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Die Erfindung betrifft einen Piezoaktor, der zur elektrischen Kontaktierung einer Elektrode eine elektrisch leitfähige Kontaktfahne aufweist. Daneben wird eine Verwendung eines derartigen Piezoaktors angegeben.
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Ein Piezoaktor ist üblicherweise aus mehreren zu einem stapelförmigen Aktorkörper angeordneten Piezoelementen aufgebaut. Jedes Piezoelement besteht aus einer Piezokeramikschicht, die beiderseits mit einer metallischen Elektrode versehen ist. Wird an diese Elektroden eine elektrische Spannung angelegt, so reagiert die Piezokeramikschicht mit einer Gitterverzerrung. Als Folge davon expandiert und kontrahiert das Piezoelement und damit der Aktorkörper in einer Richtung, die durch die Anordnung der Piezokeramikschicht und der Elektroden eines Piezoelements bestimmt ist. Entsprechend einem Ausmaß der Expansion und Kontraktion kommt zu einer nutzbaren Änderung einer Ausdehnung eines stapelförmigen Aktorkörpers.
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Aus
DE 197 15 488 A1 ist ein derartiger Piezoaktor bekannt. Der Piezoaktor verfügt über einen Aktorkörper mit einem Mehrschichtaufbau, umfassend zumindest einen Stapel alternierender Elektroden- und Piezokeramikschichten. Eine Elektrodenschicht dient jeder benachbarten Piezokeramikschicht als Elektrode. Dazu erfolgt eine elektrische Kontaktierung der Elektrodenschichten in einer alternierenden Polarität. Die alternierende Polarität wird mit Hilfe zweier Metallisierungsstreifen erreicht, die seitlich am Aktorkörper angebracht sind. Ein Metallisierungsstreifen erstreckt sich über eine Höhe, die sich aus übereinander gestapelten, elektrisch aktiven Schichten des Aktorkörpers ergibt. Einer der Metallisierungsstreifen ist mit jeder zweiten Elektrodenschicht elektrisch leitend verbunden und gegen jede dazwischen liegende erste Elektrodenschicht isoliert. Dagegen ist der zweite Metallisierungsstreifen gegen jede zweite Elektrodenschicht isoliert und mit jeder ersten Elektrodenschicht elektrisch leitend verbunden.
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Um die elektrische Kontaktierung jeder einzelnen Elektrodenschicht sicher zu stellen, erfolgt in dem bekannten Piezoaktor eine Spannungszuführung an einen Metallisierungsstreifen über eine streifenförmige, elektrisch leitfähige Kontaktfahne in Form einer mit Kupfer kaschierten Kunststoffolie. Die Kontaktfahne ist dabei über eine ihrer Kanten an einen Metallisierungsstreifen angelötet. Die Kontaktfahne erstreckt sich ebenfalls über die gesamte Höhe der elektrisch aktiven Schichten des Aktorkörpers. Eine vom Aktorkörper wegweisende Außenkante der Kontaktfahne ist mit einem starren elektrischen Anschlußelement verbunden. Mit Hilfe der Kontaktfahne wird ein eventuell auftretender Riß in einem Metallisierungsstreifen elektrisch überbrückt. Dadurch zeigt der Piezoaktor eine hohe Zyklenzahl und damit eine hohe Lebensdauer. Ein Zyklus umfaßt eine einmalige Expansion und Kontraktion des Piezoaktors bzw. des Aktorkörpers in einer bestimmten Richtung.
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Aus der
DE 33 30 538 A1 ist ein Piezoaktor bekannt, bei dem zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten an einer Seitenfläche des Aktorkörpers eine elektrisch leitendes Drahtnetz flächig aufgelötet ist. Das Drahtnetz ist derart ausgestaltet, dass es für Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers keine Behinderung darstellt.
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Aus der
DE 196 48 545 A1 ist ein Piezoaktor bekannt, bei dem zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten an einer Seitenfläche des Aktorkörpers ein Drahtgewirk/Drahtgeflecht oder offenporiger Metallschaum aufgetragen ist.
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Gemäß der
JP H02-170481 A ist zur Kontaktierung der Elektroden eines piezoelektrischen Elements eine starre rahmenförmige Leitungsanordnung („lead frame”) vorgesehen, bei der einzelne fast kammförmige Zweigleitungen seitlich an einer Stammleitung installiert werden und mit zugespitztem Ende mit jeweils einer Elektrodenschicht mechanisch und anschließend durch Löten elektrisch verbunden werden. Die Kontaktierung der Elektroden mittels des Leiterrahmens erfolgt demnach punktuell an den Elektroden der gestapelten Piezoelemente.
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Die
DE 692 08 414 T2 beschreibt einen Piezoaktor aus einzelnen gestapelten Scheiben aus Piezokeramik, zwischen denen jeweils eine Eektrode aus Metallfolie mit einem kreisförmigen Abschnitt und einem langgestreckten Laschen- oder Anschlussabschnitt, genannt „Lollipop”-Elektrode, angeordnet ist. Die Anschlusslaschenabschnitte sind wechselseitig aus dem Stapel herausgeführt und an den entgegengesetzten Seiten des Stapels zusammengefasst verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Piezoaktor anzugeben, der gegenüber einem bekannten Piezoaktor eine weiter verbesserte elektrische Kontaktierung und damit eine noch höhere Zyklenzahl und Lebensdauer aufweist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Piezoaktor angegeben, aufweisend einen Aktorkörper zu einer Expansion und Kontraktion in einer bestimmten Richtung, wobei der Aktorkörper eine Oberflache aufweist, an der mindestens eine Elektrode angeordnet ist, und die Oberfläche mindestens zwei Punkte aufweist, deren Abstand voneinander von der Expansion und Kontraktion in der bestimmten Richtung abhängt, mindestens eine am Aktorkörper befestigte, elektrisch leitfähige Kontaktfahne, die eine Ausdehnung in der bestimmten Richtung aufweist, wobei die Kontaktfahne entlang einer ihrer langgestreckten Kanten über einen Metallisierungsstreifen der Oberfläche (12, 13) mit der Elektrode elektrisch verbunden ist und an den zwei Punkten der Oberfläche derart befestigt ist, dass die Kontaktfahne seitlich der Kante einen überstehenden, vom Aktorkörper wegweisenden Bereich aufweist, und die Kontaktfahne zumindest zwischen den zwei Punkten ein ein Verformungsmaterial aufweisendes Mittel zu einem Anpassen der Ausdehnung an ein Ausmaß der Expansion und Kontraktion aufweist, wobei das Verformungsmaterial eine Vielzahl von Drähten aufweist.
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Entsprechend dem Ausmaß der Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers während eines Zykluses kommt es zu einer Änderung einer Ausdehnung des Aktorkörpers in der bestimmten Richtung. Die Ausdehnung umfaßt beispielsweise eine Höhe des Aktorkörpers. Aufgrund dieser Änderung kann in der Kontaktfahne, die am Aktorkörper befestigt ist, eine mechanische Spannung auftreten.
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Diese mechanischen Spannungen sind beispielsweise dann besonders groß, wenn in einem Bereich der Metallisierungsstreifen, in dem der Aktorkörper piezoelektrisch inaktiv ist, ein Riß durch eine Polarisierung des Piezoaktors entstanden ist (Polungsriß). Bei der Expansion und Kontraktion findet bei einem solchen Riß eine relativ große Änderung eines Ausmaßes des Aktorkörpers statt. Durch diese großen Änderungen treten große mechanische Spannungen in der Kontaktfahne auf, insbesondere dann, wenn die Kontaktfahne mit einem starren elektrischen Anschlußelement fest verbunden ist.
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Die grundlegende Idee der Erfindung ist es, diese mechanische Spannung in der Kontaktfahne zu verringern. Dies gelingt dadurch, dass die Ausdehnung der Kontaktfahne im Betrieb des Aktorkörpers automatisch an die sich ständig ändernde Ausdehnung des Aktorkörpers angepaßt wird. Das Anpassen erfolgt dabei insbesondere in einem Kontaktierungsbereich der Kontaktfahne, in dem die Kontaktfahne am Aktorkörper befestigt ist.
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Das Anpassen kann im Hinblick auf die mechanische Spannung in der Kontaktfahne an ein maximales, minimales oder mittleres Ausmaß der Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers erfolgen. Dies hängt von der Anwendung und von dem Mittel ab, das dazu eingesetzt wird.
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Vorzugsweise sind die Punkte Bestandteil einer ebenen Oberfläche und entlang der durch die Expansion und Kontraktion bestimmten Richtung nacheinander angeordnet. Die Punkte können aber auch von dieser Richtung abweichend angeordnet sein. Ebenso kann die Oberfläche gewölbt oder anders gestaltet sein.
