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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Anspruch 1.
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Bei Kraftstoffinjektoren müssen stangenförmige Elemente, z.B. Düsenventilglieder oder Niederhalteelemente, mitunter mit enger Spaltführung abschnittsweise durch verschiedene Gehäuseelemente hindurch geführt werden, d.h. insbesondere um Leckagemengen entlang der jeweiligen Führung gering zu halten. Insbesondere dann, wenn es zudem gilt, an entgegen gesetzten Enden einer solchen Führung anstehende, unterschiedliche Medien wie etwa Brenngas und Flüssigkraftstoff oder Steuerfluid voneinander getrennt zu halten, sind solche engen Spaltmaße anzustreben. Hier tut sich aber das Problem auf, dass solch stangenförmige Glieder bereits bei geringfügigem Versatz der führenden Gehäuseelemente zu einem Verklemmen neigen.
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1 zeigt eine Anordnung eines Kraftstoffinjektors aus dem Stand der Technik, welche eine mehrteilige Ausgestaltung eines stangenförmigen Elements vorsieht, um solch einem Verklemmen vorzubeugen. Allerdings ist eine solche Ausgestaltung dahingehend nachteilig, als die Teilezahl erhöht wird, mithin der Fertigungsaufwand steigt. Auch ist ein Verklemmen nicht regelmäßig zuverlässig vermieden, da die nach wie vor engen Führungsspalte - mit der hierbei erheblichen Länge - zu einem Zusetzen neigen (Verlackung).
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung bereitzustellen, mit welcher die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Anordnung, welche allgemein z.B. für einen Kraftstoffinjektor, mithin eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder eine Brennkraftmaschine verwendbar ist. Ein die Anordnung aufweisender Kraftstoffinjektor kann insbesondere ein Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor sein, z.B. für Brenngas (wie Erdgas, Sondergas, Deponiegas, Wasserstoff, etc.) und Flüssigkraftstoff (z.B. Dieselkraftstoff, Bioöl oder Schweröl). Ein Kraftstoffinjektor oder eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung je mit der Anordnung kann im Rahmen der Erfindung für einen Großmotor vorgesehen sein, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs wie etwa einem Schiff, einer Lok oder einem Nutz- oder Sonderfahrzeug, oder zum Beispiel für eine stationäre Einrichtung vorgesehen sein, z.B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, z.B. auch für Industrieanwendungen.
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Die vorgeschlagene Anordnung weist eine Kammer bzw. einen umgrenzten Raum auf, welche(r) zwischen einer ersten und einer zweiten (Durchgangs-)Aufnahme für ein stangenförmiges Element gebildet ist. Die Kammer kann z.B. von zylindrischer Gestalt, alternativ z.B. auch von hantelförmiger Gestalt sein, hierbei z.B. zwei über den Hantelsteg kommunizierende Kammerteile ausbilden. Allgemein ist der Querschnitt der Kammer bevorzugt kreisförmig, ebenso wie jener der Aufnahmen.
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Die Kammer sowie die Aufnahmen, welche an entgegen gesetzten Stirnseiten der Kammer in diese münden, sind vorzugsweise in einem Gehäuse der Anordnung gebildet, welches insbesondere mehrteilig ausgeführt sein kann. Bevorzugt kann die Kammer mittels zweier aneinandergrenzender Gehäuseelemente gebildet sein, z.B. weiterhin mittels eines oder zweier Sacklöcher, welche je in eine Grenzfläche eines Gehäuseelements gearbeitet sind. Hierbei kann ein jeweiliges Gehäuseelement zum Beispiel auch je eine der Aufnahmen bilden, einhergehend mit dem Vorteil der äußerst einfachen Fertigung. Die Aufnahmen für das stangenförmige Element sind vorzugsweise je eine Durchgangsaufnahme wie zum Beispiel eine Bohrung (in einem Gehäuseelement), allgemein mit bevorzugt kreisrundem Querschnitt, und weiterhin vorzugsweise je in ihrer Längserstreckungsrichtung koaxial bzw. konzentrisch mit der Kammer ausgerichtet.
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Im Rahmen der vorgeschlagenen Anordnung umfasst diese weiterhin ein stangenförmiges Element, welches in den Aufnahmen mit relativ weitem Radialspiel über je einen Abschnitt aufgenommen ist, und welches in seiner Längserstreckungsrichtung durch die Kammer hindurchtritt (das heißt von Stirnseite zu Stirnseite bzw. von Mündung zu Mündung). Allgemein kann das stangenförmige Element ein rundstabförmiges oder abschnittsweise rundstabförmiges Element sein, zum Beispiel ein Stelzenelement (Niederhalteelement), ein Kolbenelement oder ein Düsenventilglied wie etwa eine Düsennadel (insbesondere eines Kraftstoffinjektors), z.B. auch eine Ankerstange (z.B. eines Pilotventils des Kraftstoffinjektors). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das stangenförmige Element, insbesondere in der nachstehenden Abfolge, sowohl einen Düsenventilgliedabschnitt aufweisen, als auch einen Kolbenabschnitt und einen Stelzenabschnitt. Hierbei kann z.B. der Düsenventilgliedabschnitt oder auch der Stelzenabschnitt das stangenförmige Element die Kammer durchtretend bilden.
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Weiterhin umfasst die Anordnung einen Ringkörper, zum Beispiel der Form einer Ringscheibe angenähert oder als solche gebildet, welcher in der Kammer angeordnet ist und das stangenförmige Element mit relativ geringerem Radialspiel (mit Bezug auf das relativ weite Radialspiel des stangenförmigen Elements in den Aufnahmen) umgibt. Insoweit tritt das stangenförmige Element durch den Ringkörper insbesondere hindurch, vorzugsweise weiterhin koaxial mit diesem ausgerichtet. Mit der Anordnung ist der Ringkörper in der Kammer ferner unabhängig vom stangenförmigen Element längsverschieblich.
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Im Rahmen der vorgeschlagenen Anordnung weist diese weiterhin eine erste und eine zweite Medienseite auf, welche über die erste bzw. zweite Aufnahme mit der Kammer kommunizieren, das heißt die erste Medienseite kommuniziert über die erste Aufnahme mit der Kammer und die zweite Medienseite über die zweite Aufnahme mit der Kammer (je über den Radialspalt um das stangenförmige Element in der jeweiligen Aufnahme).
