CZ286185B6 - Jehla ventilu pro elektromagneticky ovladatelný ventil - Google Patents

Abstract

Spojovací část (32) částečně radiálně obklopená kotvou (36) je vyrobena z profilového polotovaru, s nejméně jedním radiálně vystupujícím profilovým ramenem (54) pro vytvoření nejméně jednoho průtokového kanálu (60) mezi tělesem spojovací části (32) a kotvou (36). Spojovací část (32) má buď průřez ve tvaru kříže, se čtyřmi profilovými rameny (54), nebo ve tvaru písmene Y, se třemi profilovými rameny (54), nebo ve tvaru kruhového úseku, s nejméně jedním profilovým ramenem (54), a nebo má průřez ve tvaru mnohoúhelníku, přičemž počet rohů mnohoúhelníku je shodný s počtem průtokových kanálů (60).ŕ

Description

Jehla pro elektromagneticky ovladatelný ventil

Oblast techniky

Vynález se týká jehly pro elektromagneticky ovladatelný ventil.

Dosavadní stav techniky

Z DE-OS 40 08 675 je již známá jehla ventilu pro elektromagneticky ovladatelný ventil, která sestává z kotvy, z uzavíracího členu ventilu a ve tvaru objímky vytvořené spojovací trubky, která je spojována s kotvou, případně s kulovým uzavíracím členem ventilu. Jednotlivé úseky představují navzájem odděleně zhotovené jednotlivé součásti, které se navzájem spojují teprve spojovacím procesem, například laserovým svařováním. Kotva přitom zcela obklopuje spojovací trubku v radiálním směru a alespoň částečně axiálně, protože spojovací trubka je upevněna v průchozím podélném otvoru kotvy. Spojovací trubka má sama o sobě také průchozí vnitřní podélný otvor, skrz který může proudit palivo ve směru k uzavíracímu členu ventilu, přičemž toto palivo potom vystupuje v blízkosti uzavíracího členu ventilu skrz ve stěně spojovací trubky upravené, radiálně uspořádané příčné otvory. Tok paliva se tedy uskutečňuje nejprve uvnitř jehly ventilu a opouští jehlu ventilu teprve ve směru k sedlu ventilu.

Podstata vynálezu

Jehla ventilu podle vynálezu, se znaky význakové části hlavního patentového nároku, má na rozdíl od známého stavu techniky tu výhodu, že je možné ji vyrobit zvláště jednoduchým a ekonomicky výhodným způsobem. Toto lze podle vynálezu dosáhnout tím, že spojovací trubka nemá již žádný tvar pouzdra, ale že je možné spojovací část mezi kotvou a mezi uzavíracím členem ventilu vyrobit z jednoduchého a ekonomicky výhodného profilového polotovaru. Tím odpadají všechny výrobní procesy pro podélné drážky nebo příčné otvory ve spojovací části. Používané profilové polotovary mají takový průřez, že po spojení kotvy a spojovací části se automaticky v podélném otvoru kotvy vytvoří průtokové kanály. Výhodu mají relativně velké průřezy těchto průtokových kanálů, takže palivo může neomezeně protékat v axiálním směru skrz průtokové kanály a následně protéká po vnějším obrysu spojovací části až k uzavíracímu členu ventilu. Zvláštní výhodu představuje využití ekonomicky výhodného tyčového materiálu pro spojovací část, který je nutné upravit jen na přesnou délku pro uložení na jehlu ventilu.

Pro použití jako spojovací části jehly ventilu jsou zvláště výhodné profilové polotovary, které mají průřez ve tvaru kříže nebo ve tvaru písmene Y. Se čtyřmi, případně třemi profilovými rameny vytváří do podélného otvoru kotvy vložená spojovací část také čtyři, případně tři průtokové kanály, protože vždy mezi dvěma profilovými rameny vzniká v obvodovém směru průtokový kanál.

Mimoto může být také výhodné použít pro spojovací část profilový polotovar s průřezem ve tvaru kruhového úseku, a to zejména tehdy, pokud jsou požadovány asymetrické průběhy paprsků odstřikovaného média.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

-1 CZ 286185 B6

Na obr. 1 je schematicky znázorněn vstřikovací ventil paliva s jehlou ventilu podle vynálezu. Na obr. 2 je znázorněn bokorys jehly ventilu podle prvního příkladu provedení. Na obr. 3 je znázorněn půdorys jehly ventilu podle prvního příkladu provedení.

Na obr. 4 je schematicky znázorněn bokorys jehly ventilu podle druhého příkladu provedení. Na obr. 5 je znázorněn půdorys jehly ventilu podle druhého příkladu provedení.

Na obr. 6 je schematicky znázorněn půdorys jehly ventilu podle třetího příkladu provedení.

Na obr. 7 je schematicky znázorněn půdorys jehly ventilu podle čtvrtého příkladu provedení.

Na obr. 8 je schematicky znázorněn půdorys jehly ventilu podle pátého příkladu provedení.

Na obr. 9 je schematicky znázorněn půdoiys jehly ventilu podle šestého příkladu provedení.

Na obr. 10 je schematicky znázorněn půdorys jehly ventilu podle sedmého příkladu provedení.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 znázorněný elektromagneticky ovládaný ventil, v podobě vstřikovacího ventilu pro zařízení na vstřikování paliva spalovacích motorů na zhutněnou směs zapalovanou svíčkou, má magnetovou cívkou 1 obklopené jako vstupní hrdlo paliva sloužící trubkové jádro 2. Magnetová cívka 1 s kostrou 3 cívky je opatřena například obstřikem 5 z plastické hmoty, přičemž je současně nastříknuta připojovací zástrčka 6.

Se spodním koncem 10 trubkového jádra 2 je soustředně k podélné ose 11 ventilu připojena těsně trubkovitá kovová mezilehlá část 12, například prostřednictvím svařování, která částečně axiálně přesahuje přes konec 10 jádra. Mezilehlá část 12 je na svém od trubkového jádra 2 odvráceném konci opatřena spodním válcovým úsekem 18, který přesahuje přes trubkový tryskový unášeč 19 a je s ním těsně spojen například prostřednictvím svaru. Do po proudu upraveného konce tryskového unášeče 19 je v průchozím otvoru 20, který je upraven soustředně vzhledem k podélné ose 11 ventilu, svařováním těsně namontováno těleso 21 sedla 22 ventilu. Těleso 21 sedla 22 ventilu má k magnetové cívce 1 přivrácené pevné sedlo 22 ventilu, od kterého jsou po proudu v tělese 21 sedla 22 ventilu vytvořeny například dva vystřikovací otvory 23. Po proudu od vystřikovacích otvorů 23 má těleso 21 sedla 22 ventilu ve směru proudění, ve tvaru tupého kužele se rozšiřující, rozdružovací otvor 24.

V soustředně k podélné ose 11 ventilu upraveném odstupňovaném průtokovém otvoru 25 trubkového jádra 2 je pro nastavování pružné síly vratné pružiny 26 zatlačena trubkovitá nastavovací vložka 27. Hloubka zatlačení nastavovací vložky 27 do průtokového otvoru 25 trubkového jádra 2 určuje pružnou sílu vratné pružiny 26 a ovlivňuje tím také dynamické množství paliva, vydávané v průběhu otevíracího zdvihu ventilu. Prostřednictvím svého konce, který je odvrácený od nastavovací vložky 27, se vratná pružina 26 opírá o čelní plochu 30, která je přivrácená k trubkovému jádru 2, je soustředná s podélnou osou 11 ventilu aje součástí podle vynálezu vytvořené spojovací části 32.

Z profilového polotovaru vyrobená spojovací část 32 je součástí jehly 34 ventilu, ke které dále náleží objímková kotva 36, která je přivrácená k trubkovému jádru 2 a která spolupůsobí s trubkovým jádrem 2 a s magnetovou cívkou 1, jakož i s na konci 38 spojovací části 32 upraveným, například kulovým uzavíracím členem 37 ventilu. Kulový uzavírací člen 37 ventilu je přitom například prostřednictvím laserového svařování vytvořených svarových spojů 40 pevně spojen se spojovací částí 32. Aby se dosáhlo dobrého spojení a přesného vystředění kulového uzavíracího členu 37 ventilu proti spojovací části 32. má spojovací část 32 na svém po proudu

-2CZ 286185 B6 upraveném konci 38 částečně kulově vytvořenou dosedací plochu 44. Spojovací část 32 a uzavírací člen 37 ventilu mají menší průměr než kotva 36. Například ve tvaru koule vytvořený uzavírací člen 37 ventilu má na svém obvodu například čtyři kruhová zploštění 50, která usnadňují průtok paliva ve směru k sedlu 22 ventilu tělesa 21 sedla 22 ventilu. Kotva 36 je svým koncem odvráceným od uzavíracího členu 37 ventilu spojena více malými svarovými švy 48 s do ní zasunutou spojovací částí 32 a je nasměrována na trubkové jádro 2.

Magnetová cívka 1 je nejméně částečně obklopena, například ve tvaru třmenu vytvořeným a jako feromagnetický člen sloužícím vodicím elementem 51, který dosedá jedním svým koncem na trubkové jádro 2 a svým druhým koncem na tryskový unášeč 19, se kterým je spojen například svařováním nebo letováním. Část ventilu je obklopena opláštěním 52 z plastické hmoty, které vychází od trubkového jádra 2 a které je upraveno v axiálním směru přes magnetovou cívku 1 s připojovací zástrčkou 6 a přes nejméně jeden vodicí element 51.

Na obr. 2 je znázorněn bokorys jehly 34 ventilu s kotvou 36 v řezu podle prvního příkladu provedení, zatímco na obr. 3 je znázorněn půdorys této jehly 34 ventilu. Z profilového polotovaru ve tvaru kříže zhotovená spojovací část 32 má čtyři radiálně navenek upravená, vždy o 90° přesazená úzká profilová ramena 54, která jsou navzájem spojena prostřednictvím střední oblasti 55. Tak jsou upravena vždy dvě profilová ramena 54 přesně proti sobě v průřezu vytvářejí kříž. Profilová ramena 54 jsou upravena v podélném směru po celé délce spojovací části 32. Pevné spojení kotvy 36 a spojovací části 32 je provedeno prostřednictvím obrysu spojovací části 32 v obvodovém směru svarovými švy 48 jen tam, kde profilová ramena 54 svými zaoblenými koncovými plochami 56 dotýkají zvnitřku kotvy 36. Vně profilových ramen 54 není v obvodovém směru vytvořen žádný styk mezi spojovací částí 32 a mezi kotvou 36. Vytvářejí se zde totiž čtyři axiálně upravené průtokové kanály 60, které jsou omezeny vnitřní stěnou kotvy 36 a vždy dvěma profilovými rameny 54.

Průtokové kanály 60 mají vzhledem ke tvaru spojovací části 32 zhruba trojúhelníkový průřez a jsou přesně tak dlouhé, jako délka, pro které je kotva 36 upravena kolem spojovací části 32. Palivo přichází z průtokového otvoru 25 v trubkovém jádru 2 až ke kotvě 36 a vstupuje do jejího vnitřního podélného otvoru až k čelní ploše 30 spojovací části 32. Zde začínají čtyři průtokové kanály 60, do kterých je palivo rozdělováno a skrz které je vedeno. Na tom konci kotvy 36, který je přivrácen k uzavíracímu členu 37 ventilu, vystupuje palivo opět z průtokových kanálů 60 a proudí alespoň částečně jako stěnový film spojovací části 32 až k uzavíracímu členu 37 ventilu. Tak je plně zabezpečen průtok paliva až k sedlu 22 ventilu bez podélných drážek nebo příčných otvorů ve spojovací části 32. Svarové spoje 40 mezi spojovací částí 32 a mezi uzavíracím členem 37 ventilu jsou provedeny například analogicky jako svarové švy 48 jen ve vnější okrajové oblasti profilových ramen 54.

Na obr. 4 a 5 je znázorněn druhý příklad provedení jehly 34 ventilu, a to v bokoryse a půdoryse. Přitom jsou ty části, které jsou znázorněny u provedení podle obr. 1 až 3 a které jsou shodné, případně shodně působí, označeny shodnými vztahovými znaky. Jehla 34 ventilu má nyní spojovací část 32, která má průřez ve tvaru písmene Y. Spojovací část 32 má tedy jen tři radiálně navenek upravená, například vždy o 120° přesazená úzká profilová ramena 54, která jsou navzájem spojena prostřednictvím střední oblasti 55. Tato tři profilová ramena 54 jsou také upravena v podélném směru po celé délce spojovací části 32. Také svarové spoje a švy 40 a 48 jsou upraveny analogicky s prvním příkladem provedení. Tři profilová ramena 54 mají pochopitelně za následek, že v axiální oblasti kotvy 36 jsou vytvořeny také tři průtokové kanály 60, skrz které protéká palivo v axiálním směru.

Také zde představuje tedy spojovací část 32 ekonomicky velmi výhodnou variantu, protože lze použít profilový polotovar, prostřednictvím kterého se již vytvářejí průtokové kanály 60, aniž by bylo třeba v různých pracovních operacích vytvářet přídavné výstupní otvory pro palivo. Zvláštní

-3CZ 286185 B6 výhodu představuje použití tyčového materiálu pro spojovací část 32, kterou je tak třeba upravit jen na přesnou délku pro nasazení na jehlu 34 ventilu.

Další příklady provedení jehel 34 ventilu podle vynálezu jsou znázorněny na obrázcích 6 až 10 jako půdorysy. U třetího, na obr. 6 znázorněného příkladu provedení se jedná o jehlu 34 ventilu s deskovou spojovací částí 32, která má dvě ploché a dvě zaoblené obvodové plochy, to je koncové plochy 56. Dvě zaoblené koncové plochy 56 slouží pro lepší upevnění spojovací části 32 v kotvě 36, která má ve tvaru kruhu vytvořenou vnitřní stěnu. Ploché obvodové plochy jsou na rozdíl od toho upraveny v radiálním odstupu od vnitřní stěny kotvy 36, čímž se mezi oběma plochými obvodovými plochami a mezi vnitřní stěnou kotvy 36 vytvářejí dva průtokové kanály 60 pro průtok paliva.

Na obr. 7 znázorněný čtvrtý příklad provedení zobrazuje další variantu vytvoření spojovací části 32 z profilového polotovaru. Zde má průřez ve tvaru kruhového úseku, například přesně polokruhový průřez, jen spojovací část 32. Zaoblená koncová plocha 56 se dotýká kotvy 36 na její vnitřní stěně a je sní pevně spojena. Ta část, která chybí, vytváří u spojovací části 32 průtokový kanál 60 uvnitř kotvy 36. Tento jednostranně vytvořený průtokový kanál 60 je výhodný zejména tehdy, když se mají dosáhnout asymetrické průchody paprsků paliva. Na obr. 8 znázorněný pátý příklad provedení se liší od čtvrtého příkladu provedení jen tím, že ze spojovací části 32 ve tvaru kruhového úseku vystupuje z její ploché obvodové plochy další profilové rameno 54 až k vnitřní stěně kotvy 36, která má také zaoblenou koncovou plochu 56 a tak se vytvářejí dva průtokové kanály 60.

Dva příklady provedení jehel 34 ventilu se spojovacími částmi 32, které jako profilové polotovary nemají žádné zaoblené koncové plochy 56, jsou znázorněny na obr. 9 a 10. Spojovací části 32, které mají průřez ve tvaru trojúhelníku, případně čtyřúhelníku, mají jen tři, případně čtyři axiální čárové dotyky s vnitřní stěnou kotvy 36, takže jsou k dispozici jen velmi úzké oblasti pro upevnění mezi kotvou 36 a mezi spojovací částí 32. V souladu s počtem rohů spojovací části 32 se také vytvářejí průtokové kanály 60 pro průtok paliva, tedy u čtyřúhelníkové spojovací části 32 čtyři průtokové kanály 60. Tyto průtokové kanály 60 jsou omezeny jednak ve tvaru kruhu vytvořenou vnitřní stěnou kotvy 36 a jednak plochými obvodovými plochami spojovací části 32, které jsou upraveny vždy mezi dvěma rohy. Prostřednictvím těchto spojovacích částí 32 je možné vytvořit buď vždy stejně velké, nebo také různě velké průtokové kanály 60.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Jehla pro elektromagneticky ovladatelný ventil, zejména pro vstřikovací ventil zařízení pro vstřikování paliva spalovacích motorů, kteiý má jádro (2), magnetovou cívku (1) a pevné sedlo (22) ventilu, se kterým spolupůsobí jehla (34) ventilu, sestávající z kotvy (36), spojovací části (32) a uzavíracího členu (37) ventilu, přičemž spojovací část (32) spojuje kotvu (36) s uzavíracím členem (37) ventilu, vyznačující se tím, že spojovací část (32) částečně radiálně obklopená kotvou (36) je vytvořena z profilového polotovaru, s nejméně jedním radiálně vystupujícím profilovým ramenem (54) pro vytvoření nejméně jednoho průtokového kanálu (60) mezi tělesem spojovací části (32) a kotvou (36).
2. 2. Jehla ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací část (32) má průřez ve tvaru kříže se čtyřmi profilovými rameny (54).

   -4CZ 286185 B6
3. 3. Jehla ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací část (32) má průřez ve tvaru písmene Y se třemi profilovými rameny (54).
4. 4. Jehla ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací část (32) má 5 průřez ve tvaru kruhového úseku s nejméně jedním profilovým ramenem (54).
5. 5. Jehla ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací část (32) má průřez ve tvaru mnohoúhelníku, přičemž počet rohů mnohoúhelníku je shodný s počtem průtokových kanálů (60).
6. 6. Jehla ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že uzavírací člen (37) ventilu má kulovitý tvar a k němu přivrácený konec spojovací části (32) má kulovou dosedací plochu (41).