DE1135687B - Piezoelectric ultrasonic transducer - Google Patents
Piezoelectric ultrasonic transducerInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
H27586IXb/42sH27586IXb / 42s
BEKANNTMACHUNG
DEH ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 30. AUGUST 1962 NOTICE
DEH REGISTRATION
ANDOUTPUTE
EDITORIAL: AUGUST 30, 1962
Die Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Ultraschallgeber mit einem das Behandlungsgut enthaltenden Behälter, in dessen Boden der die Beschallung des Behandlungsgutes hervorrufende Quarzkristall befestigt ist, wobei unterhalb des Behälters eine mit dielektrischer Flüssigkeit, z. B. Öl, zur Spülung der Quarzunterseite gefüllte Kammer vorgesehen ist, in die von unten eine plattenförmige Elektrode hineinragt, welche parallel und in vorbestimmtem Abstand zur Quarzunterseite angeordnet ist.The invention relates to a piezoelectric ultrasonic transducer with a material to be treated Containing container, in whose bottom the quartz crystal causing the sonication of the material to be treated is attached, with a dielectric liquid, z. B. Oil, for flushing the Quartz-filled chamber is provided, into which a plate-shaped electrode protrudes from below, which is arranged parallel and at a predetermined distance from the quartz underside.
Einrichtungen der genannten Art sind an sich bekannt, sie haben aber den Nachteil, daß sich auf der Unterseite des Quarzes unter dem Einfluß des Ultraschalls Gasblasen in der dielektrischen Flüssigkeit bilden, die einem durch den Quarz hervorgerufenen starken elektrischen Feld unterliegen, das im Innern der Blasen eine Ionisation hervorruft, die zu Explosionen und damit zu einer Zerstörung des Quarzes oder zumindest Verunreinigung der Flüssigkeit führt. Zwar ist bei der bekannten Einrichtung eine gewisse Ölzirkulation unterhalb des Quarzes vorhanden, die jedoch nicht ausreicht, die Gasblasen mit Sicherheit zu entfernen. Auch durch Schrägstellen der gesamten Einrichtung, damit die Blasen infolge ihres Auftriebs seitlich entweichen können, und Anordnung eines seitliehen Rohres, welches die Verbindung mit der Außenluft herstellt, wird das Problem nur ungenügend gelöst. Es mußte daher eine Pumpe vorgesehen werden, um die dielektrische Flüssigkeit in Umlauf zu setzen.Facilities of the type mentioned are known per se, but they have the disadvantage that on the Underside of the quartz under the influence of the ultrasound gas bubbles in the dielectric liquid which are subject to a strong electric field caused by the quartz that is inside The bubbles cause ionization, which leads to explosions and thus to the destruction of the quartz or at least result in contamination of the liquid. Although there is a certain amount in the known device There is oil circulation beneath the quartz, but this is not enough, the gas bubbles for sure to remove. Also by tilting the entire device so that the bubbles as a result of their buoyancy can escape laterally, and arrangement of a side tube, which the connection with the outside air produces, the problem is only inadequately solved. A pump therefore had to be provided to circulate the dielectric liquid.
Bei einer anderen bekannten Anordnung steht die in die Flüssigkeit getauchte untere Fläche des Quarzes in direkter Berührung mit der Elektrode, die von. einer elastischen Kraft (Feder) gegen diesen Quarz angedrückt wird. Dabei wird aber die Flüssigkeit zu einem großen Teil von der Unterseite des Quarzes weggedrückt. Hierdurch entsteht eine Ionisation der Gase, die zwischen der Elektrode und dem Quarz vorhanden sind. Diese Ionisation hat elektrische Entladungen und infolge der Zersetzung der Flüssigkeitsspuren zwischen Elektrode und Quarz auch eine Entwicklung von Gasen zur Folge. Dies führt zu einer raschen Zerstörung des Quarzes, wenn man eine höhere elektrische Leistung an ihn anlegt.In another known arrangement, the lower surface of the quartz, immersed in the liquid, stands in direct contact with the electrode made by. an elastic force (spring) pressed against this quartz will. However, a large part of the liquid is pressed away from the underside of the quartz. This creates an ionization of the gases that exist between the electrode and the quartz are. This ionization has electrical discharges and as a result of the decomposition of the traces of liquid Gases also develop between the electrode and the quartz. This leads to rapid destruction of the quartz when a higher electrical power is applied to it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die sich unter dem Einfluß des Ultraschalls in der dielektrisehen Flüssigkeit unterhalb des Quarzes bildenden Gasblasen durch Schaffung einer wirksamen natürlichen Zirkulation der dielektrischen Flüssigkeit entlang der Quarzunterseite zu beseitigen.The invention is based on the object that under the influence of ultrasound in the dielectric Liquid below the quartz forming gas bubbles by creating an effective natural Eliminate circulation of the dielectric fluid along the quartz base.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode eine zentrale Längsbohrung sowie eine Querbohrung aufweist, die Piezoelektrischer UltraschallgeberThe device according to the invention is characterized in that the electrode has a central one Has a longitudinal bore and a transverse bore, the piezoelectric ultrasonic transducer
Anmelder:Applicant:
Holding Electrosonic S. A.,
Freiburg (Schweiz)Holding Electrosonic SA,
Friborg (Switzerland)
Vertreter: Dr.-Ing. F.Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15Representative: Dr.-Ing. F. Mayer, patent attorney,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 21. Juli 1955 (Nr. 22 392)Claimed priority:
Switzerland of July 21, 1955 (No. 22 392)
Roger Legrand, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenRoger Legrand, Geneva (Switzerland),
has been named as the inventor
mittels eines Kanals mit in den unteren Teil der Ölkammer mündenden Öffnungen einer die Elektrode tragenden Hülse in Verbindung stehen.by means of a channel into the lower part of the oil chamber opening openings of a sleeve carrying the electrode are in communication.
Infolge der Unterschiede in der Dichte des Öles, welche einerseits im Bereich der durch die Beschallung erzeugten Erwärmung nahe dem Quarz und andererseits im kühleren Bereich weiter unten in der Kammer bestehen, entsteht bei genügendem Abstand zwischen Quarz und Elektrode eine ölzirkulation, durch die die Gasblasen leicht von der unteren Seite des Quarzes entfernt werden. Infolge des guten Abzuges der Gasblasen kann dem Quarz eine wesentlich höhere Leistungsfähigkeit zugeteilt werden als bei den bekannten Einrichtungen.As a result of the differences in the density of the oil, which on the one hand in the area of the sonication generated heating near the quartz and on the other hand in the cooler area further down in the If there is enough space between the quartz and the electrode, there is oil circulation, through which the gas bubbles are easily removed from the bottom of the quartz. As a result of the good deduction of the gas bubbles, the quartz can be assigned a significantly higher efficiency than with the known institutions.
Der zur Erzielung einer maximalen Ultraschallwirkung gewählte Abstand zwischen Quarzunterseite und Elektrodenoberseite gleich einem Viertel der Wellenlänge des Ultraschalls in Öl oder einem ungeraden Vielfachen davon erlaubt eine genügende Strömung der Flüssigkeit zwischen Quarz und Elektrode.The distance between the quartz underside and the selected to achieve a maximum ultrasonic effect Electrode top equal to a quarter of the wavelength of the ultrasound in oil or an odd one Multiples of this allow a sufficient flow of the liquid between the quartz and the electrode.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der obere Teil der Ölkammer als ringförmiger Raum ausgebildet, der höher als der Quarz liegt und nicht vollständig mit Öl gefüllt ist. Er dient zum Sammeln der Gasblasen, wodurch gleichzeitig der Flüssigkeitsdruck in der Ölkammer erhöht und damit die Blasenbildung selbsttätig verringert wird.In a particularly expedient embodiment, the upper part of the oil chamber is more annular Space formed which is higher than the quartz and is not completely filled with oil. It is used for collecting the gas bubbles, which at the same time increases the liquid pressure in the oil chamber and thus the Bubble formation is reduced automatically.
In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist unterhalb der Elektrode eine Prallplatte angeordnet, um die Blasen von dem Quarz abzulenken, die sich weiter unten in der dielektrischenIn an advantageous development of the device according to the invention, there is a below the electrode Baffle plate arranged to deflect the bubbles from the quartz that are further down in the dielectric
209 635/108209 635/108
Flüssigkeit bilden, so daß diese Blasen die Quarzunterseite nicht erreichen können.Form liquid so that these bubbles cannot reach the underside of the quartz.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 einen Vertikalschnitt der Einrichtung gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a vertical section of the device according to the invention,
Fig. 2 eine Ansicht der Erregerelektrode für den Quarz.Fig. 2 is a view of the excitation electrode for the quartz.
In Fig. 1 ist der mit 1 bezeichnete Behälter mit io die Blasen oberhalb des Ölspiegels im Ringraum 20 einem abnehmbaren Boden 2 versehen, der seinerseits zerplatzen. Das Luftkissen 21, das sich oberhalb des einen Quarzkristall aufweist, welcher Ultraschallwel- Öles befindet, gestattet es dem Öl, sich entsprechend len in ein nicht dargestelltes, oberhalb des Bodens 2 den Temperaturschwankungen zu verteilen, ohne daß im Behälter 1 befindliches Behandlungsgut aussendet.In FIG. 1, the container labeled 1 with io is the bubbles above the oil level in the annular space 20 a removable bottom 2 provided, which in turn burst. The air cushion 21, which is located above the Having a quartz crystal, which is located ultrasonic waves, allows the oil to be accordingly len in a not shown, above the bottom 2 to distribute the temperature fluctuations without In the container 1 located material to be treated sends out.
während es in Höhe der Öffnungen 18 einen kühleren Bereich aufweist, entsteht eine Ölzirkulation in Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile, so daß die Ölblasen von der Unterseite des Quarzes vertrieben werden und sich dort nicht mehr ansammeln können. Die Blasen werden dann in einem ringförmigen Raum im oberen Teil der Ölkammer gesammelt. Der ringförmige Raum 20 besitzt ein höheres Niveau als der Quarz 3 und ist nicht vollständig mit Öl gefüllt, so daßwhile it has a cooler area at the level of the openings 18, there is an oil circulation in the direction the arrows shown in Fig. 1, so that the oil bubbles expelled from the underside of the quartz and can no longer accumulate there. The bubbles are then in an annular space collected in the upper part of the oil chamber. The annular space 20 has a higher level than that Quartz 3 and is not completely filled with oil, so that
Der Boden 2 ist mit einem Außengewinde 4 versehen, durch das er in den unteren Teil des Behälters 1 eingeschraubt werden kann. Der Quarz 3 ist am Boden 2 festgeklebt, etwa mit Hilfe eines polymerisierbaren Harzes.The base 2 is provided with an external thread 4 through which it is screwed into the lower part of the container 1 can be. The quartz 3 is glued to the bottom 2, for example with the help of a polymerizable Resin.
