WO2003019688A2 - Hülsenförmiger hohlkörper für ein piezoaktormodul sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Hülsenförmiger hohlkörper für ein piezoaktormodul sowie verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2003019688A2
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hollow body
development
recesses
body according
sleeve
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Inventor
Dieter Kienzler
Uwe Bruetsch
Dietmar Uhlmann
Violaine Chassagnoux
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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 sleeve-shaped
  • Hollow body for a piezo actuator module and a method for producing such a sleeve-shaped hollow body
  • Piezo actuator modules are used, for example, in> C motor vehicle technology to control injection valves of an internal combustion engine.
  • the piezo actuator modules are usually surrounded by an elastic hollow body which counteracts the movement of the piezo actuators as soon as a voltage is applied.
  • A> 5 such hollow body is known for example from WO 00/08353.
  • This known hollow body is cylindrical and has bone-shaped recesses in order to be able to exert a counterforce on the piezo actuator.
  • the hollow body is made of a perforated rectangular sheet metal that is rolled (rolled) in the circumferential direction and then welded in the longitudinal direction of the hollow body.
  • the production of such hollow bodies is very difficult and expensive, since in particular the shape accuracy must be guaranteed. This results in an expensive manufacture.
  • due to the straight longitudinal weld seam there is a risk of buckling, particularly when the hollow body is under pressure. Therefore, an attempt is made to optimize the profile of the recess geometry in order to prevent an excessive local notch effect or crack
  • cylindrical hollow bodies without cutouts are known from the prior art, which are relatively simple and inexpensive to manufacture, but have great problems with pressure fluctuations, since the hollow bodies tend to buckle easily under pressure fluctuations.
  • the sleeve-shaped hollow body according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over the fact that it has a significantly improved stability compared to the prior art. As a result, loads occurring in the area of the piezo actuator module can no longer lead to a critical deformation of the hollow body according to the invention.
  • the shape of the hollow body according to the invention can be kept very large, so that it cannot be deformed by pressure fluctuations that occur.
  • the hollow body according to the invention is simple and inexpensive produced.
  • the individual polygonal surfaces are particularly preferably of the same size.
  • the hollow body is preferably produced from a development (e.g. a circuit board).
  • the hollow body is preferably produced from a development which has connecting sections which are arranged offset to one another in the circumferential direction.
  • the unwinding looks like stairways on both sides in the longitudinal direction. This configuration of the unwinding makes it possible in particular to dispense with the straight longitudinal weld seam present in the prior art, which can lead to stability problems.
  • the hollow body according to the invention can also be produced from a rectangular development or a trapezoidal development.
  • connection elements are preferably formed on the development.
  • the development is then preferably welded to the hollow body.
  • it can also be clipped by means of the connecting elements, so that there is a releasable connection of the abutting edges of the development to the hollow body.
  • Connecting element for example, be oval, spherical, dovetail or rectangular or have any other shape suitable for connection.
  • the opposite of the connector Butt edge always has a recess shaped corresponding to the connecting element, into which the connecting element can be connected to form a sleeve-shaped hollow body.
  • the hollow body preferably has cutouts which are each arranged in planes perpendicular to a longitudinal axis of the hollow body in the circumferential direction.
  • the recesses are preferably offset in the longitudinal direction.
  • the number of polygonal surfaces of the hollow body is particularly preferably equal to twice the number of cutouts per level in the development of the hollow body.
  • the recesses in the hollow body are preferably elongated and circumferentially oriented.
  • the cutouts widen at their two ends in the longitudinal direction, so that a narrow central region is formed between the ends.
  • the recesses thus look essentially bone-shaped.
  • the recesses are essentially bone-shaped, a particularly high dimensional stability is achieved with a simultaneously low level of tension and good spring action if the edges of the polygon run between the recesses or if the edges of the polygon run through the narrow central region of the recesses. It is also possible for the cutouts to be arranged offset on each level. Then it is particularly preferred if the edges of the polygons run in the first plane between the cutouts and in the subsequent plane through the narrow central region of the cutouts.
