DE3902738A1 - Duesenklappenvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Düsenklappen­ vorrichtung und insbesondere auf eine Düsenklappenvorrichtung zum Gebrauch in einem elektropneumatischen Wandler zum Um­ wandeln von elektrischen Signalen in Druckluftsignale, ins­ besondere in ein pneumatisches Drucksignal. Die Düsenklappen­ vorrichtung hat, als Wandlungselement, eine Düsenklappe in Form einer bimorphen (zweischichtigen) elektrostriktiven (piezoelektrischen) Einrichtung und ist in der Lage, ein elektrisches Niedervoltsignal präzise in ein pneumatisches Drucksignal umzuwandeln.

Bisher wurden Schaltmotoren als Vorrichtungen zum Umwandeln von elektrischen Signalen in pneumatische Drucksignale be­ nutzt. Dabei wird ein elektrischer Strom der Spule des Schaltmotors zugeführt, um eine entsprechende Rotationsbe­ wegung zu erzeugen, welche in eine Auslenkung zur Umwandlung in ein pneumatisches Drucksignal durch eine Düsenklappe, ein Steuerventil od. dgl. umgesetzt wird. Wo eine Steuervorrich­ tung, wie bspw. ein elektropneumatischer Wandler, auf Basis eines solchen Schaltmotors aufgebaut ist, ist der Widerstand der Steuervorrichtung gegen mechanische Vibrationen oder Störungen und die Stabilität der Steuereinrichtung umso größer je größer das Drehmoment ist, das der Schaltmotor erzeugt.

In Anbetracht des neuen Trends zu kleineren und leichteren Steuervorrichtungen ist es wichtig, Schaltmotoren auch in kleineren Ausführungen zu bauen. Je kleiner jedoch ein Schaltmotor ist, desto niedriger ist auch das Drehmoment, welches von dem Schaltmotor in Abhängigkeit von der Stärke des zugeführten elektrischen Stromes erzeugt werden kann. Als Folge dessen wäre die Steuervorrichtung anfällig gegen me­ chanische Vibrationen oder andere Störungen, und es wäre technisch unmöglich, einen Schaltmotor für bestimmte Anwen­ dungen zu verwenden, in denen die Steuervorrichtung benutzt werden soll.

Der Erfinder hat die US-Patentanmeldung Nr. 7 29 188 über eine elektropneumatische Umformereinheit eingereicht, in welcher eine elektrostriktive Einrichtung dazu eingesetzt wird, ein elektrisches Signal in ein pneumatisches Drucksignal umzu­ wandeln.

Nach der Erfindung der obigen US-Patentanmeldung ist die elektrostriktive Einrichtung von einer bimorphen Ausführung in Form einer dünnen rechteckigen Gestalt, wobei das eine Ende befestigt, das andere frei ist. Wenn Spannung an die Elektroden der elektrostriktiven Einrichtung, die an einem Ende befestigt ist, angelegt wird, wird das freie Ende ge­ ringfügig ausgelenkt. Wo daher die elektrostriktive Einrich­ tung als Düsenklappe ausgebildet ist, kann eine Änderung der angelegten Spannung in einfacher Weise in einen Düsengegen­ druck, und zwar in ein pneumatisches Drucksignal, umgewandelt werden.

Die elektrostriktive Einrichtung als eine Düsenklappe kann wie folgt befestigt werden:

Wie in den Fig. 1 bis 3 der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, weist die Klappenvorrichtung 2 eine Grundplatte 4 auf, auf der eine säulenförmige Befestigungsplatte 6 a angeordnet ist. Auf der ersten Befestigungsplatte 6 a ist eine elektro­ striktive Einrichtung 8 angeordnet. Ein Ende der elektro­ striktiven Einrichtung 8 ist an der ersten Befestigungsplatte 6 a mittels einer zweiten säulenförmigen Befestigungsplatte 6 b befestigt, die mit der ersten Befestigungsplatte 6 a über zwei Befestigungsschrauben 10 verbunden ist, wobei die Befesti­ gungsschrauben 10 in Gewindebohrungen der ersten Platte 6 a eingeschraubt sind. Eine Düse 12 ist fest mit der Grundplatte 4 verbunden, wobei das vordere Ende dicht an der elektro­ striktiven Einrichtung 8 angeordnet ist. Das andere von der ersten und zweiten Befestigungsplatte 6 a, 6 b entfernte Ende der elektrostriktiven Einrichtung 8 ist nicht in einer Bewe­ gung gehindert und dient als freies Ende.

Die erste und die zweite Befestigungsplatte 6 a, 6 b können aus einem elektrisch isolierenden oder elektrisch leitenden Mate­ rial bestehen. Falls sie aus elektrisch leitendem Material hergestellt sind, ist es notwendig, dünne Isolierschichten auf ihnen anzuordnen, die in Kontakt mit den Elektroden der elektrostriktiven Einrichtung 8 stehen. Eine Hilfsplatte 14, bestehend aus Keramik od. dgl., ist am freien Ende der elek­ trostriktiven Einrichtung 8 angebracht, um eine Beschädigung der elektrostriktiven Einrichtung 8 durch die Düse 12 zu vermeiden, wenn die elektrostriktive Einrichtung 8 durch die angelegte Spannung durchgebogen wird.

Die elektrostriktive Einrichtung 8 weist einen Aufbau gemäß Fig. 1 auf. Eine rechteckige Zwischenlage 16 ist aus einem elektrisch leitenden Material wie bspw. phosphorisiertem, broncierten, rostfreiem Stahl od. dgl. hergestellt. Piezo­ elektrische Keramikglieder 18 a bzw. 18 b sind auf der oberen bzw. unteren Oberfläche der Zwischenlage 16 mit Klebstoff aufgeklebt. Auf der oberen bzw. unteren Oberfläche der piezo­ elektrischen Keramikglieder 18 a bzw. 18 b sind Dünnfilmelek­ troden 19 a bzw. 19 b angeordnet. Die piezoelektrischen Kera­ mikglieder 18 a, 18 b bedecken den größten Teil der Oberfläche der Zwischenlage 16. Wenn die elektrostriktive Einrichtung 8 durch die Befestigungsschrauben 10 befestigt wird, so werden die Elektrode 19 a, das piezoelektrische Keramikglied 18 a, die Zwischenlage 16, das piezoelektrische Keramikglied 18 b und die Elektrode 19 b, die die elektrostriktive Einrichtung 8 bilden und in obiger Reihenfolge angeordnet sind, zwischen der ersten und der zweiten Befestigungsplatte 6 a, 6 b fest eingeklemmt.

