DE10060939A1 - Fluiddosiervorrichtung mit Drosselstelle - Google Patents
Fluiddosiervorrichtung mit DrosselstelleInfo
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Abstract
Bei einer Fluiddosiervorrichtung für ein unter Druck stehendes Fluid mit einer in einem Gehäuse (3) befindlichen Kammer (35), der durch eine Fluidzuleitung (17, 19) das druckbeaufschlagte Fluid zugeführt wird, und mit einer durch die Kammer (35) geführten Ventilnadel (9), deren erster Endabschnitt außerhalb der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist und deren zweiter Endabschnitt mit einem am Gehäuse (3) vorgesehenen Ventilsitz (16) ein mit der Kammer (35) in Verbindung stehendes Ventil bildet. Um eine dichte Durchführung der Ventilnadel bereitzustellen, die zudem eine geforderte Dauerstandfestigkeit erreicht, ist ein Metallbalg (33) als Durchführungselement für den ersten Endabschnitt der Ventilnadel (9) von der Kammer (35) nach außen vorgesehen, welcher Metallbalg die Kammer in diesem Bereich dicht verschließt, wobei umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel (9) und der Kammerinnenwand zumindest eine Drosselstelle (37, 39) im Kammerabschnitt zwischen dem Metallbalg (33) und der Einmündung (18) der Fluidzuleitung (17) in die Kammer (35) vorgesehen ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddosiervorrich
tung für ein unter Druck stehendes Fluid mit einer in einem
Gehäuse befindlichen Kammer, der durch eine Fluidzuleitung
das druckbeaufschlagte Fluid zugeführt wird, und mit einer
durch die Kammer geführten Ventilnadel, deren erster Endab
schnitt außerhalb der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist
und deren zweiter Endabschnitt mit einem am Gehäuse vorge
sehenen Ventilsitz ein mit der Kammer in Verbindung stehendes
Ventil bildet.
Im Stand der Technik sind verschiedene Abdichtungs- oder
Durchführungselemente für Fluiddosiervorrichtungen bekannt.
Für den Anwendungsfall der Dosierung von unter Druck stehen
dem Kraftstoff mit einem Druck von bis zu beispielsweise 300 bar
und einer Arbeitstemperatur von -40°C bis +150°C werden
besondere Anforderungen an ein serientaugliches Produkt ge
stellt. Insbesondere müssen hohe Anforderungen hinsichtlich
der Versprödung, des Verschleißes und der Zuverlässigkeit er
füllt werden. Dabei entspricht die Dauerstandfestigkeit von
bisher verwendeten O-Ring-Dichtungen den obigen Anforderungen
nicht. Anstelle von O-Ringen können auch Membrandichtungen
wie z. B. Metallsicken o. Ä. verwendet werden. Beim Einsatz
derartiger Membranen als Durchführungselement einer Ventilna
del durch eine druckbeaufschlagte Kammer können jedoch die
Anforderungen bezüglich einer hohen axialen Nachgiebigkeit
bei gleichzeitig ausreichender Druckfestigkeit nicht erfüllt
werden.
Die Ventilnadel kann weiterhin ähnlich wie bei Dieselinjek
toren auch durch eine Spielpassung der Nadel in einer zy
lindrischen Gehäusebohrung erfolgen. Nachteilig hierbei ist
die unvermeidbare Leckage längs der Nadeldurchführung. Durch
die größeren hydraulischen Verluste wird außerdem der Gesamt
wirkungsgrad des Motors herabgesetzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer gat
tungsgemäßen Fluiddosiervorrichtung insbesondere eine dichte
Durchführung der Ventilnadel bereitzustellen, die eine gefor
derte Dauerstandfestigkeit erreicht.
Erfindungsgemäß ist dies bei einer Fluiddosiervorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch erreicht,
dass umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel und der Kammerin
nenwand zumindest eine Drosselstelle im Kammerabschnitt zwi
schen dem Durchführungselement und der Einmündung der Fluid
zuleitung in die Kammer vorgesehen ist. Aus Messungen hat
sich ergeben, dass für den Einsatz in Hochdruckeinspritz
ventilen, beispielsweise der Fahrzeugtechnik, als Durch
führungselemente konzipierte Metallbälge problemlos stati
schen Druckbelastungen bis zu ca. 200 bar standhalten können.
Durch eine Erhöhung der Wanddicke kann auch eine weit höhere
Druckfestigkeit erreicht werden. Weitere Untersuchungen an
bewegten Metallbalgabdichtungen zeigten zudem, dass ein hoch
druckbelasteter Metallbalg beim Ausführen einer für die Ein
spritzventile typischen Axialbewegung von bis zu 50 µm mit
einer Frequenz von 50 Hz keine Degradation erleidet. Durch
den Einsatz eines Metallbalges ist also eine hermetische Ab
dichtung der Kraftstoffkammer bei ausreichender Druckfestig
keit erreicht.
Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, dass die
Metallbälge beim betriebsgemäßen Einsatz in einem Hochdruck
einspritzventil bei einer statischen Druckbelastung von 200 bar
bereits nach ca. 10 min versagen. Dies hat seine Ursache
darin, dass beim Öffnen und Schließen des Einspritzventils
bzw. Injektors Druckwellen in der Kraftstoffkammer des Injek
tors ausgelöst werden, die in Abhängigkeit von der Öffnungs-
und Schließzeit des Injektors mit einer Amplitude von bis zu
±50% des eingestellten Kraftstoffdruckes und einer Frequenz
von ca. 500 Hz-10 kHz, typischerweise im Bereich von ca.
500-800 Hz, um den eingestellten Grunddruck schwingen. Das
Auftreten derartiger Druckoszillationen führt bei ausgelösten
Druckwellen zum Versagen der Metallbalgabdichtung. Die erfin
dungsgemäß vorgesehenen Drosselstellen schützen den Metall
balg vor der zerstörenden Wirkung dieser Druckoszillationen.
Zusammenfassend ist erfindungsgemäß also eine ausreichende
Dichtigkeit der Kraftstoffkammer durch den Metallbalg reali
siert, wobei die Metallbalgabdichtung vor den im Betrieb auf
tretenden Druckwellen geschützt ist und dadurch eine kraft
fahrzeugtechnisch typische Dauerstandfestigkeit von min
destens 109 Lastzyklen (ca. 2000 Betriebsstunden) erreicht
ist.
Vorteilhafterweise weist der Metallbalg eine Wandstärke von
25 bis 500 µm auf. Diese geringen Wandstärken haben sich bei
hohen Drücken von beispielsweise 300 bar als völlig aus
reichend erwiesen. Versuche haben ergeben, dass eine Ausbil
dung des Metallbalges in Form von - im Längsschnitt sichtba
ren - aneinander gereihten Halbkreissegmenten besondere Vor
teile erbringt. Diese Halbkreissegmente können jeweils durch
dazwischenliegende gerade Teilstücke ergänzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
das elastische Durchführungselement an einer Montagehülse be
festigt ist, insbesondere durch eine Schweißverbindung. Dies
ist fertigungstechnisch besonders günstig, da sich insbeson
dere ein Metallbalg nur mit vergleichsweise großem Aufwand
direkt an der Ventilnadel befestigen lässt. Mit der Montage
hülse steht auch ein Element bereit, durch das sich auf ein
fache Weise eine genau dimensionierte Drosselstelle in der
Kraftstoffkammer realisieren lässt.
Um eine geeignete Drosselstelle in der Kraftstoffkammer be
reitstellen zu können, ist alternativ oder zusätzlich zu der
passend dimensionierten Montagehülse eine obere Führungshülse
derart ausgebildet, dass durch diese Ventilnadelführung eine
enge und möglichst lange Spielpassung realisiert ist. Da die
obere Ventilnadelführung ohnehin beim Kraftstoffinjektor vor
gesehen ist, können zusätzliche Komponenten entfallen.
Wenn beide Drosselstellen - "Montagehülse" und "obere Ventil
nadelführung" - gleichzeitig bei der Fluiddosiervorrichtung
realisiert sind, können die jeweiligen Drosselspalte größer
und/oder in axialer Richtung kürzer ausgeführt werden, ohne
die Schutzwirkung der Drosselstellen für den Metallbalg nega
tiv zu beeinflussen. Zudem können Fehlpassungen, die zu einem
Klemmen der Ventilnadel führen könnten, vermieden werden.
Dies gilt jedoch auch, wenn auf die durch die Montagehülsen
gebildete Drosselstelle verzichtet wird, wobei die durch die
obere Führungshülse gebildete Drosselstelle entsprechend aus
zulegen ist.
Um die Ausbreitung der Druckwellen in der Kraftstoffkammer in
Richtung des Metallbalges verhindern bzw. stark beschränken
zu können, ist im Bereich der Drosselstelle der freie Quer
schnitt zwischen der Ventilnadel und der Kammerinnenwand
sprunghaft geändert. Dies führt an dem sich quer zur Ausbrei
tungsrichtung der Druckwellen erstreckenden Kammerinnenwand
abschnitt zur gewünschten Reflexion der Druckwellen.
Die Spaltbreite der Drosselstelle wird in Abhängigkeit von
der Lage der Drosselstelle in der Kraftstoffkammer und der
Länge des Drosselspaltes unter Berücksichtigung der stati
schen und dynamischen Druckverhältnisse gewählt. Es haben
sich einige µm als typischer Wert für die Spaltbreite der
Drosselstelle in der Kraftstoffkammer eines Hochdruck
Kraftstoffinjektors ergeben.
Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen vier Aus
führungsbeispiele der erfindungsgemäßen Fluiddosiervorrich
tung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a in einem Längsschnitt das erste Ausführungsbeispiel
der Fluiddosiervorrichtung,
Fig. 1b zwei Querschnittdarstellungen entlang der Linien A-A
und B-B in Fig. 1a,
Fig. 2 in einem Längsschnitt das zweite Ausführungsbeispiel,
Fig. 3a in einem Längsschnitt das dritte Ausführungsbeispiel
der Fluiddosiervorrichtung, sowie
Fig. 3b zwei Querschnittdarstellungen entlang der Linien A-A
und B-B in Fig. 3a.
Bei einem in Fig. 1a, b schematisch gezeigten Einspritzventil
1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist aus Verein
fachungsgründen die an sich allgemein bekannte Aktoreinheit
nicht dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 weist ein
Gehäuse 3 mit einer Zentralbohrung auf, in der ein Ventilkör
per 5 montiert ist. In einer Ventilkörperbohrung 7 des Ven
tilkörpers ist eine Ventilnadel 9 axial verschiebbar geführt.
Dazu sind in der Ventilkörperbohrung 7 an deren unteren und
oberen Endabschnitt am Ventilkörper 5 eine untere bzw. vor
dere und eine obere bzw. hintere Führungshülse 11, 13 be
festigt, die entsprechende Ventilnadelführungen bilden. Die
dadurch realisierten Engstellen sind dabei so ausgelegt, dass
sie einen Flüssigkeitsstrom beim Öffnen und Schließen des
Ventils 1 nicht behindern bzw. drosseln. Dazu ist die Ventil
nadel 9 sowohl in Höhe der unteren als auch der oberen Füh
rungshülse 11, 13 bzw. der beiden Ventilnadelführungen mit
einem umfangsmäßig hervorspringenden, verrundeten Vierkant
querschnitt gemäß Fig. 1a, b versehen (Schnitt A-A und
Schnitt B-B). Dabei ist die Ventilnadel 9 mit den verrundeten
Kantenbereichen 14 mit einem Spiel von weniger als 2 µm in
die beiden Führungshülsen 11, 13 eingepasst. Der freie Spalt
zwischen den vier Seitenflächen des Vierkantes der Ventilna
del 9 und der zylinderförmigen Innenwand der Führungshülsen
11, 13 ist dabei deutlich größer ausgebildet, um jegliche
Drosselwirkung zu vermeiden.
Im Grundzustand verschließt ein am vorderen Endabschnitt der
Ventilnadel 9 ausgebildeter Ventilteller 15 einen Ventilsitz
16 am Ventilkörper 5. Im Ventilkörper ist eine Ventilkörper-
Kraftstoffzuleitung 17 vorgesehen, die in axialer Erstreckung
gesehen zwischen der unteren und der oberen Führungshülse 11,
13 mit einer Einmündung 19 in die Ventilkörperbohrung 7 mün
det. Entsprechend ist auch im Ventilgehäuse 3 eine Gehäuse-
Kraftstoffzuleitung 21 vorgesehen. Am oberen Endabschnitt der
Ventilnadel 9 ist an dieser eine Federplatte 23 befestigt.
Auf diese drückt eine Düsenfeder 25, die sich gehäuseseitig
abstützt und dadurch die Ventilnadel 9 in Schließrichtung
vorspannt. Oberhalb der oberen Führungshülse 13 ist in der
Zentralbohrung des Ventilgehäuses 3 eine äußere Montagehülse
27 befestigt. Die äußere Montagehülse 27 weist am unteren En
de einen Hülsenkragen 44 auf, der auf einer ringförmigen Auf
lagefläche 45 auf dem Gehäuse 3 aufliegt. Der Hülsenkragen
weist eine Außenfläche 46 auf, die einer Innenwandung 47 des
Gehäuses 3 angeordnet ist. Zwischen der Außenfläche 46 und
der Innenwandung 47 ist ein Dichtelement 48 in Form eines
Dichtringes eingelegt. Der Hülsenkragen 44 ist mit einer
ringförmig umlaufenden Schweißnaht 49 dicht mit der Innenwan
dung 47 verschweißt. Diese bildet durch eine Öffnung in einem
Hülsenboden 29 eine Nadeldurchführung, die wie nachfolgend
beschrieben abgedichtet ist. In einem sich beschränkt in axi
aler Richtung erstreckenden Teilabschnitt der äußeren Mon
tagehülse 27 bildet deren Innenwand eine nachfolgend ausführ
licher beschriebene Engstelle mit der Außenwand einer inneren
Montagehülse 31, die wiederum an der Ventilnadel 9 befestigt
ist. An die äußere und innere Montagehülse 27, 31 ange
schweißt ist ein zylindrischer Metallbalg 33, durch den die
Ventilnadel 9 nach außen geführt ist. Der Metallbalg 33 dient
dabei zur hermetischen Abdichtung der Kraftstoffkammer 35 ge
genüber einem drucklosen, luftgefüllten Zwischenraum 36. Vor
zugsweise ist der Metallbalg 33 im Bereich der Öffnung am
Hülsenboden 29 und auf einer Fläche der inneren Montagehülse
31 befestigt, die dem Hülsenboden 29 zugewandt ist.
Die Verwendung des Metallbalges 33 in der Nadeldurchführung
ermöglicht eine vollständige, dauerhafte und zuverlässige Ab
dichtung des Hochdruckbereiches in der Kammer 35 des Ein
spritzventils 1 gegenüber dem Zwischenraum 36 mit dem nicht
dargestellten Antriebsbereich. Der Metallbalg 33 hält trotz
geringer Wandstärke von beispielsweise 50 bis 500 µm aufgrund
seiner hohen radialen Steifigkeit sehr hohen Drücken stand,
ohne irreversibel verformt zu werden. Der Metallbalg 33 kann
weiterhin so ausgelegt werden, dass eine hohe mechanische
Nachgiebigkeit, d. h. eine kleine Federkonstante in Bewegungs
richtung der Ventilnadel bzw. axialer Richtung erreicht wird.
Dadurch ist erreicht, dass die Auslenkung der Ventilnadel 9
nicht beeinträchtigt wird, und dass durch temperaturbedingte
Längenänderungen der Nadeldurchführung in die Ventilnadel
eingeleitete Kräfte so klein wie möglich gehalten werden.
Weiterhin kann durch den Einsatz des Metallbalges 33 in der
Nadeldurchführung mit hoher Zuverlässigkeit die Kraftstoff
leckage verhindert werden.
Die metallbalgabgedichtete Nadeldurchführung in der äußeren
Montagehülse 27 kann außerdem so gestaltet werden, dass die
auf die Ventilnadel 9 wirkenden druckbedingten Kräfte sich
gegenseitig kompensieren. Dadurch ist die Ventilnadel 9 ins
gesamt druckfrei gehalten. Hierzu wird der hydraulisch wirk
same Durchmesser des Metallbalges so gewählt, dass er genau
dem Durchmesser des Ventilsitzes 16 entspricht (nicht ge
zeigt). Hierdurch wird erreicht, dass sich die von dem unter
Druck stehenden Kraftstoff auf die Ventilnadel 9 mit dem Ven
tilteller 15 ausgelöste Druckkraft und die vom Metallbalg 33
in die Ventilnadel eingeleitete druckbedingte Kraft gegensei
tig kompensieren. Somit wirkt keine resultierende Druckkraft
komponente auf die Ventilnadel 9. Dies gewährleistet, dass
das Einspritzventil 1 ein vom Kraftstoffdruck nahezu unab
hängiges Schaltverhalten zeigt, da die Öffnungs- und Schließkräfte
alleine vom Aktorelement, beispielsweise von in einer
Rohrfeder vorgespannten Piezoaktoren, und der Kraft der vor
gespannten Düsenfeder 25 bestimmt werden. Der Metallbalg 33
verfügt weiterhin aufgrund seines metallischen Werkstoffes
über einen weiten Arbeitstemperaturbereich mit gleich blei
bender Funktionsfähigkeit. Thermische Längenänderungen des
Metallbalges 33 selbst führen aufgrund der kleinen axialen
Federkonstante des Metallbalges nur zu vernachlässigbar ge
ringen Kraftänderungen an der Ventilnadel 9 in axialer Rich
tung. Der Metallbalg kann darüber hinaus aufgrund seiner me
chanischen Federwirkung in axialer Richtung auch die Düsenfe
der 25 teilweise oder vollständig ersetzen.
Die äußere Montagehülse 27 ist gemäß Fig. 1a nun so gestal
tet, dass sie zusammen mit der inneren Montagehülse 31 eine
enge und möglichst lange Spielpassung bildet. Dabei beträgt
das Spiel nur wenige µm. Durch die Drosselwirkung dieser lan
gen zylindrischen Passung werden schnelle Druckänderungen in
der Kraftstoffkammer 35 vom Metallbalg 33 ferngehalten, wäh
rend statische Drücke ungehindert auf die Balgwand wirken
können. Zudem werden die Druckwellen im Bereich des Quer
schnittssprunges der ersten Drosselstelle 37 an dem sich quer
zur Axialrichtung erstreckenden Kammerwandabschnitt bzw. der
Hülsenstirnfläche reflektiert, so dass sich überhaupt nur
eine Druckwelle mit stark reduzierter Druckamplitude in den
durch die erste Drosselstelle 37 gebildeten ringförmigen
Spalt hinein fortsetzt.
Bei einem Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß dem zweiten Aus
führungsbeispiel ist in Fig. 2 im Unterschied zum Ventil 1
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich eine Abwand
lung im Bereich der ersten Drosselstelle 37 dahingehend vor
genommen, dass der freie Innendurchmesser des Hülsenkragens
44 der äußeren Montagehülse 27 bei gleichen Drosselspaltmaßen
zugunsten des Außendurchmessers der inneren Montagehülse 31
verkleinert ist. Wie im Ventil gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel ist der Drosselspalt zwischen innerer und äußerer
Montagehülse 27, 31 so klein und lang gewählt, dass ein aus
reichender Drosseleffekt realisiert ist. Die beim Öffnen und
Schließen des Ventils 1 in der Kraftstoffkammer 35 ausge
lösten Druckwellen können infolge des geringen Abstandes zwi
schen der inneren und der äußeren Montagehülse 27, 31 nicht
bzw. nur geringfügig auf den Metallbalg 33 einwirken.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 1 gemäß dem dritten in Fig. 3a,
b gezeigten Ausführungsbeispiel weist anstelle der ersten
Drosselstelle gemäß den ersten beiden Ausführungsbeispielen
alternativ eine zweite Drosselstelle 39 im Bereich der oberen
Ventilnadelführung bzw. der oberen Führungshülse 13 auf. Da
die Kraftstoffzuleitung 17 unterhalb der oberen Ventilnadel
führung 13 in den Raum zwischen der Ventilnadel 9 und dem
Ventilkörper 5 bzw.. die Kraftstoffkammer 35 mündet, muss der
in diese einzuspritzende Kraftstoff die obere Ventilnadel
führung 13 nicht passieren. Deshalb kann die obere Ventilna
delführung selbst als enge, lange zylindrische Spielpassung
der Ventilnadel 9 in der oberen Führungshülse 13 ausgebildet
werden, wie im Schnitt B-B in Fig. 3b dargestellt ist. Dabei
ist die Ventilnadel 9 im Unterschied zur unteren Ventilnadel
führung (Schnitt A-A) nicht als Vierkant ausgebildet, sondern
zylinderförmig (Schnitt B-B). An dieser zweiten Drosselstelle
39 werden die bei Öffnungs- und Schließvorgängen ausgelösten
Druckwellen reflektiert und ein dynamischer Volumenaustausch
in Richtung auf den Metallbalg 33 wird stark gedrosselt.
Durch die Integration der Drosselstelle 39 in die Ventilna
delführung können auch Mehrfachpassungen vermieden werden.
Die Drosselwirkung der oberen Ventilnadelführung 13 trennt
die Kraftstoffkammer 35 in zwei Teilvolumina, nämlich einem
ersten und einem zweiten Kammerteilvolumen 41, 43. Obwohl im
unteren ersten Teilvolumen 41 der Kraftstoffkammer 35 durch
das Öffnen und Schließen der Einspritzdüse dynamische Druck
änderungen mit großer Amplitude erzeugt werden, können diese
durch die dynamische Dichtwirkung der zweiten Drosselstelle
39 stark abgeschwächt in das obere zweite Teilvolumen 43 der
Kraftstoffkammer 35 wirken, in welchem sich die Metallbalg-
Nadeldurchführung befindet. Damit ist der Metallbalg 33 ge
genüber dynamischen Druckänderungen geschützt.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffein
spritzventils (nicht gezeigt) sind die in den Fig. 1 bzw.
2 und 3 gezeigten Drosselstellen 37, 39 gemeinsam in einem
Ventil realisiert. Die erste Drosselstelle 37 ist durch die
innere und die äußere Montagehülse 27, 31 gebildet und die
zweite Drosselstelle 39 ist durch die obere Führungshülse 13
bzw. die obere Ventilnadelführung gebildet.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde als elasti
sches Durchführungselement ein Faltenbalg in Form eines Me
tallbalges beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf
diese Art von elastischem Durchführungselement beschränkt,
sondern kann auch bei anderen Arten von elastischen Durch
führungselementen wie z. B. einer Membran oder einer elasti
schen Kunststoff- oder Gummihülse eingesetzt werden. Die
Membran ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Die Membran
und die Hülse sind entsprechend dem beschriebenen Metallbalg
mit der inneren und äußeren Montagehülse 27, 31 verklebt oder
verschweißt.
Allgemein kann durch die Wahl des Durchmessers der Spielpas
sung der Ventilnadel 9 im Vergleich zum hydraulisch wirksamen
Durchmesser des Metallbalgs 33 der Druck im zweiten Kammer
teilvolumen 43 eingestellt werden. Durch Einstellung des
Durchmessers der Spielpassung größer (bzw. kleiner) als dem
hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs 33 wird er
reicht, dass der Druck im zweiten Kammerteilvolumen 43 beim
Öffnen des Einspritzventils absinkt (bzw. ansteigt). Beson
ders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Spielpas
sung dem hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs 33
entspricht, weil so der Druck im zweiten Kammerteilvolumen 43
beim Öffnen des Einspritzventils im wesentlichen konstant
bleibt; der Metallbalg 33 ist dann in allen Betriebszuständen
nur einer Konstantdruckbelastung ausgesetzt.
Claims (10)
1. Fluiddosiervorrichtung für ein unter Druck stehendes Fluid
mit einer in einem Gehäuse (3) befindlichen Kammer (35), der
durch eine Fluidzuleitung (17, 21) das druckbeaufschlagte
Fluid zugeführt wird, und mit einer durch die Kammer (35) ge
führten Ventilnadel (9), deren erster Endabschnitt außerhalb
der Kammer mit einem Hub beaufschlagbar ist und deren zweiter
Endabschnitt mit einem am Gehäuse (3) vorgesehenen Ventilsitz
(16) ein mit der Kammer (35) in Verbindung stehendes Ventil
bildet, wobei ein elastisches Durchführungselement (33) für
den ersten Endabschnitt der Ventilnadel (9) von der Kammer
(35) nach außen vorgesehen ist, das die Kammer in diesem Be
reich dicht verschließt,
dadurch gekennzeichnet,
dass umfangsmäßig zwischen der Ventilnadel (9) und der Kam
merrinnenwand zumindest eine Drosselstelle (37, 39) im Kam
merabschnitt zwischen dem Durchführungselement (33) und der
Einmündung (19) der Fluidzuleitung (17) in die Kammer (35)
vorgesehen ist.
2. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Durchführungselement ein Faltenbalg, insbesondere
ein Metallbalg (33) vorgesehen ist.
3. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Metallbalg (33) eine Wandstärke von 25 bis 500 µm
aufweist.
4. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Durchführungselement (33) an einer Montagehülse (31)
befestigt ist, insbesondere durch eine Schweißverbindung.
5. Fluiddosiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Montagehülse (31) die Drosselstelle (37) in
der Kammer (35) gebildet ist.
6. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine obere Ventilnadelführung (13) vorgesehen ist, und
dass durch die obere Ventilnadelführung die Drosselstelle
(39) in der Kammer (35) gebildet ist.
7. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich der Drosselstelle (37, 39) der freie Quer
schnitt zwischen der Ventilnadel (9) und der Kammerinnenwand
sprunghaft geändert ist.
8. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Spalt im Bereich der Drosselstelle (37, 39) wenige
µm breit ist.
9. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Fluid Kraftstoff verwendet wird, und
dass der Kraftstoffdruck im Bereich zwischen 1 bis 500 bar
liegt.
10. Fluiddosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser einer Spielpassung der Ventilnadel (9)
einem hydraulisch wirksamen Durchmesser des Metallbalgs (33)
entspricht.
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |