DE1227702B - Ultrasonic amplitude transformer - Google Patents
Ultrasonic amplitude transformerInfo
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- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
B 06 bB 06 b
Deutsche Kl.: 42 s-3/02German class: 42 s-3/02
Nummer: 1227 702Number: 1227 702
Aktenzeichen: J 20411IX a/42 sFile number: J 20411IX a / 42 s
Anmeldetag: 17. August 1961 Filing date: August 17, 1961
Auslegetag: 27. Oktober 1966Opening day: October 27, 1966
Zur Erhöhung der Amplitude longitudinal Ultraschallschwingungen in Festkörpern sind bisher nur solche Ultraschall-Transformatoren bekanntgeworden, die nach dem Prinzip der Querschnittsverringerung des Schalleiters arbeiten. Dazu gehören die Exponentialhörner, deren Querschnitt exponentiell mit der Länge abnimmt, sowie die Stufentransformatoren, bei denen eine einmalige sprunghafte Querschnittsänderung im Schwingungsknoten erfolgt. Die Exponentialhörner stellen ihrer Wirkungsweise nach aperiodische Transformationen dar, während die Stufentransformatoren als Resonanztransformatoren arbeiten.To increase the amplitude of longitudinal ultrasonic vibrations So far, only such ultrasonic transformers have become known in solids, which work on the principle of reducing the cross-section of the sound conductor. These include the exponential horns, whose cross-section decreases exponentially with length, as do the step transformers, where there is a one-off sudden change in cross-section in the vibration node. The exponential horns represent aperiodic transformations according to their mode of action, while the step transformers work as resonance transformers.
Die Erfindung richtet sich auf einen Ultraschall-Amplituden-Transformator, der ohne Querschnittsveränderung des Schalleiters eine gute Vergrößerung der zur Anregung benutzten Amplitude ergibt. Er zeichnet sich gegenüber den für diese Zwecke bekannten Transformatoren durch eine besonders einfache Art der Formgebung aus, so daß er mit verhältnismäßig geringem Aufwand herstellbar ist. Diese Vorteile werden bei einem Ultraschall-Transformator, derThe invention is directed to an ultrasonic amplitude transformer, which results in a good increase in the amplitude used for excitation without changing the cross-section of the sound conductor. He is distinguished from the transformers known for this purpose by a particularly simple one Type of shaping, so that it can be produced with relatively little effort. These advantages are used in an ultrasonic transformer that
aus einem η · γ langen Stab gleichbleibenden zylindrischen Querschnitts besteht, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Stab an einer Stelle erregt wird, deren Abstand χ vom Schwingungsknoten je nach demconsists of a η · γ long rod of constant cylindrical cross-section, achieved according to the invention in that the rod is excited at a point whose distance χ from the node depending on the
gewünschten Übersetzungsverhältnis kleiner als -j- ist.desired gear ratio is less than -j-.
An den Enden des Stabes tritt dann eine Amplitude a auf, die mit der anregenden Amplitude a0 über die Beziehung An amplitude a then occurs at the ends of the rod, which corresponds to the exciting amplitude a 0 via the relationship
Ultraschall-Amplituden-TransformatorUltrasonic amplitude transformer
Anmelder:Applicant:
Jenoptik Jena G. m. b. H., Jena, Carl-Zeiss-Str. 1Jenoptik Jena G. m. B. H., Jena, Carl-Zeiss-Str. 1
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Wolf gang Wrede, JenaNamed as inventor:
Dipl.-Ing. Wolfgang Wrede, Jena
Sill ~i OC A Sill ~ i OC A
verknüpft ist. Auch dieser Transformator ist ein Resonanztransformator. is linked. This transformer is also a resonance transformer.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Ultraschall-Amplituden-Transfonnators besteht darin, daß es durch ihn erst möglich wird, für Durchmesser zwisehen -j- und — A particular advantage of the ultrasonic amplitude transformer according to the invention is that it is only possible through it, for diameters between -j- and -
eine einwandfreie Transformationa flawless transformation
durchzuführen. Bekanntlich muß der größte Durchmesser eines Amplituden-Transformators für Ultraschallperform. It is known that the largest diameter of an amplitude transformer for ultrasound
immer < y bleiben, da sonst andere Schwingungszustände angeregt werden. Für Werkzeuge mit verhältnismäßig großen Flächen lassen sich daher mittels Stufen- oder Exponentialtransformatoren keine einwandfreien Transformationen erreichen, da in diesem Fall der größte Durchmesser des Transformators wesentlich über -γ liegen würde.always stay <y, otherwise other oscillation states are excited. For tools with relatively large areas, it is therefore not possible to achieve flawless transformations using step or exponential transformers, since in this case the largest diameter of the transformer would be significantly greater than -γ .
