EP1490185A1 - Verfahren zur herstellung eines piezoaktorgeh uses sowie pie zoaktorgeh use - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines piezoaktorgeh uses sowie pie zoaktorgeh use

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EP1490185A1
EP1490185A1 EP03745744A EP03745744A EP1490185A1 EP 1490185 A1 EP1490185 A1 EP 1490185A1 EP 03745744 A EP03745744 A EP 03745744A EP 03745744 A EP03745744 A EP 03745744A EP 1490185 A1 EP1490185 A1 EP 1490185A1
Authority
EP
European Patent Office
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housing
piezo actuator
interface
actuator housing
seam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03745744A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter LEWENTZ
Marcus Unruh
Andreas Voigt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1490185A1 publication Critical patent/EP1490185A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
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    • B23K26/244—Overlap seam welding
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    • B23K26/302—Seam welding of three-dimensional [3D] seams of helicoidal seams
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a piezo actuator housing and a housing for a piezo actuator.
  • Piezo actuators are used, for example, in the case of injectors for the injection of fuel as actuators in order to determine a start or an end of an injection. Piezo actuators have a very small stroke. Furthermore, the thermal expansion behavior of the piezo actuator made of ceramic is very different from the steel injector components that otherwise surround it. In order to maintain the stroke over the entire temperature range occurring in the motor area despite the small stroke of the piezo actuator, a housing for the piezo actuator is usually used, which has a similar expansion behavior as the piezo actuator. Such housings are made from Invar, for example.
  • Invar is not a pipe or the like, but only a solid material, such as Bar material, producible, so that the piezo actuator housing has to be machined from the entire body. Since Invar is very difficult to machine, the low cutting speed, unfavorable chip formation, excessive tool wear etc. result in very high manufacturing costs and tents for the piezo actuator housing, since the machining volume for manufacturing the housing is approx. 50%. Since Invar is also very expensive as a material, the piezo actuator housing has very high costs.
  • the housing is no longer machined from the solid, but by means of forming, in particular rolling or bending, from a flat material to form a tube with an open seam in the longitudinal direction of the Tube. The seam is then welded so that a closed tube is obtained as a tubular actuator housing.
  • the very expensive and complex machining existing in the prior art can be dispensed with and more than 50% of the previous production costs can be saved with the method according to the invention.
  • the welded pipe is preferably calibrated with regard to its roundness. This calibration process also makes any further post-processing of the workpiece significantly easier.
  • the housing is preferably also subjected to a heat treatment.
  • the housing is preferably subjected to a machining process in which the required dimensions of the housing can be manufactured with high accuracy.
  • a machining process in which the required dimensions of the housing can be manufactured with high accuracy.
  • only a small amount of machining is required on the housing.
  • the welding of the seam of the housing is preferably carried out without additional material.
  • the piezo actuator housing is particularly preferably laser welded.
  • the method according to the invention can be carried out particularly inexpensively if the flat material for reshaping the housing is preferably punched out of a strip.
  • a material which has a similar coefficient of thermal expansion to that of the piezo actuator is preferably used as the material for the piezo actuator housing.
  • this can be particularly preferably Invar.
  • the housing according to the invention for a piezo actuator is tubular and is made from a flat material.
  • An interface that is continuous from a first end face to a second end face of the housing is formed on the housing. This interface is preferably welded.
  • the housing according to the invention can be produced particularly easily if the interface preferably runs parallel to a central axis of the housing.
  • the seam runs obliquely to the central axis of the housing. This can be achieved, for example, by using a trapezoidal flat material as the starting material.
  • the interface of the housing is preferably formed with areas for a positive connection.
  • the welded seam In order to be able to provide the welded seam particularly cost-effectively, it is designed as a butt seam, in which two end faces of the formed flat material running perpendicular to the circumference have to be welded to one another.
  • the seam is designed as a bevel seam, in which the end faces to be welded to one another are not arranged perpendicularly, but rather at an angle to the circumference. This results in a longer weld seam in the radial direction of the housing.
  • Figure 1 is a flat material as a starting material
  • FIGS. 2a and 2b show a side view and a perspective view of the piezo actuator housing according to the first exemplary embodiment of the present invention
  • FIGS. 3a to 3e different manufacturing steps for manufacturing the piezo actuator housing according to the first exemplary embodiment of the present invention
  • Figures 4a and 4b are a sectional view and an enlarged view
  • FIG. 5 shows a side view of a piezo actuator housing according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows a side view of a piezo actuator housing according to a third exemplary embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a plan view of a piezo actuator housing according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a plan view of a piezo actuator housing according to a fifth embodiment of the present invention.