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Die erste Medienseite ist zum Beispiel eine Brenngasseite, die zweite Medienseite zum Beispiel eine Steuerfluidseite (insbesondere Steuerölseite), vorzugsweise je eines Kraftstoffinjektors. Vorgesehen ist mit Verwendung der Anordnung, die Medien an den jeweiligen Medienseiten druckbehaftet bereitzustellen, insbesondere mit voreingestellten (Medien-)Druckniveaus. Hierbei kann insbesondere auch eine vorbestimmte Mediendruckdifferenz zwischen den Medienseiten vorgesehen werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Ringkörper nunmehr dazu bereitgestellt bzw. in der Lage, mediendruckbeaufschlagt in Anlage an einer Stirnseite der Kammer zu gelangen und an der zugehörigen Mündung (der Mündung dieser Stirnseite) gegen Medieneintritt in die Kammer abzudichten. Im Rahmen einer (geeigneten) Mediendruckbeaufschlagung, im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest seitens wenigstens einer der Medienseiten der Anordnung, zum Beispiel bei einer (entsprechend gesteuerten) Mediendruckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Medienseite, wird der Ringkörper insoweit - mediendruckbeaufschlagt - in Längsrichtung verlagert bzw. entlang des stangenförmigen Elements verschoben und in Anlage an einer Stirnseite gedrängt. Diese Position kann sodann zuverlässig gehalten werden, d.h. zumindest solange die Mediendruckverhältnisse entsprechend gesteuert bleiben bzw. vorherrschen.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann somit auf vorteilhaft einfache Weise eine zuverlässige Abdichtung an der Mündung erfolgen, insbesondere eine Selbstdichtung, mithin auch eine beabsichtigte Medientrennung zwischen der ersten und der zweiten Medienseite. Weiterhin können mit der Anordnung die Radialspalte um das stangenförmige Element in den Aufnahmen breiter ausfallen als die engen Führungsspalte im Stand der Technik, da dem mit Mediendruckbeaufschlagung in Anlage gegen eine Stirnseite gedrängten Ringkörper auch derart hinreichend Haftkraft an der Kammerwand vermittelt werden kann, dass eine Führung des stangenförmigen Elements vorteilhaft durch den Ringkörper geleistet werden kann. Hierbei können insoweit auch Querkräfte über den Ringkörper an der Stirnseite in ein Gehäuseelement der Anordnung eingeleitet werden.
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Wird dem Ringkörper weiterhin hinreichendes Radialspiel in der Kammer zugestanden (wie dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein vorgesehen ist), kann sich dieser bei Bedarf auch radial verlagern und somit auch einen Radialversatz zwischen verschiedenen Aufnahmen des stangenförmigen Elements (analog zu einem wie eingangs erwähnten Versatz der Führungen im Stand der Technik) auf einfache Weise ausgleichen (der mediendruckbeaufschlagte Ringkörper ist dabei also schwimmend an der Stirnseite der Kammer gelagert). Somit kann ein stangenförmiges Element, insbesondere einen Düsenventilgliedabschnitt, einen Kolbenabschnitt und einen Stelzenabschnitt aufweisend, nunmehr auch vorteilhaft einteilig ausgeführt werden. Da der Ringkörper weiterhin nur geringe Abmessungen in Längserstreckungsrichtung aufzuweisen braucht, ist auch eine zuverlässige Spülung des Durchgangsspalts mit dem relativ engen Radialspiel über dessen Länge ermöglicht und einem Verlacken somit wirksam vorgebeugt, daneben ist die geringe zu bewegende Masse des Ringkörpers einem ausgezeichneten Ansprechverhalten in Hinsicht auf eine Verlagerung bei Mediendruckbeaufschlagung zuträglich.
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Bei einer ersten Ausführungsform der Anordnung, insbesondere mit einem einzigen Ringkörper gebildet, kann der Ringkörper bereitgestellt bzw. in der Lage sein, mediendruckbeaufschlagt an der einen oder der anderen Stirnseite der Kammer in Anlage zu gelangen, insbesondere daran schwimmend gelagert, und an der je zugehörigen Mündung gegen Medieneintritt in die Kammer abzudichten. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Ringkörper zum Beispiel eine Ringscheibe sein. Derart ausgestaltet kann der Ringkörper an die eine oder die andere Stirnseite mediendruckbeaufschlagt auch angepresst werden, womit auch eine Führung des stangenförmigen Elements an der einen oder der an der Stirnseite wiederum durch den Ringkörper geleistet werden kann.
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Bei einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Anordnung weist diese einen weiteren bzw. zweiten Ringkörper auf, welcher ebenfalls in der Kammer angeordnet ist und das stangenförmige Element - analog zu oben erläutertem (ersten) Ringkörper - mit relativ geringerem Radialspiel (als jenem des stangenförmigen Elements in den Aufnahmen) umgibt, wobei der weitere Ringkörper dem (ersten) Ringkörper in Längserstreckungsrichtung gegenüberliegt. Bei dieser Ausführungsform ist ferner auch der weitere Ringkörper in der Kammer mediendruckbeaufschlagt und unabhängig vom stangenförmigen Element längsverschieblich.
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Mit dieser Anordnung ist der erste Ringkörper insbesondere bereitgestellt, mediendruckbeaufschlagt in Anlage an einer Stirnseite der Kammer zu gelangen, insbesondere schwimmend gelagert, und an der zugehörigen Mündung gegen Medieneintritt in die Kammer abzudichten, und der weitere bzw. zweite Ringkörper bereitgestellt, mediendruckbeaufschlagt in Anlage an der anderen Stirnseite zu gelangen, insbesondere schwimmend gelagert, und an der zugehörigen Mündung gegen Medieneintritt in die Kammer abzudichten. Insoweit kann auch hier die Medientrennung zuverlässig bewirkt und eine Abdichtung bzw. Selbstdichtung an beiden Mündungen erzielt werden.
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Hierbei ist analog zu oben erörterter Ausgestaltung auch wiederum vorgesehen, dem jeweiligen Ringkörper hinreichend Radialspiel in der Kammer zuzugestehen, so dass etwaiger Radialversatz der Aufnahmen zueinander ausgeglichen werden kann (durch Radialbewegung der Ringkörper in der Kammer). Des Weiteren kann eine Führung des stangenförmigen Elements hierbei von beiden Ringkörpern geleistet werden, welche mit Mediendruckbeaufschlagung bzw. Anpressen an den entgegengesetzten Stirnseiten der Kammer sodann je Querkräfte in ein Gehäuselement einzuleiten vermögen. Hierdurch kann die Qualität der Führung aufgrund zweier geführter Abschnitte am stangenförmigen Element nochmals gesteigert werden.
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Insbesondere mit einer wie vorstehend erörterten Anordnung ist auch vorgesehen, dass an die Kammer in Kommunikation mit derselben ein Leitungsweg geführt ist, über welchen die Kammer mit einer dritten Medienseite der Anordnung in Kommunikation bringbar ist. Hierbei ist der Leitungsweg vorzugsweise radial an die Kammer geführt ist, z.B. auf einfache Weise herstellbar als Nut in einer Gehäuseelementgrenzfläche oder als (Radial-)Bohrung. Seitens der dritten Medienseite kann zum Beispiel ein drittes druckbehaftetes Medium, zum Beispiel Sperrfluid (bei Verwendung mit einem Injektor), an die Kammer geführt werden, welches bei der Medientrennung der ersten und zweiten Medienseite unterstützt. Hierfür kann das Medium der dritten Medienseite z.B. ein höheres Druckniveau als jene der ersten und zweiten Medienseite aufweisen.
