Die
Erfindung betrifft einen Hochdruck-Einspritzinjektor für Brennkraftmaschinen
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.The
The invention relates to a high-pressure injection injector for internal combustion engines
according to the generic term
of claim 1.
Einspritzinjektoren
der vorgenannten Art sind aus der EP 1 208 297 B1 bekannt. Axial gegenüberliegend
zum einspritzseitigen, die über
die Düsennadel übersteuerten
Einspritzöffnungen
enthaltenden Ende ist der lang gestreckte Einspritzinjektor mit
einem Aktor versehen, und im längsmittleren
Bereich dazwischen liegend mit einem Steuerventil, das eine Verbindung
zur Hochdruckseite und zur Niederdruckseite aufweist und über das
bei Anschluss an die Hochdruckseite ein rückseitig zur Düsennadel
liegender Steuerraum hochdruckbeaufschlagt und die Düsennadel
in Richtung auf ihre Schließlage
belastet ist. Wird der Steuerraum mit der Niederdruckseite verbunden,
so wird die Düsennadel
aufgrund der Druckbeaufschlagung ihrer im Bereich ihres einspritzseitigen
Endes liegenden Druckschulter in ihre Öffnungslage angehoben. In der
Verbindung zwischen Steuerventil und Aktor liegt eine lang gestreckte
Steuerstange, deren Länge
einem Vielfachen ihrer Dicke entspricht und die ihrerseits in einer
zwischen Aktor und Steuerventil verlaufenden Buchse geführt ist,
welche zusammen mit der Steuerstange eine in das Ventilgehäuse eingesetzte
Baueinheit bildet. Die Vielzahl der erforderlichen Passungen, die
Bearbeitungstoleranzen und neben weiteren Faktoren auch montage-
und temperaturbedingte Verspannungen machen sich – trotz
der langen und dünnen,
in Berücksichtigung
der zu übertragenden
Druckkräfte möglichst
schlanken Steuerstange und deren dadurch bedingter Anpassungsfähigkeit – nachteilig
bemerkbar, wobei insbesondere auch die Einleitung der Stellkräfte über den
Aktor kritisch ist. Deshalb ist die Steuerstange im Übergang
auf den Aktor mit einem separaten und separat geführten Kopfteil
versehen. Durch die Zusammensetzung der Steuerstange aus dem Kopfteil
und dem Stangenteil bei zur Stellrichtung quer liegenden Stützflächen an
Kopfteil und Stangenteil können
Winkel- und Desachsierungsfehler weitgehend ausgeglichen werden.
Allerdings bedingt die Aufnahme der Steuerstange in einer gesonderten
Montagehülse
auch einen Bauraumbedarf, der zur bei Brennkraftmaschinen gegebenen
Forderung nach möglichst
schlanken und raumsparenden Einspritzinjektoren in einem gewissen
Widerspruch steht.Injection injectors of the aforementioned type are known from EP 1 208 297 B1 known. Axially opposite to the injection-side end containing the injector overflowed injection ports containing end of the elongated injection injector is provided with an actuator, and lying in the longitudinal central region therebetween with a control valve which has a connection to the high pressure side and the low pressure side and on when connected to the high pressure side a back pressure chamber lying on the back of the nozzle control chamber and the nozzle needle is loaded in the direction of its closed position. If the control chamber connected to the low pressure side, the nozzle needle is raised due to the pressurization of lying in the region of its injection-side end pressure shoulder in its open position. In the connection between the control valve and the actuator is an elongated control rod whose length corresponds to a multiple of its thickness and which in turn is guided in a running between the actuator and the control valve socket, which forms an inserted into the valve housing assembly together with the control rod. The variety of fits required, the machining tolerances and other factors including assembly and temperature-related tensions are - despite the long and thin, in consideration of the pressure forces to be transmitted as slim as possible control rod and its consequent adaptability - adversely noticeable, in particular, the introduction the actuating forces over the actuator is critical. Therefore, the control rod is provided in the transition to the actuator with a separate and separately guided headboard. Due to the composition of the control rod from the head part and the rod part at transverse to the direction of support surfaces on the headboard and rod part angle and Desachsierungsfehler can be largely compensated. However, the inclusion of the control rod in a separate mounting sleeve also requires space, which is in a certain contradiction to the requirement given for internal combustion engines as slim as possible and space-saving injection injectors.
Bei
einem im Grundaufbau ähnlichen
Einspritzinjektor gemäß der EP 1 347 168 B1 mit
einer ebenfalls sehr langen und dünnen, stricknadelartigen Steuerstange
werden die durch Fertigungstoleranzen bedingten sowie montage- und
temperaturbedingt auftretenden Verspannungen dadurch reduziert,
dass die die Steuerstange führend
aufnehmende und ihrerseits in einer Bohrung des Injektorgehäuses aufgenommene
Montagebuchse axial zum Gehäuse über eine
Stützhülse abgestützt ist,
die im verspannten Zustand komprimiert ist und bei der der plastische
und der elastische Verformungsbereich zum Ausgleich von Verspannungen
nutzbar ist. Ungeachtet der dadurch erreichbaren Reduzierung der Werkstoffbelastungen
ergibt sich in Anbetracht der bei Hochdruck-Einspritzinjektoren
zu beherrschenden hohen Drücke
und der arbeitsbedingt auftretenden Druckschwankungen mit noch höheren Spitzendrücken ein
massiver Aufbau des Injektors mit entsprechendem Bauraumbedarf.In an injection injector similar in basic construction according to the EP 1 347 168 B1 with a likewise very long and thin, knitting needle-like control rod caused by manufacturing tolerances as well as mounting and temperature-induced stresses are reduced in that the control rod leader receiving and in turn received in a bore of the injector housing mounting sleeve is axially supported to the housing via a support sleeve, the is compressed in the stressed state and in which the plastic and the elastic deformation area to compensate for tension is available. Regardless of the achievable thereby reducing the material loads results in view of the high pressures to be controlled at high-pressure injectors and the pressure fluctuations occurring due to work with even higher peak pressures a massive structure of the injector with the corresponding space requirement.
Auch
die DE 101 47 830
A1 zeigt einen Kraftstoffinjektor mit zwischen Aktor und
Steuerventil sich erstreckender, lang gestreckter und in einer Montagehülse geführten Steuerstange.
Die Montagehülse durchsetzt,
stirnseitig jeweils abdichtend, einen im Bereich zwischen Aktor
und Steuerventil liegenden Hohlraum, der einen in den Kraftstoffinjektor
integrierten Kraftstoff-Druckspeicher bildet und der im Kraftstoffzulauf
von der seitlich zum Gehäuse
liegenden Kraftstoffzuführung
zu den über
die Düsennadel gesteuerten
Einspritzöffnungen
liegt.Also the DE 101 47 830 A1 shows a fuel injector with between actuator and control valve extending, elongated and guided in a mounting sleeve control rod. The mounting sleeve intersperses, sealingly in each case at the end face, a cavity located in the area between actuator and control valve, which forms a fuel pressure accumulator integrated in the fuel injector and which lies in the fuel inlet from the fuel supply lying laterally to the housing to the injection openings controlled via the nozzle needle.
Die
Integration eines Druckspeichers in den Injektor ist auch aus der EP 0 333 096 A2 bekannt. Der
Druckspeicher ist zwischen der auf die Einspritzöffnungen auslaufenden Düsennadel
und dem Steuerventil mit nachgeordnetem Aktor angeordnet und von
einer das Steuerventil mit der Düsennadel
verbindenden Steuerstange durchsetzt, die auf Seiten des Steuerventiles über eine
Abschlussplatte schwimmend in einem Zwischenstück des Gehäuses geführt ist, in dem rückseitig
zur Steuerstange der Steuerraum vorgesehen ist. Die verhältnismäßig massive
und den Hochdruckspeicherraum führungsfrei
durchsetzende Steuerstange ist über
eine umschließende
und gegen die Abdeckplatte abgestützte Feder in Richtung auf
die Schließlage
der Düsennadel
belastet.The integration of a pressure accumulator in the injector is also from the EP 0 333 096 A2 known. The pressure accumulator is disposed between the nozzle opening on the injection ports and the control valve with downstream actuator and passing through a connecting the control valve with the nozzle needle control rod which is guided on the part of the control valve via a closure plate floating in an intermediate piece of the housing, in the back to Control rod of the control room is provided. The relatively massive and the high-pressure accumulator guide-free passing through control rod is loaded via an enclosing and supported against the cover plate spring in the direction of the closed position of the nozzle needle.
Einen
im Grundaufbau ähnlichen
Hochdruck-Einspritzinjektor zeigt auch die EP 0 228 578 B1 .A similar in the basic structure high-pressure injection injector also shows the EP 0 228 578 B1 ,
Ferner
ist aus der EP 1 118
765 A2 ein Einspritzinjektor bekannt, der unterhalb der
Kraftstoffzuführung
auf den Injektor einen stiftartigen schlanken Gehäuseteil
aufweist, in dem die Düsennadel
mit einem Schaftteil, dessen Länge
ein Vielfaches seines Durchmessers ausmacht, in einer zentralen
Bohrung verläuft, über die
auch die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzöffnungen erfolgt, wobei die
Düsennadel auslaufend
auf die Einspritzöffnungen
im Düsenkörper geführt ist
und rückseitig über ihren
Schaftteil gegen einen Steuerkolben ausläuft, der eine Begrenzung des
Steuerraumes bildet. Die bei dieser Lösung sehr lange Düsennadel
kann in mehrere miteinander wirkverbundene, also aneinander angeschlossene Elemente
unterteilt sein und das Steuerventil ist über einen gegenüberliegend
zur Düsennadel
nahezu unmittelbar anschließenden
Aktor angesteuert, so dass Aktor und Steuerventil sowie auch die
Versorgungsanschlüsse
des Injektors in einem Kopfteil zusammengefasst sind, das im Vergleich
zu dem stiftartigen düsennadelseitigen
Teil des Injektors kurz baut. Durch die lang gestreckte, gegenüber dem
Kopfteil verjüngte
Bauweise des düsennadelseitigen
Teiles des Injektors, den ungeführten
Verlauf des Schaftes der Düsennadel
in der zentralen Bohrung des Gehäuses
sowie die über
die zentrale Bohrung verlaufende Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzöffnungen
ergibt sich eine zwar herstellungsgünstige und leckagearme Bauform
mit für
den Einbau in Brennkraftmaschinen günstiger, schlanker Gestalt.
Diese ist aber für
einen Einsatz als Hochdruckinjektor, bei dem sich hohe, den Systemdruck
weit überschreitende
Druckspitzen ergeben, weniger geeignet.Furthermore, from the EP 1 118 765 A2 an injection injector is known, which has a pin-like slim housing part below the fuel supply to the injector, in which the nozzle needle with a shaft portion, whose length is a multiple of its diameter, in a central bore through which the fuel supply to the injection openings takes place the nozzle needle is run out expiring on the injection openings in the nozzle body and back ends over its shaft portion against a control piston, which forms a boundary of the control chamber. The very long in this solution nozzle needle can in several operatively connected, so connected to each other Be divided elements and the control valve is controlled via an opposite to the nozzle needle almost immediately adjoining actuator, so that actuator and control valve and the supply ports of the injector are combined in a head part that builds short compared to the pen-like nozzle needle side of the injector. Due to the elongated, tapered relative to the head part construction of the nozzle needle-side part of the injector, the unguided course of the shaft of the nozzle needle in the central bore of the housing and extending over the central bore fuel supply to the injection openings results in a low-production and low-leakage design with the installation in internal combustion engines favorable, slim shape. However, this is less suitable for use as a high-pressure injector, in which high, the system pressure far exceeding pressure peaks.
Einen ähnlichen
Aufbau eines Einspritzinjektors zeigt auch die EP 0 450 532 A1 .A similar structure of an injection injector also shows the EP 0 450 532 A1 ,
Aus
der EP 0 686 763 B1 ist
ein weiterer Einspritzinjektor bekannt, bei dem die Düsennadel
in Flucht zum Aktor liegt, zu dem das Steuerventil benachbart angeordnet
ist, dessen Steuerraum durch ein Kolbenteil einer mehrteiligen,
rückseitig
gegen die Düsennadel
abgestützten
Stangenverbindung begrenzt ist, die in einer zentralen Bohrung des
Gehäuses
verläuft.
Die Kraftstoffzufuhr zur Düsennadel erfolgt über eine
außermittige
Längsbohrung,
auf die im Zwischenbereich zwischen Dü sennadel und Steuerventil die
seitliche Kraftstoffzuführung
einmündet.From the EP 0 686 763 B1 another injection injector is known in which the nozzle needle is in alignment with the actuator, to which the control valve is arranged adjacent, the control chamber is limited by a piston part of a multi-part, back against the nozzle needle supported rod connection, which extends in a central bore of the housing. The fuel supply to the nozzle needle via an off-center longitudinal bore, on the sennadel in the intermediate region between Dü and control valve opens the lateral fuel supply.
In
einer in der Verbindung eines Aktors eines Einspritzinjektors zu
einem Steuerventil liegenden drucksteifen Verbindung eine nach Art
eines Druckübersetzers
arbeitende hydraulische Kopplungseinrichtung zum Ausgleich von Längenänderungen
vorzusehen, ist aus der DE
197 46 143 A1 bekannt. Die Kopplungseinrichtung umfasst
einen flüssigkeitsgefüllten, gehäuseumschlossenen
Kopplungsraum mit einander gegenüberliegenden,
gehäusegeführten Stellgliedern,
zwischen denen sich eine Flüssigkeitssäule erstreckt. Über diese
Flüssigkeitssäule als Drucksäule sind
die Stellglieder bei Druckbelastung gegeneinander abgestützt. Auftretende
Leckagen werden bei Zugbelastung der Stellglieder durch eine ventilgesteuerte
Verbindung des Kopplungsraumes zur Niederdruckseite ausgeglichen.In a pressure-rigid connection lying in the connection of an actuator of an injection injector to a control valve, a hydraulic coupling device operating in the manner of a pressure booster to compensate for changes in length is provided DE 197 46 143 A1 known. The coupling device comprises a liquid-filled, housing-enclosed coupling space with opposite, housing-guided actuators, between which extends a liquid column. About this liquid column as a pressure column, the actuators are supported against each other under pressure. Occurring leaks are compensated for tensile load of the actuators by a valve-controlled connection of the coupling chamber to the low pressure side.
Aus
der JP 11200977 AA ,
Patent Abstracts of Japan, ist ein Kraftstoff-Einspritzventil mit
zwischen dessen Aktor und dessen der Spritzöffnung zugeordnetem Schließkörper liegendem Übertragungsstempel
bekannt, der im Düsenkörper geführt ist
und den Schließkörper beaufschlagt.
Der Übertragungsstempel
ist längsgeteilt
und seine in Flucht liegenden Stempelteile begrenzen axial einen
vom Düsenkörper umschlossenen
Spaltraum. Dieser Spaltraum steht mit der hochdruckseitigen, auf
die Spritzöffnung
auslaufenden Kraftstoffzuführung über einen Drosselkanal
in Verbindung. Dadurch baut sich im Spaltraum ein in Abhängigkeit
von der Beaufschlagung des Übertragungsstempels
volumenveränderliches
Kraftstoffpolster auf, das beim Öffnen
und Schließen
des Ventils der Anschlagdämpfung
dient.From the JP 11200977 AA , Patent Abstracts of Japan, a fuel injection valve with between the actuator and the injection port of the associated closing body lying transfer punch is known, which is guided in the nozzle body and acts on the closing body. The transfer punch is split longitudinally and its in-flight stamp parts axially delimit a space enclosed by the nozzle body gap. This gap is in communication with the high-pressure side, on the injection port expiring fuel supply via a throttle channel. As a result, builds up in the gap a volume dependent on the loading of the transfer punch variable volume fuel pad, which serves the opening and closing the valve of the stop damping.
Ferner
ist aus der US 3,777,977
A ein Einspritzinjektor bekannt, bei dem in der Injektorachse endseitig
einander gegen überliegend
die Einspritzdüse
mit sich in Richtung der Injektorachse erstreckender Düsennadel
und der rücklaufseitige
Versorgungsanschluss vorgesehen sind. Dazwischen liegt das Steuerventil
mit quer zur Injektorachse sich erstreckender Ventilachse und in
Richtung der Ventilachse sich erstreckender Stellstange des als
Magnetsteller ausgebildeten Aktors. Die Stellstange durchsetzt den
Wicklungsbereich des Magnetstellers in einer Führung und ist gegenüberliegend
zum Steuerventil mit der Ankerplatte des Magnetstellers verbunden.
Auf den die Ankerplatte aufnehmenden Ankerraum mündet der hochdruckseitige Versorgungsanschluss,
von dem aus über
den Ankerraum und die Führung
für die
Stellstange der Kraftstoff einem von der Stellstange durchsetzten
Verteilerraum zugeführt wird,
von dem die hochdruckseitigen Verbindungen zum Düsenraum und zur hochdruckseitig
beaufschlagten Steuerfläche
des Steuerventilkolbens ausgehen.Furthermore, from the US 3,777,977 A an injection injector known in which in the injector axis end face each other opposite the injector with extending in the direction of the injector axis nozzle needle and the return-side supply port are provided. In between, the control valve is located with the valve axis extending transversely to the injector axis and the actuating rod extending in the direction of the valve axis of the actuator designed as a magnetic actuator. The adjusting rod passes through the winding region of the magnetic actuator in a guide and is connected opposite to the control valve with the armature plate of the magnetic actuator. On the armature plate receiving armature space opens the high-pressure side supply port, from which via the armature space and the guide for the control rod, the fuel is supplied to a traversed by the control rod distributor space from which the high-pressure side connections to the nozzle chamber and the high pressure side acted upon control surface of the control valve piston.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochdruck-Einspritzinjektor
der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, dass sich eine
erhöhte
Knickstabilität
seiner Steuerstange ergibt und dass der Injektor bei einfachem Aufbau
sowohl im Hinblick auf Fertigungs- und Montagetoleranzen wie auch
im Hinblick auf durch Einspannkräfte,
Druckbeaufschlagung und Temperaturschwankungen bedingte Abmessungsänderungen
unempfindlich ist.Of the
Invention is based on the object, a high-pressure injection injector
of the type mentioned in the form that a
increased
buckling stability
its control rod yields and that the injector with a simple structure
both in terms of manufacturing and assembly tolerances as well
in terms of clamping forces,
Pressurization and temperature fluctuations caused dimensional changes
insensitive.
Erreicht
wird dies mit den Merkmalen des Anspruches 1, demzufolge durch die
Aufteilung der Steuerstange und die im Stützweg der Steuerstange liegende
Fluidsäule
als Drucksäule
ein automatischer Ausgleich von Längenänderungen zu erreichen ist,
da die Fluidsäule
als hydraulisches Übertragungsglied
durch die gedrosselte Verbindung zum Aufnahmeraum, und damit zur
Hochdruckseite, ein an die jeweilige Stützlänge anpassendes Volumen darstellt.
Hierdurch werden nicht nur Längenände rungen
der Steuerstange relativ zu solchen des Injektorgehäuses ausgeglichen,
sondern es wird insbesondere auch die Montage vereinfacht, da die
notwendige Feinanpassung über
die hydraulische Übertragungsstrecke
zwischen den Steuerstangenteilen erfolgt.Reached
This is achieved with the features of claim 1, consequently by the
Distribution of the control rod and lying in the support path of the control rod
fluid column
as a pressure column
an automatic compensation of changes in length can be achieved
there the fluid column
as a hydraulic transmission element
through the throttled connection to the recording room, and thus to
High pressure side, represents a volume adapted to the respective support length.
This will not only Längenände ments
the control rod is balanced relative to those of the injector housing,
but it is in particular the assembly is simplified because the
necessary fine adjustment via
the hydraulic transmission line
takes place between the control rod parts.
Durch
die Aufteilung der Steuerstange in Stangenteile, die innerhalb eines
umschließenden Kopplungsstückes – also beispielsweise
einer Buchse – die
axial gegenüberliegenden
Begrenzungen eines Spaltraumes bilden und von denen zumindest eines
gegenüber
dem Kopplungsstück
axial verschieblich ist, ergibt sich ferner aufgrund der gedrosselten Verbindung
zum Aufnahmeraum, und damit zur Hochdruckseite, eine die Stangenteile
axial gegeneinander abstützende
Kraftstoffsäule,
die die Stangenteile entsprechend dem anliegenden Druck gegen ihre
einander gegenüberliegenden
Abstützungen
andrückt,
welche durch den Aktor und das Steuerventil gebildet sind. Abstandsänderungen
zwischen den Abstützungen
werden aufgrund der drosselnden Verbindung zum Aufnahmeraum durch nachfließenden Kraftstoff
ausgeglichen, und in entsprechender Weise auch Leckagen längs des
Stangenteiles oder der Stangenteile, die auf den Spaltraum auslaufen.By
the division of the control rod into rod parts, which within one
enclosing coupling piece - so for example
a socket - the
axially opposite
Form boundaries of a gap space and of which at least one
across from
the coupling piece
is axially displaceable, also results due to the throttled connection
to the receiving space, and thus to the high pressure side, one of the rod parts
axially against each other
Fuel column,
the rod parts according to the applied pressure against their
opposite each other
supports
presses,
which are formed by the actuator and the control valve. changes in distance
between the supports
are due to the throttling connection to the receiving space by nachfließenden fuel
balanced, and in a similar way also leaks along the
Rod part or the rod parts that leak to the gap.
Ergänzend wird
durch die Integration eines Kraftstoff-Hochdruckspeichers in den Injektor die
Belastung des Injektors durch Druckspitzen, die weit über die
ohnehin hohen Systemdrücke
hinausreichen, reduziert, so dass sich geringere Verformungen des
Injektorgehäuses
ergeben und ein konstruktiv leichterer Aufbau des Injektors, insbesondere
des Injektorgehäuses
möglich
wird.In addition will
by integrating a high-pressure fuel accumulator into the injector
Strain of the injector by pressure spikes far beyond the
anyway high system pressures
extend, reduced, so that lower deformations of the
injector
result and a structurally lighter construction of the injector, in particular
of the injector housing
possible
becomes.
Zudem
ergibt sich aufgrund der unmittelbaren Anordnung der Steuerstange
im hochdruckseitig beaufschlagten, den Hochdruckspeicher bildenden Aufnahmeraum
in Verbindung mit der stricknadelartig dünnen, lang gestreckten Ausbildung
der Steuerstange bei im Nahbereich der Düsennadel, also in großem Abstand
zum Aktor, angeordnetem Steuerventil und über den Aufnahmeraum erfolgender Kraftstoffzufuhr
zur Düse
auch bei schlankem Gehäuse
ein bezogen auf das Bauvolumen des Einspritzinjektors großes Speichervolumen.
Dieses macht es möglich,
die Größe der Druckschwankungen
zu reduzieren, die sich in Verbindung mit der Einspritzung ergeben,
wobei insbesondere mit Beendigung der Einspritzung auftretende Spitzendrücke reduziert werden
können.moreover
results from the immediate arrangement of the control rod
acted upon in the high-pressure side, the high-pressure accumulator forming receiving space
in connection with the knitting needle-like thin, elongated training
the control rod at close range of the nozzle needle, so at a great distance
to the actuator, arranged control valve and over the receiving space of fuel supply
to the nozzle
even with a slim case
a large storage volume relative to the construction volume of the injection injector.
This makes it possible
the size of the pressure fluctuations
to reduce, which results in connection with the injection,
whereby peak pressures occurring in particular with termination of the injection are reduced
can.
Insbesondere
ergibt sich durch die unmittelbar kraftstoffumschlossene Erstreckung
der Steuerstange in dem Aufnahmeraum auch eine Knickstabilisierung
der Steuerstange, so dass diese trotz ihrer ein Vielfaches ihrer
Dicke ausmachenden Länge
mit einem im Bereich um einen Millimeter liegenden Durchmesser ausgebildet
werden kann, bei einer führungsfreien
Länge beispielsweise
von 100 oder mehr Millimetern und einer Systemdrücken von 1500 bar und mehr
entsprechenden axialen Belastung.Especially
results from the directly fuel-enclosed extension
the control rod in the receiving space also a kink stabilization
the control rod so that this despite their many times their
Thickness making length
formed with a lying in the range of one millimeter diameter
can be, at a leadership-free
Length for example
of 100 or more millimeters and a system pressure of 1500 bar and more
corresponding axial load.
Durch
die Erfindung wird somit auch ein Verfahren zur Verfügung gestellt,
durch umschließende Beaufschlagung
mit unter hohem Druck stehenden Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten,
die Knicksteifigkeit dünner
Stangen zu erhöhen.By
the invention thus also provides a method,
by enclosing admission
with high pressure fluids, especially liquids,
the kink stiffness thinner
Raise rods.
Der
Druck im Spaltraum kann im Rahmen der Erfindung in seinem Druckniveau
gegenüber dem
hochdruckseitig gegebenen Druckniveau durch eine zusätzliche
Verbindung des Spaltraumes zur Niederdruckseite abgesenkt werden,
so dass sich im Spaltraum ein mittleres Druckniveau einstellt.Of the
Pressure in the gap space can in the context of the invention in its pressure level
compared to the
High pressure side given pressure level by an additional
Connection of the gap to the low pressure side are lowered
so that sets a mean pressure level in the gap.
Die
drosselnde Verbindung zwischen Spaltraum und Aufnahmeraum, und damit
zur Hochdruckseite, lässt
sich im Rahmen der Erfindung durch eine oder mehrere gesonderte
Drosselbohrungen erreichen, oder auch über eine gezielte Leckage längs der Führung des
jeweiligen Stangenteiles auslaufend auf den Spaltraum im Kopplungsstück. Damit
lässt sich auch über den
jeweiligen Drosselquerschnitt, sei es als Bohrungsquerschnitt oder
als Leckagespalt, sowie über
die Länge
der jeweiligen Drosselstrecke die Höhe des sich zwischen den Arbeitsakten
im Spaltraum aufbauenden Druckes beeinflussen. Ergänzt um eine
drosselnde Verbindung des Spaltraumes zur Niederdruckseite lässt sich
eine Begrenzung des Druckes im Spaltraum erreichen und es kann vermieden
werden, dass sich im Spaltraum ein Druck aufbaut, der in der Abstützung zum
Aktor eine Kraft zur Folge hat, durch die der Aktor aus seiner der
federbelasteten Schließlage
des Steuerventiles entsprechenden Konstruktionslage in Richtung
auf seine der Öffnungslage
des Steuerventiles entsprechende Absteuerlage abgedrängt wird,
so dass über
die Betätigung
des Aktors das Steuerventil nicht mehr geöffnet werden könnte.The
throttling connection between the gap space and the receiving space, and thus
to the high pressure side, leaves
within the scope of the invention by one or more separate
Throttle holes reach, or via a targeted leakage along the leadership of the
respective rod part expiring on the gap in the coupling piece. In order to
can also be over the
respective throttle cross section, be it as a bore cross section or
as a leakage gap, as well as over
the length
the respective throttle section the height of itself between the work files
influence in the gap-building pressure. Added to one
throttling connection of the gap to the low pressure side can be
achieve a limitation of the pressure in the gap and it can be avoided
be that builds up a pressure in the gap, in the support to the
Actuator has a force through which the actuator from his
spring-loaded closing position
the control valve corresponding construction position in the direction
on his the opening position
the control valve corresponding Absteuerlage is pushed,
so that over
the operation
of the actuator, the control valve could not be opened.
Das
oder die in das Kopplungsstück
eingreifenden Stangenteile sind zweckmäßigerweise federnd auf ihre
den Spaltraum vergrößernde Lage
gegeneinander oder gegen das Kopplungsstück abgestützt, so dass konstruktiv eine
vorgegebene Stützlänge mit
einfachen Mitteln einstellbar ist und Abweichungen hiervon durch
die sich einstellende Länge der
Flüssigkeitssäule ausgeglichen
werden können.The
or in the coupler
engaging rod parts are suitably resilient to their
the gap enlarging position
supported against each other or against the coupling piece, so that constructively a
given support length with
simple means is adjustable and deviations thereof
the adjusting length of the
Liquid column balanced
can be.
Abweichend
von der geschilderten Lösung mit
im längsmittleren
Bereich zwischen Aktor und Steuerventil liegendem Kopplungsstück kann
das Kopplungsstück
auch durch die obere und/oder untere Ventilstangenführung gebildet
sein, wobei die untere Ventilstangenführung zweckmäßigerweise
angrenzend zu einer Zwischenplatte liegt, die im Übergang
vom Injektorgehäuse
zum Düsenkörper vorgesehen
ist, der die auf Einspritzöffnungen
auslaufende Düsennadel
aufnimmt und der über
eine Schraubverbindung, insbesondere über eine Überwurfmutter, zusammen mit
der dazwischen liegenden Zwischenplatte gegen das Injektorgehäuse verspannt
ist.deviant
from the described solution with
in the longitudinal middle
Area between actuator and control valve lying coupling piece can
the coupling piece
also formed by the upper and / or lower valve stem guide
be, with the lower valve stem guide expediently
adjacent to an intermediate plate that is in transition
from the injector housing
provided to the nozzle body
that's on injection ports
leaking nozzle needle
and over
a screw, in particular via a union nut, together with
braced the intermediate plate between them against the injector
is.
Die
untere Ventilstangenführung
begrenzt den Aufnahmeraum, ist radial zum Aufnahmeraum abgestützt und
nimmt schwimmend einen Sitzkörper des
Steuerventiles auf, dessen Sitzfläche über die Steuerstange abdichtend
beaufschlagbar ist.The lower valve stem guide limited the receiving space, is supported radially to the receiving space and takes a floating seat body of the control valve, the seating surface is sealingly acted upon by the control rod.
Bei
von der Sitzfläche
abgehobener Steuerstange ist über
den Sitzkörper
ein Steuerraum mit der Niederdruckseite verbunden. Dieser Steuerraum liegt
rückseitig
zur Düsennadel
und ist gegen die Zwischenplatte über eine Steuerhülse abgegrenzt,
die zwischen der Zwischenplatte und der Düsennadel axial federnd eingespannt
ist, so dass die Düsennadel
in Richtung auf ihre Schließlage
zu den Einspritzöffnungen
belastet ist. Der Steuerraum weist eine gedrosselte Verbindung zur
Hochdruckseite auf, so dass die Düsennadel über den im Steuerraum aufgebauten
Druck in Richtung ihrer Schließlage
belastet ist und bei durch Öffnen
des Steuerventils geschalteter Verbindung des Steuerraums zur Niederdruckseite
druckabhängig
in ihre Öffnungslage
verstellbar ist.at
from the seat
lifted control rod is over
the seat body
a control room connected to the low pressure side. This control room is located
on the back
to the nozzle needle
and is delimited against the intermediate plate via a control sleeve,
clamped axially resiliently between the intermediate plate and the nozzle needle
is, so the nozzle needle
towards their closed position
to the injection openings
is charged. The control room has a throttled connection to
High pressure side, so that the nozzle needle on the constructed in the control room
Pressure in the direction of its closed position
is loaded and by opening
the control valve switched connection of the control room to the low pressure side
pressure dependent
in their opening position
is adjustable.
Die
erfindungsgemäße Lösung sieht
zweckmäßigerweise
einen Aufbau vor, bei dem in den Aufnahmeraum auch ein Mengenbegrenzungsventil
integriert ist. Zweckmäßigerweise
ist dieses Mengenbegrenzungsventil benachbart zur unteren Ventilstangenführung, also
im Zulaufbereich auf die Düsennadel
vorgesehen und liegt damit zwischen dem dem Ventilgehäuse zugeordneten
hochdruckseitigen Anschluss und dem Düsenteil des Injektors. Hierbei ergibt
sich ein besonders einfacher Aufbau, wenn das Mengenbegrenzungsventil
ein im Zulaufweg zum Düsenteil
liegendes Kolbenelement aufweist, das drosselnde Überströmquerschnitte
aufweist, und das in Richtung auf eine konstruktive Ausgangslage entgegen
der Durchströmungsrichtung
federbelastet ist. In dieser konstruktiven Ausgangslage liegt das
im Aufnahmeraum längsverschieblich
geführte
Kolbenelement bevorzugt gegen eine Gehäuseschulter an, bei Abstützung der
Feder gegenüberliegend
zum Kolbenelement auf der unteren Ventilstangenführung. Bei jedem Einspritzvorgang
wird das Kolbenelement in Richtung auf seine Sperrlage verschoben, und,
falls die Einspritzmenge nicht zu groß war, anschließend wieder
auf seine Ausgangslage zurückgestellt.
Erst bei zu großen
Einspritzmengen, aber ansonsten ordnungsgemäß arbeitendem Einspritzinjektor,
spricht das Mengenbegrenzungsventil an und es wird das Kolbenelement
in eine Sperrlage verschoben, die einen weiteren Kraftstoffzulauf
auf den die Düsennadel
umschließenden
Düsenraum
unterbindet. Ein Mengenbegrenzungsventil der gezeigten Ausgestaltung
spricht somit nicht an, wenn die darüber fließende Kraftstoffmenge bezogen
auf den drosselnden Überströmquerschnitt
des Mengenbegrenzungsventils zu klein ist, um dessen Kolbenelement zu
verschieben.The
sees solution according to the invention
expediently
a structure before, in which in the receiving space and a flow control valve
is integrated. Conveniently,
this quantity limiting valve is adjacent to the lower valve stem guide, so
in the inlet area on the nozzle needle
provided and thus lies between the valve housing associated
High-pressure side connection and the nozzle part of the injector. This results
a particularly simple structure when the flow control valve
a in the inlet to the nozzle part
lying piston element, the throttling overflow
has, and in the direction of a constructive starting position opposite
the flow direction
spring loaded. This is in this constructive starting position
longitudinally displaceable in the receiving space
guided
Piston element preferably against a housing shoulder on, in support of the
Feather opposite
to the piston element on the lower valve stem guide. At every injection process
the piston element is moved in the direction of its locking position, and,
if the injection quantity was not too large, then again
returned to its original position.
Only when too big
Injection quantities, but otherwise properly working injection injector,
It responds to the flow control valve and it becomes the piston element
shifted into a locked position, which is another fuel feed
on the nozzle needle
enclosing
nozzle chamber
in derogation. A quantity limiting valve of the embodiment shown
thus does not respond when the amount of fuel flowing over it
on the throttling overflow cross section
the quantity limiting valve is too small to the piston element to
move.
Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird
die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es
zeigen:Further
Details and features of the invention will become apparent from the claims. Furthermore, will
the invention explained below with reference to an embodiment. It
demonstrate:
1 eine
Schnittdarstellung eines Hochdruck-Einspritzinjektors gemäß der Erfindung, 1 a sectional view of a high-pressure injection injector according to the invention,
2 eine
vergrößerte Darstellung
eines Ausschnittes II in 1, 2 an enlarged view of a section II in 1 .
3 eine
weitere Ausgestaltung eines Injektors gemäß 1 in einer
entsprechenden Schnittdarstellung. 3 a further embodiment of an injector according to 1 in a corresponding sectional view.
4 eine
Ausschnittsvergrößerung des
Bereiches IV in 3, wobei ergänzend der untere Teil eines
in 2 gezeigten Mengenbegrenzungsventiles dargestellt
ist, und 4 an enlarged detail of the area IV in 3 , where additionally the lower part of an in 2 shown quantity limiting valve is shown, and
5 bis 7 Schemadarstellungen
zur Gestaltung der drosselnden Verbindung der Hochdruck- und/oder
Niederdruckseite zum Spaltraum. 5 to 7 Schematic diagrams for designing the throttling connection of the high-pressure and / or low-pressure side to the gap.
Die
Darstellungen in den Figuren betreffen einen Einspritzinjektor 1 für Brennkraftmaschinen, über den
unter Hochdruck zugeführter
Kraftstoff (Pfeil 2) der Einspritzdüse 3 zugeführt wird,
die einen Düsenkörper 4 aufweist,
in dem in einer zentralen Bohrung 5 eine Düsennadel 6 axial
verschieblich geführt
ist, über
die der Kraftstoffzufluss zu den Einspritzöffnungen 7 gesteuert
wird. An den Düsenkörper 4 schließt axial,
diesen überdeckend,
eine Zwischenplatte 8 an, die im Übergang zum Gehäuse 9 des
Einspritzinjektors 1 liegt und die zwischen Düsenkörper 4 und
Gehäuse 9 über eine
Verschraubung, hier eine Überwurfmutter 10 eingespannt
ist, die den Düsenkörper 4 in
einer Schulter 11 untergreift und die gegen den gegen die
Zwischenplatte 8 auslaufenden, unteren Teil des Gehäuses 9 verschraubt
ist. An das axial gegenüberliegende,
obere Ende des Gehäuses 9 des
Einspritzinjektors 1 schließt ein Aktor 12 an,
der nur im Umriss angedeutet ist und, bezogen auf das Ausführungsbeispiel,
als Magnetsteller ausgebildet ist, der eine Ankerplatte 13 aufweist.The illustrations in the figures relate to an injection injector 1 for internal combustion engines, via the high-pressure fuel (arrow 2 ) of the injection nozzle 3 is supplied, which is a nozzle body 4 in which in a central bore 5 a nozzle needle 6 axially displaceably guided, via which the fuel flow to the injection openings 7 is controlled. To the nozzle body 4 axially closing, covering this, an intermediate plate 8th at the transition to the housing 9 injection injector 1 lies and the between nozzle body 4 and housing 9 about a screw, here a union nut 10 is clamped, the nozzle body 4 in a shoulder 11 engages and against the against the intermediate plate 8th expiring, lower part of the housing 9 is screwed. To the axially opposite, upper end of the housing 9 injection injector 1 closes an actor 12 to, which is only indicated in outline and, based on the embodiment, is designed as a magnetic actuator, the anchor plate 13 having.
Die
Ankerplatte 13 liegt axial oberhalb einer als Schraubplatte 14 gestalteten
Abschlussplatte, welche gegen das Gehäuse 9 verschraubt
ist und über
die ein Abschlusspfropfen 15 für einen sich axial durch das
Gehäuse 9 erstreckenden
Aufnahmeraum 16 gegen das Gehäuse 9 dichtend verspannt
ist.The anchor plate 13 is axially above a screw plate 14 designed end plate, which against the case 9 is bolted and over which a final stopper 15 for one axially through the housing 9 extending recording room 16 against the case 9 is tightly clamped.
Der
Aufnahmeraum 16, der das Gehäuse 9 zentral durchsetzt,
läuft nach
unten auf die Zwischenplatte 8 aus, angrenzend zu der im
Aufnahmeraum 16 ein Steuerventil 17 vorgesehen
ist, über
das die Druckbeaufschlagung eines Steuerraumes 18 gesteuert
wird, der axial zwischen dem rückwärtigen Ende
der Düsennadel 6 und
der Zwischenplatte 8 liegt und der von einer Steuerhülse 19 umgrenzt
ist, die auf dem rückwärtigen,
hier also oberen Endbereich der Düsennadel 4 axial verschieblich
geführt
ist. Der rückwärtige, obere
Endbereich der Düsennadel 6 ist
anschließend
an die Druckschulter 20 der Düsennadel 6 als Schaftteil 21 gestaltet,
und die Steuerhülse 19 ist über eine
Druckfeder 22 in Richtung auf ihre Anlage an der Zwischenplatte 8 abgestützt. Über die Druckfeder 22 ist
die Düsennadel 6 in
Richtung auf ihre Schließlage
belastet, in der der Kraftstoffzufluss zu den Einspritzöffnungen 7 durch
die Düsennadel 6 versperrt
wird und die Düse
geschlossen ist. Die Zwischenplatte 8 und damit auch das
an diese angrenzende Steuerventil 17 liegen, bezogen auf
die axiale Erstreckung des Einspritzinjektors 1, nahe dessen unterem
Ende, und es ergibt sich somit zwischen dem Steuerventil 17 und
dem dessen Ansteuerung dienenden Aktor 12 ein im Wesentlichen
der Länge des
Gehäuses 9 entsprechender,
und damit auch großer
Abstand, der zur Betätigung
des Steuerventiles 17 über
eine sich zwi schen Steuerventil 17 und Aktor 12 erstreckende
Steuerstange 23 überbrückt wird.The recording room 16 that's the case 9 centrally penetrated, runs down on the intermediate plate 8th out, adjacent to the one in the recording room 16 a control valve 17 is provided, via the pressurization of a control room 18 which is controlled axially between the rear end of the nozzle needle 6 and the intermediate plate 8th lies and that of a control sleeve 19 is bounded on the back, here so upper Endbe rich of the nozzle needle 4 is guided axially displaceable. The rear, upper end portion of the nozzle needle 6 is following the pressure shoulder 20 the nozzle needle 6 as a shaft part 21 designed, and the control sleeve 19 is via a compression spring 22 towards their attachment to the intermediate plate 8th supported. About the compression spring 22 is the nozzle needle 6 loaded in the direction of their closed position, in which the fuel flow to the injection ports 7 through the nozzle needle 6 is locked and the nozzle is closed. The intermediate plate 8th and thus also the adjoining control valve 17 lie, based on the axial extent of the injection injector 1 , near its lower end, and thus arises between the control valve 17 and the actuator serving this 12 a substantially the length of the housing 9 corresponding, and thus also large distance, the operation of the control valve 17 via a between control valve 17 and actor 12 extending control rod 23 is bridged.
Die
Steuerstange 23 ist, wie auch aus den Darstellungen erkennbar,
als stricknadelartig dünner Stab
ausgebildet, dessen Länge
einem Vielfachen seiner Dicke entspricht. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel
liegt der Durchmesser der Steuerstange 23 in der Größenordnung
von einem Millimeter, bei einer Länge von 150 mm. Dieses Größenverhältnis spiegelt
wider, dass die Steuerstange 23 im Verhältnis zu ihrer Länge im Rahmen
der Erfindung bevorzugt extrem dünn
gewählt
ist, wenn auch der angegebene Beispielsbereich im Rahmen der Erfindung
in weiten Grenzen variieren kann.The control rod 23 is, as can be seen from the illustrations, designed as a knitting needle-like thin rod whose length corresponds to a multiple of its thickness. Based on the embodiment, the diameter of the control rod 23 in the order of one millimeter, with a length of 150 mm. This size ratio reflects that the control rod 23 in relation to their length in the context of the invention is preferably selected to be extremely thin, although the given example range may vary within wide limits within the scope of the invention.
Bezogen
auf das Ausführungsbeispiel
gemäß 1 bildet
der Aufnahmeraum 16 zumindest über einen Teil seiner Länge, insbesondere
in seinem oberen Längsbereich
einen Druckspeicher 24, der mit der Hochdruckseite – Pfeil 2 – zwar in
Verbindung steht, der aber nicht im Durchströmungsweg zwischen dem Hochdruckanschluss 27 und
dem Steuerventil 17 zur Düsennadel 6 liegt.
Der Strömungsweg zwischen
der Hochdruckzuführung
(Pfeil 2) und dem Steuerventil 17 bzw. der Düsennadel 6 führt im unteren
Bereich des Gehäuses 9 über den
unteren Teil 25 des insgesamt sich über die Länge des Gehäuses 9 erstreckenden
Aufnahmeraumes 16, wobei im Ausführungsbeispiel im Übergangsbereich
zwischen unterem Teil 25 des Aufnahmeraumes 16 und
dessen oberen, durch den Druckspeicher 24 gebildeten Teil der
hochdruckseitige Anschluss 27 liegt, und in dessen Ausmündungsbereich
auf den Aufnahmeraum 16 ein Kopplungsstück 26.Referring to the embodiment according to 1 forms the recording room 16 at least over a part of its length, in particular in its upper longitudinal region an accumulator 24 standing with the high pressure side - arrow 2 - Although in communication, but not in the flow path between the high pressure port 27 and the control valve 17 to the nozzle needle 6 lies. The flow path between the high pressure supply (arrow 2 ) and the control valve 17 or the nozzle needle 6 leads to the bottom of the case 9 over the lower part 25 of the total length of the case 9 extending recording room 16 , wherein in the embodiment in the transition region between the lower part 25 of the recording room 16 and its upper, through the accumulator 24 formed part of the high pressure side connection 27 is located, and in the Ausmündungsbereich on the recording room 16 a coupling piece 26 ,
Das
Kopplungsstück 26 ist
in 1 und 2 als im Aufnahmeraum 16 liegende
Hülse gestaltet,
die über
das Gehäuse 9 geführt oder
auch frei liegend zum Gehäuse 9 angeordnet
ist und die eine zentrale Durchgangsbohrung 28 aufweist.
In dieser Durchgangsbohrung 28 liegen die einander gegenüberliegenden
Endbereiche eines oberen Steuerstangenteiles 29 und eines
unteren Steuerstangenteiles 30 der Steuerstange 23 und
grenzen innerhalb der Durchgangsbohrung 28 des Kopplungsstückes 26 mit
ihren Stirnseiten einen Spaltraum 31 ab, der zum Aufnahmeraum 16,
oder auch in anderer Weise zur Hochdruckseite, eine gedrosselte
Verbindung aufweist. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 und 2 ist
diese Verbindung durch die leckagebehaftete Führung der Enden der Steuerstangenteile 29, 30 in
der Durchgangsbohrung 28 gebildet, kann aber auch durch
eine gesonderte, nicht dargestellte Drosselbohrung gebildet sein.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, bei axial verschieblichem
Kopplungsstück 26,
eines der Steuerstangenteile 29, 30 axial fest
zum Kopplungsstück 26 anzuordnen,
und lediglich das andere verschieblich gegenüber dem Kopplungsstück 26,
so dass über
die Länge
der Führung des
verschieblich geführten
Steuerstangenteiles auch der Grad der Leckage und die Höhe des im Spaltraum 31 sich
aufbauenden Druckes beeinflusst werden kann.The coupling piece 26 is in 1 and 2 as in the recording room 16 lying sleeve formed over the housing 9 guided or free lying to the housing 9 is arranged and the one central through-hole 28 having. In this through hole 28 are the opposite end portions of an upper control rod part 29 and a lower control rod part 30 the control rod 23 and boundaries within the through hole 28 of the coupling piece 26 with their front sides a gap 31 off to the recording room 16 , or in other ways to the high pressure side, a throttled connection. In the embodiment according to 1 and 2 this connection is due to the leakage-bearing guidance of the ends of the control rod parts 29 . 30 in the through hole 28 formed, but may also be formed by a separate, not shown throttle bore. In the context of the invention, it is also in axially displaceable coupling piece 26 , one of the control rod parts 29 . 30 axially fixed to the coupling piece 26 to arrange, and only the other displaceable relative to the coupling piece 26 in that over the length of the guide of the displaceably guided control rod part and the degree of leakage and the height of the gap in the gap 31 can be influenced by building pressure.
Bezogen
auf die gezeigte Darstellung ist das Kopplungsstück 26 zum Gehäuse 9 lagefest
angeordnet und es sind die Steuerstangenteile 29, 30 in zueinander
entgegengesetzten Richtungen über
Federn 32, 33 abgestützt, so dass über die
federnde Abdrängung
der Steuerstangenteile 29, 30 die Steuerstangenteile 29, 30 in
einer axialen Abstandslage zueinander liegen, die, aufgrund der
Verbindung zum Aufnahmeraum 16 oder in anderer Weise zur
Hochdruckseite, den Aufbau einer Drucksäule gewährleistet. Dadurch stellt sich
die Steuerstange 23 insgesamt als axial mehrteiliges Element
dar, welches durch die Stangenteile 29, 30 und
die im Bereich des Spaltraumes 31 aufgebaute Drucksäule gebildet
ist. Dadurch wird eine selbsttätige
Anpassung der Stelllänge
der Steuerstange 23 an den sich durch Toleranzen, montagebedingt
und/oder durch Spannungen, insbesondere thermische Spannungen ergebenden
Abstand zwischen Steuerventil 17 und Aktor 12 erreicht.Based on the illustration shown is the coupling piece 26 to the housing 9 Positionally arranged and it is the control rod parts 29 . 30 in opposite directions via springs 32 . 33 supported so that about the resilient displacement of the control rod parts 29 . 30 the control rod parts 29 . 30 are in an axial distance to each other, which, due to the connection to the receiving space 16 or otherwise to the high pressure side, the construction of a pressure column ensured. This raises the control rod 23 total as an axially multi-part element, which by the rod parts 29 . 30 and those in the area of the gap 31 constructed pressure column is formed. As a result, an automatic adjustment of the actuating length of the control rod 23 at the resulting by tolerances, due to installation and / or by voltages, in particular thermal stresses distance between the control valve 17 and actor 12 reached.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 und 2 zeigt
des Weiteren die Anordnung eines Mengenbegrenzungsventiles 34 integriert
in den Einspritzinjektor 1 im unteren Teil 25 des
Aufnahmeraumes 16. Das Mengenbegrenzungsventil 34 weist
einen grundsätzlich
bekannten Aufbau mit einem Sperrkolben 35 auf, der längsverschieblich
im Aufnahmeraum 16 geführt
ist und der auf eine den Durchfluss freigebende obere Anschlaglage über eine
Feder 36 abgestützt
ist, die axial zum Gehäuse 9,
zur Zwischenplatte 8 oder, wie gezeigt, zu einer unteren
Steuerstangenführung 37 abgestützt ist.
Die Steuerstangenführung 37 ist
ihrerseits gegen die Zwischenplatte 8 abgestützt und
radial im Aufnahmeraum 16 geführt. Der Sperrkolben 35 ist
in der den Durchfluss freigebenden Lage des Mengenbegrenzungsventils 34 über die
Feder 36 gegen eine Gehäuseschulter 38 abgestützt und
weist gedrosselte Überströmwege in Durchströmrichtung
auf den Düsenteil 3 auf.
Wird eine vorbestimmte Einspritzmenge überschritten, so erfolgt keine
oder keine vollständige
Rückstellung des
Sperrkolbens 35 auf seine Ausgangslage und es wird der
Sperrkolben 35 entgegen der Kraft der Feder 36 in
Richtung auf die unteres Steuerstangenführung 37 verschoben.
Der Sperrkolben 35 erreicht so letztlich eine Sperrstellung
zur unteren Steuerstangenführung 37,
wobei in dieser Sperrstellung der Sperrkolben 35 auf der
oder zur Steuerstangenführung 37 dichtend
abgestützt
ist.The embodiment according to 1 and 2 further shows the arrangement of a quantity limiting valve 34 integrated into the injection injector 1 in the lower part 25 of the recording room 16 , The quantity limiting valve 34 has a basically known construction with a locking piston 35 on, the longitudinally displaceable in the receiving space 16 is guided and on a flow releasing upper stop position via a spring 36 supported axially to the housing 9 , to the intermediate plate 8th or, as shown, to a lower control rod guide 37 is supported. The control rod guide 37 is in turn against the intermediate plate 8th supported and radially in the receiving space 16 guided. The locking piston 35 is in the flow release the position of the flow control valve 34 over the spring 36 against a housing shoulder 38 supported and has throttled overflow in the flow direction on the nozzle part 3 on. If a predetermined injection quantity is exceeded, there is no or no complete return of the blocking piston 35 to its initial position and it becomes the locking piston 35 against the force of the spring 36 towards the lower control rod guide 37 postponed. The locking piston 35 ultimately achieves a blocking position to the lower control rod guide 37 , wherein in this blocking position of the locking piston 35 on or to the control rod guide 37 is supported sealingly.
Die
Abstützlage
ist im Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 durch
gegeneinander gerichtete, zapfenartige Vorsprünge 39, 40 am
Sperrkolben 35 und an der unteren Steuerstangenführung 37 vorgegeben,
wobei die zapfenartigen Vorsprünge 39 und 40 umschließend zur
durchlaufenden Steuerstange 23 zentral lie gen und axial
gegeneinander gerichtet sind. In der Sperrstellung des Mengenbegrenzungsventils 34 bilden
somit einerseits die aufeinander liegenden Vorsprünge 39, 40 eine
die Steuerstange 23 umgrenzende Dichtfläche, und es liegt zum anderen
der Sperrkolben 35 mit seinem Kolbenschaft in axialer und
radialer Überdeckung
zu längs
der unteren Steuerstangenführung 37 vorgesehenen,
beispielsweise durch Längsnuten
gebildeten Überströmkanälen 41.
Diese Überströmkanäle 41 münden im
Ausführungsbeispiel
auf einen Ringkanal 42 in der Zwischenplatte 8,
der über
eine Versorgungsbohrung 43 und einen weiteren Ringkanal 44 mit
dem im Schaftbereich der Düsennadel 5 liegenden
Druckraum 45 in Verbindung steht, in dem auch die Druckschulter 20 der
Düsennadel 6 liegt.The support position is according to the embodiment 1 and 2 by oppositely directed, pin-like projections 39 . 40 on the locking piston 35 and on the lower control rod guide 37 predetermined, wherein the pin-like projections 39 and 40 enclosing to the continuous control rod 23 are centrally lie gen and axially against each other. In the blocking position of the flow control valve 34 thus form on the one hand the superimposed projections 39 . 40 one the control rod 23 bordering sealing surface, and it is on the other hand, the locking piston 35 with its piston shaft in axial and radial coverage to along the lower control rod guide 37 provided, formed for example by longitudinal grooves overflow channels 41 , These overflow channels 41 lead in the embodiment to an annular channel 42 in the intermediate plate 8th that has a supply hole 43 and another annular channel 44 with the in the shaft region of the nozzle needle 5 lying pressure chamber 45 communicates in which also the pressure shoulder 20 the nozzle needle 6 lies.
Das
Steuerventil 17 weist im Ausführungsbeispiel einen in einer
stirnseitigen, zur Zwischenplatte 8 offenen Ausnehmung 46 der
Steuerstangenführung 37 liegenden
Sitzkörper 47 auf,
der gegen die Zwischenplatte 8 mit einer Abflussbohrung 49 überdeckend
zu einem Verbindungskanal 48 anliegt. Über den Verbindungskanal 48 in
der Zwischenplatte 8 ist die Abflussbohrung 49 an
den Steuerraum 18 angeschlossen. Die Abflussbohrung 49 läuft zum Verbindungskanal 48 gegenüberliegend
in einer Sitzfläche
für die
Steuerstange 23 aus, und bei von der Sitzfläche abgehobener
Steuerstange 23 steht die Abflussbohrung 49 über Verbindungskanäle 50 in
der Zwischenplatte 8 mit einem Anschlusskanal 51 zur Niederdruckseite
in Verbindung. Die Abflussbohrung 49 ist selbst als Drosselbohrung
ausgeführt,
oder es ist der Zulauf zur Abflussbohrung 49 gedrosselt
ausgebildet. Der Steuerraum 18 steht über eine gedrosselte Verbindung 52,
wie in 4 angedeutet, mit der Hochdruckseite, hier dem
Druckraum 45, in Verbindung.The control valve 17 has in the embodiment in a frontal, the intermediate plate 8th open recess 46 the control rod guide 37 lying seat body 47 up, against the intermediate plate 8th with a drainage hole 49 overlapping to a connecting channel 48 is applied. Via the connection channel 48 in the intermediate plate 8th is the drain hole 49 to the control room 18 connected. The drainage hole 49 runs to the connection channel 48 opposite in a seat for the control rod 23 off, and with raised from the seat control rod 23 is the drain hole 49 via connection channels 50 in the intermediate plate 8th with a connection channel 51 to the low pressure side in conjunction. The drainage hole 49 is itself designed as a throttle bore, or it is the inlet to the drain hole 49 formed throttled. The control room 18 is about a throttled connection 52 , as in 4 indicated, with the high pressure side, here the pressure chamber 45 , in connection.
Ist
das Steuerventil 17 in Schließstellung, also die Abflussbohrung 49 über die
Steuerstange 23 abgesperrt, so ist die Düsennadel 6 sowohl über die Druckfeder 22 wie
auch über
den im Steuerraum 18 anstehenden Druck in Richtung auf
ihre Schließlage belastet.
Es kann somit kein Einspritzvorgang stattfinden. Die Steuerstange 23 ist
dabei zwischen dem Sitzkörper 47,
an dem sie dichtend anliegt, und dem Aktor 12 eingespannt,
und zwar insbesondere aufgrund der im Spaltraum 31 aufgebauten
Drucksäule, durch
die die Stangenteile 29 und 30 gegeneinander abgestützt sowie
gegen ihre jeweiligen Anlagestellungen am Aktor 12 und
am Sitzkörper 47 angelegt sind.Is the control valve 17 in closed position, so the drain hole 49 over the control rod 23 shut off, so is the nozzle needle 6 both via the compression spring 22 as well as in the control room 18 loaded pressure in the direction of their closed position. It can thus take place no injection process. The control rod 23 is between the seat body 47 on which she is sealingly seated, and the actor 12 clamped, in particular because of the gap in the gap 31 constructed pressure column through which the rod parts 29 and 30 supported against each other and against their respective investment positions on the actuator 12 and on the seat body 47 are created.
Wird
der Aktor 12 zur Einleitung eines Einspritzvorganges angesteuert,
so wird die Ankerplatte 13 gegen Federkraft angehoben und
das obere Stangenteil 29 kann in Richtung auf den Aktor 12 ausweichen.
Damit ergibt sich ein Druckabfall im Spaltraum 31 und es
kann der untere Steuerstangenteil 30 über den durch die Verbindung
zum Steuerraum 18 in der Abflussbohrung 49 anstehenden
Druck aus seiner die Abflussbohrung 49 abdichtenden Lage
angehoben werden. Damit ergibt sich über Querkanäle 53 zum Sitzkörper 47 und
Längskanäle 54 zwischen dem
Sitzkörper 47 und
der unteren Steuerstangenführung 37 eine
Verbindung zu den Verbindungskanälen 50 und über diese
zur Niederdruckseite (Pfeil 56).Will the actor 12 triggered to initiate an injection process, so the anchor plate 13 lifted against spring force and the upper rod part 29 may be in the direction of the actor 12 dodge. This results in a pressure drop in the gap 31 and it may be the lower control rod part 30 over the through the connection to the control room 18 in the drain hole 49 pending pressure from his the drain hole 49 be lifted sealing position. This results in cross channels 53 to the seat body 47 and longitudinal channels 54 between the seat body 47 and the lower control rod guide 37 a connection to the connection channels 50 and via this to the low pressure side (arrow 56 ).
Wird
der Aktor 12 zur Beendigung des jeweiligen Einspritzvorganges
abgesteuert, so fällt
die in Richtung auf ihre Stützlage
zur Steuerstange 23 federbelastete Ankerplatte 13 ab
und beaufschlagt die Steuerstange 23 in Richtung auf ihre
Schließlage
zur Abflussbohrung 49, da aufgrund der drosselnden Verbindung
zwischen dem Spaltraum 31 und der Hochdruckseite im Spaltraum
wiederum eine tragende Flüssigkeitssäule aufgebaut
ist.Will the actor 12 discon- nected to the end of the respective injection process, it falls in the direction of its supporting position to the control rod 23 spring-loaded anchor plate 13 and acts on the control rod 23 towards their closed position to the drain hole 49 because of the throttling connection between the gap space 31 and the high-pressure side in the gap space in turn a supporting liquid column is constructed.
1 lässt deutlich
werden, dass sich durch die axial hintereinander liegende Anordnung
von Druckspeicher 24, Mengen begrenzungsventil 34 und gegebenenfalls
dazwischen liegendem Kupplungsstück 26 eine
sehr kompakte und auch baulich sehr gut beherrschbare Anordnung
ergibt, zumal die Steuerstange 23 aufgrund ihrer schlanken
Ausbildung und ihrer nicht ummantelten freien Lage innerhalb des
Aufnahmeraumes 16, der zumindest teilweise als reiner Druckspeicher 24 dient,
einen minimalen Platzbedarf hat, so dass sich auch große und wirksame
Druckspeicherräume
verwirklichen lassen. 1 makes it clear that the axially one behind the other arrangement of pressure accumulator 24 , Quantity limit valve 34 and optionally intervening coupling piece 26 a very compact and structurally very well controllable arrangement results, especially the control rod 23 due to their slim design and their uncovered free space within the recording room 16 , at least partially as a pure accumulator 24 serves, has a minimal footprint, so that can also be realized large and effective accumulator rooms.
Ist,
wie in 1 und 2 dargestellt, das Kopplungsstück 26 im Übergang
zwischen Druckspeicher 24 und Mengenbegrenzungsventil 34 angeordnet,
so ist es zweckmäßig, wenn
der hochdruckseitige Anschluss 27 im Bereich des Kopplungsstückes 26 auf
den Aufnahmeraum 16 mündet
und diesen aufteilt, bei über
dem Kopplungsstück 26 zugeordneten
Kanalverbindungen 57, 58 in Richtung auf den Druckspeicher 24 und
in Richtung auf das Mengenbegrenzungsventil 34.Is, as in 1 and 2 shown, the coupling piece 26 in the transition between pressure accumulator 24 and flow control valve 34 arranged, it is advantageous if the high-pressure side port 27 in the area of the coupling piece 26 on the recording room 16 flows and the sen divides, above the coupling piece 26 associated channel connections 57 . 58 in the direction of the accumulator 24 and toward the flow control valve 34 ,
Eine
solche Ausgestaltung begünstigt,
unabhängig
von den Betriebszuständen
Einspritzung oder Nichteinspritzung, die Aufrechterhaltung eines
weitgehend gleichen, hohen Druckniveaus im Druckspeicher 24 und
damit bei großer
führungsfreier
Länge der
Steuerstange 23 auch deren Ausbildung mit einem minimierten
Querschnitt dadurch, dass die rechnerische Knicklast einer dünnen, einen
Druckspeicher 24 durchsetzenden Steuerstange 23 bezogen auf
die Stangenlänge
zwischen deren den Speicher axial durchsetzenden Dichtführungen
mit steigendem Druck zunimmt, somit die Steuerstange auf eine Knicklast
ausgelegt werden kann, die der rechnerischen Knicklast plus einer
zusätzlichen
Knicklast entspricht, welche sich als Produkt des Druckes im Druckspeicher
und der Querschnittsfläche
der Steuerstange in deren axialen Dichtführungen zum Aufnahmeraum 16 ergibt.
Durch die Erfindung wird somit auch ein Verfahren zur Verfügung gestellt,
bei Einsatz von druckkraftbeaufschlagten dünnen Stäben, wie Steuerstangen 23 der
vorstehend angesprochenen Art, diese im Hinblick auf ihre Abmessungen
zu minimieren, dadurch, dass das Produkt aus dem umschließend zum
Stab in einem Druckspeicher gegebenen Druck und der Querschnittsfläche des
Stabes in dessen Austrittsfläche
zum Druckspeicher als Zuschlaggröße zur rechnerischen
Knicklast berücksichtigt
wird. Es wird also ein Verfahren zur Anhebung der Knickfestigkeit
dünner
Stäbe aufgezeigt.Such a design favors, independent of the operating conditions injection or non-injection, the maintenance of a substantially same, high pressure levels in the accumulator 24 and thus with a large guide-free length of the control rod 23 also their training with a minimized cross section in that the computational buckling load of a thin, a pressure accumulator 24 passing control rod 23 Based on the rod length between the memory axially passing through the sealing guides increases with increasing pressure, thus the control rod can be designed for a buckling load, which corresponds to the arithmetical buckling load plus an additional buckling load, which is a product of the pressure in the accumulator and the cross-sectional area of the control rod in their axial sealing guides to the receiving space 16 results. The invention thus also provides a method when using pressure-applied thin rods, such as control rods 23 the above-mentioned way to minimize these in terms of their dimensions, characterized in that the product is taken from the pressure surrounding the rod in a pressure accumulator and the cross-sectional area of the rod in its exit surface to the pressure accumulator as a surcharge quantity for computational buckling load. Thus, a method for increasing the buckling strength of thin rods is shown.
Auch
wenn die Ausgestaltung eines Einspritzinjektors 1 gemäß 1 und 2 eine
erfindungsgemäß besonders
vorteilhafte Lösung
darstellt, lässt sich
die Erfindung auch in einer Ausgestaltung gemäß 3 realisieren,
bei der – ein
Mengenbegrenzungsventil ist hier nicht vorgesehen, kann aber erfindungsgemäß ebenfalls
vorgesehen sein – das
Kopplungsstück
durch eine der Steuerstangenführungen, insbesondere,
wie gezeigt, durch die untere Steuerstangenführung 45 gebildet
ist. Dadurch entfällt
die Quasiaufteilung des Aufnahmeraums 16, der sich im Wesentlichen
als zentrale Durchgangsbohrung darstellt, sowie auch eine mögliche Führung der
Steuerstange 17 über
das Kopplungsstück 26 im
längsmittleren
Bereich zwischen Aktor 12 und Steuerventil 17. Eine
solche abgemagerte Lösung,
die im übrigen Aufbau
der anhand der 1 und 2 geschilderten
entspricht, stellt sich als weitere Vereinfachung der erfindungsgemäßen Lösung dar
und sie veranschaulicht zugleich, dass bei Anordnung eines Kopplungsstückes 26 gemäß 1 und 2 dieses auch
schwimmend im Aufnahmeraum 16 vorgesehen sein kann, bei
entsprechender axialer Abstützung
gegen die Steuerstangenteile 29 und 30.Even if the embodiment of an injection injector 1 according to 1 and 2 represents a particularly advantageous solution according to the invention, the invention can also be in an embodiment according to 3 realize, in which - a flow control valve is not provided here, but may also be provided according to the invention - the coupling piece through one of the control rod guides, in particular, as shown, by the lower control rod guide 45 is formed. This eliminates the quasi-division of the recording room 16 which essentially presents itself as a central through-hole, as well as a possible guidance of the control rod 17 over the coupling piece 26 in the longitudinal middle area between the actuator 12 and control valve 17 , Such a lean solution, the rest of the construction of the basis of 1 and 2 described corresponds to represents a further simplification of the solution according to the invention and it also illustrates that in the arrangement of a coupling piece 26 according to 1 and 2 this also floating in the reception room 16 may be provided, with appropriate axial support against the control rod parts 29 and 30 ,
Des
Weiteren ist in 3 auch, ergänzend zu 1,
eine weitere Anordnungsmöglichkeit
für die die
Ankerplatte 13 abstützende
Druckfeder 59 als Bestandteil des Aktors 12 veranschaulicht.Furthermore, in 3 also, in addition to 1 , Another arrangement for the anchor plate 13 supporting compression spring 59 as part of the actor 12 illustrated.
4 verdeutlicht,
dass bei Teilung der Steuerstange 23 im Bereich der unteren
Steuerstangenführung 37 der
obere Steuerstangenteil 29 um ein Vielfaches länger ist
als der untere Steuerstangenteil 30, bei Lage des Spaltraumes 31 zwischen
diesen Stangenteilen. Entsprechend der Anordnung des Spaltraumes 31 im
Erstreckungsbereich der unteren Steuerstangenführung 37 und der Nutzung
dieser Steuerstangenführung 37 als
Kopplungsstück
mit Leckageverbindung zum Aufnahmeraum 16 lediglich über den
in die Steuerstangenführung 37 eintauchenden
Abschnitt des oberen Steuerstangenteiles 29 lässt sich
bei dieser Lösung
die Leckage zwischen dem Spaltraum 31 und dem Aufnahmeraum 16 und die
Höhe des
sich im Spaltraum 31 aufbauenden Druckes durch die Festlegung
unterschiedlicher Führungslängen und
Führungsspiele
zwischen oberem Stangenteil 29 und unterer Steuerstangenführung 37 als
Kopplungsstück
bestimmen, in Berücksichtigung der
entsprechenden Radialtoleranzen in der Führung der Steuerstange 23 in
der unteren Steuerstangenführung 37. 4 clarifies that when dividing the control rod 23 in the area of the lower control rod guide 37 the upper control rod part 29 is many times longer than the lower control rod part 30 , with location of the gap 31 between these rod parts. According to the arrangement of the gap 31 in the extension of the lower control rod guide 37 and the use of this control rod guide 37 as a coupling piece with leakage connection to the receiving space 16 only over the in the control rod guide 37 dipping portion of the upper control rod part 29 can be in this solution, the leakage between the gap 31 and the recording room 16 and the height of himself in the gap 31 constructive pressure by the determination of different guide lengths and leadership games between the upper rod part 29 and lower control rod guide 37 determine as a coupling piece, taking into account the corresponding radial tolerances in the leadership of the control rod 23 in the lower control rod guide 37 ,
In
Ergänzung
der 1 und 2 zeigt 4, bezogen
auf die insoweit den 1 und 2 entsprechende,
um den unteren Teil des Mengenbegrenzungsventiles ergänzte Darstellung
der 3, die hochdruckseitige Verbindung 52 des
Steuerraumes 18 über
Anschlusskanäle 60 mit
dazwischen liegender Drossel 61 an den Druckraum 45. Weiter
ist aus 4 ersichtlich, dass die Erfindung insbesondere
in der Ausgestaltung gemäß 4 in vorteilhafter
Weise einen Aufbau der Steuerstange 23 aus über ihre
Länge unterschiedlichen
Materialien erlaubt. Hierzu kann der kurze untere Steuerstangenteil 30 in
der Ausgestaltung gemäß 4 insgesamt aus
einem in Bezug auf die Abdichtung zur Abflussbohrung 49 besonders
geeigneten hochfesten Material bestehen.In addition to the 1 and 2 shows 4 , in relation to the extent to which 1 and 2 corresponding to the lower part of the flow control valve supplemented representation of 3 , the high pressure side connection 52 of the control room 18 via connection channels 60 with throttle in between 61 to the pressure room 45 , Next is out 4 it can be seen that the invention, in particular in the embodiment according to FIG 4 advantageously a structure of the control rod 23 from different materials allowed over their length. For this purpose, the short lower control rod part 30 in the embodiment according to 4 altogether one in relation to the drain to the drain hole 49 particularly suitable high-strength material.
Da
sich ansonsten die Ausführungsbeispiele weitgehend
entsprechen, finden gleiche Bezugszeichen Verwendung und es wird
bezüglich
der Ausgestaltung gemäß 3 und 4 auf
die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.Since otherwise the embodiments largely correspond to the same reference numerals use and it is with respect to the embodiment according to 3 and 4 on the description to the 1 and 2 directed.
Ungeachtet
der Verwendung dünner
Steuerstangen kann aufgrund der Knickstabilisierung, die für die Steuerstange
durch die Druckbeaufschlagung im Aufnahmeraum gegeben ist, die Übertragung
großer,
dem Druckaufbau im Spaltraum entsprechender Stellkräfte gewährleistet
werden. Durch die Querschnittsbemessung der die Fluidsäule im Spaltraum begrenzenden
Steuerstangenteile kann zudem die druckbezogen auf die Steuerstangenteile
ausgeübte Stützkraft
beschränkt
werden. Bezogen auf ein gegebenes Druckniveau im Spaltraum kann
somit über
die Querschnittsbemessung der Steuerstangenteile im Kopplungsstück eine
Kraftanpassung an die Federkraft des Aktors erfolgen, so dass die
Feder nicht überdrückt werden
kann.Regardless of the use of thin control rods, the transfer of large, the pressure build-up in the gap space corresponding actuating forces can be ensured due to the buckling stabilization, which is given for the control rod by the pressurization in the receiving space. Due to the cross-sectional dimensioning of the control rod parts delimiting the fluid column in the gap, it is also possible for the pressure-related exerted on the control rod parts Support strength are limited. Based on a given pressure level in the gap, a force adjustment to the spring force of the actuator can thus take place via the cross-sectional dimensioning of the control rod parts in the coupling piece, so that the spring can not be overpressed.
Die 5 bis 7 zeigen
stark schematisiert und in isolierter Darstellung einen Aufbau,
bei dem eine Steuerstange 70 ein Kopplungsstück 71 in einer
Axialbohrung 72 durchsetzt und bei dem die Steuerstange 70 zwei
Steuerstangenteile 73 und 74 aufweist, von denen
das Steuerstangenteil 73, bezogen auf die vorauf geschilderten
Ausgestaltungsbeispiele, ein oberes, aktorseitiges Steuerstangenteil bildet
und das Steuerstangenteil 74 ein unteres. Die Steuerstangenteile 73 und 74 sind
in der Axialbohrung 72 längsverschieblich geführt und
begrenzen axial mit ihren einander benachbarten Stirnseiten innerhalb
der Axialbohrung 72 einen vom Kopplungsstück 71 radial
umschlossenen Spaltraum 75.The 5 to 7 show a highly schematized and isolated representation of a structure in which a control rod 70 a coupling piece 71 in an axial bore 72 interspersed and where the control rod 70 two control rod parts 73 and 74 of which the control rod part 73 based on the above-described embodiments, an upper, actuator-side control rod part forms and the control rod part 74 a lower one. The control rod parts 73 and 74 are in the axial bore 72 guided longitudinally displaceable and limit axially with their adjacent end faces within the axial bore 72 one from the coupling piece 71 radially enclosed gap 75 ,
Das
Kopplungsstück 71 ist
dargestellt als innerhalb eines Aufnahmeraumes 76 liegend,
der von der Steuerstange 70 durchsetzt ist, so dass die
Steuerstangenteile 73, 74, in den Aus gestaltungen
gemäß 5 und 6 ausgehend
vom Spaltraum 75 in der Axialbohrung 72 verlaufend,
auf einander gegenüberliegende
Bereiche des Aufnahmeraumes 76 auslaufen, die bezogen auf
die Darstellungen gemäß 5 und 6 jeweils,
wie durch die +-Zeichen gezeigt, auf Hochdruckniveau liegen.The coupling piece 71 is shown as inside a recording room 76 lying, by the control rod 70 is interspersed, so that the control rod parts 73 . 74 , in the designs according to 5 and 6 starting from the gap 75 in the axial bore 72 running, on opposite areas of the recording room 76 expire, based on the representations according to 5 and 6 each, as shown by the + sign, at high pressure level.
Die
Steuerstangenteile 73 und 74 begrenzen in der
Axialbohrung 72 gegenüber
dem Kopplungsstück 71 jeweils
Leckagespalte 77, 78, so dass sich im Spaltraum 75,
aus dem Aufnahmeraum 76 über die Leckagespalte 77 und 78 versorgt,
ein dem Aufnahmeraum 76 entsprechender Druck aufbaut, und im
Spaltraum 75 eine Drucksäule gegeben ist, über die,
bei entsprechender axialer Belastung, die Steuerstangenteile 73, 74 gegeneinander
abgestützt
sind, also entsprechende axiale Stützkräfte übertragen können.The control rod parts 73 and 74 limit in the axial bore 72 opposite the coupling piece 71 each leakage column 77 . 78 , so that in the gap 75 , from the recording room 76 over the leakage gap 77 and 78 supplied, a the recording room 76 corresponding pressure builds up, and in the gap space 75 a pressure column is given, over, with appropriate axial load, the control rod parts 73 . 74 are supported against each other, so can transmit appropriate axial support forces.
Aufgrund
der Druckversorgung über
die Leckagespalte 77, 78 werden die Steuerstangenteile 73, 74 unter
Vergrößerung des
Spaltraumes 75 voneinander abgedrängt, wenn keine entsprechenden Gegenkräfte vorhanden
sind, bzw. wenn – zum
Beispiel aufgrund einer federnden Abstützung – aufgrund des im Spaltraum 75 aufgebauten
Druckes sich Stellkräfte
ergeben, die größer als
diese Gegenkräfte
sind.Due to the pressure supply via the leakage gap 77 . 78 become the control rod parts 73 . 74 under enlargement of the gap 75 pushed apart from each other, if no corresponding opposing forces are present, or if - for example due to a resilient support - due to the in the gap 75 built-up pressure results in actuating forces that are greater than these opposing forces.
Um
bei entsprechend nachgiebiger Abstützung eines der Steuerstangenteile,
also beispielsweise des Steuerstangenteiles 77 gegen die
Feder eines Aktors, ein Überdrücken der
Feder zu vermeiden, muss entweder der Druck im Spaltraum 75 entsprechend
begrenzt werden, oder die den Spaltraum begrenzende Querschnittsfläche des
jeweiligen Steuerstangenteiles so bemessen werden, dass bezogen auf
einen vorgegebenen Grenzdruck eine vorgegebene, der Federkraft entsprechende
Grenzkraft nicht überschritten
wird.In accordance with yielding support one of the control rod parts, so for example, the control rod part 77 against the spring of an actuator, to avoid over-pressing of the spring, either the pressure in the gap space must be 75 be limited accordingly, or the gap space limiting cross-sectional area of the respective control rod part are dimensioned so that based on a predetermined pressure limit a predetermined, the spring force corresponding limit force is not exceeded.
Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 5 mit Verbindung
des Spaltraumes 75 über
die Leckagespalte 77, 78 lediglich zum Aufnahmeraum 76 ist bezogen
auf einen gegebenen Druck im Aufnahmeraum 76 eine entsprechende
Stellkraftbegrenzung lediglich über
die Querschnittsfläche
des oder der Stangenteile 73, 74 erreichbar.In the embodiment according to 5 with connection of the gap space 75 over the leakage gap 77 . 78 only to the recording room 76 is related to a given pressure in the receiving space 76 a corresponding Kraftkraftbegrenzung only over the cross-sectional area of the rod or parts 73 . 74 reachable.
Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 ist der
Spaltraum 75 über
eine drosselnde Verbindung 79 zusätzlich an einen Niederdruckraum 80 angeschlossen,
dessen Druckniveau – als
Niederdruckniveau – unterhalb
des im Aufnahmeraum 76 gegebenen Hochdruckniveaus (durch
+ gekennzeichnet), liegt und durch – gekennzeichnet ist. Die drosselnde Verbindung 79 ist
schematisch dargestellt als eine Bohrung 81 im Steuerstangenteil 74,
kann aber auch in anderer Weise realisiert werden, beispielsweise durch
eine auf den Spaltraum 75 ausmündende, das Kopplungsstück 71 durchsetzende
und auf den Niederdruckraum 80 mündende Bohrung.According to the embodiment 6 is the gap 75 over a throttling connection 79 in addition to a low-pressure room 80 connected, its pressure level - as a low pressure level - below that in the recording room 76 given high pressure levels (indicated by +), is located and marked by -. The throttling connection 79 is shown schematically as a bore 81 in the control rod part 74 , but can also be realized in other ways, for example by a on the gap 75 ausmündende, the coupling piece 71 interspersed and on the low pressure room 80 opening hole.
Durch
die Verbindung zum Niederdruckraum 80 bildet sich in Verbindung
mit den analog zur Ausgestaltung gemäß 5 gegebenen
Verbindungen zum hochdruckseitigen Aufnahmeraum 76 über die Leckagespalte 77 und 78 im
Spaltraum 75 ein mittleres Druckniveau aus, das gegebenenfalls
in Verbindung mit entsprechenden Querschnittsbemessungen für die Steuerstangenteile 73, 74 die
Festlegung einer gewünschten
maximalen Stellkraft, bezogen auf dieses mittlere Druckniveau, ermöglicht.Through the connection to the low pressure room 80 forms in conjunction with the analogous to the embodiment according to 5 given connections to the high pressure side receiving space 76 over the leakage gap 77 and 78 in the gap 75 an average pressure level, optionally in conjunction with appropriate cross-sectional dimensions for the control rod parts 73 . 74 the determination of a desired maximum actuating force, based on this average pressure level, allows.
7 zeigt
eine Variante, bei der das Kopplungsstück 71 axial begrenzend
zu einem Aufnahmeraum 76 im Übergang auf einen Niederdruckraum 80 liegt,
und zwar derart, dass die Steuerstange 70 aus dem Kopplungsstück 71 einenends
auf den unter Hochdruck stehenden Aufnahmeraum 76 und anderenends
auf den Niederdruckraum 80 ausläuft. Die Steuerstangenteile 73 und 74 bilden
somit eine Abgrenzung des zwischen ihren einander gegenüberliegenden
Stirnseiten eingeschlossenen Spaltraumes 75 einerseits
gegen Hochdruck, andererseits gegen Niederdruck, so dass sich über die
Leckagespalte 77 und 78 im Spaltraum 75 ein
zwischen dem hochdruckseitig und dem niederdruckseitig anstehenden Druck
liegender, mittlerer Druck einstellt. In der Größenordnung ist dieser mittlere
Druck durch die Bemessung der Leckagespalte 77 und 78 sowie
auch deren axiale Länge
zu beeinflussen, und damit auch die Größe der auf die Stangenteile 72 und 74 in
Abhängigkeit
vom Druck im Spaltraum 75 wirkenden Stützkräfte. Diese können, wie
schon vorstehend geschildert, auch noch durch die Querschnittsbemessung
der Stangenteile 73, 74 ausmündend auf den Spaltraum 75 beeinflusst
werden. 7 shows a variant in which the coupling piece 71 axially limited to a receiving space 76 in the transition to a low pressure room 80 lies, in such a way that the control rod 70 from the coupling piece 71 at one end to the high-pressure receiving space 76 and at the other end to the low pressure room 80 expires. The control rod parts 73 and 74 thus form a delimitation of the enclosed between their opposite end faces gap space 75 on the one hand against high pressure, on the other hand against low pressure, so that on the leakage column 77 and 78 in the gap 75 adjusts a between the high pressure side and the low pressure side pending pressure, mean pressure. In the order of magnitude, this mean pressure by the dimensioning of the leakage column 77 and 78 As well as their axial length to influence, and thus the size of the rod parts 72 and 74 depending on the pressure in the gap 75 acting Support forces. These can, as already described above, also by the cross-sectional design of the rod parts 73 . 74 opening onto the gap 75 to be influenced.
Grundsätzlich sind
die anhand der 5 und 6 veranschaulichten
Ausgestaltungen nicht daran gebunden, dass beide Steuerstangenteile 73, 74 zum
Kopplungsstück 71 längsverschieblich
sind. Vielmehr kann bei entsprechender Längsverschieblichkeit des Kopplungsstückes 71 dieses
auch mit einem der jeweils hochdruckseitig aus dem Kopplungsstück 71 austretenden
Steuerstangenteile, so beispielsweise dem Steuerstangenteil 74 lagefest
verbunden sein und beispielsweise ein Teil des Kopplungsstückes 71 bilden,
so dass ein Leckagespalt 77 zur Hochdruckseite lediglich
längs des
Stangenteiles 73 gegeben ist. Auch bei einer solchen Lösung kann in
Analogie zur Gestaltung gemäß 5 die
bezogen auf ein vorgegebenes Druckniveau im Spaltraum 75 sich
ergebende Stellkraft durch die Querschnittsbemessung beeinflusst
werden. Bei der Ausgestaltung gemäß 6 besteht
die zusätzliche
Einflussmöglichkeit
der Veränderung
des sich im Spaltraum 75 aufbauenden Druckes darin, dass
entsprechend 6 eine Verbindung des Spaltraumes 75 zum
Niederdruckraum 80 über
eine drosselnde Bohrungsverbindung 79 in dem gedachterweise
zum Kopplungsstück 71 lagefesten
Steuerstangenteil 74 erfolgen kann. Bei einer solchen Lösung kann
bevorzugt die Verbindung zum Niederdruckraum 80 auch unmittelbar über eine
das Kopplungsstück 71 durchsetzende Bohrung
erfolgen.Basically, those are based on the 5 and 6 illustrated embodiments are not bound to the fact that both control rod parts 73 . 74 to the coupling piece 71 are longitudinally displaceable. Rather, with appropriate longitudinal displacement of the coupling piece 71 This also with one of each high-pressure side from the coupling piece 71 exiting control rod parts, such as the control rod part 74 be firmly connected and, for example, a part of the coupling piece 71 form, leaving a leakage gap 77 to the high pressure side only along the rod part 73 given is. Even with such a solution, in analogy to the design according to 5 related to a predetermined pressure level in the gap 75 resulting force can be influenced by the cross-sectional design. In the embodiment according to 6 is the additional influence of the change in the gap in the gap 75 building pressure in that accordingly 6 a connection of the gap 75 to the low-pressure room 80 via a throttling bore connection 79 in the thought of the coupling piece 71 positionally fixed control rod part 74 can be done. In such a solution may preferably be the connection to the low pressure space 80 also directly over a the coupling piece 71 passing through hole.
Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, die Steuerstange mehrfach zu
unterteilen, so dass sich mehrere Trennstellen ergeben. Bei einer
solchen Ausgestaltung, die z. B. unter Fertigungs- und/oder Montagegesichtspunkten
zweckmäßig sein
kann, bildet sich an der Trennstelle, ein entsprechend umschließendes Kopplungsstück vorausgesetzt,
ein den richtigen Abstand einstellender Spaltraum aus, in der sich
die größte Stützkraft
ausbildet. In den anderen Trennstellen stehen die Stangenteile auf
Stoß zueinander,
es ist also keine übertragende,
die Stützlänge einstellende
Flüssigkeitssäule zwischen
den einander zugewandten Stirnseiten der Stangenteile vorhanden.in the
Under the invention, it is also the control rod several times
subdivide, so that there are several separation points. At a
such embodiment, the z. B. under manufacturing and / or assembly aspects
be appropriate
can, forms at the point of separation, a corresponding enclosing coupling piece provided
a the right distance adjusting gap space in which
the largest supporting force
formed. In the other separation points are the rod parts
Push to each other,
so it's not a transmitting,
the support length adjusting
Liquid column between
the mutually facing end faces of the rod parts available.