DE2544140C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines piezoelektrischen Stapels - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines piezoelektrischen Stapels

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DE2544140C3
DE2544140C3 DE19752544140 DE2544140A DE2544140C3 DE 2544140 C3 DE2544140 C3 DE 2544140C3 DE 19752544140 DE19752544140 DE 19752544140 DE 2544140 A DE2544140 A DE 2544140A DE 2544140 C3 DE2544140 C3 DE 2544140C3
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Cormac Garrett Lafayette Calif O'Neill (VStA)
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Physics International Co, San Leandro, Cahf (VStA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines piezoelektrischen Stapels, der eine Mehrzahl von in Reihe gestapelten piezoelektrischen Scheiben aufweist, die leitfähige, flache bzw. ebene Oberflächen haben, wobei eine elektrische Spannung an die entgegengesetzten Oberflächen der Scheiben angelegt wird, um eine axiale Ausdehnung der Scheiben zu bewirken, und wobei ferner ein unter Druck stehendes dielektrisches Medium auf die radialen Oberflächen der Scheiben zur Einwirkung gebracht wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des dielektrischen Mediums, welches die radialen Oberflächen der piezoelektrischen Scheiben umgibt.
Bei der üblichen Verwendung von piezoelektrischem Material in Einrichtungen werden, wie z. B. in der DT-AS 12 75 627, der DT-OS 15 91 255 und der US-PS 35 43 058 beschrieben, piezoelektrische Scheiben gestapelt, und es wird eine axiale Ausdehnung des Stapels durch Anlegen elektrischer Spannungen bewirkt. Die entgegengesetzten, flachen Stirnflächen der piezoelektrischen Scheiben können, wie in der ersten der vorstehend genannten Druckschriften erwähnt ist, mit einem leitfähigen Material beschichtet sein, um es zu ermöglichen, daß eine Spannung über alle diese Scheiben parallel angelegt werden kann, während die Scheibenverste'ilung als Ergebnis der Stapelung zusammengesetzt wird, so daß man eine optimale axiale Verstellung bzw. Verlängerung oder Verkürzung des Stapeis bei der angelegten Spannung erhält. Der piezoelektrische Stapel wird im allgemeinen in ein isolierendes Medium eingetaucht, um einen Lichtbogen-
Überschlag zwischen den Rändern der Scheiben des Stapels zu verhindern.
Jedoch treten häufig Fehler in derartigen Zusammenfügungen auf, weil die Durchschlagsfestigkeit des Mediums, welches die Kanten bzw. Ränder der leitenden Schichten isoliert, viel stärker durch die elektrische Feldstärke als durch die angelegte Spannung begrenzt ist. Eine große Vielzahl unterschiedlicher isolierender Materialien mit in weitem Umfang unterschiedlichen Durchschlagsfestigkeiten wurde erprobt, ohne daß irgendeine merkbare Veränderung der Anzahl der Spannungszusammenbrüche bemerkt werden konnte. Als Ergebnis der Testversuche und der Untersuchungen zur Identifizierung des Mechanismus, durch welchen der Spannungszusammenbruch auftritt, wurde gefunden, daß eine Trennung von der dielektrischen Isolierung vorhanden ist, die a.i der Grenzfläche zwischen der keramischen Scheibe und dem isolierenden Medium auftritt.
In der DT-AS 10 58 773 ist darüber hinaus ein Verfahren der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem also ein unter Druck stehendes dielektrisches Medium auf die radialen Oberflächen piezoelektrischer Scheiben zur Einwirkung gebracht wird. Dieser Maßnahme liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrodechanischen Kopplungsfaktor von piezoelektrischen keramischen Wandlerelementen, deren Hauptbestandteil ein ferroelektrischer Stoff von Pcrowskitsiruktur ist, zu erhöhen. Um das zu erreichen, wird ein Druck in der Größenordnung von mehreren hunderten Atmosphären benötigt, wie sich aus der beispielsweisen Angabe des Druckbereichs von 350 bis 700 kg/cm2 in dieser Druckschrift entnehmen läßt. Das ist ein sehr hoher Druck, der demgemäß einen erheblichen baulichen Aufwand tür das druckfeste Gehäuse erfordert, in dem der piezoelektrische Stapel mit der dielektrischen Flüssigkeit untergebracht werden soll, wobei ein zusätzlicher, erheblicher Aufwand für die elektrische Durchführung durch dieses Gehäuse erforderlich ist.