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Bei einer solchen Anordnung mit einer dritten Medienseite ist insbesondere vorgesehen, über das druckbehaftete Medium der dritten Medienseite sowohl den ersten als auch den zweiten Ringkörper in Anlage an einer Stirnseite drängen zu können. Ein Medieneinlass des dritten Mediums in die Kammer kann hierfür z.B. (in einem längsmittleren Bereich) zwischen dem ersten und zweiten Ringkörper vorgesehen werden, jedoch auch an davon verschiedenen Positionen.
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Insbesondere bei einer Ausgestaltung, bei welcher wenigstens einer der Ringkörper in einer vorgesehenen Verlagerungsrichtung mediendruckbeaufschlagt gegen eine Stirnseite der Kammer in Anlage gedrängt werden soll, kann dieser Ringkörper an einem Längsende (Stirnseite) eine Anlagefläche und an einem entgegen gesetzten Längsende (weitere Stirnseite) eine dergegenüber oberflächenvergrößerte Druckschulterfläche aufweisen. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise das Verlagerungsverhalten des Ringkörpers beeinflussen, das heißt durch Ausprägung einer flächenverhältnisbestimmten (Anlagefläche / Druckschulterfläche) Druckdifferenzcharakteristik, welche eine Verlagerung wie beabsichtigt stets gegen die hierfür vorgesehene Stirnwand der Kammer begünstigt. Hierfür kann der Ringkörper an der oberflächenvergrößerten Druckschulterfläche z.B. eine Anfasung oder eine Absetzung aufweisen, während die Anlagefläche zum Beispiel vollflächig eben ist. Sollen zwei Ringkörper an entgegen gesetzten Stirnseiten in Anlage bringbar sein, können beide Ringkörper derart ausgestaltet sein, wobei die Druckschulterflächen vorzugsweise zu einander hin weisen.
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Insbesondere um zu vermeiden, dass sich der oder die Ringkörper zeitweilig, z.B. bei einem Übergang von einem drucklosen Zustand in einen mediendruckbeaufschlagten Zustand, undefiniert in der Kammer befinden, kann in der Kammer weiterhin ein federelastisches Element angeordnet sein, welches gegen den Ringkörper oder auch den weiteren Ringkörper gedrängt ist. Zum Beispiel drängt ein solches federelastisches Element, z.B. eine (Schrauben-)Druckfeder, den jeweiligen Ringkörper in Anlage gegen eine der Mündungen. Im Falle zweier Ringkörper z.B. gegen die entgegen gesetzten Mündungen, wobei das federelastische Element z.B. gegen beide Ringkörper abgestützt, z.B. zwischen diesen angeordnet bzw. gefangen ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Kammer über einen längsmittleren Abschnitt eine Durchgangsöffnung für das stangenförmige Element ausbildet, insbesondere mit relativ weitem Radialspiel. Hierbei weist die Kammer z.B. oben erwähnte hantelförmige Gestalt auf. Die hierbei kommunizierend abgeteilten Teilkammern kommunizieren hierbei bevorzugt über die Durchgangsöffnung (den (Hantel-)Steg) und können je einen Ringkörper aufnehmen. Bei einer solchen Lösung kann die Kammer z.B. aus mehr als zwei Gehäuselementen gebildet sein, insbesondere z.B. drei Gehäuseelementen, wobei ein längsmittleres Gehäuseelement vorteilhaft einfach nur eine Bohrung zur Ausbildung der Durchgangsöffnung aufweisen muss.
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Mit der Erfindung gehen auch Ausführungsformen der Anordnung einher, bei welchen zwischen einer Umfangswand der Kammer und wenigstens einem der Ringkörper, insbesondere einem jeweiligen Ringkörper, ein Dichtelement um den Ringkörper angeordnet ist, insbesondere ein O-Ring. Das Dichtelement ist vorzugsweise elastisch und vermag somit eine etwaig erforderliche Radialverschiebung des Ringkörpers zu erlauben, wobei das Dichtelement weiterhin vorteilhaft eine Vorpositionierung (Zentrierung) des Ringkörpers bei Abstützung sowohl gegen den Ringkörper als auch die Umfangswand der Kammer leisten kann, mithin auch eine Zentrierung im Rahmen der Führung des stangenförmigen Elements über den Ringkörper leisten kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Kraftstoffinjektor vorgeschlagen, insbesondere für den Betrieb mit einem ersten und einem zweiten Medium, welche vorzugsweise Brenngas und Steuerfluid, z.B. Steueröl, sein können (daneben kann ein als Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gebildeter Kraftstoffinjektor im Rahmen der vorliegenden Erfindung z.B. noch den Betrieb mit hochdruckbeaufschlagtem (z.B. 2000bar oder mehr) Flüssigkraftstoff vorsehen). Der vorgeschlagene Kraftstoffinjektor weist wenigstens eine wie vorstehend erörterte Anordnung auf, wobei insbesondere das erste Medium an der ersten Medienseite und das zweite Medium an der zweiten Medienseite je der Anordnung bereitgestellt wird, insbesondere druckbeaufschlagt (der Steueröldruck kann hierbei z.B. etwas über dem Brenngasdruck (z.B. 350bar) liegen).
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Das erste Medium kann bei Injektorbetrieb zum Beispiel seitens eines Brenngas-Düsenraums (erste Medienseite) an der ersten Aufnahme anstehen, das zweite Medium z.B. seitens eines Steuerfluid-Steuerkreises (zweite Medienseite) an der zweiten Aufnahme anstehen, zum Beispiel seitens einer hydraulischen Kolbensteueranordnung des Kraftstoffinjektors. Alternativ kann das erste Medium zum Beispiel seitens eines Brenngas-Speichers des Kraftstoffinjektors (erste Medienseite) an der ersten Aufnahme anstehen, das zweite Medium an der zweiten Aufnahme zum Beispiel wiederum seitens des Steuerfluid-Steuerkreises des Kraftstoffinjektors.
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Vorzugsweise ist der Kraftstoffinjektor weiterhin zum Betrieb mit einem dritten Medium eingerichtet, welches an der dritten Medienseite der Anordnung bereitgestellt wird. Das dritte Medium ist zum Beispiel ein Sperrfluid zur Abdichtung bzw. Medientrennung, weiterhin vorzugsweise druckbeaufschlagt über den Leitungsweg an die Kammer versorgbar. Ein Sperrfluiddruckniveau liegt z.B. über jenem der Brenngasseite, z.B. 5 bis 10 Prozent über dem Brenngasdruck. Der Steuerfluiddruck kann weiterhin z.B. 500bar betragen.
