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Stand der Technik
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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.
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Aus der
DE 10 2016 225 776 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt. Das bekannte Brennstoffeinspritzventil umfasst eine Ventilnadel mit einem Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, und einen an der Ventilnadel angeordneten Anker. An der Ventilnadel sind Anschlagelemente angeordnet, zwischen denen der Anker entsprechend einem Ankerfreiweg bewegt werden kann. Die Führung der Ventilnadel bezüglich einer Längsachse beziehungsweise bezüglich eines Gehäuses erfolgt über das weiter von dem Dichtsitz entfernte Anschlagelemente in einem Führungsbereich an einer Innenbohrung eines Innenpols. Der Anker weist eine Durchgangsbohrung auf. An der Durchgangsbohrung ist der Anker an der Ventilnadel geführt.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann ein Einspritzverhalten verbessert werden.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
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Das Ventil dient vorzugsweise zum Zumessen eines flüssigen Fluids, insbesondere eines flüssigen Brennstoffs. Als Brennstoff eignet sich insbesondere ein Benzin oder ein Gemisch, das Benzin aufweist. Hierbei wird der Brennstoff vorzugsweise direkt in die Brennkammer einer Brennkraftmaschine eingespritzt. Das flüssige Fluid kann einen Ankerraum, in dem der Anker angeordnet ist, durchströmen und so zu einer Dämpfung des Ankers beitragen. Es ist aber auch eine abgewandelte Ausgestaltung denkbar, bei der sich im Ankerraum beispielsweise ein geeignetes Druckfluid befindet. Somit kann durch die Wahl der jeweiligen Ausgestaltung eine Zumessung von geeigneten Flüssigkeiten und gegebenenfalls auch von Gasen ermöglicht werden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Ventils ist ein elektromagnetischer Aktuator mit einem an der Ventiladel angeordneten Anker vorgesehen, wobei der Anker nicht fest mit der Ventilnadel verbunden, sondern zwischen zwei Anschlägen, die an der Ventilnadel vorgesehen sind, fliegend gelagert ist. Hierbei ist ein axiales Spiel zwischen dem Anker und den beiden Anschlägen vorgegeben, das Ankerfreiweg genannt wird. Über eine Ankerfreiwegfeder kann der Anker im Ruhezustand an dem näher an dem Dichtsitz liegenden Anschlag gehalten werden, damit bei der folgenden Ansteuerung des Aktuators und der hierbei erfolgenden Betätigung des Ankers vorzugsweise der komplette Ankerfreiweg als Beschleunigungsstrecke zur Verfügung steht.
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Diese Ausgestaltung mit Ankerfreiweg hat mehrere Vorteile. Durch den entstehenden Impuls des Ankers beim Öffnen kann bei gleicher Magnetkraft die Ventilnadel auch bei höheren Fluiddrücken, insbesonder Brennstoffdrücken, sicher geöffnet werden, was eine mechanische Boosterung darstellt. Ferner können die bewegten Massen entkoppelt werden, so dass die Anschlagkräfte auf zwei Impulse aufgeteilt sind, wodurch sich ein geringerer Sitzverschleiß ergibt. Außerdem kann eine Neigung des Ankers zum Prellen speziell bei hochdynamischen Ventilen durch die Entkopplung der Massen erreicht werden.