Zum Betrieb wird der elektrostriktiven Einrichtung 8 Gleich­ strom zugeführt. Weil das piezoelektrische Keramikglied 18 b dazu tendiert, sich auszudehnen, und das piezoelektrische Keramikelement 18 a dazu neigt, sich zusammenzuziehen, wird das freie Ende der elektrostriktiven Einrichtung 8 in Rich­ tung der Düse 12 durchgebogen und nähert sich der Austritts­ öffnung der Düse 12 an. Da der Wert der Durchbiegung der elektrostriktiven Einrichtung 8 proportional der angelegten Spannung ist, kann die Düsenklappenvorrichtung ein Drucksig­ nal in Abhängigkeit von dem angelegten Spannungssignal erzeu­ gen.

Es ist grundsätzlich bekannt, daß, wenn eine Spannung an eine elektrostriktive Einrichtung 8 angelegt wird, die angelegte Spannung und der Wert der Auslenkung des freien Endes der elektrostriktiven Einrichtung derart in Beziehung stehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn die angelegte Span­ nung von Null erhöht wird, wird die elektrostriktive Ein­ richtung 8 entlang der Kurve von a nach b gemäß Fig. 4 aus­ gelenkt. Wenn die angelegte Spannung anschließend vermindert wird, geht die Auslenkungskurve von b nach c und nicht von b nach a. Wird anschließend wieder Spannung angelegt, wird die elektrostriktive Einrichtung 8 entlang einer anderen Kurve von c nach b ausgelenkt.

Mit anderen Worten bedeutet dies, daß, wenn die angelegte Spannung verringert und anschließend wieder erhöht wird, die Auslenkung der elektrostriktiven Einrichtung 8 einer Hysterese unterliegt. Dieses Phänomen der Hysterese mani­ festiert sich in der bimorphen elektrostriktiven Einrichtung. Selbst wenn dieselbe Spannung angelegt wird, verändert sich die Auslenkung des freien Endes der elektrostriktiven Ein­ richtung über die Zeit, wie dargestellt, durch eine Umschal­ tung von der Kennlinie von b nach c zu einer Kennlinie von b′ und c′.

Wenn für eine bestimmte Zeitdauer eine konstante Spannung an die elektrostriktive Einrichtung 8 angelegt wird so steigt die Auslenkung des freien Endes der elektrostriktiven Ein­ richtung 8 mit der Zeit an, wie dies in der durchgezogenen Kurve in Fig. 5 dargestellt ist. Dieses Phänomen wird als Kriechen der elektrostriktiven Einrichtung bezeichnet. Das Kriechen ist abhängig von dem Material der piezoelektrischen Keramik, der Dicke und des Materials der Zwischenlage, des benutzten Klebstoffs, der Art, wie die elektrostriktive Einrichtung befestigt ist und anderen Parametern. Der Er­ finder hat mehrere Versuche unternommen, dieses Kriechen zu vermeiden und hat herausgefunden, daß die durch das Kriechen hervorgerufene Auslenkung zwischen 10 und mehreren 10 Prozent liegt. Das Kriechen wird gefördert, wenn die Umgebungstempe­ raturen schwanken.

Das Kriechen wird größtenteils von Einflußfaktoren verur­ sacht, die durch die elektrostriktive Einrichtung selbst bedingt sind. Andererseits ist festgestellt worden, daß das Kriechen auch dadurch hervorgerufen wird, daß die piezoelek­ trischen Keramikglieder 18 a, 18 b durch Klebstoff an der Zwischenlage 16 befestigt sind, und daß die erste und die zweite Befestigungsplatte 6 a, 6 b an ihren entgegengesetzten Enden durch die fest angezogenen Befestigungsschrauben 10 durchgebogen sind, die in die Grundplatte 4 über relativ große Bohrungen in den Befestigungsplatten 6 a, 6 b hineinge­ schraubt sind. Auf diese Weise unterliegen die Ecken der elektrostriktiven Einrichtung 8 einer Pressung, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn eine relativ geringe Spannung, bspw. etwa 10 Volt, an die elektrostriktive Einrichtung 8 für eine Feineinstellung angelegt wird, ist die dadurch hervorge­ rufene Auslenkung der elektrostriktiven Einrichtung 8 sehr gering. Daher besteht die Notwendigkeit, die Bewegungen bis auf wenige Mikrometer genau zu steuern. Demgemäß müssen die Kräfte, mit denen die Befestigungsschrauben 10 angezogen werden, sehr vorsichtig eingestellt werden.

Es ist jedoch praktisch unmöglich, die Befestigungsschrauben 10 mit gleichen Kräften anzuziehen. Die elektrostriktive Ein­ richtung 8 unterliegt daher im allgemeinen ungleichmäßigen Spannungen, die durch ungleiche Kräfte beim Anziehen der Schrauben hervorgerufen werden.

Weiterhin verändern sich auch die Bereiche der piezoelektri­ schen Keramikglieder, die zwischen den Befestigungsplatten gehalten werden derart, daß sie in Abhängigkeit von der Span­ nung sich ebenfalls vergrößern oder verkleinern. Innere Spannungen, hervorgerufen in den piezoelektrischen Keramik­ gliedern, variieren ebenfalls, wodurch gleichfalls ein Krie­ chen hervorgerufen wird und was es sehr schwierig macht, eine genaue Kontrolle zu erzielen. Genauer gesagt bedeutet dies, daß bei Anlegen von Gleichstrom an die elektrostriktive Ein­ richtung sich die Abschnitte der piezoelektrischen Keramik­ glieder, die an den Elektroden anliegen, vergrößern und ver­ kleinern. Werden die piezoelektrischen Keramikglieder an den Befestigungsplatten befestigt, so ruft die Expansion und die Kontraktion, die oben beschrieben wurden, Spannungen hervor, die in den befestigten Bereichen der piezoelektrischen Kera­ mikglieder geringfügig variieren. Es hat sich herausgestellt, daß sich die elektrostriktive Einrichtung in Richtung senk­ recht zu den Kräften, mit denen sie durch die Befestigungs­ platten festgehalten ist, ausdehnt und zusammenzieht und dadurch einen örtlichen "Schlupf" der elektrostriktiven Ein­ richtung im Verhältnis zu den Befestigungsplatten erzeugt. Ein solcher Schlupf ist hauptsächlich verantwortlich für das Kriechen.

