[go: up one dir, main page]

DE102009043132B4 - Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements - Google Patents

Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements Download PDF

Info

Publication number
DE102009043132B4
DE102009043132B4 DE102009043132.2A DE102009043132A DE102009043132B4 DE 102009043132 B4 DE102009043132 B4 DE 102009043132B4 DE 102009043132 A DE102009043132 A DE 102009043132A DE 102009043132 B4 DE102009043132 B4 DE 102009043132B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrostrictive
ferroelectric
piezoceramic elements
carrier
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009043132.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009043132A1 (en
Inventor
Uwe Scheithauer
Bent Brückner
Dr. Schönecker Andreas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Dresden
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Technische Universitaet Dresden
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Dresden, Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Technische Universitaet Dresden
Priority to DE102009043132.2A priority Critical patent/DE102009043132B4/en
Publication of DE102009043132A1 publication Critical patent/DE102009043132A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009043132B4 publication Critical patent/DE102009043132B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/88Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/09Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/092Forming composite materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/852Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

Vorrichtung für eine definierte Positionierung von faden- oder rohrförmigen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen für die Herstellung von Halbzeugen für aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente, bei der die elektrostriktiven, ferroelektrischen und/oder piezokeramischen Elemente (1) auf/an mindestens einem flexibel verformbaren Träger (2) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig, an vorgebbaren Positionen und parallel zueinander ausgerichtet, fixierbar sind und dabei an für eine Fixierung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) vorgesehenen Positionen auf/am Träger (2) Markierungen, Durchbrechungen und/oder Einkerbungen zur Aufnahme der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) vorhanden und am/an Träger(n) (2) in vorgebbaren Abständen Gelenke oder Festkörpergelenke oder einen Biegebereich anzeigende Markierungen ausgebildet sind; wobei der/die Träger (2) verformbar ist/sind und die am verformten Träger (2) fixierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) durch Verformung des Trägers (2) positioniert und ausgerichtet und so in einer Form in einem polymeren Matrixwerkstoff eingebettet sind.Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of semi-finished products for actuator and / or sensor elements, in which the electrostrictive, ferroelectric and / or piezoceramic elements (1) on / at least one flexible deformable carrier (2) non-positively, material and / or positive, at predetermined positions and aligned parallel to each other, can be fixed and thereby to a fixation of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements (1) provided positions on / on the support (2) Markings, perforations and / or indentations for receiving the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements (1) are present and on / on the carrier (s) (2) at predetermined intervals joints or solid joints or a bending region indicating markers are formed; wherein the support (2) is deformable and the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements (1) fixed to the deformed support (2) are positioned and aligned by deformation of the support (2) and thus embedded in a mold in a polymeric matrix material are.

Figure DE102009043132B4_0001
Figure DE102009043132B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine definierte Positionierung von faden oder rohrförmigen elektrostriktiven, ferreoelektrischen oder piezokeramischen Elementen für die Herstellung von Halbzeugen für aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente, z. B. u. a. auch Ultraschallwandler.The invention relates to a device for a defined positioning of thread or tubular electrostrictive, ferreoelectric or piezoceramic elements for the production of semi-finished products for actuator and / or sensor elements, for. B. u. a. also ultrasonic transducers.

Die Erfindung kann aber auch für die Herstellung eines Kompositwerkstoffs für Stellglieder eingesetzt werden, wie dies in DE 10 2005 060 922 A1 beschrieben ist. Bei geeigneten ferroelektrischen Werkstoffen kann es sich neben Blei-Zirkon-Titanat um andere bleifreie Systeme, wie z. B. KNN oder Bismuttitanate und abgeleitete Mischoxide handeln.However, the invention can also be used for the production of a composite material for actuators, as in DE 10 2005 060 922 A1 is described. In suitable ferroelectric materials may be in addition to lead zirconium titanate to other lead-free systems such. B. KNN or bismuth titanates and derived mixed oxides.

Für elektrostriktive Elemente kann z. B. eine Bleimagnesiumniobat-Bleititanat-Keramik eingesetzt werden.For electrostrictive elements z. As a lead magnesium niobate lead titanate ceramic can be used.

Bei Ultraschallwandlern ist es auch gewünscht mehrere piezoelektrische Elemente in Form von Arrays an einem Ultraschallwandler vorzusehen. Diese einzelnen Elemente sollen dabei in einer definierten Anordnung am Ultraschallwandler vorhanden sein. Dies soll möglichst auch reproduzierbar möglich sein.In ultrasonic transducers, it is also desired to provide a plurality of piezoelectric elements in the form of arrays on an ultrasonic transducer. These individual elements should be present in a defined arrangement on the ultrasonic transducer. This should be possible as possible reproducible.

Die eingesetzten keramischen piezoelektrischen Elemente an einem Ultraschallwandler sind dabei in der Regel klein dimensioniert und spröde, so dass ihre Handhabung sehr vorsichtig erfolgen muss, um Brüche zu vermeiden. Die Abstände zwischen entsprechend angeordneten piezoelektrischen Elementen sind häufig sehr klein und liegen im kleinen Millimeterbereich bis hin zu ca. 0,1 mm. Die entsprechend angeordnet und positionierten piezoelektrischen Elemente werden dann in eine Matrix eingebettet. Als Matrixwerkstoff werden dabei aushärtbare Polymere genutzt, die mit geeigneter Viskosität in eine Form eingefüllt werden, in die vorab die entsprechend positionierten piezoelektrischen Elemente eingesetzt worden sind. Für die Positionierung werden bisher so genannte Lochschablonen genutzt, in denen in einem die Anordnung der piezoelektrischen Elemente vorgebenden Muster Löcher ausgebildet sind. In diese Löcher können die stab- oder rohrförmigen piezoelektrischen Elemente eingeführt werden.The ceramic piezoelectric elements used on an ultrasonic transducer are usually small in size and brittle, so that their handling must be very carefully to avoid fractures. The distances between appropriately arranged piezoelectric elements are often very small and are in the small millimeter range up to about 0.1 mm. The appropriately arranged and positioned piezoelectric elements are then embedded in a matrix. Curable polymers are used as matrix material, which are filled with suitable viscosity in a form in which the correspondingly positioned piezoelectric elements have been used in advance. So far, so-called hole templates have been used for the positioning, in which holes are formed in a pattern which predetermines the arrangement of the piezoelectric elements. In these holes, the rod or tubular piezoelectric elements can be introduced.