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Insbesondere gibt es eine Vielzahl von Punkten, an denen die Kontaktfahne am Aktorkörper befestigt ist. Auf diese Weise ist beispielsweise die Kontaktfahne entlang einer gesamten Kante der Kontaktfahne am Aktorkörper befestigt. Insbesondere ist die Vielzahl von Punkten an der Oberfläche entlang der Richtung der Expansion und Kontraktion der Aktorkörpers ausgerichtet.
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Der Abstand zwischen zwei Punkten hängt von einer elektrischen Spannung ab, die an den Elektroden des Aktorkörpers angelegt ist, und damit von der Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers. Wegen des veränderlichen Abstands von einem Punkt zu einem anderen verfügt die Kontaktfahne zwischen den Punkten über ein Mittel, das dazu geeignet ist, die Ausdehnung der Kontaktfahne an das Ausmaß der Expansion und Kontraktion anzupassen.
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Das Mittel bzw. die ganze Kontaktfahne ist beispielsweise eine metallische Blattfeder, die entlang einer Kante der Blattfeder an wenigen Punkten der Oberfläche des Aktorkörpers mechanisch befestigt ist. Die Punkte sind abweichend von der Richtung angeordnet, in der der Aktorkörper expandiert und kontrahiert. Bei der Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers verbiegt sich dadurch die Blattfeder. Die Ausdehnung der Blattfeder in der fraglichen Richtung wird an das Ausmaß der Expansion und Kontraktion angepaßt. Die zu kontaktierenden Elektroden des Aktorkörpers sind nur durch einen Berührungskontakt mit der Blattfeder elektrisch verbunden. Die Elektroden sind so an der Oberfläche angeordnet, daß beim Verbiegen der Blattfeder der elektrische Kontakt aufrecht erhalten bleibt.
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In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Mittel ein Verformungsmaterial auf, das elastisch und/oder plastisch verformbar sein kann. Diese Eigenschaft ist vorzugsweise nicht auf die durch die Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers bestimmte Richtung beschränkt. Eine Bewegung innerhalb der Kontaktfahne in dieser Richtung führt gleichzeitig zu einer Zugkraft, die sich in jede Richtung und über die gesamte Kontaktfahne erstrecken kann. Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn das Mittel bezüglich jeder Raumrichtung verformbar ist.
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In einer besonderen Ausgestaltung ist der Piezoaktor dadurch gekennzeichnet, daß an der Kontaktfahne ein starres elektrisches Anschlußelement befestigt ist, so daß die Oberfläche des Aktorkörpers und das Anschlußelement mittelbar durch die Kontaktfahne verbunden sind. Beispielsweise ist die Kontaktfahne über eine Kante an der Oberfläche des Aktorkörpers befestigt. An einer von der Oberfläche des Aktorkörpers wegweisenden Außenkante ist das starre elektrische Anschlußelement befestigt. Diese Anschlußelement dient einer elektrischen Kontaktierung der Kontaktfahne und damit einer elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten. Es ist beispielsweise nahezu parallel zur Oberfläche bzw. der Richtung der Expansion und Kontraktion ausgerichtet und weist eine größere Höhe auf als der Aktorkörper. Somit überragt das Anschlußelement den Aktorkörper in der Richtung der Expansion und Kontraktion. Das Anschlußelement kann aber auch auf einer beliebigen elektrisch leitfähigen Oberfläche der Kontaktfahne angebracht sein.
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Die Kontaktfahne weist das Verformungsmaterial insbesondere im Kontaktierungsbereich auf. In einer besonderen Ausgestaltung ist der Piezoaktor dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verformungsmaterial zumindest von der Oberfläche des Aktorkörpers bis zum Anschlußelement erstreckt. In einer weiteren Ausgestaltung kann sich aber auch über die gesamte Kontaktfahne erstrecken. Das Verformungsmaterial kann auch bei einem starren elektrischen Anschlußelement lokalisiert sein. Es treten zwar während des Betriebs in der Kontaktfahne mechanische Spannungen auf. Diese werden aber bis zum Anschlußelement hin verringert.
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Erfindungsgemäß weist das Verformungsmaterial eine Vielzahl von Drähten auf. Das Verformungsmaterial ist beispielsweise ein flexibles Drahtgeflecht. In einem Drahtgeflecht ist eine Vielzahl von dünnen Drähten miteinander verwoben oder verflochten.
