ULTRASONIC TRANSDUCER

Abstract: 1. An ultrasonic applicator having an ultrasonic head which comprises a plurality of transducer elements arranged one after another or beside one another in at least one row in a predetermined configuration on a carrier component, where for the contact of the reflecting and counter-surface each transducer element carries at least one contact plate for each of these surfaces and where for the contact of the counter-surfaces along the respective transducer element arrangement at least the contact plates are consecutively arranged in the form of a comb so as to point away from the counter-surfaces at a predetermined angle, characterised in that the comb (6; 23 to 25; 43; 71 to 79; 96) consisting of contact plates (7; 49; 80) is arranged on the counter-surfaces (4; 42) of the individual transducer elements (1; 41; 70) so as to extend approximately along the centres thereof, whereas on the reflecting surfaces (3; 44) contact plates (10, 11; 28, 29; 45, 46; 87 to 93) are arranged and aligned in the form of a comb, or in the form of a common continuous baffle plate, or in a mixed form of the two, in such a manner that they extend parallel to the reflecting surfaces of the transducer elements or upwardly bent against the reflecting direction at a predetermined angle.

Description: Ultrascnall-:pDlik2tor Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschall-Applikator gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Ultraschall-Applikator dieser Art ist beispielsweise aus der US-PS 39 52 387 vorbekannt. Hier umfasst der Schallkopf eine Reihe von nebeneinander angeordneten stabförmigen Wandlerelementen. Jedes Wandlerelement besteht dabei in der üblichen Weise aus einem Grundkörper aus Piezomaterial, auf dessen Abstrahlfläche eine erste Elektrodenschicht und auf dessen Gegenfläche eine zweite Elektrodenschicht aufgebracht ist. Die Elektrodenschicht der Gegenfläche ist allerdings kürzer als die gesamte Stablänge. Dafür umgreift aber die Elektrodenschicht der-Abstrahlfläche das Kopfende des jeweiligen Piezostabes bis in den freien Bereich der Gegenfläche, ohne jedoch mit der kürzeren Elektroden- schicht auf der Gegenfläche in Kontakt zu treten. Die jeweils übergreifenden Teile der Elektrodenschichten sind in der Reihenanordnung der Wandlerelemente Träger eines ersten Kammes von Kontaktflächen, die zwar zur Kontaktierung der Abstrahlflächen der einzelnen Wandlerelemente dienen, die jedoch der Abstrahlrichtung entgegengesetzt gerichtet sind. Ein zweiter Kamm von Kontaktblechen, die die Gegenflächen der Wandlerelemente kontaktieren, verläuft parallel zum ersten Kamm entlang den gegenüberliegenden Reihenkanten der einzelnen Wandlerelemente. Die Kontaktbleche sind wiederum der Abstrahlrichtung entgegengerichtet. Durch die DE-OS 3C 19 410 ist ausserdein nccn ein Uitra- schall-Applikator vorbekannt, bei dem die t7andlerele- menGe am Schallkopf feingeteilt sind, wobei inmer mehrere re Wandlerelemente durch einzelne Kontaktbleche je eines Kontaktblechkammes elektrisch zu Gruppen zusammengefasst sind. Die Wandlerelemente bestehen wieder aus Piezostäben, deren Abstrahl- und Gegenflächen jetzt jedoch durchgehend mit je einer Elektrodenschicht versehen sind. Den Abstrahlflächen der Wandlerelemente sind insgesamt zwei Kontaktblechkämme zugeordnet, von denen der eine auf der Seite der Gegenflächen entlang der linken Kante der Wandlerelementanordnung und der andere auf den Gegenflächen entlang der rechten Kante der Wandlerelementanordnung angebracht ist. Die Kontaktbleche beider Kontaktblechkämme sind in Form von dreieckigen Kontaktfahnen aus Folienmaterial gebildet. Jede Kontaktfahne ist entgegengesetzt zur Abstrahlrichtung des Schallkopfes leicht gebogen. Entlang den Mitten der Abstrahlflächen der Wandlerelemente verläuft ein gemeinsamer stabförmiger Rückleiter. Das Grundprinzip der Feinteilung von Wandlerelementen ist an sich in der US-PS 43 05 014 näher beschrieben. Die vorstehend abgehandelten Ultraschall-Applikatoren des Standes der Technik sind speziell für solche Schallköpfe ausgelegt, die nur eine einzige Reihe von Wand lerelementen umfassen. Eine Zusammenfassung mehrerer solcher Einzelreihen-Schallköpfe zu einem Mehrreihen Schallkopf ist wegen der speziellen Art der Kamm-Kontaktierung einer einzigen Wandlerelementreihe kaum möglich. Die bekannten Kamm-Kontaktierungen würden sich gegenseitig stören. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Ultraschall-Applikator der eingangs genannten Art dahin gegend auszubilden, dass sich ein Einzelreihen-Schall- kopf bequem zu einem Nehrreihen-Schallkopf erweitern lässt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Erfindung ist ein Einreihen-Schallkopf geschaffen, der hinsichtlich der Kamm-Kontaktierung jetzt so gestaltet ist, dass er sich problemlos zu einem Mehr- reihen-Schallkopf erweitern lässt. Wegen des mittig auf den Gegenflächen der einzelnen Wandlerelemente verlaufenden Kontaktblech-Kammes ergeben sich ausserdem optimale Symmetriebedingungen. Die Last an den einzelnen Wandlerelementen wirkt sich nicht unsymmetrisch aus und es ergeben sich sowohl für den Sende- als auch für den Empfangsfall optimale Schwingungsformen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigen: Figur 1 einen Ultraschall-Applikator gemäss der Erfindung mit einer ersten Ausführungs form eines Einreihen-Schallkopfes, Figur 2 einen Ultraschall-Applikator mit einem Mehrreihen-Schallkopf, der z.B. aus Ein reihen-Schallköpfen gemäss Figur 1 zusam mengesetzt sein kann, Figur 3 einen Ultraschall-Applikator mit einer zweiten Ausführungsform für eisen Ein reihen-Schallkopf, der ebenfalls zu ei nem NehrreihenSchallkopr.. zu ,±. Art der Figur 2, zusammengesetzt wer- den kann, Figur 4 einen Ultraschall-Applikator, der aus Mehrecksegmenten zu einem Vieleck zu sammengesetzt ist, wobei jedes Mehreck segment eine eigene Reihe hintereinander angeordneter Wandlerelemente umfasst, Figur 5 die Kontaktierung der Gegenflächen der Wandlerelemente bei einem Ultraschall Applikator gemäss Figur 4, Figur 6 die Kontaktierung der Abstrahlflächen der Wandlerelemente bei einem Ultraschall Applikator gemäss Figur 4, Figur -7 eine vergrösserte Darstellung eines aus seren Mehrecksegmentes, teilweise im Schnitt, Figur 8 eine erste mögliche Art der Xontaktie rung eines Kontaktblechkammes, Figur 9 eine zweite mögliche Art der Kontaktie rung eines Kontaktblechkammes, Figur 10 eine Modifikation des Kontaktblechkammes, Figur 11 eine Modifikation der Art, in der ein Trägerkörper auf der Keramik aufgebracht ist. In der Figur 1 ist der Einreihen-Schallkopf speziell als Einzeilen-Array ausgebildet. Das Einzqilen-Array besteht dabei aus einer Mehrzahl von Wandlerelementen 1, .. G Stück, die in Reihe hintereinander angeordnet sind. Jedes Wandlerelement besteht aus einem stabförmigen Körper 2 aus Piezomaterial, insbesondere Piezokeramik, das auf der Abstrahlfläche 3 und der Gegenfläche 4 durch z.B. Aufdampfen oder Einbrennen von z.B. Ag