  • Piezo actuator housing 1 and a manufacturing method for manufacturing the piezo actuator housing 1 are described.
  • the piezo actuator housing 1 is an essentially cylindrical tube in which the piezo ceramic is arranged.
  • the upper or lower end of the actuator housing 1 is closed with a top or bottom plate.
  • Invar is used as the material for the piezo actuator housing 1, which has a similar coefficient of thermal expansion as the piezoceramic.
  • the method according to the invention for producing the piezo actuator housing is as follows.
  • a rectangular flat material 2 is punched out of a strip material 7 (cf. FIG. 3a) (cf. FIG. 1 and FIG. 3b).
  • the thickness of the strip material 7 or the flat material 2 punched out from it corresponds as closely as possible to the wall Thickness of the piezo actuator housing 1.
  • the flat material has a height H deviating from the later height of the piezo actuator housing 1 and a length U which essentially corresponds to the later circumferential length of the cylindrical actuator housing.
  • the opposite sides in the direction of the height H of the housing form a first butt edge 3 or a second butt edge 4.
  • the flat material 2 is cold-formed by rolling, so that a cylinder blank is obtained as shown in FIG. 3c.
  • the first butt edge 3 and the second butt edge 4 lie opposite each other with a narrow gap between them.
  • the abutting edges 3 and 4 are connected to one another by means of laser welding in the longitudinal direction of the housing 1, so that a welded seam 8 is obtained. In this case, no additional material for welding is introduced during laser welding, so that the gap between the two abutting edges 3, 4 should be as small as possible.
  • the rolled and welded piezo actuator housing is calibrated for its roundness in order to compensate for any out-of-roundness.
  • a heat treatment for example an annealing treatment, is then carried out on the actuator housing in order to reverse any thermal expansion coefficient that may have changed due to the welding or the cold deformations.
  • a machining operation is then carried out, for example, on a lathe in order to make recesses 9, 10, 11 in the outer surface of the housing 1 or to rework the seam 8.
  • Post-processing steps on a first end face 5 and a second end face 6 or on the inner circumference of the housing may also be necessary.
  • further post-treatment steps in particular for surface treatment such as polishing, can be carried out, so that the seam 8 which is still clearly visible after welding is practically no longer visible to the naked eye is noticeable. This is indicated in Figure 3e by line 8 '.
  • the finished piezo actuator housing 1 is shown in more detail in FIGS. 2a and 2b and 4a and 4b.
  • the two upper and lower annular recesses 9 and 10 serve to receive O-rings and the recess 11 serves to receive a snap ring, via which the piezo actuator housing 1 can be clamped axially by means of a banjo bolt.
  • On the lower inner circumference is one with the highest accuracy
  • Machined, machined, annular inner surface 12 can be seen (see FIG. 4b), to which a membrane, not shown, for sealing the piezo actuator from the fuel is attached.
  • the piezo actuator housing 1 In comparison with the machining volume previously required in the prior art when producing the piezo actuator housing from a solid bar material from Invar, only a machining volume of approximately 1% remains in the present invention. According to the invention, not only material costs of the extremely expensive material Invar are saved, but also the manufacturing costs are significantly reduced, since the method according to the invention on the one hand has a very short manufacturing time and on the other hand only leads to tool wear to a significantly smaller extent.
  • the piezo actuator housing 1 according to the invention has a continuous longitudinal seam in the direction of a central axis X-X of the housing, this interface has no negative effects on the strength or the thermal expansion coefficient of the housing, since the interface consists of the same material as the housing wall. In any case, the subsequent heat treatment can prevent areas with different coefficients of thermal expansion from forming on the housing.
  • FIGS. 5 and 6 show a piezo actuator housing 1 according to a second or a third exemplary embodiment. posed.
  • the interface 8 is arranged obliquely to the central axis XX. This is achieved, for example, in that the punched flat material has a trapezoidal shape.
  • form-locking elements 13 are formed on the two abutting edges 3, 4 of the flat material, which lead to a form-fit after the flat material has been formed.
  • the piezo actuator housing is then also welded at the interface 8.
  • the form-locking elements 13 can be produced in a simple manner when punching out the flat material and can have any shape as long as only a form-fit between the two abutting edges is made possible.
  • FIGS. 7 and 8 show two different examples for the formation of the interface 8, which can be used in each of the previously described exemplary embodiments.