Dies bereitet aber, wie bereits angesprochen, bei kleinen Abständen Probleme. Beim Einführen von Hand kann es zu Brüchen kommen, die den Einsatz eines neuen Elements erforderlich machen und ggf. auch eine Wiederentnahme bereits in Löcher eingeführter Elemente wegen einer Unerreichbarkeit eines nachzubestückenden Lochs nötig ist. Bei einer automatisierten Bestückung sind ein sehr hoher Aufwand und Präzision, der einzusetzenden Handhabungstechnik zu beachten.However, this causes, as already mentioned, at small distances problems. When inserting by hand, it may cause fractures that require the use of a new element and possibly even a re-insertion of already inserted in holes elements because of unavailability of a nachzubestückenden hole is necessary. In an automated assembly, a very high effort and precision, the handling technique to be used are observed.

Es können auch nur begrenzte Längen für die in Löcher einzusetzenden piezoelektrischen Elemente gewählt werden, da diese nur zu einem kleinen Teil in den Löchern gehalten werden und ein weitaus größerer Teil frei herausragt, was wiederum die Zerstörungsgefahr erhöht. Für eine hohe Produktivität sind aber größere Längen von einzusetzenden piezoelektrischen Elementen gewünscht.It can be chosen only limited lengths for the piezoelectric elements to be inserted in holes, since these are held only a small part in the holes and a much larger part protrudes freely, which in turn increases the risk of destruction. For high productivity but longer lengths of piezoelectric elements to be used are desired.

Der Teil der piezoelektrischen Elemente, der in die Löcher der Lochschablone eingeführt ist, kann später nicht genutzt werden.The part of the piezoelectric elements inserted into the holes of the hole template can not be used later.

So ist aus der US 2005/0 012 434 A1 ein robustes piezoelektrisches leistungsgenerations Modul bekannt, bei dem Wandlerelemente mit adhäsivem Material zwischen zwei Elektroden verbunden sind.So is out of the US 2005/0 012 434 A1 a robust piezoelectric power generation module is known in which transducer elements are connected with adhesive material between two electrodes.

Die US 2001/0 008 169 A1 betrifft eine technische Lö- sung bei der leitende Partikel an einer adhäsiven Schicht befestigt sind. Die Partikel werden dabei positioniert.The US 2001/0 008 169 A1 relates to a technical solution in which conductive particles are attached to an adhesive layer. The particles are positioned.

In WO 2005/078 799 A2 ist die Herstellung von flachen Paneelen mit Licht emittierenden Elementen beschrieben.In WO 2005/078 799 A2 the production of flat panels with light-emitting elements is described.

Die Offenbarung von US 5 633 554 A betrifft einen linearen piezoelektrischen Aktuator und Möglichkeiten für seine Herstellung und damit ein piezoelektrisches/elektrostriktives Element mit einem Keramiksubstrat, das im Wesentlichen aus stabilisiertem Zirkonoxid besteht. Dabei sind piezoelektrische/elektrostriktive Teile auf dem Substrat als Film ohne ein Adhäsiv vorhanden.The revelation of US 5 633 554 A relates to a linear piezoelectric actuator and possibilities for its production and thus a piezoelectric / electrostrictive element with a ceramic substrate, which consists essentially of stabilized zirconia. In this case, piezoelectric / electrostrictive parts are present on the substrate as a film without an adhesive.

In US 2008/0 018 199 A1 sind Hochfrequenz-Ultraschall- Wandler, die wie ein Array mit piezoelektrischen Filmen ausgebildet sein können, beschrieben.In US 2008/0 018 199 A1 are high-frequency ultrasonic transducers, which may be formed like an array with piezoelectric films described.

US 5 834 877 A betrifft Ultraschallwandler, bei denen zwei Wandler gegenüberliegend angeordnet sind und dabei scheibenförmige Wandlerelemente mittels eines Abstandshalters, in dem Aufnahmen für die Wandlerelemente vorhanden sind, an einer leitenden Platte fixiert sind. US 5,834,877 A relates to ultrasonic transducers in which two transducers are arranged opposite each other and disc-shaped transducer elements are fixed to a conductive plate by means of a spacer, in which receptacles for the transducer elements are present.

Eine piezoelektrische Anordnung in Dünnschichttechnik und ein Herstellungsverfahren dafür sind aus US 2007/0 228 871 A1 bekannt.A thin film piezoelectric device and a manufacturing method therefor are out US 2007/0 228 871 A1 known.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung Möglichkeiten für eine präzise definierte Anordnung von faden- oder rohrförmigen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezoelektrischen aus einer geeigneten Keramik gebildeten Elementen zur Herstellung von aktorisch und/sensorisch wirksamen Elementen zu schaffen und die Bruchgefahr für die Elemente zu reduzieren.It is therefore an object of the invention to provide opportunities for a precisely defined arrangement of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoelectric elements formed from a suitable ceramic for the production of actuated and / sensory elements and to reduce the risk of breakage for the elements.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden. According to the invention, this object is achieved with a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be realized with features described in the subordinate claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine definierte Positionierung von faden- oder rohrförmigen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen für die Herstellung von den in Rede stehenden Elementen, werden die ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente auf/an mindestens einem flexibel verformbaren Träger kraft-, stoff- und/oder formschlüssig fixiert. Dies erfolgt an vorgebbaren Positionen. Die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Der oder die Träger sind bevorzugt aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet oder damit beschichtet.In the device according to the invention for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of the elements in question, the ferroelectric or piezoceramic elements on / on at least one flexibly deformable carrier kraft-, stoff- and / or positively fixed. This takes place at predefinable positions. The electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are aligned parallel to each other. The carrier (s) are preferably formed of or coated with an electrically non-conductive material.