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In vorteilhafter Weise kann die Ventilnadel radial am Innenpol gelagert werden. Durch die Ausgestaltung der Lagerfläche des Führungselements als Teil einer Kugeloberfläche kann hier eine Rotationssymmetrie in einem relevanten Bewegungsbereich erzielt werden. Der dadurch gegebene Freiheitsgrad beziehungsweise die dadurch gegebenen Freiheitsgrade der Lagerung der Ventilnadel in der Führungsbohrung des Innenpols ermöglichen wesentliche Vorteile. Da das Auftreten von Drehmomenten vermieden ist, treten entsprechend auch keine diesbezüglichen Reibungskräfte zwischen den Lagerflächen des Führungselements und des Innenpols auf. Hierdurch ergibt sich ein reduzierter Verschleiß an der radialen Führung der Ventilnadel am Innenpol mittels des Führungselements. Die Führung der Ventilnadel über das Führungselement an dem Innenpol ermöglicht außerdem eine Lagerung, die nicht über den Anker erfolgt, wodurch entsprechende Radialkräfte zwischen dem Anker und der Ventilnadel beziehungsweise dem Anker und dem Gehäuse von vornherein vermieden sind. Dies vermeidet einen Verschleiß an der radialen Führung zwischen dem Anker und der Ventilnadel beziehungsweise dem Anker und dem Ventilgehäuse.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass durch eine im relevanten Bereich rotationssymmetrische Ausgestaltung der Lagerung der Ventilnadel in der Nähe der Ventilsitzfläche entsprechende Freiheitsgrade auch an der ventilsitzflächennahen Lagerung gewährleistet sind. In Kombination mit der vorteilhaften Lagerung am Innenpol über das Führungselement ergibt sich eine weitere Verbesserung. Zum einen werden Reibungskräfte und somit ein Verschleiß auch an der ventilsitzflächennahen Lagerfläche des Ventilsitzkörpers vermieden. Zum anderen können auch die radialen Kräfte zwischen dem Führungselement und dem Innenpol weiter reduziert werden, so dass sich eine weitere Verschleißreduzierung ergibt.
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Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 3 kann eine vorteilhafte Ausgestaltung mit einem Ankerfreiweg realisiert werden, bei der Reibungskräfte zwischen dem Anker und der Ventilnadel vermieden werden. Durch das vorgegebene Spiel zwischen dem Anker und der Ventilnadel können sich hierbei auch reduzierte Kräfte an der Lagerung der Ventilnadel am Innenpol und gegebenenfalls an der ventilsitzflächennahen Lagerfläche ergeben. Solche Vorteile ergeben sich insbesondere bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 und/oder Anspruch 5. Speziell bei einer Weiterbildung nach Anspruch 6 kann das Auftreten von Reibungskräften zwischen der Ventilnadel und dem Anker vermieden werden.
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Bei einer Weiterbildung nach Anspruch 7 kann in vorteilhafter Weise das Führungselement einen Anschlag für den Anker bilden. Insbesondere kann hierdurch eine Ausgestaltung realisiert werden, bei der ein für den Anker vorgegebener Ankerfreiweg durch das Führungselement begrenzt ist. Das Führungselement kann generell als separates Bauteil ausgebildet sein, das auf geeignete Weise, beispielsweise durch Schweißen oder Hartlöten, mit der Ventilnadel verbunden ist. Allerdings kann das Führungselement auch einstückig mit der Ventilnadel ausgestaltet sein.
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In vorteilhafter Weise kann der Anker in einem Ankerraum angeordnet sein, der mit einem flüssigen Fluid gefüllt ist, um eine Dämpfung der Bewegung des Ankers zu ermöglichen. Bei dem flüssigen Fluid kann es sich insbesondere um das Fluid handeln, das von dem Ventil zugemessen wird. In Anspruch 8 ist eine vorteilhafte Möglichkeit angegeben, um das zuzumessende Fluid aus der Führungsbohrung des Innenpols in den Ankerraum zu führen. Der Anker kann dann beispielsweise Durchgangsbohrungen aufweisen, durch die das Fluid dann weiter zu dem Dichtsitz geführt werden kann. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Führungselements ist hierbei gemäß Anspruch 9 möglich. Ferner kann gemäß Anspruch 10 eine zuverlässige Abstützung einer Rückstellfeder ermöglicht werden, die die Ventilnadel in ihre Ausgangsstellung zurückstellt.
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Figurenliste
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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 Führungselement des in 1 dargestellten Ventils in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entlang der in 3 mit II gekennzeichneten Schnittlinie;
- 3 das in 2 gezeigte Führungselement in einer schematischen Darstellung aus der mit III gekennzeichneten, axialen Blickrichtung;
- 4 ein Ventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- 5 ein Ventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Ventil 1 zum Zumessen eines Fluids in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung. 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. Besonders eignet sich die Ausgestaltung des Ventils 1 für flüssige Fluide, insbesondere flüssige Brennstoffe, wie Benzin oder Diesel, oder für flüssige Gemische mit zumindest einem Brennstoff.
