"Piezoelektrischer Umformer"
Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen piezoelek-
trischen Umformer,'unter welchem hier ein Gegenstand mit einem
Körper aus einem polykristallinicchen dielektrischen. Material
ver-
standen ird, der elektrische Energie in mechanische Energie
zu
überfiren vermag, oder umgekehrt. Solche piezoelektrischen
Materi-
alien können aus Brdalkalititanaten, wie z. B. Bariumtitanat
be-
stehen.
Es uurdc festgestellt, dass ein Korper aus einem solchen
polykristallinischen Material beim Anlegen einer elektrischen
Span-
nung an Elektroden oine mechanische Formänderung sowohl in
der
Richtung des erzeugten elektrischen Feldes als auch senkrecht
su
c7
dieser Richtung erfahrt oder umgekehrt, wenn das Material polari-
siert ist. Eine Polarisation kann dadurch erhalten werden,
dass
das 11-,'Ucri-al-,--ihrend der T »
das Material während der Tätigkeit des Umformers dauernd des
Bin-
flush eines elektrischen Vors.-. annungsfeldes ausgesetzt \
? ird. Unter
gewissen Verhältnissen kann auch eine remanente Polarisation
er-
halten werden, welche dadurch entsteht, das ; j das Material
vor der
Ver e dung als Teil des Umformers in Sehnlicher eise behandelt
und
das Vorsannunsfeld alsdann ausecchaltet wird.
Die Korper aus dem pd-kristallinischen Haterial könnten in
uallii, iizc-
einer Form verwendet werden, ie cie bei monokristallinischen
Mate-
rial,' :.'ie SeisnettesalskristllG, enthaltenden Umformern
ueblich ist,
nämlich dadurch, dass zuei flache Flittchen aus dem Material
unter
c
ZwischenfUgung einer Elektrode aufeinandergeklebt und die aussen
P"Ils mit eine Elekt o
liegenden Oberflächen der Tlättchen gleichfalls mit einer Elektro
de versehen werden. Solche Elemente des sogenannten Sandwich"
Typs haben sich für manche Anwendungen, bei denen eine Biegung-
öder Torsionsbenegüng des Elementes in elektrische Energie
umge-
setzt werden muss oder umgekehrte besonders bewährt. Sie haben
aber den Nachteil, dass infolge der während des Betriebs auftre-
tenden grossen Schubkräfte zwischen den Plättchen, letztere
die
Neigung sich voneinander'zu losen, wodurch die'gute Wirkung
des
Umformers beeinträchtigt wird Ausserdem lassen sich hei der
An-
fertigung der Plättchen auf keramischem Wege, infolge der dabei
'auftretenden'hohen'Temperatur, nur schwer Plättchen mit flachen
Oberflächen erhalten, die sich dazu eignen, mit Elektroden
ver-
, sehen, auf die ge''.'nschte Weise zusammengeklebt zu werdsi.
Die Neuerung bezweckt, einen piezoelektrischen Umformer mit
einem Körper aus einem polykristallinischen dielektrischen
Ma-
trial zu schaffen, der nicht die obenerwähnten Nachteile des
Sanduichtyps aufseist.
Das-Element nach der Neuerung besitzt einen rohrformigen
Körper aus polykristallinischem dielektrischem Merkstoff nit
piezoelektrischen Eigenschaften, dessen Innen-und ussenand
nit Elektroden versehen ist, die sich in Richtung der Längsachse
der Röhre erstrecken, wobei der Körper sit Mitteln zur Übertra-
gung der mechanischen Energie durch Biegung des Korpers um
die
erahnte Achse gekoDpelt ist.
Durch die Anwendung eines solchen Körpers pst es möglich, in
einigen Teilen desselben die Biegung mit einer Einschrumpfung
und
u, P f ung u-n d
in anderen Teilen mit einer gleichzeitigen Ausdehnung einhergehen
zu lassen, so dar ? auf der Innen- und Aussenwand des pers
elektrische Potentiale verschiedener Polarität erzeugt werden
können und umgekehrt beim Anlegen einer elektrischen Spannung
ein
mechanische Formänderung des Körpers bewirkt werden kann.
Die Anwendung solcher rohrförmiger Körper bietet ausserdem
noch den Vorteil, dass fLir deren Anfertigung keine verwickelten
noch den Vorteil, dass L
mechanischen Formbearbeitungen erforderlich sind. Auch ist
der
mechanischen Formbearbeitun,-
Wirkungsgrad von Umfornern mit solchen Korpern grosser als
von Un
formemmit plattenförmigen Körpern welche gleichfalls zur Anwen-
dung kommen.
Zwecks nechaniscner Verstärkang des Korpers kann dessen Höh-
lung mit einem anderen Werkstoff angefüllt sein, so dass ein
ves Gebilde entsteht.