Als geeigneter Träger kann eine zumindest an einer Seite mit einem Haftvermittler versehene Folie eingesetzt werden. Dies kann eine bevorzugt polymere Folie, die mit Klebstoff beschichtet ist, sein. Auf die mit dem Haftvermittler versehene Fläche der Folie können dann die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente aufgelegt werden. Dabei kann ein geeignetes Handhabungssystem eingesetzt werden. Mit Hilfe des Haftvermittlers können die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente stoffschlüssig am Folienträger gehalten werden. Die Haftfestigkeit reicht dabei in der Regel aus. Die einzelnen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente sind so definiert mit dem Träger verbunden. Da der Träger flexibel verformbar ist, kann er in unterschiedliche Formen gebracht werden. Dabei kann mit einer Wicklung des Trägers, dieser spiralförmig aufgerollt werden. In diesem Fall können die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente in Abständen zueinander auf dem Träger platziert worden sein, die den Abstand der jeweiligen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente vom Mittelpunkt der Spirale sowie die Dimensionierung der elektrostriktiven, ferroelelktrischen oder piezokeramischen Elemente und der Dicke des Trägers berücksichtigen, um eine Arrayanordnung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente mit jeweils gleichen Abständen der einzelnen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente zueinander einhalten zu können. Hierfür werden die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente auf dem Träger mit kontinuierlich oder sukzessive ansteigenden Abständen auf dem Träger positioniert.As a suitable carrier, a film provided with an adhesion promoter on at least one side can be used. This may be a preferred polymeric film coated with adhesive. On the provided with the primer surface of the film then the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be placed. In this case, a suitable handling system can be used. With the help of the bonding agent, the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be held cohesively on the film carrier. The adhesive strength is usually sufficient. The individual electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are so defined connected to the carrier. Since the carrier is flexibly deformable, it can be made into different shapes. It can be rolled up spirally with a winding of the carrier, this. In this case, the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements may be spaced from each other on the support, which may be the distance of the respective electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements from the center of the spiral and the dimensions of the electrostrictive, ferroellectic or piezoceramic elements and the thickness of the Consider carrier to an array of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements, each with equal distances of the individual electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements to each other to comply. For this purpose, the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are positioned on the carrier with continuously or successively increasing distances on the carrier.

Anstelle einer einfachen Wicklung kann ein mit elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen bestückter Träger aber auch in bestimmten vorgegebenen Abständen mäanderförmig umgelegt werden. Dadurch werden Lagen übereinander gelegt und es kann eine mehrfache Reihenanordnung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente erhalten werden. Dabei kann es so sein, dass in Biegebereichen ein größerer Abstand zwischen nebeneinander angeordneten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen eingehalten ist und dadurch elektrostriktive, ferroelektrische oder piezokeramische Elemente zu Gruppen zusammengefasst sind, die gleiche Abstände zueinander aufweisen und nach dem Umlegen des Trägers eine Reihe elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente bilden.Instead of a simple winding, however, a carrier equipped with electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can also be folded meander-shaped at specific predetermined intervals. As a result, layers are superimposed and a multiple row arrangement of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be obtained. It may be so that in bending areas a greater distance between juxtaposed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements is met and thereby electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are grouped together, the same distances from each other and after the transfer of the carrier a series elektrostriktiver , ferroelectric or piezoceramic elements.

Es besteht auch die Möglichkeit mehrere solcher Folien, die parallel zueinander ausgerichtet und in einem Abstand zueinander angeordnet sind, einzusetzen. Dabei gibt es Bereiche der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente, die nicht stoffschlüssig an einem Träger fixiert sind. Die Fixierung kann beispielsweise bei entsprechend angeordneten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen lediglich im Bereich ihrer Stirnenden erfolgt sein.It is also possible to use a plurality of such films, which are aligned parallel to one another and arranged at a distance from one another. There are areas of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements that are not firmly bonded to a support. The fixation can be carried out, for example, in accordance with arranged electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements only in the region of their front ends.

Die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente sollten bei der Erfindung immer senkrecht zur Längsachsrichtung von Trägern ausgerichtet an diesen fixiert worden sein.The electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements should always have been fixed in the invention aligned perpendicular to the longitudinal axis of carriers on this.

Insbesondere dann, wenn die Positionierung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente am Träger manuell erfolgen soll, sollten an den vorgesehenen Positionen auf/am Träger Markierungen vorhanden sein. Solche Markierungen können aber auch für die Orientierung eines automatisierten Handhabungssystems genutzt werden.In particular, when the positioning of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements on the carrier should be done manually, marks should be present at the intended positions on / on the carrier. However, such markings can also be used for the orientation of an automated handling system.

An Trägern können aber auch Durchbrechungen und/oder Einkerbungen oder nutenförmige Einschnitte zur Aufnahme elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente vorhanden sein, in die die ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente hinein gelegt oder hindurch geführt werden können. Dadurch können die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente allein oder zusätzlich formschlüssig in der gewünschten Position gehalten werden.However, perforations and / or indentations or groove-shaped incisions for receiving electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements may also be present on carriers into which the ferroelectric or piezoceramic elements can be inserted or guided. As a result, the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements alone or in addition can be held in the desired position in a form-fitting manner.

Einkerbungen oder nutenförmige Einschnitte können auch an Folien, wie bereits erläutert ausgebildet sein. Dies ist aber auch an Trägern, die band- oder plattenförmig ausgebildet sind, möglich. Dabei können die zu den Folien als Träger gemachten Aussagen auch hierbei zumindest sinngemäß berücksichtigt werden.Notches or groove-shaped incisions can also be formed on foils, as already explained. But this is also possible on carriers that are band or plate-shaped, possible. In this case, the made to the films as a carrier Statements also be taken into account here, at least in analogy.