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Das Ventil 1 weist einen elektromagnetischen Aktuator 2 auf, der eine Magnetspule 3, einen Anker 4 und einen Innenpol 5 umfasst. Beim Bestromen der Magnetspule 3 wird ein Magnetkreis über ein Gehäuse (Ventilgehäuses) 6, den Anker 4 und den Innenpol 5 geschlossen, wodurch eine Betätigung des Ankers 4 in einer Öffnungsrichtung 7 entlang einer Längsachse 8 des Gehäuses 6 erfolgt. Das Gehäuse 6 umfasst Gehäuseteile 9, 10 und einen Ventilsitzkörper 11.
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Der Anker 4 ist an einer Ventilnadel 15 angeordnet, wobei in dieser Ausgestaltung eine fliegende Lagerung des Ankers 4 an der Ventilnadel 15 realisiert ist. Hierfür sind an der Ventilnadel 15 Anschläge 16, 17 vorgesehen, die ortsfest an der Ventilnadel 15 angeordnet sind. Die Anschläge 16, 17 können an Bauteile 18, 19 vorgesehen sein, die jeweils mit der Ventilnadel 15 verbundenen sind, beispielsweise durch eine Schweißnaht 12 oder durch Aufpressen auf die Ventilnadel 15.
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Die Anschlägen 16, 17 sind so an der Ventilnadel 15 angeordnet, dass für den Anker 4 ein Ankerfreiweg 20 zwischen den Anschlägen 16, 17 vorgegeben ist. Im Ausgangszustand liegt der Anker 4 an dem Anschlag 17 an. Bei einer Betätigung des Ankers 4 durchläuft der Anker 4 zunächst den Ankerfreiweg 20, bis der Anker 4 an dem Anschlag 16 anschlägt. Anschließend nimmt der Anker 4 die Ventilnadel 15 in der Öffnungsrichtung 7 mit. Hierdurch steht ein größerer Öffnungsimpuls zur Verfügung, um das Ventil 1 zu öffnen. Beim Öffnen des Ventils 1 hebt sich ein mit der Ventilnadel 15 verbundener Ventilschließkörper 21 von einer an dem Ventilsitzkörper 11 ausgebildeten Ventilsitzfläche 22 ab, so dass ein zwischen dem Ventilschließkörper 21 und der Ventilsitzfläche 22 gebildeter Dichtsitz 23 geöffnet wird. Dann kann ein Fluid, insbesondere ein Brennstoff, aus einem Innenraum 24 des Ventilgehäuses 6 durch in dem Ventilsitzkörper 11 ausgebildete Düsenlöcher 25, 26 in einen Raum 27, insbesondere einen Brennraum 27 einer Brennkraftmaschine, eingespritzt werden.
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Beim Öffnen des Ventils 1 schlägt der Anker 4 dann an einer Anschlagfläche 28 an, die in dieser Ausgestaltung an dem Innenpol 5 ausgestaltet ist. Die Anschlagfläche 28 begrenzt die Bewegung des Ankers 4 relativ zu dem Ventilgehäuse 6. Zum Schließen des Ventils 1 wird die Magnetspule 3 stromlos geschaltet, so dass die Ventilnadel 15 von einer Rückstellfeder (Schließfeder) 30 wieder in die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung verstellt wird. Im geschlossenen Zustand wird die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung des Ankers 4, bei der der Anker 4 an der Anschlagfläche des Anschlags 17 anliegt, über eine Ankerfreiwegfeder 31 gewährleistet.
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Somit ist die Ventilnadel 15 von dem Aktuator 2 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 30 betätigbar, um das Ventil 1 zu öffnen. Beim Öffnen und anschließenden Schließen des Ventils 1 erfolgt eine Führung der Ventilnadel 15. Die Führung der Ventilnadel 15 erfolgt einerseits an dem Innenpol 5 und andererseits im Bereich des Ventilsitzkörpers 11. An dem Ventilsitzkörper 11 können mehrere Führungsrippen 29, 29' ausgestaltet sein, die in einer Umfangsrichtung um die Längsachse 8 gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Hierbei sind nur die Führungsrippen 29, 29' gekennzeichnet. Zwischen den Führungsrippen 29, 29' ergeben sich mehrere Durchflussöffnungen für das Fluid.
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Die Ventilnadel 15 ist außerdem an dem Innenpol 5 geführt. Hierfür ist ein Führungselement 32 vorgesehen. Die Ventilnadel 15 ist über das Führungselement 32 an dem Innenpol 5 geführt und gelagert. In diesem Ausführungsbeispiel ist durch das Führungselement 32 auch das Bauteil 18 gebildet, an dem der Anschlag 16 für den Anker 4 vorgesehen ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können das Führungselement 32 und das Bauteil 18, an dem der Anschlag 16 vorgesehen ist, allerdings auch separat ausgebildet sein. Insbesondere kann das Führungselement 32 hierdurch von dem Anschlag 16 entlang der Längsachse 8 betrachtet beabstandet sein, so dass sich ein größerer Abstand zwischen dem Führungselement 32 und dem Ventilschließkörper 21 realisieren lässt.
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Der Innenpol 5 weist eine Führungsbohrung 33 auf, an der zumindest im Bereich des Führungselements 32 eine Lagerfläche 34 ausgebildet ist. Bei einer Betätigung des Ventils 1 wird die Ventilnadel 15 über das Führungselement 32 entlang der Längsachse 8 an der Lagerfläche 34 der Führungsbohrung 33 des Innenpols 5 geführt.
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Die Ausgestaltung des Ventils 1, insbesondere des Führungselements 32, ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 und 3 weiter beschrieben. 2 zeigt hierbei das Führungselement 32 des in 1 dargestellten Ventils 1 des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen, axialen Schnittdarstellung entlang der in 3 mit II gekennzeichneten Schnittlinie. 3 zeigt das in 2 dargestellte Führungselement 32 des Ventils 1 des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Darstellung aus der mit III gekennzeichneten, axialen Blickrichtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist an dem Führungselement 32 der Anschlag 16 ausgebildet, da das Führungselement 32 zugleich als Bauteil 18 dient. Ferner ist an dem Führungselement 32 ein Stützring 35 ausgebildet. An einer Stirnseite 36 des Führungselements 32 ist im montierten Zustand die Rückstellfeder 30 abgestützt. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich die Stirnseite 36 an dem Stützring 35. Dadurch kann eine ebene Stirnseite 36 realisiert werden, wobei die Längsachse 8 senkrecht zu der Stirnseite 36 orientiert ist.
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Hierdurch ergibt sich ein vorteilhafte Kraftübertragung von der Rückstellfeder 30 auf die Ventilnadel 15.
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Das Führungselement 32 weist eine Lagerfläche 37 auf, die als Teil einer Kugeloberfläche 38 ausgebildet ist. Die Lagerung der Ventilnadel 15 über das Führungselement 32 an dem Innenpol 5 erfolgt hierbei zwischen der Lagerfläche 37 des Führungselements 32 und der Lagerfläche 34 der Führungsbohrung 33. Um die axiale Bewegbarkeit zu ermöglichen, ist die Lagerfläche 34 der Führungsbohrung 33 so ausgestaltet, dass diese in einer Zylindermantelfläche 39 liegt. Die kugelflächenförmig ausgestaltete Lagerfläche 37 des Führungselements 32 ermöglicht außerdem Freiheitsgrade, denen Drehungen um einen Mittelpunkt 40 der Kugeloberfläche 38 entsprechen. Diese Freiheitsgrade werden dann jedoch durch die Lagerung des Ventilschließkörpers 21 an den Führungsrippen 29, 29' wieder eingeschränkt.
