DE3608550A1

DE3608550A1 - Piezoelectrically actuated valve

Info

Publication number: DE3608550A1
Application number: DE19863608550
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stoll; Siegfried Dipl Ing Kettner
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1987-09-17
Also published as: JPS62220782A; KR920007766B1; KR870009167A

Abstract

The proposal is for a piezoelectrically actuated valve with an elongate piezocrystal arrangement (21, 22) held at one end in a housing (10), the terminals (28) of which can be connected to a source of electric power to actuate the valve. Opening into an interior space (13) in the housing (10) are at least three valve passages (14-16), at least one sealing element (26, 27) at the free end of the piezocrystal arrangement (21, 22) projecting between two valve seats (17, 18), one of these being connected to a feed passage (14) and the other to a drain passage (15). A working passage (16) is connected to one of the two other valve passages (14, 15) in each of the two valve positions. This gives an inexpensive three-way valve of simple construction using piezocrystal elements as switching elements. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein piezo-elektrisch betätigbares Ventil mit einer in einem Gehäuse angeordneten, langgestreck ten, einseitig eingespannten Piezokristall-Anordnung, deren Anschlüsse zur Ventilbetätigung mit einer elektrischen Span nungsquelle verbindbar sind und mit einem durch wenigstens einen Dichtkörper am freien Ende der Piezokristall-Anord nung verschließbaren Ventilkanal.The invention relates to a piezo-electrically actuable Valve with an elongate arranged in a housing ten, one-sided clamped piezo crystal arrangement, the Connections for valve actuation with an electrical chip Power source are connectable and with at least one a sealing body at the free end of the piezo crystal arrangement lockable valve channel.

Als Piezokristall-Anordnung können handelsübliche Piezo- Biegeelemente verwendet werden, die beispielsweise aus zwei entgegengesetzt polarisierten piezo-elektrischen Schich ten mit einer elastischen Zwischenschicht bestehen. Durch Anlegen einer positiven bzw. negativen Gleichspannung kann bei derartigen Elementen eine Verlängerung bzw. Verkürzung der piezo-elektrischen Schichten und damit eine für die Ventilsteuerung verwendbare elektrisch beeinflußbare Durch biegung erzielt werden.As a piezo crystal arrangement, commercially available piezo Bending elements are used, for example two oppositely polarized piezoelectric layers with an elastic intermediate layer. By Applying a positive or negative DC voltage can with such elements an extension or shortening of the piezoelectric layers and therefore one for the Valve control usable electrically influenceable through bend can be achieved.

Aus der US-PS 43 40 083 ist ein derartiges Ventil bekannt, das als Implantat im menschlichen Körper zur Dosierung von Insulin od. dgl. eingesetzt wird. Da dieses Ventil nur einen einzigen Ventilkanal öffnen oder schließen kann, ist es nicht zur Verwendung als Dreiwege-Ventil geeignet.Such a valve is known from US Pat. No. 4,340,083, that as an implant in the human body for dosing of insulin or the like is used. Because this valve can only open or close a single valve channel, it is not suitable for use as a three-way valve.

Aus der DE-OS 25 11 752 ist zwar eine Signalwandlerstufe bekannt, bei der ein Piezokristall-Element zwischen zwei Regeldüsen verstellbar angeordnet ist, jedoch dient dieses Piezokristall-Element nicht zum Verschließen dieser Düsen und weist dementsprechend auch keine Dichtkörper auf. Das Element soll lediglich den Ausströmwiderstand variieren, so daß die gesamte Stufe ebenfalls nicht als Dreiwege-Ventil einsetzbar ist.DE-OS 25 11 752 is a signal converter stage known in which a piezo crystal element between two Control nozzles are arranged adjustable, but this is used Piezo crystal element not for closing these nozzles and accordingly has no sealing body. The Element should only vary the outflow resistance, so the entire stage is also not a three-way valve can be used.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein piezo elektrisch betätigbares Ventil zu schaffen, das bei ein fachem und kostengünstigem Aufbau als Dreiwege-Ventil ausge bildet ist.An object of the invention is therefore a piezo to create electrically actuated valve that at a simple and inexpensive construction as a three-way valve forms is.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Innenraum des Gehäuses wenigstens drei Ventilkanäle münden, wobei der wenigstens eine Dichtkörper zwischen zwei einerseits mit einem Zulaufkanal und andererseits mit einem Ablaufkanal verbundenen Ventilsitzen angeordnet ist und wobei ein Arbeits kanal in jeder Schaltstellung mit einem der beiden anderen Ventilkanäle verbunden ist.This object is achieved in that in an interior of the housing open out at least three valve channels, wherein the at least one sealing body between two on the one hand with an inlet channel and on the other hand with an outlet channel connected valve seats is arranged and being a working channel in each switch position with one of the other two Valve channels is connected.

