DE1200585B - Halterung fuer ein piezoelektrisches Element in einem Beschleunigungsmesser - Google Patents
Halterung fuer ein piezoelektrisches Element in einem BeschleunigungsmesserInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
GOIp
Deutsche Kl.: 42 ο -17
Nummer: 1200585
Aktenzeichen: E19931IX b/42 ο
Anmeldetag: 15. September 1960
Auslegetag: 9. September 1965
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für ein piezoelektrisches Element in einem Beschleunigungsmesser
mit einem in eine Höhlung einsetzbaren, das piezoelektrische Element tragenden Wandlerkörper.
Bei bekannten piezoelektrischen Elementen, bei denen das Element einer Kompressions- oder Biegebeanspruchung
ausgesetzt ist, hat sich eine gewisse Störanfälligkeit in Richtungen quer zur Beanspruchungsrichtung
als nachteilig erwiesen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Anordnung zu schaffen, bei der diese Störanfälligkeit
verringert wird. Zum Erreichen desselben Ziels wurde bereits vorgeschlagen, ein ringförmiges
piezoelektrisches Element zu verwenden, das an seiner einen Mantelfläche gehalten und an der anderen
Mantelfläche von achsparalleler Kraft beansprucht wird. Durch die dadurch auftretende Scherbeanspruchung
wird bereits einer Störempfindlichkeit quer zur Beanspruchungsrichtung weitgehend vorgebeugt.
Der Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, auch die Halterung für ein solches, auf
Scherung beanspruchtes piezoelektrisches Element so auszubilden, daß nicht über die Halterung eine nachteilige
Störempfindlichkeit quer zur Beanspruchungsrichtung erzeugt wird.
Nach der Erfindung ist zum Lösen dieser Aufgabe vorgesehen, daß der Wandlerkörper etwa pilzförmig
mit einem Hut, dessen Umfang an der Wand der Höhlung befestigbar ist, und einem Stamm ausgebildet
ist, der mit seinem Fuß direkt oder indirekt am Boden der Höhlung abstützbar ist, daß das piezoelektrische
Element koaxial mit dem Stamm angeordnet ist, und daß bei in die Höhlung eingesetztem
Wandlerkörper das piezoelektrische Element und die auf dieses direkt einwirkenden Kraftübertragungselemente in gegenseitigem Abstand mit der Wand der
Höhlung angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird eine sichere und schwingungsfreie Halterung
gewonnen.
Das piezoelektrische Element kann in an sich bekannter Weise eine Trägheitsmasse tragen, die zur
Verstärkung der Beschleunigungsempfindlichkeit dient.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Halterung ist zwischen dem piezoelektrischen Element und dem
Wandlerkörper ein das Element haltendes Tragorgan angeordnet, das sich zum großen Teil im Abstand
vom Wandlerkörper erstreckt, an dem es, vorzugsweise mit einem Ende, befestigt ist.
Die Stabilität wird erhöht, wenn das Tragorgan und die Trägheitsmasse ringförmig ausgebildet und
Halterung für ein piezoelektrisches Element in
einem Beschleunigungsmesser
einem Beschleunigungsmesser
Zusatz zur Anmeldung: E19930IX b/42 k-Auslegeschrift
1195 512
Anmelder:
Endevco Corporation,
Pasadena, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Gunnar B. Bergman,
Wilson Bradley jun.,
Bernard A. Shoor,
Pasadena, Calif. (V. St. A.)
Gunnar B. Bergman,
Wilson Bradley jun.,
Bernard A. Shoor,
Pasadena, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 15. September 1959
(840089),
vom 12. Februar 1960 (8443)
ebenso wie das piezoelektrische Element koaxial mit dem Stamm des Wandlerkörpers angeordnet sind.