Im Gegensatz zu dem Gegenstand der DT-AS 10 58 773 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Isolierung eines piezoelektrischen Stapels zu verbessern, damit Spannungsdurchbrüche und dadurch Beschädigung und Zerstörung des piezoelektrischen Stapels verhindert werden. Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druck auf das dielektrische Medium gerade so hoch gehalten wird, daß der Kontakt des dielektrischen Mediums mit den radialen Oberflächen des piezoelektrischen Materials bei der sich durch die Anstiegs- oder Abfallzeit der angelegten elektrischen Spannung ergebenden Verformungsgeschwindigkeit des piezoelektrischen Materials aufrechterhalten wird.
Zu diesem Zweck genügen, wie weiter unten anhind eines Ausführungsbeispiels gezeigt ist, bereits Drücke in der Größenordnung von 10 kg/cm2. Vergleicht man diesen Druckbereich mit dem in der DT-AS 10 58 773 angegebenen Druckbereich von 350 bis 700 kg/cm2, dann erkennt man, daß der bei der Erfindung anzuwendende Druck etwa um den Faktor 50 niedriger als der Druck liegt, der gemäß der erwähnten Auslegeschrift verwendet werden soll. Diese ganz erheblich niedriger liegenden Drücke erfordern einen wesentlich geringeren baulichen Aufwand für das 6f, druckfeste Gehäuse und die elektrischen Durchführungen, ergeben aber gleichzeitig eine wesentlich verbesserte Isolierung des piezoelektrischen Stapels, wodurch Spannungsdurchbrüche und damit Beschädigung und Zerstörung des piezoelektrischen Stapels verhindert werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des dielektrischen Mediums, welches die radialen Oberflächen der piezoelektrischen Scheiben umgibt, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der auf das dielektrische Medium wirkende Druck der Einrichtung zur Druckbeaufschlagung gerade so hoch ist, daß der Kontakt des dielektrischen Mediums mit den radialen Oberflächen des piezoelektrischen Materials bei der sich durch die Anstiegs- oder Abfallzeit der angelegten elektrischen Spannung ergebenden Verformungsgeschwindigkeit des piezoelektrischen Materials aufrechterhalten wird.
Mit der Erfindung wird also eine Verbesserung der Isolierung eines piezoelektrischen Stapels durch Anwendung relativ niedriger Drücke erreicht, wodurch ein dielektrischer Spannungsdurchbruch mit dem dadurch bewirkten Lichtbogenüberschlag und der Zerstörung des piezoelektrischen Stapels verhindert wird. Mit der Erfindung werden weiterhin die Betriebssicherheit und die Lebensdauer von piezoelektrischen Stapeln verbessert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Verfahrens- und Vorrichtungsunteransprüchen ersichtlich.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf einige, in den Figuren der Zeichnung im Prinzip dargestellte, besonders bevorzugte Ausfühpjiigsbeispie-Ie näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine Querschnittsansicht, durch die ein Beispiel eines piezoelektrischen Stapels veranschaulicht wird, der als eine Pumpe benutzt wird,
F i g. 2 eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren zur Isolierung von Scheiben eines piezoelektrischen Stapels gemäß der Erfindung veranschaulicht,
Fig.3 eine schematische und teilweise Ansicht, mit der eine andere Anordnung zum Isolieren der Scheiben eines piezoelektrischen Stapels gemäß der Erfindung erläutert wird, und
Fig.4 eine schematische teilweise Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Die Fig. 1 zeigt eine typische piezoelektrische Pumpe. Diese Darstellung dient dazu, um zu veranschaulichen, wie die piezoelektrischen Scheiben in dem Stapel in Bezug aufeinander angeordnet sind, so daß es sich hier also nur um ein Anwendungsbeispiel der Erfindung handelt, auf welches die Erfindung in keiner Weise begrenzt ist, da die vor- und nachstehend erläuterten Grundsätze der Erfindung auf jede Einrichtung anwendbar sind, bei der ein Stapel piezoelektrischer Element verwendet wird, um Motorkräfte bzw. mechanische Kräfte zu erzeugen.
Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Beispiel weist der Stapel fünf Scheiben auf, die in ihrer Reihenfolge (in der Darstellung von oben nach unten) mit 10, 12,14,16, 18 bezeichnet sind. Diese Scheiben sind in einer Kammer eingeschlossen, welche auf drei Seiten mit Wänden 20 versehen ist, während sie auf der vierten Seite eine bewegbare Membran 22 besitzt. Die Scheibe 10, die sich auf der einen Seite befindet, liegt am oberen Ende der Kammer an, während die Scheibe 18 mit ihrer einen Stirnfläche in Kontakt mit der Membran 22 steht. Die flachen bzw. ebenen Oberflächen der Scheiben sind leitend gemacht, so daß Leitungen 24Λ bzw. 24 ß mit den
Oberflächen von alternierenden bzw. abwechselnden Scheiben verbunden werden können, indem diese Leitungen von einer Potentialquelle 36 zu den leitfähigen Oberflächen geführt werden.
Der Raum 28 zwischen den Scheiben und den Wänden der Kammer wird im allgemeinen durch eine Füllöffnung 30 mit einem isolierenden oder dielektrischen Strömungsmittel gefüllt. Ein Rückschlagventil 32 wird im allgemeinen in der Einlaßleitung 33, die zur Pumpkammer 34 der Pumpe führt, angeordnet. Ein Auslaßrückschlagventil 36 ist im allgemeinen in der Auslaßleitung 35, die aus der Pumpenkammer der Pumpe herausführt, angeordnet.
Es wurde gefunden, daß beim Anlegen eines Impulses oder einer Spannung von der Potentialquelle 26 an den Stapel von Scheiben ein Anwachsen oder Expandieren des piezoelektrischen Materials in einer Richtung parallel zu dem durch die angelegte Spannung hervorgerufenen elektrischen Feld auftritt, daß aber eine Schrumpfung längs Achsen erfolgt, die senkrecht zu dem elektrischen Feld verlaufen. Mit anderen Worten bedeutet das, daß sich jede Scheibe in dem Stapel axial ausdehnt und daß jede Scheibe in dem Stapel diametral bzw. in Richtung des Durchmessers schrumpft. Die Rate der radialen Verstellung hängt von der Rate der axialen Verstellung ab, die ihrerseits von der Anstiegszeit der angelegten Spannung sowie von der Abfallzeit der angelegten Spannung wie auch von der mechanischen Impedanz der axial zur Anwendung gelangenden Last abhängt. Selbst wenn das Material vollständig an einem axialen Anwachsen bzw. Zunehmen gehindert wird, tritt eine radiale Deformierung von ungefähr 20% der freien axialen Deformierung auf.
Die Untersuchung der Kräfte, welche ein isolierendes Strömungsmittel in Kontakt mit den Oberflächen des piezoelektrischen Stapels halten, hat gezeigt, daß sich die folgende Gleichung ergibt:
V - __P_
worin Vr die maximale Teilchengeschwindigkeit ist, welches das isolierende Medium entwickeln kann, während Kv die Schallgeschwindigkeit in dem Medium ist, wobei weiter ρ die Dichte im isolierenden Medium und ρ den Druck im isolierenden Medium bedeutet.
Es wurde gefunden, daß dann, wenn sich die piezoelektrische Umfangsoberfläche mit einer Geschwindigkeit verlagert, die größer als V1, ist, Kavitation auftritt und ein elektrischer Spannungsdurchbruch nachfolgt, wenn das angelegte Feld die Festigkeit bzw. die Durchschlagsfestigkeit des Dampfes des isolierendiin Mediums überschreitet. Selbst wenn die ObciTliichcngcschwindigkeit nur V1, erreicht, kann ein Zustand entstehen, in dem gelöstes Gas auf der Lösung in dem isolierenden Strömungsmittel heraustritt, wodurch es ermöglicht wird, daß ein Spiinnungsdurchbruch auftritt. Es ist infolgedessen von größter Wichtigkeit, einen beträchtlichen Spielraum über die begrenzende Teilchengeschwincligkeit zu halten.
