected by screws through the carrier plate with their lower end rigidly to the lower part (ml) and with their upper end the upper end with a test mass m 2 with a mass of 2.5 kg. A frequency of approx. 210 Hz (ω 0 = 2π.f 0 ) was used, which was close to the resonance frequency of the PKF element but did not coincide with it.

Die Beschleunigung a0 an der Masse m2 war = 250 m/s2) die an der Masse m2 angreifende Kraft F2 war m2 . ao = 2,5 kg.250 m/s2 = ca. 625 N (für zwei PKF-Elemente). Die daraus resultierende Federkonstante Dr der Trägerplatte am Ort m2 wurde wie beim ersten Anwendungsbeispiel berechnet und lag bei ca. 4.106 [N/m]. Der Schwingweg y an der Masse m2 wurde ebenfalls wie beim ersten Anwendungsbeispiel berechnet und lag bei ca. 125 µm. The acceleration a 0 of the mass m 2 was = 250 m / s 2) of the mass m 2 applied force F was 2 m 2. a o = 2.5 kg. 250 m / s 2 = approx. 625 N (for two PKF elements). The resulting spring constant D r of the carrier plate at location m 2 was calculated as in the first application example and was approximately 4.10 6 [N / m]. The vibration travel y on the mass m 2 was also calculated as in the first application example and was approx. 125 µm.

Verwendet wurde eine Fördereinheit, wie sie in der Fig. 7 gezeigt ist. Das verwendete elektronische Ansteuergerät war für 100-400 Hz, 0-200 V und eine Leistung von 20 VA ausgelegt. Die Förderparameter waren wie folgt:
mittlere Fördergeschwindigkeit: ca. 6 m/min
Antriebsspannung: 200 V eff. A conveyor unit as shown in FIG. 7 was used. The electronic control unit used was designed for 100-400 Hz, 0-200 V and a power of 20 VA. The funding parameters were as follows:
average conveying speed: approx. 6 m / min
Drive voltage: 200 V eff.

Claims (65)

1. PKF-Element für ein Schwingfördersystem mit Piezoantrieb, wobei das PKF-Element eine längliche Trägerplatte aus einem federnden Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägerplatte mindestens einseitig leitfähiges Material in Schichtform und eine darüberliegende Platte aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial (PK-Platte im folgenden) aufgebracht sind, daß an der von der Trägerplatte abgewandten Oberfläche der PK-Platte eine Stromzuführung anliegt, daß die leitfähige Schicht und die Stromzuführung mit je einem Pol einer Elektrizitätsquelle verbunden sind und daß für die Federkonstante der Trägerplatte gilt, daß bei Anwendung des Hookschen Gesetzes der Absolutwert der Federkonstanten D im Vergleich zum Absolutwert des Schwingwegs sehr groß ist. 1. PKF element for a vibratory conveyor system with piezo drive, the PKF element having an elongated support plate made of a resilient material, characterized in that on the support plate at least one side conductive material in layer form and an overlying plate made of a piezoelectric ceramic material (PK plate in the following) are applied that on the surface of the PK plate facing away from the carrier plate there is a current supply, that the conductive layer and the current supply are each connected to one pole of an electricity source and that for the spring constant of the carrier plate applies that when using the Hook's law, the absolute value of the spring constant D is very large compared to the absolute value of the vibration travel. 2. PKF-Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Masse m2 von etwa 0,25 kg mit einer Frequenz > 100 Hz erregt werden soll, die Federkonstante der Trägerplatte am Ort von m2 größenordnungsmäßig ≥ 105 N/m beträgt. 2. PKF element according to claim 1, characterized in that if a mass m 2 of about 0.25 kg is to be excited with a frequency> 100 Hz, the spring constant of the carrier plate at the location of m 2 of the order of magnitude ≥ 10 5 N / m is. 3. PKF-Element für ein Schwingfördersystem mit Piezoantrieb, wobei das PKF-Element eine längliche Trägerplatte aus einem federnden Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägerplatte mindestens einseitig leitfähiges Material in Schichtform und eine darüberliegende Platte aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial (PK-Platte im folgenden) aufgebracht sind, daß an der von der Trägerplatte abgewandten Oberfläche der PK-Platte eine Stromzuführung anliegt, daß die leitfähige Schicht und die Stromzuführung mit je einem Pol einer Elektrizitätsquelle verbunden sind und daß die Federkonstante D der Trägerplatte am Ort der Masse m2 ≥ (= größer/gleich) 105 [N/m] ist. 3. PKF element for a vibratory conveyor system with piezo drive, the PKF element having an elongated support plate made of a resilient material, characterized in that on the support plate at least one side conductive material in layer form and an overlying plate made of a piezoelectric ceramic material (PK plate in the following) that a current supply is applied to the surface of the PK plate facing away from the carrier plate, that the conductive layer and the current supply are each connected to one pole of an electricity source and that the spring constant D of the carrier plate at the location of the mass m 2 ≥ (= greater than or equal to) 10 5 [N / m]. 4. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Dicke der verbindenden Schichtstruktur zwischen der PK-Platte und der Trägerplatte im Hinblick auf die Übertragung einer möglichst großen Kraft und die minimale Dicke im Hinblick auf eine hohe Festigkeit der Verbindung festgelegt wird. 4. PKF element according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the maximum thickness of the connecting Layer structure between the PK plate and the carrier plate in the With regard to the transmission of the greatest possible force and the minimum thickness in view of a high strength of the connection is set. 5. PKF-Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der verbindenden Schichtstruktur zwischen etwa 30 µm und etwa 150 µm liegt. 5. PKF element according to claim 4, characterized in that the Thickness of the connecting layer structure between about 30 microns and about 150 µm. 6. PKF-Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der verbindenden Schichtstruktur zwischen etwa 40 µm und etwa 70 µm liegt. 6. PKF element according to claim 5, characterized in that the Thickness of the connecting layer structure between about 40 microns and about 70 µm. 7. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der resultierende Schubmodul der verbindenden Schichtstruktur mindestens in derselben Größenordnung wie der Schubmodul der Trägerplatte in dem an die PK-Platte grenzenden Bereich liegt. 7. PKF element according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the resulting thrust module of the connecting Layer structure at least in the same order of magnitude as that Thrust module of the carrier plate in the adjacent to the PK plate Area. 8. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte und die PK-Platte derart stoffschlüssig verbunden sind, daß die erzeugbare Rückstellkraft in dem an die PK-Platte grenzenden Bereich der Trägerplatte nahezu gleich der zu übertragenden Klemmkraft ist. 8. PKF element according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the carrier plate and the PK plate such are cohesively connected that the recoverable restoring force almost in the area of the carrier plate adjacent to the PK plate is equal to the clamping force to be transmitted. 9. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Material ein Kunststoff oder ein Metall ist. 9. PKF element according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the resilient material is a plastic or a Is metal. 10. PKF-Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus einem Duroplasten besteht. 10. PKF element according to claim 9, characterized in that the Carrier plate consists of a thermoset. 11. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei festgelegter Länge der Trägerplatte ihre Dicke als geometrischer Parameter für die Einstellung der Federkonstante dient. 11. PKF element according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that at a fixed length of the support plate Thickness as a geometric parameter for setting the Spring constant is used. 12. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte zwischen etwa 5 und etwa 20 mm dick ist. 12. PKF element according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the carrier plate between about 5 and about 20th mm is thick. 13. PKF-Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte zwischen etwa 6 und etwa 12 mm dick ist. 13. PKF element according to claim 12, characterized in that the Carrier plate is between about 6 and about 12 mm thick. 14. PKF-Element nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte zwischen den Fixierungen an der Fördereinheit etwa 50 und etwa 500 mm lang ist. 14. PKF element according to one of claims 11 to 13, characterized characterized in that the carrier plate between the fixings the conveyor unit is about 50 and about 500 mm long. 15. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte in Längsrichtung mit beiden Endbereichen über die PK-Platte hinausragt. 15. PKF element according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the carrier plate in the longitudinal direction with both End areas protrudes beyond the PK plate. 16. PKF-Element nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um die Trägerplatte am Ober- und am Unterteil einer Fördereinheit so zu fixieren, daß das Verhältnis der Abmessungen auf den Endbereichen zwischen dem einen Ende der PK-Platte und der Fixierung am Oberteil und zwischen dem anderen Ende der PK-Platte und der Fixierung am Unterteil ≥ 1,5 ist. 16. PKF element according to claim 15, characterized in that Means are available to the support plate on the top and on Fix the lower part of a conveyor unit so that the ratio the dimensions on the end areas between one end of the PK plate and the fixation on the upper part and between the other End of the PK plate and the fixation on the lower part is ≥ 1.5. 17. PKF-Element nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der genannten Abmessungen zwischen etwa 2 und etwa 20 liegt. 