DE1810406A1 - Vorrichtung zum Verteilen von Schwingungsenergie - Google Patents
Vorrichtung zum Verteilen von SchwingungsenergieInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Verteilen von Schwingungsenergie mit längsschwingungen,
um die Energie von einem oder mehreren Wandlern zu verteilen oder um eine Vielzahl von Wandlern miteinander
au koppeln, um dadurch ihre Energie zu vereinigen. Ein Ziel der Erfindung ist es, industrielle Erfordernisse
zu erfüllen durch Schaffung derartiger Vorrichtungen in einer neuen und verbesserten Form.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verteilen von Schwingungsenergie geschaffen, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie ein Paar Übertragungselemente die in im wesentlichen rechtwinkliger Beziehung miteinander
verbunden sind, und einen Wandler zum Erzeugen von längsSchwingungen aufweist, der mit dem ersten der Elemente
verbunden ist, daß die Elemente so bemessen und
909828/1 101
-2-
der Wandler so angeordnet ist, daß bei einer Schwingungsfrequenz,
bei der der Wandler betrieben werden kann, ein Verschiebungsknoten einer stehenden Welle an der Verbindung
der Elemente gebildet wird, und daß das zweite der Elemente diese Frequenz als Frequenz einer stehenden Welle
aufweist, für die ein Verscliiebungsknoten an der Verbindung und ein Versohiebungsbauoh an der. der- Verbindung
abgewandten Grenze oder den Grenzen des zweiten Elementes bestellt.
Es· wird verständlich sein, daß eine stehende longitudinalwelle wenigstens einen Verschiebungsknoten
und wenigstens einen Verschiebungsbauoh in einem Abstand
von einer viertel Längenwelle aufweist und daß die Wellenlänge für jede beliebige Frequenz von der Geschwindigkeit
der longitudinalwellen in dem besonderen Material abhängt. Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung muß
der Abstand des Wandlers von der Verbindung eine ungerade Anzahl von Viertelwellenlängen sein ebenso wie der
Abstand der Grenze oder der Grenzen von der Verbindung. In der gedrungensten Anordnung sind diese Abstände jeweils
eine Viertelwellenlänge» Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung wird die Möglichkeit von Endeffekten
vernachlässigt, die Abstände zwischen bestimmten Knoten und Bäuchen hervorrufen würden, um von einer genauen
Viertelwellenlänge abzuweichen. Derartige Effekte sind in der Praxis leicht erkennbar und für den Faohmann
leicht möglich, wenn er die Grundlagen der Erfindung einmal verstanden hat.
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Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Portpflanzungsrichtung der Sohwingungsenergie an
der Verbindung um etwa 90° geschwenkt. Die Wirkung kann angewandt werden, nicht nur um die Portpflanzungsrichtung
zu ändern sondern auch 'um die Energie von einem einzigen Wandler oder einer Anzahl von Wandlern an eine
Anzahl von Stellen (oder sogar gleiohmäßig um die runde Grenze eines flanschartigen Elementes) zu verteilen oder
um die Energie von einer Anzahl von Wandlern zu vereinigen und sie einer oder mehreren Stellen zuzuführen.
Es muß bemerkt werden, daß die Elemente an mittleren Abschnitten voneinander verbunden werden können. In
einem solchen Fall sollte ein mit einem mittleren Abschnitt
verbundenes Element so geformt sein, daß sich die Verbindung an einem Verschiebungsknoten für Längsschwingungen
in den dadurch getrennten Teilen des Elementes befindet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen:
Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektroakustischen Wandler, der mit einem Übertragungselement
gekuppelt ist, wobei diese Anordnung bei verschiedenen Vorrichtungen gemäß der Erfindung
anwendbar ist;
Pig. 2 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
zum Verteilen von Sohwingungsenergie um den Umfang eines als das zweite Übertragungselement
vorgesehenen runden Flansches;
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181
eine Oberans-icht der Vorrichtung g ig· 2} v
ig» 4 und 5 zwei weitere Vorrichtungen in perspektivischer
Darstellung!
ig, 6 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Vereinigen
der Energie von einem Satz von Wandlern ι
fig. 7 eine Oberansicht der Vorrichtung gemäß Fig, 6|
ig» 8 und 9 perspektivische Ansichten von zwei weiteren
Vorrichtungen zum Vereinigen der Energie von einem Satz von Wandlern!