Durchbrechungen können beispielsweise an einem stabförmigen Träger genutzt werden. Ferroelektrische oder piezokeramische Elemente können beispielsweise mit beiden Stirnenden in jeweils eine Durchbrechung eines Trägers eingeführt sein und der Zwischenraum dadurch freigehalten werden kann.Breakthroughs can be used for example on a rod-shaped carrier. Ferroelectric or piezoceramic elements can be introduced, for example, with both ends in each case an opening of a carrier and the space can be kept free thereby.

Einkerbungen, nutenförmige Einschnitte können mit unterschiedlicher Tiefe oder Durchbrechungen in unterschiedlichen Ebenen am/an Träger(n) ausgebildet sein. Dadurch kann die jeweilige Position elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente zusätzlich beeinflusst werden.Notches, groove-shaped incisions may be formed with different depth or openings in different levels on / on carrier (s). As a result, the respective position of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can additionally be influenced.

Insbesondere dann, wenn ein Träger von sich aus nicht ausreichend flexibel verformbar ist, was dann der Fall sein kann, wenn am/an Träger(n) Elemente für die formschlüssige Fixierung elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente vorhanden sind, ist es günstig, in vorgebbaren Abständen Gelenke, bevorzugt Festkörpergelenke vorzusehen. Festkörpergelenke können beispielsweise Filmscharniere sein.In particular, when a carrier is not deformable by itself sufficiently flexible, which may be the case when on / at the carrier (s) elements for the positive fixation of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are present, it is favorable, in predeterminable Distances joints, preferably provide solid joints. Solid joints can be, for example, film hinges.

An ausreichend flexiblen Trägern können aber auch Biegebereiche anzeigende Markierungen vorhanden sein.On sufficiently flexible carriers but also bending areas indicating markers may be present.

Durch die Anordnung der genannten Gelenke oder Markierungen kann ein definiertes Legen von Lagen an Trägern fixierter elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente und dadurch ihre sehr genaue Positionierung erreicht werden.The arrangement of said joints or markings a defined laying of layers on carriers fixed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements and thereby their very accurate positioning can be achieved.

Markierungen, Einkerbungen oder nutenförmige Einschnitte können äquidistant für Gruppen elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente am/an Träger(n) vorhanden sein und zwischen benachbarten Gruppen elektrostriktiven, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente ein Gelenk, Festkörpergelenk oder eine einen Biegebereich vorgebende Markierung ausgebildet sein.Markings, indentations or groove-shaped incisions can be present equidistantly for groups of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements on / on the support (s) and a joint, solid-body joint or a marking which predetermines a bending region can be formed between adjacent groups of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements.

Bei nutenförmigen Einschnitten oder Einkerbungen sollte deren Querschnitt nicht größer als der äußere Durchmesser oder die längste Flächendiagonale des Querschnitts der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente sein. Bei elastisch verformbarem Trägermaterial kann die Fixierung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente durch Kraftschluss unterstützt werden.For groove-shaped cuts or indentations, their cross section should not be greater than the outer diameter or the longest surface diagonal of the cross section of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements. In elastically deformable carrier material, the fixation of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be supported by adhesion.

Es besteht auch die Möglichkeit elektrostriktive, ferroelelktrische oder piezokeramische Elemente an zwei gegenüberliegenden Seiten von Trägern zu fixieren, diese können dabei vorteilhaft in versetzter Anordnung an den zwei Oberflächenseiten des/der Träger(s) fixiert sein.It is also possible to fix electrostrictive, ferroellectic or piezoceramic elements on two opposite sides of carriers, these can be advantageously fixed in an offset arrangement on the two surface sides of the / the carrier (s).

Ferroelektrische oder piezokeramische Elemente können aber auch zwischen mindestens zwei Trägern eingeschlossen mit diesen fixiert gehalten sein. Hierfür können beispielsweise zwei mit Haftvermittler versehene Folien eingesetzt sein.However, ferroelectric or piezoceramic elements can also be held fixed with them between at least two carriers. For example, two films provided with adhesion promoters can be used for this purpose.

Da für die letztendliche Herstellung von Halbzeugen für aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente, die in Form eines Werkstoffverbundes erhalten werden sollen, die positionierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente in einen Matrixwerkstoff eingebettet werden sollen, was nach Einsetzen von Träger(n) mit daran fixierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen in eine Form erreicht werden soll, kann es günstig sein, Träger aus einem mit einem Lösungsmittel löslichen Material einzusetzen. Ganz besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Löslichkeit für ein Lösungsmittel, das im Matrixwerkstoff enthalten ist, gegeben ist. Dann kann beispielsweise der nach nicht ausgehärtete das Lösungsmittel enthaltende Matrixwerkstoff in die Form eingefüllt werden, in die Träger mit den elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen bereits eingesetzt worden sind. So kann sich der oder die Träger während der Aushärtung des Matrixwerkstoffs zumindest teilweise auflösen, so dass er im danach erhaltenen Halbzeug nicht mehr als solcher oder in reduzierter Menge enthalten ist und dieses lediglich einen Verbund-Matrixwerkstoff mit in definierter Anordnung darin eingebetteten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen darstellen kann.As for the final production of semi-finished products for actuator and / or sensor elements that are to be obtained in the form of a composite material, the positioned electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements are to be embedded in a matrix material, which after inserting carrier (s) with it fixed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements to be achieved in a mold, it may be beneficial to use carriers made of a solvent-soluble material. It is especially advantageous if the solubility for a solvent contained in the matrix material is given. Then, for example, the non-cured solvent containing matrix material can be filled into the mold in the carrier with the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements have already been used. Thus, the carrier or carriers may at least partially dissolve during the curing of the matrix material, so that it is no longer contained in the semifinished product obtained as such or in a reduced amount and this only a composite matrix material with in a defined arrangement embedded therein electrostrictive, ferroelectric or Piezoceramic elements can represent.