Das erfindungsgemäße Ventil weist nur sehr wenige, einfache Teile auf und gewährleistet dennoch ein sicheres und störungs freies Funktionieren als Dreiwege-Ventil.The valve of the invention has very few, simple Parts on and still ensures a safe and trouble-free free functioning as a three-way valve.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of valve specified in the main claim possible.

Die Ventilsitze sind vorteilhafterweise an rohrförmig ausge bildeten, gegeneinander gerichtet in den Innenraum des Gehäuses reichenden Kanalbereichen angeordnet, wodurch bei Materialersparnis das Gehäuse dünnwandig ausgebildet werden kann und gleichzeitig eine optimale Anpassung an den Verstellweg möglich ist. Dabei können die Ventilsitze konusförmige Abschrägungen aufweisen oder halbkugelförmig gerundet sein.The valve seats are advantageously tubular formed against each other in the interior of the Housing-extending channel areas arranged, whereby to save material, the housing is thin-walled can be and at the same time an optimal adaptation to the adjustment path is possible. The valve seats have conical bevels or hemispherical be rounded.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung besteht die Piezo kristall-Anordnung aus zwei im wesentlichen parallel nebenein ander angeordneten Piezokristall-Elementen, die an ihren voneinander abgewandten Außenflächen jeweils einen Dicht körper tragen. Im Ruhezustand liegt der Dichtkörper des einen Elements durch eine mechanische Vorspannung an dem einen Ventilsitz und im elektrisch erregten Zustand der Dichtkörper des anderen Elements an dem anderen Ventilsitz an. Jedem Ventilsitz ist somit ein eigenes Piezokristall- Element zugeordnet. Da das im elektrisch erregten Zustand den zugeordneten Ventilsitz verschließende Element im Ruhe zustand von keiner Kraft beaufschlagt ist, kann der Schließ vorgang in besonders sicherer Weise erfolgen.In an expedient embodiment, the piezo is present crystal arrangement of two essentially parallel side by side Piezocrystal elements arranged on their outer surfaces facing away from each other each have a seal wear body. At rest, the sealing body of the an element by a mechanical preload on the a valve seat and in the electrically excited state of the Sealing body of the other element on the other valve seat at. Each valve seat is therefore a separate piezo crystal Associated with item. Because that in the electrically excited state the associated valve seat closing element at rest state is not acted upon by any force, the closing can operation in a particularly safe manner.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die Piezokristall-Anordnung nur aus einem einzigen Piezo kristall-Element besteht, das beidseitig mit einem Dicht körper versehen ist, wobei dieser im Ruhezustand durch eine mechanische Vorspannung an dem einen Ventilsitz und im elektrisch erregten Zustand an dem anderen Ventilsitz anliegt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß nur ein einziges Piezokristall-Element erforderlich ist, um die Funktionen eines Dreiwege-Ventils auszuführen.Another useful embodiment is that the piezo crystal arrangement only from a single piezo crystal element, which is sealed on both sides body is provided, this at rest through a mechanical preload on one valve seat and in the electrically excited state on the other valve seat is present. This embodiment has the advantage that only a single piezo crystal element is required to perform the functions of a three-way valve.

