DE4040293A1

DE4040293A1 - Antrieb fuer vibrationselektroden

Info

Publication number: DE4040293A1
Application number: DE19904040293
Authority: DE
Inventors: Wieland Dipl Chem Dr Schaefer; Reinhard Dr Rer Nat Sziburies
Original assignee: PAEDAGOGISCHE HOCHSCHULE HALLE
Current assignee: PAEDAGOGISCHE HOCHSCHULE HALLE
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1992-06-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Vibrationselektroden, der eine ungedämpfte eindimensionale Vibrationsbewegung ermöglicht. Vibrations elektroden haben in der Elektroanalytik als hochempfindliche Meßelektroden eine große Bedeutung. Doppel- und Multisegmentvibrationselektroden werden bevorzugt für Korrossionsuntersuchungen und elektrodenkinetische Messungen eingesetzt.

Es ist bekannt, daß die Vibrationsbewegung der Elektrode über Exzenter scheiben bewerkstelligt werden kann, die durch einen Motor angetrieben werden. (K. W. PRATT jun., D. C. JOHNSON, Elektro chim. Acta 27 (1982) 1013.; M. I. ISMATL, A: M. AL-TAWELL, M. Z. EL-ABD, J. appl. Elektro chem. 4 (1974) 347.; K. SOMASUNDAHA RAO, G. J. V. JAGANNADHA RAJU, C. VENKATA RAO, Indian J. Technol. 3 (1965) 38.; A. M. BOLDAREW, A. P. BURBUKOW, W. E. NAKORJAKOW, W. I. SOSUNOW, Ing. fis. Journal (russ.) 19 (1970)5.) Ferner ist bekannt, elektromagnetische Vibratoren unterschiedlicher Bau art zu verwenden z. B. Elektroanker, wie sie in Klingeln Anwendung finden (W. E. SCHEWZOW, Sawod. Labor (russ.) 38 (1972) 927.). Als vorteilhaft hat sich dabei die Befestigung der Elektrode an einer Lautsprechermembran erwiesen. Auf diese Weise lassen sich Frequenzen und Amplitude der Vibrationsbewegung sehr einfach und präzise steuern (M. TOPIC, Croat. Chem. Acta 47 (1975) 541).

Die bisher bekannten technischen Lösungen besitzen Nachteile in der Art, daß die Vibratoren, die auf dem Prinzip des Elektroankers beruhen, nur in engen Grenzen und relativ ungenau hinsichtlich Frequenz und Amplitude gesteuert werden können. Die Amplitudenvariation ist bei Exzenterschei benvibratoren nur in großen Schritten möglich, außerdem treten bei hohen Frequenzen im Dauerbetrieb beträchtliche mechanische Verschleiß erscheinungen auf. Ferner erlauben Exzenterscheibenvibratoren nur sinusförmige Vibrationen.

Eine wesentliche Verbesserung brachte der Einsatz von Lautsprechern, an deren Membran die Elektrode befestigt ist (M. TOPIC, Croat. Chem. Acta 47 (1975) 541). Frequenz und Amplitude können durch die elektrische Ansteuerung präzise geregelt werden. Außerdem können verschiedene Vibrationsbewegungen realisiert werden, z. B. Sinus-, Sägezahn-, Trapez bewegung etc.

Bei der Verwendung einer Lautsprechermembran zum Antrieb von Vibrations elektroden besteht der Nachteil darin, daß die Elektrode bei größeren Amplituden und höheren Frequenzen zusätzlich zu ihrer eindimensionalen Vertikalbewegung eine seitliche Auslenkung erfährt. Im Falle vom Doppel oder Multisegmentvibrationselektroden werden dadurch die Messungen stark gestört und in ihrer Reproduzierbarkeit und Genauigkeit beeinträchtigt, weil die laminare Strömung an der Phasengrenze Elektrode/Elektrolyt in unkontrollierter Weise verändert wird. Bekannte zusätzliche Lagerungen oder Führungen (M. TOPIC Croat. Chem. Acta 47 (1975) 541) dämpfen die Vertikalbewegung in unzulässiger Weise.

Ziel der Erfindung ist es, einen Antrieb für Doppel- oder Multivibrations elektroden zu schaffen, der die bekannten Nachteile beseitigt, indem er eine ausschließlich eindimensionale, nahezu ungedämpfte Elektrodenbewegung mit einer beliebigen periodischen Bewegungsform ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Antrieb für eine Vibrations elektrode gelöst, indem die Vibrationselektrode mechanisch mit zwei oder mehreren elektromagnetisch angetriebenen Membranen 1 verbunden ist wobei letztere senkrecht übereinander angeordnet sind und elektrisch synchron angesteuert werden (Fig. 1). Die Antriebsachse kann auch die Elektroden achse selbst sein, sie kann aber auch über eine Kupplung mit der Elektroden achse verbunden werden. Vorzugsweise sind die elektromagnetisch angetriebe nen Membranen Lautsprechermembranen, die durch die Antriebsachse mecha nisch gekoppelt sind.

Die elektromagnetisch angetriebenen Membranen müssen sich mechanisch synchron bewegen und werden vorzugsweise durch eine Parallel- oder Reihen schaltung elektrisch angesteuert. Die zur Ansteuerung benutzten Wechsel spannungen können hinsichtlich der Frequenz, der Amplitude, der Schwingungs oder Impulsform in weiten Grenzen variiert werden. Der Einsatz von Gleich spannungsimpulsen ist möglich. Die Schwingungen der Membranen sind dem elektrischen Signal äquivalent, so daß eine breite Variation der eindimen sionalen Elektrodenbewegung möglich ist.

Der Antrieb eignet sich zum Antrieb mehrerer Elektroden (Fig. 2).

Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung der Elektrode mit dem Vibrationsantrieb. Mindestens zwei elektromagnetisch angetriebene Membranen 1 (Lautsprecher membranen), die senkrecht zueinander angeordnet sind, werden durch die Antriebsachse 2 miteinander und mit der Doppel- oder Multisegment vibrationselektrode 4 mechanisch gekoppelt. Zwischen der Antriebs achse 2 und der Elektrodenachse 3 kann sich eine Kupplung 5 befinden. Die Antriebsachse 2 kann aber auch gleichzeitig die Elektrodenachse 3 sein. Die Vibrationselektrode 4 befindet sich im Elektrolyt 6. Der Antrieb 7, bestehend aus mindestens zwei elektromagnetisch angetriebenen Mem branen 1, die untereinander über der Antriebsachse 2 verbunden sind, ist senkrecht zur Elektrodenachse 3 angeordnet.

Erläuterungen zur Fig. 1

1 elektromagnetisch angetriebene Membran (Lautsprecher)
2 Antriebsachse
3 Elektrodenachse
4 Vibrationselektrode
5 Kupplung
6 Elektrolyt
7 Antrieb

Claims

1. Antrieb für Vibrationselektrode, gekennzeichnet dadurch, daß zwei oder mehrere elektromagnetisch angetriebene Membranen, die elektrisch synchron angesteuert werden, senkrecht übereinander angeordnet und mechanisch miteinander und mit der Vibrationselektrode gekoppelt sind.

2. Antrieb für Vibrationselektrode nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als elektromagnetisch angetriebene Membranen Lautsprecher verwendet werden.

3. Antrieb für Vibrationselektrode nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die elektromagnetisch angetriebenen Membranen elektrisch vorzugsweise parallel oder in Reihe geschaltet sind.

4. Antrieb für Vibrationselektrode nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsachse gleichzeitig die Elektrodenachse ist.

5. Antrieb für Vibrationselektrode nach Anspruch 1 bis 4 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Vibrationselektroden gleichzeitig angetrieben werden.

6. Antrieb für Vibrationselektrode nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsachse und die Elektrodenachse durch eine Kupplung miteinander verbunden sind.