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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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In der
1 ist beispielhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung gezeigt, deren Zulaufstutzen mittels eines bekannten Dichtrings aus Elastomer gegen die Aufnahmetasse einer Brennstoffverteilerleitung abgedichtet ist. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Derartige Brennstoffeinspritzventile sind zahlreich bekannt, beispielhaft sei die
DE 103 59 299 A1 genannt.
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Bekannt ist aus der
DE 10 2017 207 091 A1 bereits ein Brennstoffeinspritzventil, das zulaufseitig einen konischen Anschlussstutzen aufweist. Der Anschlussstutzen umfasst dabei einen Dichtabschnitt, an dem ein ringförmiges Dichtelement zur Abdichtung gegenüber der Aufnahmetasse einer Brennstoffverteilerleitung angeordnet ist. Das ringförmige Dichtelement umschließt den Dichtabschnitt bezüglich einer Längsachse umfänglich. Ferner ist das ringförmige Dichtelement mittels eines Stützrings am unteren Ende des Dichtabschnitts abgestützt. Der Dichtabschnitt des Anschlussstutzens ist zumindest in dem Bereich, in dem das ringförmige Dichtelement und der Stützring den Anschlussstutzen umschließen, mit einem sich entlang der Längsachse vergrößernden Umfang, also einer Konizität ausgestaltet.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Abdichtung eines Zulaufstutzens gegenüber der Aufnahmeöffnung einer Brennstoffverteilerleitung realisiert ist. Dazu ist am Zulaufstutzen in vorteilhafter Weise ein Stützring vorgesehen, der den zulaufseitigen Dichtring untergreift, wobei der Stützring an einer dem Dichtring zugewandten oberen Stirnseite einer den Zulaufstutzen zumindest teilweise umgebenden Kunststoffumspritzung unmittelbar aufliegt, so dass die axiale Abstützung des Dichtrings mittelbar über die Kunststoffumspritzung erfolgt.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei sogenannten Langventilen, die aufgrund ihrer besonderen Einbausituation im Zylinderkopf eine große axiale Länge aufweisen müssen. Erfindungsgemäß kann auf zusätzliche metallische Verlängerungen des Zulaufstutzens, die auch eine zusätzliche Verbindung z.B. in der Form einer Schweißnaht erfordern würden, verzichtet werden. Insofern können in vorteilhafter Weise die Herstellungskosten des Brennstoffeinspritzventils reduziert werden.
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Ein weiterer positiver Aspekt besteht darin, dass auch bei einer größtmöglichen Schiefstellung des Brennstoffeinspritzventils gegenüber dem Anschlussstutzen der Brennstoffverteilerleitung ein metallischer Kontakt von Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffverteilerleitung vollständig ausgeschlossen werden kann, so dass keine Schwingungen des Brennstoffeinspritzventils auf andere metallische Bauteile übertragen werden und insofern die Gefahr einer unerwünschten Geräuschentwicklung minimiert ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
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In vorteilhafter Weise ist die obere Stirnseite der Kunststoffumspritzung konisch schräg verlaufend ausgeführt, wobei auch der Stützring eine zur oberen Stirnseite der Kunststoffumspritzung hin gerichtete kegelförmige Innenseite besitzt, um eine optimierte Anlage des Stützrings an der Kunststoffumspritzung und eine ideale Krafteinleitung zu gewährleisten.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass der Stützring eine dem Dichtring zugewandte V-förmige Auflagefläche aufweist. Erfindungsgemäß ist der vom Dichtring beaufschlagte Stützring mit dieser V-förmigen Kegelauflage für den Dichtring versehen, die dafür sorgt, dass bei erhöhten Drücken ein geringfügiges radiales Ausweichen des Stützrings nach radial innen und außen ermöglicht ist und damit radiale Spalte stets vermieden werden.
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In vorteilhafter Weise besitzt der Stützring im Bereich mit der V-förmigen Auflagefläche eine etwas größere radiale Erstreckung als über die restliche axiale Erstreckung des Stützrings. Auf diese Weise kann der Stützring bereits mit einer geringen radialen Pressung in diesem oberen Bereich des Stützrings in den Aufnahmeraum zwischen Brennstoffeinspritzventil und Anschlussstutzen eingebracht werden. Durch den Fluiddruck wirken über den Dichtring zwei Kraftkomponenten auf die beiden Flanken der V-förmigen Auflagefläche des Stützrings. Diese Kräfte bewirken, dass es zu einer geringfügigen elastischen Verformung des Stützrings kommt, und zwar in den dünnwandigen Bereichen radial innen und außen unterhalb der Auflagefläche im radial etwas größeren oberen Bereich. Dies verhindert, dass der Dichtring zwischen den Stützring und die Wandungen der Aufnahmeöffnung bzw. des Anschlussstutzens extrudieren kann, da keine unerwünschten Spalte auftreten können.