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Das Drahtgeflecht ist vorteilhaft so bemessen, daß jede zu kontaktierende Elektrode elektrisch und gleichzeitig mechanisch kontaktiert ist. Ein einzelner Draht ist so dünn, daß das Material des Drahts bei einer betriebsbedingten Verformung elastisch bleibt und daß keine festigkeitsvermindernde Materialveränderung (z. B. Versprödung) auftritt. Ein Draht hat beispielsweise einen Durchmesser von wenigen μm. Das Drahtgeflecht besteht aus einer so großen Zahl von einzelnen Drähten, daß jede Elektrode auch bei einem eventuell auftretenden Riß eines Metallisierungsstreifens oder eines einzelnen Drahtes stets kontaktiert bleibt.
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Eine Beweglichkeit eines Drahtgeflechts läßt sich insbesondere dadurch erhöhen, daß mehrere parallel zur Richtung der Expansion und Kontraktion verlaufende Drähte (Schußfäden) aus dem Geflecht entfernt werden. Dadurch wird erreicht, daß die verbleibenden Drähte im wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind. In einer besonderen Ausgestaltung ist ein einzelner Draht auf diese Weise nicht mit anderen Drähten verflochten. Eine besonders hohe Beweglichkeit wird dadurch erreicht, daß ein Draht zudem keinen Kreuzungs- bzw. Berührungspunkt mit anderen Drähten aufweist. Alle Drähte sind somit annähernd parallel zueinander angeordnet. Wenn sich diese Form des Geflechts über die gesamte Kontaktfahne erstreckt und die Kontaktfahne mit einem elektrischen Anschlußelement verbunden ist, das mindestens die Höhe des Aktorkörpers aufweist, erfolgt auf diese Weise die elektrische Kontaktierung der Elektroden quasi über eine Drahtbürste.
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Neben den beschriebenen Formen ist jedes Drahtgeflecht denkbar, das einem Draht des Drahtgeflechts einen möglichst großen Bewegungsspielraum gibt und das so das Entstehen einer Zugkraft im Draht einschränkt. Als Muster (Webart) eines Drahtgeflechts kommt beispielsweise eine glatte Bindungen (1:1-Bindung, plain weave) oder eine Köperbindung (2:2-Bindung, twilled weave) in Frage. Ein einzelner Draht kann im Querschnitt annähernd kreisrund oder ellipsoid sein. Ebenso ist eine kalandrierte (gewalzte, calendered) Ausführungsform des Drahtes denkbar.
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Das Verformungsmaterial weist vorzugsweise ein elektrisch leitendes Material auf, insbesondere ein elektrisch leitendes Material, das zumindest einen aus der Gruppe Aluminium, Eisen, Kupfer, Karbonfaser und/oder Messing ausgewählten Stoff aufweist. Eine Karbonfaser zeigt eine geringe Materialermüdung und ist deshalb besonders für eine Anwendung geeignet, bei der eine extreme Lastspielzahl erreicht werden muß. Ein Draht aus einem Edelstahl kann besonders dünn gestaltet sein und trotzdem die Anforderung an eine hohe Elastizität bzw. Belastbarkeit erfüllen.
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Die Kontaktfahne bzw. das Mittel der Kontaktfahne ist vorzugsweise mit Hilfe eines elektrisch leitenden Verbindungsmittels an der Oberfläche des Aktorkörpers angebracht. Das Verbindungsmittel fungiert als mechanische Befestigung und stellt gleichzeitig den elektrischen Kontakt zwischen einer Elektrode und der Kontaktfahne her.
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Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Oberfläche des Aktorkörpers eine Metallisierung aufweist. Die Metallisierung, beispielsweise in Form eines Metallisierungsstreifens, dient einer sicheren elektrischen Kontaktierung einer Elektrode. Die Kontaktfahne kann mit Hilfe des Verbindungsmittels auch unmittelbar an der Oberfläche, d. h. an jede zu kontaktierende Elektrode direkt, angebracht sein.
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Das Verbindungsmittel kann ein Lot sein. Diese Lösung bietet sich vor allem für Kupfer an, das sehr gut mit einem Weichlot gelötet werden kann. Bei Verwendung eines Mittels aus Edelstahl weist das Verbindungsmittel beispielsweise ein Schweißmaterial auf. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Leitklebers. Ein Leitkleber enthält beispielsweise elektrisch leitende Kügelchen. Die Dichte und Größe der Kügelchen im Leitkleber ist dabei so gewählt, daß zu jeder Zeit ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfahne und jeder einzelnen Elektrodenschicht vorhanden ist. Ein Leitkleber ist insbesondere für Aluminium und für Karbonfaser geeignet.
