DE102004063167A1 - Wear-resistant valve for liquids and process for its production - Google Patents

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DE102004063167A1
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Holger Rapp
Uwe Finke
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Gerd Wahr
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Friedrich Boecking
Alexander Voss
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Abstract

Ventil für Flüssigkeiten mit einem beweglichen Ventilelement (5), an dem eine Dichtfläche (7) ausgebildet ist und das mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt. Durch die Bewegung des Ventilelements (5) wird ein Strömungsquerschnitt geöffnet oder verschlossen, je nachdem, ob das Ventilelement (5) auf dem Ventilsitz (9) aufsitzt oder von diesem abgehoben ist. Dadurch treten insbesondere bei Ventilen, die mit hohem Flüssigkeitsdruck arbeiten, starke mechanische Belastungen im Bereich des Ventilsitzes (9) auf. Um den Verschleiß in diesem Bereich zu mindern, ist die Dichtfläche (7) und/oder der Ventilsitz (9) dadurch gehärtet, dass Siliziumoxid-haltige Partikel (32) in deren Oberflächen eingeprägt werden. Dies bewirkt eine Verfestigung des Gefüges und damit eine Verschleißreduktion. Zur Herstellung eines solchen Ventils kann ein Verfahren verwandt werden, bei dem eine Prüfflüssigkeit mit darin befindlichen Siliziumoxid-haltigen Partikeln (32) in das Ventil eingebracht werden. Durch die Bewegung des Ventilelements (5) werden die Partikel (32) in die Oberflächen eingeprägt und diese damit gehärtet (Figur 2).Valve for liquids with a movable valve element (5) on which a sealing surface (7) is formed and which cooperates with a valve seat (9). By the movement of the valve element (5), a flow cross-section is opened or closed, depending on whether the valve element (5) is seated on the valve seat (9) or lifted off this. As a result, in particular in the case of valves which operate with high fluid pressure, strong mechanical loads occur in the region of the valve seat (9). In order to reduce the wear in this area, the sealing surface (7) and / or the valve seat (9) is hardened by embossing silica-containing particles (32) in their surfaces. This causes a solidification of the structure and thus a reduction in wear. For the production of such a valve, a method can be used, in which a test liquid containing therein silicon oxide-containing particles (32) are introduced into the valve. As a result of the movement of the valve element (5), the particles (32) are impressed into the surfaces and these are hardened (FIG. 2).

Description

Die Erfindung geht von einem Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses aus, wie es beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 101 33 433 A1 bekannt ist. Das dort gezeigte Ventil ist ein Kraftstoffeinspritzventil, jedoch lässt sich die erfindungsgemäße Ausbildung auch bei anderen Ventilen anwenden. Das aus dem Stand der Technik bekannte Ventil weist ein bewegliches Ventilelement auf, an dem eine Dichtfläche ausgebildet ist, mit der das Ventilelement mit einem Ventilsitz zusammenwirkt. Bei Anlage des Ventilelements auf dem Ventilsitz wird ein Strömungsquerschnitt verschlossen. Hebt das Ventilelement hingegen vom Ventilsitz ab, so wird der Strömungsquerschnitt freigegeben, sodass die zu dosierende Flüssigkeit durch den Strömungsquerschnitt strömen kann.The invention is based on a valve for controlling a fluid flow, as for example from the published patent application DE 101 33 433 A1 is known. The valve shown there is a fuel injection valve, however, the inventive construction can also be applied to other valves. The known from the prior art valve has a movable valve element on which a sealing surface is formed, with which the valve element cooperates with a valve seat. When the valve element rests on the valve seat, a flow cross-section is closed. On the other hand, if the valve element is lifted off the valve seat, the flow cross-section is released so that the liquid to be metered can flow through the flow cross-section.

Durch das ständige Aufsetzen des Ventilelements auf dem Ventilsitz kommt es sowohl an der Dichtfläche des Ventilelements als auch am Ventilsitz zu Verschleiß, was sich mit der Zeit negativ auf die Funktion des Ventils auswirkt. Dies stellt vor allem dann ein Problem dar, wenn das Ventilelement mit hoher Geschwindigkeit und dadurch bedingt unter Einwirkung hoher Kräfte auf dem Ventilsitz aufsetzt. Eine solche Situation ist beispielsweise bei Einspritzventilen für Brennkraftmaschinen gegeben, wie sie für selbstzündende Brennkraftmaschinen verwendet werden. Da die Flüssigkeit, hier Kraftstoff, unter einem sehr hohen Druck von teilweise deutlich über 100 MPa eingespritzt wird, muss das Ventilelement mit entsprechend hohen Kräften bewegt werden, was zu einer starken mechanischen Belastung am Ventilsitz bzw. der Dichtfläche führt und schließlich zu einem erhöhten Verschleiß in diesem Bereich.By the constant Placing the valve element on the valve seat occurs both at the sealing surface the valve element as well as the valve seat to wear, resulting in has a negative effect on the function of the valve over time. This is especially a problem when the valve element with high Speed and thus conditioned by the action of high forces sits on the valve seat. Such a situation is for example for injectors for Internal combustion engine given, as for self-igniting internal combustion engines be used. Because the liquid, here fuel, under a very high pressure of sometimes well over 100 MPa is injected, the valve element with correspondingly high forces be moved, resulting in a heavy mechanical load on the valve seat or the sealing surface leads and after all to an increased Wear in this area.

Aus der DE 101 33 433 A1 sind Einspritzventile bekannt, bei denen die Dichtflächen und/oder der Ventilsitz mit einer verschleißmindernden Beschichtung versehen ist. In Frage kommen hierbei Hartstoffschichten, die auf Kohlenstoffbasis hergestellt werden, ebenso wie Beschichtungen mit Metalloxiden wie Titanoxid oder Zirkoniumoxid. Allen diesen Beschichtungen ist jedoch gemein, dass das Aufbringen einer solchen Schicht relativ teuer ist und darüber hinaus stets die Gefahr besteht, dass sich die Schichten aufgrund der mechanischen Schlagbelastung mit der Zeit lösen und abplatzen können. Dies gilt umso mehr, als Kraftstoffeinspritzventile hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind und in einem großen Temperaturbereich funktionieren müssen. Auch bei anderen Ventilen oder Dosierventilen kann dies ein Problem darstellen.From the DE 101 33 433 A1 Injectors are known in which the sealing surfaces and / or the valve seat is provided with a wear-reducing coating. In this case come hard coatings, which are produced on a carbon basis, as well as coatings with metal oxides such as titanium oxide or zirconium oxide. However, all these coatings have in common that the application of such a layer is relatively expensive and beyond there is always the risk that the layers can solve due to the mechanical impact load with time and flake. This is all the more true as fuel injectors are subjected to high thermal loads and must operate over a wide temperature range. This can also be a problem with other valves or metering valves.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der Verschleiß zwischen Ventilsitz und Dichtfläche deutlich reduziert ist. Hierzu werden in den Ventilsitz oder die Dichtfläche zumindest auf einem Teil ihrer Fläche Siliziumoxid-haltige Partikel eingeprägt. Durch das Einprägen dringt das Siliziumoxid in feine Risse und Unebenheiten im Ventilsitz oder der Dichtfläche ein, sodass sich das Gefüge in diesem Bereich verfestigt und der Verschleiß deutlich herabgesetzt ist.The inventive valve for controlling a fluid flow indicates in contrast the advantage that the wear between the valve seat and sealing surface significantly is reduced. For this purpose, at least in the valve seat or the sealing surface on a part of its surface Silica-containing particles imprinted. By impressing penetrates the silica in fine cracks and bumps in the valve seat or the sealing surface a, so that the structure solidified in this area and the wear is significantly reduced.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sind die Siliziumoxid-haltigen Partikel zumindest in dem Bereich in den Ventilsitz und/oder die Dichtfläche eingeprägt, in dem sich die Dichtfläche und der Ventilsitz berühren. Dadurch erreicht man eine Verfestigung genau in dem Bereich, in dem die stärkste mechanische Belastung auftritt, was den Verschleiß effektiv senkt. Die Gesamtstabilität des Ventilelements oder des Ventilsitzes wird hierdurch nicht beeinträchtigt, da nur eine relativ kleine Fläche durch das Einprägen bearbeitet wird. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung dieser Härtungsmethode bei Dichtflächen bzw. Ventilsitzen, die konisch ausgebildet sind. So sind Ventile für die Einspritzung von Kraftstoff unter hohem Druck häufig so ausgebildet, dass das Ventilelement an seiner Dichtfläche zwei konische Teilflächen aufweist, deren Übergangskante als Dichtkante ausgebildet ist, die an dem entsprechenden Ventilsitz zur Anlage kommt. Durch die hohe Flächenpressung in diesem Bereich erreicht man eine gute Abdichtung, was andererseits jedoch zu den oben geschilderten Verschleißproblemen führen kann. Härtet man den Ventilsitz oder die Dichtfläche genau in diesem Bereich, so vermindert sich der Verschleiß erheblich und die Funktion des Einspritzventils bleibt über die gesamte Lebensdauer konstant.In In a first advantageous embodiment, the silicon oxide-containing Particles at least in the area in the valve seat and / or the sealing surface imprinted, in which the sealing surface and touch the valve seat. This achieves a solidification exactly in the area in the strongest mechanical Strain occurs, which effectively reduces wear. The overall stability of the valve element or the valve seat is not affected by this, because only a relatively small area by impressing is processed. Particularly advantageous is the application of this curing method at sealing surfaces or valve seats which are conical. Such are valves for the Injection of fuel under high pressure often designed so that the Valve element on its sealing surface two conical faces has, whose transition edge is designed as a sealing edge, which at the corresponding valve seat comes to the plant. Due to the high surface pressure in this area to achieve a good seal, on the other hand, however, to the above-described wear problems can lead. cures one the valve seat or the sealing surface exactly in this area, This reduces the wear considerably and the function of the injector remains over the entire life is constant.

Das Einprägen der Siliziumoxid-haltigen Partikel ist besonders vorteilhaft, wenn die Dichtfläche und der Ventilsitz aus Stahl gefertigt sind. Eine entsprechende Härtungswirkung kann jedoch auch bei anderen Metallen erreicht werden.The inculcate The silica-containing particles is particularly advantageous when the sealing surface and the valve seat are made of steel. A corresponding curing effect However, it can also be achieved with other metals.

Zum Einprägen der Siliziumoxid-haltigen Partikel wird darüber hinaus ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Dichtfläche bzw. der Ventilsitz genau dort gehärtet wird, wo die verschleißhemmende Wirkung am wirkungsvollsten ist. Hierzu wird das Ventil mit einer Prufflüssigkeit betrieben, in der Siliziumoxid-haltige Partikel zugegeben sind. Diese Prüfflüssigkeit wird durch den Strömungsquerschnitt des Ventils geleitet, wobei das Ventilelement den Strömungsquerschnitt ständig öffnet und schließt. Durch das sich schließende Ventilelement werden die Siliziumoxid-haltigen Partikel in dem Bereich in den Ventilsitz bzw. die Dichtfläche eingeprägt, in dem das Ventilelement in Schließstellung auf dem Ventilsitz aufsetzt.For impressing the silica-containing particles beyond a method is proposed in which the sealing surface or the valve seat is cured exactly where the wear-inhibiting effect is most effective. For this purpose, the valve is operated with a Prufflüssigkeit in which silica-containing particles are added. This test liquid is passed through the flow cross section of the valve, the valve element constantly opens and closes the flow cross section. By closing valve element are the Silizi umoxid-containing particles in the region in the valve seat or the sealing surface impressed, in which the valve element in the closed position on the valve seat touches.

Als besonders vorteilhaft haben sich Siliziumoxid-haltige Partikel erwiesen, die einen Anteil von mehr als 90 % reines Siliziumoxid (SiO2) aufweisen. Der Partikeldurchmesser spielt für die Effektivität des Härtungsvorgangs ebenfalls eine Rolle, wobei sich hier ein Partikeldurchmesser von 10 nm bis 100 μm als vorteilhaft erwiesen hat. Die Härtung ergab insbesondere dann gute Ergebnisse, denn die Prüfflüssigkeit mit einem Druck von mehr als 30 MPa durch den Strömungsquerschnitt gepresst wurde. Bei diesen Parametern sind genügend Partikel vorhanden, die durch das Ventilelement in den Ventilsitz eingeprägt werden können.Silica-containing particles which have a proportion of more than 90% pure silicon oxide (SiO 2 ) have proved to be particularly advantageous. The particle diameter also plays a role for the effectiveness of the curing process, with a particle diameter of 10 nm to 100 μm having proved to be advantageous here. The curing gave good results, in particular, because the test liquid was pressed through the flow cross-section at a pressure of more than 30 MPa. With these parameters, enough particles are present, which can be impressed by the valve element in the valve seat.

Um die Siliziumoxid-haltigen Partikel in der Schwebe zu halten, also innerhalb der Prüfflüssigkeit und sich nicht am Boden des entsprechenden Vorratsbehälters absetzen, in dem die Prüfflüssigkeit vorgehalten wird, kann der Vorratsbehälter mit einem Ultraschallgeber versehen sein, der einen solchen Schallpegel erzeugt, dass sich die Partikel nicht am Boden des Vorratsbehälters absetzen können. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nicht nur die Prüfflüssigkeit, sondern auch genügend Siliziumoxid-haltige Partikel in das Ventil eingebracht werden.Around to keep the silica-containing particles in suspension, ie within the test liquid and do not settle to the bottom of the corresponding storage container, in which the test liquid held can, the reservoir can be provided with an ultrasonic generator having such a sound level produces that the particles do not settle to the bottom of the reservoir can. In this way it is ensured that not only the test liquid, but enough Silica-containing particles are introduced into the valve.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses dargestellt. Es zeigtIn The drawing is an inventive valve for controlling a fluid flow shown. It shows

1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil und 1 a longitudinal section through a valve according to the invention and

2 eine Vergrößerung des mit II bezeichneten Ausschnitts von 1. 2 a magnification of the designated II section of 1 ,

In 1 ist ein Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses dargestellt, wie es zur Einspritzung von Kraftstoff in selbstzündende Brennkraftmaschinen gebräuchlich ist. Das Ventil weist einen Ventilkörper 1 auf, in dem eine Bohrung 3 ausgebildet ist, die an dem Ende, das in 1 unten dargestellt ist, durch einen konischen Ventilsitz 7 begrenzt ist. Vom Ventilsitz 9 gehen mehrere Einspritzöffnungen 11 aus, die in Einbaulage des Ventils in den Brennraum der Brennkraftmaschine münden. In der Bohrung 3 ist ein Ventilelement 5 angeordnet, das eine Kolbenform aufweist und das in einem Führungsabschnitt 23 der Bohrung 3 mit einem Kolbenabschnitt 15 geführt ist. Das Ventilelement 5 verjüngt sich unter Bildung einer Druckschulter 13 dem Ventilsitz 9 zu und geht an seinem ventilsitzseitigen Ende in eine im wesentlichen konische Dichtfläche 7 über, mit der das Ventilelement 5 mit dem Ventilsitz 9 zusammenwirkt. Zwischen dem Ventilelement 5 und der Wand der Bohrung 3 ist ein Druckraum 19 ausgebildet, der auf Höhe der Druckschulter 13 radial erweitert ist. In die radiale Erweiterung des Druckraums 19 mündet ein im Ventilkörper 1 verlaufender Zulaufkanal 25, mit dem sich der Druckraum 19 mit einer Flüssigkeit befüllen lässt, beispielsweise mit Kraftstoff oder einem Prüföl.In 1 a valve for controlling a fluid flow is shown, as is customary for the injection of fuel into auto-ignition internal combustion engines. The valve has a valve body 1 in which a hole 3 is formed at the end, which in 1 is shown below, through a conical valve seat 7 is limited. From the valve seat 9 go several injection ports 11 from, which open in installation position of the valve in the combustion chamber of the internal combustion engine. In the hole 3 is a valve element 5 arranged, which has a piston shape and that in a guide portion 23 the bore 3 with a piston section 15 is guided. The valve element 5 tapers to form a pressure shoulder 13 the valve seat 9 to and goes to its valve seat-side end in a substantially conical sealing surface 7 over, with the valve element 5 with the valve seat 9 interacts. Between the valve element 5 and the wall of the hole 3 is a pressure room 19 formed at the height of the pressure shoulder 13 is radially expanded. In the radial extension of the pressure chamber 19 opens in the valve body 1 extending inlet channel 25 with which the pressure chamber 19 can be filled with a liquid, for example with fuel or a test oil.

Das bekannte Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses arbeitet hierbei so, dass sich das Ventilelement 5 in Längsrichtung bewegt und dadurch einen Strömungsquerschnitt zwischen der Dichtfläche 7 und dem Ventilsitz 9 öffnet und schließt. Bei geöffnetem Strömungsquerschnitt strömt Flüssigkeit aus dem Druckraum 19 zu den Einspritzöffnungen 11 und wird von dort ausgespritzt, während die Einspritzöffnungen 11 in Schließstellung des Ventils durch Anlage des Ventilelements 5 auf dem Ventilsitz 9 verschlossen werden. Die Längsbewegung des Ventilelements 5 wird hierbei einerseits durch die hydraulischen Kräfte gesteuert, die durch einen entsprechenden Druck im Druckraum 19 auf die Druckschulter 19 ausgeübt werden, und andererseits durch eine Schließkraft, die auf das ventilsitzabgewandte Ende des Ventilelements 5 wirkt.The known valve for controlling a fluid flow works in this case so that the valve element 5 moved in the longitudinal direction and thereby a flow cross-section between the sealing surface 7 and the valve seat 9 opens and closes. When the flow cross-section is open, liquid flows out of the pressure chamber 19 to the injection openings 11 and is ejected from there while the injection ports 11 in the closed position of the valve by conditioning the valve element 5 on the valve seat 9 be closed. The longitudinal movement of the valve element 5 is controlled on the one hand by the hydraulic forces caused by a corresponding pressure in the pressure chamber 19 on the pressure shoulder 19 be exercised, and on the other hand by a closing force on the valve seat facing away from the end of the valve element 5 acts.

Beim Einsatz des Ventils in einer selbstzündenden Brennkraftmaschine wird Kraftstoff in den Druckraum 19 geleitet und unter einem hohen Druck, der weit über 100 MPa betragen kann, durch die Einspritzöffnungen 11 ausgespritzt. Das Ventilelement 5 muss dabei mit hohen Kräften bewegt werden, um den Strömungsquerschnitt gegen den Druck im Druckraum 19 in sehr kurzer Zeit zu öffnen oder zu schließen. Dadurch bedingt schlägt das Ventilelement 5 mit hoher Geschwindigkeit auf dem Ventilsitz 9 auf, um den Strömungsquerschnitt zuzusteuern.When the valve is used in a self-igniting internal combustion engine, fuel enters the pressure chamber 19 passed and under a high pressure, which can be well over 100 MPa, through the injection openings 11 spouted. The valve element 5 must be moved with high forces to the flow cross section against the pressure in the pressure chamber 19 to open or close in a very short time. As a result, the valve element strikes 5 at high speed on the valve seat 9 on to control the flow cross-section.

Um eine sichere Abdichtung zu erreichen, ist die Dichtfläche 7 in eine erste konische Teilflächen 107 und eine zweite konische Teilfläche 207 aufgeteilt, an deren Grenzfläche eine Dichtkante 8 ausgebildet ist. Die Öffnungswinkel der beiden konischen Teilflächen 107, 207 werden so gewählt, dass die Dichtfläche 7 nur im Bereich der Dichtkante 8 auf dem Ventilsitz 9 aufliegt. Dadurch ergibt sich in diesem Bereich eine hohe Flächenpressung und damit eine gute Abdichtung. Diese hohen Kräfte bedingen allerdings auch eine hohe mechanische Beanspruchung in diesem Bereich, dem hier dadurch entgegengewirkt wird, dass Silizumoxid-haltige Partikel in die Dichtfläche 7 im Bereich der Dichtkante 8 eingeprägt sind. Dies ist in der 2 dargestellt, die eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Ausschnitts der 1 darstellt. Im Längsschnitt ist hier ein gehärteter Bereich 30 im Ventilelement 5 erkennbar, der durch die eingeprägten Siliziumoxid-haltigen Partikel gehärtet wurde. In gleicher Weise kann auch ein Bereich des Ventilsitzes 9 gehärtet sein, was in 2 durch den Bereich 30' angedeutet ist. Die gehärteten Bereiche 30, 31 sind in 2 übertrieben groß dargestellt, da deren Dicke bei den entsprechenden Kraftstoffeinspritzventilen nur etwa 1 μm beträgt.To achieve a secure seal, the sealing surface is 7 in a first conical faces 107 and a second conical surface 207 divided, at the interface of a sealing edge 8th is trained. The opening angle of the two conical faces 107 . 207 are chosen so that the sealing surface 7 only in the area of the sealing edge 8th on the valve seat 9 rests. This results in a high surface pressure and thus a good seal in this area. However, these high forces also require a high mechanical stress in this area, which is counteracted here by silicum oxide-containing particles in the sealing surface 7 in the area of the sealing edge 8th are impressed. This is in the 2 shown, which is an enlarged view of the designated II section of the 1 represents. In longitudinal section here is a hardened area 30 in the valve element 5 Detection bar, which was hardened by the embossed silica-containing particles. In the same way can also be an area of the valve seat 9 be hardened, which is in 2 through the area 30 ' is indicated. The hardened areas 30 . 31 are in 2 shown exaggerated size, since the thickness of the corresponding fuel injection valves is only about 1 micron.

Um das Siliziumoxid bzw. die Siliziumoxid-haltigen Partikel in dem Bereich, in dem sich die Dichtfläche 7 und der Ventilsitz 9 in Schließstellung des Ventils berühren, kann ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendet werden. Bei diesem wird das Ventil mit einer Prüfflüssigkeit befüllt, die Siliziumoxid-haltige Partikel 32 enthält. Diese Partikel 32 können verschiede Körnungen aufweisen, wobei sich ein Durchmesser von 10 nm bis einige 100 μm als vorteilhaft erwiesen hat, je nach Anwendungsgebiet. Als Flüssigkeit eignet sich hierbei beispielsweise ein Prüföl oder im Fall des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels auch Dieselkraftstoff. Nachdem der Druckraum 19 mit der Prüfflüssigkeit, die die Siliziumoxid-haltigen Partikel 32 enthält, unter Druck befüllt worden ist, wird das Ventil abwechselnd geöffnet und geschlossen, sodass sich das Ventilelement 5 bezüglich des Ventilsitzes 9 bewegt und auf diesem wiederholt einschlägt. Hierdurch werden die Siliziumoxid-haltigen Partikel 32, die sich im Bereich der Dichtkante 8 befinden, in den Ventilsitz 9 bzw. in die Dichtfläche 7 im Bereich des Dichtkante 8 eingeprägt. Das Siliziumoxid dringt dabei in feinste Risse und Unebenheiten des Materials, das vorzugsweise Stahl ist, ein und verfestigt so das Gefüge, sodass der Verschleiß in diesem Bereich deutlich reduziert wird.To the silicon oxide or the silica-containing particles in the area in which the sealing surface 7 and the valve seat 9 touch in the closed position of the valve, a method according to the invention can be used. In this case, the valve is filled with a test liquid, the silica-containing particles 32 contains. These particles 32 may have different grain sizes, with a diameter of 10 nm to several 100 microns has been found to be advantageous, depending on the application. As a liquid in this case, for example, a test oil or in the case of in 1 illustrated embodiment also diesel fuel. After the pressure room 19 with the test liquid containing the silica-containing particles 32 contains, has been filled under pressure, the valve is alternately opened and closed, so that the valve element 5 with respect to the valve seat 9 moved and hit repeatedly on this. As a result, the silica-containing particles 32 that are in the area of the sealing edge 8th are in the valve seat 9 or in the sealing surface 7 in the area of the sealing edge 8th imprinted. The silica penetrates the finest cracks and unevenness of the material, which is preferably steel, and thus solidifies the structure, so that the wear in this area is significantly reduced.

Als besonders wirkungsvoll haben sich Siliziumoxid-haltige Partikel erwiesen, die aus reinem Siliziumoxid (SiO2), wenigstens jedoch mit einem Anteil von 90 % Siliziumoxid bestehen. Die Prüfflüssigkeit, die die Siliziumoxid-haltigen Partikel 32 beinhaltet, sollte hierbei einen Druck von 30 MPa oder mehr aufweisen.Particularly effective silica-containing particles have proven to be made of pure silica (SiO 2 ), but at least with a share of 90% silica. The test liquid containing the silica-containing particles 32 includes, should have a pressure of 30 MPa or more.

Um die Prüfflüssigkeit mit den daran befindlichen Siliziumoxid-haltigen Partikeln 32 in den Druckraum 19 einzufüllen, wird die Prüfflüssigkeit in einem Vorratsbehälter 35 zur Verfügung gestellt, aus der die Prüfflüssigkeit durch eine Pumpe 36 angesaugt und in den Druckraum 19 eingefüllt wird. Um zu verhindern, dass sich die Partikel 32 am Boden des Vorratsbehälters 35 absetzen, ist ein Ultraschallgeber 37 vorgesehen, der ein entsprechendes Ultraschallfeld im Vorratsbehälter 35 erzeugt, welches ein Absetzen der Parikel 32 verhindert. Dadurch ist sichergestellt, dass stets die erforderliche Konzentration an Partikeln 32 in den Druckraum 19 eingefüllt wird und der Prägeprozess wunschgemäß stattfindet.To the test liquid with the silica-containing particles thereon 32 in the pressure room 19 fill the test liquid in a reservoir 35 provided from which the test liquid by a pump 36 sucked and into the pressure room 19 is filled. To prevent the particles 32 at the bottom of the storage tank 35 is an ultrasonic generator 37 provided, the corresponding ultrasonic field in the reservoir 35 which produces a settling of the particles 32 prevented. This ensures that always the required concentration of particles 32 in the pressure room 19 is filled and the embossing process takes place as desired.

Claims (12)

Ventil zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses mit einem Ventilelement (5), das beweglich im Ventil angeordnet ist und das mit einer Dichtfläche (7) so mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt, dass bei Anlage des Ventilelements (5) auf dem Ventilsitz (9) ein Strömungsquerschnitt verschlossen wird, während bei vom Ventilsitz (9) abgehobenem Ventilelement (5) ein Strömungsquerschnitt zwischen der Dichtfläche (7) und dem Ventilsitz (9) hindurch freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ventilsitz (9) und/oder die Dichtfläche (7) zumindest auf einem Teil der Fläche Siliziumoxid-haltige Partikel (32) eingeprägt sind.Valve for controlling a fluid flow with a valve element ( 5 ), which is arranged movably in the valve and which has a sealing surface ( 7 ) so with a valve seat ( 9 ) cooperates, that when the valve element ( 5 ) on the valve seat ( 9 ) a flow cross-section is closed, while from the valve seat ( 9 ) lifted valve element ( 5 ) a flow cross section between the sealing surface ( 7 ) and the valve seat ( 9 ) is released, characterized in that in the valve seat ( 9 ) and / or the sealing surface ( 7 ) at least on a part of the surface silica-containing particles ( 32 ) are imprinted. Ventil nach Anspruch 1, bei dem die Dichtfläche (7) nur mit einem Teil ihrer Fläche auf dem Ventilsitz (9) aufliegt, wobei die Siliziumoxid-haltigen Partikel (32) zumindest in dem Bereich des Ventilsitzes (9) und/oder der Dichtfläche (7) eingeprägt sind, in dem sich die Dichtfläche (7) und der Ventilsitz (9) in Schließstellung des Ventils berühren.Valve according to claim 1, wherein the sealing surface ( 7 ) with only part of its area on the valve seat ( 9 ) rests, wherein the silica-containing particles ( 32 ) at least in the region of the valve seat ( 9 ) and / or the sealing surface ( 7 ) are embossed, in which the sealing surface ( 7 ) and the valve seat ( 9 ) in the closed position of the valve. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Dichtfläche (7) als auch der Ventilsitz (9) im wesentlichen konisch ausgebildet sind.Valve according to claim 1, characterized in that both the sealing surface ( 7 ) as well as the valve seat ( 9 ) are formed substantially conical. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (7) wenigstens eine erste konische Teilfläche (107) und eine zweite konische Teilfläche (207) aufweist, die einen unterschiedlichen Öffnungswinkel aufweisen, so dass zwischen den konischen Teilflächen (107; 207) eine Dichtkante (8) ausgebildet ist, die in Schließstellung des Ventils auf dem Ventilsitz (9) aufliegt.Valve according to claim 3, characterized in that the sealing surface ( 7 ) at least a first conical surface ( 107 ) and a second conical surface ( 207 ), which have a different opening angle, so that between the conical faces ( 107 ; 207 ) a sealing edge ( 8th ) is formed in the closed position of the valve on the valve seat ( 9 ) rests. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen ist, vorzugsweise für selbstzündende Brennkraftmaschinen.Valve according to claim 1, characterized in that the valve is a fuel injection valve for internal combustion engines, preferably for self-igniting Internal combustion engines. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Dichtfläche (7) als auch der Ventilsitz (9) aus einem Stahl gefertigt sind.Valve according to claim 1, characterized in that both the sealing surface ( 7 ) as well as the valve seat ( 9 ) are made of a steel. Verfahren zur Herstellung eines Ventils, wobei das Ventil ein bewegliches Ventilelement (5) mit einer Dichtfläche (7) aufweist, die mit einem Ventilsitz (9) so zusammenwirkt, dass zwischen dem Ventilsitz (9) und der Dichtfläche (7) ein Strömungsquerschnitt für eine Flüssigkeit vorhanden ist, der bei Anlage des Ventilelements (5) auf dem Ventilsitz (9) verschlossen wird und nach Abheben des Ventilelements (5) vom Ventilsitz (9) freigegeben wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Versetzen einer Prüfflüssigkeit mit Siliziumoxid-haltigen Partikeln (32), – durchleiten der Prüfflüssigkeit durch den Strömungsquerschnitt, wobei das Ventilelement (5) den Strömungsquerschnitt während der Dauer des Verfahrens ständig öffnet und schließt.Method for producing a valve, wherein the valve is a movable valve element ( 5 ) with a sealing surface ( 7 ) having a valve seat ( 9 ) cooperates so that between the valve seat ( 9 ) and the sealing surface ( 7 ) there is a flow cross-section for a liquid which, when the valve element ( 5 ) on the valve seat ( 9 ) is closed and after lifting the valve element ( 5 ) from the valve seat ( 9 ), characterized by the following process steps: - placing a test liquid with particles containing silicon oxide ( 32 ), - passing the test liquid through the flow cross-section, wherein the valve element ( 5 ) the Flow cross-section constantly opens and closes during the duration of the process. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Silizumoxid-haltigen Partikel (32) zu mehr als 90 % aus reinem Siliziumoxid (SiO2) bestehen.Process according to Claim 7, in which the silicum oxide-containing particles ( 32 ) consist of more than 90% pure silica (SiO 2 ). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Partikel einen Durchmesser von 10 nm bis 100 μm aufweisen.Method according to claim 7 or 8, wherein the particles have a diameter of 10 nm to 100 microns. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Prüfflüssigkeit mit einem Druck von mehr als 30 MPa durch den Strömungsquerschnitt gepresst wird.Method according to claim 7, wherein the test liquid with a pressure of more than 30 MPa through the flow cross-section is pressed. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die die Siliziumoxid-haltigen Partikel (32) enthaltende Prüfflüssigkeit in einem Vorratbehälter (35) vorgehalten wird, wobei ein Ultraschallgeber (37) vorhanden ist, mit dem sich Ultraschall in den Vorratsbehälter (35) einbringen lässt, wobei der Ultraschall-Schallpegel im Vorratsbehälter (35) so groß ist, dass sich die Partikel (32) nicht am Boden des Vorratsbehälters (35) absetzen.Process according to Claim 7, in which the particles containing silicon dioxide ( 32 ) containing test liquid in a storage container ( 35 ), wherein an ultrasound generator ( 37 ) is present, with the ultrasound in the reservoir ( 35 ), whereby the ultrasonic sound level in the reservoir ( 35 ) is so large that the particles ( 32 ) not at the bottom of the reservoir ( 35 ) drop. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Prüfflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter (35) durch eine Pumpe (36) angesaugt wird und in das Ventil unter einem vorgegebenen Druck eingebracht wird.Method according to Claim 7, in which the test liquid is withdrawn from a storage container ( 35 ) by a pump ( 36 ) is sucked and introduced into the valve under a predetermined pressure.
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