DE1955500B2 - Doppelplattenfoermiger bieger mit zwei durch eine elektrisch leitende mittellamelle verbundene scheiben aus einem piezoelektrischen material - Google Patents

Description

chen Verringerung der Verluste und zu einer wesentlichen Verbesserung des Koppelfaktors.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen doppelplattenförmigen werden nachfolgend an Hand der Zeichnung be-Bieger mit zwei durch eine elektrisch leitende Mittel- 40 schrieben. Es zeigt

lamelle mittels eines Klebstoffes verbundenen Schei- Fig. 1 perspektivisch einen erfindungsgemäßen

ben aus einem piezoelektrischen Material, die beid- Bieger in Form einer Kreisscheibe,
seits mit Elektroden versehen sind, wobei die Mittel- F i g. 2 eine auseinandergezogene Ansicht des Bie-

lamelle auf beiden Seiten mit Erhebungen versehen gers nach Fig. 1,

ist, die wenigstens zum Teil in elektrischem Kontakt 45 F i g. 3 einen Schnitt durch den Bieger nach mit den angrenzenden Elektroden stehen. F i g. 2,

Es ist ein doppelplattenförmiger Bieger der ge- F i g. 4 eine auseinandergezogene Ansicht einer

nannten Art bekannt, bei dem die aus einer Folie be- weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stehende und beidseits mit Erhebungen versehene Biegers.

Mittellamelle durch eine kompakte Klebstoffschicht, 50 In F i g. 1 ist ein Bieger 10 dargestellt, der aus zwei in die die Mittellamelle eingebettet ist und die den ge- Scheiben 12, 13 aus Keramik und einer diese trensamten Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben nenden Mittellamelle 16 besteht. Auf der Oberseite des Biegers und der Folie ausfüllt, mit den Scheiben der Scheibe 13 ist eine Elektrode 15 erkennbar. Weiverbunden ist. tere Elektroden sind auf der Unterseite der Scheibe

Infolge dieser massiven Klebstoffschicht, durch 55 13 sowie auf der Ober- und Unterseite der Scheibe 12 welche die Mittellamelle auf beiden Seiten über ihre angeordnet.

im wesentlichen gesamte Fläche mit den Scheiben des Bei einem Bieger dieser Art ist es erwünscht, daß

Biegers verklebt wird, wird die Bewegbarkeit der der Zentrumsbereich der Mittellamelle eine seitliche Scheiben relativ zueinander sowie ihre Ausdehnung Bewegung der Scheiben relativ zueinander zuläßt, und Verkürzung stark beschränkt, was zu einer Ver- 60 während die Ränder der Scheiben festgehalten wergrößerung der Verluste und zu einer Verschlechte- den.

rung des Koppelfaktors führt (deutsche Auslege- In F i g. 2 ist der erfindungsgemäße Bieger ausein-

schrift 1 042 669). andergezogen dargestellt. Er umfaßt eine Scheibe 34

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, aus Keramik mit Elektroden 37 auf beiden Seiten soeinen doppelplattenförmigen Bieger zu schaffen, der 65 wie eine Scheibe 35 aus Keramik, die ebenfalls auf eine im wesentlichen unbehinderte Ausdehnung und beiden Seiten mit Elektroden 36 versehen ist. Die je-Verkürzung seiner Scheiben sowie eine Bewegung der weils auf der Rückseite der Scheiben angebrachten letzteren relativ zueinander ermöglicht. Elektroden sind in F i g. 2 nicht dargestellt. Die zwi-

sehen den Scheiben angeordnete Mittellamelle 40 bestelu aus einem Mittelbereich aus Wellen 42 und einem Außenbereich aus Wellen 44. Der Mittelbereich kann kreisförmig oder spiralförmig gewellt sein, wobei bei kreisförmiger Wellung die Wellen im wesentlichen konzentrisch zum Mittelpunkt der Mittellamelle 40 verlaufen. Die Wellen 44 des Außenbereiches der MitteHamelle 40 verlaufen senkrecht zu den Wellen 42 des Innenbereiches, so daß gleiche Amplitudenpunkte des wellenförmigen Streifens jeweils auf einer im wesentlichen radial verlaufenden Linie liegen.

Der Bieger nach F i g. 2 ist in F i g. 3 im Schnitt gezeigt. Die Scheibe 34 hat hier Elektroden 37 und 46 und ist von der Scheibe 35 mit den Elektroden 36 und 47 durch die MitteHamelle 40 getrennt. Die konzentrische Ausbildung der den Mittelbereich bildenden Wellen 42 und die radiale Ausbildung der den Außenbereich bildenden Wellen 44 sind aus dem Schnitt erkennbar. so

Die Wellen 42 des Innenbereiches besitzen eine Vielzahl von Scheiteln 49, die mechanisch und elektrisch in Kontakt mit den Elektroden 36 und 46 stehen. Auf diese Weise wird durch die metallene MitteHamelle 40 eine elektrische Verbindung zwischen den Elektroden hergestellt. Die Scheitel 50 der äußeren Wellen 44 stehen ebenfalls mechanisch und elektrisch mit den Elektroden 36 und 46 in Kontakt. Da die Scheitel 49 und 50 jeweils an den Elektroden 36 und 46 anliegen, werden durch die MitteHamelle 40 die Scheiben 34 und 35 in einem genauen Abstand zueinander gehalten.