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Von großem Vorteil ist es, dass am Außenumfang des Zulaufstutzens nahe der oberen Stirnseite der Kunststoffumspritzung wenigstens ein umlaufender Einstich vorgesehen ist, in den bei der Finalumspritzung der Kunststoffumspritzung der Kunststoff dort hinein eindringen kann und so die Kunststoffumspritzung gegen axiales Verschieben gegenüber dem Zulaufstutzen gesichert ist. Für eine verbesserte Krafteinleitung ist es von besonderem Vorteil, wenn der in axialer Richtung am weitesten stromaufwärtige Einstich auf Höhe der konisch verlaufenden oberen Stirnseite der Kunststoffumspritzung und damit auch in unmittelbarer Nähe zum an der Kegelfläche anliegenden Stützring eingebracht ist. Ein großer Vorteil bei dieser Auslegung besteht darin, dass, auch wenn die Kunststoffumspritzung oder der Stützring kriechen, also sich über Zeit und Last verformen, die Kraft durch eine axiale Bewegung des Stützrings in Richtung Brennraum immer aufrechterhalten bleibt.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine teilweise dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung in einer bekannten Ausführung,
- 2 eine bekannte hydraulische Schnittstelle im Bereich einer Aufnahmeöffnung der Brennstoffverteilerleitung,
- 3 eine erste hydraulische Schnittstelle im Bereich einer Aufnahmeöffnung der Brennstoffverteilerleitung mit einem an einem Brennstoffeinspritzventil erfindungsgemäß angeordneten Stützring,
- 4 eine zweite hydraulische Schnittstelle im Bereich einer Aufnahmeöffnung der Brennstoffverteilerleitung mit einem an einem Brennstoffeinspritzventil erfindungsgemäß angeordneten Stützring,
- 5 eine dritte hydraulische Schnittstelle im Bereich einer Aufnahmeöffnung der Brennstoffverteilerleitung mit einem an einem Brennstoffeinspritzventil erfindungsgemäß angeordneten Stützring
- 6 eine vierte hydraulische Schnittstelle im Bereich einer Aufnahmeöffnung der Brennstoffverteilerleitung mit einem an einem Brennstoffeinspritzventil erfindungsgemäß angeordneten Stützring und
- 7 eine fünfte erfindungsgemäße Ausführung eines zulaufseitigen Ventilendes mit einem modifizierten Stützring.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Zum Verständnis der Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 eine bekannte Ausführungsform einer Brennstoffeinspritzvorrichtung näher beschrieben. In der 1 ist als ein Ausführungsbeispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen in einer Seitenansicht dargestellt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist Teil der Brennstoffeinspritzvorrichtung. Mit einem stromabwärtigen Ende ist das Brennstoffeinspritzventil 1, das in Form eines direkt einspritzenden Einspritzventils zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum 16 der Brennkraftmaschine ausgeführt ist, in eine Aufnahmebohrung 20 eines Zylinderkopfes 9 eingebaut. Ein Dichtring 2, insbesondere aus PTFE oder PTFE mit Füllstoffen, sorgt für eine optimale Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Wandung der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderkopfes 9.
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Zwischen einem Absatz 21 eines Ventilgehäuses 22 (nicht gezeigt) oder einer unteren Stirnseite 21 eines Abstützelements 19 (1) und einer z.B. rechtwinklig zur Längserstreckung der Aufnahmebohrung 20 verlaufenden Schulter 23 der Aufnahmebohrung 20 ist ein Zwischenelement 24 eingelegt, das z.B. als Dämpfungs- oder Entkopplungselement dient. Mit Hilfe eines solchen Zwischenelements 24 werden auch Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen und eine querkraftfreie Lagerung auch bei leichter Schiefstellung des Brennstoffeinspritzventils 1 sichergestellt.
