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DE102010055005A1 - Piezo stack for use in piezo injector to inject fuel into combustion engine, has closure caps inversely pointing to outer side through pot aperture, where closure caps are inserted into tubular metal seal - Google Patents

Piezo stack for use in piezo injector to inject fuel into combustion engine, has closure caps inversely pointing to outer side through pot aperture, where closure caps are inserted into tubular metal seal Download PDF

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DE102010055005A1
DE102010055005A1 DE102010055005A DE102010055005A DE102010055005A1 DE 102010055005 A1 DE102010055005 A1 DE 102010055005A1 DE 102010055005 A DE102010055005 A DE 102010055005A DE 102010055005 A DE102010055005 A DE 102010055005A DE 102010055005 A1 DE102010055005 A1 DE 102010055005A1
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DE
Germany
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metal seal
element stack
closure caps
piezoelectric element
piezo
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Withdrawn
Application number
DE102010055005A
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German (de)
Inventor
Dr.-Ing. Renner Gregor
Dipl.-Ing. Trunz Michael
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

The stack (3) has a protecting layer system comprising an insulating layer and a tubular metal seal, where the insulating layer is made of plastic, rubber or silicone. The tubular metal seal surrounds the stack. Longitudinal ends of the stack are closed by pot-like trained closure caps. The closure caps inversely point to an outer side through a pot aperture. The closure caps are inserted into the tubular metal seal, where the metal seal is designed as a metal foil. The closure caps are welded or stuck together with the metal seal. An independent claim is also included for a piezo injector comprising a housing for arranging a piezo stack.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Piezoelementstapel (Piezostack) mit einem diesen umgebenden Schutzschichtsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Piezoinjektor, insbesondere zur Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, mit einem derartigen Piezoelementstapel.The present invention relates to a piezoelectric element stack (piezostack) with a surrounding protective layer system according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a piezoelectric injector, in particular for the injection of fuel into an internal combustion engine, with such a piezoelectric element stack.

Aus der DE 10 2007 004 552 A1 ist ein gattungsgemäßer Piezoelementstapel mit einem diesen umgebenden Schutzschichtsystem bekannt. Das Schutzschichtsystem dient dabei in erster Linie dazu, den Piezoelementstapel, der beispielsweise zum Heben und Senken einer Injektornadel verwendet wird, vor einem direkten Kontakt mit Kraftstoff zu schützen.From the DE 10 2007 004 552 A1 is a generic piezoelectric element stack with a surrounding protective layer system known. The protective layer system serves primarily to protect the piezoelectric element stack, which is used for example for raising and lowering an injector needle, from direct contact with fuel.

Aus der US 7,145,482 B2 ist ein Piezoelementstapel bekannt, der durch ein Metallgehäuse abgedichtet ist.From the US 7,145,482 B2 a piezoelectric element stack is known, which is sealed by a metal housing.

