DE2119892B2 - Piezoelektrischer Wandler - Google Patents
Piezoelektrischer WandlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Wandler, bei dem ein Antriebsglied, beispielsweise eine
Membran, über ein Kopplungsglied mit einem einseitig eingespannten piezoelektrischen Wandlerelement verbunden
ist, das als aus mehreren Platten bestehender Bieger mit mindestens einer Zwischenelektrode ausgeführt
ist.
Bei derartigen piezoelektrischen Wandlern ist die Kopplung zwischen Antriebsglied und Wandlerelement
problematisch.
Bei einer bekannten Ausführung (Vorbrodt, H.: »Herzschallmikrofon HM-61 und Arterienpulsabnehmer
AP-1«, medizintechnik 3 (1963), H. 4, S. 118, Sp. 2) ist auf dem frei schwingenden Teil des Wandlerelementes
ein Stück Schwammgummi als Kopplungsglied aufgeklebt. Das Wandlerelement besteht aus zwei
aufeinandergeklebten Seignettesalzkristallplättchen mit zwei äußeren und einer mittleren Elektrode in Form von
Aluminiumfolien. Der Schwammgummi stellt einen »akustischen Tiefpaß« dar, so daß der Wandler nur für
einen Frequenzbereich unterhalb 200 Hz einsetzbar ist. Bei Austausch des Schwammgummis gegen einen
härteren Werkstoff würde infolge der relativ großen Flächenverbindung zwischen Kopplungsglied und
Wandlerelement ein unerwünschtes Biegemoment auftreten, das den angestrebten piezoelektrischen Effekt
schwächt beziehungsweise aufhebt.
Ähnlich ist eine andere bekannte Lösung (US-PS 27 73 942), bei der die Kopplung zwischen piezoelektrischem
Wandlerelement und Membran mittels separater Winkelstücke erfolgt, die mit einer Winkelfläche am
Wandlerelement und mit einem Winkelende an der Membran befestigt sind. Auf Grund dieser Befestigung
und der anscheinend starren Ausführung der Winkel besteht gleichfalls die Gefahr, daß ein unerwünschtes
Biegemoment auftreten kann, das den piezoelektrischen Effekt schwächt. Hinzu kommt noch, daß die Winkelstücke
gesondert gefertigt und in einem zusätzlichen Arbeitsgang an dem Wandlerelement befestigt werden
müssen.
Es ist auch eine magnetische Kopplung f Qr piezoelektrische
Wandlersysteme bekannt (DE-AS 10 92 957), bei der das Antriebsglied und das piezoelektrische Wandlerelement
mit jeweils einem Dauermagneten versehen ist, die sich unter Wahrung eines Luftspaltes mit
gleichnamigen Polen gegenüberliegen. Es besteht hier
infolge der zusätzlichen Masse des Magneten erhöhte Bruchgefahr für das Wandlerelement, außerdem ist die
Lösung an sich verhältnismäßig aufwendig und erfordert zur Einhaltung der zulässigen Luftspalttoleranzen
einen entsprechenden Justieraufwand bei der Montage. Bei einer weiteren bekannten Ausführung (DE-AS
1167 550) ist das Kopplungsglied ein in sich starr ausgebildeter dreieckfönniger Steg, der in einem Punkt
am freien Ende des Waadlerelementes anliegt Damit immer die Kopplung gewährleistet ist, muß das
Wandlerelement gegenüber dem Kopplungsglied mechanisch
vorgespannt sein. Infolgedessen erhöht sich der Justieraufwand, und bei größeren Belastungen
besteht Bruchgefahr an der Einspannungsstelle. Der Steg selbst stellt ein zusätzliches Montageteil dar und
vergrößert die Schwingungsmasse.
