(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置において、
−当該装置が、予め規定された充填レベルの高さに装着すべき機械的な振動構造体を有しており、該振動構造体が、端部側でダイヤフラム（３）により閉鎖されたポット状のハウジング（１）備えており、
−当該装置が、積層体（１３）の形で配置された複数の圧電素子（１５，１７）を有しており、該圧電素子が運転中に、機械的な振動構造体を振動させ、かつ該振動構造体の、目下の充填レベルに関連した振動を検出して、引き続き別の処理および／または評価のために利用できるようにするために働くようになっており、さらに前記圧電素子（１５，１７）が、それぞれ端部側で前記積層体（１３）に接した第１のプレスラム（１９）と第２のプレスラム（２１）との間に嵌め込まれており、
−さらに前記積層体（１３）が前記ハウジング（１）の長手方向軸線に沿って、該ハウジング（１）内にねじ込まれた加圧ねじ（２４）と前記ダイヤフラム（３）との間に緊締されており、
−前記積層体（１３）が、ハウジング（１）内のインサート体（３５）内に配置されており、
−前記加圧ねじ（２４）が、スナップ締結によってインサート体（３５）に結合されている
ことを特徴とする、容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項２】
−少なくとも１つの圧電素子（１７）が送信器として働くようになっており、該送信器に、運転中に電気的な送信信号が印加されるようになっており、さらに前記送信器が、振動構造体を励振して機械的な振動を生ぜしめるようになっており、
−少なくとも１つの圧電素子（１５）が受信器として働くようになっており、該受信器が運転中に前記振動構造体の機械的な振動を受信して電気的な信号に変換するようになっている、
請求項１記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項３】
送信器と受信器との間に隔離ディスク（２５）が配置されている、請求項２記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項４】
複数の圧電素子（１５，１７）が１つのスリーブ（３１）内に配置されており、該スリーブ（３１）が、両端部側で第１のプレスラム（１９）と第２のプレスラム（２１）とにより閉鎖されている、請求項１記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項５】
加圧ねじ（２４）が、圧電素子（１５，１７）の接続導線を貫いて案内されている切欠き（４２）を有している、請求項１記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項６】
積層体（１３）と、インサート体（３５）と、加圧ねじ（２４）とが、１つのユニットを形成しており、該ユニットが、前記加圧ねじ（２４）に係合する工具によってハウジング（１）内へねじ込み可能である、請求項１記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【請求項７】
ダイヤフラム（３）が、第１のプレスラム（１９）の形状に倣い成形された凹みを有しており、該凹み内に、第１のプレスラム（１９）が回動可能に支承されている、請求項１記載の容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置であって、当該装置が、予め規定された充填レベルの高さに装着すべき機械的な振動構造体を有しており、該振動構造体が、端部側でダイヤフラムにより閉鎖されたハウジング備えており、前記振動構造体が、電気機械的な変換器によって励振されるようになっている形式のものに関する。機械的な振動構造体の振動は、検出されて電気信号に変換され、電気信号は引き続き別の処理および／または評価のために利用され得るようになる。前記電気信号からは、たとえば振動周波数および／または振動振幅を測定することができる。この振動周波数および／または振動振幅は、機械的な振動構造体が充填材料によって被覆されているか否かを明らかにする情報を提供する。
【０００２】
前記形式の充填レベル・リミットスイッチは、多数の産業分野において、特に化学分野および食品産業分野において採用される。充填レベル・リミットスイッチは、限界レベル検出のために使用され、かつたとえば過充填防止手段として、或いはポンプ空転防止手段として使用される。
【０００３】
適用目的に応じて、これらの装置には特別の要求が課される。たとえば、予め規定された充填レベルが、相当の測定計器のための組付け開口から著しく遠く隔たって位置している場合には、以下の説明において延長管部と呼ばれるハウジング延長部を設け、該ハウジング延長部を通して機械的な振動構造体を、予め規定された充填レベル部位に設置可能にし、かつ該ハウジング延長部を通して電気機械式変換器の電気的な接続を行うことが必要になる。
【０００４】
若干の適用例では、たとえばエナメルまたはたとえばポリフルオールアミド（PFA）またはハーラー（ECTFE）のようなプラスチックで装置にコーティングを施すのが有利である。装置がその場合、コーティング被着時に場合によっては発生する著しく高い温度に耐え得なければならないのは勿論のことである。
【０００５】
また著しく高い温度および／または著しく高い圧力が装置に作用することになるような適用例も存在している。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１１８７９３号明細書には、容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置が開示されており、該装置は、予め規定された充填レベルの高さに装着すべき機械的な振動構造体と、積層体内に配置された複数の圧電素子とを備え、前記振動構造体は、ダイヤフラムによって終端側を閉塞されたポット状のハウジングを有し、かつ前記圧電素子は運転中に、前記機械的振動構造体を振動させ、かつ該機械的振動構造体の、目下の充填レベルに関連した振動を検出し、引き続き別の処理および／または評価のために利用できるようにするために使用される。
【０００７】
変換器は、積層体内に配置された複数の円環状の圧電素子を有している。積層体の両端には、それぞれ１つの金属リングが配置されている。ダイヤフラム寄りの金属リングは、リング状の肩に載置されており、該肩は、ダイヤフラムの、ハウジング内に向いた外側リング面に一体成形されている。ダイヤフラムの中点には、ハウジングの内部へ向いた１本の抗張ねじが設けられている。該抗張ねじは絶縁体を有し、かつ変換器を貫通している。ダイヤフラムから離反した方の抗張ねじ端部にはナットが螺合されている。該ナットは、ダイヤフラムから離反した方の金属リング上に載置されている。ナットは緊締されている。従ってダイヤフラムには予荷重がかかっている。
【０００８】
本発明の課題は、容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置を改良して、できるだけ多角的に使用できるようにすることである。
【０００９】
容器の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための装置において前記課題を解決する本発明の構成手段は、
−当該装置が、予め規定された充填レベルの高さに装着すべき機械的な振動構造体を有しており、該振動構造体が、端部側でダイヤフラムにより閉鎖されたポット状のハウジング備えており、
−当該装置が、積層体の形で配置された複数の圧電素子を有しており、該圧電素子が運転中に、機械的な振動構造体を振動させ、かつ該振動構造体の、目下の充填レベルに関連した振動を検出して、引き続き別の処理および／または評価のために利用できるようにするために働くようになっており、さらに前記圧電素子が、それぞれ端部側で前記積層体に接した第１のプレスラムと第２のプレスラムとの間に嵌め込まれており、
−さらに前記積層体が前記ハウジングの長手方向軸線に沿って、該ハウジング内にねじ込まれた加圧ねじと前記ダイヤフラムとの間に緊締されている
ことにある。
【００１０】
本発明の有利な構成では、少なくとも１つの圧電素子が送信器として働くようになっており、該送信器に、運転中に電気的な送信信号が印加されるようになっており、さらに前記送信器が、振動構造体を励振して機械的な振動を生ぜしめるようになっており、少なくとも１つの圧電素子が受信器として働くようになっており、該受信器が運転中に前記振動構造体の機械的な振動を受信して電気的な信号に変換するようになっている。
【００１１】
本発明の別の有利な構成では、送信器と受信器との間に隔離ディスクが配置されている。
【００１２】