Der Zweck einer elektrostriktiven Einrichtung zur Umwandlung eines elektrischen Signals in ein pneumatisches Drucksignal ist eine gewünschte Signalumwandlungsfähigkeit durch genaue und feine elektrische Kontrolle zu erreichen. Wo ein Kriechen, wie beschrieben, vorliegt, selbst wenn die an die elektro­ striktive Einrichtung angelegte Kontrollspannung auf einem konstanten Wert gehalten wird, um einen konstanten Düsengegen­ druck zu erzeugen, neigt der Düsengegendruck dazu, durch das Kriechen zu schwanken. Es wäre sehr schwierig, eine genaue Kontrolle des Ventilkörpers od. dgl. durch den Düsengegendruck zu erreichen, wenn die Auslenkung der elektrostriktiven Ein­ richtung aufgrund des Kriechens mehrere 10 Prozent erreichen würde.

In Anbetracht der genannten Nachteile von herkömmlichen Düsenklappenvorrichtungen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, die piezoelektrische Keramikglieder und Elektroden aufweist, wobei wenigstens die piezoelektrischen Keramikglieder oder die Elektroden entweder überhaupt nicht zwischen den Befe­ stigungsplatten oder nur in einem so schmal wie möglichen Bereich zwischen den Befestigungsplatten festgeklemmt sind, oder die piezoelektrischen Keramikglieder direkt durch eine Halterung gehalten sind, so daß die Düsenklappenvorrichtung nicht durch die Anziehkräfte, bedingt durch die Befestigungs­ schrauben, beeinflußt ist und somit in der Lage ist, einfach und genau elektrische Signale in pneumatische Drucksignale umzuwandeln.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, die aus folgendem be­ steht:

Einer elektrostriktiven Einrichtung; einer mit der elektro­ striktiven Einrichtung verbundenen Platte; einer Düse mit einer Austrittsöffnung, die in Richtung der elektrostriktiven Einrichtung oder der obengenannten Platte weist; Mittel zum Anlegen von elektrischer Spannung an die elektrostriktive Einrichtung, um den Düsengegendruck konstant zu halten oder zu variieren; wobei die elektrostriktive Einrichtung eine Zwischenlage aufweist, auf der Zwischenlage ein piezoelek­ trisches Keramikglied angeordnet ist, und eine Dünnfilmelek­ trode, die auf dem piezoelektrischen Keramikglied angebracht ist, wobei die Elektrode eine geringere Fläche als das piezo­ elektrische Keramikglied aufweist und das piezoelektrische Keramikglied an seinem einen Ende unmittelbar befestigt ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung mit einer zusätzlichen Befestigungs­ platte zu entwickeln, durch die das eine Ende des piezo­ elektrischen Keramikgliedes befestigt wird.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Düsenklappenvorrichtung mit einer Elektrode zu schaffen, die eine schmale Zuleitung aufweist, die von der Elektrode zu dem einen Ende des piezoelektrischen Keramikgliedes reicht.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Zuleitung mittig in Längsrichtung auf dem piezoelektrischen Keramik­ glied endet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Zuleitung in einer Ecke in Längsrichtung auf dem piezoelektrischen Kera­ mikglied endet.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Befesti­ gungsplatte eine Nut zur Aufnahme der Zuleitung aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der das piezoelek­ trische Keramikglied eine bis zu seinem einen Ende reichende Nut aufweist, in der die Zuleitung aufgenommen ist.

Ein weiteres zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der zwi­ schen dem piezoelektrischen Keramikglied und der Befesti­ gungsplatte eine Abstandsscheibe angeordnet ist.

Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Düsen­ klappenvorrichtung zu schaffen, die aus folgendem besteht: einer elektrostriktiven Einrichtung; einer mit der elektro­ striktiven Einrichtung verbundenen Platte; einer Düse mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung; Mittel zum Anlegen einer elek­ trischen Spannung an die elektrostriktive Einrichtung, um einen Düsengegendruck konstant zu halten oder zu variieren; wobei die elektrostriktive Einrichtung eine Vielzahl von piezoelektrischen Keramikgliedern und eine Vielzahl von Dünn­ filmelektroden aufweist, die auf Vorder- und Rückseiten der piezoelektrischen Glieder angeordnet sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Düsenklappen­ vorrichtung zu schaffen, bei der darüberhinaus die alternie­ renden Elektroden jeweils über einen elektrischen Leiter miteinander verbunden sind, welcher die alternierenden Elektroden mit einer Spannungsquelle verbindet.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Elektroden Zuleitungen aufweisen, die von den Elektroden aus verlaufen, wobei die Zuleitungen von benachbarten Elektroden jeweils entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Zuleitungen alternierend auf entgegengesetzten Seiten angeordnet sind.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bestehend aus:

