Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schützende Abdeckung
für eine
Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung an einem Stellantrieb
zur Betätigung
eines Kraftstoffeinspritzventils so auszubilden, dass diese einfach
beschriftbar und möglichst
universell einsetzbar ist.
Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem Stellantrieb nach Anspruch 1 und die Verwendung eines
Deckels nach Anspruch 9. Die abhängigen
Ansprüche betreffen
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Für die Erfindung
wesentlich ist zunächst
das Vorsehen eines Deckels, so dass keine besondere Gestaltung der
darunter liegenden Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
erforderlich ist, insbesondere also z. B. keine Maßnahmen
gegen ein unerwünschtes
Vordringen von flüssigem
Kunststoffmaterial zu treffen sind. Damit ein solcher (separat hergestellter)
Deckel in einfacher Weise zu befestigen ist und gleichzeitig in
einfacher Weise beschriftbar ist, sieht die Erfindung des weiteren
vor, dass der Deckel einen als Kunststoff-Spritzgussteil gebildeten Deckelkorpus
und eine darin eingebettete Beschriftungslage aufweist, wobei das
Kunststoffmaterial des Deckelkorpus für eine Laserverschweißbarkeit
mit einem Befestigungsabschnitt des Stellantriebs geeignet gewählt ist
und das Material der Beschriftungslage für eine Laserbeschriftbarkeit
geeignet gewählt ist.
Mit der (wenigstens teilweisen) Einbettung des im Hinblick auf dessen
Laserbeschriftbarkeit als "Beschriftungslage" bezeichneten Deckelabschnitts kann
vorteilhaft ein dauerhafter Verbleib der Beschriftung am Deckel
gewährleistet
werden.
Die
Einbettung der Beschriftungslage erfolgt bevorzugt gleichzeitig
mit der Herstellung des Deckelkorpus, so dass die Beschriftungslage
mit wenigstens einer Flachseite eine innige Verbindung mit angrenzendem
Kunststoffmaterial des Deckelkorpus eingeht.
Es
soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass die beiden Abschnitte
alternativ oder zusätzlich anderweitig
miteinander verbunden sind, z. B. durch eine Verklebung oder eine
Verschweißung.
In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Deckelkorpus im Wesentlichen die Form einer
runden Scheibe besitzt.
Die
Befestigung des Deckels am Stellantrieb ist für viele Stellantriebskonstruktionen
vereinfacht, wenn ein äußerer Umfangsrand
des Deckelkorpus an wenigstens einer Stelle des Umfangs einen in
Axialrichtung abstehenden Vorsprung oder Bund aufweist. Die erwähnte Laserverschweißung mit
einem Befestigungsabschnitt des Stellantriebs kann z. B. an diesen
Stellen erfolgen.
In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt des Stellantriebs
aus Kunststoff gebildet ist.
Der
zur Befestigung des Deckels herangezogene Befestigungsabschnitt
des Stellantriebs kann z. B. von einer am Umfang des Stellantriebs
ausgebildeten Kunststoffumspritzung gebildet sein, beispielsweise
einer gleichzeitig ein Steckergehäuse zum Außenanschluss des Stellantriebs
bereitstellenden Umspritzung. Eine solche "Steckeranspritzung" ist bei Stellantrieben der hier interessierenden
Art oftmals ohnehin im axial oberen Endbereich an der Außenumfangsfläche eines
hülsenartigen
Stellantriebgehäuses
vorgesehen und dient dazu, wenigstens eine Komponente der Kontaktierungs-
und/oder Abdich tungsanordnung des Stellantriebs zu fixieren (oder auszubilden)
und gleichzeitig eine mechanische Komponente einer elektrischen
Außenanschlusseinrichtung
auszubilden (z. B. ein Steckverbindergehäuse).
Als
Befestigungsabschnitt können
jedoch auch andere Komponenten des Stellantriebs und insbesondere
Komponenten der Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung herangezogen
werden.
Wenn
der Befestigungsabschnitt des Stellantriebs aus Kunststoff gebildet
wird, so können
zur Fertigung einerseits des Befestigungsabschnitts und andererseits
des Deckelkorpus Kunststoffmaterialien vorgesehen werden, die sich
im Wesentlichen lediglich durch einen Anteil an Additiven unterscheiden. Bei
solchen Additiven kann es sich insbesondere um Farbstoffe, z. B.
in Form von Pigmenten, handeln. Der Vorteil einer Verwendung von
Additiven bei wenigstens einem der beiden Materialien besteht darin, dass
die optischen Eigenschaften der Materialien in gewünschter
Weise eingestellt bzw. "maßgeschneidert" werden können, wobei
dennoch vorteilhaft ein einziges Ausgangsmaterial herangezogen werden kann.