Bei anderen bekannten Kopplungsgliedern in Form von Bügeln (DE-PS 1120 725) oder Platten (DE-PS
1103 608 und 1067 232), bestehen analoge Nachteile,
darüber hinaus sind diese beiden Lösungen speziell für Tonabnehmer gedacht
Zweck der Erfindung ist die Vergrößerung der Funktionssicherheit, der Lebensdauer und des Einsatzbereiches
sowie die Vereinfachung der Fertigung piezoelektrischer Wandler mit einseitig eingespannten
stabförmigen piezoelektrischen Wandlerelementen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kopplung zwischen Antriebsglied und piezoelektrischem
Wandlerelement das als aus mehreren Platten bestehender Bieger mit mindestens einer Zwischenelektrode
ausgeführt ist, so zu gestalten, daß sie massearm, starr, ohne Vorspannung und ungedämpft erfolgt, ohne
daß der Frequenzbereich auf Grund der Art der Kopplung eingeengt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Kopplungsglied eine zu diesem Zweck auf der
freischwingenden Stirnseite des Wandlerelementes verlängerte, abgewinkelt herausgeführte Zwischenelektrode
dient. Diese Zwischenelektrode ist sowieso bereits vorhanden. In einfacher Weise wird in einem Arbeitsgang
auf der einen Seite wie bisher die Zwischenelektrode für den elektrischen Anschluß verlängert herausgeführt
und nun auch auf der anderen Seite für die mechanische Ankopplung. Der Fertigungsaufwand hat
sich, abgesehen von der vernachlässigbaren Materialmenge, in keiner Weise erhöht. Eine automatische und
einfache Fertigungstechnologie wird so ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist die herausgeführte Zwischenelektrode an
ihrem dem Antriebsglied zugewandten Ende in der Breite verjüngt, wobei dieses Ende einen kleinen
Abstand zum Antriebsglied hat.
Das verjüngte Ende der Zwischenelektrode ist an dem Antriebsglied mittels eines Klebers befestigt.
Infolge des kleinen Abstandes und der Befestigung mittels eines den Abstand überbrückenden Klebers
existiert bei der Kopplung kein Toleranzproblem mehr, mechanische Vorspannung und Justierarbeiten entfallen.
Außerdem ist damit die Gestaltung des Antriebsgliedes unabhängig bezüglich Isolationsfragen.
Die Zwischenelektrode ist eine biegesteife Metallfolie, zum Beispiel eine entsprechende fCupferfolie.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher eriäutert werden. DH Zeichnung
zeigt eine schematisierte Ansicht eines piezoelektrischen Wandlers.
Als Antriebsglied dient eine Membran 1. Das
piezoelektrische Wandlerelement 3 besteht aus zwei Platten 6; 7, zwei Außenelektroden sowie eine
Zwischenelektrode 2 und ist mittels der rechtwinklig abgewinkelten Zwischenelektrode 2 und einer Kleberperle
5 mit der Membran 1 verbunden. Das andere Ende des Wandlerelementes 3 befindet sich in einer
Einspannung 4.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Piezoelektrischer Wandler, bei dem ein Antriebsglied, beispielsweise eine Membran, über
ein Kopplungsglied mit einem einseitig eingespannten stabförmigen piezoelektrischen Wandlerelement
verbunden ist, daß als aus mehreren Platten bestehender Bieger mit mindestens einer Zwischenelektrode
ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Kopplungsglied eine zu diesem
Zweck auf der freischwingenden Stirnseite des Wandlerelementes verlängerte, abgewinkelt herausgeführte
Zwischenelektrode dient - ■■■
2. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die herausgeführte
Zwischenelektrode an ihrem dem Antriebsglied zugewandten Ende in der Breite verjüngt ist und
dieses Ende einen kleinen Abstand zum AntriebsgliedJiat
3. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte Ende der Zwischenelektrode an dem Antriebsglied mittels
einer Kleberperle befestigt ist
4. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 1 und
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrode
eine biegesteife Metallfolie ist
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712119892 DE2119892C3 (de) | 1971-04-23 | 1971-04-23 | Piezoelektrischer Wandler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712119892 DE2119892C3 (de) | 1971-04-23 | 1971-04-23 | Piezoelektrischer Wandler |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2119892A1 DE2119892A1 (de) | 1972-11-09 |
| DE2119892B2 true DE2119892B2 (de) | 1979-04-12 |
| DE2119892C3 DE2119892C3 (de) | 1979-11-29 |
Family
ID=5805687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712119892 Expired DE2119892C3 (de) | 1971-04-23 | 1971-04-23 | Piezoelektrischer Wandler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2119892C3 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4454386A (en) * | 1980-10-29 | 1984-06-12 | Sumitomo Special Metal Co., Ltd. | Piezoelectric transducer for piezoelectric loud speaker |
| DE19712728C1 (de) * | 1997-03-26 | 1998-11-19 | Dornier Gmbh | Piezoelektrischer Lautsprecher |
-
1971
- 1971-04-23 DE DE19712119892 patent/DE2119892C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2119892C3 (de) | 1979-11-29 |
| DE2119892A1 (de) | 1972-11-09 |
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