CS221668B1

CS221668B1 - Ultrasonic piezoelectric sandwich converter with central screw, especially for rotary technology

Info

Publication number: CS221668B1
Application number: CS497881A
Authority: CS
Inventors: Josef Hanzlik; Stefan Svehla; Vladimir Sida; Miroslav Firic
Original assignee: Josef Hanzlik; Stefan Svehla; Vladimir Sida; Miroslav Firic
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Účelom vynálezu je úprava ultrazvukového piezoelektrického meniča tak, že umožňuje vykonávat rotačně technologické operácie. Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že dolný koniec stredovej skrutky je opatřený sklučovadlom a na povrchu rotujúcich častí je vytvořená remenica.The purpose of the invention is to modify an ultrasonic piezoelectric transducer so that it allows performing rotational technological operations. The stated purpose is achieved by providing the lower end of the central screw with a chuck and forming a pulley on the surface of the rotating parts.

Description

Účelom vynálezu je úprava ultrazvukového piezoelektrického meniča tak, že umožňuje vykonávat rotačně technologické operácie.The purpose of the invention is to modify the ultrasonic piezoelectric transducer so that it is possible to perform rotationally technological operations.

Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že dolný koniec stredovej skrutky je opatřený sklučovadlom a na povrchu rotujúcich častí je vytvořená remenica.This is achieved by providing a lower end of the central screw with a chuck and a pulley formed on the surface of the rotating parts.

Vynález sa týká prevedenia ultrazvukového piezoelektrického sendvičového meniča so středovou skrutkou, najma pre rotačně technologie, například pre ultrazvukové obrábanie, vřtanie, leštenie a podobné.The invention relates to an embodiment of a center screw ultrasonic piezoelectric sandwich transducer, in particular for rotary technologies, for example for ultrasonic machining, drilling, polishing and the like.

Použitie doteraz známých ultrazvukových piezoelektrických meničov pre rotačně technologie je vel'mi obtiažné, pretože sú montované do zložitých pracovných vretien, od ktorých je odvodený ich rotačný pohyb. Nevýhodou takto riešených rotačných ultrazvukových vretien je ich zložitosť a hlavně ich velká hmotnost, čo pri vysokých otáčkách nepriaznivo vplýva na celkové uloženie vřetena v ložiskách, a tým dochádza k nepřesnosti technologickej operácie. Velká hmotnost doteraz známých zariadení nedovoluje ich správné vyvážeme, čo je zvlášť dóležité pri vysokých obvodových rýchlostiach vřetena. Známe je tiež prevedenie ultrazvukového piezoelektrického meniča pre rotačně technologie, u ktorých predpatie aktívnych piezoelektrických diskov je vytvořené obvodovou objímkou, na ktorej je vytvořená remenica. Nevýhodou tohoto riešenia je tá skutočnosť, že pre vysokú přesnost prevádzanej technolĎgickej operácie je obtiažné vyvážit takéto vřeteno.The use of the prior art ultrasonic piezoelectric transducers for rotary technology is very difficult because they are mounted in complex working spindles from which their rotary motion is derived. The disadvantage of such solved rotary ultrasonic spindles is their complexity and especially their high weight, which at high speed adversely affects the overall bearing of the spindle in the bearings and thus the inaccuracy of the technological operation occurs. The high weight of known devices does not allow them to be properly balanced, which is particularly important at high peripheral spindle speeds. It is also known to design an ultrasonic piezoelectric transducer for rotary technologies in which the bias of the active piezoelectric disks is formed by a circumferential sleeve on which the pulley is formed. The disadvantage of this solution is that it is difficult to balance such a spindle due to the high precision of the technological operation being carried out.

Vyššie uvedené nevýhody odstráňuje ultrazvukový piezoelektrický sendvičový měnič so středovou skrutkou, najma pre rotačně technologie podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že reflektor je pevne opatřený středovou skrutkou, ktorej dolný koniec pod radiátorom je opatřený sklučovadlom. Aspoň na jednej z rotujúcich častí meniča je vytvořená remenica. Do podstaty patří aj to, že remenica je vytvořená na povrchu reflektora. Podstatu tvoří aj to, že remenica je vytvořená na povrchu kladnej elektródy.The above-mentioned disadvantages are overcome by an ultrasonic piezoelectric center screw sandwich transducer, in particular for the rotary technology according to the invention, the essence of which is that the reflector is fixed with a center screw whose lower end under the radiator is provided with a chuck. At least one of the rotating parts of the transducer is provided with a pulley. It is also essential that the pulley is formed on the surface of the reflector. The essence is also that the pulley is formed on the surface of the positive electrode.