Für eine Beschriftung
und Verschweißung von
Werkstoffen geeignete Laser emittieren oftmals im Infrarotbereich
(z. B. Nd: YAG-Laser: 1064 nm) und sind dem Fachmann wohlbekannt.
Solche Laser bedürfen
daher hier keiner näheren
Erläuterung.
Im
Hinblick auf eine Laserbeschriftung der Beschriftungslage ist es
günstig,
wenn die Leistung des verwendeten Beschriftungslasers nach einer Eindringtiefe
von wenigen μm
bereits zu wenigstens 90% absorbiert wird. Eine einfache Laserverschweißung des
Deckelkorpus mit einem Befestigungsabschnitt des Stellantriebs lässt sich
z. B. besonders gut realisieren, wenn das Material des Befestigungsabschnitts
eine ebenso hohe Absorption für
die Wellenlänge
des verwendeten Schweißlasers
besitzt und, falls der Laserstrahl hierfür den zweiten Deckelkorpus
durchdringen muss, das Deckelkorpusmaterial wenigstens 90% der Verschweißlaserleistung transmittiert.
Ganz
allgemein ist es bevorzugt, wenn das Material der Beschriftungslage
im Infraroten einen größeren Absorptionskoeffizienten
als das Deckelkorpusmaterial besitzt und/oder einen kleineren Transmissionskoeffizienten
als das Deckelkorpusmaterial besitzt.
In
einer Ausführungsform
ist auch die Beschriftungslage aus einem Kunststoffmaterial gebildet.
In diesem Fall kann zur Vereinfachung der Logistik dieses Material
sich von einem Kunststoffmaterial des Deckelkorpus und/oder der
Steckeranspritzung wieder im Wesentlichen nur durch einen Anteil
an Additiven unterscheiden.
Eine
besonders einfache Fertigung des Deckels ist möglich, wenn die Beschriftungslage
des Deckels als Kunststofffolie ausgebildet ist.
Der
Deckel lässt
sich in besonders einfacher Weise mittels eines Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahrens
herstellen, bei welchem die Beschriftungslage (z. B. Folie) in das
Spritzgusswerkzeug eingelegt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird zunächst
die Beschriftungslage gefertigt bzw. konfektioniert und nachfolgend
in einem Kunststoffspritzprozess der Deckelkorpus aus Kunststoff geformt.
Durch ein solches Herstellungsverfahren können auch kompliziertere Formgestaltungen
in einfacher Weise vorgesehen werden.
Die
Beschriftungslage muss keinen Beitrag zur mechanischen Stabilität des Deckels
leisten und kann daher relativ dünn
sein. Bevorzugt liegt die mittlere Dicke der Beschriftungslage im
Bereich von 5% bis 50% der mittleren Dicke des Deckels (Die Mittelung
bezieht sich hierbei auf die von der Beschriftungslage beanspruchte
Deckelfläche).
In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich die Beschriftungslage nicht über die gesamte Deckelfläche. Insbesondere
ist es von Vorteil, wenn die Beschriftungslage (z. B. rund oder
rechteckig) sich nur in einem mittleren Bereich der Deckelfläche erstreckt,
so dass am Rand der Deckelfläche (z.
B. ringförmig
am Umfang umlaufend) genügend Deckelfläche verbleibt,
durch welche hindurch der Laserstrahl eines zur Verschweißung des
Deckels am Befestigungsabschnitt vorgesehenen Lasers ungehindert
vordringen kann. Letzteres ist günstig
für eine
Ausführungsform,
bei welcher die Verschweißungsstelle
zwischen dem Deckel und dem Befestigungsabschnitt nach dem Aufsetzen
des Deckels von außen
nicht zugänglich
sondern verborgen ist. In diesem Fall ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
vorgesehen, dass der Deckelkorpus im Infrarotbereich transparent
ist und der Befestigungsabschnitt in diesem Infrarotbereich stark
absorbiert, so dass der Laserstrahl zur Verschweißung verlustarm durch
den Deckelkorpus hindurch zu der gewünschten Verschweißungsstelle
gelangen kann.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Beschriftungslage an einer Außenseite des Deckels angeordnet,
also mit einer Flachseite nach außen hin freiliegend. Eine solche
außenseitige
Beschriftungslage kann z. B. in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren vollständig in
das Deckelkorpusmaterial eingebettet werden, indem die Beschriftungslage als
Einlegeteil unmittelbar an eine Wandung des verwendeten Spritzgusswerkzeugs gelegt
wird, bevor das plastifizierte Kunststoffmaterial eingespritzt wird.