Um einen Ventilsitz im Ruhezustand sicher zu verschließen, wird das entsprechende Piezokristall-Element selbst mechanisch vorgespannt und/oder mittels der Kraft einer Feder an diesem Ventilsitz gehalten. Diese Feder kann zweckmäßigerweise als Schraubenfeder ausgebildet sein, die sich einerseits in einer entsprechenden Einformung im Dichtkörper abstützt und die andererseits zur Führung einen der mit einem Ventil sitz versehenen Kanalbereiche umfaßt.To securely close a valve seat in the idle state, the corresponding piezo crystal element itself becomes mechanical biased and / or by the force of a spring on this Valve seat held. This spring can expediently be designed as a coil spring, the one hand supported in a corresponding recess in the sealing body and on the other hand to guide one with a valve includes provided channel areas.

Zur kostengünstigen Fertigung besteht das Gehäuse zweckmäßiger weise aus Kunststoff und ist quaderförmig ausgebildet. Eine große Montagefreundlichkeit und leichte Zugänglichkeit bei einer Reparatur oder Wartung wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse aus zwei Teilen besteht, die an der Einspann stelle der Piezokristall-Anordnung zusammengesetzt sind.The housing is more expedient for cost-effective production as made of plastic and is cuboid. Great ease of installation and easy accessibility in the case of repair or maintenance, that the housing consists of two parts, which on the clamping place the piezocrystal arrangement are composed.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Two embodiments of the invention are in the drawing are shown and are described in the following description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Schnittdarstellung mit zwei Piezokristall- Elementen und Fig. 1 and 2, a first embodiment of the invention in the sectional view having two piezoelectric crystal elements and

Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Schnittdarstellung mit einem Piezokristall- Element. FIGS. 3 and 4, a second embodiment of the invention in the sectional view with a piezoelectric crystal element.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein quaderförmiges Gehäuse 10 aus Kunststoff einen oberen Teil 11, einen unteren Teil 12 und einen im wesentlichen ebenfalls quaderförmigen Innen raum 13 auf. In diesen Innenraum 13 münden ein Zulaufkanal 14 (P), ein Ablaufkanal (R) sowie ein Arbeitskanal 16 (A). Der Zulaufkanal 14 und der Ablaufkanal 15 münden an Ventil sitzen 17, 18, die an den Stirnflächen zweier rohrförmig ausgebildeter, gegeneinander gerichtet in den Innenraum 13 des Gehäuses 10 reichender Kanalbereiche 19, 20 angeordnet sind. Die Ventilsitze 17, 18 bzw. die Stirnflächen der Kanalbereiche 19, 20 sind umfangsseitig konusförmig abge schrägt, können jedoch auch halbkugelförmig gerundet sein oder andere ähnliche Profile aufweisen, die eine gute Dicht wirkung auch bei schräg anliegenden Dichtkörpern gewähr leisten.Referring to FIGS. 1 and 2, a rectangular housing 10 made of plastic has an upper part 11, a lower part 12 and a likewise essentially cuboid inner space 13. An inlet duct 14 (P) , an outlet duct ( R ) and a working duct 16 (A) open into this interior space 13 . The inlet channel 14 and the outlet channel 15 open at the valve seat 17 , 18 , which are arranged on the end faces of two tubular channel regions 19 , 20 which extend towards one another and extend into the interior 13 of the housing 10 . The valve seats 17 , 18 or the end faces of the channel regions 19 , 20 are beveled conically on the circumference, but can also be rounded in a hemispherical shape or have other similar profiles which ensure a good sealing effect even with obliquely fitting sealing bodies.

In der linken Wandseite des Gehäuses 10 sind zwischen dem oberen Teil 11 und dem unteren Teil 12 dichtend zwei lang gestreckte, plattenförmige Piezokristall-Elemente 21, 22 eingesetzt bzw. eingespannt. Diese sind mittels eines da zwischen angeordneten Abstandskörpers 23 in einem vorgesehenen Abstand parallel nebeneinander geführt und reichen mit ihren freien Enden 24, 25 in den Innenraum 13 bis in den Bereich zwischen den Ventilsitzen 17, 18 hinein.In the left wall side of the housing 10 between the upper part 11 and the lower part 12 two elongated, plate-shaped piezo-crystal elements 21 , 22 are inserted or clamped. These are guided parallel to one another by means of a spacer 23 arranged between them at a specified distance and extend with their free ends 24 , 25 into the interior 13 into the area between the valve seats 17 , 18 .

An dem unteren Piezokristall-Element 21 ist an der dem Ventilsitz 17 gegenüberliegenden Stelle ein scheibenförmiger, flexibler Dichtkörper 26 angebracht. Ein entsprechender Dichtkörper 27 ist am Piezokristall-Element 22 an der dem Ventilsitz 18 gegenüberliegenden Stelle angeordnet. Durch eine mechanische Vorspannung des Piezokristall-Elements 21 liegt der Dichtkörper 26 im Ruhezustand, d.h. im elek trisch nicht erregten Zustand dichtend am Ventilsitz 17 an, während das Piezokristall-Element 22 frei in den Innen raum 13 hineinragt. Die mechanische Vorspannung kann durch eine entsprechende Einspannung des Piezokristall-Elements 21 bzw. durch eine entsprechende Ausdehnung des Kanalbereichs 19 erreicht werden.A disk-shaped, flexible sealing body 26 is attached to the lower piezo-crystal element 21 at the point opposite the valve seat 17 . A corresponding sealing body 27 is arranged on the piezo crystal element 22 at the point opposite the valve seat 18 . By mechanical biasing of the piezo crystal element 21 , the sealing body 26 is in the rest state, ie in the electrically non-energized state, sealingly against the valve seat 17 , while the piezo crystal element 22 projects freely into the interior space 13 . The mechanical prestressing can be achieved by appropriately clamping the piezo crystal element 21 or by correspondingly expanding the channel region 19 .

An den beiden nicht näher dargestellten, entgegengesetzt polarisierten Schichten der als Piezooxide-Bimorph-Platten (PXE-Platten) ausgebildeten Piezokristall-Elemente sind elektrische Zuleitungen 28 angebracht, die mit einer nicht näher dargestellten Gleichspannungsquelle verbindbar sind. In Fig. 1 ist der elektrisch nicht erregte Zustand, also der Ruhezustand dargestellt, während Fig. 2 den elektrisch erregten Zustand zeigt, bei dem die Piezokristall-Elemente 21, 22 mit der Gleichspannungsquelle verbunden sind. Infolge der dadurch bewirkten Durchbiegung der Piezokristall-Ele mente 21, 22 hebt sich der untere Dichtkörper 26 vom Ventil sitz 17 ab, während sich der Dichtkörper 27 dichtend an den Ventilsitz 18 anlegt. Auf diese Weise ist im Ruhezustand gemäß Fig. 1 der Arbeitskanal 16 mit dem Ablaufkanal 15 verbunden, wird also im Falle eines gasförmigen Fluids als Arbeitsmittel entlüftet, während im elektrisch erregten Zustand gemäß Fig. 2 der Zulaufkanal 15 mit dem Arbeits kanal 16 verbunden ist, so daß dieser dadurch mit dem Druck des Arbeitsmediums beaufschlagt ist, während der Ablaufkanal 15 verschlossen ist.On the two oppositely polarized layers (not shown) of the piezo crystal elements (PXE plates) designed as piezo oxide bimorph plates, electrical supply lines 28 are attached, which can be connected to a DC voltage source (not shown). In Fig. 1 of the electrically non-excited state, so the idle state is shown, while FIG. 2 shows the electrically excited state in which the piezoelectric crystal elements 21, 22 are connected to the DC voltage source. As a result of the deflection of the piezo crystal elements 21 , 22 caused by this, the lower sealing body 26 lifts off from the valve seat 17 , while the sealing body 27 seals against the valve seat 18 . In this way 1 of the working channel is in the idle state shown in FIG. 16 connected to the outflow channel 15, so is vented as the working medium, while in the electrically energized state shown in FIG. 2, the inlet conduit 15 is connected to the working channel 16 in the case of a gaseous fluid, so that this is acted upon by the pressure of the working medium while the drain channel 15 is closed.

