DE20019705U1 - Piezo bending transducer unit and piezo valve equipped with it - Google Patents
Piezo bending transducer unit and piezo valve equipped with itInfo
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Description
G 19394 - les 18.10.2000 G 19394 - 18.10.2000
PiezoventilPiezo valve
Die Erfindung betrifft eine mindestens zwei piezoelektrische Biegewandler enthaltende Piezo-Biegewandlereinheit sowie ein zur Steuerung von Fluidströmen geeignetes Piezoventil, das mit einer derartigen Biegewandlereinheit ausgestattet ist.The invention relates to a piezo bending transducer unit containing at least two piezoelectric bending transducers and to a piezo valve suitable for controlling fluid flows, which is equipped with such a bending transducer unit.
Aus der WO 98/25061 geht ein Piezoventil hervor, das mit zwei längsseits nebeneinander angeordneten piezoelektrischen Biegewandlern ausgestattet ist, die getrennt voneinander am Ventilgehäuse fixiert sind. Jeder Biegewandler enthält einen Piezokörper, der mehrere Piezomaterialschichten und eine Elektrodenanordnung aufweist. Die Elektrodenanordnung ist Bestandteil eines aus Kunststoffmaterial bestehenden und elektrische Leiter enthaltenden flexiblen Kontaktierungsstranges, der aus dem Ventil herausgeführt ist und die zur Einspeisung der Ansteuerspannung erforderliche Kontaktierung ermöglicht.WO 98/25061 discloses a piezo valve that is equipped with two piezoelectric bending transducers arranged side by side and fixed separately to the valve housing. Each bending transducer contains a piezo body that has several layers of piezo material and an electrode arrangement. The electrode arrangement is part of a flexible contacting strand made of plastic material and containing electrical conductors, which leads out of the valve and enables the contacting required to feed in the control voltage.
Zwar wird durch den durchgehenden Kontaktierungsstrang die Kontaktierung der in den einzelnen Biegewandlern enthaltenen Elektroden vereinfacht. Der Zusammenbau des Piezoventils einschließlich der erforderlichen Justierung der Biegewandler ist jedoch weiterhin relativ umständlich.Although the continuous contacting strand simplifies the contacting of the electrodes contained in the individual bending transducers, the assembly of the piezo valve, including the necessary adjustment of the bending transducers, is still relatively complicated.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die eine Vereinfachung der Herstellung und/oder Montage von Biegewandlern ermöglichen.It is the object of the present invention to take measures that enable a simplification of the manufacture and/or assembly of bending transducers.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Piezo-Biegewandlereinheit vorgesehen, die mindestens zwei Biegewandler enthält, die jeweils mindestens einen, eine oder mehrere Piezomaterialschichten enthaltenden Piezokörper mit zugehöriger Elektrodenanordnung aufweisen und die mit zueinander parallelen Auslenkebenen längsseits nebeneinander angeordnet sind, wobei sie am einen Endbereich der Biegewandlereinheit mit den Piezomaterialschichten ihrer Piezokörper einstückig fest miteinander verbunden sind.To solve this problem, a piezo bending transducer unit is provided which contains at least two bending transducers, each of which has at least one piezo body containing one or more piezo material layers with an associated electrode arrangement and which are arranged side by side with mutually parallel deflection planes, wherein they are firmly connected to one another in one piece at one end region of the bending transducer unit with the piezo material layers of their piezo bodies.
Gelöst wird die Aufgabe ferner durch ein Piezoventil, das mit einer Piezo-Biegewandlereinheit des zuvor erwähnten Aufbaues ausgestattet ist.The task is further solved by a piezo valve, which is equipped with a piezo bending transducer unit of the previously mentioned design.