  • FIG. 7 shows a butt seam in which the two abutting edges of the flat material in the rolled state are perpendicular to the circular circumference of the housing. This results in a seam 8 perpendicular to the circumference.
  • FIG. 8 shows a housing with an oblique seam, in which the two abutting edges are not arranged perpendicular to the circumference of the housing, but instead have a predetermined angle ⁇ with respect to the circumference.
  • the oblique seam 8 ′′ results in a larger welded area than in comparison to the butt seam in FIG. 7, so that greater connection security can be achieved during welding.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Piezoaktorgehäuses. Das Verfahren umfasst als ersten Schritt das Umformen eines Flachmaterials zu einem offenen Rohr und einer offenen Nahtstelle und anschließendem Verschweißen der Nahtstelle (8). Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Piezoaktorgehäuse mit einer durchgehenden Nahstelle (8).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Piezoaktorgehäuses sowie Pie- zoaktorgehäuse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Piezoaktorgehäuses sowie ein Gehäuse für einen Piezoaktor .
Piezoaktoren werden beispielsweise bei Injektoren zur Einspritzung von Kraftstoff als Aktoren verwendet, um einen Beginn bzw. ein Ende einer Einspritzung festzulegen. Dabei weisen Piezoaktoren einen sehr kleinen Hub auf. Weiterhin ist das Wärmeausdehnungsverhalten des aus Keramik hergestellten Piezo- aktors stark unterschiedlich von den ihn sonst umgebenden Injektorbauteilen aus Stahl. Um trotz des kleinen Hubes des Pie- zoaktors den Hub über den gesamten im Motorbereich auftretenden Temperaturbereich aufrechtzuerhalten, wird üblicherweise ein Gehäuse für den Piezoaktor verwendet, welches ein ähnli- ches Ausdehnverhalten wie der Piezoaktor aufweist. Derartige Gehäuse werden beispielsweise aus Invar hergestellt. Allerdings ist Invar aufgrund seiner Härte nicht als Rohr o.a., sondern nur als Vollmaterial, wie z.B. Stangenmaterial, herstellbar, so dass das Piezoaktorgehäuse aufwendig aus dem Vol- len zerspant werden muss. Da Invar sehr schwer zu zerspanen ist, ergeben sich aufgrund von geringer Schnittgeschwindigkeit, ungünstiger Spanbildung, übermäßigem Werkzeugverschleiß usw. sehr hohe Herstellungskosten und -zelten für das Piezoaktorgehäuse, da das Zerspanvolumen zur Herstellung des Gehäuses ca. 50 % beträgt. Da auch Invar als Werkstoff sehr teuer ist, ergeben sich für das Piezoaktorgehäuse sehr hohe Kosten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfa- ches und kostengünstiges Piezoaktorgehäuse bzw. ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung des Piezoaktorgehäuses bereitzustellen, welche insbesondere aus einem Werkstoff mit ähnlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Piezoaktor hergestellt sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. ein Piezoaktorgehäuse mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Die Unteransprüche zeigen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Im Unterschied zum Stand der Technik wird beim erfindungsge- mäßen Verfahren zur Herstellung eines Piezoaktorgehäuses für einen Piezoaktor das Gehäuse nicht mehr aus dem Vollen zerspant, sondern mittels Umformen, insbesondere Rollen oder Biegen, aus einem Flachmaterial zu einem Rohr mit einer offenen Nahtstelle in Längsrichtung des Rohres erzeugt. Anschlie- ßend wird die Nahtstelle verschweißt, so dass ein geschlossenes Rohr als rohrförmiges Aktorgehäuse erhalten wird. Somit kann erfindungsgemäß auf die dem Stand der Technik vorhandene sehr teuere und aufwendige Zerspanung verzichtet werden und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren über 50 % der bisherigen Herstellkosten eingespart werden.
Um die Genauigkeit des aus einem Flachmaterial umgeformten Gehäuses weiter zu verbessern, wird vorzugsweise das verschweißte Rohr hinsichtlich seiner Rundheit kalibriert. Die- ser Kalibriervorgang macht weiterhin eine eventuell vorhandene weitere Nachbearbeitung des Werkstücks deutlich einfacher.
Um den beispielsweise aufgrund einer Kaltverformung durch das Umformen bzw. beim Schweißen eingebrachten Energie geänderten Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gehäuses wieder rückgängig zu machen, wird das Gehäuse vorzugsweise noch einer Wärmebehandlung unterzogen.
