DE916476C

DE916476C - Ultrasonic transducer arranged in a liquid

Info

Publication number: DE916476C
Application number: DEK18160D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kuerth
Original assignee: RUDOLF KUERTH
Current assignee: RUDOLF KUERTH
Priority date: 1944-12-19
Filing date: 1944-12-19
Publication date: 1954-08-12

Description

In einer Flüssigkeit angeordneter Ultraschallgeber Gegenstand der E rfindung ist ein in einer Flüssigkeit an-geordneter Ultraschallgeber mit piezoelektrischem Schwingkörper, der durch mehrere gegeneinaniderwirkende Federn gehaltert ist.In a liquid disposed ultrasonic transducer subject of the E rfindung is arranged in a liquid ultrasonic transducer with a piezoelectric vibrating body, which is supported by a plurality gegeneinaniderwirkende springs.

Gemäß der Erfindung ist der Schwingkörper, gegen Stöße gesichert, zwischen an seiner Randfläche angreifende Federn gehaltert.According to the invention, the oscillating body is secured against impacts, held between engaging springs on its edge surface.

Die den Schwingkörper halternden Federn sind gemäß der weiteren Erfindung als kegelförmige Wendelfedern ausgebildet.The springs holding the oscillating body are according to the further invention designed as conical helical springs.

Die Wendelfedern drücken zweckmäßig gleichzeitig die Elektroden gegen den Schwingkörper. Dabei können die Federn gleichzeitig als Stromzuführungen dienen. An den Schwingkörper ist zweckmäßig ein isolierender Ring äufgesetzt, vorzugsweise aufgeschrumpft, der die Stromzuführungen zu dem Schwingkörper gegeneinander schützt.The helical springs expediently press the electrodes against one another at the same time the vibrating body. The springs can serve as power supplies at the same time. An insulating ring is expediently attached to the vibrating body, preferably shrunk, which protects the power supply lines to the vibrating body against each other.

Es sind zwar bereits piezoelektrischeLUtraschallgeber bekannt, bei denen der Schwingkörper an seiner Randfläche von vorzugsweise drei spitzen Bolzen getragen wird, die in gleichen Abständen um den Schwingkörper herum angeordnet sind. Diese starre Halterung hat den Nachteil, daß bei scharfer Anpressung der Tragbolzen an den Schwingkörper in den, Randzonen des Schwingkörpers Verzerrungen während der Schallabstrahlung eintreten. Zur Vermeidung dieses Nachteiles hat man bei einem anderen bekannten piezoelektrischen Ultraschallgeber die Tragbolzen. derart an Federn befestigt, daß sie mit einem im wesentlichen gleichen und gleichbleibenden Druck an, dem Schwing-körper anliegen und bei temperaturabhängigen Volumenänderungen des Schwing-körpers diesen Änderungen folgen können. Bei keinem dieser beiden bekannten Ultraschallgeber ist aber der Schwingkörper gegen Erschütterungen gesichert. Erleidet der Schwingkörper einen Stoß, beispielsweise durch Hinfallen, so drücken- die Tragbolzen mit großer Kraft gegen, den, Schwingkörper und können ihn zerstören,. Auch die erwähnten, federnd angeordneten Tragbolzen können eine solche Stoßbeanspruchung nicht vermeiden, da sie lediglich für die geringen temperaturabhängigen Volumenänderungen bemessen, der Aufnahme einer Stoßenergie aber keinesfalls gewachsen sind.Piezoelectric ultrasonic transducers are already known those of the oscillating body on its edge surface of preferably three pointed bolts is carried, which are arranged at equal intervals around the vibrating body. This rigid bracket has the disadvantage that the support pin is pressed against sharp on the vibrating body in the, edge zones of the vibrating body distortions during the Sound radiation occur. To avoid this disadvantage Has in another known piezoelectric ultrasonic transducer, the support bolts. so attached to springs that they are substantially the same and constant Pressure applied to the vibrating body and in the event of temperature-dependent volume changes of the vibrating body can follow these changes. Neither of these two known ones Ultrasonic transmitter, however, the vibrating body is secured against vibrations. Suffered the oscillating body a shock, for example by falling, so press the support bolts with great force against the vibrating body and can destroy it. Also the mentioned resiliently arranged support bolts cannot avoid such shock loads, since they are only dimensioned for the small temperature-dependent volume changes, but are in no way able to cope with the absorption of an impact energy.