Pig, 10 eine perspektivische Ansicht, die Übertragungselemente einer Form der Vorrichtung gemäß der
Erfindung zeigt;
Fig. 11 ein Schaubild einer Beziehung zwischen zwei
Schwingiingsverschiebungen an einer Eingarigs-™
endfläche und einer Ausgangsendfläche der
durch die Elemente gemäß Fig. 10 gebildeten Konstruktion^
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Elementes
ähnlich demjenigen in der Vorrichtung gemäß
Fig. 13 ein Schaubild einer Beziehung zwischen zwei
, Schwingungsversehiebungen an einer Eingangs
909828/1101
endfläche und einer Ausgangsendflache der Konstruktion
gemäß Fig. 12;
Pig. 14 eine Ansicht der Elemente einer Vorrichtung,
die als Abwandlung von der in Pig. 6 gezeigten betrachtet werden kann}
Pigc 15 eine Bndansicht der Elemente gemäß Pig. 14
mit angesetzten Wandlern und
Pig. 16 ein Schaubild einer Beziehung zwischen zwei
Schwingungsverschiebungen an-einer Eingangsendfläche und einer Ausgangsendfläche der in
Pig. 14 gezeigten Elemente.
Viele Arten von elektroakustischen Wandlern, insbesondere magnetostriktive und elektrostriktive Wandler,
können in den Vorrichtungen gemäß der Erfindung verwendet
werden. Eine bevorzugte Porm eines Wandlers wurde entwickelt und ist in Pig. 1 gezeigt. Sie gibt eine ausreichende
Höhe von akustischer Energie und ist stabil im Betrieb.
G-emäß Pig» 1 besteht ein Wandler 1 aus metallischen
Tragelementen 2 und 3 und aus einem zwischen die beiden Elemente zwischengelegten Vibrator 4 von der elektrostriktiven
Art. Die Teile werden miteinander durch einen Gewindebolzen 5 verbunden, der durch den Vibrator
hindurchgeht und dem Wandler ausreichende Stabilität und Festigkeit gibt. Eine zufriedenstellende Befestigung des
Wandlers an einem übertragungselement 6 ist durch einen
909828/1101 -6-
mit zwei Gewindeenden versehenen Bolzen 7 erzielbar,
wie es in Fig'» 1 gezeigt ist.
wie es in Fig'» 1 gezeigt ist.
In der Praxis ist es notwendig, daß eine stabile Erzeugung und Übertragung der Schwingungsenergie mit
minimalem Wärmeverlust und ohne mechanisches Zerreißen der Konstruktionsmaterialien erreicht wird. Gleichzeitig sollte der Wandler so klein wie möglich für die mit ikm bewältigte Kraft sein. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, daß eine Legierung auf Aluminiumbasis mit relativ geringer Dichte, z. B. Duralumin, bei der Herstellung der Tragelemente 2 und 5 und Bleizirkonattitanat
als das elektrostriktive Material in dem Vibrator verwendet wird. Pur den Vibrator wird eine vielschichtige Konstruktion empfohlen. Der in Figo 1 gezeigte Wandler hat eine vierschichtige Zusammensetzung aus dem elektrostriktiven Material. Der Wandler kann durch eine Kraft mit geeigneter Frequenz (nicht gezeigt) erregt werden, die ihm an Anschlüssen 8 und 9 zugeführt wird. Alle
nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen können einen
Wandler oder mehrere Wandler gemäß Fig. 1 enthalten.