Um eine besonders hohe Fertigungsgenauigkeit zu erhalten, wird das Gehäuse vorzugsweise noch einem Zerspanvorgang unterworfen, in welchem die erforderlichen Abmessungen des Gehäuses mit hoher Genauigkeit hergestellt werden können. Hier- bei ist jedoch am Gehäuse nur noch ein geringes Zerspanen auszuführen.
Es sei angemerkt, dass an Stelle des Kalibrierens auch eine Nachbearbeitung hinsichtlich der Maßgenauigkeit ausschließlich durch Zerspanen erfolgen kann, jedoch erhöht sich dadurch das Spanvolumen, da die gesamten Innen- und Außenflächen des Piezoaktorgehäuses nachbearbeitet werden müssen, was bei einem kalibrierten Gehäuse nicht unbedingt notwendig ist.
Das Verschweißen der Nahtstelle des Gehäuses wird vorzugsweise ohne Zusatzmaterial ausgeführt. Besonders bevorzugt wird das Piezoaktorgehäuse lasergeschweißt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders kostengünstig ausgeführt werden, wenn das Flachmaterial zum Umformen des Gehäuses vorzugsweise aus einem Band ausgestanzt wird. Als Werkstoff für das Piezoaktorgehäuse wird vorzugsweise ein Werkstoff verwendet, welcher einen ähnlichen Wärmeausdeh- nungskoeffizienten wir der Piezoaktor aufweist. Dies kann beispielsweise besonders bevorzugt Invar sein.
Das erfindungsgemäße Gehäuse für einen Piezoaktor ist rohr- för ig ausgebildet und aus einem Flachmaterial hergestellt. Am Gehäuse ist eine von einer ersten Stirnseite zu einer zweiten Stirnseite des Gehäuses durchgehende Nahtstelle ausgebildet. Diese Nahtstelle ist vorzugsweise verschweißt.
Das erfindungsgemäße Gehäuse kann besonders einfach herge- stellt werden, wenn die Nahtstelle vorzugsweise parallel zu einer Mittelachse des Gehäuses verläuft. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung verläuft die Nahtstelle schräg zur Mittelachse des Gehäuses. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem ein trapezförmi- ges Flachmaterial als Ausgangsmaterial verwendet wird. Um eine besonders gute Verbindung an der Nahtstelle des Gehäuses zu erreichen, ist die Nahtstelle des Gehäuses vorzugsweise mit Bereichen für eine formschlüssige Verbindung ausgebildet .
Um die verschweißte Naht besonders kostengünstig bereitstellen zu können, ist diese als Stumpfnaht ausgebildet, bei der zwei senkrecht zum Umfang laufende Endflächen des umgeformten Flachmaterials miteinander verschweißt werden müssen. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Nahtstelle als Schrägnaht ausgebildet, bei der die miteinander zu verschweißenden Endflächen nicht senkrecht, sondern schräg zum Umfang angeordnet sind. Dadurch wird eine längere Schweißnaht in Radialrichtung des Gehäuses verwirklicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 ein Flachmaterial als Ausgangsmaterial zur
Herstellung eines Piezoaktorgehäuses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figuren 2a und 2b eine Seitenansicht bzw. eine perspektivische Ansicht des Piezoaktorgehäuses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figuren 3a bis 3e unterschiedliche Herstellungsschritte zur Herstellung des Piezoaktorgehäuses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figuren 4a und 4b eine Schnittansicht bzw. eine vergrößerte
Detailansicht des Piezoaktorgehäuses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 5 eine Seitenansicht eines Piezoaktorgehäuses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 6 eine Seitenansicht eines Piezoaktorgehäuses gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 7 eine Draufsicht eines Piezoaktorgehäuses gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
Figur 8 eine Draufsicht eines Piezoaktorgehäuses gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4b ein
Piezoaktorgehäuse 1 und ein Herstellverfahren zur Herstellung des Piezoaktorgehäuses 1 beschrieben.
