DE1909813C3 - Ultraschallverzögerungsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallverzögerungsleitung mit einem scheibenförmig ausgebildeten Laufzeitkörper, an dem mit elektrischen Anschlüssen versehene elektromechanische Wandler befestigt sind und einem einseitig offenen Gehäuse, das den Laufzeitkörper umgibt.

Es ist bereits bekannt, den Laufzeitkörper einer Ultraschallverzögerungsleiiung in eine erstarrende Vergußmasse einzubetten (vgl. Funkschau 1968, Heft 12, S. 385, 386). Fe:rner ist eine Verzögerungsleitung mit einfacher Reflexion bekannt (vgl. Technische Mitteilungen, AEG-Telefunken, 58, 1968, 2, S. 90, 91). Bei dieser zuletzt genannten Ultraschallverzögerungsleitung ist ein Vorabgleich durch Materialabtrag des Laufzeitkörpers möglich. Nach der Montage ist ein weiterer Materialabzug aber nicht vorgesehen. Der vorabgeglichene Laufzeitkörper ist mit seiner Breitseite auf einer metallischen Grundplatte aufgeklebt. Teile der metallischen Grundplatte sind als lötfähige Stifte ausgebildet und dienen zur Befestigung der Ultraschallverzögerungsleitung auf einer Druckschaltungsplatte. Außerdem enthält die metallische Grundplatte Anschlußstife für die Wandler, die in isolierte Durchführungen eingebettet sind. Als Schutz gegen äußere Einwirkungen dient eine Kunststoffhaube, die an der einen Breitseite geöffnet ist und mit Schrauben an der metallischen Grundplatte befestigt ist

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Uliraschallverzögerungsleitung derart zu verbessern, daß die Herstellung vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Ultraschallverzögerungsleitung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs I gelöst.

Es ist zwar durch das DE-Gbm 19 22 622 bekannt, ein Festfrequenzfilter mit einer ebenen metallischen Kreisscheibe senkrecht zu einer Trägerplatte anzuordnen und mit einer an der Schmalseite offenen Gehäusekappe zu versehen. Diese Anordnung weist aber von Aufgabe und Lösung her folgende Unterschiede auf:

1. Es wird ein Resonator beschrieben, der Schwingungen auf seiner Resonanzfrequenz ausführt. Dieser Resonator eignet sich nicht zur Verwendung als Laufzeitkörper.

2. Die Masse des Resonators ist so klein, daß als Halterung die Anschlußstifte der Anordnung dienen. Beim eingangs geschilderten Stand der Technik (Technische Mitteilungen, AEG-Telefunken ...) ist diese Halterung schon aus mechanischen Gründen nicht anwendbar.

3. Ein Abgleich des auf der Trägerplatte errichteten Resonators ist zwar durch Verringern seines Radius möglich. Dieser Abgleich ist aber nicht im eingebauten Zustand möglich, weil der auf der Trägerplatte errichtete Resonator nur zum Teil zugänglich ist.

An Hand der in den Fig. I bis 5 dargestellten bevorzugten Aaslührungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt und die erzielten Vorteile beschrieben.

Die F i g. I zeigt im Querschnitt und die F i g. 2 in der

Ansicht von unten eine nach der Erfindung aufgebaute UUraschallverzögerungsleitungr Die F i g, 3 zeigt einen Laufzeitkörper, wie er bevorzugt gemäß der Erfindung verwendet wird, und die F i g, 4 und 5, einmal in der Ansicht von unten und einmal in der Seitenansicht, einen Träger, auf welchem der Laufzeitkörper 1 zunächst befestigt wird.

In der F i g. 1 ist das Gehäuse mit 2, der Laufzeitkörper mit 1 und der Träger mit 3 bezeichnet. Das Gehäuse 2 besteht zweckmäßig aus einem Kunststoffteil, dessen untere Seite offen ist und dessen übrige Form so ausgebildet ist, daß es den Laufzeitkörper 1 weitgehend berührungsfrei umgibt.