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Für eine Anwendung des Piezoaktors kann es vorteilhaft sein, wenn der Piezoaktor inklusive einer zugehörigen Kontaktfahne und eines entsprechenden Anschlußelements mit einer Isoliermasse formschlüssig verbunden ist. Trotz dieser Maßnahme sollte die Kontaktfahne, insbesondere aber jeder einzelne Draht eines Verformungsmaterials einen möglichst großen Bewegungsspielraum haben. Dies gelingt dadurch, daß die Kontaktfahne eine Beschichtung aufweist. Die Beschichtung kann sich dabei auf den Bereich der Kontaktfahne beschränken, der das Verformungsmaterial aufweist. Die Beschichtung verhindert einen kraftschlüssigen Kontakt zwischen der Kontaktfahne und der Isoliermasse. Für diesen Fall besteht die Beschichtung beispielsweise aus einem niedrigviskosen Material, das als ein Gleitmittel fungiert. Eine andere Lösung besteht darin, ein elastisches, insbesondere hochelastisches Material als Beschichtung der Kontaktfahne zu benutzen. Dieses Material weist beispielsweise ein Silikonelastomer auf. Die Beschichtung kann als elastische Umhüllung allein der Kontaktfahne ausgestaltet sein. Besonders vorteilhaft ist ein formschlüssiger Verbund aus einem Piezoaktor, inklusive seiner Anschlußelemente und Kontaktfahnen, und einer hochelastischen Isoliermasse. In diesem Verbund fungiert die Isoliermasse gleichzeitig als Beschichtung der Kontaktfahne.
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Das Material einer Beschichtung kann nur eine Oberfläche des Mittels zum Anpassen der Ausdehnung der Kontaktfahne an die Expansion und Kontraktion des Aktorkörpers benetzen. Insbesondere bei einem Verformungsmaterial in Form eines Drahtgeflechts kann die Beschichtung auch zusätzlich einen Zwischenraum zwischen mehreren Drähten (Masche) ausfüllen.
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Die Beschichtung birgt einen zusätzlichen Vorteil in sich: Sie kann einer Dämpfung einer Schwingung im Piezoaktor dienen, die im Betrieb des Piezoaktors möglicherweise auftritt. Eine derartige Schwingung kann zu einer Rißbildung und zu einer Fortpflanzung eines Risses im Piezoaktor beitragen. Mit einer Beschichtung, die eine auftretende Schwingung dämpft, erhöht sich die zu erwartende Zyklenzahl des Piezoaktors.
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Als Keramik des Aktorkörpers eines vorgestellten Piezoaktors kann eine beliebige PZT-Keramik (= Bleizirkonattitanat) eingesetzt werden. Eine Elektrodenschicht ist aus einem geeigneten Material, vorzugsweise einer silberhaltigen Einbrennpaste. Eine Elektrodenschicht kann einen zusätzlichen oxidischen Zuschlag zur besseren Haftung auf einer Piezokeramikschicht sowie ein anderes Metall allein oder als weiteren Zusatz enthalten, beispielsweise Platin oder Palladium.
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Auf der Basis der Erfindung ist eine sichere elektrische Kontaktierung eines Piezoaktors gewährleistet. Dadurch, daß sich die Ausdehnung der elektrisch leitfähigen Kontaktfahne ständig an die sich ändernde Ausdehnung des Aktorkörpers anpaßt, zeichnet sich der Piezoaktor durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Zyklenzahl aus. Eine hohe Flexibilität und Biegsamkeit der Kontaktfahne insbesondere in Form eines Drahtgeflechts verhindert die Entstehung einer rißtreibenden Kraft in der Kontaktfahne. Darüber hinaus verhindert die Natur eines Drahtgeflechts weitgehend die Ausbreitung eines vorhandenen Risses.
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Ein hier beschriebener Piezoaktor wird vorzugsweise zur Ansteuerung eines Einspritzventils, insbesondere eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine verwendet.
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Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnungen wird im folgenden ein Piezoaktor vorgestellt. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsgetreuen Abbildungen der bezeichneten Gegenstände dar.
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1 zeigt einen Piezoaktor von einer Seite.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Piezoaktors der 1.
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3 zeigt in einem Querschnitt ein Verformungsmaterial in Form von Drähten, die eine Beschichtung aufweisen.
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4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen des Verformungsmaterials in Form eines Drahtgeflechts.
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6 zeigt ein Einspritzventil mit einem Piezoaktor.
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Der Piezoaktor 1 nach 1 besteht aus einem Aktorkörper 11 in Form eines Stapels von Piezokeramikschichten 16 und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten 14 und 15. Eine Piezokeramikschicht 16 besteht aus einem PZT-Material. Das Material einer Elektrodenschicht 14 und 15 umfaßt eine silberhaltige Einbrennpaste.
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An den beiden seitlichen Oberfläche 12 und 13 des Aktorkörpers 11, parallel zu der Richtung 19, in der die Expansion 17 und Kontraktion 18 des Aktorkörpers 11 stattfindet, ist jeweils ein Metallisierungsstreifen 28 bzw. 29 angebracht. Ein Metallisierungsstreifen besteht aus einer eingebrannten Silberpaste. Jeweils eine elektrisch leitfähige Kontaktfahne 20 bzw. 21 ist über ein Lot 27 mit dem Metallisierungsstreifen 28 und 29 der Oberfläche 12 und 13 des Aktorkörpers 11 mechanisch und elektrisch leitend verbunden. Die Verbindung erfolgt jeweils über die Höhe der zu kontaktierenden Elektrodenschichten 14 bzw. 15. An den Außenkanten der Kontaktfahnen 20 und 21 sind starre elektrische Anschlußelemente 31 und 32 in Form von elektrisch leitfähigen Stiften angelötet. Die Anschlußelemente 31 und 32 überragen den Aktorkörper 11.
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In 2 ist ein Ausschnitt des Piezoaktors 1 abgebildet, der in 1 dargestellt ist. Gezeigt sind zwei Punkte 121 und 122 einer ganzen Punktmenge der mit einer Metallisierung 28 versehenen Oberfläche 12 des Aktorkörpers 11. An den Punkten 121 und 122 ist die Kontaktfahne 20 befestigt. Die Punkte 121 und 122 befinden sich im Abstand 123 voneinander. Bei einer Expansion 17 des Aktorkörpers 11 in der Richtung 19 vergrößert sich der Abstand 123 um das Ausmaß 124. Dagegen verkleinert sich der Abstand 123 bei der Kontraktion 18 des Aktorkörpers 11 um das Ausmaß 125.
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Die Kontaktfahne 20 bzw. 21 weist zumindest ein Mittel 24 bzw. 25 zum Anpassen der Ausdehnung 22 der Kontaktfahne 20 und 21 an das Ausmaß 124 und 125 der Expansion 17 und Kontraktion 18 des Aktorkörpers 11 auf.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Mittel 24 bzw. 25 ein Verformungsmaterial 241 bzw. 251, das eine Vielzahl von Drähten 26 aufweist. Die Drähte 26 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. In 3 ist das Verformungsmaterial 241 und 251 dargestellt. Ein einzelner Draht 26 hat einen nahezu kreisrunden Querschnitt. Jeder Draht 26 ist von einer hochelastischen Beschichtung 30 aus einem Silikonelastomer umgeben. Die Beschichtung 30 füllt zudem den Zwischenraum zwischen zwei Drähten 26 aus.
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Das Verformungsmaterial 241 bzw. 251 ist in der Lage, jeder Änderung des Abstands 123 zwischen den Punkten 121 und 122 soweit zu folgen, daß die Kontaktfahne 20 bzw. 21 bei der Expansion 17 und Kontraktion 18 des Aktorkörpers 11 nahezu frei von mechanischer Spannung ist.
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Zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Piezoaktors 1 unterscheiden sich vom beschriebenen Ausführungsbeispiel durch das Verformungsmaterial 241 bzw. 251 der Kontaktfahne 20 bzw. 21. Es liegt jeweils ein Drahtgeflecht unterschiedlicher Webart vor. 3 zeigt eine Webart mit einer glatten Bindung (1:1-Bindung, plain weave) und 4 eine mit einer Köperbindung (2:2-Bindung, twilled weave).
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Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Kombination der beschriebenen Merkmale der Kontaktfahne
20 bzw.
21 mit den Merkmalen eines in der Druckschrift
DE 197 15 488 angegebenen Piezoaktors.
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Der Piezoaktor 1 wird zur Ansteuerung eines Einspritzventils 60 (6) einer Brennkraftmaschine benutzt. Dabei ist der Piezoaktor 1 über einen Kolben 61 mit einer Düsennadel 62 des Einspritzventils 60 verbunden.