17. PKF element according to claim 16, characterized in that the Ratio of the dimensions mentioned between about 2 and about 20 lies. 18. PKF-Element nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen etwa 5 und etwa 10 liegt. 18. PKF element according to claim 17, characterized in that the ratio is between about 5 and about 10. 19. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Material metallisch ist. 19. PKF element according to one of claims 1 to 18, characterized characterized in that the conductive material is metallic. 20. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf die PK-Platte ein Metallbelag aufgebracht ist, daß, sofern auf die Trägerplatte mindestens in dem von der PK-Platte bedeckten Bereich eine Metallschicht aufgebracht ist, diese mit der bedampften Schicht unter Druck und Temperatur verlötet ist, während die Metallschicht an die Trägerplatte mittels eines Kunststoffs, wie Epoxidharz, geklebt ist, welcher in vorpolymerisiertem Zustand auf die Metallschicht aufgebracht worden ist, anschließend mit der Trägerplatte in Kontakt gebracht worden ist, und dann unter Druck und Temperatur gehärtet worden ist, und daß, sofern auf die Trägerplatte keine Metallschicht aufgebracht ist, der Metallbelag auf der PK-Platte an die Trägerplatte in der genannten Weise geklebt ist. 20. PKF element according to one of claims 1 to 19, characterized characterized in that a metal coating is applied to the PK plate is that, if on the carrier plate at least in that of the PK plate covered area a metal layer is applied, this with the vaporized layer under pressure and temperature is soldered while the metal layer is attached to the carrier plate by means of a plastic, such as epoxy, which is glued in prepolymerized state applied to the metal layer has then been brought into contact with the carrier plate and then hardened under pressure and temperature has been, and that, if none on the carrier plate Metal layer is applied, the metal coating on the PK plate is glued to the support plate in the manner mentioned. 21. PKF-Element nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Duroplast ein Material aus der Gruppe Epoxidharze, ungesättigte Polyesterharze, Phenol- und Furanharze, und Thermoplaste, wie Polyamide, Polycarbonate, Polyacetale, Polyphenylenoxide und -sulfide, Polypropylene und Styrol- Copolymere ist. 21. PKF element according to one of claims 10 to 20, characterized characterized in that the thermoset is a material from the group Epoxy resins, unsaturated polyester resins, phenolic and furan resins, and thermoplastics, such as polyamides, polycarbonates, polyacetals, Polyphenylene oxides and sulfides, polypropylenes and styrene Copolymers. 22. PKF-Element nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Material ein faserverstärkter Duroplast ist. 22. PKF element according to one of claims 10 to 21, characterized characterized in that the resilient material is a fiber reinforced Is thermosetting. 23. PKF-Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Material ein glasfaserverstärktes Epoxidharz ist. 23. PKF element according to claim 22, characterized in that the resilient material is a glass fiber reinforced epoxy resin. 24. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromzuführung ein auf der von der Trägerplatte abgewandten Oberfläche der Piezokeramikplatte aufgebrachter Metallbelag dient. 24. PKF element according to one of claims 1 to 23, characterized characterized in that as a power supply on the of the Surface of the piezoceramic plate facing away from the carrier plate applied metal covering serves. 25. PKF-Element nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag ein Silberbelag ist. 25. PKF element according to one of claims 20 to 24, characterized characterized in that the metal coating is a silver coating. 26. PKF-Element nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material als Hauptbestandteile Kupfer und/oder Silber und/oder Gold enthält, und als eine Schicht oder als Verbundschicht aus mindestens zwei Schichten aus je einem der drei genannten Metalle oder einer seiner Legierungen vorliegt. 26. PKF element according to one of claims 19 to 25, characterized characterized in that the metallic material as main components Contains copper and / or silver and / or gold, and as a layer or as a composite layer of at least two layers of one each of the three metals mentioned or one of its alloys is present. 27. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche der Trägerplatte Mittel zum Fixieren der Trägerplatte an einer Schwingfördereinheit aufweisen. 27. PKF element according to one of claims 1 to 26, characterized characterized in that the end regions of the carrier plate means for Have fixing the carrier plate to a vibratory conveyor unit. 28. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die PK-Platte in nebeneinander liegende voneinander getrennte und etwa parallel zur Längachse ausgerichtete Streifen aufgeteilt ist. 28. PKF element according to one of claims 1 to 27, characterized characterized in that the PK plate in side by side separated from each other and approximately parallel to the longitudinal axis aligned strip is divided. 29. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die PK-Platte ≥ etwa 0,5 mm dick ist. 29. PKF element according to one of claims 1 to 28, characterized characterized in that the PK plate is ≥ about 0.5 mm thick. 30. PKF-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezokeramikplatten in flache Vertiefungen in der Trägerplatte eingebracht sind, so daß diese allenfalls teilweise über die Oberfläche der Trägerplatte außerhalb der Vertiefungen hinausragen. 30. PKF element according to one of claims 1 to 29, characterized characterized in that the piezoceramic plates in shallow depressions are introduced in the carrier plate, so that these at most partially over the surface of the carrier plate outside the Protrusions. 31. Verbund-PKF-Element, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei identische PKF-Elemente insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30 derart vereinigt sind, daß sie parallel zueinander liegen und die Projektionen der PKF-Elemente aufeinander parallel zu ihrer Normale zusammenfallen. 31. Composite PKF element, characterized in that at least two identical PKF elements in particular according to one of the claims 1 to 30 are combined so that they are parallel to each other and the projections of the PKF elements parallel to each other of their normal coincide. 32. Verbund-PKF-Element nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß von der Trägerplatte abgewandte Stromzuführungen benachbarter PKF-Elemente phasenrichtig miteinander verlötet sind. 32. Composite PKF element according to claim 31, characterized in that power leads facing away from the support plate adjacent PKF elements are soldered to each other in the correct phase. 33. Verbund-PKF-Element nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Endbereichen der Trägerplatte Abstandsstücke vorgesehen sind, welche einen Kontakt von der Trägerplatte abgewandter Stromzuführungen benachbarter Verbund- PKF-Elemente verhindern. 33. Composite PKF element according to claim 31 or 32, characterized characterized in that between the end regions of the carrier plate Spacers are provided which contact the Carrier plate of facing power supply lines of adjacent composite Prevent PKF elements. 34. Verbund-PKF-Element nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche der Trägerplatte so verdickt sind, daß ein Kontakt von der Trägerplatte abgewandter Stromzuführungen benachbarter PKF-Elemente verhindert wird. 34. Composite PKF element according to claim 31 or 32, characterized characterized in that the end regions of the carrier plate thickened are that a contact facing away from the carrier plate Power supply to neighboring PKF elements is prevented. 35. Verbund-PKF-Element nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß es wie ein PKF-Element einbau- und einsetzbar ist. 35. Composite PKF element according to one of claims 31 to 34, characterized in that it is built-in and like a PKF element can be used. 36. Verbund-PKF-Element, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem PKF-Element insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30 auf die vorhandenen PK-Platten je noch mindestens eine weitere PK-Platte aufgebracht ist, wobei zwischen den PK-Platten je eine Isolierschicht aufgebracht ist. 36. composite PKF element, characterized in that at one PKF element in particular according to one of claims 1 to 30 on the existing PK disks each have at least one additional PK disk is applied, one each between the PK plates Insulating layer is applied. 37. Verbund-PKF-Element nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht im wesentlichen aus auf das PKF-Element im vorpolymerisierten Zustand aufgebrachtem und dann gehärtetem Kunststoff, wie einem Epoxidharz, besteht. 37. Composite PKF element according to claim 36, characterized in that the insulating layer consists essentially of the PKF element in prepolymerized state applied and then hardened Plastic, such as an epoxy resin. 38. Verfahren zum Herstellen eines PKF-Elements insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine längliche Trägerplatte aus federndem Material mindestens einseitig mit einer länglichen PK-Platte, welche kürzer wie die Platte ist und auf welche mindestens einseitig ein Metallbelag aufgebracht worden ist, so beschichtet wird (werden), daß die beiden Enden der Trägerplatte in Längsrichtung über die Enden der PK-Platte(n) in Längsrichtung hinausragen, daß der mindestens eine Metallbelag und die Trägerplatte miteinander verbunden werden. 38. Method for producing a PKF element, in particular according to one of claims 1 to 30, characterized in that a elongated carrier plate made of resilient material at least on one side with an elongated PK plate, which is shorter than the plate and to which a metal covering is applied at least on one side has been coated so that the two ends of the Carrier plate in the longitudinal direction over the ends of the PK plate (s) in Protrude longitudinally that the at least one metal covering and the carrier plate are connected to each other. 39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Material ein Kunststoff oder ein Metall eingesetzt wird. 39. The method according to claim 38, characterized in that as resilient material a plastic or a metal is used. 40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerplatte aus einem faserverstärkten Duroplasten verwendet wird. 40. The method according to claim 39, characterized in that a Base plate made of a fiber-reinforced thermoset used becomes. 41. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag mit einer Schicht aus einem Klebstoff versehen wird, daß der Klebstoff mit der Trägerplatte kontaktiert wird und daß die Trägerplatte und die mindestens eine PK-Platte unter Anwendung von Wärme zusammengepreßt werden. 41. The method according to any one of claims 38 to 40, characterized characterized in that the metal covering with a layer of a Adhesive is provided that the adhesive with the backing plate is contacted and that the carrier plate and the at least one PK plate are pressed together using heat. 42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff vorpolymerisiertes Epoxidharz ist und daß beim Zusammenpressen gleichzeitig das Epoxidharz aushärtet. 42. The method according to claim 41, characterized in that the Adhesive is prepolymerized epoxy resin and that when Pressing the epoxy resin together hardens. 43. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägerplatte zunächst ein metallische Schicht aufgebracht wird und die metallische Schicht und der Metallbelag auf der PK-Platte durch Verkleben oder Verlöten verbunden werden. 43. The method according to any one of claims 38 to 42, characterized characterized in that initially a metallic Layer is applied and the metallic layer and the Metal coating on the PC board by gluing or soldering get connected. 44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische Schicht eine Folie, bevorzugt aus Kupfer, eingesetzt wird. 44. The method according to claim 43, characterized in that as metallic layer, a foil, preferably made of copper, is used becomes. 45. Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht mit der Trägerplatte verbunden wird, indem sie mit einer Schicht aus einem Klebstoff versehen wird und indem der Klebstoff mit der Trägerplatte kontaktiert wird und indem die Trägerplatte und die mindestens eine Piezokeramikplatte unter Anwendung von Wärme zusammengepreßt werden. 45. The method according to claim 43 or 44, characterized in that that the metallic layer is connected to the carrier plate, by coating it with an adhesive and by contacting the adhesive with the carrier plate and by the carrier plate and the at least one piezoceramic plate be pressed together using heat. 46. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff vorpolymerisiertes Epoxidharz ist und daß beim Zusammenpressen gleichzeitig das Epoxidharz ausgehärtet wird. 46. The method according to claim 44, characterized in that the Adhesive is prepolymerized epoxy resin and that when Compress the epoxy resin at the same time. 47. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß auf die PK-Platte beidseitig ein Metallbelag aus Silber aufgebracht wird. 47. The method according to any one of claims 38 to 46, characterized characterized in that on the PK plate a metal covering on both sides is applied from silver. 48. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Trägerplatte abgewandte Metallbelag auf der PK-Platte und das Metall zwischen der Trägerplatte und der PK- Platte je elektrisch kontaktiert werden. 48. The method according to any one of claims 38 to 47, characterized characterized in that the metal facing away from the carrier plate the PK plate and the metal between the carrier plate and the PK Plate are electrically contacted. 49. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß in die Endbereiche der Trägerplatte als Mittel zum Fixieren der Trägerplatte an einer Schwingfördereinheit je mindestens ein Loch eingebracht wird. 49. The method according to any one of claims 38 to 48, characterized characterized in that in the end regions of the carrier plate as a means for fixing the carrier plate to a vibrating conveyor unit each at least one hole is made. 50. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte mit der (den) PK-Platte(n) so beschichtet wird, daß die beiden Enden der Trägerplatte unterschiedlich weit über die Enden der PK-Platte(n) hinausragen. 50. The method according to any one of claims 38 to 49, characterized characterized in that the carrier plate with the PK plate (s) so is coated that the two ends of the carrier plate protrude differently beyond the ends of the PK plate (s). 51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht von der PK-Platte bedeckten Bereiche der Trägerplatte vom Metall befreit werden. 