Die Anordnung der Beschriftungslage an der Außenseite des Deckels besitzt
den Vorteil einer besseren Beschriftbarkeit und späteren Ablesbarkeit.
Es ist jedoch auch denkbar, die Beschriftungslage im Inneren des
Korpusmaterials oder an der Unterseite desselben anzuordnen. Ein
Vorteil einer solchen "versenkten" Anordnung der Beschriftungslage
ist es, dass die Beschriftung durch das Korpusmaterial geschützt wird.
Bei
einem Stellantrieb zur Betätigung
eines Kraftstoffeinspritzventils mittels eines Piezoaktors ist in
einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass die Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung gaspermeabel
ausgebildet ist. Es hat sich nämlich
herausgestellt, dass die Lebensdauer eines zur Betätigung eines
Kraftstoffeinspritzventils eingesetzten Piezoaktors sich durch eine "Belüftung" des im Stellantrieb
verbauten Piezoaktors in der Praxis verlängern lässt.
Eine
mögliche
Erklärung
der Verlängerung der
Lebensdauer bzw. Dauerhaltbarkeit eines Piezoaktors durch Förderung
eines Gasaustausches zwischen der Außenseite des Kraftstoffinjektors
und dem Aktorraum besteht darin, dass bei einem möglichst
hermetisch, insbesondere möglichst
gasdicht abgedichteten Aktorraum unter bestimmten Betriebsbedingungen
ein Unterdruck im Aktorraum entsteht (z. B. durch Temperaturschwankungen),
durch welchen schädliche
Medien (z. B. Kraftstoff, Öl
etc.) durch die in der Praxis nicht absolut hermetisch auszubildende
Abdichtung hindurch zum Piezoaktor vordringen können. Andere mögliche Erklärungen bestehen
beispielsweise darin, dass sich nach der Fertigung eines hermetisch
abgeschlossenen Pie zoantriebs die Konzentration irgendeines die
Lebensdauer verkürzenden
Gases im Aktorraum erhöht
bzw. dass eine der atmosphärischen
Luft ähnelnde
Füllung
des Aktorraums eine positive Wirkung auf die Lebensdauer des piezoelektrischen
Materials besitzt.
Die
Gaspermeabilität
der Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung kann beispielsweise
durch Integration eines gaspermeablen Elastomermaterials (z. B.
Silikonwerkstoff, insbesondere Fluorsilikonwerkstoff) und/oder eines
mikroporösen Materials
(z. B. expandiertes Polytetrafluorethylen (ePT-FE)) realisiert sein. Durch solche Materialien hindurch
kann ein Gasaustausch zwischen der Außenseite der Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung und dem
Aktorraum bei gleichzeitiger Abdichtung betreffend flüssige Medien
erfolgen.
In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
eine elektrische Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Weiterverbindung
von Kontaktstiften eines Aktors mit Anschlussstiften einer von der
Verbindungsvorrichtung ausgebildeten Außenanschlusseinrichtung umfasst
und zwischen dieser Verbindungsvorrichtung und dem Deckel ein Hohlraum
vorgesehen ist. Ein solcher Hohlraum ist insbesondere vorteilhaft
zur Belüftung
eines Piezoaktors nutzbar, wenn die verwendete Abdichtung gaspermeabel
ausgebildet ist.
Die
elektrische Verbindungsvorrichtung kann prinzipiell nach Art eines
an sich bekannten Kontaktzungenträgers ausgebildet sein (vgl.
z. B. die oben bereits erwähnte
DE 198 44 743 C1 ).