本発明のさらに別の有利な構成では、複数の圧電素子が１つのスリーブ内に配置されており、該スリーブが、両端部側で第１のプレスラムと第２のプレスラムとにより閉鎖されている。
【００１３】
本発明のさらに別の有利な構成では、積層体が、ハウジング内のインサート体内に配置されている。
【００１４】
本発明のさらに別の有利な構成では、加圧ねじ（Ｄｒｕｃｋｓｃｈｒａｕｂｅ）が、スナップ締結によってインサート体に結合されている。
【００１５】
本発明のさらに別の有利な構成では、加圧ねじが、圧電素子の接続導線を貫いて案内されている切欠きを有している。
【００１６】
本発明のさらに別の有利な構成では、積層体と、インサート体と、加圧ねじとが、１つのユニットを形成しており、該ユニットが、前記加圧ねじに係合する工具によってハウジング内へねじ込み可能である。
【００１７】
本発明のさらに別の有利な構成では、ダイヤフラムが、第１のプレスラムの形状に倣い成形された凹みを有しており、該凹み内に、第１のプレスラムが回動可能に支承されている。
【００１８】
本発明の利点は、力伝達が、積層体内に配置された圧電素子からダイヤフラムに対して直接行われる点にある。これによって、損失のないかつ位相の正確な励振および振動受信が可能になる。
【００１９】
本発明で使用される円板状の圧電素子は、従来技術の説明において挙げた円環状の圧電素子に対比して、等しい力が発生される場合、より小さな外径を有する圧電素子を使用できるという利点を付加的に提供する。
【００２０】
次に図面に基づいて本発明の実施例およびその他の利点を詳説する。なお図面中、同一の構成要素には同一符号を付した。
【００２１】
図１および図２には、それぞれ容器内の予め規定された充填レベルを検出しかつ／または監視するための本発明の装置の縦断面図が示されている。但し、図２で選択した切断平面は、図１に示した切断平面に対して９０゜だけ回動されている。
【００２２】
本装置は、ほぼ円筒形のハウジング１を有しており、このハウジング１は、端部側で円形ディスク状のダイヤフラム３によって、前面が互いに整合するように閉鎖されている。ハウジング１の外側ではダイヤフラム３に、容器内へ向いた２本の振動棒５が一体成形されている。ハウジング１、ダイヤフラム３および両振動棒５は、機械的な振動構造体の構成部分であり、該振動構造体は、ハウジング１の内部に配置された電気機械式変換器によって振動させられる。その際ダイヤフラム３は曲げ振動を行い、かつ振動棒５はその長手方向軸線に対して垂直方向に振動させられる。
【００２３】
しかしながら本発明は、２本の振動棒を有する機械的な振動構造体に限定されるものではなく、１本の振動棒しか有しない、または全く振動棒を有しないリミットスイッチの場合にも使用することができる。後者の場合には、たとえば振動するダイヤフラムだけが、容器内に位置する充填材料と接触するにすぎない。
【００２４】
本装置は、特定された充填レベルの高さに装着することができる。このためにたとえば、図１および図２の左手にそれぞれ表示したように、ハウジング１には雄ねじ山７が設けられており、該雄ねじ山によって本装置は、容器内に設けた対応開口内に螺入することができる。別の固着形式、たとえばフランジによる固着形式も同じく採用することができる。予め規定された充填レベルが、測定計器用の組付け装置から若干の隔たりをもって位置している場合には、たとえば図１および図２の右半部にそれぞれ図示した延長管部９を設けることが可能である。この場合のように、特に頻出する適用例は、本装置をポンプ空転防止手段として適用する場合である。つまり、予め規定された充填レベルはこの場合、ポンプを防護するために容器内に残留しなければならない最低限の充填レベルである訳である。従ってこの予め規定された充填レベルは一般に容器ボトム近傍に位置している。しかし測定計器を固定するための装置は概ね容器蓋に設けられている。延長管部９はたとえば、その終端側に一体成形された雄ねじ山１１によって固着される。たとえばフランジによる別の固着形式も同じく採用することができる。
【００２５】
電気機械式の変換器として、１つの積層体１３内に配置された圧電素子１５，１７が設けられており、該圧電素子は運転中、機械的振動構造体を振動させ、該機械的振動構造体の、目下の充填レベルに関連した振動を受信して、以後の処理および／または評価のためのアクセスを可能にするために使用される。