Als Arbeitsmedium kann jedes beliebige Fluid eingesetzt werden, so daß das Ventil als Pneumatik- oder Hydraulik ventil verwendet werden kann. Das Gehäuse 10 kann selbst verständlich auch aus anderen Materialien, wie z.B. Metal len, hergestellt sein. Ebenfalls sind andere Gehäuseformen möglich, wie z.B. kreiszylinderförmige oder kugelförmige Ausbildungen. Ein Vorteil dieses Ventils besteht gerade darin, daß praktisch beliebige Gehäuseformen in dünnwandiger oder dickwandiger Ausgestaltung verwendet werden können.Any fluid can be used as the working medium, so that the valve can be used as a pneumatic or hydraulic valve. The housing 10 can of course also be made of other materials, such as metal len. Other housing shapes are also possible, such as circular cylindrical or spherical designs. One advantage of this valve is that practically any shape of housing in thin-walled or thick-walled configuration can be used.

Das Gehäuse 10 des in den Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels entspricht im wesentlichen dem des ersten Ausführungsbeispiels und ist daher nicht nochmals im einzelnen beschrieben. Zwischen die beiden Teile 11, 12 des Gehäuses 10 ist hier nur ein einziges Piezokristall-Element 30 eingespannt. An seinem freien Ende 31 trägt es auf beiden Seiten je einen den Ventilsitzen 17, 18 zugewandten Dichtkörper 32, 33. Eine Schraubenfeder 34 stützt sich einerseits in einer Randnut 35 des oberen Dichtkörpers 33 und andererseits an der Oberseite des Innen raums 13 ab. Die Schraubenfeder 34 umgreift dabei den oberen Kanalbereich 20 als Führung.The housing 10 of the second exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4 essentially corresponds to that of the first exemplary embodiment and is therefore not described again in detail. Only a single piezo crystal element 30 is clamped between the two parts 11 , 12 of the housing 10 here. At its free end 31 , it carries a sealing body 32 , 33 facing the valve seats 17 , 18 on both sides. A coil spring 34 is supported on the one hand in an edge groove 35 of the upper sealing body 33 and on the other hand at the top of the inner space 13 . The coil spring 34 encompasses the upper channel region 20 as a guide.

Im Ruhezustand gemäß Fig. 3 drückt die Schraubenfeder 34 den unteren Dichtkörper 32 gegen den unteren Ventilsitz 17, so daß der Arbeitskanal 16 mit dem Ablaufkanal 15 ver bunden ist. Wird das Piezokristall-Element 30 über die elektrischen Zuleitungen 28 mit der Gleichspannung beauf schlagt, so biegt es sich gemäß Fig. 4 nach oben gegen die Kraft der Schraubenfeder 34 und verschließt mittels des Dichtkörpers 33 den oberen Ventilsitz 18, so daß nunmehr der Zulaufkanal 14 mit dem Arbeitskanal 16 verbunden ist.In the idle state according to FIG. 3, the coil spring 34 presses the lower sealing body 32, so that the working channel ver with the drain passage 15 is connected to the lower valve seat 17 16. If the piezo-crystal element 30 strikes the DC voltage via the electrical supply lines 28 , it bends upwards according to FIG. 4 against the force of the coil spring 34 and closes the upper valve seat 18 by means of the sealing body 33 , so that the supply channel 14 now is connected to the working channel 16 .