Die mindestens zwei Biegewandler sind somit zu einer festen Baueinheit zusammengefasst, wobei die feste Verbindung am einen Endbereich der Biegewandlereinheit stattfindet, wo die Piezomaterialschichten der beiderseitigen Piezokörper einstückig miteinander verbunden sind. Durch diese integrale Bauform ist eine gleichzeitige einfache Herstellung mehrerer Biegewandler möglich, wobei die Relativlage zwischen den Biegewandlern bereits nach Herstellung der Biegewandlereinheit unveränderlich vorgegeben ist. Da zur Montage und Justierung mehrerer Biegewandler somit nur ein Bauteil in Gestalt derThe at least two bending transducers are thus combined to form a fixed structural unit, with the fixed connection taking place at one end of the bending transducer unit, where the piezo material layers of the piezo bodies on both sides are connected to one another in one piece. This integral design makes it possible to easily manufacture several bending transducers at the same time, with the relative position between the bending transducers already being fixed after the bending transducer unit has been manufactured. Since only one component in the form of the
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Biegewandlereinheit montiert und justiert werden muss, vereinfacht sich der Zusammenbau von mit den Biegewandlern ausgestatteten Einrichtungen, insbesondere von mit mehreren Bie gewandlern ausgestatteten Piezoventilen.Bending transducer unit must be mounted and adjusted, which simplifies the assembly of devices equipped with the bending transducers, in particular of piezo valves equipped with several bending transducers.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.
Vor allem in Verbindung mit einem Piezoventil kann der die einstückige Verbindung der Biegewandler aufweisende Endbereich der Biegewandlereinheit einen Lagerungsabschnitt bilden, über den die Biegewandlereinheit im Gebrauchszustand be züglich des Ventilgehäuses des Piezoventils fixiert wird.Especially in conjunction with a piezo valve, the end region of the bending transducer unit having the one-piece connection of the bending transducers can form a bearing section by means of which the bending transducer unit is fixed in use with respect to the valve housing of the piezo valve.
Die Piezokörper der einzelnen Biegewandler können so ausgebildet sein, dass eine individuelle Ansteuerung möglich ist, die dem Anwender eine beliebig gesteuerte Aktivierung gestat tet.The piezo bodies of the individual bending transducers can be designed in such a way that individual control is possible, allowing the user to control activation as desired.
Vor allem wenn abwechselnd mehrere Ventilöffnungen eines Pie zoventils gesteuert werden sollen, ist es von Vorteil, die Biegewandler der Biegewandlereinheit dahingehend elektrisch zu verschalten, dass sie bei Anlegen einer entsprechenden An steuerspannung automatisch eine gegensinnige Auslenkbewegung ausführen.Especially if several valve openings of a piezo valve are to be controlled alternately, it is advantageous to electrically connect the bending transducers of the bending transducer unit in such a way that they automatically execute a deflection movement in the opposite direction when a corresponding control voltage is applied.
In Verbindung mit einem Piezoventil wird der die einstückige Verbindung zwischen den Biegewandlern aufweisende Endbereich der Biegewandlereinheit zweckmäßigerweise als Lagerungsab-In conjunction with a piezo valve, the end area of the bending transducer unit with the one-piece connection between the bending transducers is expediently used as a bearing
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schnitt eingesetzt, über den die Biegewandlereinheit fest im zugeordneten Ventilgehäuse eingespannt wird, so dass eine gleichzeitige Einspannung sämtlicher Biegewandler erfolgt.cut is used, via which the bending transducer unit is firmly clamped in the associated valve housing, so that all bending transducers are clamped simultaneously.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 im Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Piezoventil, das mit einer Piezo-Biegewandlereinheit der erfindungsgemäßen Bauform ausgestattet ist,Fig. 1 shows a longitudinal section through a piezo valve according to the invention, which is equipped with a piezo bending transducer unit of the design according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Piezoventils aus Fig. 1, wobei das Ventilgehäuse größtenteils nicht dargestellt ist, um die Piezo-Biegewandlereinheit besser sichtbar zu machen, undFig. 2 is a perspective view of the piezo valve of Fig. 1, with the valve housing largely not shown in order to make the piezo bending transducer unit more visible, and
Fig. 3 eine Einzeldarstellung der bei dem Piezoventil gemäß Fig. 1 und 2 verwendeten Piezo-Biegewandlereinheit in Draufsicht auf eine ihrer beiden größerflächigen Längsseiten.Fig. 3 is a detailed view of the piezo bending transducer unit used in the piezo valve according to Fig. 1 and 2 in a plan view of one of its two larger longitudinal sides.