Be ist einleuchtend, dass die'Elektroden an den Stellen ange-
bracht werden, an denen entweder eine Einschrumpfung oder eine Ausdehnung des Materials
auftritt. Es ist aber möglich, eine der Wände
vorzugsweise die nnenwand,mit nur einereinzigenElektrodezu
versehen. ' die dann'als gemeinsame Segenelektrod-fur'die gegenseitig
getrennten Elektroden auf der anderen Wand dient. Es ist zweckmgsiig,
die"Elektrode auf der Innenwand aus einer ununterbrochenen
Schicht'
e ro
- leitender Teilchen, z. B. Kohleteilchen mit einem Bindemittel,
zu
bilden, da eine solche Schicht sich in diesem Falle leichter anbringen lässt als
eine Elektrode aus einer Metallfolie. "Piezoelectric Converter"
The present innovation relates to a piezoelectric
trischen Umformer, 'under which here an object with a
Body made of a polycrystalline dielectric. Material
were entitled to transform electrical energy into mechanical energy
able to overfire, or vice versa. Such piezoelectric materials
alien can be made from Brdalkalitanaten such. B. barium titanate
stand.
It uurdc found that a body consists of such a
polycrystalline material when applying an electrical voltage
on electrodes o a mechanical change in shape both in the
Direction of the generated electric field as well as perpendicular see below
c7
in this direction or vice versa, if the material is polar-
is sated. A polarization can be obtained in that
the 11 -, 'Ucri-al -, - herend the T »
the material while the converter is working
flush of an electrical pres. approach field exposed \? earth. Under
Under certain conditions, a remanent polarization can also arise
will hold, which arises from the; j the material before the
Verification as part of the converter is treated in an ardent manner and
the preamble field is then switched off.
The bodies made of the pd-crystalline material could be in
uallii, iizc-
a shape can be used, ie cie for monocrystalline materials
rial, ':.' The converter containing SeisnettesalskristllG, is common,
namely by the fact that zuei flat sluts made of the material underneath
c
Intermediate joint of an electrode glued together and the outside
P "Ils with an elect or similar
lying surfaces of the platelets also with an electro
de be provided. Such elements of the so-called sandwich "
Type have proven themselves for some applications where a bend-
or torsion level of the element converted into electrical energy
must be set or vice versa, particularly proven. They have
but the disadvantage that as a result of the
tend large thrust forces between the platelets, the latter the
Tendency to separate from each other, whereby the 'good effect of the
Converter is impaired.
manufacture of the platelets by ceramic means, as a result of this
'Occurring' high 'temperature, difficult platelets with flat
Obtain surfaces that are suitable for using electrodes
, see, to be glued together in the right way.
The aim of the innovation is to use a piezoelectric converter
a body made of a polycrystalline dielectric material
trial that does not have the aforementioned disadvantages of the
Sanduichtyps.
The element according to the innovation has a tubular shape
Body made of polycrystalline dielectric material nit
piezoelectric properties, its inside and outside
nit is provided with electrodes which extend in the direction of the longitudinal axis
the tube extend, the body sitting means for transmitting
movement of mechanical energy by bending the body around the
anticipated axis is co-ordinated.
By applying such a body it is possible to shush in
some parts of the same bend with a shrinkage and
u, P f ung an d
in other parts go hand in hand with a simultaneous expansion
to let so dar? on the inside and outside wall of the pers
electrical potentials of different polarity are generated
and vice versa when applying an electrical voltage
mechanical change in shape of the body can be caused.
The use of such tubular bodies also offers
nor the advantage that none of them were involved in making them
nor the advantage that L
mechanical machining operations are required. Also is that
mechanical shaping
The efficiency of converters with such bodies is greater than that of Un
formem with plate-shaped bodies which are also used
come dung.
For the purpose of mechanical reinforcement of the body, its height can
be filled with another material, so that a
ves structure arises.
It is evident that the electrodes
at which either shrinkage or expansion of the material occurs. But it is possible to use one of the walls preferably the inner wall with just a single electrode
Mistake. 'which then' act as a common blessing electrode for 'each other
separate electrodes on the other wall. It is useful
the "electrode on the inner wall made of an uninterrupted layer"
e ro
- conductive particles, e.g. B. coal particles with a binder, too
form, since such a layer is easier to apply in this case than an electrode made of a metal foil.
Der Querschnitt des Körpers kann verschiedene Formen, z. B. die Gestalt
eines kreisförmigen Ringes aufweisen. Auch kann der Querschnitt derart sein, dass
er aus zwei flachen Teilen besteht, die durch zwei abgerundete Teile miteinander
verbunden sind, so dass der Körper die Form einer flachen Röhre aufweist. The cross-section of the body can take various forms, e.g. B. the shape
have a circular ring. The cross section can also be such that
It consists of two flat parts joined by two rounded parts
are connected so that the body has the shape of a flat tube.