Ein weiteres Abdichtkonzept eines derartigen Piezoelementstapels durch ein mehrlagiges Schutzschichtsystem ist beispielsweise aus der WO 2007/102088 A2 bekannt, wobei hier der Piezoelementstapel von einem Schrumpfschlauch umgeben ist. Nachteilig bei insbesondere diesem Dichtkonzept ist, dass die Abdichtung entlang einer Linienfläche vorgenommen wird, was dazu führen kann, dass beim Betrieb des Piezoelementstapels bzw. eines damit ausgerüsteten Piezoinjektors Kraftstoffe oder andere Bestandteile, z. B. Wasserverunreinigungen, unter die Abdichtung kriechen und in Richtung der Piezokeramik gelangen können. Kritisch ist außerdem die Abdichtung über einen Verbund aus Polymermaterialien, die nicht komplett permeationsdicht sind. Bei einer Abdichtung des Piezoelementstapels durch eine Metallabdichtung sind insbesondere kombinierte Anforderungen an die Metallabdichtung wie beispielsweise eine dynamische Dauerbeanspruchung, eine hohe Druckbelastung, eine Längung über die elastische Dehnung hinaus, sowie eine hohe thermische Anforderung nicht vollständig gelöst. Insbesondere bei Druckbelastungen von ca. 2.000 bar versagen die derzeit bekannten Metallabdichtungen unter Umständen. Schwierig ist insbesondere auch ein längsendseitiger Verschluss der Metallabdichtung.Another sealing concept of such a piezoelectric element stack by means of a multilayer protective layer system is known, for example, from US Pat WO 2007/102088 A2 known, in which case the piezoelectric element stack is surrounded by a shrink tube. A disadvantage of this particular sealing concept is that the seal along a line surface is made, which can lead to the fact that during operation of the piezoelectric element stack or a piezoinjector equipped with it fuels or other components, eg. As water contamination, crawl under the seal and can get in the direction of the piezoceramic. Also critical is the sealing over a composite of polymer materials that are not completely permeation-tight. In a sealing of the piezoelectric element stack by a metal seal in particular combined requirements for the metal seal such as a dynamic permanent stress, high pressure load, elongation beyond the elastic strain addition, as well as a high thermal requirement are not completely solved. Especially at pressure loads of about 2,000 bar, the currently known metal seals fail under certain circumstances. In particular, a longitudinal end closure of the metal seal is also difficult.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen gattungsgemäßen Piezoelementstapel eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Lebensdauer auszeichnet.The present invention addresses the problem of providing an improved or at least one alternative embodiment for a generic piezoelectric element stack, which is characterized in particular by an increased service life.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen an sich bekannten Piezoelementstapel mit einem diesen umgebenden Schutzschichtsystem zu versehen, wobei dieses Schutzsystem eine außen liegende und rohrförmig ausgebildete Metallabdichtung aufweist, die an den Längsenden durch topfartig ausgebildete Verschlusskappen verschlossen ist. Das den Piezoelementstapel umgebende Schutzschichtsystem besitzt dabei zumindest eine Isolierschicht und obengenannte und die Isolierschicht umgebende Metallabdichtung. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Verschlusskappen sind dabei invers, das heißt mit einer Topföffnung nach außen weisend in die rohrförmige Metallabdichtung längsendseitig eingeschoben und dort befestigt. Über die Ränder der topfförmigen Verschlusskappen sind diese mit einer Wandung der rohrförmigen Metallabdichtung verbunden, insbesondere mit dieser verlötet bzw. verschweißt, verklebt verbörtelt oder verstemmt. Der erfindungsgemäße Piezoelementstapel kann dabei Bestandteil eines Piezoinjektors sein, wie er üblicherweise zum Einspritzen von Kraftstoff, insbesondere zum Einspritzen von Diesel in sogenannten Common-Rail-Systemen verwendet wird. Um dabei eine möglichst langlebige Abdichtung des Piezoelementstapels nach außen, insbesondere gegenüber dort vorhandenem Kraftstoff, sicherstellen zu können, stehen die Verschlusskappen in einem exakt vordefinierten Steifigkeitsverhältnis zum Material der rohrförmigen Metallabdichtung sowie zur Isolierschicht bzw. deren Material. Die erfindungsgemäß invers an den Längsenden der rohrförmigen Metallabdichtung eingebauten bzw. eingelassenen Verschlusskappen ermöglichen ein einerseits dichtes und damit sicheres Abdichten des Piezoelementstapels und andererseits eine vergleichsweise einfache Herstellbarkeit, da insbesondere bei einem Verlöten der Verschlusskappen mit der rohrförmigen Metallabdichtung ein Kapillareffekt zwischen diesen beiden Komponenten dafür sorgt, dass das Lot gleichmäßig und vollständig eingezogen wird.The present invention is based on the general idea of providing a per se known piezoelectric element stack with a surrounding protective layer system, this protective system having an outer and tubular metal seal, which is closed at the longitudinal ends by cup-shaped sealing caps. The protective layer system surrounding the piezoelectric element stack has at least one insulating layer and the above-mentioned metal seal surrounding the insulating layer. The inventively provided closure caps are inversely, that is inserted with a pot opening facing outward into the tubular metal seal along the end and fixed there. About the edges of the cup-shaped caps these are connected to a wall of the tubular metal seal, in particular with this soldered or welded, glued verbörtelt or caulked. The piezoelectric element stack according to the invention can be part of a piezoelectric injector, as it is usually used for injecting fuel, in particular for injecting diesel in so-called common rail systems. In order to ensure the longest possible sealing of the piezoelectric element stack to the outside, in particular with respect to existing fuel there, the caps are in a precisely predefined ratio of stiffness to the material of the tubular metal seal and the insulating layer or its material. The sealing caps installed or inserted inversely at the longitudinal ends of the tubular metal seal according to the invention make it possible on the one hand to seal the piezoelectric element stack tightly and thus to be comparatively easy to produce, since a capillary effect between these two components ensures that the sealing caps are soldered to the tubular metal seal in that the solder is pulled in evenly and completely.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Isolierschicht aus Kunststoff, insbesondere aus Gummi oder Silikon, ausgebildet. Die Isolierschicht dient dabei zur Unterbindung eines elektrischen Kontakts zwischen dem Kraftstoff bzw. der außen liegenden Metallabdichtung und dem Piezoelementstapel. Prinzipiell kommen hierfür sämtliche zumindest elektrisch isolierende Materialien in Betracht, wobei aufgrund den in einem Piezoinjektor beim Betrieb auftretenden hohen Temperaturen und hohen Drücken auch gewisse Anforderungen an die Kunststoffe zu stellen sind. Diese sind insbesondere druckresistent gegenüber einer Druckbelastung von zumindest 2.400 bar und temperaturresistent gegenüber den im Piezoinjektor auftretenden Temperaturen auszubilden.In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the insulating layer of plastic, in particular rubber or silicone, is formed. The insulating layer serves to prevent an electrical contact between the fuel or the outer metal seal and the piezoelectric element stack. In principle, all at least electrically insulating materials come into consideration for this purpose, and due to the high temperatures and high pressures occurring in a piezo injector during operation, certain requirements are also to be placed on the plastics. These are in particular pressure-resistant against a pressure load of at least 2,400 bar and form temperature resistant to the temperatures occurring in the piezo injector.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, liegt die Metallabdichtung blasenfrei und zugleich vakuumdicht an der Isolierschicht an. Hierdurch soll insbesondere ein unerwünschtes Eindringen von Kraftstoff zwischen die Metallabdichtung und die Isolierschicht verhindert werden, da die Isolierschicht unter Umständen nicht völlig permeationsdicht gegenüber Kraftstoff ist.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the metal seal is bubble-free and at the same time vacuum-tight to the insulating layer. As a result, in particular, an undesirable penetration of fuel between the metal seal and the insulating layer is to be prevented, since the insulating layer may not be completely permeation-proof with respect to fuel.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 eine Schnittdarstellung durch einen Piezoinjektor mit einem erfindungsgemäßen Piezoelementstapel, 1 a sectional view through a piezoelectric injector with a piezoelectric element stack according to the invention,

2 eine Detaildarstellung des Piezoelementstapels und seines Schutzschichtsystems im Bereich einer unteren Verschlusskappe, 2 a detailed representation of the piezoelectric element stack and its protective layer system in the region of a lower closure cap,

3 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Verschlusskappe, 3 a view of a closure cap according to the invention,

4 eine nochmalige Darstellung einer in eine zugehörige Metallabdichtung invers eingebrachten Verschlusskappe. 4 a repeated representation of an inversively inserted into an associated metal seal cap.

Entsprechend der 1, weist ein Piezoinjektor 1, der beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine verwendet wird, ein Gehäuse 2 auf, insbesondere ein druckstabiles Gehäuse 2, mit einem darin angeordneten Piezoelementstapel 3. Dieser Piezoelementstapel 3 ist in detaillierter Form in 2 nochmals dargestellt.According to the 1 , has a piezo injector 1 , which is used for example for the injection of fuel in an internal combustion engine, not shown, a housing 2 on, in particular a pressure-stable housing 2 , with a piezo element stack arranged therein 3 , This piezo element stack 3 is in detailed form in 2 shown again.

Um einen direkten Kontakt des Piezoelementstapels 3 mit einer außen anliegenden Flüssigkeit, beispielsweise mit Kraftstoff, zu verhindern, ist ein Schutzschichtsystem 4 vorgesehen, welches den Piezoelementstapel 3 umgibt. Das Schutzschichtsystem 4 weist dabei zumindest eine Isolierschicht 5 und eine diese umgebende rohrförmige Metallabdichtung 6 auf. Die Isolierschicht 5 ist demgemäß zwischen dem Piezostapelelement 3 und der Metallabdichtung 6 angeordnet. Die Isolierschicht 5 ist dabei aus Kunststoff, insbesondere aus Gummi oder Silikon ausgebildet, während die Metallabdichtung 6 beispielsweise als Metallfolie ausgebildet sein kann. Die Dicke einer derartigen Metallfolie reicht von ca. 0,005 bis ca. 1 mm und ist blasenfrei und zugleich vakuumdicht auf die Isolierschicht 5 aufgebracht. Die Isolierschicht 5 aus Kunststoff weist zumindest eine der folgenden Eigenschaften auf: sie ist temperaturbeständig, besitzt einen temperaturabhängigen Schrumpfwert von < 0,5%, eine Wärmeausdehnungskoeffizienten von αT <= 450 × 10E – 6 [1/K] sowie eine elastische Dehnung ε > 0,3%. Die Metallabdichtung 6 kann dabei die Isolierschicht 5 nahtlos umgeben oder aber auch geschweißt sein, wobei die Isolierschicht 5 und/oder die Metallabdichtung 6 einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitt aufweisen. Der erfindungsgemäße Piezoelementstapel 3 weist somit einen festen geometrisch geformten Kunststoffüberzug in Form der Isolierschicht 5 auf, der nach außen durch die Metallabdichtung 6 ummantelt ist. Als Werkstoff für die Metallabdichtung 6 kommt beispielsweise CuBe2 (2.1247), 1.4568 und 1.4510 in Betracht. Die Metallabdichtung 6 selbst wird in eingebautem Zustand an eine Masse angelegt oder aber elektrisch isoliert.To a direct contact of the piezo element stack 3 to prevent with an externally applied liquid, such as fuel, is a protective coating system 4 provided, which the piezo element stack 3 surrounds. The protective coating system 4 has at least one insulating layer 5 and a surrounding tubular metal seal 6 on. The insulating layer 5 is accordingly between the piezo stack element 3 and the metal seal 6 arranged. The insulating layer 5 is made of plastic, in particular made of rubber or silicone, while the metal seal 6 may be formed, for example, as a metal foil. The thickness of such a metal foil ranges from about 0.005 to about 1 mm and is bubble-free and at the same time vacuum-tight on the insulating layer 5 applied. The insulating layer 5 made of plastic has at least one of the following properties: it is temperature-resistant, has a temperature-dependent shrinkage value of <0.5%, a thermal expansion coefficient of α T <= 450 × 10E-6 [1 / K] and an elastic strain ε> 0, 3%. The metal seal 6 can the insulating layer 5 be seamlessly surrounded or welded, with the insulating layer 5 and / or the metal seal 6 have a non-rotationally symmetrical cross section. The piezoelectric element stack according to the invention 3 thus has a solid geometrically shaped plastic coating in the form of the insulating layer 5 on the outside through the metal seal 6 is sheathed. As a material for metal sealing 6 For example, CuBe2 (2.1247), 1.4568 and 1.4510 may be considered. The metal seal 6 itself is applied when installed to a ground or electrically isolated.

Erfindungsgemäß ist nun die rohrförmige Metallabdichtung 6 an ihren jeweiligen Längsenden durch topfartig ausgebildete Verschlusskappen 7 verschlossen, die invers, das heißt mit einer Topföffnung nach außen weisend in die rohrförmige Metallabdichtung 6 eingesetzt und darin befestigt sind. Die Verschlusskappen 7 folgen dabei der Form der Metallabdichtung 6. Betrachtet man dabei die 3, so kann man erkennen, dass die Verschlusskappe 7 einen unrunden Querschnitt, insbesondere einen viereckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist. Ein Befestigen der Verschlusskappen 7 in der Metallabdichtung 6 kann beispielsweise durch ein Verlöten, Verschweißen, Verkleben, Verbörteln oder Verstemmen erfolgen, wobei insbesondere ein Verlöten eine einfache Herstellbarkeit garantiert, da ein zwischen der Metallabdichtung 6 und einem Rand der Verschlusskappe 7 liegende minimale Spalt aufgrund von Kapillareffekten dafür sorgt, dass das Lot gleichmäßig eingezogen wird. Generell können dabei die Verschlusskappen 7 aus demselben Material ausgebildet sein wie die Metallabdichtung 6, wobei die Verschlusskappen 7 insbesondere auch eine Wandstärke aufweisen können, die der Dicke der Metallabdichtung 6, das heißt beispielsweise 0,005 bis 1 mm entspricht.According to the invention is now the tubular metal seal 6 at their respective longitudinal ends by cup-shaped closure caps 7 closed, the inverse, that is with a pot opening facing outward into the tubular metal seal 6 used and fixed in it. The caps 7 follow the shape of the metal seal 6 , Looking at the 3 , so you can tell that the cap 7 has a non-circular cross section, in particular a quadrangular cross section with rounded corners. A fastening of the caps 7 in the metal seal 6 can be done for example by soldering, welding, gluing, Verbörteln or caulking, in particular, a soldering ensures ease of manufacture, as a between the metal seal 6 and an edge of the cap 7 Due to capillary effects, the minimum gap created ensures that the solder is pulled in evenly. In general, the caps can 7 be formed of the same material as the metal seal 6 , with the caps 7 in particular may also have a wall thickness, the thickness of the metal seal 6 that is, for example, 0.005 to 1 mm corresponds.

Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass die Verschlusskappe 7 direkt an dem Piezoelementstapel 3 anliegt, wobei ein Zwischenraum 8 üblicherweise von der Isolierschicht 5, die beispielsweise aus Kunststoff oder aus Gummi oder Silikon ausgebildet sein kann, ausgefüllt ist. Die Isolierschicht 5, das heißt insbesondere die Gummi- oder Silikonschicht, kann bei einem fertig montierten Piezoelementstapel 3, das heißt bei einem Piezoelementstapel 3 mit bereits einer diesen umgebenden Metallabdichtung 6 durch eine nicht näher bezeichnete Öffnung in einem unteren Stempel 9 zwischen den Piezoelementstapel 3 und die Metallabdichtung 6 eingebracht werden, wobei sich die Isolierschicht 5, das heißt das Gummi oder Silikon, mittels der Kapillarwirkung gleichmäßig zwischen dem Piezoelementstapel 3 und der Metallabdichtung 6 verteilt. Die Öffnung im Stempel 9 wird anschließend verschlossen. Looking at the 2 , so you can tell that the cap 7 directly on the piezo element stack 3 abuts, with a gap 8th usually from the insulating layer 5 , which may be formed for example of plastic or rubber or silicone, is filled. The insulating layer 5 , that is, in particular the rubber or silicone layer, can in a ready-assembled piezoelectric element stack 3 that is a piezo element stack 3 with already a surrounding metal seal 6 through an unspecified opening in a lower punch 9 between the piezo element stack 3 and the metal seal 6 are introduced, wherein the insulating layer 5 , that is, the rubber or silicone, by means of capillary action evenly between the piezoelectric element stack 3 and the metal seal 6 distributed. The opening in the stamp 9 is then closed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007004552 A1 [0002] DE 102007004552 A1 [0002]
  • US 7145482 B2 [0003] US 7145482 B2 [0003]
  • WO 2007/102088 A2 [0004] WO 2007/102088 A2 [0004]

Claims (10)

Piezoelementstapel (Piezostack) (3) mit einem diesen umgebenden Schutzschichtsystem (4), dadurch gekennzeichnet, dass – das Schutzschichtsystem (4) zumindest eine Isolierschicht (5) und eine diese umgebende Metallabdichtung (6) aufweist, – die Metallabdichtung (6) den Piezoelementstapel (3) rohrförmig umgibt und an den Längsenden durch topfartig ausgebildete Verschlusskappen (7) verschlossen ist, wobei die Verschlusskappen (7) invers, das heißt mit einer Topföffnung nach außen weisend, in die rohrförmige Metallabdichtung (6) eingesetzt sind.Piezo element stack (piezo stack) ( 3 ) with a surrounding protective layer system ( 4 ), characterized in that - the protective layer system ( 4 ) at least one insulating layer ( 5 ) and a surrounding metal seal ( 6 ), - the metal seal ( 6 ) the piezo element stack ( 3 ) surrounds tubular and at the longitudinal ends by pot-shaped closure caps ( 7 ) is closed, the caps ( 7 ) inversely, that is with a pot opening facing out, in the tubular metal seal ( 6 ) are used. Piezoelementstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappen (7) einen unrunden Querschnitt, insbesondere einen viereckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweisen.Piezoelectric element stack according to claim 1, characterized in that the closure caps ( 7 ) have a non-circular cross section, in particular a quadrangular cross section with rounded corners. Piezoelementstapel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabdichtung (6) als Metallfolie ausgebildet ist.Piezoelectric element stack according to claim 1 or 2, characterized in that the metal seal ( 6 ) is formed as a metal foil. Piezoelementstapel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie eine Dicke von ca. 0,005 bis 1 mm aufweist.Piezoelectric element stack according to claim 3, characterized in that the metal foil has a thickness of about 0.005 to 1 mm. Piezoelementstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappen (7) mit der Metallabdichtung (6) verlötet, verschweißt oder verklebt sind.Piezoelectric element stack according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the closure caps ( 7 ) with the metal seal ( 6 ) are soldered, welded or glued. Piezoelementstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (5) aus Kunststoff, insbesondere aus Gummi oder Silikon, ausgebildet ist.Piezoelectric element stack according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the insulating layer ( 5 ) made of plastic, in particular rubber or silicone, is formed. Piezoelementstapel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappen (7) eine Wandstärke aufweisen, die der Dicke der Metallabdichtung (6) entspricht.Piezoelectric element stack according to one of claims 4 to 6, characterized in that the closure caps ( 7 ) have a wall thickness which corresponds to the thickness of the metal seal ( 6 ) corresponds. Piezoelementstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (5) aus Kunststoff zumindest eine der folgenden Eigenschaften aufweist; – temperaturbeständig, – einen temperaturabhängigen Schrumpfwert von > 0,5%, – einen Wärmeausdehnungskoeffizienten αT <= 450 × 10E – 6 [1/K], – eine elastische Dehnung ε > 0,3%.Piezoelectric element stack according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the insulating layer ( 5 ) of plastic has at least one of the following properties; A temperature-dependent shrinkage value of> 0.5%, a thermal expansion coefficient α T <= 450 × 10E-6 [1 / K], an elastic elongation ε> 0.3%. Piezoelementstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappen (7) die axiale Flexibilität bei gleichzeitiger lateraler Beweglichkeit erhöhen.Piezoelectric element stack according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the closure caps ( 7 ) increase the axial flexibility with simultaneous lateral mobility. Piezoinjektor (1), insbesondere zur Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2) und einem darin angeordneten Piezoelementstapel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Piezo injector ( 1 ), in particular for the injection of fuel into an internal combustion engine, with a housing ( 2 ) and a piezo element stack arranged therein ( 3 ) according to one of claims 1 to 8.
DE102010055005A 2010-12-17 2010-12-17 Piezo stack for use in piezo injector to inject fuel into combustion engine, has closure caps inversely pointing to outer side through pot aperture, where closure caps are inserted into tubular metal seal Withdrawn DE102010055005A1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145482B2 (en) 2001-02-12 2006-12-05 Symbol Technologies, Inc. Method, system, and apparatus for remote data calibration of a RFID tag population
WO2007102088A2 (en) 2006-03-06 2007-09-13 Delphi Technologies, Inc. Encapsulating arrangement for an electrical component
DE102007004552A1 (en) 2007-01-30 2008-07-31 Robert Bosch Gmbh Piezoactuator module manufacturing method for direct injecting diesel engine, involves providing fluid isolation medium in annular space, partially hardening medium, and covering piezoactuator surrounded by medium by casing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145482B2 (en) 2001-02-12 2006-12-05 Symbol Technologies, Inc. Method, system, and apparatus for remote data calibration of a RFID tag population
WO2007102088A2 (en) 2006-03-06 2007-09-13 Delphi Technologies, Inc. Encapsulating arrangement for an electrical component
DE102007004552A1 (en) 2007-01-30 2008-07-31 Robert Bosch Gmbh Piezoactuator module manufacturing method for direct injecting diesel engine, involves providing fluid isolation medium in annular space, partially hardening medium, and covering piezoactuator surrounded by medium by casing

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