Einer elektrostriktiven Einrichtung; einer mit der elektro­ striktiven Einrichtung verbundenen Platte; einer Düse mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung; Mittel zum Anlegen einer elek­ trischen Spannung an die elektrostriktive Einrichtung, um einen Düsengegendruck konstant zu halten oder zu variieren, wobei die elektrostriktive Einrichtung eine Zwischenlage aufweist, auf der Zwischenlage ein piezoelektrisches Kera­ mikglied angeordnet ist, auf dem piezoelektrischen Keramik­ glied eine Dünnfilmelektrode angebracht ist wobei die Elektrode eine geringere Fläche als das piezoelektrische Keramikglied aufweist, das piezoelektrische Keramikglied an seinem einen Ende an einer Halterung direkt durch Löten oder Kleben befestigt ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, wobei die Düsenklappen­ vorrichtung aus folgendem besteht: einer elektrostriktiven Einrichtung; einer mit der elektrostriktiven Einrichtung ver­ bundenen Platte; einer Düse mit einer auf die elektrostrik­ tive Einrichtung oder die Platte gerichteten Austrittsöff­ nung; Mittel zum Anlegen einer elektrischen Spannung für die elektrostriktive Einrichtung, um einen Düsengegendruck kon­ stant zu halten oder zu variieren, wobei die elektrostriktive Einrichtung eine Zwischenlage aufweist, auf der Zwischenlage ein piezoelektrisches Keramikglied angeordnet ist, auf dem piezoelektrischen Keramikglied eine Dünnfilmelektrode ange­ bracht ist, sowie Mittel zum ausschließlichen Festklemmen der Zwischenlage.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Zwischenlage im wesentlichen eine T-Form aufweist.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düsenklappenvorrichtung zu schaffen, bei der die Zwischenlage einen Bereich aufweist, der nicht von dem piezoelektrischen Keramikglied bedeckt ist, wobei der Bereich eine Vielzahl von Bohrungen in einem gewissen Abstand zueinander aufweist und die Zwischenlage über durch die Bohrungen reichende Schrauben befestigt ist.

Die oberen und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vor­ liegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen bevor­ zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von dargestellten Beispielen gezeigt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt einer Düsenklappen­ vorrichtung mit einer herkömmlichen bimorphen elektrostriktiven Einrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Düsenklappenvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Frontansicht der Düsenklappenvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der an der herkömmlichen bimorphen elektrostriktiven Ein­ richtung angelegten Spannung und deren Auslenkung darstellt;

Fig. 5 ein Diagramm, welches das Kriechen zeigt, das ent­ steht, wenn eine Spannung an die herkömmliche bi­ morphe elektrostriktive Einrichtung für eine länge­ re Zeitdauer angelegt bleibt;

Fig. 6 eine Frontansicht, die zeigt, wie die Düsenklappen­ vorrichtung gemäß Fig. 1 durchgebogen ist;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrikti­ ven Einrichtung einer erfindungsgemäßen Düsenklap­ penvorrichtung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die elektrostriktive Einrich­ tung gemäß Fig. 7;

Fig. 9 ein Querschnitt längs der Linie IX-IX gemäß Fig. 8;

Fig. 10 ein Querschnitt längs der Linie X-X gemäß Fig. 8;

Fig. 11 eine Frontansicht der elektrostriktiven Einrichtung gemaß Fig. 7;

Fig. 12 eine schematische Ansicht eines elektropneumati­ schen Wandlers, in dem die elektrostriktive Ein­ richtung gemäß der Erfindung eingebaut ist;

Fig. 13 eine schematische Ansicht einer Positioniereinrich­ tung für den elektropneumatischen Wandler gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrikti­ ven Einrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine elektrostriktive Einrich­ tung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 16 einen teilweise weggebrochenen Querschnitt der elektrostriktiven Einrichtung gemäß Fig. 15;

Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung der elektrostriktiven Einrichtung gemäß der Erfindung und Befestigungsplatten zum Befestigen der elektro­ striktiven Einrichtung;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrik­ tiven Einrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 19 einen Querschnitt der elektrostriktiven Einrichtung gemäß Fig. 18;

Fig. 20 eine perspektivische Explosionsdarstellung der er­ findungsgemäßen elektrostriktiven Einrichtung und Befestigungsplatten in einer anderen Ausführungs­ form zum Befestigen der elektrostriktiven Einrich­ tung;

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrikti­ ven Einrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrikti­ ven Einrichtung gemäß einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht einer elektrostrikti­ ven Einrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemä­ ßen Düsenklappenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, in der die geschichtete Struktur der piezoelektrischen Keramikglieder und der Elektroden dargestellt ist;

Fig. 25 einen Querschnitt entlang der Linie XXV-XXV gemäß Fig. 24;

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht einer Düsenklappen­ vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die geschichtete Struktur der piezoelektrischen Keramikglieder und der Elektroden dargestellt ist;

Fig. 27 eine Ansicht in Pfeilrichtung D gemäß Fig. 26 und

Fig. 28 eine Ansicht in Pfeilrichtung E gemäß Fig. 26.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich teilweise auf die Anordnung einer elektrostriktiven Einrichtung.

Gemäß einer ersten Ausführungsform, die in Fig. 7 dargestellt ist, weist die elektrostriktive Einrichtung 30 eine Zwischen­ lage 32 mit rechteckiger Form auf. Die Zwischenlage 32 be­ steht im allgemeinen aus einem metallischen Material wie Phosphorbronce, rostfreiem Stahl od. dgl.. Zwei piezoelektri­ sche Keramikglieder 34 a, 34 b sind jeweils auf den gegenüber­ liegenden Oberflächen der Zwischenlage 32 mittels eines Klebstoffes aufgeklebt. Ein Ende der Zwischenlage 32 steht etwas über den entsprechenden Enden der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b hinaus.

Zwei Dünnfilmelektroden 36 a, 36 b sind an den äußeren Ober­ flächen der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b be­ festigt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, weisen die Elektroden 36 a, 36 b eine im wesentlichen rechteckige Form auf und haben eine Breite bzw. eine Querdimension, die im wesentlichen mit der Breite der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b übereinstimmen. Sehr schmale Zuleitungen 38 a, 38 b erstrecken sich jeweils von dem mittigen Bereich der Elektroden 34 a, 34 b und schließen mit den Enden der piezoelektrischen Keramik­ glieder 34 a, 34 b ab (siehe hierzu Fig. 7, 8 und 10). Eine Hilfsplatte 14 ist an der unteren Oberfläche am freien Ende der elektrostriktiven Einrichtung 30 angebracht.

