DE1279118B - Piezoelektrisch anregbarer Resonator in Form eines Hohlzylinders - Google Patents

Description

• Piezoelektrisch anregbarer Resonator in Form eines Hohlzylinders Die Erfindung betrifft einen piezoelektrisch anregbaren Resonator in Form eines Hohlzylinders, der aus drei Metallteilen besteht, die gleichzeitig als Elektroden für zwei zwischen diesen Metallteilen eingeschlossene und in Richtung der Resonatorachse gegensinnig polarisierte Teile aus piezoelektrischem Material dienen.
• Ein derartiger Wandlerresonator wurde bereits zur Erzeugung von Longitudinalschwingungen vorgeschlagen (deutsche Auslegeschrift 1261177). Dabei wurde auch vorgeschlagen, durch zirkulare Vorpolarisation der piezoelektrischen Teile des Resonators den Wandler zur Erzeugung von Torsionalschwingungen geeignet zu machen.
• Nachteilig an einem derartigen Torsionswandler ist es, daß die zirkulare Vorpolarisation beim im allgemeinen bei höherer Temperatur (- 200° C und höher) erfolgenden Herstellungsprozeß (Löten) des Gesamtwandlers verschwindet oder doch wenigstens geschwächt wird. Die zirkulare Vorpolarisation ist aber im Gegensatz zur longitudinalen Vorpolarisation nach dem Zusammenbau nicht wieder einzubringen, da bekanntlich die Antriebselektroden dazu entfernt, der Wandler also wieder demontiert werden müßte.
• Die Erfindung zeigt nun einen Weg, einen Resonator der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er in besonders wirksamer und einfacher Weise zu Torsionsschwingungen anregbar ist.
• Der erfindungsgemäße Resonator ist dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere metallische Resonatorteil schraubenförmig ausgebildet ist.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nicht nur Radialschwingungen durch unsymmetrische Ausbildung des schwingenden Gebildes in Torsionsschwingungen umgewandelt werden können, wie dies in der deutschen Auslegeschrift 1158 588 beschrieben ist. Sie zeigt einen Weg, wie man durch unsymmetrische Ausbildung zumindest eines Teils eines Wandlerresonators auch Longitudinalschwingungen in Torsionalschwingungen umsetzen kann.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen erfindungsgemäßen Resonator, der aus Resonatorteilen 1 bis 5 besteht. Die Resonatorteile 1 bis 5 sind zylindrische Metallteile, die gleichzeitig die äußeren Elektroden der beiden Resonatorteile 2 und 4 des piezoelektrisch anregbaren Resonators bilden. Der mittlere metallische Resonatorteil3, der die Verbindung zwischen den inneren Seiten der Resonatorteile 2 und 4 des piezoelektrisch anregbaren Resonators herstellt, ist schraubenförmig ausgebildet. Die eingezeichneten Schraubenlinien 6 sind trapezförmig in die Oberflächen des Resonatorteils 3 eingeschnitten. Der mittlere Resonatorteil 3 besteht ebenso wie die äußeren Resonatorteile 1 bis 5 aus einem metallischen Werkstoff und dient als Elektrode für die an seinen Stirnflächen befestigten Resonatorteile 2 und 4, die aus piezoelektrischem Material bestehen. Weiterhin ist in der Zeichnung durch Pfeile P die Polarisationsrichtung der Resonatorteile 2 und 4 angedeutet. Die Polarisation verläuft in beiden Fällen parallel zur Längsachse des Wandlers und ist in den beiden Resonatorteilen 2 und 4 entgegengesetzt. Wenn man nun über die äußeren Resonatorteile 1 und 5 den schraubenförmig ausgebildeten mittleren Resonatorteil 3 an die piezoelektrischen Resonatorteile 2 und 4 eine Wechselspannung geeigneter Frequenz anlegt, so werden die Resonatorteile 2 und 4 des piezoelektrisch anregbaren Resonators zu Dickenschwingungen angeregt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des mittleren Resonatorteils 3 werden dabei Torsionsschwingungen des Resonators hervorgerufen.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Piezoelektrisch anregbarer Resonator in Form eines Hohlzylinders, der aus drei Metallteilen besteht, die gleichzeitig als Elektroden für zwei zwischen diesen Metallteilen eingeschlossene und in Richtung der Resonatorachse gegensinnig polarisierte Teile aus piezoelektrischem Material dienen, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere metallische Resonatorteil (3) schraubenförmig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1158 588.