Eine sichere Befestigung des Wandlerkörpers in
der Höhlung erreicht man, wenn der Hut des Wandlerkörpers Kreisumfang besitzt und an diesem ein
Gewinde aufweist. Der Wandlerkörper braucht dann lediglich gegen die Abstutzfläche seines Stammes
festgezogen zu werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand sche-
matischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein allgemein der Linie 1-1 in Fig. 2
folgender Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Beschleunigungsmesser;
F i g. 2 ist eine perspektivische Darstellung und zeigt, auf welche Weise man einen als Einsteckaggregat
ausgebildeten Beschleunigungsmesser nach
509 660/13Ϊ
3 4
F i g. 1 in eine dreiachsige Halterung für Beschleu- piezoelektrische Element 30, die Trägheitsmasse 34
nigungsmesser einbauen kann; und die Basis 20 umfaßt, von einer zylindrischen
F i g. 3 und 4 zeigen jeweils im Längsschnitt ab- Aussparung 35 in dem Tragklotz 12 aufgenommen,
geänderte Ausbildungsformen; Das untere Ende des hülsenförmigen Fortsatzes 24
F i g. 5 ist ein allgemein F i g. 1 ähnelnder Schnitt 5 ist unmittelbar oberhalb einer Druckplatte 42 aus
durch eine weitere abgeänderte Ausbildungsform. Stahl angeordnet, die in den Boden der Aussparung
Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird bei 35 eingelassen ist. Die Druckplatte 42 bildet einen
jeder der in Fig. 1, 3 und 4 gezeigten Konstruk- festen Sitz für den Fortsatz24, wenn der Tragkörper
tionen angenommen, daß sie auf einer senkrechten 20 fest in die Aussparung eingeschraubt wird. Bei
Achse angeordnet sind; jedoch liegt es auf der Hand, io der dargestellten Ausbildungsform ist der Durchdaß
man die einzelnen Beschleunigungsmesser auch messer der Druckplatte 42 kleiner als der Durchauf
anders verlaufenden Achsen anordnen kann, wie messer der Trägheitsmasse 34, damit ein Spielraum
es bei den gemäß F i g. 2 in zwei Seitenflächen einer für Bewegungen der Trägheitsmasse 34 vorhanden
Halterung eingebauten Beschleunigungsmessern der ist; das piezoelektrische Element 30 und die Trag-FaIl
ist. Jedes der einsteckbaren Aggregate, die je- 15 hülse 36 sind oberhalb der Oberseite der Druckplatte
weils insgesamt mit 10 bezeichnet sind, ist in einem 42 in einem Abstand von dieser angeordnet,
geeigneten Halteklotz bzw. ein äußeres Gehäuse ein- Wenn bei der soeben beschriebenen Anordnung gebaut, dessen Konstruktion sich nach dem jewei- die Basis 20 zusammen mit der sich von ihr aus nach !igen Verwendungszweck richtet. unten erstreckenden Hülse 24 in den Klotz 12 ein-
geeigneten Halteklotz bzw. ein äußeres Gehäuse ein- Wenn bei der soeben beschriebenen Anordnung gebaut, dessen Konstruktion sich nach dem jewei- die Basis 20 zusammen mit der sich von ihr aus nach !igen Verwendungszweck richtet. unten erstreckenden Hülse 24 in den Klotz 12 ein-
In F i g. 1 wird als Halterung ein Klotz 12 ver- 20 geschraubt wird, um die Hülse 24 zur Anlage an der
wendet, der dem in F i g. 2 gezeigten Metallklotz 12 Druckplatte 42 aus Stahl zu bringen, dient der Spalt
entsprechen kann, in den drei einzelne Beschleu- 40 dazu, die Übertragung von mechanischen Be-
nigungsmesser auf verschiedenen Mittelachsen ein- anspruchungen der Hülse 24 auf die Traghülse 36
gebaut sind. Gemäß Fig. 1 wird der Klotz 12 auf und das piezoelektrische Element30 zu verhindern,
der betreffenden Vorrichtung, einem zu untersuchen- 25 Dieses Merkmal ist von großer Bedeutung, denn