DEr Querschnitt des Körpers braucht nicht an allen Stellen der Längsachse
gleich zu sein, er kann z.B. in Richtung der Längsachse zu-bzw. abnehmen, wodurch
die Rohre eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist. Auch braucht die Längsachse
der Röhre nicht eine
gerade Linie zu sein. In bestimmten Ausführungen ist sie z.
B halb-
kreisförmig gekrümmt.
Bei einer Ausfhrungsform des Elementes ist'der Körper an einen.
Ende, an dem die Elektroden geneinsam enden an einem Träger
oder
einer Bodenplatte befestigt und an gegenüberliegenden Ende
mit Mit-
t, t
teln zur Übertragung mechanischer Energie durch Biegung-um
die Längs-
,-o-re, B e um die 12', lngs-
achse gegenüber der Befestigungsstelle, versehen.
Vorrichtungen, bei denen das Element nach der Neuerung Anwen-
dung finden kann, sind z. B. Schalldosen, Schwingungsaufnahmegeräte,
Registriergeräte, Lautsprecher, Mikrophone und dergl..
Die Neuerung wird an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnung
in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher @@läu -tert.
Die Figuren 1 Tind 2, zeigen eine. Vorderansicht bzw. eine
D,-aufsicht eines Ti
Draufsicht eines nfonaungselementes nach der Neuerung ; Figur
3
ist ein vergrößert dargestellter Querschnitt gemäss der Ebene
111-III in Fig. 1 die Figuren 4 und 5 sind eine Vorderansicht
b'sw.'eine Draufsicht einer abgeänderten Ausfuhrungsform der
Vor-
richtung nach den Figuren 1 und 2$ Fig. 6 ist ein vergrosert
dan
gestellter, Querschnitt gemass der Ebene VI-V in Fig 4 ig.
ist eine nsichtinchtwinkliger rojektion eines weiteren'Qa-
fmerjB nach der Neuerung ?Fig. 8 ist eine Bndansicht des mfor-
sers nach Fig.?3g;< 9 ist ein vergrossert dargestellter
Quer-
S t gema ème
schnitt gemass der Ebene IX-IX in Fig. 7, ig. 10 ist eiae
Draufsicht auf einen Umformer des Schalldosentyps nach der
Neu-
erung ; Fig. 11 ist ein'Querschnitt in der Richtung XI-21 in
Fig. 1p ! Fig. 12 ist eine vergrössert dargestellteyerspektivan-
sicht eines Teils der Ausführung Elit dem polykristallinischen
rohrformigen Körper der Vorrichtung nach Fig. lOt mit dem Mittel-
teil des Körpers weggebrochen ; und Fig. 13 ist ein Querschnitt
dieses Körpers in der Richtung XIII-XIII nach Fig. 12.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Dmfora. er besitzt
einen Hohlkörper 21 aus p.''ykristallinischem dielektrischem
Werk-
stoff der Art, die wesentliche mechanische Spannungen bei Anwen-
dung elektrostatischer Felder entuickeln Icann. Dieses Material
enthalt vorzugsweise Bariumtitanat und es besteht mit Vorteil
vorliegend aus einem Bariumtitanat, dem gegebenenfalls Strontium-
titanat zugesetzt ist zwecks Änderung der Eigenschaften des
Ma-
der Eigenschaften des Ma-
terials im Zusammenhang mit der Temperatur besonders hinsichtlicl
i
der dieelektrißchen Konstante, des piezoelektrischen Koeffisientei
I en
und der remanten Polarisation. Wie aus den Figuren 2 und 5
er-
sichtlich ist hat der Körper 21 einen Querschnitt in Form eines
kreisrunden Rin,-
kreisrunden Ringes und ist an einem Ende seiner Längsachse
auf
einer Bodenplatte 22 befestigt. Mechanische Mittel in Form
einer
Welle 23 sind mit dem Körper 21 an dem anderen Ende der Längsachse
., sachoc
gekoppelt, Zur Erleichterung der Befestigung der Welle 23 ist
eine
Kappe 24 an dem Oberende der Rohre festgekittet und die Welle
23
ird unerschütterlich an dieser Kappe befestigt.
f der tnewand 8 Tm. derAssesand 27 des Körpers 1 sind
El
enh$stsh@n-s-eleh leitet n.. di Wände . es dieleriseh-.
9er
eid-tt sisd odr ans eisohlehaltigen Teilchen-snd ini
ndes Bindemittel erhaltenden eie&en Nätörlal'bestehe Beso
dere . lern all sid aBekroden so düsn ass ie e
33. tomv b gRe ; Pt daEeXeLt Met. an
a. ug$ao : mm bei da vargraae : t't de. rgeate1l1an. Ansichten
in den.
jeia< Bi em veTrse agsella. QeyecSai is. S
g-ob, en » ejeoo Ei-okteo-d* 2-8 kam dte g=, oe o&or taho=
g=# Znneiiv=d
g e- lepa $ TM. A as ar : 6ahea. a, ag aaaMnd
dew 24"5 ü'beetriebezt zwei sich in der lang-Griehtums-
c'g 'Sejyie& aege-rei sic& &&X'algsr'
ergty&ßkse mittele eines Sxiens 27 voneinander getreoe
Elektrode 3, % siad auf d&r sseand 27 d Xorpsys aagere.
Wesa eae esaente elasdaation des pdyristallinisehen
dielektrischen J (ateriale der - Röhre 21 gewünschii wird,
können die
äa. ssere& leodn imd 2 zeitweise miteinander verbunden
werden
Wenn während einer rdrzeren Zeit zwiz, chen der =enelektiode
28 =d
den ssenelektroden ine hinreichende Spannung aufreclterhalten
wird, ergibt sich eine mehr oder weniger permanente Polarisation
des
diel'ktischen Marils fa-lls dies ans der rieht igen sasmä.'-
se embat der oyaer aber Bm
die Elektroden, e und. 29 einsln mit den HNsen einer Signalqalle
Mer ein& Signal ex'a'o. cend& Hittel' ? erhTmden -erden,
naehdm
die Richtung d pieeleischfo3m' ?'n elektrischer in.
mecha&isehe eie ist, ode imgekehrt. Die eltriseh<ea.
KleBmen
und di SigB. &l liefemtden öy Signal elaranhenden Mittel
sixid
vielen Föaa. eant mtd i-dsn eieumgen dahe2"BioM dargestellt
Segnenfallß kß= die Imneuel-okt=de 28 gee : rdet worden, ao
daso
t SeS en dRer eß
während dee tries ni. t ; i2* ein Sparnrnngmtechied zwischen
@&HsseBlktroden nd 1 besteht, sondexs. diese Elektroden
anoh Spsmmgea entgegengesetzter Polarität haes.
Wemt der Welle $3 mehaiseh. e Energi in einer durch den Doppel.
pfeil angedeutetem Richtung ageShrt wirdy wird die angelegte'ra-ft
den Oberteil der Bre 21 naeh links oder naeh rechte bewegen,
was
mit eiaßr iegüBg-s Xerper- ? & seine Längsachse i&ei&er
entsre-
emend-eu Si-ehtiEtSg einergeht Siser Biegung wird infolge der
etaaE
JSsaage der Unterseite de he anfder Bodeuplatte 22 entgesge-
wirt s derpsmamgTrtiltmg in dr Rhr wird eieh ergba
s, entsend dr Biegung, ine Einsrumg s dr'ne Ar
dtil der RShe äs eiar Seite der Aehsad ei glei&eitg
Jsde a in der s dWateile'an dr gegenbeyliegei e
msiet Si&s Bewegtmg-e yell 25 na lias vsraaeht eiae &-
kaodeh=g
seßapia r Wandeil bi 4ea ? SLekrd -tm. ine leceig (
Jdes WsMeile @ lkteä % t-. i &dr xf
dfm. AUàdê1W. ungS- un 1tt1WQhpí\mgas : pænt sind am 1Tmf ittX'
S dexr terteil a-s-ie SpaBa dei eiln der
at en. saaset&ll d SLeoea. 2'RS vpscMinded ein
'weFa<
der Elektre 29'bzw. 3 werden elektriseh Ladungen entgegene-
legen Polarität an diesozl Elektroden a-afgebautg so'daes'bei
wech-
selnder echanischer Belastung entsprechender SignalspaNunges
zur
Verwendung 111 einem Signal gebrauchenden Apparat auftreten..
Der umge-
ke=te Nffektl, der in der
technik bakann-t ist, kann auch verwendet werdétt. So wird
durch An-
legen einer Signalspaasag zwischen dën Elektroden 29 und'0
ein$
inshrcüpm'd sdea ia. der Länge der inelne, einandr
egemiberliege. ? asei3. dr RSIre 21'Qs eis. e snsprhende
BiegUng dr ehrenaeh&e herbeigeihrt.
Sie Figuren 4 9 s 6 sind nsies &&Iic&&eseBdene&
den Piguren 1, e 2 und 31 eiiter abg-e, anderte-u des oben-
a&ribea. afraeys. die abgea. ndrB. ATlSmg hat .
pclyyietallinisc. Körper einBt. jreisruEe, rifS3aaigL nr-
schnitt ! aber einen Durohmesser. der von der ßodenplattie
32 a-as zu-
der Sa. pp@ 24, an der. di Welle 2i befestigt ist allaählich
abniBsa.
1Jad.'twch ist di IjmeNeleM 8 anf der asnilahs 36 B S3rpers
31 stmpegelfersiig. Die'beiden am ltfaja gtremte Au esenelero-
den ' und 4 haben gleichfalls kleinere fangaabmessmgeB. nach
der
b et*e des irW det
bereeite dee KSrpers l s Bi Wirkcmg des mier&rs ist gsnis
älsilie. derjenigen des Slements ach des. Figuren, 13. Aber
infolge
d rSssere Quersebnmtt B. ach der terseit des atrmere sni,.
w
dieser auf der Bodenplatto 32 aontiert iet, imt der Xörper
31 wider.