Die Beschreibung eines zweckmäßigen Wandlers ist folgende;
minimalem Wärmeverlust und ohne mechanisches Zerreißen der Konstruktionsmaterialien erreicht wird. Gleichzeitig sollte der Wandler so klein wie möglich für die mit ikm bewältigte Kraft sein. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, daß eine Legierung auf Aluminiumbasis mit relativ geringer Dichte, z. B. Duralumin, bei der Herstellung der Tragelemente 2 und 5 und Bleizirkonattitanat
als das elektrostriktive Material in dem Vibrator verwendet wird. Pur den Vibrator wird eine vielschichtige Konstruktion empfohlen. Der in Figo 1 gezeigte Wandler hat eine vierschichtige Zusammensetzung aus dem elektrostriktiven Material. Der Wandler kann durch eine Kraft mit geeigneter Frequenz (nicht gezeigt) erregt werden, die ihm an Anschlüssen 8 und 9 zugeführt wird. Alle
nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen können einen
Wandler oder mehrere Wandler gemäß Fig. 1 enthalten.
Die Beschreibung eines zweckmäßigen Wandlers ist folgende;
Elektrostriktiver Vibrator
Materials Bleizirkonattitanat
Abmessung: Durchmesser 40 mm
Dicke 5 mm
Anordnung: vier Schichten
Anordnung: vier Schichten
Gesamtdicke 20 mm
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Iragelemente
Material! Duralumin
Durchmesser; 40 mm.
Länge: Resonanzlänge "bei. 20 kHz,
d, h. etwa 50 mm
Konstruktion des Wandlers:
wie in Fig. 1 gezeigt
Gesamtlänge 120 mm
wie in Fig. 1 gezeigt
Gesamtlänge 120 mm
Ein Krafteingang dieses Wandlers kann "bis zu 300
Watt haben. Wenn die beabsichtigte Betriebsfrequenz anders ist als 20 kHz, müssen die oben genannten Abmessun
gen natürlich geändert werden. Die neue Bestimmung ist leicht durchführbar.
Der erste Verschiebungsknoten einer stehenden Längswelle tritt in einem Abstand von einer Tiertelwellenlänge
von dem Wandler auf, und nachfolgende Knoten treten in Abständen von einer halben Wellenlänge auf.
Die Energie kann auch v/irksam von einer Grenze entfernt werden, die in einem Abstand von einer Viertelwellenlänge
von einem Knoten eines Übertragungselementes liegt.
In Fig. 10 ist ein kreuzförmiger Übertragungskörper
gezeigt, der als zwei Übertragungselemente betrachtet werden kann, die an ihren Mittelpunkten verbunden
sind. Jedes Element ist eine halbe Wellenlänge bei der
zu verwendenden Frequenz lang.
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Die Abmessungen des oben genannten Körpers, die aus der unten erwähnten allgemein bekannten Gleichung
berechnet wurden, und die Betriebsbedingungen sind folgendermaßen:
Wellenlänee (λ) = Geschwindigkeit M
wellenlänge (yi; - ¥Teq}ienz (f)
Resonanzfrequenz: 51 kHz
Material: AlSi- 1045 ;.. -
Element A-A': 18mmx12mmx51,5mm
Element B-B': 18 mm χ 21 mm χ 51»5 mm Eingangsleistung: 20 Watt
Versuch im unbelasteten Zustand
Wenn die Antriebsfläche A* mit einem "Wandler
gemäß Fig. 1 ausgerüstet wird, muß beachtet werden, daß die Amplituden an den Flächen A, A1, B und B1 genau
gleich sind. Diese Ergebnisse eines praktischen Versuches sind in Fig. 11 gezeigt. Dort ist zu sehen, daß die Fortpflanzungsrichtung
der Schwingungsenergie mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung leicht um 90° verschoben
und auch leicht verteilt werden kann (auf Flächen A, B und B1)-
Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 ist eine Abwandlung von derjenigen gemäß Fig. 10 und hat ein drittes Übertragungselement
rechtwinklig zu den anderen beiden. Energie von dem Wandler 1 wird auf vier verschiedene Richtungen
..rechtwinklig zu ihre,r ursprünglichen Richtung verteilt,
um auf Übertragungselementen zu verlaufen, die in einem
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Abstand von einer Tiertelwellenlänge von der Verbindung
zwischen dem Wandler 1 und einem Übertragungselement 12 angeordnet sind, und wird an jeder der Endflächen 13,
14, 15 und 16 empfangen, $le eine Viertelwellenlänge von
der !litte der Konstruktion entfernt liegen. Wenn die obigen Endflächen genau belastet sind, kann die Schwinrgungsenergie
von einem einfachen Wandler an jeder von ihnen verwendet werden. Die auseinandergehende Konstruk- m
tion ist möglicherweise auf vielen Gebieten in der Industrie zweckmäßig.