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Bei der Herstellung des Ventils 1 können toleranzbedingte Koaxialitäten zwischen der ventilsitznahen Führung des Ventilschließkörpers 21 an den Führungsrippen 29, 29' beziehungsweise einem dadurch gegebenen Führungsdurchmesser 41 und der Führungsbohrung 33 des Innenpols 5 beziehungsweise der Zylindermantelfläche 39 auftreten. Ferner kann es zu Nadelverformungen im Betrieb kommen, die beispielsweise durch Schaltkräfte verursacht sind. In entsprechender Weise können weitere herstellungsbedingte Toleranzen oder im Betrieb auftretende Einflüsse zu Abweichungen von einer idealen bezüglich der Längsachse 8 axialen Lagerung der Ventilnadel 15 im Gehäuse 6 auftreten. Bei einer herkömmlichen Lagerung kann es dann zu einem gewissen Verklemmen und zum Auftreten von erhöhten Reibungskräften und einem erhöhten Verschleiß kommen. Speziell können sich hierdurch die auf den Anker 4 wirkenden, resultierenden Schaltkräfte verringern. Dies kann Variationen im Betätigungsverhalten und somit im Einspritzverhalten des Ventils 1 bedingen. Bei einer herkömmlichen Ausgestaltung kann deshalb auch ein größeres Lagerspiel in radialer Richtung erforderlich sein, was größere Variationen in der Orientierung des Ankers 4 bezüglich der Längsachse 8 ermöglicht und somit größere Variationen der Schaltkräfte im Betrieb zur Folge haben kann.
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Durch die vorgeschlagene Lagerung werden solche Probleme vermieden. Insbesondere kann ein Lagerspiel reduziert werden, da toleranzbedingte Koaxialitäten und/oder Nadelverformungen durch Schaltkräfte sowie ähnliche toleranzbedingte oder betriebsbedingte Einflüsse in vorteilhafter Weise durch die zweiseitige Kugellagerung der Ventilnadel 15 ausgeglichen werden. Insbesondere können toleranzbedingte Schrägstellungen der Ventilnadel 15 und Verformungen der Ventilnadel 15 durch Schaltkräfte ausgeglichen werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist an den Führungsrippen 29, 29' des Ventilsitzkörpers 11 eine ventilsitzflächennahe Lagerfläche 42 ausgebildet, die in einer durch den Führungsdurchmesser 41 gegebenen Zylindermantelfläche 43 liegt. Der Ventilschließkörper 21 weist eine teilweise als Kugeloberfläche 44 ausgebildete Oberfläche 45 auf, an der der Ventilschließkörper 21 an der ventilsitzflächennahen Lagerfläche 42 gelagert ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die ventilsitzflächennahe Lagerfläche 42 auch an einem Gehäuseteil 9 des Gehäuses 6 realisiert sein. Vorzugsweise ist die ventilsitzflächennahe Lagerfläche 42 jedoch an dem Ventilsitzkörper 11 ausgebildet, der hier als Bestandteil des Gehäuses 6 betrachtet wird.
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An dem Führungselement 32 sind Ausnehmungen 46 bis 49 vorgesehen, über die das Fluid, insbesondere der Brennstoff, aus der Führungsbohrung 33 des Innenpols 5 in einen Ankerraum 50, in dem der Anker 4 angeordnet ist, geführt wird. Ferner weist der Anker 4 hierfür Durchgangsbohrungen 51, 52 auf, so dass das Fluid weiter zu dem Dichtsitz 22 geführt werden kann. Die Ausnehmungen 46 bis 49 des Führungselements 32 sind mit der Lagerfläche 37 verschnitten. Ferner sind die Ausnehmungen 46 bis 49 so ausgestaltet, dass sich diese koaxial zu der Längsachse 8 durch das Führungselement 32 erstrecken.
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Bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung des Ventils 1 ist der Anker 4 entlang der Längsachse 8 an der Ventilnadel 15 geführt. Diesbezüglich abgewandelte Ausgestaltungen sind anhand der 4 und 5 näher beschrieben.