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Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung zu einer Brennstoffverteilerleitung (Fuel Rail) 4 auf, die durch einen Dichtring 5 zwischen einem Anschlussstutzen (Railtasse) 6 der Brennstoffverteilerleitung 4, der im Schnitt dargestellt ist, und einem Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist in eine Aufnahmeöffnung 12 des Anschlussstutzens 6 der Brennstoffverteilerleitung 4 eingeschoben. Der Anschlussstutzen 6 geht dabei z.B. einteilig aus der eigentlichen Brennstoffverteilerleitung 4 hervor und besitzt stromaufwärts der Aufnahmeöffnung 12 eine durchmesserkleinere Strömungsöffnung 15, über die die Anströmung des Brennstoffeinspritzventils 1 erfolgt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen elektrischen Anschlussstecker 8 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.
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Der elektrische Anschlussstecker 8 ist über entsprechende elektrische Verbindungen mit einem nicht gezeigten Aktuator verbunden, durch dessen Erregung eine Hubbewegung einer Ventilnadel erzielbar ist, wodurch eine Betätigung eines Ventilschließkörpers, der zusammen mit einer Ventilsitzfläche einen Dichtsitz bildet, ermöglicht ist. Diese letztgenannten Bauteile sind nicht explizit dargestellt und können jegliche hinlänglich bekannte Bauformen aufweisen. Der Aktuator kann beispielsweise elektromagnetisch, piezoelektrisch oder magnetostriktiv betrieben werden.
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Um das Brennstoffeinspritzventil 1 und die Brennstoffverteilerleitung 4 weitgehend radialkraftfrei voneinander zu beabstanden und das Brennstoffeinspritzventil 1 sicher in der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderkopfes 9 niederzuhalten, ist ein Niederhalter 10 zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und dem Anschlussstutzen 6 vorgesehen. Der Niederhalter 10 ist als bügelförmiges Bauteil ausgeführt, z.B. als Stanz-Biege-Teil. Der Niederhalter 10 weist ein teilringförmiges Grundelement 11 auf, von dem aus abgebogen ein Niederhaltebügel 13 verläuft, der an einer stromabwärtigen Endfläche 14 des Anschlussstutzens 6 an der Brennstoffverteilerleitung 4 im eingebauten Zustand anliegt.
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In der 2 ist eine bekannte hydraulische Schnittstelle im Bereich der Aufnahmeöffnung 12 der Brennstoffverteilerleitung 4 dargestellt. Der Dichtring 5 ist zwischen der Innenwand der Aufnahmeöffnung 12 und dem metallischen Zulaufstutzen 7, der bei so genannten Langventilen mit besonders großer axialer Erstreckung ein zusätzliches Anbauteil am eigentlichen Zulaufstutzen 7 darstellt, verspannt. Zudem ist ein Stützring 25 unterhalb des Dichtrings 5 vorgesehen, der sich z.B. an einer konisch verlaufenden Schulter 26 des metallischen Zulaufstutzens 7 bzw. dessen Anbauteils abstützt. Bei dem in der 2 dargestellten metallischen Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist also ein konisch verlaufender Abschnitt vorgesehen, der vom Stützring 25 mit einer ebenfalls konisch verlaufenden Innenöffnung und teilweise vom Dichtring 5 umgeben ist. Aufgrund einer Kraftaufteilung der Radialkraft an der konisch verlaufenden Wandung des Zulaufstutzens 7 u.a. auch in eine axiale Kraftkomponente besteht die Gefahr eines einseitigen Verrutschens des Dichtrings 5 nach oben vom konischen Abschnitt weg, wenn die Axialkraft des Stützrings 25 größer als die Verschiebekraft des Dichtrings 5 ist. Dieses Verrutschen könnte mit einer Reduzierung der Pressung des Dichtrings 5 einhergehen. Bei dieser Ausführung des Brennstoffeinspritzventils 1 weist dieses deshalb zur Verliersicherung an seinem zulaufseitigen Ende 3 im Bereich eines Endkragens 29 eine Radialstützscheibe 30 auf. Die Radialstützscheibe 30 ist dabei als dünne, aber kompakte Scheibe ausgeführt, die aus einem Kunststoff (z.B. PEEK, PPS, POM) oder aus einem Metall (z.B. Aluminium) bestehen kann. Die Radialstützscheibe 30 wird z.B. über einen Hilfsdorn axial von oben auf das Brennstoffeinspritzventil 1 montiert. Alternativ kann die Radialstützscheibe 30 mittels eines Spreizgreifers oder eines ähnlichen Werkzeugs montiert werden. Insofern ist die Radialstützscheibe 30 in Strömungsrichtung gesehen noch vor dem Dichtring 5 angeordnet.