Ste : LleUy 4 :
meeha&isR pplamaittelüä. weiter esterat liegest , di
tieit d& grssr it 6 dsemet einer aelegten aesieeh
rat grSser ist- wird ait djSm. ver'Sgt ansgeMidet. Xrer d
orit ! ! ae dn ie. n4. ise gledha&ssigye SpanugSe-
'oit1ntg c ; h. d-en : Jfi. en 4.. 6 *in gleicbmäss : tgar
Sp6P'mimgwe>>w
teh-Ung erigaitenik-
ie . T een esLn föTmer mi eier'B8 4 de
oi3. a. lliaisen Kateyistls desseB. Achse ekrm ist* i. .
T Se I. s-& Tm-eyMteylie'b. äs einer opMte 4S'ti
: tezei, udhre ist an einer-
$i ya&s rei. e-eie Me y RSS'@sig
ItaPPO 44. 1 an-dev miter e : tn « n
jBsl eia Ml 4 Ii is e aas i ersilie s
. ICaP : ti>i1 44-, an 4$1 : unt$ ! t' ab.. 111 : rcbff)
lgsnr1 a'bèséibê) 1
de r Us U=Ont i. 0 rts % do dew-Ibhre 41 durgezt ellt i s d"
aökre öi.'es. isisaigs. seses eis jemrand 4 usd §me
inssenwand 4T Ea läneelkree 48 die in de vegyosse d-age
gellten maie : Ri M -aytrien dargestel ist t ist % der
X&aean 4 agebaö wähe&d di nasend ; at zwei Elektroden
49, 1 5-0 vexzehen iet.
We 4er Sorpe 43. ssed polarisiert Td a äie'Elektroden
4g und 50 ein Signalspannung gelegt ist, schrumpf-es. i Wandteile
es Xorpy eieiner der lMroden 4-imd 50 ei wahrend &i
Wandteile'bei der anderen Elektrode sic ansdehnen-Sie resniti-
: rende Bewe&Img de : c Böhre 41 ! i3t derjenigen einer
hg der X ae obe
ähnlieue dz ? a. r di rsceiiME Tielmer dnre. die egneitige
Wir-'
kung dr inaampftmg isdemaa-gseffee in de reaanden
als durch ehe Neigung hderung des Innenvolnens dèr Röhr'e -
her-
beige : tdhrt wird# venn zieU der KrLü=pMzxadiue dee Äcbze
än4ext", Z, , üx
eino Rdhre 41 mit ejner halbkrolof'Q'=igen Achßee welohe =
einem Je>
de montiert ist und sieäf eine sielich'sngezwagene Weiae der
rt bewet da. dy mgsdia der Ache eadert wird ögt
anNgliöh dis wegl des ieien Rohrenendea ia. der X. sriiehtmtg
de3 ? Welle 4 wsmi die Well n dey p'p 44 mfte-einem Wl (m
etwa 50 mi't 4chee befestigt irt. Dlese Win.
! tal ist in. Fig. 7 angedeutet. Auch der umgekehrte elektröx
(eobanische
fekt kais. dre algen voa. Sräften i der Sangsrinxg der. Welle
43 benutzt werden,'um die Rohr ans ihrer Tnbelaeteten halbEriä-.
fSrmigen Gestalt m-MeterMwiemg v Signalspanansgen
an den
Ein Umformer zur Verwendung als Schalldose ist in der Fig. 10 und
in der Teilansicht nach Fig. 11 dargestellt. Dieser Umformer besitzt einen Körper
51 des polykristallinischem Materials, der auf einer Bodenplatte 52 aus Isoliermaterial
montiert ist. Die Bodenplatte 52 hat einen länglichen Kanal 53 mit einem verengten
End ( 54 und zwei Nebenkanäle 56, 57. Die Bodenplatte 52 besitzt ferner zwei Kontaktstifte
58, 59, welche sich in der Bodenplatte bis zu den Enden der Nebenkanäle 56 und 57
erstrecken. In der Bodenplatte sind Locher 61, 62 zur Aufnahme der Montageschrauben
vorgesehen.The cross section of the body need not be the same at all points on the longitudinal axis; decrease, whereby the tubes have a frustoconical shape. The longitudinal axis of the tube does not need one either to be straight line. In certain versions it is z. B half-
circularly curved.
In one embodiment of the element, the body is attached to a.
End at which the electrodes end together on a carrier or
attached to a base plate and at the opposite end with
t, t
for the transmission of mechanical energy by bending around the longitudinal
, -o-re, B e around 12 ', lngs-
axis opposite the fastening point.