Unabhängig davon, ob ein solches Halbzeug noch Trägermaterial aufweist oder nicht, kann nach dem Aushärten des Matrixwerkstoffs und der Entnahme aus der Form, das Halbzeug in Scheiben geschnitten werden und die einzelnen Scheiben, in denen die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente in gleicher Anordnung vorhanden sind, für die letztendliche Herstellung von Elementen, wie bevorzugt Ultraschallwandlern, in an sich bekannter Form eingesetzt werden können.Regardless of whether such a semi-finished product still has carrier material or not, after curing of the matrix material and removal from the mold, the semi-finished product can be sliced and the individual slices in which the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements in the same arrangement are, for the eventual production of elements, such as preferred ultrasonic transducers, can be used in a conventional manner.

Bei der Erfindung können fadenförmige elektrostriktive, ferroelektrische oder piezokeramische Elemente mit den verschiedensten Querschnittsgeometrien und Dimensionierungen eingesetzt werden. Insbesondere für die Dimensionierung trifft dies auch auf rohrförmige elektrostriktive, ferroelektrische oder piezokeramische Elemente zu, wobei aber auch andere als ringförmige Geometrien für rohrförmige Elemente möglich sind. Die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente können sehr filigran sein und sehr kleine Querschnittsflächen oder Wandstärken aufweisen, die auch kleiner als 1 mm2 bzw. 1 mm sein können.In the invention filamentous electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be used with a variety of cross-sectional geometries and dimensions. In particular, for the dimensioning this also applies to tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements, but also other than annular geometries for tubular elements are possible. The electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be very be filigree and have very small cross-sectional areas or wall thicknesses, which may be less than 1 mm 2 or 1 mm.

Die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente können so sehr genau positioniert und die gewünschte Anordnung für fertig hergestellte Elemente/Ultraschallwandler sicher eingehalten werden. Gegenüber den bekannten Techniken ist die Handhabung deutlich einfacher und die Ausschussgefahr herab gesetzt. Das eingesetzte elektrostriktive, ferroelektrische oder piezokeramische Material kann vollständig genutzt werden.The electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can be positioned so precisely and the desired arrangement for ready-made elements / ultrasonic transducers can be reliably maintained. Compared to the known techniques, the handling is much easier and set the risk of rejects down. The electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic material used can be fully utilized.

Die Fixierung elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente kann aber auch kraftschlüssig durch elektrostatische oder magnetische Kraftwirkung an einem oder mehreren Trägern erreicht werden.However, the fixation of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can also be achieved by force-locking by electrostatic or magnetic force acting on one or more carriers.

Für Träger können, wie bereits erwähnt geeignete Polymere eingesetzt werden, die auch elastisch verformbar sein können. Dadurch kann eine Streckung der Träger ausgenutzt werden. Es können aber auch Träger aus einem Material, das bei einem Energieeintrag schrumpft genutzt werden. Dabei kann beispielsweise nach der Fixierung elektrostriktiver, ferroelektrischer oder piezokeramischer Elemente eine Erwärmung vorgenommen werden, woraufhin sich eine entsprechende Folie eines solchen Trägermaterials schrumpft und die fixierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente dann entsprechend näher zueinander angeordnet werden können. Elektrostriktive, ferroelektrische oder piezokeramische Elemente können aber auch zwischen zwei solcher Folien als Träger angeordnet und nach dem Schrumpfvorgang daran fixiert werden.For carriers, as already mentioned, suitable polymers can be used which can also be elastically deformable. As a result, an extension of the carrier can be exploited. However, it is also possible to use carriers made of a material that shrinks when energy is input. In this case, for example, after the fixation of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements, a heating can be carried out, whereupon a corresponding film of such a carrier material shrinks and the fixed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can then be arranged correspondingly closer to each other. However, electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements can also be arranged as a carrier between two such films and fixed thereto after the shrinking process.

Mit der Erfindung können auch aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente hergestellt werden, bei denen sowohl elektrostriktive, ferroelektrische, wie auch piezokeramische Elemente mit einem Träger gemeinsam verbunden sind.With the invention, it is also possible to produce actuatorically and / or sensorily active elements in which both electrostrictive, ferroelectric and piezoceramic elements are connected in common with a carrier.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to examples.

Dabei zeigen:Showing:

1 ein Beispiel bei dem in Gruppen zusammengefasste piezokeramische Elemente an zwei Trägern fixiert sind; 1 an example in which grouped piezoceramic elements are fixed to two carriers;

2 äquidistant an zwei Trägern fixierte piezokeramische Elemente; 2 equidistant piezoceramic elements fixed to two supports;

3 unterschiedliche jeweils zu Gruppen zusammengefasste piezokeramische an zwei Trägern fixierte Elemente; 3 different piezoceramic elements, each grouped into groups, fixed to two supports;

4 piezokeramische Elemente, die in unterschiedlichen Abständen zueinander an zwei Trägern fixiert sind; 4 Piezoceramic elements which are fixed at different distances from each other to two carriers;

5 ein Beispiel eines mit der Erfindung herstellbaren aktorisch und/oder sensorisch wirksamen Elements; 5 an example of an actuatable and / or sensory active element producible with the invention;

6 ein weiteres Beispiel eines mit der Erfindung herstellbaren aktorisch und/oder sensorisch wirksamen Elements; 6 a further example of an actuatable and / or sensory active element producible with the invention;

7 in schematischer Form in mehreren Lagen übereinander liegende piezokeramische Elemente, durch entsprechende Verformung flexibler Träger; 7 in schematic form in several layers superimposed piezoceramic elements, by appropriate deformation of flexible support;

8 einen spiralförmig gewickelten Träger mit daran fixierten piezokeramischen Elementen; 8th a spirally wound carrier having piezoceramic elements fixed thereto;

9 zwei parallele stabförmige Träger, in denen piezokeramische Elemente in Durchbrechungen fixiert sind und 9 two parallel rod-shaped carrier in which piezoceramic elements are fixed in openings and

10 ein Beispiel in zwei Ansichten, bei dem piezokeramische Elemente in Einschnitten von Trägern fixiert sind. 10 an example in two views in which piezoceramic elements are fixed in cuts of carriers.