den Mechanismus oder einem Werkstück W mit beim Fehlen des Spaltes 40 würden die auf die Hülse
Hilfe einer Schraube 14 befestigt, und zwischen dem 24 aufgebrachten Kräfte eine Beanspruchung des
Klotz 12 und dem Werkstück W od. dgl. wird eine ringförmigen Kristallelements bewirken, wodurch
isolierende Scheibe 15 angeordnet. Die Isolierung dessen piezoelektrische Charakteristiken geändert
wird durch eine isolierende Hülse 15 a vervollstän- 30 werden würden. Hierbei würde sich in manchen Fäl-
digt, die auf die Schraube 14 aufgeschoben ist, so- len eine Empfindlichkeit längs einer Querachse er-
wie durch eine isolierende Unterlegescheibe 14 b an geben, oder eine vorhandene Empfindlichkeit dieser
der Oberseite des Klotzes. Art würde sich vergrößern, so daß Störsignale ent-
Jedes der Einzelaggregate 10 umfaßt einen Körper stehen würden, wenn der Beschleunigungsmesser
mit einer Basis 20 in Form einer kreisrunden Scheibe, 35 quer zu seiner Längsachse wirkenden Kräften ausdie
an ihrem Umfang mit Außengewinde 21 versehen gesetzt wird. Bei der erfindungsgemäßen Konstrukist,
damit man sie in den Klotz 12 einschrauben kann. tion ist das Element 30 durch den Ringspalt 40 prak-Ferner
trägt der Körper einen säulenähnlichen Fort- tisch auf mechanischem Wege gegen derartige Besatz
in Form einer mit dem Körper gleichachsigen anspruchungen isoliert. Außerdem könnten solche
Hülse 24. Durch den Körper erstreckt sich eine axiale 40 auf das Element 30 übertragenen Beanspruchungen
Bohrung 22 zum Aufnehmen einer elektrischen Lei- zu einer Änderung der Temperaturempfindlichkeit
tung. An ihrer Oberseite trägt die Basis 20 einen führen. Ferner ist die Trägheitsmasse 34 zusammen
Gewindestutzen 25 zum Anschließen eines bei K mit dem Kristallelement 30 bei dieser Konstruktion
schematisch angedeuteten koaxialen Kabels, das zu unter Vermittlung durch das Element 30 an dem
einem Verstärker 26 und einem diesem nachgeschal- 45 Tragorgan 36 frei aufgehängt, und das Element 30
teten Registriergerät 28 führt. ist mit der Traghülse 36 durch eine der Kittschicht
Das benötigte elektrische Ausgangssignal des Be- 32 entsprechende Schicht 44 aus einem geeigneten
schleunigungsmessers wird durch ein ringförmiges elektrisch leitenden Kitt fest verbunden. Die Trägpiezoelektrisches
Kristallelement 30 in Form eines heitsmasse34 befindet sich ihrerseits in einem Abkurzen
Hohlzylinders erzeugt, der mit der äußeren 50 stand von dem Tragkörper und den Wänden der
Umfangsfläche einer Traghülse 36 aus Metall fest Aussparung 35 in dem Klotz 12, so daß das Tragverbunden
ist. Das obere Ende der Traghülse 36 ist organ ungehindert axiale Schwingungen gegenüber
z. B. durch Hartlöten fest in eine ringförmige Aus- der Trägheitsmasse ausführen kann. Wenn derartige
sparung 38 an der Unterseite der Basis 20 des Trag- Schwingungen auftreten, wird das Kristallelement
körpers eingebaut. Alle übrigen Teile der Traghülse 55 durch Scherkräfte beansprucht, so daß die elekbefinden
sich in einem Abstand von dem Tragkörper; trischen Signale erzeugt werden, die es dem Beschleuinsbesondere
ist die innere zylindrische Wand der nigungsmesser ermöglichen, den Schwingungs- oder
Traghülse von dem hülsenförmigen Fortsatz 24 des Beschleunigungszustand des Werkstücks W τα mes-Körpers
durch einen Ringspalt 40 getrennt, der me- sen und anzuzeigen.
chanische Beanspruchungen von dem piezoelek- 60 Um eine elektrische Verbindung zwischen dem
trischen Element fernhält. Die äußere Umfangsfläche Beschleunigungsmesser 10 und dem zu dem Verdes
piezoelektrischen Kristallelements 30 ist z. B. stärker 26 und dem Registriergerät 28 führenden komittels
eines geeigneten elektrisch leitenden Kittes 32 axialen Kabel K herzustellen, ist eine flexible Leifest
mit einer ringförmigen Trägheitsmasse 34 aus tung 50 vorgesehen, deren eines Ende 52 an die
Metall verbunden,, die ebenfalls in Form eines kur- 65 Trägheitsmasse 34 angeschlossen ist und die sich
zen Hohlzylinders ausgebildet ist. radial nach innen innerhalb einer Isolierung 53 durch
Gemäß den Zeichnungen wird das Beschleu- einen Ausschnitt 54 am unteren Ende der Hülse 24
nigungsmesseraggregat gemäß der Erfindung, das das in die Bohrung 22 (Fig. 1, 3 und 4) erstreckt, wo
das Ende 56 der Leitung mit dem unteren Ende eines sich axial erstreckenden Anschlußbuchsenteils 55
verlötet ist. Das Anschlußbuchsenteil 55 ist in eine isolierende Hülse 57 eingebaut, die ihrerseits in dem
Anschlußstutzen 25 an der Oberseite der Basis 20 befestigt ist; der untere Teil der Anschlußbuchse 55
ist in ein isolierendes Harzmaterial 58 eingebettet, das sich während der Herstellung des Aggregats
leicht einbringen läßt. Das obere Ende der Anschlußbuchse 55 ist bei 60 geschlitzt, um mit Reibungsschluß das eine Ende einer Leitung 62 des Kabels K
aufnehmen zu können, das in bekannter Weise mittels eines Mutterteils an dem Gewindestutzen 25 befestigt
wird. Die zu dem Verstärker führende Leitung wird durch die Hülle 64 des koaxialen Kabels K vervollständigt.
Der Beschleunigungsmesser 10 läßt sich nicht nur in einen Klotz oder ein äußeres Gehäuse einbauen,
z. B. in den in F i g. 1 gezeigten Klotz 12, sondern auch in jedes andere Gehäuse, z. B. das in F i g. 2
gezeigte, bei dem weitere einzelne Beschleunigungsmesser 10 längs anderer Achsen in den gleichen
Klotz eingebaut sind, so daß eine dreiachsige Beschleunigungsmesservorrichtung entsteht.
In F i g. 3 ist das Aggregat 10 nach F i g. 1 und 2 gleichachsig in einen zylindrischen Klotz 72 eingebaut,
der allgemein dem Klotz 12 nach F i g. 1 entspricht, jedoch ein relativ dünnwandiges Gehäuse
72 a bildet, das an Stelle der gesonderten Druckplatte 42 nach Fig. 1 am Boden seiner Aussparung eine
vorspringende Anlagefiäche 74 aufweist, an der sich das untere Ende des hülsenförmigen Fortsatzes 24
abstützt. Bei der Ausbildungsform nach F i g. 3 ist der untere Teil des Klotzes 72 so ausgebildet, daß er
an einem Werkstück mit Hilfe einer isolierenden Stiftschraube 75 befestigt werden kann, deren oberer
Gewindeabschnitt 76 von einer Gewindebohrung 77 des Klotzes 72 aufgenommen werden kann, während
der untere Gewindeabschnitt 78 in eine Gewindebohrung des zu untersuchenden Werkstücks eingeschraubt
wird. In diesem Falle wird ein Isoliermaterial 79 zweckmäßig zwischen den scheibenförmigen
Köpfen 80 der beiden Teile der Befestigungsschraube angeordnet.