Das Piezoaktorgehäuse 1 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Rohr, in welchem die Piezokeramik angeordnet ist. Das obere bzw. untere Ende des Aktorgehäuses 1 wird dabei mit einer Kopf- bzw. Bodenplatte verschlossen. Als Material für das Piezoaktorgehäuses 1 wird Invar verwendet, welches einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Piezokeramik aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Piezoaktorgehäuses ist dabei wie folgt. In einem ersten Schritt wird aus einem Bandmaterial 7 (vgl. Figur 3a) ein rechteckiges Flachmaterial 2 ausgestanzt (vgl. Figur 1 und Figur 3b) . Die Dicke des Bandmaterials 7 bzw. des daraus ausgestanzten Flachmaterials 2 entspricht dabei möglichst genau der Wand- stärke des Piezoaktorgehäuses 1. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, weist das Flachmaterial eine Höhe H ausweiche der späteren Höhe des Piezoaktorgehäuses 1 im Wesentlichen entspricht und eine Länge U auf, welche der späteren Umfangslänge des zylindrischen Aktorgehäuses im Wesentlichen entspricht. Weiterhin bilden die einander gegenüberliegenden Seiten in Richtung der Höhe H des Gehäuses eine erste Stoßkante 3 bzw. eine zweite Stoßkante 4. Im nächsten Schritt wird das Flachmaterial 2 mittels Rollens kaltverformt, so dass ein Zylinderrohling wie in Figur 3c dargestellt erhalten wird. Dabei liegen die erste Stoßkante 3 und die zweite Stoßkante 4 mit einem schmalen Spalt dazwischen einander gegenüber. Im nächsten Schritt werden die einander gegenüberliegenden Stoßkanten 3 und 4 mittels Laserschweißens in Längs- richtung des Gehäuses 1 miteinander verbunden, so dass eine geschweißte Nahtstelle 8 erhalten wird. Hierbei wird beim Laserschweißen kein zusätzliches Material zum Schweißen eingebracht, so dass der Spalt zwischen den beiden Stoßkanten 3, 4 möglichst klein sein sollte.
In einem nächsten Schritt wird das gerollte und zusammengeschweißte Piezoaktorgehäuse hinsichtlich seiner Rundheit kalibriert, um eventuell vorhandene Unrundheiten auszugleichen. Anschließend wird eine Wärmebehandlung, beispielsweise eine Glühbehandlung, des Aktorgehäuses ausgeführt, um einen eventuell durch das Schweißen bzw. die Kaltverformungen geänderten Wärmeausdehnungskoeffizienten wieder rückgängig zu machen. Anschließend wird ein Zerspanvorgang beispielsweise auf einer Drehmaschine ausgeführt, um Aussparungen 9, 10, 11 in die Außenmantelfläche des Gehäuses 1 einzubringen bzw. um die Nahtstelle 8 nachzubearbeiten. Ebenfalls können Nachbearbeitungsschritte an einer ersten Stirnseite 5 und einer zweiten Stirnseite 6 oder am Innenumfang des Gehäuses notwendig sein. Weiterhin können weitere Nachbehandlungsschritte, insbesonde- re zur Oberflächenbehandlung wie beispielsweise Polieren, ausgeführt werden, so dass die nach dem Schweißen noch gut sichtbare Nahtstelle 8 praktisch mit bloßem Auge nicht mehr wahrnehmbar ist. Dies ist in Figur 3e durch die Linie 8' angedeutet.
Das fertige Piezoaktorgehäuse 1 ist in den Figuren 2a und 2b sowie 4a und 4b näher dargestellt. Die beiden oberen und unteren ringförmigen Aussparungen 9 und 10 dienen zur Aufnahme von 0-Dichtringen und die Aussparung 11 dient zur Aufnahme eines Sprengrings, über welchen das Piezoaktorgehäuses 1 mittels einer Hohlschraube axial verspannt werden kann. Am unte- ren Innenumfang ist eine mit höchster Genauigkeit durch
Zerspanen nachbearbeitete, ringförmige Innenfläche 12 ersichtlich (vgl. Figur 4b), an der eine nicht dargestellte Membran zur Abdichtung des Piezoaktors gegenüber dem Kraftstoff befestigt wird.
Im Vergleich mit dem bisher im Stand der Technik notwendigen Zerspanvolumen bei einer Herstellung des Piezoaktorgehäuses aus einem Stangenvollmaterial aus Invar verbleibt bei der vorliegenden Erfindung nur noch ein Zerspanvolumen von ca. 1 %. Erfindungsgemäß werden dabei nicht nur Materialkosten des extrem teueren Materials Invar eingespart, sondern auch die Herstellungskosten deutlich verringert, da das erfindungsgemäße Verfahren zum einen eine sehr kurze Herstellungszeit aufweist und zum anderen nur in deutlich geringerem U - fang zu einem Werkzeugverschleiß führt. Zwar weist das erfindungsgemäße Piezoaktorgehäuse 1 eine durchgehende Längsnaht in Richtung einer Mittelachse X-X des Gehäuses auf, jedoch hat diese Nahtstelle keinerlei negative Auswirkungen auf die Festigkeit oder den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gehäu- ses, da die Nahtstelle aus dem gleichen Material wie die Gehäusewandung besteht. Jedenfalls kann durch die nachgeschaltete Wärmebehandlung verhindert werden, dass sich am Gehäuse Bereiche mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bilden.