Devices in which the element can be used after the innovation
can find such. B. sound boxes, vibration recording devices,
Recording devices, loudspeakers, microphones and the like.
The innovation is based on the figures in the accompanying drawing
in which some exemplary embodiments are shown, in more detail @@ läu -tert. Figures 1 and 2 show one. Front view or a
D, supervision of a Ti
Top view of a nfonaungselementes according to the innovation; Figure 3
is an enlarged cross-section according to the plane
111-III in Figure 1 Figures 4 and 5 are a front view
e.g. a plan view of a modified embodiment of the
direction according to Figures 1 and 2 $ Fig. 6 is an enlarged dan
Asked, cross-section according to the plane VI-V in Fig 4 ig.
is a right-angled projection of another 'Qa-
fmerjB after the innovation? 8 is a band view of the mfor-
sers according to Fig. 3g; <9 is an enlarged transverse
S t according to
Section according to plane IX-IX in Fig. 7, ig. 10 is eiae
Top view of a transducer of the sound box type after the new
erung; 11 is a cross section taken in the direction XI-21 in FIG
Fig. 1p! Fig. 12 is an enlarged perspective view
Part of the Elit version is polycrystalline
tubular body of the device according to Fig. 10 with the central
part of the body broken away; and Fig. 13 is a cross section
this body in the direction XIII-XIII according to FIG. 12.
The Dmfora shown in Figures 1 and 2. he owns
a hollow body 21 made of p. '' ycrystalline dielectric material
material of the type that causes significant mechanical stresses in
The generation of electrostatic fields can develop. This material
preferably contains barium titanate and it is advantageous
present from a barium titanate, the possibly strontium
titanate is added to change the properties of the material
the properties of the
terials in connection with the temperature especially with regard to the temperature
i
the electrical constant, the piezoelectric coefficient
I en
and the remant polarization. As shown in Figures 2 and 5
Obviously, the body 21 has a cross section in the form of a
circular ring,
circular ring and is at one end of its longitudinal axis
a base plate 22 attached. Mechanical means in the form of a
Shaft 23 are with body 21 at the other end of the longitudinal axis
., sachoc
coupled, To facilitate the attachment of the shaft 23 is a
Cap 24 cemented to the top of the tubes and the shaft 23
is firmly attached to this cap.
f der tnewand 8 Tm. the asesand 27 of the body 1 are
El
enh $ stsh @ ns-eleh directs n .. di walls. it dieleriseh-. 9 series
eid-tt sisd odr ans particles containing ice-soles-snd ini
A natörlal preserving the binding agent exists beso
dere. learn all sid aBekroden so dün ass ie e
33. tomv b gRe; Pt daEeXeLt Met. An
a. ug $ ao: mm bei da vargraae: t't de. rgeate1l1an. Views in the.
jeia <Bi em veTrse agsella. QeyecSai is. S.
g-ob, en »ejeoo Ei-okteo-d * 2-8 came dte g =, oe o & or taho = g = # Znneiiv = d
g elepa $ TM. A as ar: 6ahea. a, ag aaaMnd
dew 24 "5 ü'beetriebezt two in the Lang-Griehtums-
c'g 'Sejyie & aege-rei sic &&&X'algsr'
ergty & ßkse by means of a Sxiens 27 getreoe from each other
Electrode 3,% siad on d & r sseand 27 d Xorpsys aagere.
Wesa eae esaente elasdaation des pdyristallini see
Dielectric J (aterial of the - tube 21 is desired, the
aa. ssere & leodn imd 2 are temporarily connected to each other
If during a short time between the = enelectiode 28 = d
Keep the external electrodes in sufficient voltage
there is a more or less permanent polarization of the
diel'ktischen Marils fa-lls this to the right sasmä .'-
se embat der oyaer but Bm
the electrodes, e and. 29 connect with the ears of a signal source
Mer a & signal ex'a'o. cend & Hittel '? get-earth, naehdm
the direction d pieeleischfo3m '?' n electrical in.
mecha & isehe is or vice versa. The eltriseh <ea. Glue
and di SigB. & l delivered the öy signal elaranhenden means sixid
many föaa. eant mtd i-dsn shown around dahe2 "BioM
Segnenfallß kß = the imneuel-oct = de 28 gee: rdet, ao daso
t Be the first to eat
while dee tries ni. t; i2 * a savings mechanism between
@ & HsseBlktroden nd 1 exists, sondexs. these electrodes
anoh spsmmgea opposite polarity haes.
