DE19727992A1 - Ausgleichselement zur Kompensation temperaturbedingter Längenänderung eines Objektes - Google Patents
Ausgleichselement zur Kompensation temperaturbedingter Längenänderung eines ObjektesInfo
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Description
Aufgrund ihrer guten dynamischen Eigenschaften und ihres ver
gleichsweise kompakten Aufbaus kommen piezoelektrische Akto
ren immer häufiger als Antriebe in modernen Benzin- und Die
sel-Einspritzsystemen zum Einsatz. In der Entwicklung befin
den sich z. Z. insbesondere sogenannte direkt angetriebene
Ventilsysteme, bei denen der piezoelektrische Aktor ohne Zwi
schenschaltung eines Hubtransformators mittel- oder unmittel
bar auf eine Ventilnadel oder einen Ventilstößel wirkt, der
Nadel- bzw. Stößelhub somit näherungsweise dem vom Aktor er
zeugten Stellweg entspricht. Unabhängig von der jeweiligen
Betriebstemperatur des Motors müssen die Ventilsysteme höch
sten Ansprüchen hinsichtlich der Dosiergenauigkeit und der
Reproduzierbarkeit der eingespritzten Kraftstoffmenge genü
gen. Ein im Temperaturbereich zwischen T = -40°C und T ≈
140°C voll funktionsfähiges und mit einem hohen elektromecha
nischen Wirkungsgrad arbeitendes Einspritzventil benötigt da
her Elemente zur Kompensation thermisch bedingter Längenände
rungen des piezoelektrischen Aktors, der anderen mechanischen
Komponenten (Ventilstößel, Ventilnadel usw.) und des Gehäu
ses.
Die Druckschriften [1-3] beschreiben direkt angetriebene
oder mit einem Hubtransformator ausgestattete Einspritz-, Do
sier- oder Steuerventile.
Zur Kompensation temperaturbedingter Längenänderungen des
piezoelektrischen Aktors wird in [1] vorgeschlagen, einen Me
tallzylinder geeigneter Länge zwischen dem Aktor und dem Ven
tilstößel anzuordnen.
Das temperaturbedingte Längenänderungen kompensierende Ele
ment des aus [2] bekannten Einspritzventils besteht im we
sentlichen aus einem mit dem Ventilgehäuse verschraubten, ak
torseitig geschlossenen, topfförmigen Teil und einem im
topfförmigen Teil verschiebbar angeordneten Kolben, wobei der
federbelastete Kolben mit einer an der Aktorendfläche anlie
genden Stützplatte verschraubt ist. Ein Elastomer dient als
Füllstoff für die durch den Kolben und den topfförmigen Teil
gebildete Ausgleichskammer.
Der piezoelektrische Aktor des in [3] beschriebenen Ein
spritzventils stützt sich auf einem in einer Gehäusebohrung
spielpassend geführten Dämpfungskolben ab. Der Dämpfungskol
ben und die Gehäusebohrung bilden eine mit einer Flüssigkeit
gefüllte Kammer, welche über einen zwischen dem Dämpfungskol
ben und der Gehäusebohrung vorhandenen Ringspalt mit einem
Ausgleichsvolumen in Verbindung steht.
In den bekannten Ventilen ist die Lagerung des piezoelektri
schen Aktors nicht befriedigend gelöst, was sich nachteilig
auf den elektromechanischen Wirkungsgrad der Antriebe aus
wirkt. Zudem erzwingt die aufgrund der Ausgleichselemente
stark herabgesetzte Steifigkeit der jeweiligen Läger die Ver
wendung überlanger piezoelektrischer Aktoren, um die durch
Dehnung der mechanischen Komponenten hervorgerufenen Verluste
an Stellweg und Stellkraft auszugleichen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ausgleichselement zur Kom
pensation temperaturbedingter Längenänderung eines Objektes,
insbesondere eines elektromechanischen Wandlers (piezo
elektrischer, elektrostriktiver oder magnetostriktiver
Aktor). Das Ausgleichselement soll eine geringe Bauhöhe auf
weisen, große statische und dynamische Kräfte aufnehmen kön
nen, Verkippungen ausgleichen sowie eine steife Lagerung des
Objektes ermöglichen. Ein Ausgleichselement mit den in
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen erfüllt diese An
forderungen. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Das einfach aufgebaute, kostengünstig herzustellende und völ
lig wartungsfreie Ausgleichselement kompensiert temperaturbe
dingte Längenänderungen auch unter extremen Bedingungen äu
ßerst zuverlässig. Aufgrund der vergleichsweise großen
Steifigkeit des Ausgleichselements arbeitet der sich darauf
abstützende elektromechanische Wandler eines entsprechend
modifizierten Einspritz-, Dosier- oder Steuerventils mit
einem deutlich höheren mechanischen Wirkungsgrad als die
Aktoren der eingangs erwähnten Ventile. Außerdem sorgt das
Ausgleichselement für einen optimalen Kraftschluß, da der
Wandler trotz einer herstellungsbedingten Nichtparallelität
seiner beiden Endflächen stets ganzflächig am zugeordneten
Stellglied (Hubkolben/Ventilstößel bzw. Membrane/Ventilstößel
usw.) anliegt.
Das erfindungsgemäße Ausgleichselement wird im folgenden an
hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein gemäß der Erfindung modifiziertes Absteuer
ventil im Querschnitt;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des sich am Gehäuse
boden des Ventils abstützenden Ausgleichselements;
Fig. 3 eine teilperspektifische Darstellung des Aus
gleichselementes;
Fig. 4, 5 und 6 weitere Ausführungsbeispiele von
Ausgleichselementen.
Die Fig. 1 zeigt ein gemäß der Erfindung modifiziertes, nach
außen öffnendes Ventil 1 zur Absteuerung des in der Arbeits
kammer eines Diesel-Common-Rail-Injektors aufgebauten Ein
spritzdruckes. Als Antrieb enthält das Absteuerventil einen
piezoelektrischen Aktor 2, der sich an einem temperaturbe
dingte Längenänderungen kompensierenden Ausgleichselement 3
abstützt und über die aus dem Ventilgehäuse 4 herausgeführten
Anschlußleitungen 5 mit den erforderlichen Betriebsspannungen
versorgt wird. Ein piezoelektrischer Mulitlayer-Stack eignet
sich in besonderer Weise als Ventilantrieb, da dieser Aktor
typ außer der erforderlichen Stellkraft von F ≈ 102-105 N
auch bei moderaten Betriebsspannungen noch einen vergleichs
weise großen Primärhub erzeugt (relative Längenänderung des
Aktors: Δl/l ≈ 10-3; l: Aktorlänge). Um den in der nicht dar
gestellten Arbeitskammer des Injektors aufgebauten und auch
in der kraftstoffgefüllten Federkammer 6 des Absteuerventils
1 herrschenden Einspritzdruck von typischerweise p ≈ 2000 bar
schlagartig abzubauen, wird der piezoelektrische Aktor 2 in
nerhalb einer Zeitspanne von τ ≦ 100 µs geladen und dadurch
in axialer Richtung elongiert. Sobald die Stellkraft des Ak
tors 2 die von der Tellerfeder 7, der auf die Ventilkugel 8
wirkenden Schließfeder 9 und dem Kraftstoffdruck erzeugten
Gegenkräfte übersteigt, bewegt sich der in der zylindrischen
Gehäusebohrung 10 geführte Kolben 11 sowie der starr mit dem
gedichtet eingebauten Kolben 11 verbundene Ventilstößel 12 um
eine dem Aktorhub Δl entsprechende Strecke nach oben. Darauf
hin hebt der Stößel 12 die Ventilkugel 8 von ihrem Dichtsitz
13 ab, so daß der Kraftstoff ungehindert von der Arbeitskam
mer des Injektors über den Zulauf 14 und die Federkammer 6 in
die Absteuerkammer 15 strömen und von dort über die Gehäuse
bohrung 16 abfließen kann.
Um den Ablauf des Kraftstoffs zu unterbinden, wird der piezo
elektrische Aktor 2 entladen. Infolge der damit einhergehen
den Kontraktion des piezoelektrischen Sinterkörpers bewegen
sich der O-Ring gedichtete Kolben 11 und der Ventilstößel 12
unter dem Zwang der von der starken Tellerfeder 7 ausgeübten
Rückstellkraft nach unten in ihre Ausgangslage, wobei die
Schließfeder 9 die Ventilkugel 8 wieder am Dichtsitz 13 zur
Anlage bringt. Nach erfolgter Trennung des Zulaufs 14 vom Ab
lauf 16 steigt der Kraftstoffdruck in der Federkammer 6 des
Absteuerventils 1 erneut auf den alten Wert von ca. p ≈ 2000
bar an.
Anhand der Fig. 1 läßt sich unschwer erkennen, daß das Ab
steuerventil 1 nur dann in der beschriebenen Weise dauerhaft
und zuverlässig arbeitet, wenn der Ventilstößel 12 während
der beiden periodisch auftretenden Ladungszustände des piezo
elektrischen Aktors 2 jeweils eine definierte vertikale Lage
bezüglich der Ventilkugel 8 einnimmt. So darf der Ventilstö
ßel 12 die Auflage der Ventilkugel 8 am Dichtsitz 13 bei ent
ladenem piezoelektrischen Aktor 2 nicht behindern. Anderer
seits muß der Stößel 12 die Ventilkugel 8 während des Absteu
erns (piezoelektrischer Aktor 2 geladen) soweit anheben, daß
der Kraftstoff mit der gewünschten Durchflußrate abfließen
und sich der in der Federkammer herrschende Einspritzdruck
entsprechend schnell abbauen kann. Da die Betriebstemperatur
des Motors und somit auch die Temperatur des Absteuerventils
1 erheblichen, bis zu ΔT ≈ 200°C betragenden Schwankungen un
terliegt, muß man sicherstellen, daß die unter diesen Bedin
gungen im Bereich des maximalen Aktorhubes liegenden tempera
turbedingten Längenänderungen der mechanischen Komponenten
(Aktor 2, Gehäuse 4, usw.) die Stellung des Ventilstößels 12
nicht beeinflussen.
In dem gemäß der Erfindung modifizierten Absteuerventil 1
stützt sich der piezoelektrische Aktor 2 nicht am Gehäusebo
den 17, sondern an dem temperaturbedingte Längenänderung kom
pensierenden Ausgleichselement 3 ab. Das in den Fig. 2 und
3 vergrößert dargestellte Ausgleichselement 3 ist mit einem
sehr geringen lateralen Spiel (< 3 µm) in die zylindrische
Gehäusebohrung 10 eingepaßt und auf dem als Lager dienenden
Boden 17 des Ventilgehäuses 4 angeordnet. Es besteht im ge
zeigten Ausführungsbeispiel aus zwei jeweils topfförmigen
Teilen 18/19 (V2A-Stahl, Invar) sowie einem die beiden Teile
18/19 verbindenden, in vertikaler Richtung nachgebenden Ring
element 20. Das die vorzugsweise mit hochwertigem Hydrauliköl
gefüllte Kammer 21 randseitig hermetisch dicht abschließende
Ringelement 20 kann beispielsweise aus Nitrilbutadien
(Handelsname: Viton) gefertigt sein.
Mit Hilfe der Tellerfeder 7 wird der piezoelektrische Aktor 2
mechanisch vorgespannt und das Ausgleichselement 3 dadurch
dem statischen Standdruck p0 = Fvor/AD (Fvor: mechanische
Vorspannkraft des piezoelektrischen Aktors 2; AD = π/4.d2:
druckwirksame Stirnfläche des Ausgleichselements 3) unterwor
fen. Dieser beträgt bei einer Vorspannkraft Fvor = 800 N der
Tellerfeder 7 und einer AD = 78,53.10-6 m2 (d = 10 mm) gro
ßen Stirnfläche p0 = 100 bar. Ein derart hoher Standdruck
verhindert hydraulisches Spiel und stellt sicher, daß in der
ölgefüllten Kammer 21 auch bei niedrigen Temperaturen keine
die Steifigkeit beeinträchtigenden Gasblasen entstehen.
Wie andere Flüssigkeiten besitzt auch Öl einen relativ großen
thermischen Volumenausdehnungskoeffizienten von typischer
weise γÖl ≈ 10-3 [1/K]. Verhindert man nun die thermische
Ausdehnung des Öls in zwei der drei Raumdimensionen, wird
jede volumetrische Expansion des Öls vollständig in eine li
neare Expansion umgesetzt, wobei der lineare thermische Län
genausdehnungskoeffizient αÖl dann dem thermischen Volumen
ausdehnungskoeffizienten zahlenmäßig entspricht (αÖl ≅ γÖl ≈
10-3 K-1). Diesen Effekt nutzt die Erfindung, um temperatur
bedingte Längenänderungen im Absteuerventil 1 mit Hilfe des
ölgefüllten Ausgleichselements 3 zu kompensieren. So gewähr
leistet die paßgenaue Anordnung des Ausgleichselements 3 in
der Gehäusebohrung 10 und dessen Lagerung auf dem Boden 17
des Ventilgehäuses 4, daß jede Änderung des Öl- bzw. Kammer
volumens eine der jeweiligen Volumenänderung ΔV proportionale
Verschiebung Δh = AD -1.ΔV des topfförmigen oberen Teils 21
in vertikaler Richtung zur Folge hat.
Die zu lösende Aufgabe besteht nun noch darin, die Höhe h der
ölgefüllten Kammer 21 so zu bemessen, daß die aus dem piezo
elektrischen Aktor 2 und dem Ausgleichselement 2 bestehende
Einheit und der diese Einheit aufnehmende Teil des Ventilge
häuses 4, unabhängig von der Temperatur T, immer exakt die
gleiche Länge besitzen. Unter Vernachlässigung der Längenän
derung des Kolbens 11 und des Ventilstößels 12 muß daher zu
mindest näherungsweise gelten:
lp(1+αp.ΔT)+h(1+αÖl.ΔT)=lG(1+αG.ΔT) (1)
1p: Länge des piezoelektrischen Aktors 2
αp: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient der Piezokeramik
h: Höhe der Kammer 21 des Ausgleichselements 3
αÖl: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient des Öls
lG: Für die Kompensation wirksame Länge des Ventilge häuses 4
αG: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient des Gehäusematerials
ΔT: Änderung der Temperatur T.
αp: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient der Piezokeramik
h: Höhe der Kammer 21 des Ausgleichselements 3
αÖl: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient des Öls
lG: Für die Kompensation wirksame Länge des Ventilge häuses 4
αG: Linearer thermischer Längenausdehnungskoeffizient des Gehäusematerials
ΔT: Änderung der Temperatur T.
Unter Berücksichtigung der Bedingung lG: = lp + h kann man
Gleichung (1) zu
umformen. Nach eigenen Messungen beträgt der thermische Län
genausdehnungskoeffizient einer polarisierten Piezokeramik
typischerweise αp = -3.10-6 [1/K]. Mit lp = 30 mm, αÖl =
1.10-3 [1/K] und αG = 16.10-6 [1/K] (Ventilgehäuse 4 aus
V2A-Stahl gefertigt) berechnet sich die erforderliche Kammer
höhe h zu
h=0,58 mm! (3).
Eine in einem starren Zylinder von einem Kolben der Fläche AD
komprimierte Flüssigkeitssäule des Volumens V0 = AD.h (h:
Höhe der Flüssigkeitssäule) besitzt eine lineare Federstei
figkeit c, die gemäß der Beziehung
vom Kompressionsmodul K der Flüssigkeit abhängt. Im erfin
dungsgemäßen Ausgleichselement 3 wird eine zylindrische Öl
säule der Höhe h = 0,58 mm mit Hilfe des eine druckwirksame
Fläche AD = 78,53.10-6 m2 aufweisenden aktorseitigen Teils
21 komprimiert, so daß aus Gleichung (4) unter Berücksichti
gung des für Öl typischen Kompressionsmoduls KÖl = 5.10-10
[m2/N] folgt:
Dieser Wert der Federsteifigkeit entspricht etwa dem
4,5fachen der Steifigkeit des piezoelektrischen Sinterkörpers
(7.7.30 mm3)von cpiezo ≈ 60 N/µm).
Die in den Fig. 4a und 4b im Querschnitt dargestellten
Ausgleichselemente 3 sind jeweils auf dem Boden 17 eines Ven
tilgehäuses 4 oder einem steifen Lager angeordnet und mit
sehr geringem lateralen Spiel in die zylindrische Gehäuseboh
rung 10 eingepaßt. Sie bestehen jeweils aus einem aktorsei
tigen oberen Teil 18, einem lagerseitigen unteren Teil 19 und
einem die ölgefüllte Kammer 21 abdichtenden, in vertikaler
Richtung nachgiebigen Element 20. Als Dichtelement 20 kommen
insbesondere ein an die beiden Teile 18/19 anvulkanisiertes
Elastomer (Fig. 4a) oder ein O-Ring in Betracht. Bei Verwen
dung eines O-Ringes kann man diesen zwischen den aus V2A-
Stahl bestehenden Teilen 18/19 des Ausgleichselements 3
(Fig. 4b) oder in einer Nut des kolbenförmigen oberen Teils
18 anordnen (nicht dargestellt). Im letztgenannten Fall ist
der untere Teil vorzugsweise als flache Scheibe oder dünne
Membrane ausgebildet.
Ein besonders einfach aufgebautes Ausgleichselement 3 zeigt
Fig. 4c. Es besteht lediglich aus einem O-Ring-gedichteten
Kolben 22, der in der Gehäusebohrung 10 verschiebbar geführt
ist. Die Gehäusewandung 4 wirkt als Halterung, welche late
rale Ausweichvorgänge verhindert. Der Gehäuseboden 17 bildet
den gegenüber dem Aktor 2 nicht verschiebbaren unteren Teil
des Ausgleichselements 3. Zwischen dem Kolben 22 und der Ge
häuseboden 17 befindet sich die ölgefüllte Kammer 21.
Das aus V2A-Stahl bestehende Gehäuse 23 des in Fig. 5a dar
gestellten Ausgleichselements ist innerhalb einer als Halte
rung dienenden, starr mit der Auflage 25 verbundenen Metall
ring 24 oder Metallrahmen paßgenau angeordnet. Die in der
halterungsseitigen Kammerwand im Bereich des ölgefüllten
Volumens 26 vorhandenen Schlitze, Nuten oder Einfräsungen 27
ermöglichen die Dehnung bzw. die Streckung des Gehäuses 23 in
vertikaler Richtung. Wie die Fig. 5b zeigt, besitzt die hal
terungsseitige Kammerwand des bezüglich der Achse 28 rotati
onssymmetrischen Ausgleichselements im Querschnitt vorzugs
weise eine mäanderförmige oder balgähnliche Struktur.
Die Fig. 6 zeigt ein auf einem Lager 29 (beispielsweise der
Boden eines Ventilgehäuses) freistehend angeordnetes Aus
gleichselement 3. Es besteht aus einer sich unmittelbar am
Lager 29 abstützenden Metallscheibe 30 (Edelstahl), einer
antriebsseitigen Metallscheibe 31 (Edelstahl) und einem mit
den beiden Metallscheiben 30/31 verschweißten, in lateraler
Richtung mechanisch steifen Metallbalg 32. Das von den
Metallscheiben 30/31 und dem gewellten Metallbalg 32 einge
schlossene Volumen bildet hierbei die unter Vakuum blasenfrei
mit einem Öl druckbefüllte und durch Laserschweißen abge
dichtete Ausgleichskammer 33. Als Balgmaterial kommen insbe
sondere Edelstahl, Bronze oder eine Nickellegierung (Hastel
loy, Monel) in Betracht. Entsprechende Metallbälge (kleinster
Innendurchmesser di ≧ 2mm; Wandstärke dw ≧ 0,02 mm) stellt die
Firma Witzenmann GmbH, Metallschlauch-Fabrik-Pforzheim,
D-75175 Pforzheim her. Da die laterale mechanische Steifig
keit des ggf. auch mehrwandig ausgeführten Metallbalgs 32 die
axiale mechanische Steifigkeit um einen Faktor 102-103
übertrifft (caxial ≦ 1-10 N/mm; clateral ≧ 102-103 N/mm) , be
nötigt man für ein solches Ausgleichselement 3 keine Halter
ung, welche laterale Dehnungen des Gehäuses verhindert.
Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf
die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. So kann man
- - die Kammer 21 des Ausgleichselements 3 außer mit Öl auch mit einer anderen Flüssigkeit (Quecksilber, flüssige Kohlenwasserstoffverbindung, Wasser), mit einem Fett sowie mit einem aus einem plastisch verformbaren Material (Gummi, Kunststoff) bestehenden Körper füllen;
- - die Kammer 21 mit einer unter Überdruck stehenden Flüssig keit füllen;
- - einen Sensor in der Kammer 21 anordnen, um den jeweils herrschenden Kammerdruck zu erfassen (der Innendruck ist ein direktes Maß für die auf das Lager wirkende Kraft);
- - den Kammerdruck durch aktive Beheizung des Mediums auf ei nen definierten Wert einstellen (Steuerung der Position des Ventilstößels, d. h. aktive Kompensation temperaturbe dingter Längenänderung);
- - die Grundfläche bzw. den Querschnitt des Ausgleichselements 3 quadratisch oder rechteckförmig ausbilden;
- - das Ausgleichselement 3 auf einem mit einem Gewinde verse henen Lager (Scheibe mit einem das Ausgleichselement umfas senden Halterung) anordnen und das Lager mit dem das Objekt aufnehmenden Gehäuse verschrauben;
- - auf die Halterung 4/24 verzichten, sofern die laterale mechanische Steifigkeit des ungefüllten Ausgleichselements 3 ausreichend groß ist (clateral/caxial ≧ 100-1000)
- - das Ausgleichselement nicht nur in Einspritz-, Steuer- und Dosierventilen sondern überall dort einsetzen, wo tempera turbedingte Längenänderung eines Objektes einer Kompen sation bedürfen.
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[2] US 4 995 587
[3] EP 0 218 895 B1.
[2] US 4 995 587
[3] EP 0 218 895 B1.
Claims (17)
1. Ausgleichselement zur Kompensation temperaturbedingter
Längenänderungen eines Objektes (2), wobei
- a) das sich unmittelbar an einem steifen Lager (17) abstüt zende Ausgleichselement (3) und das Objekt (2) mechanisch in Reihe geschaltet sind,
- b) das Ausgleichselement (3) eine hermetisch dicht abge schlossene, mit einem flüssigem Medium gefüllte Kammer (21) oder eine mit einem plastisch verformbaren Medium gefüllte Kammer (21, 33) aufweist, wobei eine objekt seitige Kammerwand (18) in Richtung einer Längsachse des Objektes (2) verschiebbar ist,
- c) das Ausgleichselement (3) hinsichtlich seiner axialen und lateralen mechanischen Steifigkeit derart ausge bildet oder in einer Halterung (4, 24) derart fixiert ist, daß sich die Abmessung der Kammer (21) bei einer Volumenänderung des Mediums im wesentlichen nur in Richtung der Längsachse des Objektes (2) ändert, die lateralen Abmessungen der Kammer (21, 33) hingegen annähernd konstant bleiben.
2. Ausgleichselement nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine das Ausgleichselement (3)
Dring- oder rahmenförmig umschließende Halterung (4, 24).
3. Ausgleichselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgleichselement (3, 3') in eine Bohrung (10) eines
das Objekt (2) aufnehmenden Gehäuses (4) eingepaßt und auf
dem Gehäuseboden (17) angeordnet ist.
4. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgleichselement (3) zwei die Kammer (21) bildende
Teile (18, 19) aufweist, wobei ein erster Gehäuseteil (19)
sich am Lager (17) abstützt und der objektseitige zweite Ge
häuseteil (18) in Richtung der Längsachse des Objektes (2)
verschiebbar geführt ist.
5. Ausgleichselement nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einer der beiden Gehäuseteile (18, 19) eine
Ausnehmung, eine endseitig geschlossene Bohrung oder eine
Vertiefung aufweist und daß der jeweils andere Gehäuseteil
(18, 19) die Ausnehmung, Bohrung oder Vertiefung abdeckt.
6. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Gehäuseteil (18) in der Halterung (4, 24) oder
im ersten Gehäuseteil (19) verschiebbar angeordnet ist.
7. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
gekennzeichnet durch ein die Kammer (21) randseitig
abschließendes und zwischen den beiden Gehäuseteilen (18, 19)
angeordnetes Dichtelement (20).
8. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß es zwei planparallele, senkrecht zur Längsachse des
Objektes (2) orientierte Außenflächen aufweist, wobei sich
eine der Außenflächen auf dem steifen Lager (17, 28), die
andere Außenfläche mittel- oder unmittelbar am Objekt (2)
abstützt.
9. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder
8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse des Ausgleichselements (3) mit umlaufenden
Einfräsungen, Nuten, Schlitzen (27) oder mit einer
balgartigen Struktur versehen ist.
10. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß es mechanisch vorgespannt oder die Kammer (21, 33) mit
einem unter Überdruck stehenden Medium gefüllt ist.
11. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Drucksensor und/oder ein Heizelement in der Kammer
(21, 33) angeordnet sind.
12. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1, 8, 10 oder
11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die laterale mechanische Federrate clateral und die axiale
mechanische Federrate caxial des Ausgleichselements (3) bei
nichtgefüllter Kammer (33) der Bedingung clateral/caxial ≧102-103
genügen.
13. Ausgleichselement nach Anspruch 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß es einen lagerseitigen ersten Gehäuseteil (30), einen
objektseitigen zweiten Gehäuseteil (31) und einen die beiden
Gehäuseteile (30, 31) verbinden, in lateraler Richtung
mechanisch steifen Balg (32) aufweist, wobei das von den
beiden Gehäuseteilen (30, 31) und dem Balg (32) einge
schlossene Volumen die Kammer (33) bildet.
14. Ausgleichselement nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch,
einen Metallbalg (32).
15. Ausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 oder 12-15,
dadurch gekennzeichnet,
daß es freistehend auf dem Lager (28) angeordnet ist.
16. Verwendung eines Ausgleichselements nach einem der vor
hergehenden Ansprüche als Lager für einen elektromechanischen
Wandler (2).
17. Verwendung eines Ausgleichselements nach einem der vor
hergehenden Ansprüche in einem Antrieb, welcher einen auf ei
nen Hubtransformator oder einen mittel- oder unmittelbar auf
eine Membrane oder ein kolbenförmiges Element wirkenden elek
tromechanischen Wandler aufweist.
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