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Mit dem Kraftstoffinjektor kann eine Kraftstoffinjektoranordnung gebildet sein, welche insbesondere eingerichtet ist, die Medien an der ersten, zweiten oder auch dritten Medienseite mit voreingestellten Druckniveaus bereitzustellen. Eine solche Kraftstoffinjektoranordnung ist vorzugsweise eine Dual-Fuel-Kraftstoffinjektoranordnung, im Rahmen derer zudem eine Sperrfluidversorgung an den Kraftstoffinjektor vorgesehen wird, d.h. an die Kammer der Anordnung. Bevorzugt wird hierbei mittels des Sperrfluids ein jeweiliger Ringkörper in oben beschriebener Weise hin zu einer Mündung an der Kammer zu deren Verschluss gedrängt.
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Für eine zuverlässige Verlagerung der Ringkörper bzw. Selbstdichtung kann eine solche Kraftstoffinjektoranordnung eingerichtet sein, vor Anschaltung der ersten und zweiten Medien an den Kraftstoffinjektor bzw. die Kammer zunächst das Medium der dritten Medienseite an den Kraftstoffinjektor bzw. die Kammer zu versorgen. Somit kann bereits an den Mündungen abgedichtet werden, bevor das erste und zweite Medium angelegt wird. Für eine Abschaltung der Versorgung der Medien an den Kraftstoffinjektor kann die Kraftstoffinjektoranordnung weiterhin eingerichtet sein, das dritte Medium nach dem ersten und zweiten Medium, das heißt als letztes abzuschalten.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in verschiedener Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 exemplarisch und schematisch eine Ansicht eines Kraftstoffinjektors aus dem Stand der Technik.
- 2 exemplarisch und schematisch einen Kraftstoffinjektor mit einer Anordnung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittansicht.
- 3 exemplarisch und schematisch in einer abgebrochenen Schnittansicht einen Kraftstoffinjektor mit einer Anordnung gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung.
- 4 exemplarisch und schematisch in einer Schnittansicht eine Anordnung für einen Kraftstoffinjektor gemäß noch einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.
- 5 exemplarisch und schematisch in einer Schnittansicht eine Anordnung eines Kraftstoffinjektors gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung.
- 6 exemplarisch und schematisch in einer Schnittansicht eine Anordnung eines Kraftstoffinjektors gemäß noch einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion. Elemente aus dem Stand der Technik sind mit gestrichenen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Ansicht eines Kraftstoffinjektors 1' aus dem Stand der Technik. Hierbei weist dieser ein erstes 3' und ein zweites 5' Gehäuseelement auf, welche je eine Axialbohrung zur Führung eines stangenförmigen Elements 7' wie etwa einer Düsennadel aufweisen. Um ein Verklemmen des insbesondere zur Medientrennung mit engem Radialspiel geführten stangenförmigen Elements 7' bei etwaigem Radialversatz der Gehäuseelemente 3', 5' auszuschließen, ist das stangenförmige Element 7' zweigeteilt gebildet. Eine solche Ausgestaltung ist jedoch aufwändig in der Herstellung und birgt die Gefahr, dass die über die erhebliche Länge engen Führungsspalte zusetzen.
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2 zeigt nunmehr eine Anordnung 9 gemäß der Erfindung sowie einen damit gebildeten Kraftstoffinjektor 1, welcher als Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor bereitgestellt ist, vorliegend für den Betrieb mit Brenngas und Flüssigkraftstoff (wobei jedoch nur ein Brenngas-Düsenventil des Kraftstoffinjektors 1 veranschaulicht ist, insbesondere einer Mehrzahl von Brenngas-Düsenventilen des Kraftstoffinjektors 1). Die Brenngas-Düsenventile können z.B. ein Flüssigkraftstoff-Düsenventil (nicht dargestellt) umgebend angeordnet sein.
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Die Anordnung 9 umfasst eine Kammer 11 bzw. einen umgrenzten Hohlraum, welche(r) mittels eines ersten Gehäuseelements 3 des Kraftstoffinjektors 1 und eines zweiten 5 Gehäuseelements des Kraftstoffinjektors 1 gebildet ist. Zur Bildung der Kammer 11 weist das erste Gehäuseelement 3 eine Aussparung, insbesondere ein Sackloch 13 auf, welches seitens einer Stirn- bzw. Grenzfläche 15 zum zweiten Gehäuseelement 5 in das erste Gehäuseelement 3 gearbeitet ist, das zweite Gehäuseelement 5 deckelt weiterhin das Sackloch 13 mit seiner Stirn- bzw. Grenzfläche 17 unter Komplettierung der Kammer 11.
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Wie 2 veranschaulicht, ist die Kammer 11 zwischen einer ersten 19 und einer zweiten 21 (Durchgangs-)Aufnahme der Anordnung 9 angeordnet bzw. gebildet, welche Aufnahmen 19, 21 für ein stangenförmiges Element 7 bereitgestellt sind, wobei die Aufnahmen 19, 21 ersichtlich an entgegen gesetzten Stirnseiten 23, 25, i.e. einer ersten 23 und einer zweiten 25 Stirnseite, der Kammer 11 in diese münden. Die Aufnahmen 19, 21 sind je als Bohrkanal gebildet, insbesondere als Axialbohrung. Die erste Aufnahme 19 erstreckt sich hierbei im ersten Gehäuseelement 3, die zweite Aufnahme 21 im zweiten Gehäuseelement 5. Vorgesehen ist hierbei eine möglichst koaxiale Ausrichtung der Aufnahmen 19, 21 sowie der Kammer 11.
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Das stangenförmige Element 7 ist, wie 2 dies etwas herausstellend verdeutlicht, in den Aufnahmen 19, 21 mit relativ weitem Radialspiel über je einen Abschnitt 27, 29 (einen düsenfernen 27 und einen düsennäheren 29 Abschnitt) aufgenommen und und tritt in seiner Längserstreckungsrichtung durch die Kammer 11 hindurch. Das stangenförmige Element 7 ist hierbei ein einteiliges Element, gebildet aus einem Düsenventilgliedabschnitt 31, einem Kolbenabschnitt 33, und einem Stelzenabschnitt 35. Durch die Kammer 11 hindurch tritt hierbei ersichtlich der Stelzenabschnitt 35, welcher insbesondere rundstabförmig gebildet ist. Denkbar ist jedoch auch, einen oder mehrere der Abschnitte 31, 33, 35 separat von den weiteren Abschnitten auszubilden, so dass das die Kammer 11 durchtretende stangenförmige Element 7 z.B. nur durch den Stelzenabschnitt 33 gebildet wird.
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Mittels des Düsenventilgliedabschnitts 31, welcher als Brenngas-Düsennadel wirkt und in einem Düsenkörper 37 des Kraftstoffinjektors 1 aufgenommen ist, kann eine Brenngas-Düsenanordnung des Kraftstoffinjektors 1 (nicht explizit dargestellt) geöffnet und versperrt werden, das heißt durch entsprechende Hubsteuerung des mit dem Düsenventilgliedabschnitt 31 verbundenen Kolbenabschnitts 33. Die Brenngas-Düsenanordnung weist eine oder mehrere Brenngas-Düsenöffnungen auf, d.h. stromab eines Ventilsitzes 39 für den Düsenventilgliedabschnitt 31.