Der Laufzeitkörper 1 besieht zweckmäßig aus einer Glasscheibe, die bevorzugt die in Fig.3 daigestellte Form besitzt Zur Erzielung eines angenähert W-förmigen Schallweges innerhalb des Laufzeitkörpers sind an diesem drei Reflexionsflächen 9,10 und 14 vorgesehen. Zur Umwandlung der elektrischen Energie in Ultraschallwellen sind an entsprechenden Flächen des Laufzeitkörpers 1 elektromechanische Wandler 8 angeordnet Besonders zweckmäßig ist es, wie sas der F i g. 3 zu ersehen ist, zwischen den Wandlern 8 und der Reflexionsfläche 9 rillenförmige Aussparungen 11 anzubringen. Ebenso ist es zweckmäßig, zwischen den Reflexionsflächen 10 und 14 eine Rille 12 vorzusehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel war der Laufzeitkörper etwa 7 mm dick und die Länge und die Breite betrugen etwa 42 mm.

Um eine einfache Montage der beschriebenen Ultraschallverzögerungsleitung erzielen zu können, ist gemäß der Erfindung ein Träger 3 vorgesehen, der, wie aus den Fig.4 und 5 ersichtlich, bevorzugt aus einem rahmenförmigen Teil aus Kunststoff besteht. Der Träger weist Anschlußstifte 7 auf, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Anschlüssen der elektromechanischen Wandler 8 dienen. Sie sind, wie die F i g. 2 zeigt, zweckmäßig derart angeordnet, daß bei aufgesetztem Laufzeitkörper 1 je zwei Anschlußstifte 7 an jeder Breit.eite des Laufzeitkörpers 1 vorhanden sind.

Nach der Erfindung ergibt sich eine einfache Montage der beschriebenen Ultraschallverzögerungsleitung in der Weise, daß an dem Laufzeitkörper 1 zunächst die Flächen für die elektromechanischen Wandler 8 ut;d die Keflexionsfläche J entsprechend bearbeitet weiden, z. B. geschliffen werden. Dann werden die elektromechanischen Wandler 8 an dem Laufzeitkörper 1 befestigt und dann der Laufzeitkörper 1 an dem Träger 3 befestigt.

Der Träger 3 ist so ausgebildet, daß der Laufzeitkörper 1 eine gewisse seitliche Führung besitzt, was bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel in der Weise vorgenommen ist, daß di-· Rillen 11 des Laufzeitkörpers 1 auf den Stegen 6 d.es Trägers 3 aufsitzen. Die Befestigung des Laufzeitkörpers 1 auf dem Träger geschieht bevorzugt durch eine elastische Klemmverbindung. Besonders bewährt hat sich die Verwendung eines geschlossenen Gummiringes 4, der in der aus der F i g, 1 ersichtlichen Weise über den Laufzeitkörper 1 gezogen wird, so daß er in die Rille 12 zu liegen kommt und in den Vorsprüngen 5 des Trägers 3 eingehängt wird. An Stelle

ίο des Gummiringes 4 können auch zwei getrennte Gummiringe verwendet werden. Durch die Gummiringe 4 wird nun der Laufzeitkörper elastisch an den Träger 3 angedrückt, und er ist an diesem hinreichend befestigt, da er infolge der Ausbildung des Trägers 3 und

is der Rillen 11 an dem Laufzeitkörper 1 gegen seitliche Bewegung gesichert ist.

Nachdem der Laufzeitkörper 1 auf dem Träger 3 in der beschriebenen Weise befestigt ist, können die elektrischen Zuführungsdrähte der Wandler 8 an die entsprechenden Anschlußstifte 7 angei'rtet oder angeschweißt werden. Besonders zweckmäßig ist es, nun erst den endgültigen Feinabgleich der Laufzeit vorzunehmen, und zwar in der Weise, daß die Reflexionsflächen 14 und 10, die frei zugänglich sind, auf das gewünschte Maß geschliffen werden. Da der Laufzeitkörper 1 in der erfindungsgemäßen Weise bereits mit dem Träger 3 verbunden ist, kann durch Anschließen entsprechender Meßgeräte an die Anschlußstifte 7 der Laufzeitabgleich überwacht und bei Erreichen der gewünschten Laufzeit abgebrochen werden.

Nachdem nunmehr der auf dem Träger 3 befestigte Laufzeitkörper 1 fertiggestellt ist, wird der Träger 3 mit dem daran befestigten Laufzeitkörper 1 in das Gehäuse 2 eingesetzt. In dem Gehäuse 2 sind zur Fixierung der Lage des Trägers 3 zweckmäßig nach innen ragende Vorsprünge oder Absätze angebracht, auf welchen der Träger 3 aufliegt, so daß dadurch sichergestellt ist, daß der Laufzeitkörper weitgehend berührungsfrei innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Träger 3 kann nunmehr durch Verkleben, Verschweißen od. dgl. mit dem Gehäuse 2 verbunden werden.

Die Art der Halterung spielt auch noch in anderer Hinsicht eine vorteilhafte Rolle. In der oben beschriebenen Weise läßt es sich erreichen, daß der Laufzeitkörper

v> nur an den Stellen gelagert ist, an Jenen keine Schallwellen auftreten. Da die akustischen Eigenschaften einer Verzögerungsleitung, insbesondere die Durchgangsdämpfung der Schallwelle und unerwünschte zusätzliche Reflexionen, die die Signalform verfälschen, von der Lagerung des Laufzeitkörpers mitbestimmt sind, werden mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch diesbezüglich Vorteile erzielt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Ultraschallverzögerungslejtiing mit einem scheibenförmig ausgebildeten und wenigstens eine zum Zwecke des Ab^Iejchs bearbeitbare Reflexionsfläche aufweisenden Laufzeitkörper, an dem mit elektrischen Anschlüssen versehene elektromechanische Wandler befestigt sind, mit einem einseitig offenen Gehäuse, das den Laufzeitkörper umgibt, und mit einem Träger, der zugleich das Gehäuse halten, die öffnung des Gehäuses verschließt und die Anschlußstife für die Anschlüsse der Wandler enthält, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) der Laufzeitkörper (1) weist mehrere Reflexionsflächen (9,10,14) auf;

b) der Laufzeitkörper (1) ist so auf dem Träger (3) angeordnet, daß eine parallel zu den Begrenzungsflächvj] der Breitseiten verlaufende Achse senkrecht zu der Ebene des Trägers (3) verläuft;

c) der Träger (3) besteht aus Isoliermaterial;

d) der Träger (3) weist Vorsprünge (6) auf, die so ausgebildet und in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß der Laufzeitkörper (1) mit zwischen den Wandler- (8) / bzw. Reflexionsflächen (9, 10, 14) liegenden, entsprechend geformten Flächen auf den Vorsprüngen (6) lagert und gegen seitliches Verschieben gesichert ist;

e) der Laufzeükörper (1) ist durch elastische Verbindungsteile derart gegen den Träger gedrückt, daß wenigstens eine Reflexionsfläche (10,14) nach der Montage des Laufzeitkörpers (1) auf dem Träger (3) zu.j Zwecke des Abgleiche, insbesondere durch Schleifen, bearbeitbar ist;

f) der Träger (3) ist in einer an der Schmalseite des Gehäuses (2) befindlichen öffnung angeordnet.

2. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Abgleichs zwei im wesentlichen in einer Ebene liegende Reflexionsflächen an dem Laufzeitkörper vorgesehen sind, die auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite des Laufzeitkörpers angeordnet sind.

3. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufzeitkörper zwischen Wandlerflächen und/oder Reflexionsflächen Aussparungen od. dgl. aufweist und daß wenigstens eine dieser Aussparungen zwecks Lagefixierung in Vorsprünge od. dgl. an dem Träger eingreift.

4. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch

I, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Gummibänder als elastisches Verbindungsteil vorgesehen sind.

5. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch

4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsteile in wenigstens eine Aussparung des ^W1 Laufzeitkörpers eingreifen.

6. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch

5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehene Aussparung zwischen zwei Reflexionsflächen des Laufzeitkörpers liegt.

7. Ultraschallverzögerungsleitung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung des Gehäuses Vorspriinge vorgesehen sind, auf denen der in das Gehäuse eingesetzte Träger aufsitzt.