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In der 3 ist eine erste erfindungsgemäße hydraulische Schnittstelle im Bereich der Aufnahmeöffnung 12 der Brennstoffverteilerleitung 4 mit einem an dem Brennstoffeinspritzventil 1 erfindungsgemäß angeordneten Stützring 25 dargestellt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist eine zumindest einen Teil des Ventilgehäuses 22 bildende Kunststoffumspritzung 18 auf, die dabei u.a. den metallischen Zulaufstutzen 7 über einen Großteil seiner Erstreckung umgibt. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Kunststoffumspritzung 18 in axialer Ausdehnung bis hin zur hydraulischen Schnittstelle mit der Brennstoffverteilerleitung 4. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der den Dichtring 5 untergreifende Stützring 25 an einer dem Dichtring 5 zugewandten oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 unmittelbar aufliegt, so dass die axiale Abstützung des Dichtrings 5 mittelbar über die Kunststoffumspritzung 18 erfolgt. Im vorliegenden Fall ist die obere Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 konisch schräg verlaufend ausgeführt. Gleiches gilt für die konisch verlaufende Schulter 26 des metallischen Zulaufstutzens 7. Die obere Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 und die konisch verlaufende Schulter 26 des metallischen Zulaufstutzens 7 gehen beispielsweise mit einer gleichen Neigung fließend ineinander über und bilden so umlaufend einen einheitlichen oberen Schrägabschluss des Ventilgehäuses 22. Während der Stützring 25 ausschließlich die obere Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 kontaktiert, findet der Dichtring 5 seine Auflage an der konisch verlaufenden Schulter 26 des metallischen Zulaufstutzens 7 und natürlich an der Oberseite des Stützrings 25. Mit axialem Abstand zum Schrägabschluss des Ventilgehäuses 22 kann in stromabwärtiger Richtung am Außenumfang des Zulaufstutzens 7 ein z.B. umlaufender Einstich 33 vorgesehen sein. Denkbar sind auch mehrere Einstiche 33, die geringfügig axial beabstandet zueinander eingebracht sind und die dafür sorgen, dass bei der Finalumspritzung der Kunststoffumspritzung 18 der Kunststoff dort hinein eindringen kann und so die Kunststoffumspritzung 18 gegen axiales Verschieben gegenüber dem Zulaufstutzen 7 gesichert ist.
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In der 4 ist eine zweite erfindungsgemäße hydraulische Schnittstelle im Bereich der Aufnahmeöffnung 12 der Brennstoffverteilerleitung 4 mit einem an dem Brennstoffeinspritzventil 1 erfindungsgemäß angeordneten Stützring 25 dargestellt. Diese unterscheidet sich nur geringfügig von der in 3 dargestellten ersten erfindungsgemäßen hydraulischen Schnittstelle. Bei dieser Ausführung zeichnet sich der Zulaufstutzen 7 durch eine Nachbearbeitung aus, bei der unterhalb der Einstiche 33 an dessen Außenumfang eine Stufe 34 erzeugt wird, ab der über eine axiale Länge A der Zulaufstutzen 7 bis zur konisch verlaufenden Schulter 26 des metallischen Zulaufstutzens 7 einen geringeren Außendurchmesser aufweist als den Außendurchmesser stromabwärts der Stufe 34 des Zulaufstutzens 7. Die Nachbearbeitung kann z.B. durch eine Drehbearbeitung erfolgen. Dabei wird der Außendurchmesser des Zulaufstutzens 7 z.B. um 0,05 mm bis 0,1 mm verkleinert. Dies hat den Vorteil einer noch weiter verbesserten Abdichtung der Kunststoffumspritzung 18 gegenüber dem Zulaufstutzen 7.
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In der 5 ist eine dritte erfindungsgemäße hydraulische Schnittstelle im Bereich der Aufnahmeöffnung 12 der Brennstoffverteilerleitung 4 mit einem an dem Brennstoffeinspritzventil 1 erfindungsgemäß angeordneten Stützring 25 dargestellt. Hier zeichnet sich die Kunststoffumspritzung 18 dadurch aus, dass die dem Dichtring 5 zugewandte obere Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 plan im rechten Winkel zur Ventillängsachse verläuft.