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Zur Hubsteuerung des Kolbenabschnitts 33 ist dieser an zwei Steuerseiten über Steuerkammern 41, 43 eines Steuerkreises des Kraftstoffinjektors 1 steuerdruckbeaufschlagbar und entlastbar, das heißt hydraulisch, entsprechend des Wirkprinzips eine Steuerseite je zu belasten während die andere entlastet wird und umgekehrt. Als druckbehaftetes Steuerfluid bzw. Steuermedium zur Verwendung mit dem Kraftstoffinjektor 1 ist hierbei Steueröl vorgesehen, alternativ z.B. auch Flüssigkraftstoff.
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Der Düsenventilgliedabschnitt 31 ist seitens eines Brenngas-Düsenraums 45 hin zu dem Kolbenabschnitt 33 geführt, insbesondere in einer Axialbohrung 47 mit weiterhin engem Radialspiel, wobei der Kraftstoffinjektor 1 eingerichtet ist, mittels einer Sperrfluid-Dichtung gegen den Übertritt von Brenngas in den Steuerkreis um den Düsenventilgliedabschnitt 31 herum dichten zu können. Hierzu ist eine Sperrfluidleitung 49 an einen Ringraum 51 geführt, welcher den Düsenventilgliedabschnitt 31 über einen Abschnitt umgibt. Wird geeignet druckbehaftetes Sperrfluid über die Sperrfluidleitung 49 an den Ringraum 51 versorgt, z.B. mit einem Druckniveau etwas oberhalb des Brenngas-Betriebsdruckniveaus, mithin die Sperrfluid-Dichtung in Funktion gesetzt, kann Brenngasleckageeintritt in den Steuerkreis bei Injektorbetrieb wirksam verhindert werden.
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Der Stelzenabschnitt 35 nunmehr setzt den Kolbenabschnitt 33 zur düsenfernen Seite des Kraftstoffinjektors 1 hin fort, wobei der stangenförmige Stelzenabschnitt 35 bereitgestellt ist, im Zusammenwirken mit einem federelastischen Element 53, insbesondere einer Schraubendruckfeder, eine Schließkraft düsenfern am stangenförmigen Element 7 einzuleiten, das heißt um ein zuverlässiges Halten der Schließstellung bei drucklosem Injektor 1 zu gewährleisten und den Schließvorgang des Düsenventilgliedabschnitts 31 im Rahmen von Schließhubbewegungen zu unterstützen. Der Stelzenabschnitt 35 taucht düsenfern hierbei in einen Brenngasspeicher 55 des Kraftstoffinjektors 1 ein, welcher vorzugsweise als injektorinterner Durchgangsspeicher dient. Anströmbar ist der Brenngasspeicher 55 über eine Brenngasleitung 57 des Kraftstoffinjektors. Seitens des Brenngasspeichers 55 kann (hoch-)druckbeaufschlagtes Brenngas zum Beispiel an den Brenngas-Düsenraum 45 versorgt werden (über eine weitere Leitung 59 des Kraftstoffinjektors, exemplarisch gestrichelt eingezeichnet).
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Bei der derart gebildeten Anordnung 9 weist dieselbe ersichtlich eine erste 61 und eine zweite 63 Medienseite auf, welche je über eine Aufnahme 19, 21, d.h. die erste 19 bzw. zweite 21 Aufnahme, mit der Kammer 11 kommunizieren. Die erste Medienseite 61 wird hierbei durch den Brenngasspeicher 55 gebildet, welcher über die erste Aufnahme 19 mit der Kammer 11 kommuniziert (über den Ringspalt um das stangenförmige Element 7), das heißt die erste Medienseite 61 ist eine Brenngasseite. Die zweite Medienseite 63 wird durch den hydraulischen Steuerkreis, insbesondere die Steuerkammer 41 desselben gebildet, welcher bzw. welche über die zweite Aufnahme 21 ebenfalls mit der Kammer 11 kommuniziert (wiederum über den Ringspalt um das stangenförmige Element 7), das heißt die zweite Medienseite 63 ist eine Steuerfluidseite.
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Wie 2 weiterhin veranschaulicht, weist die Anordnung 9 ferner einen Ringkörper 65 auf, welcher in der Kammer 11 angeordnet ist und das stangenförmige Element 7 mit relativ geringerem Radialspiel umgibt, i.e. mit geringerem Radialspiel als dem stangenförmigen Element 7 in den Aufnahmen 19, 21 zugestanden ist. Vorzugsweise ist das Radialspiel derart gering, dass ein Mediendurchtritt im Wesentlichen vermieden ist, mithin eine (Gleit-)Dichtung an dem (um das) stangenförmige(n) Element 7 realisiert wird. Der Ringkörper 65 ist in der Kammer 11 weiterhin unabhängig vom stangenförmigen Element 7 längsverschieblich und bereitgestellt, mediendruckbeaufschlagt (druckbeaufschlaft durch den Mediendruck wenigstens eines der Medien der Medienseiten 61, 63) in Anlage an einer Stirnseite 23, 25 der Kammer 11 zu gelangen und an dem zugehörigen Mündungsquerschnitt bzw. der zugehörigen Mündung 19a, 21a gegen Medieneintritt in die Kammer 11 abzudichten.
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Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung der Anordnung 9 ist der Ringkörper 65 scheibenförmig gebildet, d.h. als (Zylinder-)Scheibe. Eine erste Endfläche 65a ist hierbei der Brenngasseite (erste Medienseite 61) zugewandt, die andere Endfläche 65b der Steuerfluidseite (zweite Medienseite 63). Beide Endflächen 65a, 65b, welche eben ausgebildet sind, sind hierbei in der Lage, gegen eine Stirnseite 23 bzw. 25 der Kammer 11 bei Verlagerung gegen dieselbe zu dichten, d.h. an der jeweiligen Mündung 19a, 21a einer Aufnahme 19, 21.
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Um den Ringkörper 65 - bei Injektorbetrieb - gegen die eine oder die andere Stirnseite 23, 25 der Kammer 11 zu drängen, mithin die beabsichtigte Selbstabdichtung bzw. Medientrennung zwischen den Medienseiten 61, 63 zu erzielen, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgesehen, über den Endflächen 65a, b des Ringkörpers 65 mittels Mediendruckbeaufschlagung ein Druckgefälle zu erzeugen. Insbesondere unabhängig von der anfänglichen Position des Ringkörpers 65 in der Kammer 11 kann dieser mit Betriebsaufnahme des Kraftstoffinjektors 1 zum Beispiel dadurch gegen eine Stirnseite 23, 25 gedrängt werden, dass die Anschaltung der Medien an die erste 61 und zweite 63 Medienseite zeitlich versetzt erfolgt. Mit Anschalten zunächst nur eines Mediums, zum Beispiel der Brenngasseite, erfährt der Ringkörper somit 65 eine einseitige Druckkraftbelastung seitens dieser Medienseite 61 und wird in der Folge hin zur Mündung 21a der Aufnahme 21 der weiteren Medienseite 63 gedrängt, im vorliegenden Beispiel hin zur Mündung 21a der Aufnahme 21 der Steuerfluidseite.