Das in der Zeichnung dargestellte Piezoventil 1 verfügt über ein längliches Ventilgehäuse 2, das im Innern eine Ventilkammer 3 definiert.The piezo valve 1 shown in the drawing has an elongated valve housing 2 which defines a valve chamber 3 inside.
In der Ventilkammer 3 erstrecken sich zwei in Parallelausrichtung längsseits nebeneinander angeordnete piezoelektrische Biegewandler 4, 5, die fester Bestandteil einer längli-In the valve chamber 3, two piezoelectric bending transducers 4, 5 are arranged parallel to each other and are an integral part of an elongated
chen Piezo-Biegewandlereinheit 6 sind. Letztere ist in Fig. nochmals separat dargestellt.chen piezo bending transducer unit 6. The latter is shown separately in Fig.
Zum Erhalt der Biegewandlereinheit 6 sind die beiden Biegewandler 4, 5 an einer Stirnseite über einen Lagerungsabschnitt 7 fest miteinander verbunden, der einen der beiden axialseitigen Endbereiche der Biegewandlereinheit definiert.To obtain the bending transducer unit 6, the two bending transducers 4, 5 are firmly connected to one another at one end via a bearing section 7, which defines one of the two axial end regions of the bending transducer unit.
Die Biegewandlereinheit 6 ist über ihren Lagerungsabschnitt gehäusefest mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden. Dies geschieht insbesondere durch eine gehäusefeste Einspannung des Lagerungsabschnittes 7, die beim Ausführungsbeispiel durch Einbetten in eine in das Ventilgehäuse 2 eingebrachte Vergussmasse 8 realisiert ist. Die Vergussmasse 8 ist in dem dem Lagerungsabschnitt 7 zugeordneten Endabschnitt der Ventilkammer 3 appliziert und stellt nach dem Aushärten eine starre Verbindung zwischen dem Lagerungsabschnitt 7 und der umgebenden Wandung des Ventilgehäuses 2 her.The bending transducer unit 6 is connected to the valve housing 2 via its bearing section in a housing-fixed manner. This is done in particular by clamping the bearing section 7 in a housing-fixed manner, which in the exemplary embodiment is implemented by embedding it in a casting compound 8 introduced into the valve housing 2. The casting compound 8 is applied in the end section of the valve chamber 3 associated with the bearing section 7 and, after hardening, creates a rigid connection between the bearing section 7 and the surrounding wall of the valve housing 2.
Es versteht sich, dass auch andere Möglichkeiten zur Fixierung des Lagerungsabschnittes 7 im Gehäuse des Piezoventils möglich sind.It is understood that other possibilities for fixing the bearing section 7 in the housing of the piezo valve are also possible.
Im deaktivierten Zustand hat die Biegewandlereinheit 6 eine sich in einer Hauptausdehnungsebene erstreckende plattenartige Flachgestalt und verfügt über einen die beiden Biegewandler 4, 5 voneinander trennenden schlitzartigen Zwischenraum 12, der sich ausgehend vom freien vorderen Ende der Biege-In the deactivated state, the bending transducer unit 6 has a plate-like flat shape extending in a main extension plane and has a slot-like intermediate space 12 separating the two bending transducers 4, 5 from each other, which extends from the free front end of the bending
wandler 4, 5 zur Rückseite hin bis zum Beginn des Lagerungsabschnittes 7 erstreckt.converter 4, 5 extends towards the rear to the beginning of the storage section 7.
Mit den beiden Biegewandlern 4, 5 verbundene elektrische Kontaktmittel 13, 14 sind aus dem Ventilgehäuse 2 herausgeführt und ermöglichen das Anlegen einer für den Betrieb der Biegewandler 4, 5 erforderlichen Ansteuerspannung. Das Anlegen der Ansteuerspannung hat ein Verbiegen bzw. Auslenken des betroffenen Biegewandlers 4, 5 quer zu seiner Längsrichtung zur Folge, wobei die Auslenkbewegung in Fig. 1 durch Doppelpfeil 15 angedeutet ist. Die Auslenkbewegungen der beiden Biegewandler 4, 5 finden dabei in zueinander parallelen Auslenkebenen 16, 17 statt, die rechtwinkelig zur Hauptausdehnungsebene der deaktivierten Biegewandlereinheit 6 verlaufen.Electrical contact means 13, 14 connected to the two bending transducers 4, 5 are led out of the valve housing 2 and enable the application of a control voltage required for the operation of the bending transducers 4, 5. The application of the control voltage results in the bending or deflection of the affected bending transducer 4, 5 transversely to its longitudinal direction, with the deflection movement being indicated in Fig. 1 by the double arrow 15. The deflection movements of the two bending transducers 4, 5 take place in mutually parallel deflection planes 16, 17, which run at right angles to the main extension plane of the deactivated bending transducer unit 6.
Das Piezoventil des Ausführungsbeispiels ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Im Auslenkweg des einen, ersten Biegewandlers 4 ist eine zu steuernde erste Ventilöffnung 18 platziert, die von einem Ventilsitz 22 umgrenzt ist und mit einem nach außen geführten Speisekanal 23 in Verbindung steht. Im Auslenkweg des anderen, zweiten Biegewandlers 5 befindet sich eine steuerbare zweite Ventilöffnung 19 mit ebenfalls zugeordnetem Ventilsitz 22, die mit einem beispielsweise an die Atmosphäre geführten Entlüftungskanal 24 verbunden ist. Beide Ventilöffnungen 18, 19 münden an der Innenfläche des Ventilgehäuses 2 in die Ventilkammer 3 ein, die des weiteren ständig mit einem Arbeitskanal 25 kommuniziert, der zum Anschluss eines fluidisch anzusteuernden Verbrauchers, beispielsweise eines fluidbetätigten Antriebes, vorgesehen ist.The piezo valve of the embodiment is designed as a 3/2-way valve. In the deflection path of the first bending transducer 4, a first valve opening 18 to be controlled is placed, which is surrounded by a valve seat 22 and is connected to a feed channel 23 leading to the outside. In the deflection path of the other, second bending transducer 5, there is a controllable second valve opening 19 with a valve seat 22 that is also associated with it and is connected to a vent channel 24 that leads to the atmosphere, for example. Both valve openings 18, 19 open into the valve chamber 3 on the inner surface of the valve housing 2, which also constantly communicates with a working channel 25 that is provided for connecting a consumer to be controlled by fluid, for example a fluid-operated drive.
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Im deaktivierten Zustand und ohne zusätzliche Maßnahmen wären die Biegewandler 4, 5 gemäß Figur l jeweils mit geringem Abstand zum zugeordneten Ventilsitz 22 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel sind jedoch zwischen dem Ventilgehäuse 2 und dem ersten Biegewändler 4 wirksame Federmittel 26 vorgesehen, die den ersten Biegewandler 4 in seine Schließstellung vorspannen, in der er am zugeordneten Ventilsitz aufliegt und die betreffende erste Ventilöffnung 18 verschließt (Figur 2). Auf diese Weise liegt bei deaktivierten Biegewandlern 4, 5 ein Ausgangszustand vor, bei dem der Arbeitskanal 25 über die Ventilkammer 3 hinweg mit dem Entlüftungskanal 24 verbunden und somit entlüftet ist, während gleichzeitig der Speisekanal 23 abgesperrt ist. Durch entsprechende Ansteuerung der Biegewandler 4, 5 kann ausgehend hiervon ein Umschalten beispielsweise dahingehend erfolgen, dass der zweite Biegewandler 5 die zweite Ventilöffnung 19 und somit den Entlüftungskanal 24 absperrt, während gleichzeitig der erste Biegewandler 4 entgegen der Stellkraft der Federmittel 2 6 von der zugeordneten ersten Ventilöffnung 18 abgehoben wird und somit der Arbeitskanal 25 durch die Ventilkammer 3 hindurch vom Speisekanal 23 mit Druckmedium gespeist wird. Bei dem Druckmedium handelt es sich beispielsweise um ein gasförmiges Medium wie Druckluft oder auch um ein hydraulisches Medium.In the deactivated state and without additional measures, the bending transducers 4, 5 would each be arranged at a small distance from the associated valve seat 22 according to Figure 1. In the exemplary embodiment, however, effective spring means 26 are provided between the valve housing 2 and the first bending transducer 4, which preload the first bending transducer 4 into its closed position in which it rests on the associated valve seat and closes the relevant first valve opening 18 (Figure 2). In this way, when the bending transducers 4, 5 are deactivated, an initial state exists in which the working channel 25 is connected to the vent channel 24 via the valve chamber 3 and is thus vented, while at the same time the feed channel 23 is blocked. By appropriately controlling the bending transducers 4, 5, a switch can be made from this, for example, such that the second bending transducer 5 blocks the second valve opening 19 and thus the vent channel 24, while at the same time the first bending transducer 4 is lifted off the associated first valve opening 18 against the actuating force of the spring means 26 and thus the working channel 25 is fed with pressure medium from the feed channel 23 through the valve chamber 3. The pressure medium is, for example, a gaseous medium such as compressed air or a hydraulic medium.
Die hier geschilderte Bauform und auch Art der Ansteuerung der Biegewandler 4, 5 ist exemplarisch aufgeführt. Es versteht sich, dass auch andere Ventilbauformen und Ventilfunk-The design and type of control of the bending transducers 4, 5 described here are examples. It goes without saying that other valve designs and valve functions are also possible.
tionalitäten auf Basis der Biegewandlereinheit 6 realisiert werden können.functionalities can be realized on the basis of the bending transducer unit 6.
Im Rahmen der Biegewandlereinheit 6 sind die beiden Biegewandler 4, 5 fest und insbesondere starr miteinander verbunden. Die Starrheit der Verbindung hängt dabei maßgeblich von der Steifigkeit des Piezomaterials der beiderseitigen Biegewandler 4, 5 ab.Within the framework of the bending transducer unit 6, the two bending transducers 4, 5 are firmly and in particular rigidly connected to one another. The rigidity of the connection depends largely on the stiffness of the piezo material of the bending transducers 4, 5 on both sides.
Der Grund dafür liegt darin, dass jeder Biegewandler 4, 5 beim Ausführungsbeispiel beispielsweise zwei in zueinander parallelen Schichtebenen übereinanderliegend angeordnete Piezomaterialschichten 27a, 27b aufweist, die im Bereich des Lagerungsabschnittes 7 unter Bildung desselben einstückig miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist also die Biegewandlereinheit 6 ein Mehrschichtkörper, der mehrere, schichtweise übereinanderliegende Piezomateriallagen aufweist, die zur Bildung der beiden Biegewandler 4, 5 einen etwa U-förmigen Umriss haben, so dass sich die geschlitzte Außenkontur gemäß Fig. 3 ergibt.The reason for this is that each bending transducer 4, 5 in the exemplary embodiment has, for example, two piezo material layers 27a, 27b arranged one above the other in parallel layer planes, which are integrally connected to one another in the region of the bearing section 7 to form the latter. In other words, the bending transducer unit 6 is a multi-layer body which has several piezo material layers arranged one above the other in layers, which have an approximately U-shaped outline to form the two bending transducers 4, 5, so that the slotted outer contour according to Fig. 3 is produced.
Die beiden Piezomaterialschichten 27a, 27b eines jeweiligen Biegewandlers 4, 5 könnten Bestandteil eines einzigen Piezokörpers sein, der bei entsprechender Ansteuerung eine Auslenkung im wesentlichen in nur einer Richtung ermöglicht, so dass man von einem Unimorph-Aufbau sprechen könnte. Beim Ausführungsbeispiel liegt hingegen ein Bimorph-Aufbau vor, wobei jede Piezomaterialschicht 27a, 27b Bestandteil eines mit einer Elektrodenanordnung 32a, 32b ausgestatteten PiezokörpersThe two piezo material layers 27a, 27b of a respective bending transducer 4, 5 could be part of a single piezo body, which, when controlled accordingly, enables deflection essentially in only one direction, so that one could speak of a unimorph structure. In the exemplary embodiment, however, there is a bimorph structure, with each piezo material layer 27a, 27b being part of a piezo body equipped with an electrode arrangement 32a, 32b.