【００２６】
圧電素子１５，１７は、積層体の各端面に境を接する第１と第２のプレスラム１９，２１間に挟持されている。図５および図６には、積層体１３と第１および第２プレスラム１９，２１が詳細図で図示されている。第１および第２プレスラム１９，２１は、極めて硬質の材料、たとえば金属から成っているのが有利である。
【００２７】
積層体１３は、ハウジング１の長手方向軸線に沿って、ハウジング１内に螺入された加圧ねじ２４とダイヤフラム３との間に締め込まれている。これによってダイヤフラム３には予荷重がかけられている。積層体１３からダイヤフラム３への直接的な力作用と、加圧ねじ２４によって保証された固定的な緊締作用とに基づき、ダイヤフラム３の比較的高い予荷重を、加圧ねじ２４によって調整することが可能である。このダイヤフラムの予荷重によって得られる利点は、たとえば１００℃よりも著しく高い温度の場合でも、かつたとえば６０バールよりも著しく高い圧力の場合でも本装置を使用できることである。それというのはダイヤフラム３に強い予荷重をかけている場合、機械的振動構造体の振動周波数および／または振動振幅が、該振動構造体に作用する圧力による影響を、かつ／または温度変動に起因した、本装置の個々のエレメントの種々異なった熱膨張の影響をあまり受けなくなるからである。
【００２８】
少なくとも１つの圧電素子１５は送信器として使用され、かつ少なくとも１つの圧電素子１７は受信器として使用される。各送信器および各受信器は２つの電極２３を有している。両電極は、圧電素子１５，１７の対向面に配置されている。各送信器のそれぞれ一方の電極２３は基準電位、たとえば大地電位に接続されている。送信器の他方の電極２３はそれぞれ送信信号導線に接続されている。同じように各受信器の一方の電極２３は基準電位、たとえば大地電位に接続されている。受信器の他方の電極はそれぞれ受信信号導線に接続されている。受信器は運転中、振動構造体の機械的振動を受信して電気信号に変換するために使用される。
【００２９】
全ての圧電素子１５，１７、要するに送信器と受信器はそれぞれ、積層体１３の長手方向軸線Ｌに対してパラレルもしくはアンティパラレルに成極されている。送信器は運転中、機械的振動構造体を励振して機械的振動を生ぜしめるために使用される。このために送信器には運転中、電気的な送信信号が供給され、該送信信号によって送信器、ひいては積層体１３は励振されて厚さ振動を生ぜしめる。
【００３０】
同じく振動棒５の振動によってダイヤフラム３の曲げ振動が惹起され、積層体１３の厚さ振動を生ぜしめる。この厚さ振動は、受信器を介して降下する電圧を変動させることになる。相当の受信信号は各受信信号導線を介して供用される。
【００３１】
この受信信号の振幅は、機械的振動構造体の機械的振動振幅の増大に応じて大きくなる。この事実を活用して装置は、その共振周波数ｆｒで運用されるのが有利である。共振周波数ｆｒの場合、機械的振動振幅は最大である。
【００３２】
機械的振動構造体をこの共振周波数ｆｒで振動させるためにたとえば、受信信号を移送器と増幅器とを介して送信信号にフィードバック結合することによって、送信信号と受信信号との間に存在する位相差を特定の一定値ΔφＲに制御する制御回路を設けておくことが可能である。このような制御回路はたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４ １９ ６１７号明細書に開示されている。
【００３３】
発生する共振周波数ｆｒとその振幅は、機械的振動構造体が容器医なの充填材料によって被覆されているか否かに関連している。それに相応して、１つまたは２つの測定量を、予め規定された充填レベルを検出するために、および／または監視するために使用することが可能である。
【００３４】
受振信号はたとえば評価ユニットに供給することができ、該評価ユニットは、周波数測定回路によって当該受信信号の周波数を決定し、かつその結果を比較器に供給する。該比較器は測定周波数を、記憶器に蓄えられた基準周波数ｆＲと比較する。測定周波数が基準周波数ｆＲよりも小さい場合には、評価ユニットは、機械的振動構造体が充填材料によって被覆されていることを表わす出力信号を送出する。測定周波数が基準周波数ｆＲよりも大きな値を有している場合には、評価ユニットは、機械的振動構造体が充填材料によって被覆されていないことを表わす出力信号を送出する。
【００３５】
