Hinweise auf eine solche Vorrichtung und auf den maßgeblichen technologischen Hintergrund sind erhältlich aus folgenden Do- kumenten : WO 98/47187 A, EP 0 948 062 A, DE 198 18 036 A, DE 199 30 585 A, DE 198 60 001 A und DE 199 10 111 A.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, ir3 welcher der Aktor ein keramischer Vielschicht-Aktor ist und dementsprechend aus vielen abwechselnd angeordneten pie- zoelektrischen keramischen Schichten und metallisch leitfähi- gen Schichten besteht. Eine solche Vorrichtung findet insbe- sondere Anwendung als Aktor in einer Kraftstoffeinspritzein- richtung für einen Verbrennungsmotor und wird bevorzugt ein- gesetzt in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung des"Common- Rail"-Typs in einem Dieselmotor mit mehreren Zylindern.

In dieser Vorrichtung sind elektrisch leitfähige Teile des Aktors den metallischen Platten an seinen Stirnseiten ver- gleichsweise eng benachbart. Deswegen kann es, unter Umstän- den unterstützt durch einen Bruch einer elektrisch leitfähi- gen Komponente, zu einem elektrischen Kurzschluss zwischen e- lektrisch leitfähigen Teilen des Aktors und einer Platte kom- men. Ein solcher Kurzschluss kann zum vollständigen Funkti- onsausfall der Vorrichtung führen. Auch die üblicherweise vorgesehene Umhüllung des Aktors abseits seiner Stirnfläche mit einer lateralen Isolierung hilft nicht weiter, da diese laterale Isolierung zweckmäßig einen gewissen Abstand von den

Platten einhält und somit die durch einen Kurzschluss am meisten gefährdeten Bereiche des Aktors, die der Platte un- mittelbar benachbart sind, nicht schützen kann.

Dementsprechend geht die Erfindung aus von der Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein Kurzschluss zwischen einer elektrisch leitfähigen Komponente des Aktor und einer der Platten sicher vermieden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Vorrichtung um- fassend einen piezoelektrischen Aktor, welcher a) zwei Stirnflächen, sowie zwei elektrisch leitfähige Kon- taktbahnen aufweist, deren jede den Aktor ausgehend von zu- mindest einer Stirnfläche durchquert ; b) zwischen zwei metallischen Platten, deren jede an einer Stirnfläche angeordnet ist, eingespannt ist, bei welcher Vor- richtung zusätzlich zwischen jeder Stirnfläche und der daran angeordneten Platte eine elektrisch isolierende Isolier- schicht angeordnet ist.

Diese Isolierschicht, bzw. diese Isolierschichten (eine an jeder Stirnfläche des Aktors), vermögen den besagten Kurz- schluss sicher zu verhindern. Damit ist die Funktionssicher- heit der Vorrichtung erhöht, Funktionsausfälle durch Kurz- schlüsse sind vermieden und somit ist insbesondere die Aus- schussrate im Rahmen der Serienproduktion solcher Vorrichtun- gen verringert.

Die Isolierschicht besteht vorzugsweise aus Keramik. Dabei kann die Isolierschicht mit einer Platte stoffschlüssig ver- bunden und dazu vorzugsweise ausgeführt als gespritzte, ins- besondere plasmagespritzte oder emaillierte Schicht, oder ein separates Bauteil sein.

Der Aktor ist vorzugsweise ein keramischer Vielschicht-Aktor der oben beschriebenen Art.

Ebenfalls vorzugsweise ist der Aktor zwischen den Stirnflä- chen von einer lateralen Isolierung umgeben, wobei diese la- terale Isolierung weiter vorzugsweise von jeder Isolier- schicht beabstandet ist. Dies dient dazu, die laterale Iso- lierung von mechanischer Spannung, wie sie durch die Einspan- nung des Aktors zwischen den Platten gegeben ist und im Rah- men des Betriebs des Aktors unter Umständen noch verstärkt wird, zu entlasten. Auf die Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser lateralen Isolierung weiter unten wird verwiesen.

Besonders bevorzugt ist es, dass jede Kontaktbahn durch eine zugehörige Aussparung einer Platte hindurch fortgesetzt ist.

Dies erleichtert die elektrische Kontaktierung des Aktors.

Die Platten sind vorzugsweise über ein Federelement schlüssig miteinander verbunden ; weiter vorzugsweise ist das Federele- ment dabei eine den Aktor umgebende Rohrfeder.

Die Vorrichtung ist insbesondere ein Bestandteil einer Kraft- stoffeinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor und dient dabei insbesondere als Steuerelement in einer Kraft- stoffeinspritzeinrichtung des"Common-Rail"-Typs für einen Dieselmotor mit mehreren Zylindern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung ist lediglich als Skizze aufzufas- sen ; es wird nicht geltend gemacht, dass sie eine maßstabsge- rechte Widergabe einer realen Vorrichtung sei.

Die aus der Figur erkennbare Vorrichtung umfasst einen piezo- elektrischen Aktor 1, welcher zwei Stirnflächen 2 und 3 sowie zwei elektrisch leitfähige Kontaktbahnen 4 und 5 aufweist, wobei jede Kontaktbahn 4 oder 5 den Aktor 1 ausgehend von zu- mindest einer Stirnfläche 2 oder 3 durchquert-tatsächlich

werden beide Stirnflächen 2 und 3 von den Kontaktbahnen 4 und 5 durchquert.

Der Aktor 1 ist ein Vielschicht-Aktor, umfassend viele piezo- elektrische Schichten, die durch metallische Schichten von- einander getrennt sind. Jede metallische Schicht ist dabei, beispielsweise über einen Draht (von einer Darstellung wurde der Übersicht halber abgesehen), mit einer der Kontaktbahnen 4 und 5 verbunden. Durch das Anlegen einer elektrischen Span- nung zwischen die Kontaktbahnen 4 und 5 wird somit eine Ver- formung des Aktors 1 erreicht.

Der Aktor 1 ist eingespannt zwischen zwei metallische Platten 6 und 7, deren jede an einer Stirnfläche 2 oder 3 angeordnet ist. Dabei stellt sich das Problem, dass die elektrische Iso- lierung zwischen jeder Platte 6 oder 7 und dem Aktor 1 derart gut ausgeführt werden muss, dass sie selbst dann gewährleis- tet bleibt, wenn ein Kontaktmittel zwischen einer metalli- schen Schicht des Aktors 1 und einer Kontaktbahn 4 oder 5 bricht und sich der betroffenen Platte 6 oder 7 möglicherwei- se stark annähert. In einem solchen Fall kann es zu einem e- lektrischen Kontakt oder einem elektrischen Überschlag kom- men, wodurch in jedem Fall ein Kurzschluss ausgelöst und der Aktor 1 möglicherweise außer Funktion gesetzt wird, abgesehen von weiteren möglichen Schäden. Um dies zu verhindern, ist zwischen jeder Stirnfläche 2 oder 3 der daran angeordneten Platte. 6 bzw. 7 eine elektrisch isolierende Isolierschicht 8 angeordnet. Diese besteht aus einer Keramik.

Eine erste Alternative sieht vor, dass die Isolierschicht 8 mit der entsprechenden Platte 6 oder 7 stoffschlüssig verbun- den ist. Dann ist die Isolierschicht 8 insbesondere als ge- spritzte oder emaillierte Schicht ausgeführt. Gemäß einer zweiten Alternative ist die Isolierschicht 8 als separates Bauteil ausgeführt und wird bei der Montage der Vorrichtung zwischen den Aktor 1 und die entsprechende Platte 6 oder 7 gelegt.

Zwischen den Stirnflächen 2 und 3 ist der Aktor 1 von einer lateralen Isolierung umgeben umfassend eine viskose oder viskoelastische Masse 9, welche von einem mit isolierenden Endplatten 10 versehene isolierenden Zylinder 11 umgeben ist.

Die Endplatten 10 greifen in Aussparungen 12 der Stirnflächen 2 und 3 ein.

Die Platten 6 und 7 sind über ein Federelement 13, vorliegend eine geschlitzte Rohrfeder 13, kraftschlüssig miteinander verbunden. Dabei umgibt die Rohrfeder 13 den Aktor 1 voll- ständig und schützt ihn gleichzeitig vor Beschädigung.

Die Vorrichtung ist ein Bestandteil einer Kraftstoffein- spritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei sie als Betätigungselement für ein Einspritzventil dient.

Die Vorrichtung zeichnet sich aus durch einen zuverlässigen Betrieb, der selbst dann gewährleistet ist, wenn die Vorrich- tung einer Beeinträchtigung aufgrund einer gebrochenen elekt- rischen Verbindung innerhalb des Aktors ausgesetzt ist. Dies zeichnet sie für eine Verwendung im Rahmen der Automobiltech- nik besonders aus.