DE102008055095A1 - Electromagnetically actuated valve, particularly fuel injection valve for fuel injection system of internal-combustion engines, has valve longitudinal axis, core partially surrounded by magnetic coil, armature and valve closing body - Google Patents

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Abstract

The electromagnetically actuated valve has a valve longitudinal axis, a core partially surrounded by a magnetic coil, an armature and a valve closing body which cooperated with a valve seat. An armature section (120) and a connection section (140) are formed as a part of a valve needle (60). The part is integrally formed from a sheet metal as punching-bending-part.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The Invention is based on an electromagnetically actuated Valve according to the preamble of the main claim.

Aus der DE 38 31 196 C2 ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt, das eine in einer Durchgangsbohrung eines Ventilsitzträgers axial bewegbare Ventilnadel aufweist. Die Ventilnadel wird von einem zylindrischen Anker, einem kugelförmigen Ventilschließkörper und einem beide Bauteile miteinander verbindenden rohr- bzw. hülsenförmigen Verbindungsteil gebildet. Das Verbindungsteil wird aus einem ebenen Metallblech hergestellt, das nachfolgend gerollt oder gebogen wird, bis es eine zylindrische, hülsenähnliche Form annimmt. In dieser Form weist das Verbindungsteil einen sich über seine gesamte axiale Länge erstreckenden Schlitz auf, der entweder achsparallel oder schräg zur Ventillängsachse verlaufen kann. Die beiden in Längsrichtung verlaufenden Stirnflächen der verwendeten Metallbleche liegen den Schlitz zwischen sich bildend mit konstantem Abstand einander gegenüber.From the DE 38 31 196 C2 An electromagnetically operable valve is already known, which has a valve needle axially movable in a through hole of a valve seat carrier. The valve needle is formed by a cylindrical armature, a spherical valve-closing body and a tubular or sleeve-shaped connecting part connecting the two components. The connector is made from a flat sheet of metal which is subsequently rolled or bent until it assumes a cylindrical, sleeve-like shape. In this form, the connecting part has a slot extending over its entire axial length, which slot can either run parallel to the axis or obliquely to the valve longitudinal axis. The two longitudinally extending end faces of the metal sheets used are the slot between them with constant distance from each other.

Aus der DE 40 08 675 A1 ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt, bei dem der Ventilschließkörper mit einer Schweißnaht an dem Verbindungsteil befestigt ist, wobei die Schweißnaht mindestens im Bereich des Längsschlitzes oder noch zusätzlich an weiteren Stellen in Umfangsrichtung unterbrochen ist.From the DE 40 08 675 A1 An electromagnetically operable valve is already known, in which the valve closing body is fastened to the connecting part with a weld seam, wherein the weld seam is interrupted at least in the region of the longitudinal slot or additionally in other places in the circumferential direction.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass es auf besonders einfache Art und Weise kostengünstig herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird eine Ventilnadel als Einzelbauteil für den Einsatz in einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil bereitgestellt, die sich durch eine besondere Bauform auszeichnet. Bei dieser Ventilnadel sticht insbesondere die reduzierte Teilezahl für eine verbesserte Ventilfunktion hervor, die zudem besonders einfach und kostengünstig auch wegen weniger Verbindungsstellen herstellbar ist. Die Ventilnadel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Ankerabschnitt und ein Verbindungsabschnitt einstückig hergestellt werden, indem als Ausgangsmaterial ein flaches ebenes ferromagnetisches Blech zum Einsatz kommt, aus dem der späteren Ventilnadelkontur entsprechend eine Kontur für diese beiden Abschnitte ausgestanzt wird.The Electromagnetically actuated according to the invention Valve with the characterizing features of the main claim has the advantage that it can be produced inexpensively in a particularly simple manner is. According to the invention, a valve needle as Single component for use in an electromagnetic provided actuatable valve extending through a special design distinguishes. In particular, this valve needle stands out the reduced number of parts for an improved valve function which is also particularly simple and inexpensive too can be produced because of fewer joints. The valve needle is characterized in that an anchor portion and a connecting portion be prepared in one piece by using as starting material a flat planar ferromagnetic sheet is used, from the contour of the later valve needle contour accordingly for these two sections is punched out.

Von Vorteil ist es, dass auf sehr einfache Art und Weise verschiedene Längenvarianten der Ventilnadeln darstellbar sind, da sehr einfach die Verbindungsabschnitte in verschiedenen Längen aus dem bereitgestellten Blech ausstanzbar sind.From Advantage is that in a very simple way different Length variants of the valve needles can be displayed, as very simply the connecting sections in different lengths are punched out of the sheet provided.

Da sich ein Strömungspfad im Inneren der fertiggestellten Ventilnadel ergibt, kann auf jegliche zusätzliche Austrittsöffnungen wie Querbohrungen in der Ventilnadel verzichtet werden.There there is a flow path inside the finished Valve needle results, can on any additional outlet openings like cross holes are dispensed in the valve needle.

Außerdem ergibt sich eine Funktionsverbesserung durch ein geringeres Gewicht und reduzierte Wirbelströme, die aufgrund der offenen Ankermantelfläche resultieren.Furthermore results in a functional improvement by a lower weight and reduced eddy currents, due to the open anchor jacket surface result.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments and improvements of the main claim specified valve possible.

In vorteilhafter Weise ist die feste Verbindung des Schließabschnitts, der beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist, an dem dem Ankerabschnitt abgewandten ungeschlitzten, nicht federnden Ende des Verbindungsabschnitts durch eine Schweißnaht erzielbar, die eine sehr hohe dynamische Festigkeit besitzt. Von Vorteil ist dabei die einfache und sichere Handhabbarkeit der Bauteile beim Anbringen der Schweißnaht, die keine Unterbrechungen aufgrund des vollständig aufstehenden Verbindungsabschnitts aufweist und also sehr homogen verläuft.In Advantageously, the fixed connection of the closing section, which is, for example, spherical, on which the armature section facing away unslotted, non-resilient end the connection portion achievable by a weld, which has a very high dynamic strength. Is an advantage while the simple and safe handling of the components in the Attaching the weld, which does not interrupt due to the having completely upstanding connecting portion and thus runs very homogeneously.

In vorteilhafter Weise ist der wenigstens eine Verbindungsabschnitt der Ventilnadel mit einer Verrundung entsprechend dem Radius des kugelförmigen Schließabschnitts versehen, so dass eine optimale Anlage des Schließabschnitts bei der Herstellung der festen Verbindung des Verbindungsabschnitts mit dem Schließabschnitt gewährleistet ist.In Advantageously, the at least one connecting portion the valve needle with a rounding corresponding to the radius of the provided spherical closing portion, so that optimal installation of the closing section during production the fixed connection of the connecting portion with the closing portion is guaranteed.

Von Vorteil ist es zudem, an der äußeren Mantelfläche des Ankerabschnitts eine Ankerführung in Form eines austenitischen Blechrings oder eines angeprägten Führungsbundes vorzusehen.From It is also an advantage on the outer surface the anchor section an anchor guide in the form of an austenitic Sheet metal ring or an embossed guide collar provided.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein teilweise dargestelltes elektromagnetisch betätigbares Ventil gemäß dem Stand der Technik mit einer bekannten aus einem Blech gebogenen oder gerollten Ventilnadel, 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel als Einzelbauteil für den Einsatz in einem Ventil, 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel in einer zur 2 um 90° gedrehten Ansicht, 4 eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 2, 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel als Einzelbauteil für den Einsatz in einem Ventil, 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel in einer zur 5 um 90° gedrehten Ansicht, 7 eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 5, 8 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel als Einzelbauteil für den Einsatz in einem Ventil, 9 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel in einer zur 8 um 90° gedrehten Ansicht und 10 eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 8.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a partially illustrated electromagnetically operable valve according to the prior art with a known bent or rolled from a sheet metal valve needle, 2 A first embodiment of a valve needle according to the invention as a single component for use in a valve, 3 A second embodiment of a valve needle in a for 2 rotated by 90 °, 4 a plan view of the valve needle according to 2 . 5 A third embodiment of a valve needle according to the invention as a single component for use in a valve, 6 a fourth edition Example of a valve needle in a for 5 rotated by 90 °, 7 a plan view of the valve needle according to 5 . 8th A fifth embodiment of a valve needle according to the invention as a single component for use in a valve, 9 a sixth embodiment of a valve needle in a for 8th 90 ° rotated view and 10 a plan view of the valve needle according to 8th ,

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In der 1 ist als ein Einsatzbeispiel für die im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Ventilnadeln ein elektromagnetisch betätigbares Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen teilweise dargestellt, wie es dem bekannten Stand der Technik zu entnehmen ist. Das Ventil hat einen rohrförmigen Ventilsitzträger 1, in dem konzentrisch zu einer Ventillängsachse 2 eine Längsbohrung 3 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 3 ist eine axial bewegliche Ventilnadel 6 angeordnet.In the 1 As an example of application for the valve needles of the invention described below, an electromagnetically operable valve in the form of an injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines is partially shown, as can be seen from the known prior art. The valve has a tubular valve seat carrier 1 in which concentric to a valve longitudinal axis 2 a longitudinal bore 3 is trained. In the longitudinal bore 3 is an axially movable valve needle 6 arranged.

Die elektromagnetische Betätigung des Ventils erfolgt in bekannter Weise. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 6 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 8 bzw. Schließen des Ventils dient ein nur teilweise dargestellter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 10, einem Kern 11 und einem Anker 12. Die Ventilnadel 6 wird von dem Anker 12, einem beispielsweise kugelförmigen Ventilschließkörper 13 und einem die beiden Einzelteile verbindenden Verbindungsteil 14 gebildet, wobei das Verbindungsteil 14 eine rohrförmige Gestalt aufweist. Die Rückstellfeder 8 stützt sich mit ihrem unteren Ende an der oberen Stirnfläche des Verbindungsteils 14 ab. Der Anker 12 ist mit dem dem Ventilschließkörper 13 abgewandten Ende des Verbindungsteils 14 durch eine Schweißnaht 15 verbunden und auf den Kern 11 ausgerichtet. Andererseits ist auch der Ventilschließkörper 13 mit dem dem Anker 12 abgewandten Ende des Verbindungsteils 14 z. B. mit einer Schweißnaht 16 fest verbunden. Die Magnetspule 10 umgibt den Kern 11, der das sich durch die Magnetspule 10 umschließende Ende eines nicht näher gekennzeichneten Brennstoffeinlassstutzens, der der Zufuhr des mittels des Ventils zuzumessenden Mediums, hier Brennstoff, dient, darstellt.The electromagnetic actuation of the valve takes place in a known manner. For the axial movement of the valve needle 6 and thus to open against the spring force of a return spring 8th or closing the valve is only partially shown electromagnetic circuit with a magnetic coil 10 , a core 11 and an anchor 12 , The valve needle 6 gets from the anchor 12 , an example spherical valve closing body 13 and a connecting part connecting the two parts 14 formed, wherein the connecting part 14 has a tubular shape. The return spring 8th is supported with its lower end on the upper end face of the connecting part 14 from. The anchor 12 is with the valve closing body 13 remote end of the connecting part 14 through a weld 15 connected and on the core 11 aligned. On the other hand, the valve closing body is also 13 with the anchor 12 remote end of the connecting part 14 z. B. with a weld 16 firmly connected. The magnetic coil 10 surrounds the core 11 that's going through the magnet coil 10 enclosing end of an unspecified fuel inlet nozzle, which is the supply of the metered by the valve medium, here fuel, represents.

Mit dem unteren Ende des Kerns 11 sowie mit dem Ventilsitzträger 1 ist konzentrisch zur Ventillängsachse 2 dicht ein rohrförmiges, metallenes Zwischenteil 19 beispielsweise durch Schweißen verbunden. In das stromabwärts liegende, dem Kern 11 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 1 ist in der konzentrisch zur Ventillängsachse 2 verlaufenden Längsbohrung 3 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 25 durch Schweißen dicht montiert. Der Ventilsitzkörper 25 weist dem Kern 11 zugewandt einen festen Ventilsitz 26 auf.With the lower end of the core 11 as well as with the valve seat carrier 1 is concentric with the valve longitudinal axis 2 tightly a tubular, metal intermediate part 19 for example, connected by welding. In the downstream, the core 11 opposite end of the valve seat carrier 1 is in concentric with the valve longitudinal axis 2 extending longitudinal bore 3 a cylindrical valve seat body 25 tightly assembled by welding. The valve seat body 25 points to the core 11 facing a fixed valve seat 26 on.

Die Magnetspule 10 ist von wenigstens einem beispielsweise als Bügel ausgebildeten, als ferromagnetisches Element dienenden Leitelement 30 in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umgeben, das mit seinem einen Ende an dem Kern 11 und mit seinem anderen Ende an dem Ventilsitzträger 1 anliegt und mit diesen z. B. durch Schweißen, Löten oder eine Klebeverbindung verbunden ist.The magnetic coil 10 is of at least one example designed as a bracket, serving as a ferromagnetic element guide element 30 Surrounded in the circumferential direction at least partially, with its one end to the core 11 and with its other end to the valve seat carrier 1 is present and with these z. B. is connected by welding, soldering or an adhesive bond.

Zur Führung des Ventilschließkörpers 13 während der Axialbewegung dient eine Führungsöffnung 31 des Ventilsitzkörpers 25. An seiner einen, dem Ventilschließkörper 13 abgewandten unteren Stirnseite 32 ist der Ventilsitzkörper 25 mit einer z. B. topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 34 konzentrisch und fest verbunden. Die Verbindung von Ventilsitzkörper 25 und Spritzlochscheibe 34 erfolgt beispielsweise durch eine umlaufende und dichte, z. B. mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht 45. Durch diese Art der Montage ist die Gefahr einer unerwünschten Verformung der Spritzlochscheibe 34 im Bereich seiner wenigstens einen, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformten Abspritzöffnungen 46 vermieden.For guiding the valve closing body 13 during the axial movement serves a guide opening 31 of the valve seat body 25 , At its one, the valve closing body 13 opposite lower end face 32 is the valve seat body 25 with a z. B. cup-shaped spray perforated disk 34 concentric and firmly connected. The connection of valve seat body 25 and spray disk 34 For example, by a circumferential and dense, z. B. formed by a laser weld 45 , This type of assembly is the risk of undesirable deformation of the spray perforated disk 34 in the region of its at least one, for example four injection orifices formed by eroding or punching 46 avoided.

Die Einschubtiefe des aus Ventilsitzkörper 25 und Spritzlochscheibe 34 bestehenden Ventilsitzteils in die Längsbohrung 3 bestimmt u. a. die Einstellung des Hubs der Ventilnadel 6, da die eine Endstellung der Ventilnadel 6 bei nicht erregter Magnetspule 10 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 13 an der Fläche des Ventilsitzes 26 des Ventilsitzkörpers 25 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 6 wird bei erregter Magnetspule 10 beispielsweise durch die Anlage der oberen Stirnseite des Ankers 12 an einer unteren Stirnseite 35 des Kerns 11 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 6 stellt den Hub dar.The insertion depth of the valve seat body 25 and spray disk 34 existing valve seat part in the longitudinal bore 3 determines, among other things, the setting of the stroke of the valve needle 6 because the one end position of the valve needle 6 with non-energized magnetic coil 10 through the installation of the valve closing body 13 on the surface of the valve seat 26 of the valve seat body 25 is fixed. The other end position of the valve needle 6 is when the solenoid is energized 10 for example, by the plant of the upper end of the anchor 12 on a lower front side 35 of the core 11 established. The path between these two end positions of the valve needle 6 represents the hub.

Der kugelförmige Ventilschließkörper 8 wirkt mit der sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Fläche des Ventilsitzes 26 des Ventilsitzkörpers 25 zusammen, die stromabwärts der Führungsöffnung 31 des Ventilsitzkörpers 25 ausgebildet ist. Die Führungsöffnung 31 weist wenigstens einen Strömungsdurchlass 27 auf, der eine Strömung des Mediums in Richtung zum Ventilsitz 26 des Ventilsitzkörpers 25 ermöglicht. Andererseits können auch am Ventilschließkörper 13 Strömungsdurchlässe in Form von Nuten oder Abflachungen vorgesehen sein.The spherical valve closing body 8th acts with the tapered in the flow direction surface of the valve seat 26 of the valve seat body 25 together, the downstream of the guide hole 31 of the valve seat body 25 is trained. The guide opening 31 has at least one flow passage 27 on, which is a flow of medium towards the valve seat 26 of the valve seat body 25 allows. On the other hand, also on the valve closing body 13 Flow passages may be provided in the form of grooves or flats.

Die Ventilnadel 6 wird bei solchen bekannten Lösungen also von einem zylindrischen Anker 12, einem kugelförmigen Ventilschließkörper 13 und einem beide Bauteile miteinander verbindenden rohr- bzw. hülsenförmigen Verbindungsteil 14 gebildet. Das Verbindungsteil 14 wird aus einem ebenen Metallblech hergestellt, das nachfolgend gerollt oder gebogen wird, bis es eine zylindrische, hülsenähnliche Form annimmt. In dieser Form weist das Verbindungsteil 14 einen sich über seine gesamte axiale Länge erstreckenden Schlitz auf, der entweder achsparallel oder schräg zur Ventillängsachse 2 verlaufen kann. Die beiden in Längsrichtung verlaufenden Stirnflächen der verwendeten Metallbleche liegen den Schlitz 50 zwischen sich bildend mit konstantem Abstand einander gegenüber. Zum ungehinderten Ausströmen des die Ventilnadel 6 durchströmenden Brennstoffs können auch zusätzlich im Blech des Verbindungsteils 14 mehrere Queröffnungen vorgesehen sein.The valve needle 6 is in such known solutions that of a cylindrical armature 12, a spherical valve closing body 13 and a tube or sleeve-shaped connecting part connecting the two components with one another 14 educated. The connecting part 14 is made of a flat sheet metal which is subsequently rolled or bent until it assumes a cylindrical, sleeve-like shape. In this form, the connecting part 14 a extending over its entire axial length slot, either axially parallel or obliquely to the valve longitudinal axis 2 can run. The two longitudinally extending end faces of the metal sheets used lie the slot 50 forming between themselves with a constant distance from each other. For unimpeded outflow of the valve needle 6 flowing fuel can also in addition in the metal sheet of the connecting part 14 be provided a plurality of transverse openings.

In der 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel 60 als Einzelbauteil für den Einsatz in einem z. B. elektromagnetisch betätigbaren Ventil dargestellt, die sich durch eine besondere Bauform auszeichnet. Bei dieser Ventilnadel 60 sticht insbesondere die reduzierte Teilezahl für eine verbesserte Ventilfunktion hervor, die zudem besonders einfach und kostengünstig auch wegen weniger Verbindungsstellen herstellbar ist. Die Ventilnadel 60 wird von drei Abschnitten gebildet: einem Ankerabschnitt 120, einem Verbindungsabschnitt 140 und einem Schließabschnitt 130. Der Ankerabschnitt 120 und der Verbindungsabschnitt 140 werden einstückig hergestellt, indem als Ausgangsmaterial ein flaches ebenes ferromagnetisches Blech zum Einsatz kommt, aus dem der späteren Ventilnadelkontur entsprechend eine Kontur für die beiden Abschnitte 120, 140 ausgestanzt wird. Der Ankerabschnitt 120 wird nachfolgend gerollt bzw. rundgebogen, wobei ein schmaler Schlitz 500 zwischen den beiden sich nach dem Rollen gegenüberliegenden Blechenden verbleibt. Der Verbindungsabschnitt 140 der Ventilnadel 60 wird im Übergang vom gerollten Blechabschnitt abgekröpft und so verdreht, dass er fluchtend zur Achse des Ankerabschnitts 120 ausgerichtet verläuft. Ein Übergangsbereich 180 zwischen dem Ankerabschnitt 120 und dem Verbindungsabschnitt 140 verläuft über eine kurze Strecke weitgehend senkrecht zur axialen Längserstreckung der Ventilnadel 60.In the 2 is a first embodiment of a valve needle according to the invention 60 as a single component for use in a z. B. electromagnetically actuated valve, which is characterized by a special design. With this valve needle 60 stands out in particular the reduced number of parts for an improved valve function, which is also particularly simple and inexpensive to produce because of fewer joints. The valve needle 60 is formed by three sections: an anchor section 120 , a connecting section 140 and a closing portion 130 , The anchor section 120 and the connecting section 140 are made in one piece by using as a starting material a flat plane ferromagnetic sheet metal, from which the later valve needle contour corresponding to a contour for the two sections 120 . 140 is punched out. The anchor section 120 is subsequently rolled or rounded, with a narrow slot 500 between the two remaining after rolling sheet metal ends remains. The connecting section 140 the valve needle 60 is bent in the transition from the rolled sheet metal section and twisted so that it is aligned with the axis of the anchor section 120 aligned. A transition area 180 between the anchor section 120 and the connection section 140 runs over a short distance largely perpendicular to the axial longitudinal extent of the valve needle 60 ,

Wie 4, die eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 2 darstellt, zeigt, verläuft die Längsausrichtung des Verbindungsabschnitts 140 z. B. im rechten Winkel zum Verlauf des Schlitzes 500, da der Verbindungsabschnitt 140 auf der dem Schlitz 500 gegenüberliegenden Seite des gerollten Ankerabschnitts 120 herausgebogen ist. Der Schließabschnitt 130 ist z. B. ein bekannter kugelförmiger Ventilschließkörper, der beispielsweise mittels Laserschweißen (Schweißnaht 160) fest an dem Verbindungsabschnitt 140 verbunden ist. Das untere Ende des Verbindungsabschnitts 140 wird beim Ausstanzen aus dem ferromagnetischen Blech z. B. bereits mit einer Verrundung, die dem Radius des kugelförmigen Schließabschnitts 130 entspricht, versehen, so dass eine optimale Anlage des Schließabschnitts 130 bei der Herstellung der festen Verbindung der beiden Bauteile 140, 130 gewährleistet ist.As 4 , which is a plan view of the valve needle according to 2 shows, the longitudinal orientation of the connecting portion runs 140 z. B. at right angles to the course of the slot 500 because the connecting section 140 on the slot 500 opposite side of the rolled anchor section 120 bent out. The closing section 130 is z. B. a known spherical valve closing body, for example by means of laser welding (weld 160 ) fixed to the connecting portion 140 connected is. The lower end of the connecting section 140 is when punching out of the ferromagnetic metal z. B. already with a rounding, the radius of the spherical closing portion 130 corresponds, provided, so that an optimal conditioning of the closing section 130 in the production of the fixed connection of the two components 140 . 130 is guaranteed.

Optional weist die äußere Mantelfläche des Ankerabschnitts 120 eine umlaufende Nut 190 mit geringer Tiefe auf, die vorzugsweise bereits im ebenen Stanzteil eingebracht wird, was z. B. durch Prägung erfolgen kann. In diese Nut 190 ist ein dünner Blechring 200 eingelegt. Dieser Blechring 200 ist aus einem austenitischen Material hergestellt und dient als Führungsring zur Führung der Ventilnadel 60 während ihrer Axialbewegung. Außerdem sorgt der Führungsring für einen gleichmäßigen radialen Abstand des Ankerabschnitts 120 zur Wandung der Führungsbohrung. Von Vorteil ist ein solcher Blechring 200 insofern auch, dass der gerollte bzw. gebogene Ankerabschnitt 120, der durch den Schlitz 500 eine gewisse Elastizität besitzt, unter Vorspannung gehalten wird. Der Blechring 200 sorgt für einen gleichmäßigen, eng tolerierten Ankeraußendurchmesser und damit für ein eng toleriertes Führungsspiel.Optionally, the outer circumferential surface of the anchor portion 120 a circumferential groove 190 with shallow depth, which is preferably already introduced in the flat stamped part, which z. B. can be done by embossing. In this groove 190 is a thin sheet metal ring 200 inserted. This sheet metal ring 200 is made of an austenitic material and serves as a guide ring for guiding the valve needle 60 during their axial movement. In addition, the guide ring ensures a uniform radial distance of the anchor portion 120 to the wall of the guide bore. An advantage of such a sheet metal ring 200 in that also the rolled or bent anchor section 120 passing through the slot 500 has a certain elasticity, is held under pretension. The sheet metal ring 200 ensures a uniform, tightly tolerated anchor outer diameter and thus a closely tolerated guide play.

In der 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel 60 in einer zur 2 um 90° gedrehten Ansicht dargestellt, das sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel von 2 vor allen Dingen im Führungsbereich unterscheidet. Alternativ zum zuvor beschriebenen Blechring 200 kann die Mantelfläche des Ankerabschnitts 120 z. B. einen angeprägten Führungsbund 210 aufweisen, der geringfügig über die eigentliche äußere Ankermantelfläche übersteht und die bereits beim Blechring 200 beschriebenen Führungsfunktionen übernimmt. Die Außenfläche des Ankerabschnitts 120 kann auch vollständig zylindrisch verlaufen.In the 3 is a second embodiment of a valve needle 60 in a to 2 rotated by 90 ° view, which is opposite to the embodiment of 2 above all in the management sector. Alternatively to the previously described metal ring 200 can the lateral surface of the anchor section 120 z. B. an embossed guide collar 210 have, which projects slightly beyond the actual outer anchor coat surface and the already at the sheet metal ring 200 assumes the described leadership functions. The outer surface of the anchor section 120 can also be completely cylindrical.

In der 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel 60 als Einzelbauteil für den Einsatz in einem Ventil, in 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel in einer zur 5 um 90° gedrehten Ansicht und in 7 ist eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 5 dargestellt. Im Wesentlichen kann bei diesen Ausführungsbeispielen auf die Beschreibung zu den Ausführungsbeispielen gemäß 2 bis 4 verwiesen werden. Der wesentliche Unterschied besteht in der Gestalt des auszustanzenden Blechteils, das wenigstens einen laschenartigen Fortsatz 220 aufweist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei laschenartige Fortsätze 220 vorgesehen, die aus dem gerollten Ankerabschnitt 120 nach innen eingebogen sind. Die laschenartigen Fortsätze 220 verlaufen dabei z. B. auf Höhe des Übergangsbereichs 180 zwischen dem Ankerabschnitt 120 und dem Verbindungsabschnitt 140. Wie 7 zeigt, sind die beiden laschenartigen Fortsätze 220 beispielsweise an den beiden Blechenden des Ankerabschnitts 120 in der Nähe des Schlitzes 500 nach innen eingebogen. Diese eingebogenen Fortsätze 220 können in vorteilhafter Weise der verbesserten Auflage der Rückstellfeder 8 dienen.In the 5 is a third embodiment of a valve needle according to the invention 60 as a single component for use in a valve, in 6 is a fourth embodiment of a valve needle in a for 5 90 ° rotated view and in 7 is a plan view of the valve needle according to 5 shown. Essentially, in these embodiments, the description of the embodiments according to 2 to 4 to get expelled. The essential difference consists in the shape of the sheet metal part to be punched out, the at least one tab-like extension 220 having. In the illustrated embodiments are each two tab-like extensions 220 provided from the rolled anchor section 120 are inwardly inflected. The tab-like extensions 220 run while z. B. at the level of the transition area 180 between the anchor section 120 and the connection section 140 , As 7 shows are the two tab-like extensions 220 for example, at the two sheet ends of the anchor section 120 near the slot 500 inwardly inflected. These inflected processes 220 can advantageously the improved edition of the return spring 8th serve.

In der 8 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilnadel als Einzelbauteil für den Einsatz in einem Ventil, in 9 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel in einer zur 8 um 90° gedrehten Ansicht und in 10 ist eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 8 dargestellt. Diese Ausführungsbeispiele zeichnen sich alternativ zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch aus, dass die Gestalt des auszustanzenden Blechteils nochmals modifiziert ist, indem aus dem zu rollenden Ankerabschnitt 120 zwei Verbindungsabschnitte 140a, 140b hervorgehen, die über zwei Übergangsbereiche 180a, 180b mit dem Ankerabschnitt 120 verbunden sind.In the 8th is a fifth embodiment of a valve needle according to the invention as a single component for use in a valve, in 9 is a sixth embodiment of a valve needle in a for 8th 90 ° rotated view and in 10 is a plan view of the valve needle according to 8th shown. As an alternative to the previously described embodiments, these exemplary embodiments are characterized in that the shape of the sheet-metal part to be punched out is modified once again by moving out of the armature section to be rolled 120 two connecting sections 140a . 140b emerge over two transitional areas 180a . 180b with the anchor section 120 are connected.

Die Verbindungsabschnitte 140a, 140b der Ventilnadel 60 werden im Übergang vom gerollten Blechabschnitt wieder abgekröpft und so verdreht, dass sie fluchtend zur Achse des Ankerabschnitts 120 ausgerichtet verlaufen. Die Übergangsbereiche 180a, 180b zwischen dem Ankerabschnitt 120 und den Verbindungsabschnitten 140a, 140b verlaufen über eine kurze Strecke weitgehend senkrecht zur axialen Längserstreckung der Ventilnadel 60. Die Verbindungsabschnitte 140a, 140b sind so umgebogen, dass sie von den Übergangsbereichen 180a, 180b ausgehend sich berührend oder eng anliegend bis zum Schließabschnitt 130 verlaufen.The connecting sections 140a . 140b the valve needle 60 be bent back in the transition from the rolled sheet metal section and twisted so that they are aligned with the axis of the anchor section 120 aligned. The transition areas 180a . 180b between the anchor section 120 and the connecting sections 140a . 140b extend over a short distance largely perpendicular to the axial longitudinal extent of the valve needle 60 , The connecting sections 140a . 140b are bent over so that they are from the transition areas 180a . 180b starting from touching or close fitting to the closing section 130 run.

Wie 10, die eine Draufsicht auf die Ventilnadel gemäß 8 darstellt, zeigt, verläuft die Längsausrichtung der Verbindungsabschnitte 140a, 140b z. B. parallel zum Verlauf des Schlitzes 500, da die Verbindungsabschnitte 140a, 140b im Winkel von 90° zu dem Schlitz 500 sich gegenüberliegend aus dem gerollten Ankerabschnitt 120 herausgebogen sind. Der Schließabschnitt 130 ist z. B. ein bekannter kugelförmiger Ventilschließkörper, der beispielsweise mittels Laserschweißen (Schweißnaht 160) fest an den Verbindungsabschnitten 140a, 140b verbunden ist. Das jeweilige untere Ende der Verbindungsabschnitte 140a, 140b wird beim Ausstanzen aus dem ferromagnetischen Blech z. B. bereits mit einer Verrundung, die dem Radius des kugelförmigen Schließabschnitts 130 entspricht, versehen, so dass eine optimale Anlage des Schließabschnitts 130 bei der Herstellung der festen Verbindung der beiden Verbindungsabschnitte 140a, 140b mit dem Schließabschnitt 130 gewährleistet ist.As 10 , which is a plan view of the valve needle according to 8th shows, shows the longitudinal orientation of the connecting portions 140a . 140b z. B. parallel to the course of the slot 500 because the connecting sections 140a . 140b at an angle of 90 ° to the slot 500 Opposite of the rolled anchor section 120 are bent out. The closing section 130 is z. B. a known spherical valve closing body, for example by means of laser welding (weld 160 ) firmly at the connecting sections 140a . 140b connected is. The respective lower end of the connecting sections 140a . 140b is when punching out of the ferromagnetic metal z. B. already with a rounding, the radius of the spherical closing portion 130 corresponds, provided, so that an optimal conditioning of the closing section 130 in the preparation of the fixed connection of the two connecting sections 140a . 140b with the closing section 130 is guaranteed.

Die Fertigung des Ankerabschnitts 120 und des Verbindungsabschnitts 140 aus einem Blechabschnitt stellt eine besonders leichte und einfache Herstellungsart dar, die den Einsatz unterschiedlicher Materialien ermöglicht und die eine Serienfertigung in großen Stückzahlen erlaubt. Durch den an dem Schließabschnitt 130 anliegenden Verbindungsabschnitt 140 mit seinem ungeschlitzten, nicht federnden Ende ist die Schweißnaht 160 mit einer sehr hohen dynamischen Festigkeit erzielbar.The manufacture of the anchor section 120 and the connection section 140 From a sheet metal section represents a particularly easy and simple production, which allows the use of different materials and allows mass production in large quantities. By the at the closing section 130 adjacent connection section 140 with its unslotted, non-resilient end is the weld 160 achievable with a very high dynamic strength.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3831196 C2 [0002] - DE 3831196 C2 [0002]
  • - DE 4008675 A1 [0003] - DE 4008675 A1 [0003]

Claims (11)

Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, mit einer Ventillängsachse (2), mit einem von einer Magnetspule (10) zumindest teilweise umgebenen Kern (11), mit einem Anker (12), mit einem Ventilschließkörper (13), der mit einem Ventilsitz (26) zusammenwirkt, wobei der Anker (12), ein Verbindungsteil (14) und der Ventilschließkörper (13) eine Ventilnadel (6) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ankerabschnitt (120) und wenigstens ein Verbindungsabschnitt (140, 140a, 140b) als Stanz-Biege-Teil aus einem ferromagnetischen Blech einstückig als Teil der Ventilnadel (60) ausgeformt sind.Electromagnetically actuated valve, in particular fuel injection valve for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignited internal combustion engines, having a valve longitudinal axis ( 2 ), with one of a magnetic coil ( 10 ) at least partially surrounded core ( 11 ), with an anchor ( 12 ), with a valve closing body ( 13 ) fitted with a valve seat ( 26 ) cooperates, wherein the anchor ( 12 ), a connecting part ( 14 ) and the valve closing body ( 13 ) a valve needle ( 6 ), characterized in that an anchor section ( 120 ) and at least one connecting section ( 140 . 140a . 140b ) as a punching-bending part of a ferromagnetic sheet in one piece as part of the valve needle ( 60 ) are formed. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerabschnitt (120) gerollt bzw. rundgebogen ist.Valve according to claim 1, characterized in that the anchor portion ( 120 ) is rolled or bent around. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Blechenden des Ankerabschnitts (120) ein Schlitz (500) verbleibt.Valve according to claim 2, characterized in that between the two opposite sheet metal ends of the anchor portion ( 120 ) a slot ( 500 ) remains. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verbindungsabschnitt (140, 140a, 140b) der Ventilnadel (60) im Übergang vom Ankerabschnitt (120) so abgekröpft und verdreht ist, dass er fluchtend zur Achse des Ankerabschnitts (120) ausgerichtet verläuft.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one connecting portion ( 140 . 140a . 140b ) of the valve needle ( 60 ) in the transition from the anchor section ( 120 ) is bent and twisted so that it is aligned with the axis of the anchor section ( 120 ) aligned. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (180) zwischen dem Ankerabschnitt (120) und dem wenigstens einen Verbindungsabschnitt (140, 140a, 140b) über eine kurze Strecke weitgehend senkrecht zur axialen Längserstreckung der Ventilnadel (60) verläuft.Valve according to claim 4, characterized in that a transition region ( 180 ) between the anchor section ( 120 ) and the at least one connecting section ( 140 . 140a . 140b ) over a short distance substantially perpendicular to the axial longitudinal extent of the valve needle ( 60 ) runs. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Mantelfläche des Ankerabschnitts (120) eine umlaufende Nut (190) eingebracht ist, in der ein Blechring (200) eingelegt ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer circumferential surface of the anchor portion ( 120 ) a circumferential groove ( 190 ) is introduced, in which a sheet metal ring ( 200 ) is inserted. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechring (200) aus einem austenitischen Material hergestellt ist.Valve according to claim 6, characterized in that the sheet metal ring ( 200 ) is made of an austenitic material. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Ankerabschnitts (120) einen angeprägten Führungsbund (210) aufweist.Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer circumferential surface of the anchor portion ( 120 ) an imprinted leadership federation ( 210 ) having. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom gerollten Ankerabschnitt (120) ausgehend wenigstens ein laschenartiger Fortsatz (220) vorgesehen ist, der nach innen eingebogen ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the rolled anchor section ( 120 ) starting at least one tab-like extension ( 220 ) is provided, which is inflected inwards. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (13) als Schließabschnitt (130) kugelförmig ausgebildet und fest mit dem dem Ankerabschnitt (120) abgewandten Ende des wenigstens einen Verbindungsabschnitts (140, 140a, 140b) verbunden ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing body ( 13 ) as a closing section ( 130 ) spherical and fixed to the anchor portion ( 120 ) facing away from the end of at least one connecting portion ( 140 . 140a . 140b ) connected is. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des wenigstens einen Verbindungsabschnitts (140, 140a, 140b) mit einer Verrundung entsprechend dem Radius des Schließabschnitts (130) versehen ist.Valve according to claim 10, characterized in that the end of the at least one connecting portion ( 140 . 140a . 140b ) with a rounding corresponding to the radius of the closing section ( 130 ) is provided.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3831196C2 (en) 1988-09-14 1990-08-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE4008675A1 (en) 1990-03-17 1991-09-19 Bosch Gmbh Robert ELECTROMAGNETICALLY ACTUABLE VALVE

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