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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der
Gattung des Hauptanspruchs.
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Aus
der
DE 199 00 405
A1 ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, das
ein elektromagnetisches Betätigungselement mit einer Magnetspule,
mit einem Innenpol und mit einem äußeren Magnetkreisbauteil
und einen bewegbaren Ventilschließkörper, der
mit einem einem Ventilsitzkörper zugeordneten Ventilsitz
zusammenwirkt, umfasst. Der Ventilsitzkörper und der Innenpol
werden in einer inneren Öffnung einer dünnwandigen
Ventilhülse sowie die Magnetspule und das äußere
Magnetkreisbauteil am äußeren Umfang der Ventilhülse
angeordnet. Zur Befestigung der einzelnen Bauteile in und an der
Ventilhülse wird zuerst das in Form eines Magnettopfes
ausgebildete Magnetkreisbauteil auf die Ventilhülse aufgeschoben,
anschließend der Ventilsitzkörper in die innere Öffnung
der Ventilhülse gepresst, so dass allein durch das Einpressen
des Ventilsitzkörpers eine feste Verbindung von Ventilhülse und
Magnetkreisbauteil erzielt wird. Nach dem Einbau einer axial beweglichen
Ventilnadel in die Ventilhülse wird darauf folgend der
Innenpol durch Einpressen in der Ventilhülse befestigt.
Bei dem Verpressen des Magnetkreisbauteils auf der Ventilhülse allein
durch das Einpressen des Ventilsitzkörpers besteht die
große Gefahr eines möglichen Lösens der Pressverbindung.
Das Einpressen des Innenpols in die Ventilhülse verursacht
unerwünschte Kaltverschweißungen im Pressbereich.
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass
es auf besonders einfache Art und Weise kostengünstig herstellbar
ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die feste Pressverbindung
wenigstens zweier metallischer Bauteile des Brennstoffeinspritzventils
dadurch aus, dass beim Abgleiten der Fügepartner während
des Einpressvorgangs der möglicherweise entstehende Abrieb
sicher und zuverlässig zurückgehalten und in einem
durch einen vertieften Bereich und eine Presslippe an der Außenkontur
eines Fügepartners entstehenden Hohlraum gekammert wird.
Auf diese Weise kann eine Spülung oder eine andere aufwändige
Reinigung entfallen. Der im Hohlraum am vertieften Bereich gekammerte
Abrieb ist sicher verwahrt und kann somit nicht in andere Bereiche
des Brennstoffeinspritzventils gelangen und dort zu Funktionsbeeinträchtigungen
führen.
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Von
Vorteil ist es, dass mit kostengünstigen Bauteilen, die
als Tiefzieh- bzw. Drehteile bereitgestellt werden, Pressverbindungen
zwischen metallischen Bauteilpartnern herstellbar sind, die sicher
und zuverlässig über eine große Zeitdauer
unter Vermeidung von Kaltverschweißungen fest und dicht
halten. Dabei sind die Pressverbindungen sehr einfach und kostengünstig
hergestellt, da in vorteilhafter Weise auf bekannte und üblicherweise
notwendige separate Arbeitsgänge, wie Beschichten oder
Einölen zum verbesserten Fügen der Bauteilpartner
bzw. auf eine Erwärmung der Bauteilpartner zum Aufschrumpfen verzichtet
werden kann. Wenigstens einer der Bauteilpartner weist in seinem
Pressbereich eine Struktur mit Riefen auf und/oder der jeweilige
Pressbereich besitzt in wenigstens einem Übergang zu einem
angrenzenden Bauteilabschnitt eine Einlaufverrundung.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
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Können
sich die Bauteilpartner aufgrund ihrer Steifigkeit nicht dehnen
oder stauchen oder sind sie vom Material her zu weich, wie z. B.
weichmagnetische Chromstähle, die üblicherweise
für die verschiedensten Bauteile eines elektromagnetisch
angetriebenen Brennstoffeinspritzventils zum Einsatz kommen, so
kommt es bei bekannten Pressverbindungen mit großer Wahrscheinlichkeit
zu Kaltverschweißungen („Fresser") während
des Fügevorgangs des Einpressens, die aber durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen insbesondere an Bauteilen aus weichmagnetischem
Chromstahl vermieden werden. Es kann auf aufwändige genaue
und kostenintensive Bearbeitungsverfahren, wie Feinschleifen oder
Honen verzichtet werden, mit denen die Bauteiltoleranzen eingeengt
werden könnten und mit erheblichem Aufwand die Pressverbindungen verbessert
werden könnten.
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In
besonders vorteilhafter Weise sind die zu verpressenden metallischen
Bauteilpartner zumindest in ihren jeweiligen Pressbereichen mit
einem Reiniger gewaschen. In Verbindung mit den Riefen ergeben sich
im jeweiligen Pressbereich vorteilhafte Schmierstoffspeicher. Vorteilhafterweise
kommen als Reiniger die korrosionsschützenden Universalreiniger
SurTec® 104 oder SurTec® 089 oder Hitec® E536 der
Fa. Ethyl Corp. zum Einsatz.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
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1 ein
Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der
Technik,
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2 eine
Detailansicht einer Ventilhülse,
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3 eine
Detailansicht eines Anschlussrohres,
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4 eine
Detailansicht eines als Innenpol dienenden Kerns,
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5 eine
Detailansicht eines als Innenpol dienenden Kerns mit einer ersten
Ausführung einer Presslippe,
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6 eine
vergrößerte Ansicht des Ausschnitts VI in 5,
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7 eine
Detailansicht eines als Innenpol dienenden Kerns mit einer zweiten
Ausführung einer Presslippe und
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8 eine
Detailansicht eines Ventilmantels in Form eines Magnettopfes.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Zum
besseren Verständnis der erfindungsgemäßen
Maßnahmen wird im Folgenden anhand von 1 ein
Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der
Technik mit seinen grundsätzlichen Baugruppen erläutert.
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Das
in der 1 beispielhaft dargestellte, elektromagnetisch
betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für
Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, als Innenpol
und teilweise als Brennstoffdurchfluss dienenden weitgehend rohrförmigen
Kern 2. Die Magnetspule 1 ist von einem äußeren,
hülsenförmigen und gestuft ausgeführten,
z. B. ferromagnetischen Ventilmantel 5, der ein als Außenpol
dienendes äußeres Magnetkreisbauteil in Form eines
Magnettopfes darstellt, in Umfangsrichtung vollständig
umgeben. Die Magnetspule 1, der Kern 2 und der
Ventilmantel 5 bilden zusammen ein elektrisch erregbares
Betätigungselement.
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Während
die in einem Spulenkörper 3 eingebettete Magnetspule 1 eine
Ventilhülse 6 von außen umgibt, ist der
Kern 2 in einer inneren, konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 verlaufenden Öffnung 11 der
Ventilhülse 6 eingebracht. Die z. B. ferritische Ventilhülse 6 ist
lang gestreckt und dünnwandig ausgeführt. Die Öffnung 11 dient
auch als Führungsöffnung für eine entlang
der Ventillängsachse 10 axial bewegliche Ventilnadel 14.
Die Ventilhülse 6 erstreckt sich in axialer Richtung
z. B. über mehr als die Hälfte der axialen Gesamterstreckung
des Brennstoffeinspritzventils.
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Neben
dem Kern 2 und der Ventilnadel 14 ist in der Öffnung 11 des
weiteren ein Ventilsitzkörper 15 angeordnet, der
an der Ventilhülse 6 z. B. mittels einer Schweißnaht 8 befestigt
ist. Der Ventilsitzkörper 15 weist eine feste
Ventilsitzfläche 16 als Ventilsitz auf. Die Ventilnadel 14 wird
beispielsweise von einem rohrförmigen Ankerabschnitt 17,
einem ebenfalls rohrförmigen Nadelabschnitt 18 und
einem kugelförmigen Ventilschließkörper 19 gebildet,
wobei der Ventilschließkörper 19 z. B.
mittels einer Schweißnaht fest mit dem Nadelabschnitt 18 verbunden
ist. An der stromabwärtigen Stirnseite des Ventilsitzkörpers 15 ist
eine z. B. topfförmige Spritzlochscheibe 21 angeordnet,
deren umgebogener und umfangsmäßig umlaufender
Halterand 20 entgegen der Strömungsrichtung nach
oben gerichtet ist. Die feste Verbindung von Ventilsitzkörper 15 und
Spritzlochscheibe 21 ist z. B. durch eine umlaufende dichte Schweißnaht
realisiert. Im Nadelabschnitt 18 der Ventilnadel 14 sind
eine oder mehrere Queröffnungen 22 vorgesehen,
so dass den Ankerabschnitt 17 in einer inneren Längsbohrung 23 durchströmender Brennstoff
nach außen treten und am Ventilschließkörper 19 z.
B. an Abflachungen 24 entlang bis zur Ventilsitzfläche 16 strömen
kann.
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Die
Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise
elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 14 und
damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer an der Ventilnadel 14 angreifenden
Rückstellfeder 25 bzw. Schließen des Einspritzventils
dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1,
dem inneren Kern 2, dem äußeren Ventilmantel 5 und
dem Ankerabschnitt 17. Der Ankerabschnitt 17 ist
mit dem dem Ventilschließkörper 19 abgewandten
Ende auf den Kern 2 ausgerichtet.
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Der
kugelförmige Ventilschließkörper 19 wirkt
mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig
verjüngenden Ventilsitzfläche 16 des
Ventilsitzkörpers 15 zusammen, die in axialer
Richtung stromabwärts einer Führungsöffnung
im Ventilsitzkörper 15 ausgebildet ist. Die Spritzlochscheibe 21 besitzt
wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren, Laserbohren
oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 27.
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Die
Einschubtiefe des Kerns 2 im Einspritzventil ist unter
anderem entscheidend für den Hub der Ventilnadel 14.
Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 14 bei nicht
erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 19 an
der Ventilsitzfläche 16 des Ventilsitzkörpers 15 festgelegt, während
sich die andere Endstellung der Ventilnadel 14 bei erregter
Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankerabschnitts 17 am
stromabwärtigen Kernende ergibt. Die Hubeinstellung erfolgt
durch ein axiales Verschieben des beispielsweise durch ein spanendes
Verfahren wie Drehen hergestellten Kerns 2, der entsprechend
der gewünschten Position nachfolgend fest mit der Ventilhülse 6 verbunden
wird.
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In
eine konzentrisch zu der Ventillängsachse 10 verlaufende
Strömungsbohrung 28 des Kerns 2, die
der Zufuhr des Brennstoffs in Richtung der Ventilsitzfläche 16 dient,
ist außer der Rückstellfeder 25 ein Einstellelement
in der Form einer Einstellhülse 29 eingeschoben.
Die Einstellhülse 29 dient zur Einstellung der
Federvorspannung der an der Einstellhülse 29 anliegenden
Rückstellfeder 25, die sich wiederum mit ihrer
gegenüberliegenden Seite an der Ventilnadel 14 abstützt,
wobei auch eine Einstellung der dynamischen Abspritzmenge mit der
Einstellhülse 29 erfolgt. Ein Brennstofffilter 32 ist
oberhalb der Einstellhülse 29 in der Ventilhülse 6 angeordnet.
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Das
bis hierher beschriebene Einspritzventil zeichnet sich durch seinen
besonders kompakten Aufbau aus, so dass ein sehr kleines, handliches
Einspritzventil entsteht. Diese Bauteile bilden eine vormontierte
eigenständige Baugruppe, die nachfolgend Funktionsteil 30 genannt
wird. Das Funktionsteil 30 umfasst also im wesentlichen
den elektromagnetischen Kreis 1, 2, 5 und
ein Dichtventil (Ventilschließkörper 19,
Ventilsitzkörper 15) mit einem nachfolgenden Strahlaufbereitungselement
(Spritzlochscheibe 21) sowie als Grundkörper die
Ventilhülse 6.
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Unabhängig
vom Funktionsteil 30 wird eine zweite Baugruppe erzeugt,
die im folgenden als Anschlussteil 40 bezeichnet wird.
Das Anschlussteil 40 zeichnet sich vor allen Dingen dadurch
aus, dass es den elektrischen und den hydraulischen Anschluss des
Brennstoffeinspritzventils umfasst. Das weitgehend als Kunststoffteil
ausgeführte Anschlussteil 40 besitzt deshalb einen
als Brennstoffeinlassstutzen dienenden rohrförmigen Grundkörper 42.
Eine konzentrisch zur Ventillängsachse 10 verlaufende
Strömungsbohrung 43 eines inneren Anschlussrohres 44 im
Grundkörper 42 dient als Brennstoffeinlass und wird
von dem zuströmseitigen Ende des Brennstoffeinspritzventils
aus in axialer Richtung vom Brennstoff durchströmt.
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Eine
hydraulische Verbindung von Anschlussteil 40 und Funktionsteil 30 wird
beim vollständig montierten Brennstoffeinspritzventil dadurch erreicht,
dass die Strömungsbohrungen 43 und 28 beider
Baugruppen so zueinander gebracht werden, dass ein ungehindertes
Durchströmen des Brennstoffs gewährleistet ist.
Bei der Montage des Anschlussteils 40 an dem Funktionsteil 30 ragt
ein unteres Ende 47 des Anschlussrohres 44 zur
Erhöhung der Verbindungsstabilität in die Öffnung 11 der Ventilhülse 6 hinein.
Der Grundkörper 42 aus Kunststoff kann auf das
Funktionsteil 30 aufgespritzt werden, so dass der Kunststoff
unmittelbar Teile der Ventilhülse 6 sowie des
Ventilmantels 5 umgibt. Eine sichere Abdichtung zwischen
dem Funktionsteil 30 und dem Grundkörper 42 des
Anschlussteils 40 wird beispielsweise über eine
Labyrinthdichtung 46 am Umfang des Ventilmantels 5 erzielt.
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Zu
dem Grundkörper 42 gehört auch ein mitangespritzter
elektrischer Anschlussstecker 56. An ihrem dem Anschlussstecker 56 gegenüberliegenden
Ende sind die Kontaktelemente mit der Magnetspule 1 elektrisch
verbunden.
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In
den 2 bis 8 sind metallische Bauteile
des Brennstoffeinspritzventils gezeigt, die mit wenigstens jeweils
einem anderen metallischen Bauteil mittels Pressen fest verbunden
sind. Es zeigen 2 eine Detailansicht einer Ventilhülse 6, 3 eine
Detailansicht eines Anschlussrohres 44, 4 eine
Detailansicht eines als Innenpol dienenden Kerns 2, 5 bis 7 erfindungsgemäße
Ausführungen des als Innenpol dienenden Kerns 2 mit Presslippen 65 und 8 eine
Detailansicht eines Ventilmantels 5 in Form eines Magnettopfes.
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Um
metallische Bauteile im Brennstoffeinspritzventil fest miteinander
zu verbinden, bieten sich Presspassungen zwischen den beiden zu
befestigenden Bauteilen an. Presspassungen führen aber allgemein
in den Bauteilen zu Stauchungen oder Dehnungen plastischer oder
elastischer Art, je nach Toleranzlage, Werkstoff und Bauteilgeometrie.
Können sich die Bauteilpartner aufgrund ihrer Steifigkeit nicht
dehnen oder stauchen oder sind sie vom Material her zu weich, wie
z. B. weichmagnetische Chromstähle als besonders geeignete
Edelstähle, so kommt es mit großer Wahrscheinlichkeit
zu Kaltverschweißungen („Fresser") während
dem Fügevorgang des Einpressens. Zu beachten sind außerdem die
Einbaubedingungen der Bauteilpartner. Ist die Pressverbindung z.
B. im verbauten Zustand mit einem Innendruck beaufschlagt, so kann
dies zu Dehnungen und Aufweitungen führen. Dabei besteht
wiederum die Gefahr des Lockerns der Pressverbindung und im schlimmsten
Fall des Lösens der Verbindung. Um dies zu verhindern,
sollte also eine möglichst große Pressung erzeugt
werden, was aber wiederum die Neigung der Bauteile zu Kaltverschweißungen
erhöht. Mit aufwendigen genauen und kostenintensiven Bearbeitungsverfahren,
wie Feinschleifen oder Honen können die Toleranzen selbstverständlich
eingeengt werden und Pressverbindungen verbessert werden.
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Ziel
ist es jedoch, mit möglichst kostengünstigen Bauteilen,
die als Drehteile bereitgestellt werden, Pressverbindungen zwischen
metallischen Bauteilpartnern herzustellen, die sicher und zuverlässig über
eine große Zeitdauer unter Vermeidung von Kaltverschweißungen
fest und dicht halten. Dabei sollen die Pressverbindungen jedoch
sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden, weshalb
auf einen separaten Arbeitsgang des Beschichtens oder des Einölens
bzw. eine Erwärmung der Bauteilpartner zum Aufschrumpfen
verzichtet wird.
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In
der 2 ist beispielhaft eine dünnwandige Ventilhülse 6 dargestellt,
die sich über einen großen Teil der axialen Länge
des Brennstoffeinspritzventils erstreckt und in die das Anschlussrohr 44 (3)
in einem Bereich a und der Kern 2 (4 bis 7)
in einem Bereich b einpressbar sind und auf die der Ventilmantel 5 (8)
in einem Bereich c aufpressbar ist.
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Das
Anschlussrohr 44 gemäß 3 besitzt entsprechend
einen äußeren Pressbereich a', der im in der Ventilhülse 6 eingebauten
Zustand mit dem Bereich a zu einer Pressverbindung korrespondiert.
Mit a und a' sind dabei Bereiche gekennzeichnet, die prinzipiell
für einen Materialkontakt in der Pressverbindung in Frage
kommen; es muss jedoch keineswegs über die gesamte Länge
von a und a' die Pressverbindung zustande kommen. Das Anschlussrohr 44 soll
mit einer möglichst minimalen Einpresskraft in die Ventilhülse 6 eingebaut
werden. Durch die Ausbildung eines definierten kurzen Pressbereichs
a' kann die Presslänge von vornherein minimiert werden.
Der Pressbereich a' des Anschlussrohres 44 ist erhaben gegenüber
den angrenzenden Abschnitten des Anschlussrohres 44 ausgebildet.
Im Übergang des Pressbereichs a' zu den axial auf beiden
Seiten folgenden Abschnitten sind dabei Einlaufverrundungen 59 vorgesehen,
die einen relativ großen Radius aufweisen. Die Radien entsprechen
z. B. einer Winkeligkeit in den Übergängen von
ca. 0,5° bis 1,2°.
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Im
Pressbereich a' des Anschlussrohres 44 sind z. B. als zusätzliche
Maßnahme furchen- bzw. rillenartige Riefen 61 an
der Oberfläche vorgesehen, durch die Zonen einer möglichen
Kaltverschweißung immer wieder unterbrochen sind. Nachteilige „Fresszonen"
der Pressverbindung werden so weitgehend vermieden. Außerdem
reduzieren die Riefen 61, die z. B. umlaufen, ein hohes Übermaß,
da sie beim Pressen plastisch verformt werden und sich etwas einebnen.
Das erzeugte Profil aus Riefen 61 muss jedoch eine solche
Festigkeit aufweisen, dass bei geringem Übermaß die
Dehnung der Ventilhülse 6 noch bewirkt wird.
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Der
Kern 2 gemäß 4 besitzt
entsprechend einen äußeren Pressbereich b', der
im in der Ventilhülse 6 eingebauten Zustand mit
dem Bereich b zu einer Pressverbindung korrespondiert. Mit b und b'
sind dabei Bereiche gekennzeichnet, die prinzipiell für
einen Materialkontakt in der Pressverbindung in Frage kommen; es
muss jedoch keineswegs über die gesamte Länge
von b und b' die Pressverbindung zustande kommen. Der Kern 2 soll
beim Einpressen eine Mindestdehnung der Ventilhülse 6 hervorrufen; die
maximale Einpresskraft soll jedoch begrenzt sein. Durch die Ausbildung
eines definierten kurzen Pressbereichs b' kann die Presslänge
von vornherein minimiert werden. Der Pressbereich b' des Kerns 2 ist
erhaben gegenüber den angrenzenden Abschnitten des Kerns 2 ausgebildet.
Im Übergang des Pressbereichs b' zu den axial auf beiden
Seiten folgenden Abschnitten sind dabei Einlaufverrundungen 59 vorgesehen,
die einen relativ großen Radius aufweisen. Die Radien entsprechen
z. B. einer Winkeligkeit in den Übergängen von
ca. 0,5° bis 1,2°. Im Übergang der Mantelfläche
des Kerns 2 zu seinen Stirnflächen kann der Kern 2 zusätzlich
jeweils eine umlaufende Fase 60 besitzen, die dem verbesserten
Einführen und Zentrieren des Kerns 2 dienen.
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Im
Pressbereich b' des Kerns 2 sind anstelle der Einlaufverrundungen 59 oder
als zusätzliche Maßnahme furchen- bzw. rillenartige
Riefen 61 an der Oberfläche vorgesehen, durch
die Zonen einer möglichen Kaltverschweißung immer
wieder unterbrochen sind. Nachteilige „Fresszonen" der
Pressverbindung werden so weitgehend vermieden. Außerdem
reduzieren die Riefen 61, die z. B. umlaufen, ein hohes Übermaß,
da sie beim Pressen plastisch verformt werden und sich etwas einebnen.
Das erzeugte Profit aus Riefen 61 muss jedoch eine solche Festigkeit
aufweisen, dass bei geringem Übermaß die Dehnung
der Ventilhülse 6 noch bewirkt wird.
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5 zeigt
eine Detailansicht eines als Innenpol dienenden Kerns 2 mit
einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäß ausgestalteten
umlaufenden Presslippe 65. Ausgehend von dem Pressbereich
b' mit den Riefen 61 schließt sich in axialer Richtung über
eine Einlaufverrundung 59 oder einen relativ scharfkantigen Übergang
ein in der Außenkontur vertiefter, einstichartiger Bereich 64 an,
der nachfolgend wiederum in einen durchmessergrößeren
Bereich, der die Funktion einer Presslippe 65 hat, übergeht. 6 zeigt
eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts VI in 5 im
zuvor beschriebenen Abschnitt des Kerns 2. Die Übergänge
vom Pressbereich b' zum vertieften Bereich 64 und vom vertieften Bereich 64 zur
Presslippe 65 können mit Einlaufverrundungen 59 (wie
in 4 dargestellt) versehen sein; sie können
jedoch auch fasenähnlich schräg (6)
oder stufenartig verlaufen.
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Beim
Einpressen gleiten die Fügepartner aneinander ab. Bei diesem
Abgleiten kann es aufgrund der relativ weichen Materialstruktur
der Bauteilpartner zu Abrieb kommen, der in nachteiliger Weise zu einer
Verschmutzung des Brennstoffeinspritzventils führen kann.
In vorteilhafter Weise wird durch die zusätzliche überstehende
Presslippe 65 der während des eigentlichen Einpressens
entstehende Schmutz zurückgehalten und in dem durch den
vertieften Bereich 64 entstehenden Hohlraum gekammert.
Auf diese Weise kann eine Spülung oder eine andere aufwändige
Reinigung entfallen. Der im Hohlraum am vertieften Bereich 64 gekammerte
Abrieb ist sicher verwahrt und kann somit nicht in andere Bereiche
des Brennstoffeinspritzventils gelangen und dort zu Funktionsbeeinträchtigungen
führen.
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In
der 7 ist eine Detailansicht eines als Innenpol dienenden
Kerns 2 mit einer zweiten Ausführung einer Presslippe 65 dargestellt.
Diese Ausführungsform soll verdeutlichen, dass eine Anpassung
des Außendurchmessers der Presslippe 65 in Abhängigkeit
von der Kontur des Fügepartners, hier der dünnwandigen
Ventilhülse 6 angebracht sein kann. Während
die Presslippe 65 in dem in den 5 und 6 dargestellten
Ausführungsbeispiel einen Außendurchmesser aufweist,
der dem des Pressbereichs b' entspricht, steht die Presslippe 65 des
Ausführungsbeispiels gemäß 7 radial über den
Pressbereich b' über. Der vertiefte Bereich 64 an der
Außenkontur des Kerns 2 ist dazu z. B. mit zwei Abschnitten
versehen, die unterschiedlich tief sind. Die Presslippe 65 ist
radial so weit ausgeführt, dass eine sichere Kammerung
des beim Einpressen möglicherweise entstehenden Abriebs
gewährleistet ist. Im Ausführungsbeispiel nach 7 steht
die Presslippe 65 entsprechend der an der Ventilhülse 6 vorgesehenen
Durchmesservergrößerung durch eine gegenüber
dem Pressbereich b vorgenommene Aufbauchung hervor. Die Punktlinien
in 7 sollen schematisch andeuten, an welchen Stellen
der Kern 2 im eingepressten Zustand in der Ventilhülse 6 anliegt,
wodurch sich ein Hohlraum am vertieften Bereich 64 zwischen
Kern 2 und Ventilhülse 6 ergibt. Die
Bauteile Kern 2 und Ventilhülse 6 sind
in den 5 bis 7 nur beispielhaft ausgewählt;
Presslippen 65 können an allen festen Pressverbindungen wenigstens
zweier metallischer Bauteile 2, 5, 6, 44 des
Brennstoffeinspritzventils vorgesehen sein.
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Der
Ventilmantel 5 gemäß 8 besitzt
entsprechend einen inneren Pressbereich c', der im auf der Ventilhülse 6 aufgebrachten
Zustand mit dem Bereich c zu einer Pressverbindung korrespondiert.
Mit c und c' sind dabei Bereiche gekennzeichnet, die prinzipiell
für einen Materialkontakt in der Pressverbindung in Frage
kommen; es muss jedoch keineswegs über die gesamte Länge
von c und c' die Pressverbindung zustande kommen. Im Pressbereich
c' des Ventilmantels 5 sind furchen- bzw. rillenartige Riefen 61 an
der Oberfläche vorgesehen, durch die Zonen einer möglichen
Kaltverschweißung immer wieder unterbrochen sind. Nachteilige „Fresszonen" der
Pressverbindung werden so weitgehend vermieden. Außerdem
reduzieren die Riefen 61, die z. B. umlaufen, ein hohes Übermaß,
da sie beim Pressen plastisch verformt werden und sich etwas einebnen. Das
erzeugte Profil aus Riefen 61 muss jedoch eine solche Festigkeit
aufweisen, dass bei geringem Übermaß eine ausreichende
Aufweitung der Ventilhülse 6 für den
Festsitz des Kerns 2 bewirkt wird. Durch die Ausbildung
eines definierten kurzen Pressbereichs c' kann die Presslänge
von vornherein minimiert werden. Anders als in 8 dargestellt
kann der Pressbereich c' des Ventilmantels 5 auch erhaben
gegenüber den angrenzenden Abschnitten des Ventilmantels 5 ausgebildet
sein, wodurch der maximale Pressbereich c' noch exakter definiert
ist.
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An
der Ventilhülse 6 ist z. B. auf einer axialen Seite
der Übergang des Pressbereichs c mit einer Einlaufverrundung 59 versehen,
die einen relativ großen Radius aufweist. Der Radius entspricht
z. B. einer Winkeligkeit in dem Übergang von ca. 0,5° bis 1,2°.
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Zusätzlich
zu den Maßnehmen zum Herstellen einer festen Pressverbindung
wenigstens zweier metallischer Bauteile 2, 5, 6, 44 des
Brennstoffeinspritzventils mit dem Vorsehen einer Struktur aus Riefen 61 im
Pressbereich a, b, c, a', b', c' und/oder dem Anbringen einer Einlaufverrundung 59 in
wenigstens einem Übergang von dem jeweiligen Pressbereich
a, b, c, a', b', c' zu einem angrenzenden Bauteilabschnitt kann
noch eine weitere Maßnahme besonders wirkungsvoll zur Verbesserung
der metallischen Pressverbindung unter Vermeidung von nachteiligen
Kaltverschweißungen beitragen. Im jeweils gewünschten
Pressbereich a, b, c, a', b', c' wird dazu ein „trockenes
Beschichten" vorgenommen, bei dem der Pressbereich a, b, c, a',
b', c' in einem Waschvorgang mit einem industriellen Reiniger und
einem Waschzusatz, z. B. SurTec® 104
behandelt wird. Das Waschen der dazu ausgewählten Bauteile 2, 5, 6, 44 erfolgt
z. B. mittels Tauchen, Besprühen oder Beträufeln.
In idealer Weise wird bei der Behandlung des Pressbereichs a, b,
c, a', b', c' eine 5–10%-ige SurTec® 104-Lösung
verwendet. Alternativ kann auch eine Hitec-Lösung (z. B.
Hitec® E536 der Fa. Ethyl Corp.)
mit 5–30%, in Prüfflüssigkeit für
Einspritzaggregate gelöst, verwendet werden. Die Riefen 61 im jeweiligen
Pressbereich a, b, c, a', b', c' dienen dabei als Schmierstoffspeicher:
Alternativ zum Universalreiniger SurTec® 104
kann z. B. auch der modulare Universalreiniger aus Tensidkomponenten
SurTec® 089 eingesetzt werden.
Dieser Reiniger mit Tensiden und Korrosionsschutzkomponenten eignet
sich besonders für die Tauchreinigung. Durch die Behandlung
mit solchen Universalreinigern sind die metallischen Bauteile 2, 5, 6, 44 vor
der Montage bereits gereinigt und durch eine Passivierung vor Korrosion
geschützt. Das Trocknen der Bauteile 2, 5, 6, 44 nach dem
Waschvorgang erfolgt z. B. mittels Vakuumtrocknern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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