Die Umkehrung des obigen Verteilungseffektes ist
leicht erzielbar. Fig· 9 zeigt Wandler 1, die an Endflächen befestigt sind, die den Endflächen 13» 14» 15
und 16 gemäß Fig. 4 entsprechen, und die Energie von
diesen Wandlern wird von einer Endfläche eines Elementes 26 abgegeben, während die andere Endfläche des Elementes
26 mit einer Reflexionsplatte 22 für die betreffende Frequenz ausgerüstet ist. Die gesamte von der Endfläche
des Elementes 26 abgegebene Schwingungsenergie ist etwa viermal so groß wie die von einem einzigen Wandler er- ™
zeugte. Eine derartige Konvergenzvorrichtung kann für
industrielle Zwecke verwendet werden, die das Aufbringen
großer Mengen von Schwingungsenergie auf eine einzige Stelle erfordern.
In Pig. 12 ist eine weitere Form einer Divergenzkonstruktion
gezeigt, die aus einem stabförmigen Übertragungselement
und einem runden Flansch besteht. Dieser Flansch ist in einem Abstand von einer Viertelwellenlänge
von einer Endfläche des stabförmigen Elementes und
909828/1101 -ίο-
etwa rechtwinklig zu diesem angeordnet. Wenn ein Wand-r
ler, z. B. d§|!jenige aus; fig» 1 ?. an einer Fläo.he £'-befestigt
wird, wird die Schwingungsenergie radial von
der ümfangsfläche R des Flansches abgegeben,.. 33er Radius
dieses Flansches kann, aus ,folgender Sleiehung errechnet
werden; : ..·:,.■ ..-· \. -.. t.
v/ob §x
oL
mo
= 2?£fm.o,
r, l
r, l
e des geweiligeji durch
die
spezifIsG/hes. Sewiehl:
Poisgonsche Queräahl
Tersehiedene aus der obigen Frequenzgleiqhung er-r
rechnete Beispiele sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:
| Material | 2,8 |
| Duralumin. | Tr 9 |
| Stahl | ;8,9 |
| Messing | |
11)yn/em
2,0 χ 10
9,5 x TO
| oL mo | |
| :(m=T) | |
| 0,33 | 2,0? |
| 0,28 | 2,04 ; |
| 0,36 | 2,08 ■■■ |
r mm (i0r=2Q kHz.)
Bemerkung ι Der oben erwähnte "Stahl," ;ist eine -Art
• , " ■ ■-: ■'■ AlSi w- 1-045-ICohlen:st off stahl.·.... . -..,-;
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-11-
Die folgenden Daten zeigen typische Werte von
Betriebsbedingungen:
Resonanzfrequenz: 49 kHz
Material: AlSi - 1045
länge L-L': 20 χ 50,5 mm
Planschdurchmesser: 63,1 mia
Planschdicke: 11-,5 mm
Eingangsieistung: 20 Watt Versuch in unbelastetem Zustand.
Die Schwingungsenergie vom Wandler, der an der
Fläche L oder L1 befestigt ist, wird an der Verbindung zwischen dem Stab und dem Plansch, die eine Viertelwellenlänge
vom Wandler entfernt liegt, um etwa 90° verschoben und dann radial von der Fläche E aus verteilt. Die
Beziehung zwischen der Schwingungsamplitude der Pläche L oder L1 und derjenigen der Pläche R, wie sie durch
Versuch ermittelt wurde, ist in Pig. 13 gezeigt. Die
Schwingung der Pläche R hat eine kleinere Amplitude als diejenige der Pläche 1.