Ultrazvukovým piezoelektrickým sendvičovým meničom so středovou skrutkou, najma pre rotačně technologie sa docieli možnosť použitia velkých obvodových rýchlosti vřetena pri malej hmotnosti celého ultrazvukového vřetena, čím sa dosiahne požadováná přesnost prevádzanej technologickej operácie. Výhodou je aj jednoduchost celého zariadenia, ako i dobré chladenie piezokeriamického meniča.The ultrasonic piezoelectric sandwich transducer with a central screw, especially for rotary technology, provides the possibility of using large peripheral spindle speeds at a low weight of the entire ultrasonic spindle, thereby achieving the required precision of the technological operation being carried out. The advantage is also the simplicity of the whole device as well as good cooling of the piezo-chamera converter.

Na pripojenom výkrese sú znázorněné tri příkladné prevedenia meniča, kde na obr. 1 je nakreslený měnič v čiastočnom pohlade a v čiastočnom pozdlžnom řeze, na obr. 2 je nakreslená horná časť meniča druhého prevedenia v čiastočnom pohlade a v čiastočnom pozdlžnom řeze a na obr. 3 je nakreslená dolná časť meniča tretieho prevedenia v čiastočnom pohlade a v čiastočnom řeze.Three exemplary embodiments of the converter are shown in the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of the transducer; FIG. 2 is a partial, longitudinal cross-sectional top view of a second embodiment of the transducer of FIG. 3, the lower part of the converter of the third embodiment is shown in partial view and in partial section.

Ultrazvukový piezoelektrický sendvičový měnič so středovou skrutkou, najmá pre rotačně technologie pozostáva z reflektora 1, ktorý je pevne opatřený středovou skrutkou 9 s vytvořením priechodzím otvorom. Na stredovej skrutke 9 sú uložené dva piezokeramické meniče 3, medzi ktorými je vložená kladná elektroda 4. Na dolnom konci stredovej skrutky 9 je naskrutkovaný radiátor 2, čím je vytvořené požadované tlakové predpátie piezokeramických meničov 3. Medzi středovou skrutkou 9 a piezokeramickými meničmi 3 a kladnou elektrodou 4 je uložená elektroizolačná vložka 5. Na dolnom konci stredovej skrutky 9 je uchytené sklučovadlo 6. Pracovný nástroj 7 je uložený v priechodzom otvore stredovej skrutky 9 a je upnutý v sklučovadle 6. Remenica 8 je vytvořená u prvého prevedenia meniča (obr. 1) na reflektore 1. U druhého prevedenia meniča (obr. 2) je remenica 8 vytvořená na kladnej elektróde 4 a u tretieho prevedenia meniča (obr. 3] je remenica 8 vytvořená na radiátore 2.An ultrasonic piezoelectric sandwich transducer with a central screw, especially for rotational technology, consists of a reflector 1 which is fixedly provided with a central screw 9 with a through hole. Two piezoceramic transducers 3 are placed on the central screw 9, between which a positive electrode 4 is inserted. At the lower end of the central screw 9 a radiator 2 is screwed in, creating the desired pressure bias of the piezoceramic transducers 3. Between the central screw 9 and piezoceramic transducers 3 and positive The workpiece 7 is mounted in the through hole of the center screw 9 and is clamped in the chuck 6. The pulley 8 is formed in the first version of the converter (Fig. 1). In the second embodiment of the converter (Fig. 2) the pulley 8 is formed on the positive electrode 4 and in the third embodiment of the converter (Fig. 3) the pulley 8 is formed on the radiator 2.

Po připojení ultrazvukového piezoelektrického sendvičového meniča pre rotačně technologie na zdroj elektrického prúdu sa tento rozkmitá a prostredníctvom řemenice 8 sa měnič otáča, pričom pracovným nástrojom 7 sa vykonává vlastiiá technologická operácia, například vřtanie.When the ultrasonic piezoelectric rotary technology sandwich transducer is connected to an electric current source, it is oscillated and the transducer is rotated by means of the pulley 8, while the working tool 7 performs its own technological operation, for example drilling.

Claims

An ultrasonic piezoelectric center screw sandwich transducer, in particular for rotary technology consisting of a reflector and a radiator connected by a central screw with a through hole, wherein at least two piezo-ceramic transducers are arranged between the reflectors and the radiator between which a positive electrode is arranged. in that the reflector (1j) is rigidly provided with a central screw (9), the lower end of which is below the radiator (2) provided with a chuck (6), wherein at least one of the rotating parts of the converter is a pulley (8).

2. An ultrasonic piezoelectric sandwich transducer according to claim 1, characterized in that the pulley (8j) is formed on the surface of the reflector (1).

3. An ultrasonic piezoelectric sandwich transducer according to claim 1, characterized in that the pulley (8) is formed on the surface of the radiator (2).

4. An ultrasonic piezoelectric sandwich transducer according to claim 1, characterized in that the pulley (8) is formed on the surface of the positive electrode (4).