Eine isolierende zylindrische Wandung 5 ist unten in den Boden 2 eingeschraubt, um eine Kammer 6 zu bilden, die mit einer dielektrischen Flüssigkeit, etwa Öl, gefüllt ist. Dieses Öl spült die Unterseite des Quarzes 3. Der Boden der Kammer 6 wird von einer Platte 7 gebildet, die aus Isolierstoff besteht, unten in den Zylinder 5 eingeschraubt ist und eine von einem Bolzen 8 durchquerte Mittelöffnung aufweist. Der Bolzen ist mit einem Teil 9 größeren Durchmessers versehen und am unteren Ende mit Gewinde ausgestattet, um ihn mittels einer Schraubmutter 10 befestigen zu können. Eine Hülse 11, die gleitbar auf ihm sitzt, trägt eine Prallplatte 12 und eine Elektrode 13, die nahe der Unterseite des Quarzes 3 parallel zu diesem angeordnet ist. Eine Feder 14, die den Bolzen 8 umgibt, versucht die Elektrode 13 elastisch gegen den Quarz 3 zu drücken. Dabei weist die Oberseite der Elektrode 13 einen ringförmigen Ansatz oder Vorsprung 15 auf, der sich gegen die Unterseite des Quarzes 3 legt, um so die Elektrode 13 im gewünschten Abstand vom Quarz 3 zu halten. Der ringförmige Vor-Sprung 15 der Elektrode 13 ist viermal durchbrochen (Fig. 2), um so das Öl mittels dieser Durchbrüche 16 entlang der Unterseite des Quarzes 3 zirkulieren zu lassen. Außerdem besitzt die Elektrode 13 eine zentrale Längsbohrung 17, die mittels eines Kanals 22 mit Öffnungen 18 der Hülse 11 in Verbindung steht, welche weiter unten in die Ölkammer 6 münden. Ferner besitzt die Elektrode 13 eine Querbohrung 19, die ebenfalls mit den Öffnungen 18 in Verbindung steht.An insulating cylindrical wall 5 is screwed into the bottom 2 in order to close a chamber 6 Form, which is filled with a dielectric liquid, such as oil. This oil washes the underside of the Quartz 3. The bottom of the chamber 6 is formed by a plate 7 made of insulating material, at the bottom in the cylinder 5 is screwed in and has a central opening traversed by a bolt 8. The bolt is provided with a part 9 of larger diameter and equipped with a thread at the lower end, in order to be able to fasten it by means of a screw nut 10. A sleeve 11 slidably seated on it carries a baffle plate 12 and an electrode 13 which are close to the underside of the quartz 3 parallel to this is arranged. A spring 14, which surrounds the bolt 8, tries the electrode 13 elastically against the Press quartz 3. The top of the electrode 13 has an annular shoulder or projection 15, which rests against the underside of the quartz 3, so that the electrode 13 in the desired Keep a distance from the quartz 3. The annular pre-jump 15 of the electrode 13 is broken through four times (Fig. 2), so as to circulate the oil by means of these openings 16 along the underside of the quartz 3 permit. In addition, the electrode 13 has a central one Longitudinal bore 17 which is connected to openings 18 of the sleeve 11 by means of a channel 22, which open further down into the oil chamber 6. Furthermore, the electrode 13 has a transverse bore 19 which is also with the openings 18 in connection.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Elektrode 13 kann man dem Quarz 3 über den Bolzen 8, der Elektrode 13 und dem Boden 2 eine sehr kraftvolle Erregung zuteil werden lassen, weil die Blasen, die sich im Öl bilden, nicht an der Unterseite des Quarzes verbleiben. Infolge der Unterschiede in der Dichte des Öles in der Kammer 6, das durch den Ultraschall in der Nähe des Quarzes 3 erwärmt wird, in der Kammer 6 ein zu hoher Druck entsteht.The inventive design of the electrode 13 can be the quartz 3 via the bolt 8, the electrode 13 and the bottom 2 give a very powerful excitation because the bubbles, that form in the oil do not remain on the underside of the quartz. As a result of the differences in the Density of the oil in the chamber 6, which is heated by the ultrasound in the vicinity of the quartz 3, the pressure in the chamber 6 is too high.
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| FR977783A (en) * | 1948-03-16 | 1951-04-05 | Condensation Application Mec | Improvements in apparatus for producing, transmitting or using high-frequency oscillations, in particular ultrasound generators |
| CH287916A (en) * | 1948-10-01 | 1952-12-31 | Ultrakust Geraetebau Dr Ing Os | Ultrasonic generator with a housing that is closed on all sides. |
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