Einige Faktoren, welche diesen Vorgang beeinflussen, sind der Strömungsmitteldruck ρ, wobei ein höherer Druck die Befähigung zu einer höheren Tcilchengesehwitidigkcit gibt; sowie die Slrömiingsmitteldichte (t, wobei eine niedrigere Dichte wünschenswert ist; die Schallgeschwindigkeit V1. wobei der niedrigste Wert am vorteilhaftesten ist; die Spannungsanstiegszeit, wobei die lilngste Anstiegszeit die niedrigste Oberflüehciigeschwindigkeit gibt, die von V1, erreicht oder überschritten werden kann; der Stapeldurchmesser, wobei ein kleiner Durchmesser das Erfordernis eines niedriger Wertes von Vp ergibt; und schließlich die Stapeldefor mierung, wobei eine niedrige Deformierung eint niedrige Anforderung ergibt. Aus den vorstehender Ausführungen ist ersichtlich, daß bei einem gegebener Stapel und einer gegebenen Spannungsanwendung dei auf das Dielektrikum angewandte Druck veränderi werden kann und daß durch Auswahl des Dielektrikum;
ίο selbst die Dichte und die Schallgeschwindigkeit durcr das Dielektrikum verändert werden kann. Wenn ein Ga; verwendet wird, dann bleibt ρ/ρ konstant, jedoch ist V niedriger. Infolgedessen kann gezeigt werden, daß eine Verbesserung auftritt, wenn die dielektrische Durch Schlagsfestigkeit bzw. die Spannungsfestigkeit aul einem hohen Niveau gehalten werden kann. Für dieser Zweck sind wenige Gase geeignet, und es läßt sich keir Nutzen durch Druckbeaufschlagung erzielen. Jedocr bewirkt gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwen dung einer gegebenen isolierenden Flüssigkeit mi' einem hydrostatisch angewandten Druck eine beträcht liehe Verbesserung.
Ein weiterer Faktor, der in Betracht gezogen werder muß, wenn man bestimmen will, welcher Druck auf da; isolierende Strömungsmittel zur Anwendung gebraclü werden soll, um die Teilchengeschwindigkeit de; Strömungsmittels herabzusetzen, ist der Druckabfal oder die Druckänderung δΡ in dem Strömungsmittel, dei bzw. die durch die Volumenänderung <K in dei Strömungsmittelkammer bewirkt wird, die ihrerseit! durch die Veränderung der radialen und axialer Dimensionen des piezoelektrischen Stapels bei desser Gebrauch hervorgerufen wird. Diese Beziehung läßi sich durch die folgende Gleichung erfassen:
,)v K
worin die Strömungsmittelvolumenänderung (K ist während <5,, die Strömungsmitteldruckänderung ist, die sich aus (K ergibt; k ist der Elastizitätsmodul für Drucl· bzw. der reziproke Wert der Kompressibilität de: Strömungsmittels, und K ist das ursprüngliche Strö mungsmittelvolumen. Ein Druck, der wenigstens glcicl
O1, ist, sollte zu dem Druck hinzugefügt werden, der in übrigen zur Herabsetzung der Teilchengeschwindigkei benutzt wird.
Eine Anordnung zur hydrostatischen Druckbeaiif schlagung eines dielektrischen Strömungsmittel, ihn
zur Isolierung eines piezoelektrischen Stapels verwen det wird, ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Es se darauf hingewiesen, daß bei Anwendung von Druckgu: dieses nicht so auf das dielektrische Strömungsmitte ungewandt werden sollte, daß eine Gas-Flüssigkeils
ss Grenzflüche entsteht, da sich Gas in dem Strömungsmil tel löst und ein lokaler Druckabfall in der Nllhc de: Slupelumfnngs in diesem Falle auftreten kann, dei bewirken würde, daß Gas aus der Lösung austritt um die Umgebungsbedingungen für einen Spannungsdurch
(«1 bruch erzeugt. Der Druck wird von einer Quelle 38, du Gas oder ein Strömungsmittel, beispielsweise ein« Flüssigkeit, unter Druck enthält, auf einen Zylinder 4( zur Anwendung gebracht, der einen Kolben 42 enthüll Der Kolben 42 bewegt sich auf einem Teil der Kaminei
ds nach abwärts, die mit dem isolierenden Strömungsmit tel, beispielsweise mit der isolierenden Flüssigkeit gefüllt ist und die mit der Stupclkammer über dii öffnung 30 in der Wund 20 der Kummer 28 ii
Verbindung steht. Ein nicht dargestelltes Ventil kann in der öffnung 30 angeordnet sein, das beispielsweise gleichartig oder ähnlich ist wie die Art der Ventile, die in Kraftfahrzeugreifen Verwendung Finden, so daß es ermöglicht wird, den Druck durch das dielektrische Strömungsmittel im Zylinder 40, das mit dem Strömungsmittel im Gehäuse 20 in Verbindung steht, anzuwenden, wie auch irgendwelches zusätzliches Strömungsmittel hinzuzufügen, das zur Aufrechterhaltung dieses Druckes erforderlich ist.
Es wurde gefunden, daß man, soweit es die Isolierung und die Verhinderung von Spannungsdurchbrüchen betrifft, gute Ergebnisse erzielt werden können, wenn man einen Druck von 8,4 bis 10,5 kg/cm2 auf ein dielektrisches Strömungsmittel, welches Siliconöl ist, ausübt, wenn auf einen piezoelektrischen Stapel Felder bis zu 23£2 kVoh pro cm, also etwa 23 bis 24 kVolt pro cm, zur Anwendung gebracht werden.
Es ist außerdem wichtig, daß das isolierende oder dielektrische Strömungsmittel, welches verwendet wird, entgast ist Das wird dadurch erreicht, daß man auf das Strömungsmittel in der Stapelkammer ein Vakuum zur Einwendung bringt, bevor man Druck anwendet.
Eine weitere Anordnung zum Verhindern von Spannungsdurchbrüchen ist schematisch in Fig.3 dargestellt Hier wird eine flexible Festkörperisolation benutzt Beispielsweise wird eine Beschichtung 44 von Polyurethan z.B. auf die radialen Oberflächen der Scheiben 46 und 4· aufgebracht Ein Faden oder ein Band SO wird um das Polyurethan herumgewickelt, um das Urethan gegen die keramische Oberfläche vorzubelasten und dessen Trennung von der piezoelektrischen Scheibe unter Deformations-, Spannungs-, Belastungs- und/oder Beanspruchungsbedingungen zu verhindern. Das Band ist so gewickelt, daß kleine Räume zwischen benachbarten Bewicklungen bzw. Umhüllungen bleiben, um Raum für die Ausdehnung des Polyurethans zu haben.
Eine weitere Anordnung zur Verhinderung von Spannungsdurchbrüchen ist schematisch in F i g. 4 gezeigt. Hier ist die Polyurethanbeschichtung 44 wie vorher auf die radialen Oberflächen der veranschaulichten Scheiben 46 und 48 aufgebracht. Jedoch ist anstelle der Wicklung eines Bandes um das Polyurethan herum der Hohlraum 28 mit einem unter Druck stehenden dielektrischen Strömungsmittel, insbesondere einer Flüssigkeit, gefüllt. Dadurch wird der gewünschte Zweck des Aufrechterhaltene der Isolierung in Kontakt mit den radialen Oberflächen der piezoelektrischen Scheiben für alle Gebrauchsbedingungen erreicht. Mit der Erfindung wird also insbesondere eine Anordnung zum Verbessern der Isolierung zur Verwendung für piezoelektrische Stapel zum Zwecke der Verhinderung eines dielektrischen Spannungsdurchbruchs vorgeschlagen. Das geschieht insbesondere dadurch, daß man den Behälter eines piezoelektrischen Stapels mit einem unter Druck stehenden dielektrischen Strömungsmittel, insbesondere einer dielektrischen Flüssigkeit, füllt, oder daß man Druck auf ein Festkörperdielektrikum ausübt, so daß der erwähnte dielektrische Spannungsdurchbruch mit einem dadurch bewirkten Überschlagslichtbogen und der Zerstörung des piezoelektrischen Stapels verhindert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Betreiben eines piezoelektrischen Stapels, der eine Mehrzahl von in Reihe gestapelten piezoelektrischen Scheiben aufweist, die leitfähige, flache bzw. ebene Oberflächen haben, wobei eine elektrische Spannung an die entgegengesetzten Oberflächen der Scheiben angelegt wird, um eine axiale Ausdehnung der Scheiben zu bewirken, )0 und wobei ferner ein unter Druck stehendes dielektrisches Medium auf die radialen Oberflächen der Scheiben zur Einwirkung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck auf das dielektrische Medium (44) gerade so hoch ,5 gehalten wird, daß der Kontakt des dielektrischen Mediums mit den radialen Oberflächen des piezoelektrischen Materials (10, 12, 14, 16, 18; 46, 48) bei der sich durch die Anstiegs- oder Abfallzeit der angelegten elektrischen Spannung ergebenden Ver- 2c formungsgeschwindigkeitdes piezoelektrischen Materials aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrisches Medium (44) ein