Bei den nachfolgend zu beschreibenden Beispielen soll generell auf piezokeramische Elemente 1 Bezug genommen werden. An deren Stelle können aber auch elektrostriktive oder ferroelektrische Elemente allein oder in Kombination mit piezokeramischen Elementen treten.In the examples to be described below is generally on piezoceramic elements 1 Be referred. In their place, however, electrostrictive or ferroelectric elements can occur alone or in combination with piezoceramic elements.

Bei den in den 1 bis 4 gezeigten Beispielen sind jeweils zwei parallele Träger 2 aus einem flexiblen elektrisch nicht leitenden Stoff eingesetzt worden, an denen piezokeramische Elemente 1 stoffschlüssig befestigt sind. Hierfür kann ein geeigneter Haftvermittler auf die Trägeroberfläche aufgebracht sein.In the in the 1 to 4 Examples shown are each two parallel carrier 2 made of a flexible electrically non-conductive substance, where piezoceramic elements 1 are fastened cohesively. For this purpose, a suitable adhesion promoter may be applied to the carrier surface.

In nicht dargestellter Form können auch mehr als zwei solcher Träger 2 eingesetzt werden, was sich insbesondere bei längeren piezokeramischen Elementen 1 anbietet. Es besteht aber auch die Möglichkeit an Stelle der zwei Träger 2 eine einzige flexible Folie einzusetzen, auf der die piezokeramischen Elemente 1 entsprechend positioniert und bis zum Verguss fixiert werden können.In not shown form can also more than two such carrier 2 are used, which is particularly true for longer piezoceramic elements 1 offering. But there is also the possibility in place of the two carriers 2 to use a single flexible film on which the piezoceramic elements 1 can be positioned accordingly and fixed until potting.

Die Träger 2 können dann verformt werden, so dass die piezokeramischen Elemente 1 entsprechend positioniert und ausgerichtet werden können, bis eine letztendliche dauerhafte Fixierung mit einer polymeren Matrix 4, in die die piezokeramischen Elemente 1 im fertig hergestellten aktorisch und/oder sensorisch wirksamen Element dann eingebettet sind, erreicht worden ist. Entsprechende Beispiele sind in den 5 und 6 gezeigt. Damit wird deutlich, dass piezokeramische Elemente 1 in sehr dichter Packung mit sehr kleinen und auch regelmäßigen/gleichen Abständen zueinander in einem fertig hergestellten Element angeordnet werden können.The carriers 2 can then be deformed, leaving the piezoceramic elements 1 can be appropriately positioned and aligned until a final permanent fixation with a polymeric matrix 4 into which the piezoceramic elements 1 in the finished manufactured actuator and / or sensory active element then embedded, has been achieved. Corresponding examples are in the 5 and 6 shown. This makes it clear that piezoceramic elements 1 can be arranged in very dense packing with very small and also regular / equal distances from each other in a finished manufactured element.

Bei dem In 1 gezeigten Beispiel sind jeweils eine gleiche Anzahl an piezokeramischen Elementen 1 zu einer Gruppe zusammengefasst und die einzelnen Gruppen dabei in jeweils gleichen Abständen zueinander an den Trägern 2 fixiert. Würde man die Träger 2 mit den piezokeramischen Elementen 1 so falten, wie dies in 7 dargestellt ist, kann man aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente gemäß den in den 5 und 6 herstellen.At the In 1 each example shown an equal number of piezoceramic elements 1 grouped together and the individual groups in each case at equal distances to each other on the carriers 2 fixed. Would you be the carrier 2 with the piezoceramic elements 1 fold like this in 7 is shown, one can actorically and / or sensory elements according to those in the 5 and 6 produce.

Dies wäre auch durch eine entsprechendes gestapeltes übereinanderlegen mehrerer in 2 gezeigter Beispiele möglich. Dort sind die piezokeramischen Elemente 1 äquidistant zueinander an den Trägern 2 fixiert.This would also be by a corresponding stacked superimpose several in 2 shown examples possible. There are the piezoceramic elements 1 equidistant to each other on the straps 2 fixed.

Bei dem Beispiel nach 3 sind Möglichkeiten dargestellt, bei denen unterschiedliche piezokeramische Elemente 1 jeweils zu eigenen Gruppen zusammengefasst sind. Die jeweiligen piezokeramischen Elemente 1 können dabei unterschiedlich dimensioniert sein, andere Querschnittsgeometrien aufweisen und auch aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein. In nicht dargestellter Form können solche unterschiedlichen piezokeramischen Elemente 1 auch Mitglied einer gemeinsamen Gruppe sein. Dabei können auch jeweils gleich mit unterschiedlichen piezokeramischen Elementen 1 gebildete Gruppen, die wieder gleich zusammengesetzt sind, vorhanden sein.In the example below 3 are presented options in which different piezoceramic elements 1 are each grouped into separate groups. The respective piezoceramic elements 1 can be dimensioned differently, have different cross-sectional geometries and also be formed of different materials. In unillustrated form, such different piezoceramic elements 1 also be a member of a common group. It is also possible in each case the same with different piezoceramic elements 1 formed groups, which are again the same composition, be present.

Bei dem in 4 gezeigten Beispiel sind piezokeramische Elemente 1 an den Trägern 2 mit sich sukzessive verändernden Abständen zueinander fixiert. Die Abstände können sich dabei in einer Richtung kontinuierlich vergrößern. Dies kann beispielsweise ausgenutzt werden, wenn die Träger 2 spiralförmig gewickelt werden sollen, wie dies mit 8 angedeutet ist.At the in 4 Example shown are piezoceramic elements 1 on the straps 2 fixed with each other with successively changing distances. The distances can increase continuously in one direction. This can be exploited, for example, when the wearer 2 spirally wound, as with 8th is indicated.

Bei dem in 9 gezeigten Beispiel sind in zwei Trägern 2 Bohrungen als Durchbrechungen ausgebildet, in die piezokeramische Elemente 1 mit ihren stirnseitigen Endbereichen eingeführt und so fixiert sind.At the in 9 example shown are in two carriers 2 Holes formed as openings, in the piezoceramic elements 1 introduced with their front end portions and are fixed so.