F i g. 4 veranschaulicht den Einbau des Beschleunigungsmessers 10 in einen Klotz 82, der im Gegensatz
zu den bisher beschriebenen luftgekühlten Klötzen 12 und 72 für Wasserkühlung eingerichtet ist. Im
vorliegenden Falle ist der Aufnahmeklotz 82, in den das Aggregat 10 eingeschraubt wird, bei 84 mit
einem Außengewinde versehen, so daß man ihn in einen mit Wasserkanälen versehenen äußeren Klotz
85 einschrauben kann, der an seinem unteren Ende ein Gewindestück 86 zum Einschrauben in eine Gewindebohrung
des zu untersuchenden Werkstücks trägt. Der Aufnahmeklotz 82 wird in den Klotz 85
so weit eingeschraubt, daß er sich an einem Satz von Kugeln 88 abstützt, die durch einen in einer Wasserkammer
92 im unteren Teil des äußeren Klotzes 85 angeordneten Ring 90 in ihrer Lage gehalten werden.
Der Kammer 92 wird das Kühlwasser über einen schraubenlinienf örmigen Kanal 94 von einem Wasserleitungsanschlußstutzen
95 aus zugeführt; das Kühlwasser gelangt über einen zweiten schraubenlinienförmigen
Kanal 96 zu einem Auslaßstutzen 98. Die beiden Stutzen sind an ihren oberen Enden mit
Wasserschläuchen 100 ausgerüstet, während ihre unteren Enden bei 102 durch Hartlöten in einem
Abdeckring 104 befestigt sind, der seinerseits bei 106 an das äußere Gehäuse 85 angelötet ist.
Im vorliegenden Falle besteht die Traghülse 136 aus einem keramischen Material, und es wird ein
koaxiales Dreileiterkabel iT nebst einem Anschlußstück
für drei Leitungen verwendet. Der Mittelleiter 155 a ist mit der Trägheitsmasse 134 verbunden. Ein
innerer rohrförmiger Leiter 155 b ist an einen Ring aus Metall angeschlossen, der durch eine Plattierung
ίο des keramischen Tragrings gebildet wird, welcher
mit Hilfe von elektrisch leitendem Kitt mit der Innenfläche des Kristallelements 130 verbunden ist; der
Außenleiter wird durch das Gewindestück des Anschlußteils 125 gebildet. Auf diese Weise sind das
Kristallelement 130 und die Trägheitsmasse 134 von den Klötzen 82 und 84 elektrisch isoliert. Eine derartige
Dreileiterverbindung kann an Stelle des Zweileiterkabels nach Fig. 1, 2 und 3 verwendet werden,
so daß man nicht bei jedem einzelnen Beschleunigungsmesser besondere Isoliermittel zu verwenden
braucht.
F i g. 5 ist ein Schnitt durch einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser, der demjenigen nach F i g. 2
weitgehend ähnelt. Die einzelnen einschraubbaren Aggregate ähneln weitgehend dem in Fig. 1 gezeigten,
und aus diesem Grunde sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Das einschraubbare Aggregat nach F i g. 5 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 insofern,
als an Stelle der das piezoelektrische Element unterstützenden, an der Basis 20 befestigten Traghülse
36 eine Traghülse 136 vorgesehen ist, die an dem von der Basis 20 abgewandten Ende des hülsenförmigen
Fortsatzes 24 des Körpers befestigt ist.
Ferner stützt sich das Ende des hülsenförmigen Fortsatzes 24 nicht an einer Druckplatte 42, sondern unmittelbar
am Boden der den Beschleunigungsmesser aufnehmenden Aussparung ab; zu diesem Zweck ist
die Länge dieses Fortsatzes so gewählt, daß der Fortsatz über das Ende der Trägheitsmasse 34 sowie über
die Traghülse 136 und das piezoelektrische Element 30 hinausragt. Die Anordnung nach F i g. 5 ähnelt
derjenigen nach F i g. 1 insofern, als die Traghülse,
abgesehen von ihrem einen Ende, das an dem Körper befestigt ist und jenseits des Endes des piezoelektrischen
Kristallelements 30 liegt, nicht in Berührung mit dem Körper steht. Wie zuvor ist die
Innenfläche der Traghülse 136 von der Außenfläche des hülsenförmigen Fortsatzes 24 durch einen Ringspalt
40 getrennt, um mechanische Beanspruchungen von dem Kristallelement 30 fernzuhalten.