51. The method according to claim 50, characterized in that the Areas of the carrier plate not covered by the PK plate from Metal can be freed. 52. Verwendung eines PKF-Elements insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30 bzw. eines Verbund-FKF-Elements nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß bei Frequenzen ≥ 100 Hz gearbeitet wird. 52. Use of a PKF element, in particular according to one of the Claims 1 to 30 or a composite FKF element according to one of the Claims 31 to 37, characterized in that at frequencies ≥ 100 Hz is worked. 53. Verwendung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß bei Frequenzen zwischen etwa 200 und etwa 500 Hz gearbeitet wird. 53. Use according to claim 52, characterized in that at Frequencies between about 200 and about 500 Hz is worked. 54. Verwendung eines PKF-Elements insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 30 bzw. eines Verbund-PKF-Elements insbesondere nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß am Ort von m2 Beschleunigungen ≥ 100 m/s2 erzeugt werden. 54. Use of a PKF element in particular according to one of claims 1 to 30 or a composite PKF element in particular according to one of claims 31 to 37, characterized in that accelerations ≥ 100 m / s 2 are generated at the location of m 2 , 55. Verwendung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß Beschleunigungen zwischen etwa 200 und etwa 10.000 m/s2 erzeugt werden. 55. Use according to claim 54, characterized in that accelerations between about 200 and about 10,000 m / s 2 are generated. 56. Verwendung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß Beschleunigungen zwischen etwa 250 und etwa 2.000 m/s2 erzeugt werden. 56. Use according to claim 55, characterized in that accelerations between about 250 and about 2,000 m / s 2 are generated. 57. Verwendung nach einem der Ansprüche 52 bis 56, um Teile gleichmäßig gleitend zu fördern. 57. Use according to any one of claims 52 to 56 to parts to promote smooth sliding. 58. Verwendung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um Kunststoffteile mit geringen Massenträgheiten handelt. 58. Use according to claim 57, characterized in that it is plastic parts with low mass inertia. 59. Verwendung nach Anspruch 57 oder 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile komplex geformt sind. 59. Use according to claim 57 or 58, characterized in that that the parts are complex. 60. Verwendung nach einem der Ansprüche 52 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß Massen von ≥ 0,25 kg gefördert werden. 60. Use according to any one of claims 52 to 59, characterized characterized in that masses of ≥ 0.25 kg are conveyed. 61. Verwendung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß Massen von etwa 0,5 kg bis etwa 5 kg/PKF-Element gefördert werden. 61. Use according to claim 60, characterized in that Masses of about 0.5 kg to about 5 kg / PKF element are promoted. 62. Verwendung nach einem der Ansprüche 52 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Förderschiene und dem (den) PKF-Element(en) auf einen Wert zwischen etwa 45 und etwa 90° eingestellt wird. 62. Use according to any one of claims 52 to 61, characterized characterized in that the angle between the conveyor rail and the PKF element (s) to a value between about 45 and about 90 ° is set. 63. Verwendung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Förderschiene und dem (den) PKF- Element(en) auf fast, aber nicht ganz, auf 90° eingestellt ist. 63. Use according to claim 62, characterized in that that the angle between the conveyor rail and the PKF Element (s) is set to almost, but not entirely, to 90 °. 64. Verwendung nach einem der Ansprüche 52 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Frequenz fA erregt wird, welche fast gleich der Resonanzfrequenz f0 des Schwingers ist, aber nicht mit dieser zusammenfällt. 64. Use according to one of claims 52 to 63, characterized in that excitation is excited with a frequency f A which is almost equal to the resonance frequency f 0 of the oscillator, but does not coincide with this. 65. Verwendung nach einem der Ansprüche 52 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei PKF-Elemente derart kombiniert eingesetzt werden, daß die Schwingungsvektoren (a0, F0 und y0) der mindestens zwei PKF-Elemente auch phasenempfindlich sind und somit durch Betrag und Phasenlage bestimmt sind, indem die elektrische Erregung der einzelnen PKF-Elemente durch eine entsprechende Einstellung der elektrischen Phasenlagen vorgenommen wird. 65. Use according to any one of claims 52 to 64, characterized in that at least two PKF elements are used in combination in such a way that the vibration vectors (a 0 , F 0 and y 0 ) of the at least two PKF elements are also phase-sensitive and thus by The amount and phase position are determined by the electrical excitation of the individual PKF elements being carried out by appropriate setting of the electrical phase positions.
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