Wie in den Fig. 7 bis 10 dargestellt, ist die elektrostrikti­ ve Einrichtung 30 in eine Düsenklappenvorrichtung eingebaut, in der die Zuleitungen 38 a, 38 b der Elektroden 36 a, 36 b ober­ halb der ersten Befestigungsplatte 6 a angeordnet sind, und wobei die zweite Befestigungsplatte 6 b sich auf der elektro­ striktiven Einrichtung 30 befindet. Die elektrostriktive Ein­ richtung 30 ist fest zwischen der ersten und der zweiten Be­ festigungsplatte 6 a, 6 b durch Befestigungsschrauben 10 einge­ klemmt, welche sich über Bohrungen in der ersten und der zweiten Befestigungsplatte 6 a, 6 b erstrecken und in die Grundplatte 4 eingeschraubt sind. Der Bereich der elektro­ striktiven Einrichtung 30, der durch die Befestigungsschrau­ ben 10 eingeklemmt ist, weist keine Elektroden 36 a, 36 b auf, sondern beinhaltet nur die Zuleitungen 38 a, 38 b, die etwa 1 mm breit und einige Mikrometer dick sind. Daher sind die Zwischenlage 32, die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b und die Zuleitungen 38 a, 38 b den Befestigungskräften ausgesetzt, mit denen die elektrostriktive Einrichtung 30 durch die Befestigungsschrauben 10 festgehalten ist. Daher ist es nicht notwendig, die Anziehkräfte mit großer Vorsicht genau abzugleichen, wenn die elektrostriktive Einrichtung durch die Befestigungsplatten 6 a, 6 b befestigt wird.

Wenn an eine elektrostriktive Einrichtung 30 in Verbindung mit einem elektropneumatischen Wandler eine Spannung angelegt wird, um ein elektrisches Signal in ein pneumatisches Druck­ signal umzuwandeln, wird jegliches Kriechen der elektro­ striktiven Einrichtung 30 größtenteils vermieden. Daher arbeitet die elektrostriktive Einrichtung 30 genau und gleich­ mäßig. Dadurch ist es möglich, eine präzise Kontrolle zu erreichen, besonders wenn die elektrostriktive Einrichtung 30 mit geringen Spannungen betrieben wird.

Der elektropneumatische Wandler, in dem die elektrostriktive Einrichtung 30 gemäß der Erfindung eingebaut ist, wird im folgenden beschrieben.

Wie in Fig. 12 dargestellt ist, sind die Elektroden 36 a, 36 b, die an den piezoelektrischen Keramikgliedern 34 a, 34 b be­ festigt sind, miteinander verbunden und weiterhin mit einer Anschlußklemme des Reglers 50 elektrisch verbunden. Die andere Anschlußklemme des Reglers 50 ist elektrisch mit der Zwischenlage 32 verbunden. Eine Düse 12, die an der Grund­ platte 4 angeordnet ist, ist pneumatisch mit einem Steuer­ ventil 52 verbunden, welches eine Auslaßöffnung aufweist, die über eine Verzweigung mit einem Wandler 54, der pneuma­ tische Signale in elektrische umwandelt, verbunden ist, dessen Auslaßöffnung wiederum mit dem Regler 50 verbunden ist. Dem Regler 50 wird das Kontrollsignal S zugeführt.

Wenn das Kontrollsignal S an den Regler 50 angelegt wird, so legt dieser eine vorbestimmte Spannung zwischen den Elektro­ den 36 a, 36 b auf den piezoelektrischen Keramikgliedern 34 a, 34 b und der Zwischenlage 32 an, um das freie Ende der elek­ trostriktiven Einrichtung 30 in Abhängigkeit zur Spannung durchzubiegen. Als Ergebnis davon verändert sich der von der Düse 12 ausgestoßene Düsengegendruck der Luft und die Druck­ schwankungen werden an das Steuerventil 52 weitergegeben. Ein Ausgangssignal des Steuerventils 52 wird an eine bestimmte Einrichtung zur Kontrolle der Einrichtung weitergegeben.

Das Ausgangssignal des Steuerventils 52 wird auch an den pneumatisch-elektrischen Signalwandler 54 weitergegeben, der das Signal wiederum als Rückkopplungssignal an den Regler 50 weitergibt.

Fig. 13 zeigt eine Positioniereinrichtung, die in den elek­ tropneumatischen Wandler, der oben beschrieben ist, eingebaut ist.

Die Teile aus Fig. 13, die identisch mit denen des elektro­ pneumatischen Wandlers sind, sind mit identischen Bezugs­ zeichen versehen und werden nicht weiter im Detail beschrie­ ben.

Gemäß Fig. 13 wird das Ausgangssignal des Steuerventils 52 an das Kontrollventil 60 weitergegeben, um das Kontrollventil 60 zu kontrollieren. Das Ausgangssignal des Kontrollventils 60 wird über eine Verzweigung an einen Sensor 62 weitergegeben, um die Auslenkung des Kontrollventils 60 in ein entsprechen­ des elektrisches Signal umzuwandeln. Der Sensor 62 ist vor­ zugsweise als Potentiometer ausgebildet. Das Ausgangssignal des Potentiometers 62 wird als Rückkopplungssignal an den Regler 50 weitergegeben. Somit lenkt ein Ausgangssignal des Steuerventils 52 das Kontrollventil 60 aus, während das Ausgangssignal des Sensors 62, das proportional zur Auslen­ kung des Kontrollventils 60 ist, als Rückkopplungskontrolle für den Regler 50 dient.

Fig. 14 zeigt eine elektrostriktive Einrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die elektrostriktive Einrichtung 30 gemäß Fig. 14 weist Elektro­ den 36 a, 36 b auf, die jeweils mit Zuleitungen 38 a, 38 b ver­ sehen sind, die ihrerseits auf den piezoelektrischen Keramik­ gliedern 34 a, 34 b angeordnet sind und zwar versetzt zu ihren Längsmittelachsen. Zuleitungsdrähte, die mit der Zwischenlage 32 und den Elektroden 36 a, 36 b verbunden sind, können zusam­ mengefaßt werden und an einer Ecke befestigt werden, so daß diese Zuleitungsdrähte nicht störend auf andere Gegenstände oder Einrichtungen, die im Bereich der elektrostriktiven Einrichtung 30 angeordnet sind, wirken.

Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Ausführungsform der elek­ trostriktiven Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform werden keine Zuleitungen 38 a 38 b verwendet, so daß nur die piezoelektrischen Keramikglie­ der 34 a, 34 b und die Zwischenlage 32 zwischen der ersten und der zweiten Befestigungsplatte 6 a, 6 b festgeklemmt sind. Die Elektroden 36 a, 36 b sind kürzer als die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b auf der Zwischenlage 32. Die Zu­ leitungsdrähte zum Anlegen einer Spannung an die elektro­ striktive Einrichtung 30 sind mit einer Ecke der Elektroden 36 a, 36 b verbunden, die sich in der Nähe der Befestigungs­ platten 6 a, 6 b befinden, welche wiederum die piezoelektri­ schen Keramikglieder 34 a, 34 b festklemmen.

Da die Elektroden 36 a, 36 b nicht zwischen den Befestigungs­ platten 6 a, 6 b befestigt sind und nur die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b zwischen den Befestigungsplatten 6 a, 6 b festgeklemmt sind, behält die elektrostriktive Einrichtung 30 ihre notwendige Steifigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Kriechens.

Selbst wenn in diesem Falle Zuleitungen 38 a, 38 b vorhanden wären, könnten Probleme, die aus dem Kriechen resultieren, vermieden werden, wenn die Zuleitungen 38 a, 38 b nicht durch die Befestigungsplatten 6 a, 6 b festgeklemmt würden. Weitere Ausführungsformen unter diesem Gesichtspunkt werden in den Fig. 17 bis 19 beschrieben.

Gemäß einer Ausführungsform, die in Fig. 17 dargestellt ist, weisen die erste und die zweite Befestigungsplatte 6 a, 6 b Nuten 40 a, 40 b auf, die in ihren einander zugewandten Ober­ flächen angeordnet sind. Die Nuten 40 a, 40 b weisen eine Tiefe und eine Länge auf, die der Dicke und der Länge der Zuleitun­ gen 38 a, 38 b, die sich auf den piezoelektrischen Keramikglie­ dern 34 a, 34 b erstrecken, entsprechen. Selbst wenn ein Ende der elektrostriktiven Einrichtung 30 durch die Befestigungs­ platten 6 a, 6 b festgeklemmt ist, werden die Zuleitungen 38 a, 38 b durch die Befestigungsplatten 6 a, 6 b nicht festgeklemmt, da sie bündig in den Nuten 40 a, 40 b aufgenommen sind, so daß die elektrostriktive Einrichtung 30 frei von Kriechen ist. In den Ausführungsformen, die in den Fig. 18 und 19 dargestellt sind, sind die Zuleitungen 38 a, 38 b in Nuten 42 a, 42 b der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b derart angeordnet, daß die Zuleitungen 38 a, 38 b nicht über die Oberfläche der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b überstehen. Selbst wenn die elektrostriktive Einrichtung 30 durch die Befesti­ gungsplatten 6 a, 6 b festgeklemmt wird so werden die Zulei­ tungen 38 a, 38 b nicht durch die Befestigungsplatten 6 a, 6 b geklemmt, so daß die elektrostriktive Einrichtung 30 frei vom Kriechen ist.

Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der zwei Paare von Abstandsscheiben 44 a, 44 b auf der äußeren Ober­ fläche der piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b in übereinstimmender Relation zur Dicke und Länge der Zuleitun­ gen 38 a, 38 b angeordnet sind. Die Abstandsscheiben 44 a, 44 b können gleichfalls an den Befestigungsplatten 6 a, 6 b ange­ bracht sein. Die elektrostriktive Einrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann ein Kriechen dadurch vermeiden, daß die Befestigungsplatten 6 a, 6 b nicht direkt gegen die Zuleitungen 38 a, 38 b gepreßt werden.

In jeder der obigen Ausführungsformen werden die piezoelek­ trischen Keramikglieder 34 a, 34 b der elektrostriktiven Ein­ richtung 30 durch die Befestigungsplatten 6 a, 6 b festge­ klemmt, um der elektrostriktiven Einrichtung 30 einen ge­ wünschten Grad an Steifigkeit zu geben.

Die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b brauchen jedoch auch nicht festgeklemmt werden, wenn die gewünschte Steifig­ keit durch andere Mittel gewährleistet werden kann. Fig. 21 zeigt eine derartige Ausführungsform, die auf einem solchen Konzept beruht.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 21 weist eine T-förmige Hal­ terung 46 von relativ großer Dicke auf, die mit (nicht dar­ gestellten) Befestigungsschrauben 10 an der Grundplatte 4 be­ festigt ist, und ein piezoelektrisches Keramikglied 34 a an der Halterung 46 durch Löten oder Kleben befestigt ist. Wie dar­ gestellt, enden die Elektroden 36 a, 36 b kurz vor dem angelö­ teten oder angeklebten Bereich der Halterung 46. Mit den an der Halterung 46 angebrachten piezoelektrischen Keramikglie­ dern 34 a, 34 b kann die elektrostriktive Einrichtung 30 ein­ fach in einer beliebigen Position installiert und ebenso ein­ fach justiert werden.

Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Fig. 22 und 23 dargestellt. In der in Fig. 22 darge­ stellten Ausführungsform weist die elektrostriktive Einrich­ tung 30 eine T-förmige Zwischenlage 32 mit einem Bereich 48 mit Ausnehmungen 50 für Befestigungsschrauben 10 auf. Die Zwischenlage 32 hat einen weiteren Bereich 52, der zwischen piezoelektrischen Keramikgliedern 34 a, 34 b eingeschlossen ist, an deren Ober- und Unterseite jeweils Isolierglieder angeordnet sind. Die Elektroden 36 a, 36 b sind auf den piezo­ elektrischen Keramikgliedern 34 a, 34 b angeordnet. Die piezo­ elektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b und die Elektroden 36 a, 36 b bedecken nicht den Bereich 48, in dem die Bohrungen 50 angeordnet sind.