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4 zeigt ein Ventil 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Durchmesser 60 einer Durchgangsbohrung 61 des Ankers 4, durch die sich die Ventilnadel 15 erstreckt, größer als ein Durchmesser 62 der Ventilnadel 15 vorgegeben. Der Durchmesser 62 der Ventilnadel 15 ist hierbei entlang der Längsachse 8 konstant. Das Führungselement 32 kann beispielsweise mit einem Innendurchmesser 53 ausgestaltet sein, der im entspannten Zustand des Führungselements 32 kleiner als der Durchmesser 62 der Ventilnadel 15 gewählt ist, um durch ein Aufpressen des Führungselements 32 auf die Ventilnadel 15 eine Verbindung zwischen dem Führungselement 32 und der Ventilnadel 15 zu ermöglichen. Der Durchmesser 60 der Durchgangsbohrung 61 des Ankers 4 ist so viel größer vorgegeben, dass im Betrieb ein Kontakt zwischen dem Anker 4 und der Ventilnadel 15 nicht auftritt. Die Führung des Ankers 4 erfolgt an einer Lagerfläche 63, die an einer zylindermantelförmigen Innenwand 64 des Gehäuseteils 10 des Gehäuses 6 ausgebildet ist. Eine axiale Führungslänge 65, über die der Anker 4 an der Lagerfläche 63 des Gehäuses 6 gelagert ist, ist hierbei deutlich kürzer als eine axiale Länge 66 des Ankers 4 vorgegeben. Somit kann die Führung der Ventilnadel 15 im Gehäuse 6 von der Führung des Ankers 4 im Gehäuse 6 entkoppelt werden. Insbesondere kann hierdurch eine Übertragung von Radialkräften zwischen der Ventilnadel 15 und dem Anker 4 vermieden werden. Hierdurch ergibt sich an den radialen Führungen des Ankers 4 beziehungsweise an den radialen Führungen der Ventilnadel 15 ein reduzierter Verschleiß.
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5 zeigt ein Ventil 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser 60 der Durchgangsbohrung 61 des Ankers 4 zumindest näherungsweise gleich dem Durchmesser 62 der Ventilnadel 15 vorgegeben. Allerdings weist die Ventilnadel 15 in einem Bereich zwischen den Anschlägen 16, 17 einen reduzierten Durchmesser 68 auf. Hierdurch ist wie bei dem anhand der 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Spiel 69 zwischen der Ventilnadel 15 und dem Anker 4 vorgegeben. Dadurch wird im Betrieb ein Kontakt zwischen der Ventilnadel 15 und dem Anker 4 verhindert.
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Es versteht sich, dass bei einer abgewandelten Ausgestaltung, bei der beispielsweise der Anschlag 17 an der Ventilnadel 15 ausgestaltet ist, durch den Spalt 69 ein radialer Kontakt zwischen der Ventilnadel 15 und dem Anker 4 verhindert wird. Durch den Spalt 69 werden somit radiale Führungskräfte nicht von dem Anker 4 auf die Ventilnadel 15 beziehungsweise von der Ventilnadel 15 auf den Anker 4 übertragen. Somit werden beim Betätigen vorzugsweise nur noch axiale Kräfte zwischen dem Anker 4 und der Ventilnadel 15 übertragen, um insbesondere die Ventilnadel 15 aus ihrem Sitz zu heben.
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Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass sowohl ein vergrößerter Durchmesser 60 der Durchgangsbohrung 61 des Ankers 4 als auch ein reduzierter Durchmesser 68 der Ventilnadel 15 zwischen den Anschlägen 16, 17 realisiert wird. Die Ausgestaltung der Ventilnadel 15 mit einem reduzierten Durchmesser 68 im Bereich zwischen den Anschlägen 16, 17 hat den Vorteil, dass in vorteilhafter Weise große Kontaktflächen zwischen den Stirnseiten des Ankers 4 und den Anschlägen 16, 17 zur Begrenzung der Bewegung des Ankers 4 realisiert werden können.
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Die Entkoppelung des Ankers 4 von der Ventilnadel 15 hat außerdem den Vorteil, dass bei der Führung des Ankers 4 an der Lagerfläche 63 der Innenwand 64 des Gehäuses 6 gegebenenfalls auftretende, unsymmetrische Reibungskräfte zu keinem auf die Ventilnadel 15 wirkenden Drehmoment führen. Da die möglichen Reibungskräfte, die bei der Führung der Ventilnadel 15 auftreten, achsnah auftreten, ergeben sich hierdurch nur reduzierte, auf die Ventilnadel 15 wirkende Drehmomente. Somit kann ein auf die Ventilnadel 15 wirkendes Biegemoment reduziert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016225776 A1 [0002]