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 kann die Schraubenfeder 34 auch entfallen, sofern das Piezokristall-Element 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mechanisch vorgespannt im Ruhezustand am Ventilsitz 17 dichtend anliegt. Eine Kombination von mechanischer Vor spannung und Federkraft ist ebenfalls möglich. Auch beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 kann alternativ oder zusätzlich zur mechanischen Vorspannung des Piezokristall-Elements 21 die Federkraft einer nicht dargestellten Blatt- oder Schraubenfeder treten.In the second exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, the helical spring 34 can also be omitted if the piezo crystal element 30 according to the first exemplary embodiment bears against the valve seat 17 in a mechanically prestressed manner in the idle state. A combination of mechanical pre-tension and spring force is also possible. In the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, as an alternative or in addition to the mechanical pretensioning of the piezo crystal element 21, the spring force of a leaf or helical spring, not shown, can occur.

Es versteht sich auch, daß die Anordnung der Kanäle 14 bis 16 je nach Anwendungsfall untereinander vertauscht werden können.It is also understood that the arrangement of the channels 14 to 16 can be interchanged depending on the application.

Die Dichtkörper 32, 33 können auch durch einen einstückigen Dichtkörper ersetzt werden, dessen Dichtflächen nach beiden Seiten des Piezokristall-Elements 30 weisen.The sealing bodies 32 , 33 can also be replaced by a one-piece sealing body, the sealing surfaces of which face on both sides of the piezo crystal element 30 .

Claims

1. Piezo-electrically actuable valve with an arranged in a housing, elongated, one-sided clamped piezo crystal arrangement, the connections for valve actuation can be connected to an electrical voltage source and with a valve body that can be closed by at least one sealing body at the free end of the piezo crystal arrangement characterized in that at least three valve channels ( 14-16 ) open into an interior ( 13 ) of the housing ( 10 ), the at least one sealing body ( 26 , 27 ; 32 , 33 ) between two with an inlet channel ( 14 ) and on the other hand with a drain channel ( 15 ) connected valve seats ( 17 , 18 ) and wherein a working channel ( 16 ) is connected in each switching position with one of the other two valve channels ( 14 , 15 ).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve seats ( 17 , 18 ) on tubular, against each other in the interior ( 13 ) of the housing ( 10 ) reaching channel regions ( 19 , 20 ) are arranged.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the valve seats ( 17 , 18 ) have conical bevels.

4. Valve according to claim 2, characterized in that the valve seats are rounded in a hemispherical shape.

5. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piezocrystal arrangement consists of two essentially parallel arranged piezocrystal elements ( 21 , 22 ) which each have a sealing body ( 26 , 27 ), the sealing body ( 26 ) of one element ( 21 ) being in the idle state by mechanical pretensioning on one valve seat ( 17 ) and in the electrically excited state the sealing body ( 27 ) of the other element ( 22 ) on the other valve seat ( 18 ) is present.

6. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piezo crystal arrangement consists of a piezo crystal element ( 30 ) which is provided on both sides with a sealing body ( 32 , 33 ), this being at rest by a mechanical pretension of the element ( 30 ) is applied to one valve seat ( 17 ) and, in the electrically excited state, to the other ( 18 ).

7. Valve according to claim 5 or 6, characterized in that the piezo crystal element ( 21 ) itself is mechanically pre-tensioned.

8. Valve according to one of claims 5 to 7, characterized in that the piezo crystal element ( 30 ) is held at rest by means of the force of a spring ( 34 ), in particular a coil spring on the corresponding valve seat ( 17 ).

9. Valve according to claim 8, characterized in that the spring designed as a coil spring ( 34 ) is supported on the one hand on a corresponding indentation ( 35 ) in the sealing body ( 33 ) and on the other hand one ( 20 ) which is provided with a valve seat ( 18 ) Channel areas includes.

10. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10 ) consists of plastic.

11. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10 ) is cuboid out.

12. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10 ) consists of two parts ( 11 , 12 ) which are assembled at the clamping point of the piezocrystal arrangement ( 21 , 22 ; 30 ).

13. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the piezo crystal elements ( 21 , 22 , 30 ) are formed as piezo oxide bimorph plates (PXE plates).