Gemäß Fig. 2 und 3 wird von einem Wandler 1 auf
ein stabförmiges übertragungselement 10 übertragene Schwingun/^senergie radial von einem runden Plansch 11
aus verteilt, der in einem Abstand von einer Viertelwelleniänge
von dem Wandler angeordnet ist. Pig. 5 zeigt eine Verlängerung dieses Prinzips. Die Vorrichtung in
Pig. 5 hat drei Plansche 18, 19 und 20 an einem Übertragungsstab
17. Die Plansche sind eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, und der Abstand zwischen jeder End-
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-12-
fläche des Stabes 17 und dem "benachbarten Plansch ist
eine Viertelwellenlänge. Die Leistung vom Wandler 1 wird auf die Umfange der drei Plansche verteilt*
Ein Plansch kann zum Vereinigen statt zum Verteilen verwendet werden. Wenn man somit dem Plansch von
Pig. 12 einen regelmäßigen vieleckigen Umfang gibt und der Wandler an einer flachen Umfangsflache des Flansches
befestigt wird, dann gleicht die Beziehung zwischen der Amplitude der Antriebsfläche lind derjenigen der Abgabefläche
der in Pig. 13 gezeigten; Wenn Wandler auf mehreren flachen Umfangsseiten des- Flansches-angeordnet werden,
vereinigt sich die Energie von den Wandlern zu den Enden des Stabelementes. Energie, die etwa gleich der
Gesamtenergie der Wandler ist, wird bei 90 gegenüber den ursprünglichen Riehtungen abgegeben.
Die Vorrichtung gemäß Pig. 6 und 7 hat einen
Plansch von regelmäßiger achteckiger Form, Ein Wandler 1 ist an jeder zweiten Seite des Flansches befestigt, wie
es in Pig. 7 gezeigt ist. Die Schwingungsenergie von
den vier Wandlern wird in dem Plansch vereinigt und dann von einer Endfläche eines Übertragungselementes 21 nach
einer Richtungsänderung abgegeben. Die abgegebene Energie ist etwa viermal so groß wie die von einem einzelnen
Wandler abgegebene. Die Endfläche des stabförmigen Übertragungselementes 21 ist mit einer Reflexionsplatte
22 ausgerüstet, wie sie in Pig. 9 gezeigt wurde. Wenn jedoch die soeben genannte Reflexionsplatte durch noch
einen weiteren Wandler ersetzt wird, wird an der Ausgangsfläche eine erhöhte Schwingungsenergie erzielt.
§09828/1101 -13-
Die "Vorrichtung gemäß Fig. 8 ist eine Abwandlung der in Fig. 6 und 7 gezeigten. 3in runder Flansch 25
ist eine halbe Wellenlänge von dem achteckigen Flansch
24 entfernt angeordnet. Die in dem regelmäßigen achteckigen Flansch 24 vereinigte Schwingungsenergie wird entlang
eines ÜbertragungsStabes 23 um 90 umgelenkt und dann,
nachdem sie um 90 durch den runden Flansch 25 verschoben wurde, radial verteilt. Die Abmessungen des Flansches
25 werden wie oben beschrieben ausgewählt.
In 51Ig. 14 ist eine Konstruktion gezeigt, die zum
Erzielen einer hohen Ausgangsleistung zur Verwendung in der Schwerindustrie geeignet ist. Der Übertragungskörper
besteht ans einem stabförmigen Übertragungselement 33
mit einer solchen Länge, daß er bei Betriebsfrequenz in
Resonanz ist- Zwei Stützen 32 und 40 sind eine Viertelwellenlänge von jeder Endfläche des Stabes 33 entfernt
angeordnet, und zwei Flansche 30 und 31 mit regelmäßigem zwölfseitigem Umfang sind eine halbe Wellenlänge voneinander
und eine halbe Y/ellenlänge von den Stützen 30 und
31 entfernt. Zwölf Y/andler sind an jedem Flansch mit
Hilfe von Bohrungen befestigt, wie sie beispielsweise mit 34, 35, 36, 37, 38 und 39 bezeichnet sind. Die Werte
und Betriebsbedingungen sind folgende:
Resonanzfrequenz: 20 IcHz
Material: AlSi - 1045
Län^e des Stabes 504 mm
Durchmesser des Stabes: 60 mm
Durchmesser des Flansches: 167 mm
Dicks des Flansches: 40 mm
Länge des Wandlers: 115 mm
Eingangsleistung: 20 Y/att Versuch im unbelasteten Zustand.