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Wird sodann das weitere Medium angeschaltet, d.h. hier beispielsweise das Steuerfluid, stellt der Ringkörper 65 an dieser Endfläche 65a nur mehr eine Druckwirkfläche für das weitere Medium (Steuerfluid) zur Verfügung, welche auf die kreisringförmige Fläche reduziert ist, welche mit der Mündungsöffnung 21a (in Längserstreckungsrichtung des stangenförmigen Elements 7) überlappt, während an der entgegengesetzten Endfläche diese vollflächig zur Druckeinleitung zur Verfügung steht. Auf einfache Weise kann somit dauerhaft ein ausgeprägtes Druckgefälle zwischen den Endflächen 65a, b des Ringkörpers 65 erzielt werden, womit nicht nur die Position des Ringkörpers 65 in dichtender Anlage an der Stirnseite 25 der Kammer 11 sicherbar ist, sondern auch eine Andruckkraft erzielt werden kann, welche die (begrenzte) Einleitung von Querkräften über die Stirnseite 25 in das zugehörige Gehäuseelement 5 ermöglicht, mithin die beabsichtigte positionstreue Führung des stangenförmigen Elements 7 durch den Ringkörper 65.
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Aufgrund dessen, dass dem Ringkörper 65 hierbei auch (ausreichend) Radialspiel zur Umfangswand der Kammer 11 zugestanden ist (insoweit schwimmend gelagerter Ringkörper 65), kann aber auch vorteilhaft einfach ein Radialversatz von Führungen 47 oder Aufnahmen 19, 21 entlang des stangenförmigen Elements 7 bei Bedarf ausgeglichen werden, das heißt durch entsprechende querkraftbedingte Verlagerung des Ringkörpers 65.
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Mit der vorgeschlagenen Anordnung 9 wird im Betriebsfall des Kraftstoffinjektors 1 weiterhin vorteilhaft eine Selbstabdichtung auch dann erzielt, falls eines der Mediendruckniveaus unter einen Solldruck abfällt. Kehrt sich das Druckgefälle über den Ringkörper 65 hierbei um, reicht dieses mit der Erfindung regelmäßig aus, den Ringkörper 65 hin zur anderen Stirnseite 23 zu verschieben und diesen dort abdichtend in Anlage zu bringen. Somit ist die Medientrennung stets zuverlässig gewährleistet.
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Zur weiteren Beeinflussung der bzw. Einstellung einer beabsichtigten Verschiebungs- und Andruckcharakteristik des Ringkörpers 65 kann, wie 2 dies veranschaulicht, auch der freie Mündungsquerschnitt an der Mündung 19a, 21a der Aufnahme 19, 21 einer Medienseite 61, 63 unterschiedlich zu jenem der zweiten Medienseite 63, 61 gewählt werden, womit die Druckwirkflächen bei Anlage an der einen oder anderen Stirnseite 23, 25 gezielt eingestellt werden können. Weiterhin kann eine Endfläche 65a, 65b gegenüber der anderen Endfläche 65b, 65a zum Beispiel oberflächenvergrößert sein, zum Beispiel eine Anfasung aufweisen (mit einer (umlaufenden) Anfasung kann mit Mediendruckbeaufschlagung z.B. vorteilhaft auch eine Selbstzentrierung des Ringkörpers 65 in der Kammer 11 begünstigt werden).
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3 zeigt nunmehr eine abgebrochene Schnittansicht eines Kraftstoffinjektors 1, bei welchem die Anordnung 9 im Unterschied zu der Ausgestaltung nach 2 einen weiteren Ringkörper 67 aufweist, welcher in der Kammer 11 angeordnet ist und das stangenförmige Element 7 mit relativ geringerem Radialspiel umgibt, i.e. wiederum mit geringerem Radialspiel als dem stangenförmigen Element 7 in den Aufnahmen 19, 21 zugestanden ist. Der weitere (zweite) Ringkörper 67 liegt hierbei dem Ringkörper 65 (erstem Ringkörper 65) in Längserstreckungsrichtung gegenüber.
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Vorzugsweise ist bei dieser Ausgestaltung das Radialspiel beider Ringkörper 65, 67 derart gering, dass ein Mediendurchtritt im Wesentlichen vermieden ist, mithin an beiden Ringkörpern 65, 67 eine (Gleit-)Dichtung an dem (um das) stangenförmige(n) Element 7 realisiert wird.
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Weiterhin im Unterschied zu der Ausgestaltung der Anordnung nach 2, weist die Anordnung 9 bei der Ausgestaltung nach 3 eine dritte Medienseite 69 auf, welche über einen hierfür bereitgestellten Leitungsweg 71 der Anordnung 9 mit der Kammer 11 kommuniziert. Der Leitungsweg 71 ist radial an die Kammer 11 geführt, zum Beispiel als Nut in der Stirnfläche 15 des ersten Gehäuseelements 3 gebildet, oder z.B. je mittels einer Nut in den aneinandergrenzenden Stirnflächen 15, 17 der Gehäuseelemente 3, 5, woraus wiederum eine vorteilhaft einfache Herstellbarkeit resultiert.
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Im Rahmen dieser Ausgestaltung ist auch der weitere Ringkörper 67 in der Kammer 11 unabhängig vom stangenförmigen Element 7 längsverschieblich und bereitgestellt, mediendruckbeaufschlagt in Anlage an einer Stirnseite 23 der Kammer 11 zu gelangen und an der zugehörigen Mündung 19a gegen Medieneintritt in die Kammer 11 abzudichten. Somit kann ein jeweiliger Ringkörper 65, 67 - im Rahmen der Mediendruckbeaufschlagung - (geeignet) druckbeaufschlagt durch den Mediendruck wenigstens eines der Medien der Medienseiten 61, 63, 69 auch in Anlage an einer Stirnseite 23 der Kammer 11 gelangen bzw. gedrängt werden und an der zugehörigen Mündung 19a gegen Medieneintritt in die Kammer 11 abdichten).
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Die dritte Medienseite 69 ist hierbei eine Sperrfluidseite, welche durch einen Sperrfluidkreis am Kraftstoffinjektor 1 gebildet wird. Das Medium der dritten Medienseite 69 ist insoweit druckbehaftetes Sperrfluid, insbesondere Sperröl, zum Beispiel bereitgestellt mit einem Betriebsdruckniveau, welches etwas über dem Betriebsdruckniveau der Brenngasseite liegt, zum Beispiel 5 Prozent bis 10 Prozent darüber, zum Beispiel bei 380 bar. Über den Sperrfluidkreis kann insbesondere auch eine Sperrfluiddichtung wie mit der Ausgestaltung nach 2 beschrieben mit Sperrfluid, versorgt werden.
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Bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung der Anordnung 9 weisen die Ringkörper 65, 67 ersichtlich je eine angeschrägte Endfläche 65a, 67a auf, welche in Richtung des anderen Ringkörpers 67, 65 weist, und dazu entgegengesetzt je eine ebene Anlagefläche 65b, 67b, welche zu einer benachbarten Stirnseite 25 bzw. 23 der Kammer weist, gegen welche die jeweilige Anlagefläche 65b, 67b zu dichten vermag. Die angeschrägte Endfläche 65a, 67a ist im Sinne einer Druckschulter oberflächenvergrößert und wird bereitgestellt, die Verschiebungs- und Andruckcharakteristik des Ringkörpers bei Mediendruckbeaufschlagung der Kammer (in gewünschter Weise) zu beeinflussen. Daneben wird wiederum eine Selbstzentrierung begünstigt.
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Um bei dieser Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors 1 mittels der Anordnung 9 eine Abdichtung an beiden Stirnseiten 23, 25 der Kammer 11 (an den Mündungen 19a, 21a) bei Injektorbetrieb zu erzielen, ist vorgesehen, die Kammer 11 über den Leitungsweg 71 mit dem druckbehafteten Medium der dritten Medienseite 69, das heißt dem Sperrfluid, zu beaufschlagen. Auf einzelne Aspekte dieser Anordnung 9, insbesondere im Zusammenhang mit der Mediendruckbeaufschlagung, wird nunmehr noch näher eingegangen.
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Liegt am Kraftstoffinjektor 1 bzw. der dritten Medienseite 69 noch kein Mediendruck an, können sich die Ringkörper 65, 67 zum Beispiel undefiniert in der Kammer 11 befinden. Wird nun zunächst das Sperrfluid aufgeschaltet bzw. an die Kammer 11 geleitet, werden die Ringkörper 65, 67 mit dem Sperrfluiddruck beaufschlagt (über den je vorgesehenen Radialspalt 73 zur Umfangswand der Kammer 11 kann bei freiliegender Anlagefläche 65b, 67b eines jeweiligen Ringkörpers 65, 67 quasi eine allseitige Mediendruckbeaufschlagung desselben erfolgen), wobei sich aufgrund der Flächenverhältnisse der Anlagefläche 65b, 76b und der Druckschulterfläche 65a, 67a aber stets eine resultierende Druckkraft auf den Ringkörper 65, 67 wirkend einstellt, welcher diesen in Richtung hin zur benachbarten Stirnseite 25, 23 drängt, das heißt die Ringkörper 65, 67 werden auseinander gedrängt.
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Mit einer solchen Ausgestaltung kann insoweit vorgesehen sein, zunächst das Medium der dritten Medienseite 69 am Kraftstoffinjektor 1 bzw. der Anordnung 9 aufzuschalten, nachfolgend jene der ersten 61 und zweiten 63 Medienseite. Liegen die Ringkörper 65, 67 sodann an den Stirnseiten 25, 23 an, werden diese in der Folge nur mehr über die relativ kleinflächigen Mündungsquerschnitte 21a, 19a seitens der Aufnahmen 21, 19 der ersten 61 und zweiten 63 Medienseite an den Anlageflächen 65b, 67b mediendruckbeaufschlagt, das heißt das Druckgefälle zwischen Druckschulterfläche 65a, 67a und Anlagefläche 65b, 67b, mithin die Anpresskraft gegen die jeweilige Stirnseite 25, 23 bleibt ausgeprägt. Somit ist dauerhaft eine zuverlässige Selbstdichtung mittels der hierbei wiederum schwimmend gelagerten Ringkörper 65, 67 erzielbar.
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Auch hierbei können die jeweiligen Ringkörper 65, 67 wie bei der Ausführung nach 2 eine derart hohe, mediendruckbedingte Anpresskraft gegen die Stirnseiten 25, 23 erfahren, dass über die jeweiligen Ringkörper 65, 67 (wie vor bei der Ausgestaltung nach 2) die (begrenzte) Einleitung von Querkräften in die jeweiligen Gehäuseelemente 5, 3 ermöglicht ist, mithin eine radiale Fixierung der Ringkörper 65, 67 und somit eine Führung des stangenförmigen Elements 7 (welches hierbei vorteilhaft über zwei Abschnitte geführt werden kann). Der Anpressdruck kann weiterhin auf einfache Weise durch Steuerung des Sperrfluiddrucks beeinflusst werden. Dadurch, dass den Ringkörpern 65, 67 bei dieser Ausgestaltung auch je wiederum Radialspiel in der Kammer 11 zugestanden ist (via den jeweiligen (Umfangs-)Radialspalt 73), kann bei Bedarf (Überschreiten der aufnehmbaren Querkräfte) aber auch ein Radialversatz zwischen den einzelnen Gehäuseelementen 3, 5 oder auch dem Düsenkörper 37 ausgeglichen werden, das heißt durch entsprechende Radialverlagerung des jeweiligen Ringkörpers 65, 67 in der Kammer 11.
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Bei dieser Ausgestaltung wird ebenfalls vorteilhaft eine Selbstabdichtung an der ersten 19a oder zweiten 19b Mündung im Injektorbetrieb auch dann gewährleistet, falls der Druck an der dritten Medienseite 69 nicht in hinreichender Weise vorherrscht. In einem solchen Fall würde ein zeitweiliger Überdruck an einer Medienseite 61, 63, zum Beispiel aufgrund eines Druckabfalls an der anderen Medienseite 63, 61 (insbesondere z.B. im Rahmen eines Einspritzvorgangs), die Ringkörper 65, 67 beide gegen die gegenüberliegende Stirnseite 23, 25 drücken können, somit wiederum eine Selbstabdichtung ermöglichen.
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4 zeigt nunmehr eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Anordnung 9 für einen Kraftstoffinjektor 1, welche im Wesentlichen analog zu der Ausführungsform nach 3 gebildet ist, das heißt mittels zweier Ringkörper 65, 67. Im Unterschied zur vorhergehend dargestellten Ausgestaltung, ist die Kammer 11 bei der in 4 gezeigten Anordnung 9 mittels zweier Aussparungen bzw. Vertiefungen 13, 75, insbesondere Sacklöchern, gebildet, welche je in eine der einander gegenüberliegenden Grenzflächen 15, 17 der Gehäuseelemente 3, 5 gearbeitet sind. Auch hierbei ergibt sich eine vorteilhaft einfache Herstellbarkeit der Anordnung 9, insbesondere auch im Hinblick auf die Führung des Leitungswegs 71 an die Kammer 11, welcher ebenfalls auf einfache Weise in eine oder beide der Grenzflächen 15, 17 gearbeitet werden kann, zum Beispiel wiederum als Nut. Bei einer solchen Ausgestaltung der Anordnung 9 kann der Leitungsweg 71 zum Beispiel vorteilhaft (längs-)mittig an die Kammer 11 geführt sein, so dass sich eine quasi symmetrische Druckverteilung bei Anströmung der Kammer 11 über den Leitungsweg 71 erzielen lässt.
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Wie 4 weiterhin beispielhaft veranschaulicht, ist das stangenförmige Element 7 bei dieser Anordnung 9 zum Beispiel bolzenförmig gebildet, zum Beispiel als separater Stelzenabschnitt bereitgestellt. Insbesondere um auch bei druckloser Anordnung 9 bzw. drucklosem Kraftstoffinjektor 1 die Position der Ringkörper 65, 67 zu definieren, weist die Anordnung 9 nach 4 weiterhin eine Druckfeder 77 auf, welche zwischen den Ringkörpern 65, 67 angeordnet ist und beide auseinander drängt. Bei druckloser Anordnung 9 liegen die Ringkörper 65, 67 in der Folge bereits mit ihrer jeweiligen Anlagefläche 65b, 67b an einer Stirnseite 25, 23 an.
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5 zeigt nunmehr eine Ausgestaltung der Anordnung 9, bei welcher zwischen der Umfangswand der Kammer 11 und den Umfangsseiten der Ringkörper 65, 67 je eine Ringdichtung 79 angeordnet ist. Die Ringdichtungen 79 gewährleisten hierbei die zuverlässige Anlage der Ringkörper 65, 67 bei Aufschalten des Sperröls, insoweit als hierbei regelmäßig nur die Druckschulterflächen 65a, 67a den Sperrfluiddruck erfahren, während die Anlageflächen 65b, 67b via die Dichtungen 79 vom Sperrfluiddruck entkoppelt sind. Gleichwohl wird bei dieser Ausführungsform den Ringkörpern 65, 67 ebenfalls Radialspiel zugestanden, welches durch die Elastizität der Ringdichtungen 79 ermöglicht wird. Zusätzlich kann zum Beispiel auch bei dieser Anordnung 9 wiederum ein Federelement 77 zwischen den Ringkörpern 65, 67 vorgesehen werden.
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6 zeigt nunmehr noch eine Ausgestaltung der Anordnung 9, bei welcher die Kammer 11 hantelförmig gebildet ist, das heißt mit einem ersten Kammerteil 11a und einem zweiten Kammerteil 11b, welche kommunizierend über den Handelsteg 11c, gebildet durch eine Durchgangsöffnung, verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform wird die Kammer 11 mittels dreier Gehäuseelemente 3, 5, 81 gebildet, wobei das erste 3 und das zweite 5 Gehäuseelement je wiederum eine Aussparung 13, 75 bzw. ein Sackloch in einer jeweiligen Grenzfläche 15, 17 zur Bildung der Kammer 11 aufweisen, in welchen hierbei gebildeten Kammerteilen 11a, 1 1b je ein Ringkörper 65, 67 aufgenommen ist. In dem dritten Gehäuseelement 81, aufgenommen zwischen erstem 3 und zweitem 5 Gehäuseelement, muss hierbei ersichtlich lediglich die Durchgangsöffnung 11c geschaffen werden, welche auf einfache Weise als Bohrung durch das dritte Gehäuseelement 81 ausgeführt werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform kann der Leitungsweg 71 seitens der dritten Medienseite 69 vorteilhaft einfach - wie die unterschiedlichen Lösungsmöglichkeiten gesamtheitlich in 6 veranschaulicht sind - in eine Grenzfläche eines der Gehäuseelemente 3, 5, 81 oder auch in mehr als eine Grenzfläche der Gehäuseelemente 3, 5, 81 gearbeitet sein, daneben zum Beispiel als (Bohr-)Kanal durch zum Beispiel das dritte Gehäuseelement 81, hierbei wiederum beispielhaft radial an die Kammer 11 geführt.
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Obwohl nicht explizit dargestellt, kann ein Kraftstoffinjektor 1 im Rahmen der Erfindung eine wie vorstehend anhand der 2 bis 6 erörterte Anordnung 9 zum Beispiel auch an einem Düsenventilgliedabschnitt 31 aufweisen, z.B. alternativ oder zusätzlich zu einer Sperrfluiddichtung. Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Anordnung 9 zum Beispiel an einer Ankerstange des Kraftstoffinjektors 1 gebildet sein, zum Beispiel eines Pilotventils des Kraftstoffinjektors 1, wobei die Ankerstange das stangenförmige Element 7 bildet. Daneben können weitere Anwendungen der Anordnung 9 am Kraftstoffinjektor 1 erwogen werden, die sich im Einzelfall auftun können.
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Mit dem Kraftstoffinjektor 1 wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem zur Aufnahme des Injektorbetriebs zunächst das Medium der dritten Medienseite 69 aufgeschaltet wird, sodann die weiteren Medien der ersten 61 und zweiten 63 Medienseite. Ein solches Verfahren kann zum Beispiel mit einer zur Steuerung des Verfahrens geeignet eingerichteten Kraftstoffeinspritzeinrichtung bzw. einer Brennkraftmaschine je mit einem solchen Kraftstoffinjektor 1 durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1`
- Kraftstoffinjektor
- 3,3'
- erstes Gehäuseelement
- 5,5'
- zweites Gehäuseelement
- 7,7'
- stangenförmiges Element
- 9
- Anordnung
- 11
- Kammer
- 11a
- erster Kammerteil
- 11b
- zweiter Kammerteil
- 11c
- Steg
- 13
- Sackloch
- 15
- Stirnfläche
- 17
- Stirnfläche
- 19
- erste (Durchgangs-)Aufnahme
- 19a
- Mündung
- 21
- zweite (Durchgangs-)Aufnahme
- 21a
- Mündung
- 23
- erste Stirnseite
- 25
- zweite Stirnseite
- 27
- (düsenferner) Abschnitt
- 29
- (düsennäherer) Abschnitt
- 31
- Düsenventilgliedabschnitt
- 33
- Kolbenabschnitt
- 35
- Stelzenabschnitt
- 37
- Düsenkörper
- 39
- Ventilsitz
- 41
- Steuerkammer (düsenfern)
- 43
- Steuerkammer (düsennäher)
- 45
- Brenngas-Düsenraum
- 47
- Axialbohrung
- 49
- Sperrfluidleitung
- 51
- Ringraum
- 53
- federelastisches Element
- 55
- Brenngasspeicher
- 57
- Brenngasleitung
- 59
- weitere Leitung
- 61
- erste Medienseite
- 63
- zweite Medienseite
- 65
- Ringkörper
- 65a
- erste Endfläche
- 65b
- zweite Endfläche
- 67
- weiterer Ringkörper
- 67a
- erste Endfläche
- 67b
- zweite Endfläche
- 69
- dritte Medienseite
- 71
- Leitungsweg
- 73
- Radialspalt
- 75
- Sackloch
- 77
- (Druck-)Feder
- 79
- Ringdichtung
- 81
- drittes Gehäuseelement