  • the method according to the invention for producing a sleeve-shaped hollow body for a piezo actuator module comprises the steps of producing a development in such a way that the development has a plurality of connecting sections arranged offset in relation to one another in the circumferential direction.
  • the process can be produced, for example, by punching or laser cutting.
  • the development is then formed into a sleeve by bending the development in a circle and clipping or welding the connecting sections to the lateral end joints of the development.
  • a hollow body for a piezo actuator module is produced in which there is no weld seam running in a straight longitudinal direction, but the connecting seam of the hollow body runs in a step-like manner, ie offset in several directions in the circumferential direction.
  • edges are additionally formed in the longitudinal direction of the hollow body, so that the hollow body forms a polygon. This results in a particularly high dimensional stability of the hollow body according to the invention, so that the hollow body also withstands high loads
  • Piezo actuator module is stable.
  • the development is designed such that it has essentially bone-shaped recesses which are arranged perpendicular to the longitudinal axis of the hollow body and the recesses of two adjacent planes are each offset from one another. With such a configuration of the settlement are then Edges of the polygon are each formed on the connecting sections which are offset with respect to one another in the circumferential direction, the edges running either between the cutouts of the plane or through the narrow central region of the cutouts. The edges then automatically result when the development is bent over to form a tubular hollow body. A particularly simple and inexpensive producibility of the hollow body designed as a polygon is thus achieved.
  • Figure 1 shows a schematic perspective
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the hollow body according to the invention
  • FIG. 3 shows a top view of the hollow body according to the invention
  • Figure 4 shows a schematic representation of a
  • Figure 5 shows another embodiment of a
  • Figure 6 shows another different embodiment of a
  • Figure 7 shows yet another embodiment of a connecting element of the processing according to the invention.
  • a sleeve-shaped hollow body 1 for a piezo actuator module according to an exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the sleeve-shaped hollow body 1 is shaped such that it is formed as a polygon with a multiplicity of polygonal surfaces 2. An edge 3 is formed between each polygonal surface 2.
  • the hollow body 1 according to this exemplary embodiment has twelve polygonal surfaces 2.
  • the polygon has a plurality of cutouts 4.
  • Each recess is essentially bone-shaped and has a first expanded end 5 and a second expanded end 6, which are connected to one another by a central region 7.
  • the cutouts 4 are each arranged in planes E1, E2, etc.
  • the cutouts are each such positioned so that they are offset from the recesses of an adjacent plane.
  • the offset of the recesses per level E is such that the central region 7 is then arranged in the longitudinal direction between two recesses 4 of the adjacent level (see FIG. 4). For better clarity, not all levels E are shown in the figures.
  • FIG. 1 A development of the hollow body 1 is shown in FIG. It should be noted that the development can also be rectangular or trapezoidal.
  • the hollow body 1 is made of sheet metal, preferably spring steel with a thickness s (see FIG. 3).
  • the individual recesses 4 can be punched out of the sheet or lasered out by means of a laser.
  • a plurality of connecting elements 8 are formed on the development of the hollow body 1 on one side. Recesses 9 for the connecting elements 8 are then formed on the side opposite this side.
  • Recesses 9 correspond to the negative shape of the connecting elements 8.
  • the connecting elements 8 or the recesses 9 are each offset in the circumferential direction from one another, so that there are two stepped sides with a plurality of connecting sections
  • the hollow body 1 according to the invention is assembled from the development shown in FIG. 4 in such a way that the development is bent in a circle until the connecting elements 8 are arranged in the cutouts 9.
  • the connecting elements 8 can either be clipped into the recesses 9 or the two abutting edges (connecting sections 11 and 12) are welded together. This results in a connecting seam 10 running on the circumference of the hollow body 1 (see FIG. 2).
  • the connecting seam 10 does not run continuously, but is interrupted by a recess 4 'due to the arrangement of the recesses 4 between two connecting elements 8.
  • the arrangement of the recesses 4 of adjacent planes E1 and E2 offset by 30 ° in each case means that when the development is bent over to form the tubular hollow body 1, the edges 3 are created automatically. This results in manufacturing-related advantages in particular.
  • connecting elements can also be clipped into recesses after rolling or the ends are welded with a straight longitudinal seam.
  • the recesses 4 of different levels are each offset from one another in such a way that a region between two recesses 4 in a plane E1 in the adjacent plane E2 meets a central region 7 of a recess 4 in the longitudinal direction of the hollow body (see FIGS. 2 and 4).
  • the hollow body 1 By designing the sleeve-shaped hollow body 1 as a polygon, the hollow body is no longer as sensitive to pressure fluctuations as the cylindrical hollow bodies of piezo actuator modules known in the prior art. If the connection seam 10 continues at one out of one
  • Unwinding produced hollow body 1 is arranged offset, so that no straight, continuous longitudinal seam is formed on the hollow body, the dimensional stability of the hollow body is further improved.
  • the hollow body according to the invention is surprisingly stable to pressure fluctuations at the piezo actuator by means of relatively simple shaping measures and can therefore have a very long service life.
  • Piezo actuator module provided, wherein the hollow body 1 is designed as a polygon.
  • the polygon is formed by a multiplicity of polygon surfaces 2, which are separated from one another by edges 3.
  • a simple and inexpensive method for producing a sleeve-shaped hollow body for a piezo actuator module is described according to the invention.
  • the preceding description of the exemplary embodiment according to the present invention is only for illustrative purposes and not for the purpose of restricting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without leaving the scope of the invention and its equivalents.

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hohlkörper für ein Piezoaktormodul, wobei der Hohlkörper (1) als Vieleck ausgebildet ist. Das Vieleck wird durch eine Vielzahl von Vieleckflächen (2) gebildet, welche jeweils durch Kanten (3) voneinander getrennt sind. Weiterhin wird erfindungsgemäss ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Hohlkörpers für ein Piezoaktormodul beschreiben.

Description

10 Hülsenförmiger Hohlkörper für ein Piezoaktormodul sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Stand der Technik
L5 Die vorliegende Erfindung betrifft einen hülsenförmigen
Hohlkörper für ein Piezoaktormodul sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen hülsenförmigen Hohlkörpers.
Piezoaktormodule werden beispielsweise in der >C Kraftfahrzeugtechnik zum Steuern von Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Dabei sind die Piezoaktormodule üblicherweise von einem elastischen Hohlkörper umgeben, welcher der Bewegung der Piezoaktoren, sobald eine Spannung angelegt wird, entgegenwirkt. Ein >5 derartiger Hohlkörper ist beispielsweise aus der WO 00/08353 bekannt. Dieser bekannte Hohlkörper ist zylindrisch ausgebildet und weist knochenförmige Ausnehmungen auf, um eine Gegenkraft auf den Piezoaktor ausüben zu können. Der Hohlkörper ist dabei aus einem i0 gewalzten, perforierten rechteckigen Blech hergestellt, welches in Umf ngsrichtung zu einem Zylinder gebogen (gerollt) wird und anschließend in Längsrichtung des Hohlkörpers verschweißt wird. Die Herstellung derartiger Hohlkörper ist jedoch sehr schwierig und aufwendig, da insbesondere die Formgenauigkeit gewährleistet sein muss. Hierdurch ergibt sich eine teuere Herstellung. Weiterhin besteht aufgrund der geraden Längsschweißnaht insbesondere bei Druckbeanspruchung des Hohlkörpers die Gefahr der Einknickens. Daher wird versucht, das Profil der Aussparungsgeometrie zu optimieren, um eine zu große lokale Kerbwirkung bzw. Rissbildung zu verhindern.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik zylindrische Hohlkörper ohne Aussparungen bekannt, welche relativ einfach und kostengünstig herstellbar sind, jedoch große Probleme bei Druckschwankungen haben, da die Hohlkörper bei Druckschwankungen leicht zum Einknicken neigen.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße hülsenförmige Hohlkörper mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 hat dem gegenüber den Vorteil, dass er eine deutlich verbesserte Stabilität im Vergleich mit dem Stand der Technik aufweist. Dadurch können im Bereich des Piezoaktormoduls auftretende Belastungen nicht mehr zu einer kritischen Verformung des erfindungsge äßen Hohlkörpers führen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Hohlkörper als Vieleck ausgebildet ist, wobei er eine Vielzahl von Vieleck lächen auf eist. Dadurch kann eine sehr große Formstabilität des erfindungsgemäßen Hohlkörpers bereitgestellt werden, so dass er durch auftretende Druckschwankungen nicht verformt werden kann. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Hohlkörper einfach und kostengünstig herstellbar. Besonders bevorzugt sind dabei die einzelnen Vieleckflächen gleich groß ausgebildet.
Um eine besonders einfache Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen hülsenförmigen Hohlkörpers zu ermöglichen, ist der Hohlkörper vorzugsweise aus einer Abwicklung (z.B. einer Platine) hergestellt.
Um die Formstabilität des erfindungsgemäßen Hohlkörpers weiter zu verbessern, ist der Hohlkörper vorzugsweise aus einer Abwicklung hergestellt, welche in ümfangsrichtung zueinander versetzt angeordnete Verbindungsabschnitte aufweist. Dadurch sieht die Abwicklung im abgewickelten Zustand an ihren beiden Seiten in Längsrichtung treppenför ig aus. Durch diese Ausbildung der Abwicklung kann insbesondere die im Stand der Technik vorhandene gerade Längsschweißnaht entfallen, welche zu Stabilitätsproblemen führen kann. Es sei jedoch angemerkt, dass der erfindungsgemäße Hohlkörper auch aus einer rechteckigen Abwicklung oder einer trapezförmigen Abwicklung hergestellt werden kann.
Um eine Verbindung der Stoßkanten der Abwicklung zu verbessern und eine einfachere Montage bzw. Herstellbarkeit zu ermöglichen, sind an der Abwicklung vorzugsweise integrale Verbindungselemente ausgebildet. Die Abwicklung wird dann vorzugsweise zum Hohlkörper verschweißt. Sie kann jedoch auch mittels der Verbindungselemente verclipst werden, so dass sich eine lösbare Verbindung der Stoßkanten der Abwicklung zum Hohlkörper ergibt. Hierbei kann das
Verbindungselement beispielsweise ovalförmig, kugelförmig, Schwalbenschwanzförmig oder rechteckig ausgebildet sein oder eine beliebige andere, zur Verbindung geeignete Form aufweisen. Die dem Verbindungselement entgegengesetzte Stoßkante weist dabei immer eine entsprechend zum Verbindungselement geformte Aussparung auf, in welche das Verbindungselement zum hülsenförmigen Hohlkörper verbunden werden kann .
Vorzugsweise weist der Hohlkörper Aussparungen auf, welche jeweils in Ebenen senkrecht zu einer Hohlkörperlängsachse in Umfangsrichtung angeordnet sind. Um die gewünschte Federwirkung zu erreichen, sind die Aussparungen bevorzugt in Längsrichtung versetzt angeordnet.
Besonders bevorzugt ist dabei die Anzahl der Vieleckflächen des Hohlkörpers gleich der doppelten Anzahl der Aussparungen je Ebene in der Abwicklung des Hohlkörpers.
Vorzugsweise sind die Aussparungen im Hohlkörper länglich gebildet und umfangsorientiert . Dabei erweitern sich die Aussparungen an ihren beiden Enden in Längsrichtung, so dass zwischen den Enden ein schmaler Mittelbereich ausgebildet ist. Somit sehen die Aussparungen im Wesentlichen knochenförmig aus.