metallisiert ist. Die aufgedampften etall- schichten sind mit 5 bezeichnet. Auf den Gegenflächen 4 der einzelnen Wandlerelemente 1 ist etwa entlang deren Mitten verlaufend ein Kamm 6 aus Kontaktfahnen 7 angeordnet, die z.B. aus Ag, Cu oder Cu-Legierungen bestehen. Die Kontaktfahnen 7 des Kammes 6, die durch Schlitze 8 in Höhe der Abstandsschlitze 9 der Wandlerelemente Ivoneinander getrennt sind, bilden die Heissanschlüsse für die Wandlerelemente. Die Erdanschlüsse werden durch zwei entgegengesetzt zur Abstrahlrichtung der Wandlerelemente nach oben gebogenen Metallfolien 10 und 11, z.B. aus demselben Material wie die Kontaktfahnen des Kammes, gebildet. Die Folien 10 und 11 sind entlang der linken und rechten unteren Kante der Reihe der Wandlerelemente 1 an den Abstrahlflächen 3 der Wandlerelemente angelötet. Sie sind in Höhe der Wandlerelementspalten 9 ebenfalls geschlitzt. Die Schlitze 12 reichen jedoch nicht bis zum oberen Folienrand; sie sind nur teilweise in die Folie eingeschnitten. Als Träger für die Wandlerelemente 1 und den Kamm 6. aus Kontaktfolien 7 dient ein Trägerkörper 13. Der Kamm 6 aus Kontaktfahnen 7 ist im Trägerkörper 13 eingebettet. Der Trägerkörper 13 besteht aus einem Material, das Ultraschallwellen gut dämpft. Z.B. kann der Trägerkörper aus Epoxydharz mit eingebrachtem oxidiertem Wolframpuder gefertigt sein. Applikationsseitig ist das Einzeilen-Array der Figur 1 mit einem Anpassungskörper 14 abgeschlossen. Dieser Anpassungskörper besteht z.B. aus Epoxydharz. s ¯ 7.eN' 1e} rY er Fn cur í 5 wird vorzugsweise WiC folgt hergestellt: Eine durchgehende Platte aus pnezo- keramischem Material, die aber und unterseitig metallisch beschichtet ist und die die Aussenabmessungen des herzustellenden Einzeilen-Arrays hat, wird auf jener Fläche, die später die Gegenflächen der einzelnen Wandlerelemente bilden soll, mit dem Kamm 6 aus Kontaktfolien 7 bestückt. Der Kamm 6 besteht dabei zuerst aus einem durchgehenden Streifen Folienmaterial, das ae- doch bereits Fensteraussparungen 15 besitzt, während die Schlitze 8 noch nicht eingebracht sind. Die Aussparungen 15 können in den Folienstreifen so eingebradht seien, dass sich bereits von vornherein die in der Figur 1 dargestellte Kammstruktur ergibt. Ebensogut kann jedoch der Folienstreifen zuerst mit in sich geschlossenen Fenstern versehen sein. Die in der Figur 1 dargestellte Kammstruktur mit den oben offenen Aussparungen 15 erhält man dadurch, dass nach kompletter Montage des Einzeilen-Arrays der obere Rand des Streifens so weit abgeschnitten wird, dass sich oben offene Fensteraussparungen 15 ergeben. Zusätzlich zum Folienkamm 6 wird die noch ungeschlitzte durchgehende Keramikplatte entlang den Kanten der späteren Abstrahlflächen der Wandlerelemente mit den nach oben gebogenen Kontaktfolien 10 und 11 versehen. Die Kontaktfolien 10 und 11 sind zu diesem Zeitpunkt ebenfalls noch ungeschlitzt. Nach Montage des Folienkammes 6 und der Kontaktfolien 10 und 11 erfolgt die Auftragung des Trägerkörpers 13 z.B. durch Aufgiessen des Trägermaterials. Anschliessend an diesen Fertigungsschritt folgt die Wandlerelementaufteilung durch Sägen. Hierzu wird die Piezoplatte mit dem aufgebrachten Trägerkörper 13 von der Abstrahlfläche 3 her in solchen Abständen gesägt, dass sich die Teilungsschlitze 9 zwischen den einzelnen Wandlerelementen ergeben. Um gleichzeitig auch noch am Kamm 6 getrennte Kontaktfolien 7 erhalten zu I--ör-n, wird an den Schnttteiien tiefer gesagt & ls die Keramikplatte mit aufgebrachter Ifietallisierung- dick ist. Insgesamt soll die Sägetiefe so sein, dass sicn Folienschlitze 8 ergeben, die die einzelnen Kon taktfahnen 7 des Kammes 6 elektrisch eindeutig voneinander trennen. Die Schlitze in den Kontaktfolien 10 und 11 resultieren aus demselben Sägevorgang. Die Figur 2 zeigt ein Dreizeilen-Array, das also z.B. aus drei Einzeilen-Arrays entsprechend Figur 1 zusammengesetzt ist. Die drei Einzeilen-Arrays sind mit 20, 21 und 22 bezeichnet. Jedes der drei Arrays 20, 21 und 22 trägt entlang den Mitten der Gegenfläche der Wandlerelemente 1 je einen Folienkamm 23, 24, 25. Die Abstandsspalten zwischen den beiden äusseren Arrays 20 und 22 zum inneren Array 21 sind auf der Seite der Abstrahlflächen der Wandlerelemente 1 mit elektrischen Kontaktstreifen 26 und 27 überbrückt. Dabei können jeweils immer zwei gegenüberliegenden Wandlerelementen von zwei benachbarten Arrays je ein einzelner Streifen 26 bzw. 27 zugeordnet sein. Vorzugsweise sind die Kontaktstreifen 26 und 27 jedoch durchgehende Streifen, die sich ungeteilt entlang den Spalten zwischen zwei benachbarten Arrays erstrecken. Die Kontaktstreifen können z.B. wieder aus Äg, Cu oder einer Cu-Legierung bestehen. Als äussere Erdanschlüsse dienen wieder Kontaktfolien 28 und 29. Die Trägerkörper der einzelnen Arrays sind mit 30, 31 und 32 bezeichnet. Die Anpassungsschicht 33 ist allen drei Arrays gemeinsam, wenn alle drei Arrays dieselbe Ultraschallfrequenz haben sollen. Ebensogut können aber auch mehrere Arrays mit unterschiedlichen Frequenzen miteinander kombiniert werden, wobei dann jedem dieser Arrays eine eigene Anpassungsschicht zugeordnet werden muss. Die Figur 3 zeigt ein feingetelte en-Array }.'J. Das fejr0teilte Array ist in Prinzip wie das Array der Figur 1 aufgebaut. Es umfasst also wieder in Reihe hintereinander angeoranete Wandlerelemente 41, die entlang den Mitten ihrer Gegenflächen 42 mit einem Folienkamm 43 versehen sind. Die Aussenkanten der Abstrahlflächen 44 der Wandlerelemente sind wieder mit je einem Folienstreifen 45 und 46 kontaktiert. Der Trägerkörper ist mit 47 und die Anpassungsschicht mit 48'be- zeichnet. Der wichtige Unterschied zum Array der Figur 1 ergibt sich jedoch in der Feinteilung der Wandlerelemente 41. Im Vergleich mit dem Array der Figur 1 beträgt z.B. die Breite a der feingeteilten Wandlerelemente des Arrays der Figur 3 lediglich 1/5 der Breite eines Wandlerelementes beim Array der Figur 1. Um jedoch die ursprüngliche Aktivitätsfläche wieder herstellen zu können, sind mehrere der feingeteilten Wandlerelemente, d.h. im vorliegenden Fall also beispielsweise fünf, elektrisch zu einer Gruppe zusammengefasst. Die Gruppenzusammenfassung geschieht mit Hilfe des Folienkammes 43, der vorzugsweise in der in der Figur 3 dargestellten Weise aus Kontaktfahnen 49 mit dazwischenliegenden Aussparungen 50 besteht. Die Einschnittiefe h der Aussparungen 50 ist geringer als die Gesamthöhe H des Kontaktkammes 43. Es verbleibt also an der den Gegenflächen der Wandlerelemente zugewandten Folienkante ein Streifenteil 51 mit der Höhe B. In dieses Streifenteil 51 ragen von unten Sägeschlitze 52 und 53. Die Sägeschlitze 52 stammen von der Feinzersägung der Wand- lerelemente. Sie reichen nur teilweise von unten in das Streifenteil 51. Die Sägeschlitze 53 haben demgegenüber grössere Tiefe. Sie ragen über das Streifenteil 51 bis in den freien Bereich der Aussparungen 50 des Kammes 43. Die längeren Schlitze 53 teilen den Kamm 43 wieder in einzelne, elektrisch voneinandergetrennte Kontaktfahnen 49. Die Rasterbreite der Kontaktfahnen 49 ertiang dem Kamm k3 beträgt r. = A. Sir entspricht da- mit jeweils iIIumel der G ruppenbreite A L einer Gruppe vorw feingeteilten andlerelementen, die elektrisch zusam menkontaktiert werden soll. Die Aussparungen 50 könne wie die Aussparungen des Kammes des Arrays der Figur 1 reine Rechteckform aufweisen. Es empfiehlt sich jedoch, wie in der Figur 3 dargestellt, die Aussparungen 50 an ihrem offenen oberen Ende weniger breit auszubilden als im Bereich der grössten Einschnittiefe. Die in der Tiefe breitere Aussparung gestattet grosse Toleranzbreiten beim Sägen der Keramik. Der Sägevorgang wird dadurch erheblich vereinfacht und die Ausschuss zahl sinkt. Die Figur 4 zeigt einen Ultraschall-Applikator, dessen Schallkopf aus insgesamt neun Mehrecksegmenten 61 bis 69 zu einem Achteck zusammengesetzt ist. Die Mehrecksegmente 61 bis 68 sind dabei Vierecke mit der dargestellten Trapezform. Das zentrale Mehrecksegment 69 ist ein Achtecksegment. Jedes der Segmente umfasst wieder eine Vielzahl von feingeteilten Wandlerelementen 70, die wieder durch Kämme 71 bis 79 aus Kontaktfolien 80 zu Gruppen. 81 zusammenkontaktiert sind. Die Bauteile 82 sind wieder Trägerkörper aus z.B. Epoxydharz mit eingebrachtem oxidiertem Wolframpuder. Die Bauelemente 83 sind hnpassungsschichten für den Schallkopf. Die feingeteilten Wandlerelemente 70 werden wieder aus kompletten Keramikplatten gesägt, die die Trapezform der Aussenstücke 61 bis 68 bzw. die Achteckform des Zentralstückes 69 haben. Der Sägeplan ist in der Figur 5 dargestellt. Die Figur 5 zeigt eine teilweise bis zu den Wandlerelementen geschnittene Draufsicht auf den Schallkopf der Figur 4. Demgemäss zeigt das zentrale Achteck die dargestellte Feinteilung der Sägespalten 84. Das zentrale Achteck 69 wird also als Gan zes gesägt. Lie t ussere) trapezförmigen Vierecke Ci bis 63 sind hingegen parallel zur il^2re¯unter- u.nG Tratez- oberseite feingeteilt. Die Sägespaltendieser Feinteilung sind mit 85 angedeutet. Sie laufen für sämtliche Trapezteile konzentrisch um das zentrale Achteck 69. Die Aufteilung in Gruppen 81 erfolgt bei diesen Trapezstücken in Gruppensägeschritten 86 nach einem Fresnel Nuster. Die Gruppenbreite nimmt'also mit zunehmender Entfernung vom zentralen Achteck 69 ab. Die Abnahme erfolgt in dem Sinne, dass alle Gruppen 81 phasenhomogen sind. Damit ergibt sich eine gleichmässige Ultraschallabstrahlung über die gesamte Applikationsfläche des Schallkopf es. Die Figur 5 zeigt auch den Plan für die Gruppenkontaktierung der Wandlerelemente 70 entlang den Mitten der Gegenflächen der jeweiligen Wandlerelemente. Demgemäss sind also die Trapezstücke 61 bis 68 jeweils durch die Kon;taktkämme 72 bis 78 kontaktiert. Das zentrale Achteck 69 ist mit einem durchgehenden Kontaktfolienstreifen 79 kontaktiert. Dieser durchgehende Kontaktstreifen 79 liegt in einer Linie mit den Kontaktkämmen 74 und 78 der Trapezstücke 64 und 68. Dies ergibt sich deshalb, weil die Richtung der Feinteilung des zentralen Achtecks mit den Richtungen der Feinteilung der Trapezstücke 64 und 68 übereinstimmt. Die Kontaktkämme 71 bis 79 sind wieder die Heisskontakte für die Wandlerelemente. Die Erdkontakte werden in einfacher Weise durch Metallstreifen 87 bis 93 gebildet. Diese Metallstreifen, die von demselben Material sein können wie die Folienstreifen der Kontaktkämme 71 bis 79, verlaufen auf den Abstrahlflächen der Wandlerelemente in derselben Richtung wie die Kontaktkämme auf den Gegenflächen. Dies ist in der Figur 6 verdeutlicht, die eine applikationsseitige Ansicht des Ultraschallkopfes der Figur 4 teilweise i.: Schnitt zeigt. Der Folien streifen 90 ist dur chgehend. Er kann selstverständ- lich auch getrennt sein, muss jedoch dann En den Stossstellen zwischen zentralem Achteck 69 und den benachbarten Trapezecken 64 und 68 eine Kontaktbrücke haben. Die Figur 7 zeigt in perspektivischer Ansicht und in vergrössertem Massstab ein aus dem Verband des Schallkopfes der Figur 4 gelöstes Trapezviereck. Im vorlie 'genden Fall handelt es sich z.B. um das Trapezviereck 61 mit dem Kamm 71 aus Kontaktfolien 80. Alle an-. deren Trapezvierecke sind auf dieselbe Art und Weise aufgebaut. In der Figur 8 ist nochmals in Vergrösserung angedeutet, wie der Folienkamm mittels Lötkante 94 auf dem Keramikkörper angelötet oder auch angeschweisst werden kann. Ebensogut ist aber auch ein Anlöten oder Anschweissen ohne Kante möglich, wie dies in der Figur 9 durch Lötoder Schweissnähte 95 angedeutet ist. Bei Anlöten oder Anschweissen des Folienkammes mittels Lötkante 94 können beim Lötkamm die Aussparungen zwischen den Folienfahnen bis an die Lötkante eingeschnitten sein. Diese Möglichkeit ist in der Figur 10 mit einem Folienkamm 96, dessen Aussparungen 97 bis zur Lötkante 94 reichen, angedeutet. Die Figur 11 zeigt schliesslich eine Modifikation dahingehend, dass ein Dämpfungskörper 98 auf der Reihe der Wandlerelemente auch so aufgebracht werden kann, dass er deren Ränder mitumfasst. Bei dieser Anordnung wird die unerwünschte randseitige Abstrahlung von Ultraschallenergie verhindert. Das beschriebene Ausführungsbeispiel hat lediglich exemplarischen Charakter. Es gibt selbstverständlich beliebig viele Modifikationen, die in den Bereich der handwerklichen Fähigkeiten eines Fachmannes fallen nd die damit alle im Schutzbereich der Erfindung liegen. 11 Figuren 20 Patentansprüche

Claims: Prtentastrüche 1. Ultraschall-Applikator mit einem Ultrasohallkopf, der eine Mehrzahl von Wandlerelementen umfasst, die an einem Trägerteil in vorgebbarer Konfiguration wenigstens in einer Reihe hintereinander oder nebeneinander angeordnet sind, wobei zur Kontaktierung von Abstrahlund Gegenfläche jedes Wandlerelement für jede dieser Flächen wenigstens ein Kontaktblech trägt und wobei wenigstens die Kontaktbleche zur Kontaktierung der Gegenflächen entlang der jeweiligen Wandlerelementanordnung in Form eines Kammes, unter vorgebbarem Winkel von des Gegenflächen wegweisend, hintereinander angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i ch ne t , dass der Kamm (6; 23 bis 25; 43; 71 bis 79; 96) aus Kontaktblechen (7; 49; 80) auf den Gegenflächen (4; 42) der einzelnen Wandlerelemente (1; 41; 70) etwa entlang deren Mitten verlaufend angeordnet ist, während an den Abstrahlflächen (3; 44) Kontaktbleche (10, 11; 28, 29; 45, 46; 87 bis 93) ebenfalls in Form eines Kammes oder in Form eines gemeinsamen durchgehenden Leitbleches oder in einer Mischform aus beiden an'ge ordnet und ausgerichtet sind in der Weise, dass sie parallel zu den Abstrahlflächen der Wandlerelemente oder entgegen der Abstrahlrichtung unter vorgebbarem Winkel nach oben gebogen verlaufen. 2. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Ausbildung des Ultraschallkopfes als Mehrreihen-Schallkopf (Figur 2 oder Figur 4) mit einer Mehrzahl von Wandlerelementreihen jede einzelne Wandlerelementreihe auf den Gegenflächen der einzelnen Wandlerelemente mit einem Kamm (23 bis 25; 71 bis 79) aus Kontaktblechen versehen ist. 3. Ultraschall-Appli1ator nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Mehrreihen-Schallkopf aus einer Mehrzahl von Einreihen Schallköpfen (20 bis 22; 61 bis 69) zusammengesetzt ist, die gleiche oder verschiedene Betriebsfrequenzen haben können und von denen jeder entlang seiner Wandlerelementreihe auf den Gegenflächen der einzelnen Wandlerelemente den Kamm (23 bis 25; 71 bis 79) aus Kontaktblechen trägt, und bei denen die Abstrahlflächen der Wandlerelemente von Wandlerelementreihen benachbarter Einreihen-Schallköpfe an den Stossstellen mit einer elektrischen Kontaktbrücke (26, 27) versehen sind oder weder Einreihen-Schallkopf mit einem eigenen durchgehenden Kontaktmittel (87 bis 93) für die Abstrahlflächen seiner Wandlerelemente versehen ist. 4. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Einreihen-Schallkorf ein Einzeilen-Array und der Mehrreihen-Schallkopf ein Mehrreihen-Array ist. 5. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei einem Mehrzeilen-Array (Figur 2), bei dem mehrere Wandlerelementreihen parallel zueinander angeordnet sind, die Kämme (23 bis 25) aus Kontaktblechen auf den Gegenflächen in entsprechender Parallelformation entlang etwa den Mitten der Wandlerelemente verlaufen. 6. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Einzeilen-Array (Figuren 1 und 3) mit nur einer einzigen Wandlerelementreihe oder ein Mehrzeilen-Array mit mehreren Wandlerelementreihen oder ein solches Mehrzeilen-Array (Figur 2), das aus mehreren Einzel Arrays mit z.B. nur je einer einzelnen Wandlerelement reie aufgebaut ist, entlang jeder der beiden aussererl LLngskanten an den Abstrahlflächen der Wandlerelemente Kontcktbleche (10, 11; 45, 46; 28, 29) gemäss kennzeichnendem Teil des Anspruchs 1 trägt. 7. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e dass bei Schallköpfen (Figur 4), bei denen die Wandlerelemente (70) am Trägerteil (82) innerhalb von Mehrecksegmenten (61 bis 69) hintereinandergeschichtet sind und mehrere dieser Mehrecksegmente in Zusammensetzung einen vieleckigen Schallkopf bilden, jedem Mehrecksegment (61 bis 69) ein eigener Kamm (71 bis 79) aus Kontaktflächen (80) zugeordnet ist, der auf den Gegenflächen der einzelnen Wandlerelemente des Mehrecksegmentes etwa entlang deren Mitten verlaufend angeordnet ist. 8. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der vieleckige Schallkopf aus der Kombination eines zentralen Mehrecks (69), z.B. zentrales Achteck, mit einer Mehrzahl von randbündigen Trapezvierecken (61 bis 68) gebildet ist. 9. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im zentralen Mehreck (69) die Wandlerelemente parallel zu einer Mehreckkante und in den Trapezvierecken (1 bis 68) parallel zu den Ober- und Unterkanten des jeweiligen Trapezes geteilt, vorzugsweise feingeteilt, sind. 10. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf den Trapezvierecken (61 bis 68) die Kontaktkämme (71 bis 78) quer zu den Wandlerelementen entlang deren Mitten in der Trapez-Symmetrielinie senkrecht zu den Ober- und Unterkanten des Trapezes verlaufen. ii. Ultraschali-Applikatar nach Anspr'ch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - dass ein Kotaktamm (79) als durchgehender Kontaktstreifen auf dem zentralen Mehreck (69) quer zu den Wandler- elementen auf deren Gegenflächen entlang den Wandlerelementmitten verläuft. 12. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 8 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass auf den Abstrahlflächen der Wandlerelemente des zentralen Mehrecks (69) bzw. der randbündigen Trapezvierecke (61 bis 68) jeweils ein durchgehender Kontaktstreifen zur Kontaktierung der Abstrahlflächen vorgesehen ist. 13. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kamm (6; 23 bis 25; 43; 71 bis 79) aus Kontaktblechen für die Gegenflächen der Wandlerelemente im wesentlichen senkrecht zu den Gegenflächen gerichtet ist. 14. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Trägerkörper (98) für die Wandlerelemente über die Stirnränder der Wandlerelemente reicht (Figur 11). 15. Ultraschall-Applikator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kamm auf den Gegenflächen der Wandlerelemente abgekantet (Figur 8) oder direkt stirnseitig aufgelötet (Figur 9) ist. 16. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 15, d a d u r c h- g e k e n n z e i c h n e t , dass bei abgekantetem Kamm (96) die Aussparungen (97) zwischen den Kontaktblechen bis zur Kammkante (94) reichen können. 17. Ultrssc-3-l-plil'ator nach einem der Ansprüche 1 bis 16 mit Peffinteilung der Wandlerelemente am Schallkopf, wobei immer mehrere Wandlerelemente elektrisch zu Gruppen zusammengefasst sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kamm aus Kontaktblechen auf den Gegenflächen der Wandlerelemente aus einem langgestreckten Streifen aus Kontaktmaterial besteht, der quer zu seiner Länge zur Vorgabe der Kammform mit einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Aussparungen versehen ist, die auf der den Gegenflächen der Wandlerelemente abgewandten Streifenkante offen sind und deren Einschnittiefe in den Streifen in Richtung Gegenflächen der Wandlerelemente geringer ist als die Gesamthöhe des Streifens und dass der Streifen im Bereich jeder Aussparung mit wenigstens einem Schlitz versehen ist, der durch den Streifenrücken hindurch von der Aussparung bis zu einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Wandlerelementen reicht und dass der mittlere Abstand zwischen immer jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schlitzen im Streifen, die gleichzeitig in Ausnehmungen des Streifens und Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Wandlerelementen liegen, so gewählt ist, dass der jeweils zwischen zwei benachbarten Schlitzen liegende Streifenteil die Zahl der unter den Schlitzen liegenden feingeteilten Wandlerelemente elektrisch zu einer Gruppe zusammenfasst (Figuren 3 und 4). 18. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 7 17, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jedes Streifenteil zwischen zwei durchgehenden Schlitzen jeweils in Höhe der Trennspalten zwischen den einzelnen feingeteilten Wandlerelementen ebenfalls mit Einschneidschlitzen versehen sein kann, die jedoch von der Streifenkante, mit der der Streifen auf den Gegenflächen der Wandlerelemente befestigt istb nur geringfügig, auf keinen Fall bis in Höhe der Einschneidtiefe der Kammaussparungen, reichen. 19. Ultraschall-Applikator necn Anspruch 17 oder 18, d 2 d u r c h g e T; e n n z e i c h n e t , dass die Aussparungen im Streifen Rechteckform aufweisen. 20. Ultraschall-Applikator nach Anspruch 17 oder 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aussparungen an ihrem offenen oberen Ende geringere Breite aufweisen als in ihrem Bereich der grössten Einschnittiefe.

Inventors: LUCIC, IVAN, ZURINSKI, VIKTOR
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: G10K11
IPC codes: B06B1