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-H-
Jede der Stützen 32 und 40 hat die Form eines
schmalen runden Flansches. Die Abmessungen dieser Flansche sind' so gering wie möglich gewählt, da sie
auf der Länge eines Übertragungselementes liegen. In typischer Ausführung können sie etwa 8 mm in der Breite
und in der Höhe aufweisen. Es wird bemerkt werden, daß sie an Verschiebungsknoten angeordnet- sind, um
die Störung des Betriebes der Vorrichtung auf ein Minimum zu senken, und daß sie wahlweise außer Resonanz
sind.
In der Vorrichtung gemäß Fig. H ist die Beziehung zwischen der Amplitude an der Fläche R und
derjenigen an der Fläche L so, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist. Gemäß den Werten in Fig. 16 ist das Übersetzungsverhältnis
größer als 3. Dieses Verhältnis ist von besonderer Y/ichtigkeit für den Zweck hoch
wirksamer Anwendung der Schwingungsenergie. Mit der Vorrichtung wurde eine Ausgangsleistung von etwa
50 000 Watt trotz der Eingangsleistung von 200 Watt je Wandler leicht erreicht. Wenn die Anzahl der Flansche
erhöht wird, kann ein noch größerer Ausgang erzielt werden. Wenn die Konstruktion gemäß Fig. H um
sechs Stufen erhöht wird, wurde beobachtet, daß eine große Ausgangsleistung von 10 000 Watt trotz einer
vergleichsweise kleinen Eingangsleistung von 150 Watt je Wandler abgegeben wurde. Bei derartigen Hochleistungsvorrichtungen
kann etwas Wärmeverlust auftreten. Es ist daher erwünscht, bei der Konstruktion der
Vorrichtung einen Spezialstahl zu verwenden, wie z. B. B, S. En 111 Chromnickelstahl.
9098 28/1101
Die Vorrichtungen gemäß der Erfindung können natürlich rohrfö'rmige Übertragungselemente anstelle
der starren Elemente aufweisen, wie sie soeben beschrieben wurden.
Das elektrostriktive Material, Bleizirkonattitanät,
wurde in der vorausgehenden Beschreibung als Wandlerbestandteil bezeichnet. Andere Materialien, die beispielsweise
verwendet werden können, sind magnetostriktive oder piezoelektrische Materialien, wie z. B-. Ferrit,
nickel, Nickel-Eisen-legierung, Kristalle und Bariumtitanat.
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-16-
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Verteilen von Schwingungsenergie,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar Übertragungselemente (10, 11; A-A1, B-B1J 17» 20; 21, 24; 2?,
24; 30, 33), die in im wesentlichen rechtwinkliger Beziehung miteinander verbunden sind, und einen Wandler (1)
zum Erzeugen von Längssohwingungen aufweist, der mit dem
ersten (10; B-Br; 17» 24; 30) der Elemente verbunden ist,
daß die Elemente so bemessen sind und der Wandler so
angeordnet ist, daß bei einer Schwingungsfreqttenz, bei
der der Wandler betrieben werden kann, ein Verschiebungsknoten einer stehenden Welle an der Verbindung der Elemente
gebildet wird,, und daß das zweite (11; A-A1; 20?
21; 23» 35) der Elemente diese Frequenz als Frequenz
einer stehenden Welle aufweist, für die ein Versohiebungsknoten
an der Verbindung und ein Verschiebungsbauch an der der Verbindung abgewandten Grrenze oder äen Grenzen
des zweiten Elementes bestehtν
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der Abstand des Wandlers (1) von der Verbindung
und der Abstand der Grenze von der Verbindung
beide eine Viertelwellenlänge der Jjangsschwingungen in
den Übertragungselementen (10, 11; A-A*, B-B* f 17, 20;
21, 24} 25, 24; 30, 33) beträgt. ;
3. Vorrichtung nach Anspruch . 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente in Sichtung der Schwingungen langgestreckt sind und einen regelmäßigen Querschnitt aufweisen, daß das erste Element (10f B-^B*;
909828/1101 -17-
24; 30) mit einer mittleren Stelle des zweiten Elementes (11; A-A1; 20; 21; 23} 33) verbunden ist und daß
das zweite Element so "bemessen ist, daß es an jedem,
seiner Enden Verschiebungsbäuche aufweist.
4· Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 3>
dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in Sichtung der Schwingungen langgestreckt sind und einen regelmäßigen
Querschnitt haben, daß das zweite Element (A-A1)
mit einer mittleren Stelle des ersten Elementes (B-B1) verbunden ist und dadurch das erste Element in zwei Teile
teilt, von denen sich je eines an jeder Seite der Verbindung
befindet, und daß der Wandler (1) mit einem der Teile verbunden ist und das andere der beiden Teile
eine Resonanzlänge für die Longitudinalschwingungen aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Übertragungselement mit dem
Paar von Elementen (A-A', B-B') an deren Verbindung angeschlossen
ist und eine derartige Länge hat, daß es eine stehende Longitudinalfrequenz hat, bei der ein Verschiebungsknoten
an der Verbindung und ein Verschiebungsbauch an der Grenze oder an den Grenzen des dritten
Elementes von der Verbindung abgewandt vorhanden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 51 daduroh gekennzeichnet,
daß das dritte Übertragungaelement mit dem
Paar von Übertragungselementen (A-A1, B-B1) an einer
mittleren Stelle seiner Länge verbunden ist.
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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 big 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Element einen bei der genannten Frequenz betreibbaren Wandler aufweist,
der mit ihm an einem Verschiebungsbauch verbunden ist, und daß wenigstens ein Ende eines Elementes an
einem Verschiebungsbauch angeordnet und frei-· ist, um
Schwingungsenergie von mehr als einem Wandler (1) aufzunehmen.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Element einen
bei der genannten Frequenz betreibbaren Wandler (1) aufweist, der mit ihm an einem Verschiebungsbauoh verbunden
ist, daß wenigstens ein Element ein an einem Versohiebungsbauoh angeordnetes Ende aufweist, das mit
einem Reflektor (22) ausgerüstet ist, und daß wenigstens ein Element ein an einem Verschiebungsbauoh angeordnetes
Ende hat, das frei ist, um Schwingungsenergie von wenigstens einem Wandler (1) aufzunehmen,
9. Vorrichtung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Element ein Stab,(10; 17)
und das zweite Element ein runder Elansoh (11; 20) ist,
der mit dem Stab konzentrisch verbunden ist, und daß der Wandler (1) mit dem Stab (10? 17) verbunden und der
Radius des Flansches (11; 20) derart ist, daß ein Versohiebungsbauoh
um seinen Umfang herum gebildet wird,
so daß Sohwingungsönergie von dem Wandler (1) um den Umfang
herum verteilt wird.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (17) sich über den runden Plansch
(20) hinaus erstreckt und wenigstens einen weiteren, konzentrisch mit ihm verbundenen runden Plansch (19» 18)
aufweist und daß die Plansche an Verschiebungsbäuchen
des Stabes angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element ein regelmäßig
vieleckiger Plansch (24» 30) ist, daß mit peeler Umfangsflache
des Flansches ein Wandler (1) verbunden ist, daß der Plansoh so bemessen ist, daß die Longitudinalsohwingungen
von jedem Wandler (1) einen gemeinsamen Verschiebungsbauoh an der Mitte des Plansches (24-j 30) aufweisen,
und daß das zweite Element (21; 23j 33) mit der Mitte verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Element ein Stab (21 j 23» 33) ist und daß ein zweiter Plansoh (25» 31) mit seiner
Mitte mit dem Stab verbunden ist und derartige Abmessungen hat, daß ein Versohiebungsbauoh um seinen Umfang
herum gebildet wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Plansch (51) regelmäßig vieleckig ist, daß jede seiner ümfangefläqhen mit einem Wandler (1) versehen ist und daß alle Wandler an den Planschen
(30, 31) mit derselben Frequenz betrieben werden können.
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