出力信号はたとえば、相当値をとる電圧または相当値を有する電流、或いは該電流に、相当のパルス周波数または相当のパルス時間を有するパルスの形の信号電流を重畳させた重畳電流である。
【００３６】
１つの送信器の厚さ振動の結果、相応の圧電素子１７の横収縮も常に惹起される。この横収縮は、機械的振動構造体の振動に対して微小な作用しか及ぼさないが、送信器と受信器との機械的結合に基づいて、受信器として使用される圧電素子１５の変形を惹起することがある。このような変形は、振動構造体の振動挙動には無関係な、ひいては充填レベルにも無関係な、受信信号の変動を惹起することになり、従って誤測定を結果することになる。
【００３７】
本発明の装置では、ダイヤフラム寄りの側で２つの圧電素子１５が受信器として使用されており、両圧電素子１５は、両圧電素子の成極が等しい場合には、両受信信号の和信号の形で一緒に評価或いは個別評価することができる。ダイヤフラムから離反した方の側では、送信器として使用される４つの圧電素子１７が電気的には並列に、かつ機械的には直列に接続されている。送信器と受信器との間には、機械的減結合のために、１つのセパレート円板２５が配置されている。該隔離ディスク２５はたとえばセラミックから成り、かつ殊に有利には、圧電素子１５，１７に倣い成形された形状を有している。隔離ディスク２５の厚さは、送信器と受信器との間に隔離ディスク２５無しに存続する機械的結合の大きさに関連して決定されているのが有利である。
【００３８】
図示の実施例では、可能な限り高い送信出力を得るために、４つの送信器と２つの受信器が設けられている。この高い送信出力を必要としない適用例では、たとえば対称的に構成された積層体、たとえば互いに隣り合って配置された２つの送信器と、互いに隣り合って配置された２つの受信器とから成る積層体を設けることが可能である。この配置構成の場合には、送信器と受信器との間に１つの隔離ディスクが有利に設けられている。圧電素子のこの配置構成によって得られる利点は、積層体が対称的であること、つまり組付け時に積層体のどの端部をダイヤフラム３の方に向けるか留意する必要が無いことである。
【００３９】
前記実施形態とは択一的に、安全性を期した圧電素子の配置を行うことも可能である。たとえば空間的に相互に隔離して配置され、殊に別々に電気的な接続された２つの送信器を設けることも可能である。この冗長性によって得られる利点は、１つの送信器が故障した場合でも励振が行われることである。このような安全性を期した配置構成の場合同じく又、互いに無関係に電気的に接続された２つの受信器が設けられ、両受信器の受信信号を別々に評価するようにするのが有利である。この場合も、これによって得られた冗長性は、安全性の向上を提供する。この場合も、１つの送信器が１つの受信器に隣接している所では何処であれ、送信器と受信器との間に１つの隔離ディスクを設けておくのが有利である。
【００４０】
圧電素子１５，１７は電極２３を間挿して上下に配置されており、かつ各終端側の外位電極２３には、たとえばセラミックから成る絶縁ディスク２７が境を接している。
【００４１】
図７には電極２３ａの第１実施例が、また図８には電極２３ｂの第２実施例が示されている。電極２３ａは、星形に延びるフィンガーを有し、フィンガー間にはそれぞれ空隙が介在している。この電極形態は、これに接する両圧電素子を互いに接着しかつ電極２３ａと接着しようとする場合に特に有利に使用することができる。これはたとえば、隣接した２つの圧電素子１５，１７が１つの電極２３ａを介して応答可能にするような場合である。フィンガー間の空隙は、接着操作時に過剰な接着剤を収容し、かつ、電極と結合された構成部分の周壁面に対して前記空隙から接着剤の流出するのを防止する。前記周壁面に接着剤が被着すると、寄生的な電気結合、ひいてはエラー信号の要因となることがある。
【００４２】
これに対して図８に示した電極２３ｂは、全有効表面を活用し、従って、より大きて、より均等な接触面を提供する。
【００４３】
電極２３ａ，２３ｂは、各電極に一体成形された極片２９を有し、該極片を介して電極２３，２３ａ，２３ｂは電気的に接続可能である。
【００４４】
積層された圧電素子１５，１７および、終端側でこれに境を接する絶縁体は、図９および図１０で詳示したスリーブ３１内に配置されている。該スリーブ３１は円筒形であり、かつ２つのスリット３３を有し、該スリットを貫通して極片２９が導かれている。極片２９は、電極２３，２３ａ，２３ｂの対角線に対してずらして平行に延びている。これによって、電極２３，２３ａ，２３ｂのどの面がダイヤフラム３の方に向いているかに応じて、極片２９が右側または左側のスリット３３から突出するという利点が得られる。これによって個々の電極２３を１つのスリットに配設することが可能になる。従って、等しく接続すべき複数の電極２３を、一層容易に纏めることが可能になる。
【００４５】
極片２９は、長方形基板区分３２を有するフレキシブルなプリント配線基板３０に接続されており、前記長方形区分は、図３および図４に示したように積層体１３を包囲している。該長方形基板区分には、積層体１３の長手方向軸線に対して平行にダイヤフラムから離反する方向に延びる別の基板区分３４が接続している。この基板区分３４の端部には基板域３６が一体成形されており、該基板域上には、圧電素子１５，１７の接続導線の終端部が、複数本の接続ピン３８に接続されている。
【００４６】
スリーブ３１は両端面側で第１と第２のプレスラム１９，２１によって封止されている。両プレスラム１９，２１は、スリーブ３１内へ侵入する円筒形区分を有している。
【００４７】
積層体１３は、ハウジング１内に装嵌したインサート体３５内に配置されている。該インサート体３５は、図１１および図１２において詳示されている。インサート体はほぼポット状であり、かつボトムを有しており、該ボトムの中心に１つの貫通口３７が設けられている。該貫通口３７の形状は、プレスラム１９に倣って成形されている。図示の実施例ではプレスラム１９は、横断面長方形の円頂部を有している。これに対応して前記貫通口３７も同じく長方形であるので、プレスラム１９はインサート体３５に対して位置決めされている。ダイヤフラム３は有利には、第１のプレスラム１９の形状に倣い成形された凹みを有し、該凹み内にプレスラム１９の円頂部が回動可能に支承されている。支承部の形状をこのように形成したことによって得られる利点は、円頂部と凹みの円形形状に基づいて、大きな摩擦損失なしに、しかも積層体１３に作用する捩り力なしに回動が造作なく可能になり、それにも拘わらず、同時に凹み内における円頂部の支承面が大きいことに基づいて、積層体１３からダイヤフラム３に対する極めて良好な機械的な力伝達が保証されていることである。
【００４８】
前記インサート体３５は、ダイヤフラムから離反する方向に継続する狭幅の壁区分３９を有し、該壁区分は、フレキシブルなプリント配線基板３０の基板区分３４を保護するためのバックレスト（背もたせ）として役立てられる。
【００４９】
加圧ねじ２４はスナップ締結によってインサート体３５と結合されている。このためにインサート体３５は、ダイヤフラムから離反した方の端部で互いに対向配置された２つの切欠き４１を有し、両切欠きには、加圧ねじ２４のダイヤフラム寄り端部に対応成形して設けられた係止突起４３が係止する。スナップ締結によって得られる利点は、インサート体３５と加圧ねじ２４が相互に、極めて簡便に固定結合されることである。
【００５０】
加圧ねじ２４は、側面の開いた１つの切欠き４２を有し、該切欠きを通して圧電素子１５，１７の接続導線が案内されている。該接続導線は、フレキシブルなプリント配線板３０内に延びている。切欠き４２の側面開口は壁区分３９によって遮蔽されている。
【００５１】
加圧ねじ２４は、図１３〜図１６に詳示されており、かつ該加圧ねじの組付けは図３および図４から明らかである。該加圧ねじは主として３つの区分を有している。中央区分はほぼ円板状でありかつ雄ねじ山４５を有し、該雄ねじ山によって加圧ねじ２４はハウジング１内に螺入されている。前記中央区分には、ダイヤフラム寄り区分が続き、該ダイヤフラム寄り区分は、ほぼ方形横断面を有し、その外端部に係止突起４３が一体成形されている。このダイヤフラム寄り区分は、図４、図１３、図１４および図１６に示した１つの切欠き４７を有しており、該切欠き内に第２のプレスラム２１が嵌合している。該プレスラム２１は、横断面長方形の円頂部を有している。前記切欠き４７も同じく長方形であるので、プレスラム２１も、加圧ねじ２４に対して固定的に位置決めされている。
【００５２】
さらに加圧ねじ２４は、ダイヤフラムから離反した区分を有し、該区分は、円セグメント状横断面の互いに向き合った２つの相似形領域４９を有し、両相似形領域は、切欠き５１によって互いに隔離されている。円セグメント状横断面によって１つの円が特定形成されており、かつ前記切欠き５１は、前記円の１つの対角線に対して平行に延びている。２つの相似形領域４９の外側には、半径方向外向きに半円環状に延びる肩５３がそれぞれ一体成形されている。
【００５３】
前記肩５３には、断面長方形の細い支持体５７がスナップ嵌合されている。このスナップ嵌合のために前記支持体５７は、終端側で互いに向き合って一体成形された、ダイヤフラム寄りの方向に延びる２つの支持体区分５９を有し、各支持体区分には、半径方向内向きの突起６１が一体成形されている。両突起６１は、スナップ嵌合時に加圧ねじ２４の肩５３の後方に係合する。また前記支持体５７は、加圧ねじ２４の切欠き５１に係合して該加圧ねじ２４に対する支持体５７の相対回動を阻止する案内レール６３を付加的に有している。
【００５４】
支持体５７上には、複数本の接続ピン３８を有する、フレキシブルなプリント配線基板３０の基板域３６が載置されている。支持体５７と接続ピン３８には１つの差込みコネクタ６５が係合されている。該差込みコネクタ６５も同じく細い長方形横断面を有している。
【００５５】
本発明の装置を組立てる場合、先ず積層体１３が形成され、かつ圧電素子１５，１７が極片２９を介して、フレキシブルなプリント配線板３０の接続導線に接続される。次いで積層体１３がインサート体３５内に挿嵌され、かつ加圧ねじ２４がスナップ係合される。加圧ねじ２４には支持体５７が組付けられ、かつ差込みコネクタ６５が、支持体５７および接続ピン３８に差し嵌められる。
【００５６】
従って積層体１３、インサート体３５および加圧ねじ２４は１つのユニットを形成している。このことは特に、個々の構成部品が互いに相対回動不能であることを意味していることに他ならない。このユニットは、加圧ねじ２４に係合する工具によって、ハウジング１内にねじ込まれる。つまりたとえば二又フォークの形の工具が使用され、該工具の二又が、支持体５７および差込みコネクタ６５の両側で装置のダイヤフラムから離反した方の側から自由にアプローチできる切欠き５１の領域へ係合する。
【００５７】
このユニットは、可成りの長さの、たとえば数メートルに及ぶ延長管部９を通して組付けることも可能である。これによって得られる顕著な利点は、機械的な振動構造体を延長管部９に結合、たとえば溶接することができ、これに続いてコーティング、たとえばエナメルコーティングまたはプラスチックコーティングを施し、次いで始めて前記ユニットを挿嵌することである。これによって、延長管部を必要とするような適用例の場合においても、コーティング被着時に著しく高い温度、たとえば数１００℃が発生し、電気機械式変換器およびその接続導線がこのような温度には到底耐え得ないにも拘わらず、装置にこのようなコーティングを施すことが可能になるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の縦断面図である。
【図２】  切断平面を図１に示した縦断面図の切断平面に対して９０゜回動して示した、本発明の装置の別の縦断面図である。
【図３】  図１および図２に示した実施例のハウジング内に配置された構成部分の分解図である。
【図４】  異なった目線角度から見た、図３に示した構成部分の分解斜視図である。
【図５】  両プレスラム間に境を接して嵌装された圧電素子積層体の縦断面図である。
【図６】  切断平面を図５に示した縦断面図の切断平面に対して９０゜回動して示した、両プレスラム間に境を接して嵌装された圧電素子積層体の別の縦断面図である。
【図７】  星形電極の概略図である。
【図８】  円板形電極の概略図である。
【図９】  図１に示したスリーブの側面図である。
【図１０】  図１に示したスリーブの平面図である。
【図１１】  図１に示したインサート体の断面図である。
【図１２】  切断平面を図１に示した断面図の切断平面に対して９０゜回動して示した、インサート体の断面図である。
【図１３】  ダイヤフラム寄りの加圧ねじ端面の下面図である。
【図１４】  加圧ねじの縦断面図である。
【図１５】  ダイヤフラムから離反した方の加圧ねじ端面の平面図である。
【図１６】  加圧ねじの側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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