Die beschriebenen Beschleunigungsmesser sind so ausgebildet, daß sie längs ihrer Mittelachsen Schwingungen
ausführen können; bei diesen Achsen handelt es sich gemäß F i g. 1, 3 und 4 jeweils um die senkrechte
Mittelachse; gemäß F i g. 2 kann die Mittelachse jedoch auch waagerecht oder senkrecht oder
in einer anderen Richtung verlaufen. Die piezoelektrischen Elemente sind so befestigt, daß sie durch
Scherkräfte beansprucht werden, und sie sind so polarisiert, daß ihre Polarisationsachsen parallel zur
Mittelachse bzw. zur Achse des Gehäuses verlaufen. Die Schwingungskraft oder die Schwingungskraftkomponente
wirkt somit parallel zu der betreffenden Polarisationsachse.
Das piezoelektrische Element 30 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Als Beispiel
für ein geeignetes Material sei keramisches Barium-
titanat in kristallinischem Zustand genannt. Zu den weiteren ebenfalls geeigneten Materialien gehören
Bleimetaniobat, Kadmiumniobat, Natriumniobat, ein Gemisch aus Bleititanat und Bleizirkonat und viele
andere Stoffe einschließlich natürlicher Kristalle wie Quarz u. dgl. Die an erster Stelle genannten Materialien
haben erheblich höhere Dielektrizitätskonstanten als Quarz, und ihre piezoelektrischen
Koeffizienten bei Beanspruchung durch Scher- und Druckkräfte sind ebenfalls höher als bei Quarz.
Während Quarz im Naturzustand bereits polarisiert ist, ist dies bei den übrigen genannten Materialien
nicht der Fall; jedoch lassen sich diese Materialien leicht auf künstlichem Wege nach bekannten Verfahren
polarisieren, um sie für die Verwendung bei Beschleunigungsmessern geeignet zu machen. Bei
einem dieser Verfahren wird das Material einem starken elektrischen Feld ausgesetzt, während sich
das Material oberhalb seiner Übergangs- oder Umwandlungstemperatur befindet. Beim Abkühlen in
dem elektrischen Feld entwickelt das Material piezoelektrische Eigenschaften, und insbesondere entwickelt
sich eine Polarisationsachse in einer zur Richtung des elektrischen Feldes parallelen Richtung.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich, sieht die Erfindung zweckmäßige und sehr
wirkungsvolle Beschleunigungsmesserkombinationen vor, bei denen ringförmige Teilaggregate verwendet
werden, die man nach Bedarf in Halterungen der verschiedensten Art einbauen kann. Ferner ergibt
sich bei Verwendung eines Dreileiteransehlußstücks der beschriebenen Art ein Teilaggregat, das sich an
den verschiedensten Unterstützungen anbringen läßt, ohne daß bei jeder Unterstützung besondere Mittel
vorgesehen zu werden brauchen, um das piezoelektrische Kristallelement gegenüber der Unterstützung
zu isolieren. Weiterhin ermöglichen die beschriebenen Konstruktionen ohne Schwierigkeit eine vollständige
Abdichtung der piezoelektrischen Aggregate innerhalb der zugehörigen Gehäuse, und ferner
lassen sich ihre Umschließungen in geeigneten Dämpfungsmitteln anordnen. In der Praxis dient der erfindungsgemäße
Beschleunigungsmesser zum Feststellen von Signalen, deren Frequenzen im Vergleich
zu seiner Resonanzfrequenz niedrig sind. Beispielsweise wurde in einem Falle ein Beschleunigungsmesser
mit einer Resonanzfrequenz von 30 000Hz benutzt, um Beschleunigungen im Bereich zwischen
2 und 8000 Hz zu ermitteln. Da man ferner den das Kristallmaterial tragenden Zylinder und seine Basis
gleichzeitig maschinell bearbeiten kann, läßt sich eine sehr hohe Genauigkeit bezüglich der rechten
Winkel und der konzentrischen Lage der Teile erzielen, wodurch die Empfindlichkeit quer zur Längsachse
auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
Zwar wurde die Erfindung nur im Hinblick auf ein durch Scherkräfte zu beanspruchendes piezoelektrisches
Element beschrieben, doch sei bemerkt, daß man das piezoelektrische Element auch in anderer
Weise anordnen kann.
Claims (8)
1. Halterung für ein piezoelektrisches Element in einem Beschleunigungsmesser mit einem in
eine Höhlung einsetzbaren, das piezoelektrische Element tragenden Wandlerkörper, insbesondere
nach Patentanmeldung E 19930 IXb/42 k (deutsche Auslegeschrift 1195 512), dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandlerkörper (20, 24) etwa pilzförmig mit einem Hut (20), dessen Umfang (21) an der Wand der Höhlung (35) befestigbar
ist, und einem Stamm (24) ausgebildet ist, der mit seinem Fuß direkt oder indirekt (bei
42) am Boden der Höhlung abstützbar ist, daß das piezoelektrische Element (30) koaxial mit
dem Stamm angeordnet ist, und daß bei in die Höhlung eingesetztem Wandlerkörper das piezoelektrische
Element und die auf dieses direkt einwirkenden Kraftübertragungselemente in gegenseitigem
Abstand mit der Wand der Höhlung angeordnet sind.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das piezoelektrische Element (30) eine Trägheitsmasse (34) trägt.
3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem piezoelektrischen
Element (30) und dem Wandlerkörper (20, 24) ein das Element haltendes Tragorgan
(36) angeordnet ist, das sich zum großen Teil im Abstand vom Wandlerkörper erstreckt, an dem
es, vorzugsweise mit einem Ende (38), befestigt ist.
4. Halterung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (36; 136) und
die Trägheitsmasse (34; 134) ringförmig ausgebildet und auch koaxial mit dem Stamm (24)
des Wandlerkörpers angeordnet sind.
5. Halterung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hut (20) des Wandlerkörpers
Kreisumfang besitzt und an diesem ein Gewinde (21) aufweist.
6. Halterung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine durch den Hut (20) nach
außen führende axiale Bohrung (22) im Stamm (24) des Wandlerkörpers.
7. Halterung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine sich durch die axiale Bohrung (22) im
Stamm des Wandlerkörpers erstreckende und mit einer Stirnfläche des piezoelektrischen Elements
verbundene elektrische Leitung (50, 55).
8. Halterung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine in der Mündung der axialen
Bohrung (22) an der Oberseite des Hutes (20) angeordnete bzw. ausgebildete elektrische Anschlußmuffe
(25, 55).
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 668 406;
USA.-Patentschriften Nr. 2 808522, 2824243;
Zeitschrift »Electronics« vom 16. Januar 1959,
S. 70/72.
Britische Patentschrift Nr. 668 406;
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Zeitschrift »Electronics« vom 16. Januar 1959,
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Bei der Bekanntmachung der Anmeldung sind 2 Prioritätsbelege ausgelegt worden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 660/133 8.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US840089A US3104334A (en) | 1959-09-15 | 1959-09-15 | Annular accelerometer |
US8444A US3307054A (en) | 1959-09-15 | 1960-02-12 | Accelerometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1200585B true DE1200585B (de) | 1965-09-09 |
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ID=26678202
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DEE19931A Pending DE1200585B (de) | 1959-09-15 | 1960-09-15 | Halterung fuer ein piezoelektrisches Element in einem Beschleunigungsmesser |
Country Status (3)
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DE (1) | DE1200585B (de) |
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