In den Figuren 5 und 6 ist ein Piezoaktorgehäuse 1 gemäß einem zweiten bzw. gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar- gestellt. Bei dem in Figur 5 gezeigten zweiten Ausführungs- beispiel ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel die Nahtstelle 8 schräg zur Mittelachse X-X angeordnet. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass das ausgestanzte Flachmaterial eine Trapezform aufweist. Bei dem in Figur 6. gezeigten Piezoaktorgehäuse 1 gemäß dem dritten Ausführungs- beispiel sind an den beiden Stoßkanten 3, 4 des Flachmaterials Formschlusselemente 13 ausgebildet, welche nach dem Umformen des Flachmaterials zu einem Formschluss führen. An- schließend wird das Piezoaktorgehäuse an der Nahtstelle 8 e- benfalls verschweißt. Die Formschlusselemente 13 können auf einfache Weise beim Ausstanzen des Flachmaterials hergestellt werden und können eine beliebige Form aufweisen, solange nur ein Formschluss zwischen den beiden Stoßkanten ermöglicht wird.
In den Figuren 7 und 8 sind zwei unterschiedliche Beispiele zur Ausbildung der Nahtstelle 8 gezeigt, welche bei jedem der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Figur 7 zeigt eine Stumpfnaht, in welcher die beiden Stoßkanten des Flachmaterials in gerolltem Zustand senkrecht zum kreisförmigen Umfang des Gehäuses stehen. Dadurch ergibt sich eine zum Umfang senkrechte Nahtstelle 8. Figur 8 zeigt ein Gehäuse mit einer Schrägnaht, bei der die beiden Stoßkan- ten nicht senkrecht zum Umfang des Gehäuses angeordnet sind, sondern einen vorbestimmten Winkel α gegenüber dem Kreisumfang aufweisen. Bei der Schrägnaht 8'' ergibt sich eine größere verschweißte Fläche als im Vergleich zur Stumpfnaht von Figur 7, so dass eine größere Verbindungssicherheit beim Schweißen erreicht werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedene Abweichungen und Änderungen ausgeführt werden, ohne den Erfin- dungsumfang zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Piezoaktorgehäuses (1), umfassend die Schritte:
- Umformen, insbesondere Rollen, eines Flachmaterials (2) zu einem Rohr mit einer offenen Nahtstelle (8) in Längsrichtung des Rohres und
- Verschweißen der Nahtstelle (8), um ein geschlossenes Rohr zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verschweißen ein Kalibrieren des geschweißten Rohres hinsichtlich dessen Zylindrizität erfolgt .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Wärmebehandlung eine Glühbehandlung ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass zumindest Teilbereiche des Piezoaktorgehäuses mittels eines Zerspanvorgangs auf Maß gebracht werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das Verschweißen der
Nahtstelle (8) ohne Zusatzmaterial ausgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr lasergeschweißt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachmaterial (2) aus einem Band (7) ausgestanzt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezoaktorgehäuse aus einem Werkstoff hergestellt wird, der einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Piezoaktor aufweist.
10. Rohrförmiges Gehäuse für einen Piezoaktor, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem Flachmaterial (2) hergestellt ist und eine von einer ersten Stirnseite (5) zu einer zweiten Stirnseite (6) durchgehende Nahtstelle (8) aufweist.
11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahtstelle (8) verschweißt ist.
12. Gehäuse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Nahtstelle (8) parallel zu einer Mittelachse (X-X) des Gehäuses verläuft.
13. Gehäuse nach einem der Ansprüche 10 oder 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahtstelle (8) schräg zur Mit- telachse (X-X) verläuft.
14. Gehäuse nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an Stoßkanten (3, 4), welche die Nahtstelle (8) bilden, Bereiche (13) für eine formschlüssige Verbindung der Stoßkanten (3, 4) ausgebildet sind.
15. Gehäuse nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahtstelle als Stumpfnaht (8) oder als Schrägnaht (8'') ausgebildet ist.
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