DE2238407A1

DE2238407A1 - Ein piezoelektrischer versteller

Info

Publication number: DE2238407A1
Application number: DE2238407A
Authority: DE
Inventors: Arpad Dipl Ing Dr Bardocz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-08-04
Filing date: 1972-08-04
Publication date: 1974-02-14

Description

Ein piezoelektrischer Versteller Die Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Versteller, der es ermöglicht, Abstandauflösungen von größenordnungsmäßig weniger als inin nm~zu verwirklichen. Der Versteller nach der Erfindung ist ein unabhängiger Körper, der im Prinzip in jede Art von Versteller eingebaut werden kann. Besonderheit des piezoelektrischenqrerstellers nach der Erfindung ist, daß dieser an einem'Ende mit einem Haftmagneten, am anderen mit einer ferromagnetischen Scheibe versehen ist. Ist die Verstellvorrichtung, in die der piezoelektrishe Versteller eingesetzt wird, ferromagnetisch, wird der Magnet des piezoelektrischen Verstellers diesen am Platz halten. Ist die Verstellvorrichtwng, in die der piezoelektrische Versteller eingesetzt wird, teils mit einem Magneten, teils mit einem ferromagnetischen Angriffspunkt versehen, wird die piezoelektrische Komponente noch stabiler gehalten. In beiden FällenNkann man die piezoelektrische Komponente leicht,- ohne jede Änderung herausnehmen und wieder einsetzen.
Seit der Entdeckung der künstlichen Piezoelektrizität und der piezoelektrischen Materialien ist die Umwandlung elektrischer in mechanische Energie an sich weitgehend bekannt. Es ist weitgehend bekannt auch die Verwendung von piezoelektrischen Materialien zur Erzeugung feiner Bewegungen. Siehe zum Beispiel die Offenlegungsschrift 2 029 715, wo die Anwendung piezoelektrischer Versteller in Zusaininenhang mit magnetisch-kinematischen Präzisionsverstellungen beschrieben ist. In dem U.S.Patent 3, 611, 577 ist sogar eine Mikrometer-piezoelektrischer Versteller-Kombination beschrieben. Hier ist das Mikrometer und der piezoelektrische Versteller fest, untrenn bar ausammenffebaut, Aber die Besonderheit des piezoelektrischen Verstellers nach der Erfindung besteht darin, daß dieser unabhängig ist und ohne jede Änderung in jeden Versteller eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Es sei besonders auf die Vorteile hingewiesen, daß dem Zwecke entsprechend der jeweils günstigste piezoelektrische Versteller angewendet werden kann und während der Verwendung gegen andere ausgetauscht werden kann.
Die Abb.1 zeigt den Aufbau des piezoelektrischen Verstellers nach der Brfidnung. P bedeutet den piezoelektrischen Körper. er kann entweder auf einem Stiick bestehen oder kann aus Scheiben 7usammengebaut werden. x und y bedeuten die elektrischen Anschlüsse.
Legt man eine Spannung auf P, dehnt dieser sich aus und zwar verhältnisgleich mit der angewendeten Spannung Die angewandte S) nnung kann eine Gleichspannung sein oder eine verunderliche Spannung. In letzterem Falle wird der Körper P in Schwingung gebracht.
Der piezoelektrische Körper ist an einem Ende mit dem Haftmagneten N2 versehen. F ist eine ferromagnetische Platte.
Die Abb. 2a und 2b zeigt ein Beispiel dafür, wie der piezoelektrische Versteller angewendet werden kann. In dieser Hinsicht sei auf die Offenlegungsschrift 2 029 715 hingewiesen, in welcher Verstelleinrichtungen beschrieben sind, wo die Koppelung zwischen Einstellmikrometer und beweglichem Schlittenteil magnetisch ist.
In Abb.2, Bild a) ist die seitenansicht, in Bild b) die Daraufsicht einer magnetisch-kineinatischen Verstellung mit piezoelektrischer Komponente nach der Erfindung dargestellt. V1 und V2 sind die zwei Platten einer Verstellung, dabei ist V2 fix, V1 beweglich. Die Bewegung erfolgt auf Kugeln, die Platten sind mit dem Magneten N3 magnetisch zusammengehalten. Die Grobbewegung der oberen Platte V1 geschieht mit dem Mikrometer M, welches mit Bügel B auf Platte V2 befestigt ist. M und V1 sind mit dem Magneten N1 magnetisch gekoppelt.
Die oben beschriebene piezoelektrische Komponente N2-P-F liegt zwischen M und N1 und zwar so, daß die ferromagnetische Platte F an den Magneten Ni und der Magnet N2 an die Mikrometerspindel M gekoppelt ist. So wird N2-P-F beiderseitig sicher an seinem Platz gehalten.
Das oben angegebene Beispiel ist nur eine von den vielen Möglict>-keiten, bei denen die Erfindung Anwendung finden kann. So zum ; spiel bei Spiegel- und Jinsenhalterungen, wo die Koppelung zwischen Verstellglied und Spie#elfassung raagnetisch ist, können die beschriebenen piezoelektrischen Verstellungen hervorragend angewendet werden.

Claims

Ein piezoelektrischer Versteller

Patentansprüche 1. Piezoelektrische Säule zur Verwirklichung kleiner Bewegunoen, dadurch gekennzeichnet, dab diese an einem Ende einen ferromagnetischen Abschluß hat.
2) Piezoelektrische säule wie in Anspruchspunkt 1) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß eines der bonden einen magnetischen wlUschluß hat.

f) Piezoelektrische Säule wie in Anspruchspunkten 1) und 2) beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einen ferromagnetischen, das andere Ende einen magnetischen Abschluß hat.