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
F i g. 1 ein Beispiel für die konstruktive Ausführung des erfindungsgemäßen Ultraschall-Transformators; inF i g. 1 shows an example of the structural design of the ultrasonic transformer according to the invention; in
F i g. 2 ist das Schwingungsdiagramm des Transformators nach F i g. 1 dargestellt.F i g. 2 is the vibration diagram of the transformer according to FIG. 1 shown.
Bei der in F i g. 1 abgebildeten Ausführungsform ist ein mit dem nicht dargestellten Schwinger verbundener Schalleiter 1 in einen mit einer Bohrung 2 versehenen zylindrischen Körper 3 so eingeschraubt, daß der zylindrische Teil des Schalleiters 1 mit seinem unteren Ende an der Fläche 4 der Bohrung 2 bündig anliegt. Die Anlagefläche 4 des zylindrischen Körpers 3, der über seine ganze Länge konstanten Querschnitt besitzt, befindet sich, wie F i g. 2 zeigt, in einem Abstand χ vom Schwingungsknoten, der kleiner als -j- ist.In the case of the in FIG. 1, a sound conductor 1 connected to the transducer (not shown) is screwed into a cylindrical body 3 provided with a bore 2 in such a way that the lower end of the cylindrical part of the sound conductor 1 rests flush with the surface 4 of the bore 2. The contact surface 4 of the cylindrical body 3, which has a constant cross section over its entire length, is located, as shown in FIG. 2 shows, at a distance χ from the node which is smaller than -j-.
Die Anregung des als Transformator dienenden zylindrischen Körpers 3 mit einer Amplitude a0 an dieser Stelle hat zur Folge, daß sich an den Enden des zylindrischen Körpers eine transformierte Amplitude α ergibt. Der erfindungsgemäße Amplituden-Transformator kann an seinem unteren Ende mit einem Werkzeug, beispielsweise zum Ultraschallbohren, verbunden sein. Er kann aber auch zur reflexionsmindernden Ankopplung an ein anderes Medium verwendet werden. Es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß es mit HMe einer Querschnittsänderung bei dem Amplituden-Transformator auch möglich ist, eine doppelte Transformation zu erzielen.The excitation of the cylindrical body 3 serving as a transformer with an amplitude a 0 at this point has the consequence that a transformed amplitude α results at the ends of the cylindrical body. The amplitude transformer according to the invention can be connected at its lower end to a tool, for example for ultrasonic drilling. However, it can also be used for coupling to another medium to reduce reflections. It should also be pointed out that with HMe of a change in cross section in the amplitude transformer it is also possible to achieve a double transformation.
■ " -" -'"-' '-: 609 708/88■ "-" - '"-' '-: 609 708/88
Claims (1)
UltraschaU-Amplituden-Transformator, der ausClaim:
Ultrasonic amplitude transformer that consists of
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEJ20411A DE1227702B (en) | 1961-08-17 | 1961-08-17 | Ultrasonic amplitude transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEJ20411A DE1227702B (en) | 1961-08-17 | 1961-08-17 | Ultrasonic amplitude transformer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1227702B true DE1227702B (en) | 1966-10-27 |
Family
ID=7200262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEJ20411A Pending DE1227702B (en) | 1961-08-17 | 1961-08-17 | Ultrasonic amplitude transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1227702B (en) |
Cited By (2)
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-
1961
- 1961-08-17 DE DEJ20411A patent/DE1227702B/en active Pending
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