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28a, 28b ist und wobei die Piezokörper 28a, 28b, beispielsweise durch Verkleben so längsseits fest miteinander verbunden sind, dass durch elektrische Ansteuerung eine Auslenkung des betreffenden Biegewandlers 4, 5 nach Wahl in beiden Richtungen möglich ist.28a, 28b and wherein the piezo bodies 28a, 28b are firmly connected to one another lengthwise, for example by gluing, such that a deflection of the respective bending transducer 4, 5 is possible in either direction as desired by electrical control.
Jeder Piezokörper 28a, 28b eines jeweiligen Biegewandlers 4, 5 könnte anstelle des beim Ausführungsbeispiel vorhandenen einschichtigen Aufbaues auch einen Mehrschichtaufbau mit mehreren Piezomaterialschichten haben. Auch könnten die Biegewandler jeweils über nur einen Piezokörper mit lediglich einer Piezomaterialschicht verfügen.Each piezo body 28a, 28b of a respective bending transducer 4, 5 could also have a multi-layer structure with several piezo material layers instead of the single-layer structure present in the embodiment. The bending transducers could also each have only one piezo body with only one piezo material layer.
Schließlich wäre es auch möglich, die Biegewandler 4, 5 nach Art sogenannter Trimorph-Biegewandler auszuführen, bei denen zwischen den beiden Piezokörpern 28a, 28b noch eine Trägerschicht sitzt.Finally, it would also be possible to design the bending transducers 4, 5 in the manner of so-called trimorph bending transducers, in which a carrier layer is located between the two piezo bodies 28a, 28b.
Mischformen mit unterschiedlichem Biegewandleraufbau innerhalb der Biegewandlereinheit 6 könnten ebenfalls realisiert werden.Mixed forms with different bending transducer structures within the bending transducer unit 6 could also be realized.
In Fig. 3 sind die an der Oberseite der Biegewandler 4, 5 platzierten Elektroden der Elektrodenanordnung 27a durch eine Schraffur kenntlich gemacht. Eine vergleichbare Elektrodenstruktur befindet sich an der Unterseite der Biegewandler. Im Bereich des Lagerungsabschnittes 7 abgehende elektrische Leiter 33 führen zu den elektrischen Kontaktmitteln 13, 14, dieIn Fig. 3, the electrodes of the electrode arrangement 27a placed on the top of the bending transducers 4, 5 are indicated by hatching. A comparable electrode structure is located on the underside of the bending transducers. In the area of the bearing section 7, outgoing electrical conductors 33 lead to the electrical contact means 13, 14, which
die elektrische Ansteuerung der Biegewandlereinheit 6 ermöglichen. enable the electrical control of the bending transducer unit 6.
Die Biegewandler 4, 5 können beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine individuelle Ansteuerung möglich ist und ein voneinander unabhängiger Betrieb stattfinden kann. Denkbar wäre aber auch eine dahingehende elektrische Verschaltung, dass bei Anlegen einer Ansteuerspannung beide Biegewandler 4, 5 automatisch eine vorbestimmte Bewegung ausführen, beispielsweise eine gegensinnige Auslenkbewegung. Diese Verschaltung kann unmittelbar auf der Biegewandlereinheit 6 vorgesehen werden.The bending transducers 4, 5 can, for example, be designed in such a way that individual control is possible and independent operation can take place. However, it would also be conceivable to have an electrical connection such that when a control voltage is applied, both bending transducers 4, 5 automatically carry out a predetermined movement, for example a deflection movement in opposite directions. This connection can be provided directly on the bending transducer unit 6.
Ein Vorteil der Biegewandlereinheit 6 besteht darin, dass in ihr gleichzeitig mehrere einzelne Biegewandler 4, 5 zu einer steifen, selbsttragenden Baueinheit zusammengefasst sind, die über einen gemeinsamen Lagerungsabschnitt 7 verfügen, der eine gleichzeitige Fixierung sämtlicher Biegewandler 4, 5 ermöglicht, wobei eine gegenseitige Ausrichtung der einzelnen Biegewandler 4, 5 entfallen kann. Auszurichten ist lediglich die Biegewandlereinheit 6 als Ganzes.One advantage of the bending transducer unit 6 is that it simultaneously combines several individual bending transducers 4, 5 into a rigid, self-supporting structural unit, which has a common bearing section 7 that enables all bending transducers 4, 5 to be fixed in place at the same time, whereby mutual alignment of the individual bending transducers 4, 5 can be omitted. Only the bending transducer unit 6 as a whole needs to be aligned.
Der Lagerungsabschnitt 7 hat vorzugsweise eine rechteckige oder quadratische Kontur.The bearing section 7 preferably has a rectangular or square contour.
Bei der Ausrichtung der Biegewandlereinheit 6 im Ventilgehäuse 2 kann hilfreich sein, wenn das Ventilgehäuse 2 über einen Stabilisierungsvorsprung 33 verfügt, der bei montierter Biegewandlereinheit 6 in den schlitzartigen Zwischenraum 12 ein-When aligning the bending transducer unit 6 in the valve housing 2, it can be helpful if the valve housing 2 has a stabilizing projection 33 which, when the bending transducer unit 6 is mounted, can be inserted into the slot-like space 12.
greift und dessen Länge so gewählt ist, dass er sich dafür eignet, die Längsausrichtung der Biegewandlereinheit 6 zu unterstützen. and whose length is selected such that it is suitable for supporting the longitudinal alignment of the bending transducer unit 6.
Zur Herstellung der Biegewandlereinheit 6 greift man zweckmäßigerweise auf eine der gewünschten Anzahl von Piezomaterialschichten entsprechende Anzahl von aus Piezomaterial bestehenden Schichtkomponenten zurück, die dem gewünschten Umriss der Biegewandlereinheit 6 entsprechen und die man, unter Berücksichtigung der Elektrodenanordnungen, aufeinander schichtet und fest miteinander verbindet. Dabei besteht prinzipiell auch die Möglichkeit, die Biegewandlereinheit 6 mit nur einer einzigen Schichtkomponente zu realisieren. Ausgangspunkt kann eine rechteckige längliche Piezomaterialplatte sein, in die man zur Bildung des schlitzartigen Zwischenraumes 12 durch Materialabtrag einen Einschnitt einbringt.To produce the bending transducer unit 6, it is advisable to use a number of layer components made of piezo material that corresponds to the desired number of piezo material layers, which correspond to the desired outline of the bending transducer unit 6 and which are layered on top of one another and firmly connected to one another, taking into account the electrode arrangements. In principle, it is also possible to produce the bending transducer unit 6 with just a single layer component. The starting point can be a rectangular, elongated piezo material plate, into which an incision is made by removing material to form the slot-like intermediate space 12.
Die Biegewandlereinheit 6 kann man sich also insbesondere derart aufgebaut vorstellen, dass entweder eine einzige Schichtkomponente oder mehrere übereinandergeschichtete Schichtkomponenten 29a, 29b vorhanden sind, die aus Piezomaterial bestehen und einen einstückigen Aufbau haben, wobei von einem den Lagerungsabschnitt 7 definierenden Endbereich mehrere zueinander parallele Streifenkörper abgehen, die jeweils zu einem Biegewandler gehören.The bending transducer unit 6 can therefore be imagined to be constructed in such a way that either a single layer component or several layer components 29a, 29b stacked on top of one another are present, which consist of piezo material and have a one-piece structure, wherein several strip bodies extending parallel to one another, each belonging to a bending transducer, extend from an end region defining the bearing section 7.
Claims (7)
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