Wenn die Aussparungen im Wesentlichen knochenförmig ausgebildet sind, wird eine besonders hohe Formstabilität bei gleichzeitig niedrigem Spannungsniveau und guter Federwirkung erreicht, wenn die Kanten des Vielecks zwischen den Aussparungen verlaufen oder wenn die Kanten des Vielecks durch den schmalen Mittelbereich der Aussparungen verlaufen. Es ist weiterhin möglich, dass die Aussparungen pro Ebene auch versetzt zueinander angeordnet sind. Dann ist es besonders bevorzugt, wenn die Kanten der Vielecke in der ersten Ebene zwischen den Aussparungen und in der darauf folgenden Ebene durch den schmalen Mittelbereich der Aussparungen verlaufen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Hohlkörpers für ein Piezoaktormodul umfasst dabei die Schritte des Hersteilens einer Abwicklung derart, dass die Abwicklung mehrere in Umf ngsrichtung zueinander versetzt angeordnete Verbindungsabschnitte aufweist. Die Abwicklung kann dabei beispielsweise mittels Ausstanzen oder Auslasern hergestellt werden. Gemäß einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Abwicklung dann zu einer Hülse geformt, indem die Abwicklung im Kreis gebogen wird und die Verbindungsabschnitte an den seitlichen Endstößen der Abwicklung verclipst oder verschweißt werden. Dadurch wird ein Hohlkörper für ein Piezoaktormodul hergestellt, bei dem keine in gerader Längsrichtung verlaufende Schweißnaht vorhanden ist, sondern die Verbindungsnaht des Hohlkörpers verläuft treppenförmig, d.h. in Umf ngsrichtung versetzt in mehreren Ebenen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zusätzlich noch Kanten in Längsrichtung des Hohlkörpers ausgebildet, so dass der Hohlkörper ein Vieleck bildet. Dadurch wird eine besonders hohe Formstabilität des erfindungsgemäßen Hohlkörpers erreicht, so dass der Hohlkörper auch gegenüber hohen Belastungen am
Piezoaktormodul stabil ist.
Um eine besonders einfache Herstellung des Vielecks zu ermöglichen, ist die Abwicklung derart ausgebildet, dass sie im Wesentlichen knochenförmige Aussparungen aufweist, welche senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers angeordnet sind und wobei die Aussparungen zweier benachbarter Ebenen jeweils zueinander versetzt angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Abwicklung sind dann die Kanten des Vielecks jeweils an den in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordneten Verbindungsabschnitten ausgebildet, wobei die Kanten entweder zwischen den Aussparungen der Ebene oder durch den schmalen Mittelbereich der Aussparungen verlaufen. Dabei ergeben sich die Kanten dann beim Umbiegen der Abwicklung zum hülsenförmigen Hohlkörper automatisch. Somit wird eine besonders einfache und kostengünstige Herstellbarkeit des als Vieleck ausgebildeten Hohlkörpers erreicht.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische
Schnittansicht eines Hohlkörpers gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Hohlkörpers,
Figur 3 zeigt eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Hohlkörpers,
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer
Abwicklung zur Herstellung des Hohlkörpers gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 zeigt eine andere Ausgestaltung eines
Verbindungselements für die erfindungsgemäße Abwicklung, Figur 6 zeigt eine weitere andere Ausführung eines
Verbindungselements für die erfindungsgemäße Abwicklung und
Figur 7 zeigt noch eine andere Ausführungsform eines Verbindungselements der erfindungsgemäßen Abwicklung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 ein hülsenförmiger Hohlkörper 1 für ein Piezoaktormodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie insbesondere aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, ist der hülsenförmige Hohlkörper 1 derart geformt, dass er als Vieleck mit einer Vielzahl von Vieleckflächen 2 gebildet ist. Zwischen den einzelnen Vieleckflächen 2 ist jeweils eine Kante 3 ausgebildet. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, weist der Hohlkörper 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwölf Vieleckflächen 2 auf. Die Vieleckflächen 2 überdecken dabei jeweils einen Winkel α = 30° und definieren gleich große Flächen am Umfang des Vielecks.
Das Vieleck weist eine Vielzahl von Aussparungen 4 auf. Jede Aussparung ist im Wesentlichen knochenförmig ausgebildet und weist ein erstes erweitertes Ende 5 und ein zweites erweitertes Ende 6 auf, welche durch einen Mittelbereich 7 miteinander verbunden werden. Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, sind die Aussparungen 4 jeweils in Ebenen El, E2 usw. angeordnet. Dabei sind die Aussparungen jeweils derart positioniert, dass sie zu den Aussparungen einer benachbarten Ebene versetzt angeordnet sind. Die Versetzung der Aussparungen je Ebene E ist dabei derart, dass der Mittelbereich 7 dann in Längsrichtung jeweils zwischen zwei Aussparungen 4 der benachbarten Ebene angeordnet ist (vgl. Figur 4) . Zur besseren Übersichtlichkeit sind in den Figuren nicht alle Ebenen E eingezeichnet.
In Figur 4 ist eine Abwicklung des Hohlkörpers 1 dargestellt. Es sei angemerkt, dass die Abwicklung auch rechteckig oder trapezförmig ausgebildet sein kann. Der Hohlkörper l ist aus einem Blech, vorzugsweise aus Federstahl mit einer Dicke s (vgl. Figur 3) hergestellt. Die einzelnen Aussparungen 4 können dabei aus dem Blech ausgestanzt oder mittels eines Lasers herausgelasert werden. Wie in Figur 4 gezeigt, sind an der Abwicklung des Hohlkörpers 1 an einer Seite eine Vielzahl von Verbindungselementen 8 ausgebildet. An der dieser Seite gegenüberliegenden Seite sind dann Aussparungen 9 für die Verbindungselemente 8 ausgebildet. Die Form der
Aussparungen 9 entspricht dabei der Negativform der Verbindungselemente 8. Die Verbindungselemente 8 bzw. die Aussparungen 9 sind dabei in Umfangsrichtung jeweils versetzt zueinander angeordnet, so dass sich zwei treppenförmige Seiten mit mehreren Verbindungsabschnitten
11 und 12 an der Abwicklung ergeben. Durch diese Ausgestaltung der Abwicklung wird erreicht, dass später beim zusammengefügten Hohlkörper 1 die Verbindungsnaht nicht in Längsrichtung parallel zur Längsachse X-X des Hohlkörpers verläuft, sondern treppenförmig über die gesamte Länge des Hohlkörpers 1 verläuft. Dadurch kann eine höhere Formstabilität des Hohlkörpers erreicht werden, da die Verbindungsnaht nicht mehr als Gerade ausgebildet ist . Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, sind die Verbindungselemente 8 dabei jeweils um 60° versetzt zueinander angeordnet. In Figur 4 sind mit vertikalen, gestrichelten Linien die späteren Kanten 3 des Vielecks dargestellt. Aus Figur 4 wird auch ersichtlich, dass die jeweiligen Aussparungen 4 unterschiedlicher Ebenen El und E2 jeweils um 30° versetzt zueinander angeordnet sind. Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, sind die einzelnen Kanten 3 des Vielecks ebenfalls jeweils um den Winkel α = 30° zueinander versetzt angeordnet. Dabei liegen die Kanten 3 des Vielecks auf einem Kreis mit einem Durchmesser D (vgl . Figur 3 ) .
Die Montage des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 1 aus der in Figur 4 gezeigten Abwicklung erfolgt dabei derart, dass die Abwicklung im Kreis gebogen wird, bis die Verbindungselemente 8 in den Aussparungen 9 angeordnet sind. Dabei können die Verbindungselemente 8 entweder in die Aussparungen 9 eingeclipst werden oder die beiden Stoßkanten (Verbindungsabschnitte 11 und 12) werden miteinander verschweißt. Dadurch ergibt sich eine am Umfang des Hohlkörpers 1 treppenförmig verlaufende Verbindungsnaht 10 (vgl. Figur 2) . Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, verläuft die Verbindungsnaht 10 dabei nicht durchgehend, sondern ist aufgrund der Anordnung der Aussparungen 4 zwischen zwei Verbindungselementen 8 jeweils durch eine Aussparung 4' unterbrochen. Durch die Anordnung der Aussparungen 4 benachbarter Ebenen El und E2 um jeweils 30° versetzt wird dabei erreicht, dass beim Umbiegen der Abwicklung zum hülsenförmigen Hohlkörper 1 die Kanten 3 automatisch entstehen. Dies ergibt insbesondere herstellungsbedingte Vorteile. Bei rechteckförmigen oder trapezförmigen Abwicklungen können nach dem Rollen ebenfalls Verbindungselemente in Aussparungen eingeclipst werden oder die Enden mit einer geraden Längsnaht verschweißt werden.
Dabei sind die Aussparungen 4 unterschiedlicher Ebenen jeweils so zueinander versetzt, dass ein Bereich zwischen zwei Aussparungen 4 in einer Ebene El in der benachbarten Ebene E2 in Längsrichtung des Hohlkörpers auf einen Mittelbereich 7 einer Aussparung 4 trifft (vgl. Figur 2 und 4) .
Durch die Ausbildung des hülsenförmigen Hohlkörpers 1 als Vieleck ist der Hohlkörper nicht mehr so empfindlich für Druckschwankungen wie die im Stand der Technik bekannten zylindrischen Hohlkörper von Piezoaktormodulen. Wenn weiterhin die Verbindungsnaht 10 bei einem aus einer
Abwicklung hergestellten Hohlkörper 1 versetzt angeordnet wird, so dass keine gerade, durchgehende Längsnaht am Hohlkörper ausgebildet ist, wird die Formstabilität des Hohlkörpers weiter verbessert. Somit wird der erfindungsgemäße Hohlkörper durch relativ einfache formgebende Maßnahmen überraschend stabil gegenüber Druckschwankungen am Piezoaktor und kann somit eine sehr lange Lebensdauer aufweisen.
Somit wird erfindungsgemäß ein Hohlkörper für ein
Piezoaktormodul bereitgestellt, wobei der Hohlkörper 1 als Vieleck ausgebildet ist . Das Vieleck wird durch eine Vielzahl von Vieleckflächen 2 gebildet, welche jeweils durch Kanten 3 voneinander getrennt sind. Weiterhin wird erfindungsgemäß ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Hohlkörpers für ein Piezoaktormodul beschrieben. Die vorhergehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

10 Ansprüche
1. Hülsenförmiger Hohlkörper für ein Piezoaktormodul, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) als Vieleck mit einer Vielzahl von Vieleckflächen (2)
L5 ausgebildet ist.
2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) aus einer flachen Abwicklung hergestellt ist.
20
3. Hohlkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwicklung in Umfangsrichtung zueinander versetzt oder nicht versetzt angeordnete Verbindungsabschnitte (11, 12) aufweist.
25
4. Hohlkörper nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Abwicklung integral Verbindungselemente 8 ausgebildet sind.
50 5. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) durch Verschweißen oder Verclipsen aus der Abwicklung hergestellt ist.
6. Hohlkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) ovalförmig, kugelförmig, schwalbenschwanzförmig oder rechteckig ausgebildet ist.
7. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper Aussparungen (4) aufweist, welche jeweils in Ebenen (El, E2) senkrecht zur Hohlkorperlangsach.se (X-X) angeordnet sind.
8. Hohlkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Vieleckflächen (2) gleich der doppelten Anzahl der Aussparungen (4) je Ebene (El, E2) der Abwicklung des Hohlkörpers (1) ist.
9. Hohlkörper nach Anspruch 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (4) länglich gebildet sind und sich an den beiden Enden (5, 6) in Längsrichtung erweitern, so dass zwischen den Enden (5, 6) ein schmaler Mittelbereich (7) gebildet ist.
10. Hohlkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Kanten (3) des Vielecks pro Ebene (El, E2) zwischen den Aussparungen (4) oder durch den schmalen Mittelbereich (7) der Aussparungen (4) verlaufen.
11. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen versetzt zueinander angeordnet sind.
12. Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen
Hohlkörpers (1) für ein Piezoaktormodul, umfassend die Schritte : Ausstanzen oder Auslasern einer Abwicklung aus einem flachen Ausgangsmaterial derart, dass die Abwicklung mehrere, insbesondere in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnete, Verbindungsabschnitte (11, 12) aufweist, und
Formen der Abwicklung zu einem hülsenförmigen Hohlkörper, indem die Abwicklung im Kreis gebogen wird und die Verbindungsabschnitte (11, 12) an den Endstößen miteinander verbunden werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch den
Schritt des Ausbildens von Kanten (3) in Längsrichtung des hülsenförmigen Hohlkörpers (1) , so dass der hülsenförmige Hohlkörper (1) als Vieleck ausgebildet ist.
PCT/DE2002/002549 2001-08-16 2002-07-12 Hülsenförmiger hohlkörper für ein piezoaktormodul sowie verfahren zu dessen herstellung WO2003019688A2 (de)

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