Es ist fernerhin eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der der in einer Flüssigkeit angeordnete Ultraschallschwinger mit seitlich angeordneten Ansatzstücken versehen und über eine Gummihülle in dem Gehäuseinnern gelagert und festgelclemmt ist. Durch die an, den Schwinger angepreßte Gummiwulst tritt aber eine erhebliche- Dämpfung, der von dem Schwinger auch seitlich abgestrahlten Schwingungen ein. Auch wird eine Erschütterungsdämpfung des Schwingkörpers hierdurch nicht erzielt.Furthermore, a device has become known in which the in a liquid arranged ultrasonic transducer with laterally arranged attachments provided and stored and clamped in the housing interior via a rubber sleeve is. Due to the rubber bead pressed against the transducer, however, a considerable Damping of the vibrations also radiated laterally by the oscillator. Even vibration damping of the vibrating body is not achieved as a result.

Es ist auch schon bekannt, einen Schwingquarz zwischen spiraligen Federn zu haltern. Bei der bekannten Anordnung greifen aber die Federn an auf den Quarzstirnseiten aufliegenden Elektrodenplatten an. Die bekannte Einrichtung wird aber weder als Ultraschallgeber verwendet-, noch ist der Quarz mit seinen Halterungen in; einer Flüssigkeit angeordnet. Bei der bekannten Anordnung handelt es sich vielmehr um einen Steuerquarz, wie er allgemein in der Nachrichtentechnik z. B. zur Frequenzstabilisierung verwendet wird. It is also already known to hold an oscillating quartz between spiral springs. In the known arrangement, however, the springs act on electrode plates resting on the quartz end faces. The known device is not used as an ultrasonic generator, nor is the quartz with its mounts in; a liquid arranged. In the known arrangement, it is rather a control crystal, as it is generally used in communications technology, for. B. is used for frequency stabilization.

SchließlIch ist noch eine Schwingkörperhalterung bekanntgeworden, bei der auf die Stirnseiten des Quarzschwirigkörpers Ringe aufgepreßt, ' werden. Der Preßdruck wird durch an den Ringen angebrachte Zugfedern erzeugt. Durch diese Halterung wird eine Erschütterungsd.ämpfung des Schwingkörpers nicht erzielt. Im Gegensatz zu den bekannten Schwingkörperhalterungen gestattet die erfinidungsgemäße Anordnung, den Schwingkörper erschütterungsunempfindlich zu haltern.Finally, has become known yet a vibrating body holder, pressed rings at the end sides of the Quarzschwirigkörpers' be. The pressure is generated by tension springs attached to the rings. This mount does not dampen vibrations in the vibrating body. In contrast to the known vibrating body mounts, the arrangement according to the invention allows the vibrating body to be held insensitive to vibrations.

An Stelle der erwähnten Wendelfedern können aber auch Blattfedern angewendet -,verden. Diese werden vorzugsweise tangential und den Quarz umfassend angeordnet.In place of the helical springs mentioned, leaf springs can also be used applied -, verden. These are preferably tangential and include the quartz arranged.

Die Erfindung hat besondere Vorteile beim Einbau von Ultraschallgebern in Fahrzeugen, Schiffen od. dgl., d. h. in Fällen, wo der Schwingkörper mehr oder weniger groß Erschütterungen unterworfen ist.The invention has particular advantages when installing ultrasonic transducers in vehicles, ships or the like, d. H. in cases where the vibrating body is more or is less subject to vibrations.

Durch die erfindungsgemäße federnde Halterung des Schwingkörpers ist es nämlich nicht nur möglich, die von dem Schwingkörper allseits abgegebenen Ultraschallschwingungen ungedämpft durch die Halterungsmittel zu übertragen, sondern die Halterungsmittel halten auch, da sie schwingfähig ausgebildet sind, Erschütterungen und Stöße von dem Schwingkörper fern. Die Bewegung des Schwingkörpers wird durch die Flüssigkeit, in der er sich befindet, stark gedämpft.The inventive resilient mounting of the oscillating body is namely, it is not only possible to use the ultrasonic vibrations emitted on all sides by the vibrating body to be transmitted undamped by the holding means, but the holding means because they are designed to be able to vibrate, they also keep out vibrations and shocks away from the vibrating body. The movement of the vibrating body is caused by the liquid, in which he is, strongly dampened.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ultrasonic transducer arranged in a liquid with a piezoelectric oscillating body, which is caused by several springs acting against one another is held, characterized in that the oscillating body, secured against impacts, is held between springs acting on its rim surface. .

2. Ultrasonic transducer according to claim i, characterized in that the springs acting on the edge surface of the oscillating body are designed as conical helical springs. 3. Ultrasonic transducer according to claim i and 2, characterized in that the springs simultaneously press the electrodes against the oscillating body. 4. Ultrasonic generator according to claim 3, characterized in that # that an insulating ring is placed on the vibrating body, preferably shrunk on, which protects the power supply lines to the vibrating body against each other. 5. Ultrasonic transducer according to claim i to 4, characterized in that the springs also serve as a StTom feed.