Whomt the wave $ 3 mehaiseh. e energies in one through the double.
arrow indicated direction ageShrt willy the applied'ra-ft
move the upper part of the Bre 21 near the left or near the right, what
with eiaßr iegüBg-s Xerper-? & its longitudinal axis i & ei & er correspond
emend-eu Si-ehtiEtSg a going Siser bend is due to the etaaE
See the underside of the front of the base plate 22 opposite
Wirt s derpsmamgTrtiltmg in dr Rhr will eieh ergba
s, sending the bend, ine Einsrumg s dr'ne Ar
dtil the RShe äs eiar side of the Aehsad ei glei & eitg
Jsde a in the s dWateile'an dr opposite liegei e
msiet Si & s Bewegtmg-e yell 25 na lias vsraaeht eiae & -
kaodeh = g
seßapia r Wandeil bi 4ea? SLekrd -tm. ine leceig (
Jdes WsMeile @ lkteä% t-. i & dr xf
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S dexr part as-ie funBa dei parts of the
at en. saaset & ll d SLeoea. 2'RS vpscMinded a
'weFa'
the Electre 29 'or. 3 electrical charges are countered
apply polarity to these electrodes so that it is
signal voltages corresponding to the mechanical load
Use 111 a device using a signal.
ke = te Nffektl, which in the
technology bakann-t is, can also be used. So by arrival
insert a signal between the electrodes 29 and 0
inshrcüpm'd sdea ia. the length of the inelne, each other
egemiberliege. ? asei3. dr RSIre 21'Qs eis. e snsprhende
Bend dr Ehrenaeh & e brought about.
They figures 4 9 s 6 are nsies && Iic && eseBdene &
the Piguren 1, e 2 and 31 more ab-e, other-u of the above-
a & ribea. afraeys. the abea. ndrB. ATlSmg has.
pclyyietallinisc. Body. jreisruEe, rifS3aaigL no-
cut ! but a durometer. from the ßodenplatte 32 a-as to-
the Sa. pp @ 24, at the. the shaft 2i attached is gradually abniBsa.
1Jad.'twch is di IjmeNeleM 8 anf der asnilahs 36 B S3rpers
31 level-dependent. The two extreme Au esenelero-
den 'and 4 also have smaller dimensions. after
b et * e des irW det
ready the body ls Bi effect of the mier & rs is gsnis
älsilie. those of the Slement ach the. Figures, 13. But as a result
th rSere Quersebnmtt B. after the underside of the atrmere sni ,. w
this is mounted on the base plate 32, and the body 31 is reflected.
Ste: LleUy 4:
meeha & isR pplamaittelüä. further esterat liegest, di
tieit d & grssr it 6 dsemet of an old aesieeh
Council is bigger - will be ait djSm. begged to be worn out. Xrer d
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We 4er Sorpe 43. ssed polarized Td a äie'electrodes
4g and 50 a signal voltage is applied, it shrinks. i wall parts
it Xorpy one of the lMroden 4-imd 50 ei during & i
Stretch the wall parts at the other electrode - you resniti-
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One round tube 41 with a semicircular 'Q' = igen Achßee welohe = one each>
de is assembled and sheäf a waggone wagon
rt bewet there. dy mgsdia the Ache veins is ögt
anNgliöh dis wegl the ieien pipe endea ia. the X. sriichtmtg
de3? Wave 4 wsmi die Well n dey p'p 44 mfte-ein Wl (m
about 50 mi't 4chee attached. Dlese Win.
! valley is indicated in. Fig. 7. The reverse electric x (Eobanian
fekt kais. dre algae voa. Strength i the singing ringxg the. wave
43 are used to 'round the pipe to their deadly half-eriä-.
shaped shape m-MeterMwiemg v Signalspanansgen
to the
A transducer for use as a sound box is shown in FIG. 10 and in the partial view according to FIG. This converter has a body 51 of the polycrystalline material which is mounted on a base plate 52 made of insulating material. The base plate 52 has an elongated channel 53 with a narrowed end (54 and two secondary channels 56, 57. The base plate 52 also has two contact pins 58, 59 which extend in the base plate to the ends of the secondary channels 56 and 57 Holes 61, 62 for receiving the mounting screws are provided on the bottom plate.
Das eine Ende des Körpers 51 ist an der Bodenplatte in der verzugten
Zone 54 des Kanals 53 gekittet. Das andere Ende des Körpers trägt ein Joch 63, an
dessen Ende eine Nadel bzw. Saphir 4 befestigt ist. Leitungsdrähte 66,67, welche
in den Kanälen 56, 57 eingebettet und mit den Stiften 58, 59 verbunden sind, schliessen
Kontakt nit nachstehend zu beschreibenden Elektroden an einander gegenüberliegenden
Seiten des Korpers 51.One end of the body 51 is on the bottom plate in the warped
Zone 54 of channel 53 cemented. The other end of the body carries a yoke 63 on
the end of which a needle or sapphire 4 is attached. Lead wires 66,67, which
embedded in the channels 56, 57 and connected to the pins 58, 59, close
Contact with electrodes to be described below on mutually opposite electrodes
Sides of the body 51.
Der Körper 51 ict auf mehr detaillierte Weise, aber mit dem Mittelteil
weggeschnitten, in der Perspektivansicht nach Fig. 12 dargestellt. 'Yie es aus Fig.
13 ersichtlich ist, hat der Querschnit des Körpers zwei b-reite und flache, einander
gegenüberliegende Wandteile 71, 72, welche durch zwei abgerundete Wandteile 73,
74, verbunden sind. Das Ende des Körpers 51 ganz rechts in der Fig. 12 ist an den
Wänden der verengten Zone 54 auf die oben angegebene Weise montiert. Ein jochförmiger
Teil 76, an dem eine dünne, gebogene Zunge 77 festgelötet ist, an deren Ende die
Nadel 64 befestigt ist, ist an dem anderen Ende des Körpers 51 gekittet. Die Innenwand
des Körpers 51 trägt eine Elektrode 78. Zwischen dem fixierten Ende des Körpers
51 und dem Joch 76 befinden sich zwei getrennte Aussenelektroden 75, 80 auf der
Aussenwand des Körpers, welche auf den einander gegenüberliegenden flachen Wandteilen
angebracht sind. The body 51 ict in a more detailed way, but with the middle part
cut away, shown in the perspective view of FIG. 'Yie it from Fig.
As can be seen from 13, the cross-section of the body has two b-wide and flat, one against the other
opposite wall parts 71, 72, which by two rounded wall parts 73,
74, are connected. The end of the body 51 on the far right in FIG. 12 is at the
Walls of the narrowed zone 54 assembled in the manner indicated above. A yoke-shaped one
Part 76, to which a thin, curved tongue 77 is soldered, at the end of which the
The needle 64 is attached is cemented to the other end of the body 51. The inner wall
of body 51 carries an electrode 78. Between the fixed end of the body
51 and the yoke 76 are two separate external electrodes 75, 80 on the
Outer wall of the body, which on the opposite flat wall parts
are attached.
Während des Betriebes wird die Nadel 64 in seitlicher Richtung bewegt,
wodurch die Längsachse des Körpers 51 gekrümmt wird. Hier-
mit geht eine Einschrumpfung bzw. Ausdehnung in der Länge des
Ma-
C>
terials in den beiden flachen Seiten des Elementes einher.
Ebenso
wie bei den anderen dargestellten Umformer ist angenommen,
dass
das polykristallinische Material des Körpers 51, wenigstens in dessen flachen Seiten,
in einer Richtung senkrecht zur Innen-und Anssenwand des Körpers polarisiert ist.
Wenn eine der Seiten einzuschrumpfen
und die andere auszudehnen
gezwungen wird, treten Span-
* : ber der Innenelektrode 78
nungen entgegengesetzter Polarität gegenüber der Innenelektrode
78
- vii,. rchen den zuletztge-
an den Elektroden 79 und 80 auf, so dasc zwischen den zuletztge-
nannten Elektroden eine Signalspannung entsteht.During operation, the needle 64 is moved in a lateral direction, as a result of which the longitudinal axis of the body 51 is curved. Here- with there is a shrinkage or expansion in the length of the
C>
terials in the two flat sides of the element. as well
as with the other transducers shown, it is assumed that
the polycrystalline material of the body 51 is polarized, at least in its flat sides, in a direction perpendicular to the inner and outer walls of the body. When one of the sides is shrunk and the other is forced to expand, tension occurs *: above the inner electrode 78
voltages of opposite polarity with respect to the inner electrode 78
- vii ,. tell the last
on electrodes 79 and 80, so that between the last
called electrodes a signal voltage is generated.
Die meisten der dargestellten Formen für den Körper (21,31,51) lassen
sich durch mechanische Bearbeitung von Blöcken aus auf keramischem Wege angefertigten
polykristallinischem Material erzielen. Leave most of the shapes shown for the body (21,31,51)
by mechanical processing of blocks made of ceramic
Achieve polycrystalline material.
Der halbkreisförmige Röhrenkörper 41 nach der Fig. 7 kann durch Ausstossung
einer Röhrenform und durch Biegung dieser Form über einf Zylinderfläche vor der
Erhitzung erhalten werden.The semicircular tubular body 41 according to FIG. 7 can be ejected
a tubular shape and by bending this shape over a cylindrical surface in front of the
Heating can be obtained.
Die Körper können wahlweise dadurch mit Elektroden versehen werden,
dass auf den Wänden dünne leitende Materialschichten angebracht werden, wie es in
der Technik bekannt ist. Um auf den Innenwänden Elektroden zu bilden, kann eine
Suspension leitender Teilchen in die Röhre eingeführt und getrocknet oder zu d@nnen
leitenden Schichten auf den Flachen gesintert werden. Schutzansprüche: The bodies can optionally be provided with electrodes,
that thin layers of conductive material are applied to the walls, as shown in
known to the art. To form electrodes on the inner walls, a
Suspension of conductive particles introduced into the tube and dried or thin
conductive layers are sintered on the surfaces. Protection claims: