Piezoelektrischer Schwingungserzeuger Es isst bekannt, daß den zur
Erzeugung des piezoelektrischen Effektes geeigneten. Kristallen die elektrische
Energie durch dünne metallische Häute zugeführt wird, die auf die Kristalloberflächen
aufgebracht werden durch Verdampfung der Metalle im Vakuum, durch Kathodenzerstäubung
oder auf chemischem Wege. Die hauchdünnen Häute werden meist aus Silber, oder aus
Gold hergestellt. Ihre Haltbarkeit auf den Kristalloberflächen ist beschränkt und
wird immer begrenzt bleiben, weil die heftigen Druckwechselkräfte zwischen Quarzoberflächen
und metallischem Überzug bei den Schwingungen in kolloidalen Größenordnungen auch
bei bester Anhaftung des Metalls am: Quarz zu Lockerungen führen müssen. Für wissenschaftliche
Untersuchungen genügen. die bisher bekannten Metallüberzüge; für den Dauerbetrieb
in industriellen Verarbeitungsverfahren müssen andere Elektroden verwendet werden,
die den ununterbrochenen Betrieb zuverlässig gewährleisten. Erwähnt sei ferner,
daß für Sonderzwecke bereits ein piezoelektrischer Schwin-
guIhs#:rz-@u--r U--kamit ist, dessen SchwIllg-
körper aus inFlüssigkeit stispc-tidi2rten
piezo:lektrisch wirksamen Teilchen besteht.
Die Erfindung 1ietritt eilte besonders vor-
teilhafte Ausbildung eine. piezo:lel;trisclieii
Schwing ttngsel"zetlgers mit festem Schwing-
körper und 1FestAt darin. dall der Schwin-
gungserzeuger flüssig- oder während des Bt-
triciles flüssig werdende Elektroden hat. Ani
einfachsten wird der Scliwiiigtings°rzea#,rer
nach der Erhnchm;- _o ausgebildet. daß die
piezoelektrischen Kristalle, also meist Quarz-
scheiben in den praktisch x.erU-endeten Durch-
InesserIl his etwa 100 num in illlstge 2lli-
trische Leiterrstcr Krass; (flüssige II°mlle)
oder in flüssig: Leiter zweiter Krass: (Elek-
trtyl@t=e1 :ingetaueht sind, wohei die beiden
gitrelnt =einander z?i -°rregenden QLlarz-
olerllächen durch :#iiien um d@ii Quarz geleg-
ten Rahmei aus einem elektrischen \icht-
Iester gctr::iiit ..-irden.
-als Liter erster Klasse _._:112n nach der
Erfindung flüssig-- _Lj@talle @-eri@-en(let wer@ieil.
alsa z. E. (@itechill;e. ttiva auch die Metalle.
die bei einen? I:Ie@@rI@_I `cliill:lzlltilll;t flüssig
,verden, wie z. DAj l@mt@t-D1eI-Zllln-LegiertlI)-
gen Qlei 60= C r. E@`ismut-Kadmium-Bt@i-
Legierungen (bei .1C1 C). Gallium (bei 30= Cl
usf. Soweit die -Metalle nicht von -Natur au?
flüssig sind. «-erden sie flüssig durch dis zu-
geführte I@Iek@rische Wärme und flüssig er-
halten zach dtii"cli die vonl schwingetlden
Kristall (Quarz) @rzeag , @@är21?e.
-Gis Leiter ze.-eitei" Krass: sollen nach der
Erliiidttiig @le?;t?"_ i@: t2 aller Art )renatzt
v-erdeIl, O3o oschmelzene oder auteells-e
n
falz-:, #-crClt?I221T; `i_nI"en und Bann.
11.n flüssigen Ir.@Talliscllell Elektroden wird
die erforderliche Au:delunttug:mdglichkeit ge-
währleistet durch Ausddnmngs- und Umlauf-
gefäße
Die Elektrolyt-o- tvet'CLIi I11 gleiclil)le111eiider
L°itiä ItigIY.it erhalten durch L-mlaui durch
Anreichz°talg:gefia'e.
Durch die Ausdehnungs-. Ihnlauf- tuid _hin
reicher ungsgefia.ie wird im Rahmen der Er-
t!ndtlllg gletdmdt_g die beKgedgnete -i eal-
peratur für die EIe';trod°n auEre;üterhalter.
Hierzu können die 1` mlautgefaß° gekühlt oder
Im gegebenen Falle erwärmt «-irden.
In der Z#,IcliiitiIl" ist in Fig. 1 21I1 Aus-
im (ju°2rschnitt und in zig. 2
ein zweIies in der SeitenatiskIn dargestellt.
Der Quarz i ist in :in Gefäßingaa.ucht
und durch :Inell Ra 11112e11 3 30 t1tIlSCllhl:@#eI3.
daß der durch die ha)=A.l und Asen Lle';-
tI'Oden ` und ;r zu°eItthrt2 Strom keine leitende
Verlindung findet. Die Elektroden Ei und
ki-znll°_a siel: nmli cien der den obereil Rand
des Quarzes nach 8 und _) ausdehnen. _in
Stellt des nach ,?l eIl Unten GefaGej WIlnetl
auch besondere Gefäße üt.er Rohrleitungen
zur Ausdehnung. Kühlung usw. @-ornesehetl
werden.
In Fig. -2 ist eine Rohrleitung io mit einem
Gefäß i t und einer Rückleitung 1 2 an den
Raum angeschlossen. der z. ß. den flüssigen
Elektrolyt 6 aufnimmt. Im Raum i i reichert
sich der Elektrolvt wieder mit dem Salz an.
das ihm z. B. durch die ElektroiVse entzogen
worden ist. Auf diese Weise l@leil@t die: e@ek-
trische Leitfähigl;cit des Elel;troI@-ts gleich-
artig und beständig. Der Raum i i Ire stellt aus
einem Glasgefälb. in das rlt?rclli:iss;@@e Wan-
dungen 13 eingesetzt sind.
du'"'
eine Salzfüllung angebracht ist. t).ei- Elek-
tr013't muß von io durch 13 hach 1 2 fließen.
Wie oben liesclirieireil, erfolgte bisher die
Zuführung des elektrischen Stromes auf die
)seiden Seitenflächen der Quarzschelle durch
eine sehr dünne. mit dem Quarz @-@rl>widene
Metallhaut. Die Erfindungsgestattet die An-
wendung von leitenden Flächen weit @"i-iißereii
Querschnittes und bedeutet daher insbesondere
lies den hochfrequenten e1: ;trischen Energien,
die den Quarzflachen zugefttlirt «-erden
müssen, eitle weitere Verbess,#rull-Die vorgeschlagenen Leiter"
erster Klasse
«-erden durch die Beeinflussung im L'ltra-
schallfelde noch besser geeignet für die Auf-
galte, die sie als Elektroden erfüllen sollest.
Die weiter vorgeschlag:nen Leiter zieeiter
Klasse (Elektrolyte, gellen zu Anlagerungen
auf den Seitenflächen des Quarzes Anlal.l.
Diese Anlagerungen «-erden aber im Moment
ihrer Entstellung «-feder ahgeschleud:rt und
i!i dein Elel;trol@-t zerstäubt. Soweit gras-
iF>rinig''i Ausscheidungren aus dein laektrolyt
Vrfolgen. u:ird durch Offenhaltung des (;r-
fäßes 2 der _llyzuo der Gase ermiglicht. Die
Stromzuführungen-1 und 3 sind nicht unmit-
telhar neben oder auf den Scittnflächen des
Quarzes i angeordnet, damit flicht feine Gas-
l,läschen ztl Rückwirkungen atii die Quarz-
scheibe Anlaß gehen h#iiiii,_il.
Die Zuführung du elektrischen Ener«ic
1:2i der Anordnung nach der Erlindun- j,
wirkt eiii sehr dichtes und i112Iig _ hUriilii-cii
I-
der breiderseitigeil iI,-#tp,den illiT`d.nI Quarz.
I)ie Derührtmg ist dabei @-olll;@ Ammen gleich-
mäßig. Das Hait%-erinßgen zwislhtli Quarz-
'Eichen und flüssigen Elektroden IAeilrt trotz
der Eigenschccingun<@endes ()Harzes aufr@cht-
erhalten.
Die Chertragung der @-on !Lti (7uarz@ach:il
ahgestralllten Energien _rf,-)Igt @,illle Verhistc#.
Das Gefäß 2 aus Glas is,Aiert das Aggregat.
Die Anwendung des üblichen haratlitl- (1(12r'
"I`ransformatorendles ist nicht rl@iti-g.
Bekanntlich betragen die @-on l@i@z@:elek-
trischen Quarzen abgestr aliItn Leistungen 1i2 i
lsl@ll@i"ieI3_@Ilr}relnllIie@lnichrüher re)`@@cr11=.
Geggenüber der zugeführten elektrischen Energie ist mithin die
Ausbeute aus dem gesamten Röhrenultraschallgenerator gering. Für das Schwingen und
die Energieausbeute aus den Onarzen sind maßgebend die Eigenschaften der Eeilektroden
und ihre Anbringung, dann weiter die! Halterung der Quarze.Piezoelectric vibration generator It is known that those suitable for generating the piezoelectric effect. Crystals are supplied with electrical energy through thin metallic skins, which are applied to the crystal surfaces by evaporation of the metals in a vacuum, by cathode sputtering or by chemical means. The wafer-thin skins are mostly made of silver or gold. Their durability on the crystal surfaces is limited and will always remain limited, because the violent pressure alternation forces between the quartz surfaces and the metallic coating with the vibrations in colloidal magnitudes must lead to loosening even with the best possible adhesion of the metal to the quartz. Sufficient for scientific research. the previously known metal coatings; For continuous operation in industrial processing methods, other electrodes must be used that reliably guarantee uninterrupted operation. It should also be mentioned that a piezoelectric vibration guIhs #: rz- @ u - r U - kamit, whose swell-
body made from inLiquid stispc-tidi2rten
piezo: electrically active particles.
The invention advanced particularly quickly.
partial training a. piezo: lel; trisclieii
Oscillating ttngsel "zetlgers with fixed oscillating
BODY AND FESTIVAL IN IT. dall the swin
generation of liquid or during the Bt
triciles has liquid electrodes. Ani
The simplest is the Scliwiiigtings ° rzea #, rer
after the Erhnchm; - _o trained. that the
piezoelectric crystals, i.e. mostly quartz
discs in the practically x.erU-ended
InesserIl to about 100 num in illlstge 2lli-
tric ladder rack crass; (liquid II ° mlle)
or in liquid: Conductor second Krass: (elec-
trtyl @ t = e1: where the two are thawed
gitrelnt = one another z? i - ° exciting QLlarz-
oil surfaces through: #iiien um d @ ii quartz
th frame from an electric \ icht-
Iester gctr :: iiit ..- earthen.
-as liter first class _._: 112n after the
Invention liquid-- _Lj @ talle @ -eri @ -en (let wer @ ieil.
alsa z. E. (@itechill; e. Ttiva also the metals.
those at one? I: Ie @@ rI @ _I `cliill: lzlltilll; t liquid
, verden, such as DAj l @ mt @ t-D1eI-Zllln-Alloy) -
gen Qlei 60 = C r. E @ `ismut-cadmium-Bt @ i-
Alloys (at .1C1 C). Gallium (at 30 = Cl
etc. As far as the metals are not of nature?
are liquid. «-Ground liquid by dis-
guided I @ Iek @ ric heat and liquid
hold zach dtii "cli die vonl schwingetlden
Crystal (quartz) @rzeag, @@ är21? E.
-Gis head ze.-eitei "Krass: should after the
Erliiidttiig @le?; T? "_ I @: t2 of all kinds) renatzt
v-erdeIl, O3o oschmelzene or auteells-e
n
fold- :, # -crClt? I221T; `i_nI" en and spell.
11.n liquid Ir. @ Talliscllell electrodes will
the necessary excitement: possibility
ensures through expansion and circulation
vessels
The electrolyte o- tvet'CLIi I11 gleiclil) le111eiider
L ° itiä ItigIY.it received by L-mlaui by
Enrichment sebum: gefia'e.
By the expansion. Ihnlauf- tuid _hin
reicher ungsgefia.ie is part of the
t! ndtlllg gletdmdt_g die kgedgnete -i eal-
temperature for the EI '; trod ° n AuEre; keeper.
For this purpose, the 1` mlaut container ° can be cooled or
If necessary, be warmed up.
In the Z #, IcliiitiIl "is in Fig. 1 21I1 Aus
in (ju ° 2rschnitt and in umpteen 2
a second is shown in the page table.
The quartz i is in: in Gefäßingaa.ucht
and by: Inell Ra 11112e11 3 30 t1tIlSCllhl: @ # eI3.
that the through the ha) = Al and Asen Lle '; -
tI'Oden `and ; r zu ° eItthrt2 Strom not conductive
Finds connection. The electrodes Ei and
ki-znll ° _a siel: nmli cien of the upper edge
of the quartz according to 8 and _). _in
Adjusts that,? L eIl Below GefaGej WIlnetl
also special vessels above pipelines
for expansion. Cooling etc. @ -ornesehetl
will.
In Fig. -2 is a pipeline io with a
Vessel it and a return line 1 2 to the
Room connected. the z. ß. the liquid
Electrolyte 6 absorbs. Enriches in room ii
the Elektrolvt again with the salt.
that z. B. withdrawn by ElektroiVse
has been. In this way l @ leil @ t die: e @ ek-
tric conductivity; cit des Elel; troI @ -ts equal-
good and steady. The room ii Ire exhibits
a glass vial. in the rlt? rclli: iss; @@ e Wan-
applications 13 are used.
you'"'
a salt filling is attached. t) .ei- elec-
tr013't must flow from io through 13 hach 1 2.
As readclirieireil above, the
Feeding the electric current to the
) silk the side surfaces of the quartz bell
a very thin one. with the quartz @ - @ rl> widene
Metal skin. The invention permits the
use of conductive surfaces far @ "i-iißereii
Cross-section and therefore means in particular
read the high frequency e1:; tric energies,
which are filled "- earthed to the quartz surfaces
must, vain further improvement, # rull-The proposed ladder "first class
«-Earth by influencing the L'ltra-
sound fields even better suited for
that they should fulfill as electrodes.
The further proposed: a leader timed out
Class (electrolytes, like deposits
on the side surfaces of the quartz Anlal.l.
But these deposits «-ground at the moment
their distortion "-spring ahgeschleud: rt and
i! i your Elel; trol @ -t atomized. As far as grass
iF>rinig''i excretion from your laektrolyte
Follow. u: ird by keeping the (; r-
vessel 2 of the _llyzuo of the gases. the
Power leads 1 and 3 are not immediately
telhar next to or on the interface of the
Quartz i arranged so that fine gas-
l, ztl repercussions atii cancel the quartz
disk occasion go h # iiiii, _il.
The supply of electrical energy
1: 2i of the arrangement according to the invention,
looks eiii very dense and i112Iig _ hUriilii-cii
I-
the broader side part iI, - # tp, the illiT`d.nI quartz.
I) the derivation is @ -olll; @ wet nurses equal-
moderate. The oil contains two quartz
'Oaks and liquid electrodes IAeilrt despite
E igenschccingun <@endes () resin AUFR @ CHT
obtain.
The transmission of the @ -on! Lti (7uarz @ ach: il
ahgestalllten energies _rf, -) Igt @, illle Verhistc #.
The vessel 2 made of glass is the unit.
The application of the usual haratlitl- (1 (12r '
"I`ransformatorendles is not rl @ iti-g.
It is well known that the @ -on l @ i @ z @: elec-
tric crystals stripped aliItn powers 1i2 i
lsl @ ll @ i "ieI3_ @ Ilr} relnllIie @ lnichrüher re)` @@ cr11 =.
Compared to the electrical energy supplied, the yield from the entire tube ultrasonic generator is low. The properties of the electrodes and their attachment are decisive for the oscillation and the energy yield from the Onarzes, then the! Holder of the crystals.
Die in der Zeichnung dargestellte Halterung bringt den weiteren Vorteil,
daß Inselbiadungen auf den Quarzflächen als Folge ungleichmäßiger elektrischer Erregung
vermieden werden, ebenso Verzerrungen des Quarzes in seinen Randge@hieten. Die anzustrebende
kolbenförmige Schwingung der Quarzplatte wird nahezu erreicht. Bcnachbarte Oberflächenelemente
des Quarzes werden gleichmäßig von den flüssigen Elektroden bedeckt und umschlossen,
ein Zustand, der bei metallischen Niederschlägen als Elektroden bisher nicht erreicht
werden konnte. Denn es ist zu berücksichtigen, däß eine ultrarnikroskopische Gleichmäßigkeit
und Ebenheit der Ouarzol),-,rfläche praktisch nicht erreicht werden kann und auch
nicht einmal #,rwünscli.t ist, weil erfahrungsgemäß ein nur geIschliffener Quarz
eine bessere Verhaftung mit einem metallischen Xiederschlag bietet, als ein feinstpolierter
Quarz. Bekanntlich ist auch die Differenz zwischen der wirklichen Oberfläche des
Quarzes und der siclitba:mn Oherfläche eine erhebliche, schon infolge der naturgegebenen
Zerklüftungen zwischen den ,An en die Ouarz@scheil>e aufbauenden Kristallen. Die
Folge dieser Oberflächenverhältnisse ist bisher eine nur rohe Gleichi na äßigk cit
in der Berührung der Ou.arzflächen durch die den. Strom zuführenden, Elektroden.
die Unisymmetrien der Kristallplatten oder des elektrischen Feldes, die zum Teil
die Ursachen darstellen für eine geringe Schallleistung der Quarze, «erden durch
die Erfindung ausgeschaltet.The bracket shown in the drawing has the further advantage of
that island charges on the quartz surfaces as a result of uneven electrical excitation
can be avoided, as well as distortions of the quartz in its peripheral areas. The one to strive for
piston-shaped oscillation of the quartz plate is almost achieved. Adjacent surface elements
of the quartz are evenly covered and enclosed by the liquid electrodes,
a state that has not yet been achieved with metallic precipitates as electrodes
could be. Because it must be taken into account that an ultra-microscopic uniformity
and flatness of the ouarzol), -, r surface can and also practically not be achieved
not even #, rwünscli.t, because experience has shown that quartz is only ground
offers better adhesion to a metallic deposit than a finely polished one
Quartz. It is well known that the difference between the real surface of the
Quartz and the siclitba: mn outer surface a considerable, if only as a result of the nature given
Fissures between the, An en die Ouarz @ scheil> e building crystals. the
A consequence of these surface conditions is so far only a raw Gleichi na äßigk cit
in the contact of the Ou.arzflächen by the. Current supplying electrodes.
the unisymmetries of the crystal plates or the electric field, which in part
represent the causes for a low sound power of the quartz, «ground through
the invention turned off.