Festkörpermaterial angewandt wird und daß der Verfahrensschritt der Anwendung des Drucks auf dieses dielektrische Medium zur Aufrechterhaltung von dessen Kontakt mit den radialen Oberflächen des Stapels von piezoelektrischem Material (46, 48) den Verfahrensschritt des engen bzw. dichten Bewickeins eines weiteren dielektrischen Materials (50) um das erwähnte dielektrische Medium (44) herum umfaßt, welches in Kontakt mit den piezoelektrischen radialen Oberflächen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrenssehritt der Anwendung eines Drucks auf das dielektrische Medium, welches ein Strömungsmittel, insbesondere eine Flüssigkeit, ist, den Verfahrensschritt der Druckbeaufschlagung des dielektrischen Mediums, welches auf die radialen Oberflächen des piezoelektrischen Stapels (10, 12, 14, 16, 18) zur Anwendung kommt, mit einem anderen dielektrischen Strömungsmittel, insbesondere einem Gas, umfaßt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des dielektrischen Mediums, welches die radialen Oberflächen der piezoelektrischen Scheiben umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das dielektrische Medium (44) wirkende Druck der Einrichtung (38; 50) zur Druckbeaufschlagung gerade so hoch ist, daß der Kontakt des dielektrischen Mediums mit den radialen Oberflächen des piezoelektrischen Materials bei der sich durch die Anstiegs- oder Abfallzeit der angelegten elektrischen Spannung ergebenden Verformungsgeschwindigkeit des piezoelektrischen Materials aufrechterhalten wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Medium ein isolierendes Strömungsmittel ist, welches die piezoelektrischen Scheiben (10,12, 14,16, 18) an ihren radialen Oberflächen umgibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des isolierenden Sirömungsmitteis einen Zylinder (40) aufweist, in dem ein Kolben (42) angeordnet ist, der einen ersten Raum auf seiner einen Seite und einen zweiten Raum auf seiner entgegengesetzter! Seite begrenzt, wobei ein dielektrisches Strömungsmittel den ersten Raum füllt, der sich in Verbindung mit dem dielektrischen Strömungsmittel befindet, in welches der piezoelektrische Stapel (10,12,14,16, 18) eingetaucht ist, wobei ferner eine Einrichtung (38) zur Anwendung eines Drucks auf den Kolben von dem zweiten Raum aus vorgesehen ist, so daß das Strömungsmittel in dem ersten Raum wie auch das Strömungsmittel, in welches der piezoelektrische Stapel eingetaucht ist, mit Druck beaufschlagt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Medium eine Beschichtung (44) auf den radialen Oberflächen der piezoelektrischen Scheiben (46,48) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Beschichtung (44) eine Beschichtung von Polyurethan aufweist bzw. umfaßt oder ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Anwendung von Druck auf die dielektrische Beschichtung (44) ein isolierendes Band (50) aufweist, das über die dielektrische Beschichtung gewickelt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anwenden von Druck auf die dielektrische Beschichtung (44) ein unter Druck stehendes dielektrisches Strömungsmittel, insbesondere eine unter Druck stehende dielektrische Flüssigkeit, aufweist.
DE19752544140 1974-10-03 1975-10-02 Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines piezoelektrischen Stapels Expired DE2544140C3 (de)

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US51178774 1974-10-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2544140A1 DE2544140A1 (de) 1976-04-08
DE2544140B2 DE2544140B2 (de) 1977-03-10
DE2544140C3 true DE2544140C3 (de) 1977-10-06

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