Die Durchbrechungen sind dabei in den Trägern 2 in unterschiedlichen Ebenen ausgebildet, so dass eine entsprechende Anordnung im fertig hergestellten Element erhalten werden kann.The openings are in the carriers 2 formed in different levels, so that a corresponding arrangement in the finished manufactured element can be obtained.

Bei dem in 10 gezeigten Beispiel sind wieder zwei parallel zueinander angeordnete Träger 2 vorhanden. In den Trägern 2 sind Einschnitte 3 ausgebildet in die piezokeramische Elemente 1 eingelegt und dadurch in den Trägern 2 fixiert werden können. Die Einschnitte 5 können unterschiedliche Tiefen aufweisen, so dass auch die piezokeramischen Elemente 1 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden können.At the in 10 example shown are again two mutually parallel carrier 2 available. In the carriers 2 are cuts 3 formed in the piezoceramic elements 1 inserted and thereby in the carriers 2 can be fixed. The cuts 5 can have different depths, so that the piezoceramic elements 1 can be arranged in different levels.

Claims (15)

Vorrichtung für eine definierte Positionierung von faden- oder rohrförmigen elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen für die Herstellung von Halbzeugen für aktorisch und/oder sensorisch wirksame Elemente, bei der die elektrostriktiven, ferroelektrischen und/oder piezokeramischen Elemente (1) auf/an mindestens einem flexibel verformbaren Träger (2) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig, an vorgebbaren Positionen und parallel zueinander ausgerichtet, fixierbar sind und dabei an für eine Fixierung der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) vorgesehenen Positionen auf/am Träger (2) Markierungen, Durchbrechungen und/oder Einkerbungen zur Aufnahme der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) vorhanden und am/an Träger(n) (2) in vorgebbaren Abständen Gelenke oder Festkörpergelenke oder einen Biegebereich anzeigende Markierungen ausgebildet sind; wobei der/die Träger (2) verformbar ist/sind und die am verformten Träger (2) fixierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) durch Verformung des Trägers (2) positioniert und ausgerichtet und so in einer Form in einem polymeren Matrixwerkstoff eingebettet sind.Device for a defined positioning of thread-shaped or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of semi-finished products for actuator and / or sensor elements, in which the electrostrictive, ferroelectric and / or piezoceramic elements ( 1 ) on / at least one flexibly deformable support ( 2 ) force, substance and / or positive fit, at predetermined positions and aligned parallel to each other, can be fixed and thereby at for a fixation of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) positions on / on the support ( 2 ) Markings, perforations and / or indentations for receiving the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) and on / to carrier (s) ( 2 ) are formed at predetermined intervals joints or solid joints or a bending region indicating markings; whereby the carrier (s) ( 2 ) is deformable / and the deformed on the carrier ( 2 ) fixed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) by deformation of the carrier ( 2 ) are positioned and aligned and thus embedded in a mold in a polymeric matrix material. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Träger (2) aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet oder damit beschichtet ist.Device according to claim 1, characterized in that the carrier (s) ( 2 ) is formed from or coated with an electrically non-conductive material. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) eine zumindest einseitig mit einem Haftvermittler beschichtete Folie ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier ( 2 ) is a film coated at least on one side with an adhesion promoter. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) an mindestens zwei parallel zueinander ausgerichteten Trägern (2) fixierbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) on at least two mutually parallel supports ( 2 ) are fixable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am/an Trägern(n) (2) nutenförmige Einschnitte (3) oder Einkerbungen, deren Querschnitt nicht größer als der äußere Durchmesser oder die längste Flächendiagonale des Querschnitts der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) ist, in die piezokeramische Elemente (1) einsetzbar sind, ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on / on supports (n) ( 2 ) groove-shaped incisions ( 3 ) or notches whose cross section is not larger than the outer diameter or the longest surface diagonal of the cross section of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) is in the piezoceramic elements ( 1 ) can be used, are formed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierun- gen, Durchbrechungen, Einkerbungen oder nutenförmigen Einschnitte (3) äquidistant am/an Trä- ger(n) (2) vorhanden sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the markings, perforations, notches or groove-shaped incisions ( 3 ) equidistant on / on the carrier (s) ( 2 ) available. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen, Durchbrechungen, Einkerbungen oder nutenförmigen Einschnitte (3) mit kontinuierlich an- steigenden Abständen zueinander am/an Träger(n) (2) vorhanden sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the markings, perforations, indentations or groove-shaped incisions ( 3 ) with continuously increasing distances to each other on / on the support (s) ( 2 ) available. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen, Durchbrechungen, Einkerbungen oder nutenförmige Einschnitte (3) äquidistant für Gruppen der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) am/an Träger(n) (2) vorhanden sind und zwischen benachbarten Gruppen der elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) ein Gelenk, Festkörpergelenk oder eine einen Biegebereich vorgebende Markierung ausgebildet ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the markings, perforations, notches or groove-shaped incisions ( 3 ) equidistant for groups of electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) on / on carrier (s) ( 2 ) and between adjacent groups of the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) is a joint, solid-state joint or a bending region predetermined mark is formed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere mit den fixierten elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elementen (1) versehene(r) Träger (2) in Form einer Spirale oder in Mäanderform mehrlagig aufwickelbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or more with the fixed electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) carrier (s) ( 2 ) in the form of a spiral or in meandering multi-layer wound up. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) an zwei sich gegenüberliegenden Seiten eines oder mehrerer Träger (2) fixierbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) on two opposite sides of one or more supports ( 2 ) are fixable. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) in versetzter Anordnung an den zwei Seiten des/der Träger(s) (2) fixierbar sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) in a staggered arrangement on the two sides of the carrier (s) ( 2 ) are fixable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) zwischen mindestens zwei Trägern (2) fixierbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) between at least two carriers ( 2 ) are fixable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) aus einem mit einem Lösungsmittel löslichen Material bestehen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supports ( 2 ) consist of a solvent-soluble material. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einkerbungen nutenförmige Einschnitte (3) mit unterschiedlicher Tiefe oder Durchbrechungen in unterschiedlichen Ebenen am/an Träger(n) (2) sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that notches groove-shaped cuts ( 3 ) with different depths or openings in different planes on / on the carrier (s) ( 2 ) are. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostriktiven, ferroelektrischen oder piezokeramischen Elemente (1) elektrostatisch oder mittels Magnetkraftwirkung am/an Träger(n) (2) fixiert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements ( 1 ) electrostatically or by means of magnetic force effect on / on carrier (s) ( 2 ) are fixed.
DE102009043132.2A 2009-09-17 2009-09-17 Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements Expired - Fee Related DE102009043132B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009043132.2A DE102009043132B4 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009043132.2A DE102009043132B4 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009043132A1 DE102009043132A1 (en) 2011-03-24
DE102009043132B4 true DE102009043132B4 (en) 2014-02-20

Family

ID=43603541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009043132.2A Expired - Fee Related DE102009043132B4 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009043132B4 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6151884A (en) * 1984-08-22 1986-03-14 Hitachi Ltd Pressure-sensitive element
US5430344A (en) * 1991-07-18 1995-07-04 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive element having ceramic substrate formed essentially of stabilized zirconia
US5633554A (en) * 1992-05-29 1997-05-27 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Piezoelectric linear actuator
US5834877A (en) * 1995-08-28 1998-11-10 Accuweb, Inc. Ultrasonic transducer units for web detection and the like
US20010008169A1 (en) * 1998-06-30 2001-07-19 3M Innovative Properties Company Fine pitch anisotropic conductive adhesive
US20050012434A1 (en) * 2003-03-26 2005-01-20 Continuum Photonics, Inc. Robust piezoelectric power generation module
WO2005078799A2 (en) * 2004-02-04 2005-08-25 Eastman Kodak Company Manufacture of flat panel light emitting devices
US20070228871A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Fujitsu Limited Thin-film piezoelectric device and method of manufacturing the same
US20080018199A1 (en) * 2006-05-08 2008-01-24 The Penn State Research Foundation High frequency ultrasound transducers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060922A1 (en) 2004-12-14 2006-07-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Composite material, has ferroelectric tubes arranged parallel and one upon other with specific distance under utilization of maximum packing density, such that direct connection between inner and outer surfaces of tubes does not exist

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6151884A (en) * 1984-08-22 1986-03-14 Hitachi Ltd Pressure-sensitive element
US5430344A (en) * 1991-07-18 1995-07-04 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive element having ceramic substrate formed essentially of stabilized zirconia
US5633554A (en) * 1992-05-29 1997-05-27 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Piezoelectric linear actuator
US5834877A (en) * 1995-08-28 1998-11-10 Accuweb, Inc. Ultrasonic transducer units for web detection and the like
US20010008169A1 (en) * 1998-06-30 2001-07-19 3M Innovative Properties Company Fine pitch anisotropic conductive adhesive
US20050012434A1 (en) * 2003-03-26 2005-01-20 Continuum Photonics, Inc. Robust piezoelectric power generation module
WO2005078799A2 (en) * 2004-02-04 2005-08-25 Eastman Kodak Company Manufacture of flat panel light emitting devices
US20070228871A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Fujitsu Limited Thin-film piezoelectric device and method of manufacturing the same
US20080018199A1 (en) * 2006-05-08 2008-01-24 The Penn State Research Foundation High frequency ultrasound transducers

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009043132A1 (en) 2011-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60210736T2 (en) Electrically activatable actuator made of polymer and diaphragm pump with this drive
EP1008193B1 (en) Method for the production of piezoelectric actuators and a piezoelectric actuator
CH688960A5 (en) Droplet generator for microdroplets, especially for an inkjet printer.
DE10307825A1 (en) Electrical multilayer component and layer stack
DE102009030693A1 (en) Electroactive elastomer actuator and process for its preparation
EP2156479B1 (en) Piezoelectric multilayer component
WO2014111327A1 (en) Method for producing a multilayer electromechanical transducer
DE19814697C1 (en) Piezoelectric actuator, especially multilayer ceramic piezo-actuator used as positioning device, ultrasonic emitter, valve controller or sensor
DE102004026572A1 (en) Manufacturing method for piezoelectric layer element
DE102008041061B4 (en) Piezoelectric layer element
DE102007016316A1 (en) Method and system for separating a plurality of ceramic devices from a device block
DE102011107193A1 (en) Electric device
DE102013013402A1 (en) Bending element arrangement and their use
DE102009043132B4 (en) Device for a defined positioning of filamentous or tubular electrostrictive, ferroelectric or piezoceramic elements for the production of actuatorically and / or sensorily active elements
DE2927269C2 (en) Piezoelectric drive element for writing nozzles in ink mosaic writing devices
EP4049323B1 (en) Dielectric transducer, method for the production thereof and actuator, sensor or generator
DE10254452B4 (en) Method for producing a ceramic stack construction
DE19704389C2 (en) Single element actuator
DE102015202129A1 (en) Electronic module assembly for installation in a cylindrical space and rolling bearing assembly
DE102017120210A1 (en) A method of making a layer follower and a lay-follower for making a dielectric elastomer transducer
EP2201619A1 (en) Multi-layer piezoelectric component
DE102009017434A1 (en) Electronic element is formed as stack, where electronic element comprises multiple electrode layers and multiple material layers for reacting on application of electric field, where each material layer is arranged between electrode layers
DE102004012282A1 (en) Laminate piezoelectric element has multiple laminate structures connected using joining layers to satisfy specific relations including thickness of laminate structure and thickness of joining layer
DE102013100764B4 (en) A method for the production of electrodes produced by physical vapor deposition and a method for the production of piezo elements with electrodes produced by physical vapor deposition
DE102012019860A1 (en) Dielectric roller actuator

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20141121

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee