DE102015211667A1

DE102015211667A1 - Ventil zum Zumessen eines Fluids

Info

Publication number: DE102015211667A1
Application number: DE102015211667.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Cerny; Joerg ABEL; Olaf Schoenrock; Matthias Boee; Philipp ROGLER; Andreas Schaad; Martin Buehner; Juergen Maier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2016-12-29
Also published as: JP2018518629A; US20180180003A1; US10519909B2; WO2016207268A1; JP6553750B2

Abstract

Ein Ventil (1) zum Zumessen eines Fluids, das insbesondere als Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen dient, umfasst einen elektromagnetischen Aktuator (2) und eine Ventilnadel (7), die zum Betätigen eines Ventilschließkörpers (8) dient, der mit einer Ventilsitzfläche (10) zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. An der Ventilnadel (7) ist zumindest ein bezüglich der Ventilnadel (7) ortsfester Anschlag (12, 13) angeordnet, der eine Bewegung eines an der Ventilnadel (7) geführten Ankers (4), die zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Dichtsitzes dient, begrenzt. Ferner ist zumindest ein Dämpfungselement (30) vorgesehen, das beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Dichtsitzes eine Dämpfung ermöglicht. Das Dämpfungselement (30) weist ein mit einem flüssigen Medium füllbares Volumen (31) auf. Das Dämpfungselement (30) ist so ausgebildet, dass ein Austausch (30) eines flüssigen Mediums zwischen dem mit dem flüssigen Medium füllbaren Volumen (31) des Dämpfungselements (30) und einer Umgebung (22) des Dämpfungselements (30) ermöglicht ist. Des weiteren ist das Dämpfungselement (30) auch so ausgebildet, dass zur Ermöglichung der Dämpfung eine Volumenänderung des mit dem flüssigen Medium füllbaren Volumens (31) des Dämpfungselements (30) ermöglicht ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen, bei denen vorzugsweise eine direkte Einspritzung von Brennstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine erfolgt.
Aus der DE 199 50 761 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt. Das bekannte Brennstoffeinspritzventil weist eine Ventilnadel auf, die mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. Ein an der Ventilnadel angreifender Anker ist an der Ventilnadel beweglich geführt und mittels eines aus einem Elastomer bestehenden Elastomerrings gedämpft. Zwischen dem Elastomerring und dem Anker befindet sich ein flächiger Stützring, der den Elastormerring im Bereich einer Ausmündung eines Brennstoffkanals des Ankers axial stützt. Hierbei kann auch eine seitliche Abdeckung des Elastomerrings vorgesehen sein, was die Verwendung eines Elastomers mit hoher innerer Dämpfung und daher relativ geringem Elastizitätsmodul ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann eine robuste Ausgestaltung realisiert werden, bei der mit einem Ankerfreiweg verbundene Anschlagimpulse bedämpfbar sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
Bei dem Ventil zum Zumessen des Fluids ist der als Magnetanker dienende Anker nicht fest mit der Ventilnadel verbunden, sondern zwischen Anschlägen fliegend gelagert. In der Praxis können solche Anschläge durch Anschlaghülsen und/oder Anschlagringe realisiert werden. Über eine Rückstellfeder kann dann der Anker im Ruhezustand an einen bezüglich der Ventilnadel ortsfestem Anschlag verstellt werden, so dass der Anker dort anliegt. Bei der Ansteuerung des Ventils steht dann der komplette Ankerfreiweg als Beschleunigungsstrecke zur Verfügung. Der Ankerfreiweg kann hierbei als axiales Spiel zwischen dem Anker und den beiden Anschlägen angesehen werden.
Durch die Realisierung mit einem Ankerfreiweg ergibt sich gegenüber einer festen Verbindung des Ankers mit der Ventilnadel der Vorteil, dass durch den entstehenden Impuls des Ankers beim Öffnen bei gleicher Magnetkraft die Ventilnadel auch bei höheren Drücken, insbesondere höheren Brennstoffdrücken, sicher geöffnet werden kann. Dies kann als dynamische mechanische Verstärkung bezeichnet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Entkopplung der beteiligten Massen erfolgt, so dass die resultierenden Anschlagkräfte am Dichtsitz auf zwei Impulse aufgeteilt sind.
Allerdings ergeben sich spezifische Probleme aufgrund der fliegenden Lagerung des Ankers. Beim Schließen des Ventils kann der Anker nach dem Auftreffen auf den diesbezüglichen Anschlag prinzipiell wieder zurückprellen. Im Extremfall kann nach dem Zurückprellen der komplette Ankerfreiweg noch einmal durchlaufen werden, so dass der Anker beim darauffolgenden Anschlagen an dem gegenüberliegenden Anschlag noch so viel Energie besitzt, dass die Ventilnadel noch einmal kurzzeitig aus ihrem Sitz gehoben wird und ungewollte Nacheinspritzungen auftreten, die einen erhöhten Verbrauch und erhöhte Schadstoffemissionen zur Folge haben. Aber auch wenn der komplette Ankerfreiweg nicht durchlaufen wird, dann kann der Anker nach dem Zurückprellen noch einige Zeit benötigen, bis er sich wieder beruhigt und in die Ausgangsstellung gelangt. Falls vor der endgültigen Beruhigung eine erneute Ansteuerung erfolgt, was insbesondere bei Mehrfacheinspritzungen mit kurzen Pausenzeiten zwischen mehreren Einspritzungen von Bedeutung ist, dann ergibt sich keine robuste Ventilfunktion. Es kann beispielsweise sein, dass sich die Anschlagimpulse entsprechend vergrößern oder verringern, was im ungünstigsten Fall zur Folge haben kann, dass das Ventil gar nicht mehr öffnet, da der Anschlagimpuls hierfür nicht mehr ausreichend groß ist.
Das Drosselelement ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Dämpfung, wodurch ein Ankerprellen verhindert oder zumindest reduziert ist. Hierdurch kann eine robustere Mehrfacheinspritzfähigkeit bei kurzen Pausenzeiten erzielt werden. Speziell kann der Magnetanker schneller wieder in seine Ruhelage (Ausgangslage) kommen. Außerdem können geringere Anschlagimpulse beim Schließen erreicht werden, was den Verschleiß am Anker, den Anschlägen sowie am Ventilsitz verringert. Dadurch ergeben sich auch geringere Funktionsänderungen über die Lebensdauer des Ventils. Ferner kann eine geringere Anregung von Körperschall erreicht werden, wodurch sich eine Geräuschreduzierung ergibt.
Der Ventilschließkörper, der von der Ventilnadel betätigt wird, kann einstückig mit der Ventilnadel ausgebildet sein. Der Ventilschließkörper kann hierbei als kugelförmiger Ventilschließkörper oder auch auf andere Weise ausgestaltet sein. Die Ventilnadel kann je nach Anwendungsfall und Ausgestaltung ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Speziell kann das Dämpfungselement in die Ventilnadel integriert werden.
Bei der Ausgestaltung des Ventils können auch mehrere Dämpfungselemente zum Einsatz kommen, die nicht notwendigerweise identisch ausgestaltet sind. Hierbei können auch unterschiedliche Funktionsprinzipien miteinander kombiniert werden, um das Dämpfungsverhalten zu beeinflussen. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass ein Dämpfungselement in die Ventilnadel integriert wird, während ein anderes Dämpfungselement das Anprallen an einem der Anschläge dämpft. Ferner können beispielsweise auch zwei bezüglich der Ventilnadel ortsfeste Anschläge zur Begrenzung des Ankerfreiwegs vorgesehen sein, an denen jeweils ein Dämpfungselement vorgesehen ist.
Das Ventil eignet sich auch zum Zumessen von gasförmigen Fluiden, um diese beispielsweise in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzublasen. Speziell bei solch einer Ausgestaltung kann ein separates flüssiges Medium vorgesehen sein, das in der Umgebung des Dämpfungselements vorgesehen ist. Bei einem Ventil zum Zumessen eines flüssigen Fluids, kann dieses flüssige Fluid vorzugsweise auch als flüssiges Medium für das Dämpfungselement genutzt werden.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, dass sich über die Ausgestaltung der Hülle der Austausch des flüssigen Mediums zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Dämpfungselements einstellen lässt. Zusätzlich oder alternativ ist es durch die Ausgestaltung mit der Hülle auch möglich, ein gegebenenfalls innerhalb der Hülle vorgesehenen Material räumlich kompakt zu halten.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, dass bei einer Stoßdämpfung die Hülle selbst verformbar ist, wodurch sich eine Volumenänderung innerhalb der Hülle ergibt. Beispielsweise kann das Dämpfungselement plattgedrückt beziehungsweise langgezogen ein kleineres von dem flüssigen Medium füllbares Volumen aufweisen. Durch den Volumenaustausch ergibt sich dann eine vorteilhafte Dämpfung.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, dass eine gegenüber Medien wie Brennstoff beständige Ausgestaltung ermöglicht ist. Ferner kann über die Lebensdauer ein gleichbleibendes Verhalten erzielt werden. Gegebenenfalls kann das metallische Geflecht auch elastisch ausgestaltet sein, so dass ein Ausgangszustand der Hülle des Dämpfungselements vorgegeben sein kann, der im unbelasteten Zustand eingenommen wird. Gegebenenfalls kann über die Elastizität des metallischen Geflechts auch ein zusätzlicher Beitrag zur Dämpfung erzielt werden.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, dass die über den Flüssigkeitsaustausch vorgegebene Dämpfung über das elastisch verformbare Metalldrahtgeflecht verstärkt werden kann. Hieraus ergibt sich auch die Möglichkeit einer weiteren Abstimmung der Dämpfung. Außerdem kann durch das elastisch verformbare Metalldrahtgeflecht eine Ausgangsgeometrie im unbelasteten Zustand vorgegeben werden. Dadurch kann beispielsweise nach einem Zusammendrücken des Dämpfungselements erreicht werden, dass sich nach der Belastung wieder der Ausgangszustand ergibt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 ergibt sich der Vorteil, dass ein großer Flüssigkeitsaustausch beim Zusammendrücken des Dämpfungselements ermöglicht ist. Hierdurch ergibt sich ein optimales hydraulisches Dämpfungsverhalten.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, dass eine hohe Steifigkeit des Metallschaums erzielbar ist, die die über den Flüssigkeitsaustausch ermöglichte Dämpfung verstärkt. Außerdem kann gegebenenfalls eine einstückige Ausgestaltung realisiert werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 hat den Vorteil, dass ein direkter Kontakt zwischen dem Anker und dem Anschlag vermeidbar ist. Dadurch kann auch eine weitgehende Verdrängung des innerhalb des Volumens des Dämpfungselements vorgesehenen flüssigen Mediums erzielt werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 hat den Vorteil, dass bei einer entsprechenden Anordnung des Dämpfungslements der Hubbereich des Dämpfungselements begrenzt ist. Hierdurch wird eine Abstimmung der Dämpfung möglich. Speziell kann sich an einen Dämpfungsweg ein Anprallen des Ankers an den jeweiligen Anschlag anschließen, wenn die Betätigung des Aktuators erfolgt.
Somit ist es möglich, entweder den kompletten Impuls des Ankers zu bedämpfen oder aber einen Teil des Impulses mittels eines festen Anschlags zu realisieren.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 kann gegebenenfalls ein direktes Anschlagen des Ankers an dem festen Anschlag zugelassen werden, da die Dämpfung über das in die Ventilnadel integrierte Dämpfungselement erzielt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein Ventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
3 ein Ventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Ventil 1 zum Zumessen eines Fluids in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Ventil 1 kann insbesondere als Brennstoffeinspritzventil 1 ausgebildet sein. Ein bevorzugter Anwendungsfall ist eine Brennstoffeinspritzanlage, bei der solche Brennstoffeinspritzventile 1 als Hochdruckeinspritzventile 1 ausgebildet sind und zur direkten Einspritzung von Brennstoff in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine dienen. Als Brennstoff können hierbei flüssige oder gasförmige Brennstoffe zum Einsatz kommen.
Das Ventil 1 weist einen elektromagnetischen Aktuator 2 auf, der eine Magnetspule 3, einen Anker 4 und weitere nicht dargestellte Elemente, wie beispielsweise einen Polkörper, umfasst. Durch Bestromen der Magnetspule 3 wird ein Magnetkreis geschlossen, wodurch eine magnetische Anzugskraft 5 auf den Anker 4 einwirkt, die den Anker 4 in einer Öffnungsrichtung 6 betätigt.
Das Ventil 1 weist eine Ventilnadel 7 auf, die zum Betätigen eines Ventilschließkörpers 8 dient. Der Ventilschließkörper 8 wirkt hierbei mit einer an einem Ventilsitzkörper 9 ausgebildeten Ventilsitzfläche 10 zu einem Dichtsitz zusammen. Um diesen Dichtsitz zu öffnen, muss die Ventilnadel 7 in der Öffnungsrichtung 6 verstellt werden. Die Verstellung der Ventilnadel 7 erfolgt hierbei entlang einer Längsachse 11.
Der Anker 4 des Aktuators 2 ist auf der Ventilnadel 7 beweglich angeordnet, wobei eine Bewegbarkeit entlang der Längsachse 11 zwischen Anschlägen 12, 13 möglich ist, die bezüglich der Ventilnadel 7 ortsfest sind. Der Anker 4 wird hierbei über eine Feder 14 und einen Ankerkorb 15, der mit dem Anker 4 verbunden ist, in einer Ausgangsstellung gehalten, wenn keine Betätigung erfolgt. Zum Öffnen des Ventils 1 wird der Anker 4 durch die magnetische Anzugskraft 5 in der Öffnungsrichtung 6 beschleunigt, bis der Anker 4 an dem Anschlag 13 anschlägt. Hierdurch kommt es zur Betätigung der Ventilnadel 7, was wiederum den Ventilschließkörper 8 betätigt.
Zum Schließen des Ventils 1 dient eine Ventilfeder 16, die den Ventilschließkörper 8 über die Ventilnadel 7 gegen die Ventilsitzfläche 10 beaufschlagt. Wenn die Bestromung der Magnetspule 3 beendet wird, dann wird der Anker 4 aufgrund der Feder 14 und der Ventilfeder 16 entgegen der Öffnungsrichtung 6 verstellt. Beim Schließen wird der Anker 4 hierbei gegen den Anschlag 12 bewegt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschläge 12, 13 an Anschlagringen 17, 18 ausgebildet, die mit der Ventilnadel 7 verbunden sind. Ferner weist der Anker 4 Durchgangsbohrungen 19 auf, die einen Durchfluss von Brennstoff in axialer Richtung ermöglichen. Entsprechend sind an dem Ankerkorb 15 Durchgangsöffnungen 20, 21 ausgebildet, über die der Brennstoff zu dem Dichtsitz geführt wird. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann allerdings auch ein geeignetes Druckfluid als flüssiges Medium in einem Raum 22 innerhalb des Ankerkorbs 15 vorgesehen sein, das sich von dem einzuspritzenden beziehungsweise einzublasenden Brennstoff unterscheidet.
Das Ventil 1 weist zumindest ein Dämpfungselement 30 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist nur ein Dämpfungselement 30 vorgesehen. Dieses Dämpfungselement 30 dient in diesem Ausführungsbeispiel zum Dämpfen der Bewegung des Ankers 4, bevor dieser an dem Anschlag 12 anschlägt, was entgegen der Öffnungsrichtung 6 erfolgt. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann ein entsprechend dem Dämpfungselement 30 ausgebildetes Dämpfungselement zusätzlich oder alternativ auch zum Dämpfen des Anschlags an dem Anschlag 13 dienen. Ferner sind auch abgewandelte Ausgestaltungen des Dämpfungselements 30 möglich, wie sie unter anderem anhand der 2 und 3 beschrieben sind.
Zumindest eine Umgebung 22 des Dämpfungselements 30, die in diesem Ausführungsbeispiel durch den Raum 22 innerhalb des Ankerkorbs 15 gegeben ist, ist mit dem flüssigen Medium gefüllt, das für die Dämpfungsfunktion eine Rolle spielt. Das Dämpfungselement 30 ist so ausgebildet, dass zur Ermöglichung der Dämpfung ein Austausch des flüssigen Mediums zwischen einem Volumen 31 des Dämpfungselements 30, das mit dem flüssigen Medium füllbar ist, und der Umgebung 22 ermöglicht ist. Hierbei kann ein Innenraum 32 des Dämpfungselements 30 zumindest im Wesentlichen leer sein und somit das Volumen 31 bilden. Das Dämpfungselement 30 weist eine durchlässige Hülle 33 auf, über die ein Austausch zwischen dem im Innenraum 32 des Dämpfungselements 30 vorgesehenen Volumen 31, das mit dem flüssigen Medium füllbar ist, und der Umgebung 22 ermöglicht ist. Die Hülle 33 ist in diesem Ausführungsbeispiel zudem als verformbare Hülle 33 ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 30 ringförmig ausgestaltet. Speziell ist das Dämpfungselement 30 hohlzylinderförmig ausgestaltet. Hierbei ist eine Verformung des Dämpfungselements 30 entlang der Längsachse 11 ermöglicht. Hierfür kann die Hülle 33 des Dämpfungselements 30 beispielsweise aus einem metallischen Geflecht 33 gebildet sein. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die Hülle 33 auch als gelochte, metallische Wand 33 ausgebildet sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 30 parallel zu dem Anschlag 12 angeordnet. Hierbei wirkt der Anker 4 bei einer Bewegung an den Anschlag 12, was entgegen der Öffnungsrichtung 6 erfolgt, zunächst mit dem Dämpfungselement 30 und dann, wenn der nun bereits gedämpfte Bewegungsimpuls noch ausreichend groß ist, mit dem Anschlag 12 zusammen. Die parallele Anordnung des Dämpfungselements 30 und des Anschlags 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass das ringförmige Dämpfungselement 30 die den Anschlag 12 bildende Anschlagfläche 12 des Anschlagrings 17 bezüglich der Längsachse 11 umschließt, so dass der Anker 4 bei einem ausreichend großen Bewegungsimpuls in direkte Anlage mit dem Anschlag 12 gelangen kann.
Je nach Ausgestaltung des Ventils 1, insbesondere des Aktuators 2, ist es allerdings auch denkbar, dass bauartbedingt im Rahmen der im Betrieb erfolgenden Ansteuerungen der Bewegungsimpuls des Ankers 4 entgegen der Öffnungsrichtung 6 stets kleiner ist, als es für ein Anschlagen an dem Anschlag 12 erforderlich wäre. Entsprechend ist es je nach Auslegung des Ventils auch denkbar, dass die Ausgangslage des Ankers 4, was einem geschlossenen Ventil 1 entspricht, nicht gleichbedeutend mit einer Anlage des Ankers 4 an dem Anschlag 12 ist.
2 zeigt ein Ventil 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungselement 30 zwischen dem Anschlag 12 und dem Anker 4 angeordnet. Dadurch ist ein direktes Anschlagen des Ankers 4 an dem Anschlag 12 nicht möglich. Wenn der Anker 4 mit einem Impuls entgegen der Öffnungsrichtung 6 zu dem Anschlag 12 läuft, dann erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine vollständige Dämpfung des Bewegungsimpulses. Das Dämpfungselement 30 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein elastisch verformbares Metalldrahtgeflecht 40 auf, das in dem Innenraum 32 angeordnet ist. Der verbleibende Teil des Innenraums 32 bildet das Volumen 31, das von dem flüsigen Medium füllbar ist. Zum einen erfolgt eine Dämpfung über das flüssige Medium, das beim Zusammendrücken des Dämpfungselements 30 aus dem Volumen 31 verdrängt wird. Zum anderen kann das Metalldrahtgeflecht 40 selbst einen Beitrag zur Dämpfung leisten. Das Metalldrahtgeflecht 40 ist hierbei als elastisch verformbares Metalldrahtgeflecht 40 ausgebildet, das der Bewegung des Ankers 4 entgegen der Öffnungsrichtung 6 einen Widerstand entgegensetzt. Dadurch kommt es auch während der Bewegung des Ankers 4 in der Öffnungsrichtung 6 zu einer axialen Ausdehnung des Dämpfungselements 30, was als sich selbst aufspreizendes Metalldrahtgeflecht 40 oder als sich dadurch entfaltende Hülle 33 beschrieben werden kann.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Dämpfungselement 30 auch aus einem offenporigen Metallschaum 40 gebildet sein, der von einer Hülle 33 umgeben ist oder auch ohne solch eine Hülle 33 das Dämpfungselement 30 bilden kann. Solch eine abgewandelte Ausgestaltung kann auch bei der anhand der 1 beschriebenen parallelen Anordnung zum Einsatz kommen.
3 zeigt ein Ventil 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Ventilnadel 7 ein ankerseitiges Teil 41 und ein ventilschließkörperseitiges Teil 42 auf. Zwischen die Teile 41, 42 ist in diesem Ausführungsbeispiel das Dämpfungselement 30 in die Ventilnadel 7 eingesetzt. Das Dämpfungselement 30 weist hierbei die Hülle 33 in Form eines gelochten, elastischen Ballons 33 auf. Innerhalb dieser ballonartig geformten Hülle 33 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Innenraum 32 vorgegeben, der vollständig als Volumen 31 zur Verfügung steht, das mit dem flüssigen Medium füllbar ist. Dadurch ist ein Austausch zwischen der Umgebung 22 der Hülle 33 und dem Innenraum 32 über die Löcher 43 oder andere Öffnungen 43, von denen in der 3 zur Vereinfachung der Darstellung nur das Loch 43 gekennzeichnet ist, möglich. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die an ihrer Mantelfläche gelochte, elastische Hülle 33 auch anders ausgeformt sein. Ferner kann der Innenraum 32 gegebenenfalls teilweise mit einem Metalldrahtgeflecht 40 oder dergleichen gefüllt sein.
Somit können ein oder mehrere Dämpfungselement 30 in der Funktionsweise eines Stoßdämpfers arbeiten, um den Anschlagimpuls des Ankers 4 an zumindest einem Anschlag 12, 13, insbesondere bei einem Schließvorgang, zu dämpfen. Durch die Art und Ausgestaltung des Dämpfungselements 30 können hierbei die Steifigkeit und die Dämpfungseigenschaften optimal auf den im jeweiligen Anwendungsfall auftretenden Schließimpuls des Ankers 4 abgestimmt werden. Hierbei kann der komplette Impuls des Ankers 4 oder aber ein Teil dieses Impulses gedämpft werden. Dadurch kann die Funktionsweise des Ventils 1 verbessert werden. Insbesondere kann eine robustere Mehrfacheinspritzfähigkeit bei kurzen Pausenzeiten realisiert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19950761 A1 [0002]

Claims

Ventil (1) zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem elektromagnetischen Aktuator (2) und einer Ventilnadel (7), die zum Betätigen eines Ventilschließkörpers (8) dient, der mit einer Ventilsitzfläche (10) zu einem Dichtsitz zusammen wirkt, wobei an der Ventilnadel (7) zumindest ein bezüglich der Ventilnadel (7) ortsfester Anschlag (12, 13) angeordnet ist, der eine Bewegung eines an der Ventilnadel (7) geführten Ankers (4), die zum Öffnen beziehungsweise Schließen des Dichtsitzes dient, begrenzt, und wobei zumindest ein Dämpfungselement (30) vorgesehen ist, das beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Dichtsitzes eine Dämpfung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) ein mit einem flüssigen Medium füllbares Volumen (31) aufweist, dass das Dämpfungselement (30) so ausgebildet ist, dass ein Austausch eines flüssigen Mediums zwischen dem mit dem flüssigen Medium füllbaren Volumen (31) des Dämpfungselements (30) und einer Umgebung (22) des Dämpfungselements (30) ermöglicht ist, und dass das Dämpfungselement (30) so ausgebildet ist, dass zur Ermöglichung der Dämpfung eine Volumenänderung des mit dem flüssigen Medium füllbaren Volumens (31) des Dämpfungselements (30) ermöglicht ist.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) eine durchlässige Hülle (33) aufweist, über die ein Austausch zwischen dem in einem Innenraum (32) der Hülle (33) vorgesehenen, mit dem flüssigen Medium füllbaren Volumen (31) des Dämpfungselements (30) und der Umgebung (22) des Dämpfungselements (30) ermöglicht ist.
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (33) des Dämpfungselements (30) als verformbare Hülle (33) ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (33) des Dämpfungselements (30) aus einem metallischen Geflecht (33) oder einer gelochten metallischen Wand (33) gebildet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb der Hülle (33) vorgesehene Innenraum (32) teilweise mit einem elastisch verformbaren Metalldrahtgeflecht (40) gefüllt ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb der Hülle (33) vorgesehene Innenraum (32) zumindest im Wesentlichen vollständig mit dem flüssigen Medium füllbar ist.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) aus einem offenporigen Metallschaum (40) gebildet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) zwischen dem Anschlag (12, 13) und dem Anker (4) angeordnet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) parallel zu dem Anschlag (12, 13) angeordnet ist, wobei der Anker (4) bei einer Bewegung an den Anschlag (12, 13) zunächst mit dem Dämpfungselement (30) zusammen wirkt.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (30) zwischen dem Anschlag (12, 13) und dem Ventilschließkörper (8) in die Ventilnadel (7) eingesetzt ist.