Beispielsweise kann die Verbindungsvorrichtung einen auf die Kontaktstifte
eines Piezoaktors aufgesetzten, elektrisch isolierenden Kunststoffformkörper umfassen,
der Durchtrittsöff nungen
zum Durchtritt der Kontaktstifte enthält und eingeformte, jeweils
einer der Durchtrittsöffnungen
zugeordnete elektrisch leitende Verbindungsglieder trägt, die
sich jeweils von einem an die zugeordnete Durchtrittsöffnung angrenzenden
Kontaktierungsabschnitt zur Anlage an den hindurchgetretenen Kontaktstift
zu einem von mehreren Außenanschlussstiften
erstrecken, die von dem Kunststoffformkörper seitlich abstehen. Der
oben erwähnte Hohlraum
kann sich beispielsweise unmittelbar an der Oberseite eines solchen
Kunststoffformkörpers anschließen. Für eine verbesserte
Förderung
des Gasaustausches ist es günstig,
wenn die Verbindungsvorrichtung, z. B. der erwähnte Kunststoffformkörper, Gasaustauschpassagen
enthält.
Der
erfindungsgemäße Deckel
kann ebenfalls Gasaustauschpassagen enthalten und/oder in Zusammenwirkung
mit dem Befestigungsabschnitt des betreffenden Stellantriebs ausbilden.
In einer Ausführungsform
ist beispielsweise vorgesehen, dass der Deckelkorpus Passagen aufweist,
welche den vom Deckel abgedeckten Raum mit dem Außenraum
verbinden. Solche Passagen können
vergleichsweise klein und/oder labyrinthartig gestaltet sein, um
ein Eindringen von festen Medien zuverlässig zu verhindern. Bei einer
Verwendung des Stellantriebs für
einen Kraftstoffinjektor, der im Betrieb auch an seiner dem Einspritzventil
abgewandten Seite mit Motoröl
umspült
wird, können
solche Passagen eine Unterspülung
des Deckels mit Motoröl
gestatten, welches durch dieselben Passagen wieder herausfließen kann.
Die
Herstellung des Stellantriebs kann beispielsweise folgende Schritte
umfassen:
- – Herstellung
eines in einer Axialrichtung langgestreckten Stellantriebkorpus
mit einer an einem Ende freiliegenden Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
für einen
im Stellantriebkorpus untergebrachten elektrischen Aktor,
- – Herstellung
eines Deckels aus einem lasertransparenten Kunststoffmaterial mit
einer darin eingebetteten, laserbeschriftbaren Beschriftungslage, welche
die Fläche
des Deckels nicht vollständig beansprucht,
- – Aufsetzen
des Deckels an dem Ende des Stellantriebkorpus, so dass Deckelabschnitte
mit Stellantriebkorpusabschnitten in Kontakt treten,
- – Verschweißen des
Deckels mit dem Stellantriebkorpus durch einen Laserstrahl, der
durch das lasertransparente Kunststoffmaterial des Deckels hindurch
auf die Kontaktstelle(n) gerichtet wird, und
- – Beschriften
des Deckels durch einen auf die Beschriftungslage gerichteten Laserstrahl.
Die
erfindungsgemäße Verwendung
eines Deckels der hier beschriebenen Art zur Abdeckung einer Kontaktierungs-
und/oder Abdichtungsanordnung eines Stellantriebs zur Betätigung eines
Kraftstoffeinspritzventils bietet zusammenfassend bei entsprechender
Ausgestaltung insbesondere folgende Vorteile:
- – Konstruktiv
einfache, kostengünstige
und robuste Ausführung
einer schützenden
Abdeckung für den
Stellantrieb bzw. den damit gebildeten Kraftstoffinjektor
- – Einfache
Herstellbarkeit der Abdeckung z. B. in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren
- – Möglichkeit
zur Laserverschweißung
des Deckels zwecks Befestigung am Stellantrieb und gleichzeitig
problemlose Laserbeschriftbarkeit (vor oder nach der Befestigung
des Deckels)
- – Möglichkeit
zur Gewährleistung
einer möglichst guten "Belüftung" eines im Stellantrieb
enthaltenen Piezoaktors und somit Steigerung der Dauerhaltbarkeit
des Piezoaktors durch Wahl einer geeigneten Deckelgeometrie
- – Ausbildung
eines mechanischen Schutzes an einem Stellantrieb, bei welchem Motoröl die Kontaktierungs-
und/oder Abdichtungsanordnung zwar benetzen, jedoch auch wieder
von dieser abfließen
kann. Kein finaler Vergussschritt oder Umspritzungsschritt zum Schutz
der Kontaktierungs- und/oder
Abdichtungsanordnung notwendig.
- – Vermeidung
eines Eindringens von festen Gegenständen in den Bereich der elektrischen
Kontaktierung und somit Verbesserung der elektrischen Betriebssicherheit
- – Möglichkeit
zur Nutzung von Standard-Herstellungsverfahren
für den
Deckel (Spritzgussverfahren) und Standardverfahren (z. B. Lasern)
für die Befestigung
und Beschriftung des Deckels
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben. Es stellen dar:
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Deckels, der als äußere Abdeckung
an einem Stellantrieb für
ein Kraftstoffeinspritzventil zu verwenden ist,
2 ist
eine Schnittansicht des Deckels längs der Linie II-II in 1,
3 ist
eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung der Montage des
Deckels an einem Stellantrieb.
1 zeigt
einen Deckel 10, der gemäß der Erfindung zur schützenden
Abdeckung an einem Stellantrieb verwendet wird.
Der
Deckel 10 weist einen als Kunststoff-Spritzgussteil (hier:
Durethan AKV30H2.OLT904040) gebildeten Deckelkorpus 12 und
eine an der Oberseite eingebettete Beschriftungsfolie 14 auf,
die zusammen mit dem Deckelkorpus 12 in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren
am Deckel 10 ausgebildet wurde.
Der
Deckelkorpus 12 besitzt die Form runden Scheibe, wobei
ein äußerer Umfangsrand
einen in einer Axialrichtung A nach unten abstehenden Vorsprung
in Form eines Deckelbunds 16 sowie drei am Umfang verteilt
angeordnete und ebenfalls nach unten abstehende Vorsprünge bzw.
Blenden aufweist, von denen in 1 zwei zu
erkennen und mit 18 bezeichnet sind.
2 verdeutlicht
die Anordnung der relativ dünnen
Beschriftungsfolie 14 an der Oberseite bzw. Außenseite
des Deckels 10.
Diese
Beschriftungsfolie 14 (hier: PA66, nämlich Durethan AKV30H2.0901050LO)
ist mittels eines Infrarotlasers beschriftbar und wird vor oder nach
der Montage des Deckels 10 auf den Stellantrieb mit einem
so genannten Data-Matrix-Code (DMC) beschriftet, der unter anderem
Informationen über
die im Stellantrieb verbauten Komponenten enthält. Der Laserstrahl des Beschriftungslasers
wird hierfür
von oben her direkt auf die Beschriftungsfolie 14 gerichtet.
Um
die rechteckige Beschriftungsfolie 14 herum verbleibt ein
Umfangsrandbereich des Deckelkorpus 12, durch den hindurch
der Laserstrahl eines ebenfalls im Infrarotbereich emittierenden
Verschweißungslasers
gerichtet wird, um einen im aufgesetzten Zustand des Deckels an
den Deckelkorpus 12 angrenzenden Befestigungsabschnitt
des Stellantriebs aufzuschmelzen und somit mit dem Deckel 10 zu
verschweißen.
Das Kunststoffmaterial des Deckelkorpus 12 besitzt die
hierfür
erforderliche Transparenz im Infrarotbereich (z. B. etwa 800 nm
bis 1200 nm), so dass die Laserleistung unwesentlich im Deckelkorpus 12 und
im Wesentlichen im angrenzenden Befestigungsabschnitt deponiert
wird, der hierfür einen
entsprechend höheren
Absorptionskoeffizienten besitzt. Je nach Energieeintrag kommt es
jedoch mittelbar zu einem mehr oder weniger starken Aufschmelzen
des Deckelkorpus in den Bereichen, die bei aufgesetztem Deckel in
unmittelbarem Kontakt mit aufgeschmolzenen Befestigungsabschnittbereichen
stehen.
3 veranschaulicht
die Montage des Deckels 10 an einem Stellantrieb 1 zur
Betätigung
eines (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine.