Die Scheitel 49 und 50 werden mit den Elektroden 46 und 36 und somit mit den Scheiben 34 und 35 mit Hilfe eines Klebstoffes 52, nämlich eines nichtleitenden Epoxydharzes, verbunden, da ein elektrischer Kontakt durch das Anliegen der Scheitel an den entsprechenden Elektroden bereits vorhanden ist. Di₀ Verklebung erfolgt, wie Fig. 3 zeigt, nur im Bereich der Scheitel 49 und 59.

Die wellenförmige Ausbildung des Innenbereiches läßt eine Bewegung der Scheiben 34 und 35 relativ zueinander zu, während ihr Abstand konstant bleibt. Die entsprechende wellenförmige Ausbildung des Außenbereiches holt dagegen die Ränder der Scheiben 34 und 35 fest zusammen, so daß sie sich in diesem Bereich nicht gegeneinander verschieben können. Dieser Aufbau der MitteHamelle führt zu einer erheblichen Verringerung der Verluste und zu einer wesentlichen Verbesserung des Koppelfaktors.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Mittellamelle rechteckig ausgebildet. Die Scheibe 54 hat eine Elektrode 56 auf der einen Seite und eine weitere Elektrode auf der nicht sichtbaren anderen Seite. Sie wird durch eine MitteHamelle 59 in einem bestimmten Abstand von der anderen Scheibe 55 gehalten, die ebenfalls mit einer Elektrode 57 auf der sichtbaren Seite und einer weiteren nicht erkennbaren Elektrode auf der gegenüberliegenden Seite versehen ist. Die MitteHamelle 59 hat Wellen 61, die den Innenbereich bilden, und Wellen 62, die den Außenbereich bilden. Die Wellen 62 des Außenbereiches verlaufen senkrecht zu den Wellen 61 des Innenbereiches, wodurch eine ausreichende Steifigkeit im Außenbereich gewährleistet ist, während die Scheiben sich im Innenbereich relativ zueinander verschieben können. Die Scheitel der Wellen 61 und 62 sind in gleicher Weise wie die der Wellen 42 und 44 mit den angrenzenden Elektroden der Scheiben 54 und 55 verklebt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Patentansprüche: ' die Erhebungen in Form von Wellen ausgebildet sind und daß nur die Scheitel der Wellen mittels des Kleb-

1. Doppelplattenförmiger Bieger mit zwei stoffes an den Elektroden befestigt sind.

durch eine elektrisch leitende Mittellamelle mit- s Infolge der wellenförmigen Ausbildung der Mitteltels eines Klebstoffes verbundenen Scheiben aus lamelle wird diese sehr flexibel, so daß sie die Beweeinem piezoelektrischen Material, die beidseits gungen der beiden Scheiben relativ zueinander sowie mit Elektroden versehen sind, wobei die Mittella- ihre Ausdehnungen und Verkürzungen nicht behinmelle auf beiden Seiten mit Erhebungen versehen dert. Da femer nur die Scheitel der Welle mit den anist, die wenigstens zum Teil in elektrischem Kon- io grenzenden Elektroden der beiden Scheiben verklebt takt mit den angrenzenden Elektroden stehen, sind, also keine massive starre Klebstoffschicht vordadurch gekennzeichnet, daß die Erhe- handen ist, können die Wellen der Mittellamelle den bungen (49) in Form von Wellen (42, 44, 61, 62) Bewegungen der beiden Scheiben, praktisch ohne ausgebildet sind und daß nur die Scheitel der diese zu beschränken, nachgeben.
Wellen mittels des Klebstoffes (52) an den Elek- 15 Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind bei troden (36,46) befestigt sind. einer kreisförmigen Mittellamelle die Wellen in Form

2. Bieger nach Anspruch 1, dadurch gekenn- einer einzigen Spirale oder in Form konzentrischer zeichnet, daß bei kreisförmiger Mittellamelle (40) Kreise angeordnet. Bei rechteckiger Mittellamelle die Wellen (42) in Form einer einzigen Spirale sind die Wellen zweckmäßigerweise parallel angeordausgebildet sind. ao net. Parallele, kreisförmige oder spiralförmige Wellen

3. Bieger nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sind leicht und genau herstellbar. Es wird daher auf zeichnet, daß bei kreisförmiger Mittellamelle (40) diese Weise ein guter Kontakt zwischen der Mittelladie Wellen (42) in Form konzentrischer Kreise melle und den angrenzenden Elektroden und ein angeordnet sind. exakter Abstand der Elektroden erreicht.

4. Bieger nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 Nach noch einer Weiterbildung der Erfindung zeichnet, daß bei rechteckiger Mittellamelle (59) weist die Mittellamelle einen gewellten Innenbereich die Wellen (61) parallel angeordnet sind. und einen gewellten Außenbereich auf, wobei der

5. Bieger nach einem der vorhergehenden An- Außenbeieich in einem Winkel zum Innenbereich ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel- geordnet ist.

lamelle (40, 59) einen gewellten Innenbereich 30 Hierdurch wird erreicht, daß sich die beiden Schei-(42, 61) und einen gewellten Außenbereich (44, ben im Innenbereich relativ zueinander verschieben 62) aufweist und daß der Außenbereich in einem sowie ausdehnen und verkürzen können, während sie Winkel zum Innenbereich angeordnet ist. im Außenbereich fest zusammengehalten werden, so

daß sie sich in diesem Bereich nicht gegeneinander 35 verschieben. Dieser Aufbau führt zu einer erhebli-