Eine Düsenklappenvorrichtung mit einer elektrostriktiven Ein­ richtung 30 gemäß Fig. 22 ist wie folgt aufgebaut:

Die Zwischenlage 32 befindet sich auf der ersten Befesti­ gungsplatte 6 a, während die zweite Befestigungsplatte 6 b auf der Zwischenlage 32 oberhalb der Bohrungen 50 angeordnet ist. Die Befestigungsschrauben 10 werden durch die Bohrungen in der zweiten Befestigungsplatte 6 b und die Bohrungen 50 ge­ führt und verschraubt, um die elektrostriktive Einrichtung 30 zu sichern. Da die Elektroden 36 a, 36 b und die piezoelek­ trischen Keramikglieder 34 a, 34 b nicht bis in den Bereich 48, der durch die Befestigungsschrauben 10 angepreßt ist, rei­ chen, wird nur die Zwischenlage 32 den Preßkräften der Be­ festigungsschrauben 10 ausgesetzt. Dadurch ist keine Ab­ stimmung der Anziehkräfte beim Befestigen der elektrostrikti­ ven Einrichtung 30 zwischen der ersten und der zweiten Be­ festigungsplatte 6 a, 6 b notwendig. Die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b sind durch die zwischenliegenden Isolierlagen ohne Klebstoff an der Zwischenlage 32 befestigt. Daher wird die an die elektrostriktive Einrichtung 30 ange­ legte Spannung nicht nachteilig durch einen Klebstoff be­ einträchtigt.

Wenn eine Spannung an die elektrostriktive Einrichtung 30 an­ gelegt wird, um ein elektrisches Signal in ein pneumatisches Drucksignal umzuwandeln, kann die elektrostriktive Einrich­ tung 30, ohne von den Preßkräften beeinflußt zu werden, gleichmäßig arbeiten. Die elektrostriktive Einrichtung 30 kann eine genaue Kontrolle bewirken insbesondere, wenn sie bei geringer Spannung arbeitet.

Fig. 23 zeigt eine Ausführungsform, in der die Zwischenlage 32 eine einfache rechteckige Form aufweist. Die Zwischenlage 32 hat einen Bereich, in den die Elektroden 36 a, 36 b und die piezoelektrischen Keramikglieder 34 a, 34 b nicht reichen. Dieser Bereich wird von der ersten und der zweiten Befesti­ gungsplatte 6 a, 6 b festgeklemmt, um die elektrostriktive Einrichtung 30 von Kriechen freizuhalten.

Während die vorstehenden Ausführungsformen sich nur auf eine bimorphe elektrostriktive Einrichtung einer Düsenklappen­ vorrichtung bezogen, ist die vorliegende Erfindung auch auf einen geschichteten elektrostriktiven Einrichtungsaufbau, bestehend aus einer Vielzahl von elektrostriktiven Einrich­ tungen, anwendbar, wie dies in den Fig. 24 und 25 dargestellt ist.

In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 24 und 25 besteht der geschichtete elektrostriktive Einrichtungsaufbau aus einer Vielzahl von piezoelektrischen Keramikgliedern 70 a bis 70 d und Elektroden 72 a bis 72 e, die jeweils an den Vorder- und Rückseiten der piezoelektrischen Keramikglieder 70 a bis 70 d befestigt sind. Der geschichtete elektrostriktive Ein­ richtungsaufbau weist keine Zwischenlage auf, hat jedoch denselben Elektrodenaufbau wie die Elektroden 36 a, 36 b gemäß Fig. 14. Die Elektroden 72 a, 72 c, 72 e weisen Zuleitungen auf, die an einer bestimmten Stelle angeordnet sind, während die Elektroden 72 b, 72 d Zuleitungen aufweisen, die an einer anderen Stelle angeordnet sind, die sich genau gegenüber der ersten Stelle befindet. Die Zuleitungen sind auf diese Art angeordnet, um eine Lokalisierung nur in der einen Position in der gestapelten Anordnung der piezoelektrischen Keramik­ glieder zu vermeiden. Die Elektroden 72 a, 72 c, 72 e sind elektrisch über einen einzelnen elektrischen Leiter 74 mit­ einander verbunden, während die Elektroden 72 b, 72 d über den einzelnen elektrischen Leiter 76 miteinander elektrisch verbunden sind.

Die Fig. 26 bis 28 zeigen noch eine weitere Ausführungsform, die im wesentlichen mit der gemäß Fig. 24 und 25 überein­ stimmt, mit Ausnahme der Form der Elektroden auf den piezo­ elektrischen Keramikgliedern 80 a bis 80 d. Die Elektroden, die in den Fig. 26 bis 28 dargestellt sind, haben im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Elektrode gemäß Fig. 15. In dieser Ausführungsform sind die Elektroden 82 a, 82 c, 82 e durch den elektrischen Leiter 84 elektrisch miteinander ver­ bunden, während die Elektroden 82 b, 82 d elektrisch durch den elektrischen Leiter 86 verbunden sind. Durch den dargestell­ ten geschichteten Aufbau kann der elektrostriktive Einrich­ tungsaufbau stärker durchgebogen werden, während die piezo­ elektrischen Keramikglieder ein gewünschtes Maß an Steifig­ keit ohne die Notwendigkeit einer Zwischenlage behalten.

Es ist möglich, 20 bis 40 elektrostriktive Einrichtungen in einen geschichteten Aufbau, wie er in den Fig. 24 bis 28 dar­ gestellt ist, einzusetzen.

Mit der vorliegenden Erfindung werden die Elektroden der elektrostriktiven Einrichtung, wie oben beschrieben, nicht zwischen den Befestigungsplatten festgeklemmt und der Be­ reich, in dem die piezoelektrischen Keramikglieder einer Expansion und einer Kontraktion durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden unterliegen, ist frei von Preßkräften, die durch die Befestigungsplatten hervorgerufen werden. Daher werden weder die Düsenklappenvorrichtung noch die elektro­ striktive Einrichtung als Teil davon nachteilig von den Preßkräften beeinflußt und unterliegen daher nur einem sehr geringen Kriechen. Von daher ist es mit der Düsenklappenvor­ richtung möglich, eine genaue Kontrolle ihres Düsengegen­ drucks durchzuführen.

Obwohl nur bestimmte bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, daß auch Ände­ rungen und Abwandlungen unter den Schutzbereich der Patentan­ sprüche fallen.

Claims (16)

1. Düsenklappenvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer elektrostriktiven Einrichtung (30) ,
einer mit der elektrostriktiven Einrichtung (30) verbunden Platte,
einer Düse (12) mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung (30) oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung
Mitteln zum Anlegen einer elektrischen Spannung an die elek­ trostriktive Einrichtung (30), um einen Düsengegendruck kon­ stant zu halten oder zu variieren,
wobei die elektrostriktive Einrichtung (30) eine Zwischenlage (32) aufweist, auf der Zwischenlage (32) ein piezoelektrisches Keramikglied (34 a, 34 b) angeordnet ist, auf dem piezoelek­ trischen Keramikglied (34 a, 34 b) eine Dünnfilmelektrode (36 a, 36 b) angeordnet ist, wobei die Dünnfilmelektrode (36 a, 36 b) eine geringere Fläche als das piezoelektrische Keramikglied (34 a, 34 b) aufweist und das piezoelektrische Keramikglied (34 a, 34 b) an seinem einen Ende befestigt ist.

2. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge­ kennzeichnet, daß das eine Ende des piezoelektrischen Kera­ mikgliedes (34 a, 34 b) mittels einer Befestigungsplatte (6 a, 6 b) befestigt ist.

3. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (36 a, 36 b) eine schmale Zu­ leitung (38 a, 38 b) aufweist, die von der Elektrode (36 a, 36 b) bis zu dem einen Ende des piezoelektrischen Keramikgliedes (34 a, 34 b) reicht.

4. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuleitung (38 a, 38 b) mittig in Längsrich­ tung auf dem piezoelektrischen Keramikglied (34 a, 34 b) endet.

5. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuleitung (38 a, 38 b) in einer Ecke in Längsrichtung auf dem piezoelektrischen Keramikglied (34 a, 34 b) endet.

6. Düsenklappenvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (6 a, 6 b) eine Nut (40 a, 40 b) zur Aufnahme der Zuleitung (38 a, 38 b) aufweist.

7. Düsenklappenvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Keramik­ glied (34 a, 34 b) eine bis zu seinem einen Ende reichende Nut aufweist, in der die Zuleitung (38 a, 38 b) aufgenommen ist.

8. Düsenklappenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem piezoelektrischen Keramikglied (34 a, 34 b) und der Befestigungsplatte (6 a, 6 b) eine Abstandsscheibe (44 a, 44 b) angeordnet ist.

9. Düsenklappenvorrichtung, bestehend aus folgenden Merk­ malen:
einer elektrostriktiven Einrichtung (30),
einer mit der elektrostriktiven Einrichtung (30) verbundenen Platte,
einer Düse (12) mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung (30) oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung,
Mittel zum Anlegen einer elektrischen Spannung an die elek­ trostriktive Einrichtung (30), um einen Düsengegendruck kon­ stant zu halten oder zu variieren,
wobei die elektrostriktive Einrichtung (30) eine Vielzahl von piezoelektrischen Keramikgliedern (70 a-d, 80 a-d) und eine Vielzahl von Dünnfilmelektroden (72 a-e, 82 a-e) aufweist, die an den Vorder- und Rückseiten der piezoelektrischen Keramik­ glieder (70 a-d, 80 a-d) angeordnet sind.

10. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die alternierenden Elektroden (72 a, 72 c, 72 e und 72 b, 72 d sowie 82 a, 82 c, 82 e und 82 b, 82 d) jeweils über einen elektrischen Leiter (74 und 76) miteinander verbunden sind, welcher die alternierenden Elektroden (72 a, 72 c, 72 c und 72 b, 72 d sowie 82 a, 82 c, 82 e und 82 b, 82 d) mit einer Span­ nungsquelle verbindet.

11. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (72 a-e) Zuleitungen auf­ weisen, die von den Elektroden (72 a-e) aus verlaufen, wobei die Zuleitungen von benachbarten Elektroden jeweils entge­ gengesetzt zueinander angeordnet sind.

12. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuleitungen alternierend auf entge­ gengesetzten Seiten angeordnet sind.

13. Düsenklappenvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer elektrostriktiven Einrichtung (30),
einer mit der elektrostriktiven Einrichtung (30) verbundenen Platte,
einer Düse (12) mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung (30) oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung,
Mitteln zum Anlegen einer elektrischen Spannung an die elek­ trostriktive Einrichtung (30), um einen Düsengegendruck kon­ stant zu halten oder zu variieren,
wobei die elektrostriktive Einrichtung (30) eine Zwischenlage (32) aufweist, auf der Zwischenlage (30) ein piezoelektrisches Keramikglied (34 a, 34 b) angeordnet ist, auf den piezoelektri­ schen Keramikglied (34 a, 34 b) eine Dünnfilmelektrode (36 a, 36 b) angeordnet ist, wobei die Dünnfilmelektrode (36 a, 36 b) eine geringere Fläche als das piezoelektrische Keramikglied (34 a, 34 b) aufweist, und das piezoelektrische Keramikglied (34 a, 34 b) an einer Halterung (46) direkt durch Löten oder Kleben befestigt ist.

14. Düsenklappenvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer elektrostriktiven Einrichtung (30),
eine mit der elektrostriktiven Einrichtung (30) verbundenen Platte,
einer Düse (12) mit einer auf die elektrostriktive Einrichtung (30) oder die Platte gerichteten Austrittsöffnung,
Mitteln zum Anlegen einer elektrischen Spannung für die elektrostriktive Einrichtung (30), um einen Düsengegendruck konstant zu halten oder zu variieren,
wobei die elektrostriktive Einrichtung (30) eine Zwischenlage (32) aufweist, auf der Zwischenlage (32) ein piezoelektrisches Keramikglied (34 a, 34 b) angeordnet ist, auf dem piezoelek­ trischen Keramikglied (34 a, 34 b) eine Dünnfilmelektrode (36 a, 36 b) angeordnet ist sowie Mittel zum ausschließlichen Fest­ klemmen der Zwischenlage (32).

15. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet daß die Zwischenlage (32) eine T-Form aufweist.

16. Düsenklappenvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenlage (32) einen Bereich (48) aufweist. der nicht von dem piezoelektrischen Keramikglied (34 a, 34 b) und der Elektrode (36 a, 36 b) bedeckt ist, wobei der Bereich (48) eine Vielzahl von Bohrungen (50) in einem gewissen Abstand zueinander aufweist und die Zwischenlage (32) über durch die Bohrungen (50) reichende Befestigungs­ schrauben (10) befestigt ist.