DE4127163A1

DE4127163A1 - Piezomotor

Info

Publication number: DE4127163A1
Application number: DE4127163A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-02-18

Description

Die Erfindung betrifft einen Piezomotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der umgekehrte Piezoeffekt derart, daß bei Spannungsanlegung an einen polarisierten speziellen Kristall, dieser eine Längenänderung erfährt, ist schon mehrfach als Motorantrieb benutzt. Dies aber nie zu umlaufenden Drehantrieben im Sinne eines Elektro- oder Hydraulikmotors.

Es besteht die Aufgabe, einen piezoangetriebenen Motor zu schaffen, der endlos umlaufend elektrische Energie in mechanische Drehbewegungen umwandelt.

Gelöst wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt A-A der Fig. 1.

An einem gestellfesten Flansch 1 ist mittels des Kugellagers 2 der Abtriebstrommel 3 befestigt mit der Abtriebswelle 4. Innerhalb der Abtriebstrommel 3 befindet sich ein radialfedernder Ring 5, der mit der Verstiftung 6 in der Abtriebstrommel 3 drehfest gelagert ist.

Das Piezojoch 8 ist mit der gestellfesten Hohlwelle 9 drehfest verbunden. Das Piezojoch 7 ist auf der Hohlwelle 9 drehbar gelagert und gegenüber dem Piezojoch 8 in engen Grenzen verschwenkbar.

Auf dem Piezojoch 8 ist ein erstes Prismalager 10 und dem gegenüber ein zweites Prismalager 11 befestigt auf dem Piezojoch 7 vorgesehen. Die Befestigung der Prismenlager ist im Zentrum der Piezojochs vorgesehen mit den Schrauben 12. Zwischen den Prismenlagern 10 und 11 ist eine Schwenkpiezo 13 eingepaßt.

Entgegengesetzt zu den Prismalagern 10 und 11 und dem Schwenkpiezo ist eine spiegelbildliche Anordung, bestehend aus den Prismenlagern 14, 15 und dem Schwenkpiezo 16 angeordnet. Die Schwenkpiezos 16 und 13 sowie die Piezojochs 7 und 8 sind so polarisiert, daß sie sich bei Spannungsanlegung in ihrer Längsrichtung verlängern. Die Spannungszuführung erfolgt von der Hohlwelle 17 aus.

Werden nun die Piezos durch Anlegung einer Plusspannung jeweils gedehnt und durch eine Minusspannung zusammengezogen, so kann die Abtriebswelle gedreht werden, wenn sich das Piezojoch 8 dehnt, dann der Schwenkpiezo 13 dehnt und gleichzeitig der Schwenkpiezo 16 einzieht und weiter das Piezojoch 7 sich ausdehnt und das Piezojoch 8 sich einzieht, usw. Das ausgedehnte Piezojoch spannt sich jeweils in den Ring 5 radial ein und entlastet das jeweils andere Piezojoch, so daß dies einen Schritt ausführen kann, um anschließend sich auszudehnen, die Last zu übernehmen und durch die Ausdehnung des entsprechenden Schwenkpiezos und Einziehen des anderen Schwenkpiezos zurückzuschwenken, so daß der Ring 5 und damit die Abtriebswelle 4 einen Drehschritt vollführt.

Claims

1. Verfahren zum rotatorischen Antreiben von Maschinen und Geräten jeder Art, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer drehbar gelagerten Trommel, die gleichzeitig als Antrieb dient, mindestens 2 Piezokristalljochs gestellfest angeordnet sind, die an dem Innenmantel der Abtriebstrommel sich abstützen.

2. Verfahren zum Durchführen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 2 Piezokristalljochs im Zentrum gelagert sind und in ihrer Länge etwa dem Innendurchmesser der Trommel entsprechen und so polarisiert sind, daß sie sich bei Spannungsanlegung in ihrer Länge ausdehnen und die Trommel leicht verformen zu einer Ellipse.

3. Verfahren zum Durchführen der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Piezokristalljoch fest mit dem Zentrum verbunden ist und das andere begrenzt drehbar um das erste Piezokristalljoch antreibbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schwenkbewegung des 2. Piezoskristalljochs gegenüber dem ersten, eine Schwenk-Piezoantriebsanordnung vorgesehen ist.

5. Verfahren zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerung abwechselnd die einzelnen Piezokristalle so mit Spannung versorgt, daß aneinandergereihte Schrittbewegungen erzeugt werden, die die Trommel antreiben.