Der
Stellantrieb
1 umfasst ein aus Metall gebildetes, hülsenförmiges Aktorgehäuse
2,
in welchem in an sich bekannter Wei se ein elektrischer Aktor (hier:
Piezoaktor) zur Betätigung
eines Servosteuerventils untergebracht ist, welches dem eigentlichen Einspritzventil
vorgeschaltet ist. Von dem Piezoaktor erkennt man in
3 lediglich
die nach oben aus einer axialen Öffnung
des Gehäuses
2 herausragenden
Kontaktstifte
3, die mittels eines von oben aufgeschobenen
Kontaktzungenträgers
4 elektrisch
mit Kontaktzungen eines außenseitigen
Steckverbinders
5 verbunden sind. Diese elektrische Weiterverbindung
der Kontaktstifte des Piezoaktors bzw. die Konstruktion des Kontaktzungenträgers
4 entspricht
hierbei im Wesentlichen dem Stand der Technik gemäß der eingangs
erwähnten
DE 198 44 743 C1 .
Im Unterschied zu diesem Stand der Technik wird bei dem dargestellten
Stellantrieb
1 jedoch keine finale Kunststoffumspritzung
zum Schutz der Kontaktierungsanordnung (Kontaktzungenträger
4)
und der darunter liegenden Abdichtungsanordnung vorgesehen. Vielmehr
wird zu diesem Zweck der Deckel
10 von oben aufgesetzt
(vgl. Pfeile) und nachfolgend am Stellantrieb
1 befestigt.
In 3 erkennt
man ferner eine so genannte Steckeranspritzung 20 aus Kunststoff,
welche einen oberen Endbereich des hülsenförmigen Aktorgehäuses 2 ummantelt
und mit einem in Axialrichtung A nach oben abstehenden Bund 22 überragt.
Die
Steckeranspritzung 20 dient in erster Linie dazu, den Kontaktzungenträger 4 in
seiner in 3 dargestellten, montierten
Lage relativ zum Aktorgehäuse 2 zu
fixieren und mit einem seitlich abstehenden Abschnitt ein Steckverbindergehäuse 6 auszubilden.
Darüber hinaus
besitzt die Steckeranspritzung 20 des dargestellten Stellantriebs 1 bzw.
der Bund 22 die Funktion eines Befestigungsabschnitts zur
festen Anbindung des Deckels 10 am Stellantrieb 1.
Dieser
Befestigungsabschnitt bzw. Befestigungsbund 22 weist auf
seiner dem Deckel 10 zugewandten Seite eine Anbindungsfläche 24 auf,
die nach dem Aufsetzen des Deckels 10 in flächigen Kontakt
mit einer korrespondierenden Anbindungsfläche 26 (2)
des Deckels 10 gelangt.
Beim
Aufsetzen des Deckels 10 gelangt außerdem die äußere Umfangsfläche des
Deckelbunds 16 mit allenfalls geringfügigem Spiel in Kontakt mit Flächenbereichen
des Innenumfangs des Befestigungsbunds 22.
Im
aufgesetzten Zustand des Deckels 10 wird dann der Laserstrahl
eines Infrarotlasers von oben durch das lasertransparente Deckelkorpusmaterial
hindurch auf die laserabsorbierende Anbindungsfläche 24 des Befestigungsbunds 22 gerichtet, wodurch
an dieser Stelle das Kunststoffmaterial der Steckeranspritzung 20 aufschmilzt
und mit daran angrenzenden Deckelabschnitten (Flächenbereiche 26) verschweißt wird.
In dieser Weise wird der Deckel 10 zum Schutz der mit einem
gewissen Abstand darunter liegenden Kontaktierungs- und Abdichtungsanordnung
des Stellantriebs 1 unlösbar
mit dem Stellantrieb 1 verbunden.
Der
Deckelbund 16 trägt
nicht lediglich dazu bei, den Deckel 10 beim Aufsetzen
auf die Steckeranspritzung 20 zu positionieren bzw. zu
zentrieren, sondern besitzt auch eine vorteilhafte Wirkung beim Verschweißungsprozess.
Durch die mehr oder weniger enge Anlage des Deckelbunds 16 an
der Innenseite des Befestigungsbunds 22 wird nämlich verhindert,
dass aufgeschmolzenes Kunststoffmaterial in den vom Deckel 10 abgedeck ten
Raum vordringt. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnte der
Deckelbund 16 in seinem Verlauf auch ein- oder mehrfach unterbrochen
sein. Der erwähnte Schutz
vor einem Eindringen von aufgeschmolzenem Kunststoffmaterial erfordert
diesen Bund lediglich in den Bereichen entlang des Umfangs, an welchen
Material aufgeschmolzen wird.
Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Verlauf des Befestigungsbunds 22 der Steckeranspritzung 20 an
drei Stellen jeweils durch eine Belüftungsaussparung 28 unterbrochen,
deren Anordnung in Umfangsrichtung betrachtet der Anordnung der
vom Deckelkorpus 12 nach unten abstehenden Blenden 18 entspricht.
Beim Aufsetzen des Deckels 10 auf die Steckeranspritzung 20 gelangen
die Blenden 16 somit in eine die Belüftungsaussparungen 28 fast
vollständig
verschließende
Lage. Es verbleibt jedoch ein kleiner Spalt zwischen dem Rand jeder Blende 18 und
dem Rand der betreffenden Belüftungsaussparung 28,
so dass mittels dieser Spalte vorteilhaft ein beträchtlicher
Gasaustausch zwischen einem von dem Deckel 10 überdeckten
Hohlraum und dem Außenraum
(Installationsumgebung) ermöglicht
wird.
Die
in Zusammenwirkung der Blenden 18 mit den Aussparungen 28 gebildeten
Belüftungspassagen
sind bei dem dargestellten Stellantrieb 1 "labyrinthartig" ausgebildet, so
dass bei vergleichsweise großem
Gasaustauschvermögen
ein Eindringen von festen Gegenständen in den überdeckten
Hohlraum zuverlässig
vermieden wird. Des weiteren sind die Belüftungspassagen so gestaltet,
dass im Betrieb des Stellantriebs 1 etwaig durch diese
Passagen in den Stellantrieb hineinfließende flüssige Medien wie Motoröl auch wieder
aus dem Stellantrieb 1 herausfließen können. Um die Belüftung des
Hohlraums über
die Belüftungspassagen
letztlich zur effektiven Belüftung
des im Aktorraum befindlichen Piezoaktors nutzbar zu machen, ist
der Kontaktzungenträger 4 sowie
eine (nicht dargestellte) darunter befindliche Abdichtungsanordnung
gaspermeabel ausgebildet. Die Gaspermeabilität der Abdichtung beruht im
Wesentlichen darauf, dass ein entsprechendes Dichtelement aus einem
Fluorsilikonwerkstoff mit vergleichsweise hoher Gaspermeabilität gebildet
ist. Damit ergibt sich eine gute Flüssigkeitsabdichtung bei gleichzeitig
vorteilhaft hoher Permeationsrate für gasförmige Medien.
Ein
hohes Gasaustauschvermögen
zwischen dem abgedeckten Hohlraum an der Oberseite des Kontaktzungenträgers 4 und
der unter dem Kontaktzungenträger 4 angeordneten
Abdichtungsanordnung wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Belüftungspassagen
gefördert,
welche durch einen Kunststoffkorpus des Kontaktzungenträgers 4 in
Axialrichtung A hindurchgehen.
Zusammenfassend
wird mit dem Deckel 10 eine einfach herzustellende, beschriftbare
und befestigbare Abdeckung zum Schutz von Komponenten eines Injektorantriebes
geschaffen. In besonders einfacher Weise kann der Deckel 10 mittels
einer Folienhinterspritzungstechnologie hergestellt werden. Im beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ist das zu hinterspritzende Kunststoffmaterial hinsichtlich seiner Transmissionseigenschaften
verschieden von dem Kunststoff, der für die Steckeranspritzung 20 verwendet
wird. Das Deckelkorpusmaterial ist lasertransparent, wohingegen
die Steckeranspritzung vergleichsweise stark absorbierend für die beim
Verschweißen verwendete
Laserwellenlänge
ist. Die einfache Beschriftbarkeit des Deckels 10 (vor
oder nach dessen Montage) wird hierbei durch eine vergleichsweise dünne Kunststofflage
gewährleistet,
die mittels der Lasertechnologie beschriftbar ist, insbesondere
mit einem Beschriftungslaser einer Wellenlänge, die wenigstens annähernd im
gleichen Wellenlängenbereich
(z. B. Infrarot) liegt. Durch eine entsprechend optimierte Materialauswahl
bzw. Materialmodifikation (z. B. durch Beimischung von Farbstoffen)
ist es prinzipiell sogar denkbar, für die Laserverschweißung und
die Laserbeschriftung ein und dieselbe Wellenlänge zu benutzen. In diesem
Fall ist es sogar möglich,
mittels ein und desselben Lasers zunächst den Deckel zu befestigen
und sodann (z. B. in einem Arbeitsgang) in derselben Bearbeitungsstation
zu beschriften.