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In diesem Falle ist ein erfindungsgemäß angeordneter umlaufender Stützring 25 vorgesehen, der vor dem optionalen Anbringen einer oben erwähnten Radialstützscheibe 30 oder einer anderen Sicherung auf den Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 aufgeschoben wird. Der vom Dichtring 5 beaufschlagte Stützring 25 ist dabei mit einer im Querschnitt V-förmigen, kerbenartigen Kegelauflage für den Dichtring 5 versehen, die dafür sorgt, dass bei erhöhten Drücken ein geringfügiges radiales Ausweichen des Dichtrings 5 nach radial innen und außen ermöglicht ist und damit radiale Spalte vermieden werden. Der Stützring 25 liegt mit seiner Unterseite plan an der oberen, rechtwinklig verlaufenden Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 an und stützt sich dort entsprechend ab.
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Der Stützring 25 zeichnet sich durch seine V-förmige Auflagefläche 35 für den Dichtring 5 aus. In seinem oberen, dem Dichtring 5 zugewandten Bereich mit der V-förmigen Auflagefläche 35 besitzt der Stützring 25 eine etwas größere radiale Erstreckung als über die restliche axiale Erstreckung des Stützrings 25 bis hin zu seiner Unterseite. Auf diese Weise kann der Stützring 25 bereits mit einer geringen radialen Pressung in diesem oberen Bereich des Stützrings 25 in den Aufnahmeraum zwischen Brennstoffeinspritzventil 1 und Anschlussstutzen 6 eingebracht werden. Durch den Fluiddruck wirken über den Dichtring 5 zwei Kraftkomponenten auf die beiden Flanken der V-förmigen Auflagefläche 35 des Stützrings 25. Diese Kräfte bewirken, dass es zu einer geringfügigen elastischen Verformung des Stützrings 25 kommt, und zwar in den dünnwandigen Bereichen radial innen und außen unterhalb der Auflagefläche 35 im radial etwas größeren oberen Bereich. Bei erhöhten Fluiddrücken erfolgt also noch zusätzlich ein radiales Ausweichen und Pressen des Stützrings 25 nach radial innen und außen, so dass radiale Spalte stets vermieden werden.
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Ein oder mehrere Einstiche 33, die geringfügig axial beabstandet zueinander eingebracht werden, können wiederum am Außenumfang des Zulaufstutzens 7 mit axialem Abstand zur oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 eingebracht sein. Sie sorgen dafür, dass bei der Finalumspritzung der Kunststoffumspritzung 18 der Kunststoff dort hinein eindringen kann und so die Kunststoffumspritzung 18 gegen axiales Verschieben gegenüber dem Zulaufstutzen 7 gesichert ist.
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In der 6 ist eine vierte erfindungsgemäße hydraulische Schnittstelle im Bereich der Aufnahmeöffnung 12 der Brennstoffverteilerleitung 4 mit einem an dem Brennstoffeinspritzventil 1 erfindungsgemäß angeordneten Stützring 25 dargestellt. Diese Ausführung stellt eine Kombination der Ausführungen gemäß 3 mit einer konisch schräg verlaufenden oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 und gemäß 5 mit einem Stützring 25, der im Querschnitt eine V-förmige, kerbenartige Kegelauflage für den Dichtring 5 besitzt. Ein zusätzlicher wichtiger erfindungsgemäßer Aspekt ist das Einbringen der Einstiche 33 am Zulaufstutzen 33 sehr nahe der oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18. Dabei liegt der in axialer Richtung am weitesten stromaufwärtige Einstich 33 auf Höhe der konisch verlaufenden oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 und damit also auch in unmittelbarer Nähe zum an der Kegelfläche anliegenden Stützring 25.
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Durch diese Anordnung kann die Kunststoffumspritzung 18 in vorteilhafter Weise deutlich höhere Axialkräfte auf den Zulaufstutzen 7 übertragen als bei entfernteren Einstichpositionen. Die Wirkungsweise ist dabei wie folgt. Der Systemdruck wirkt auf den zwischen Zulaufstutzen 7 und Anschlussstutzen 6 dichtenden Dichtring 5. Dadurch wird der Dichtring 5 in Richtung Brennraum 16 gedrückt. Der Dichtring 5 läuft auf den Stützring 25 auf und schiebt diesen in Richtung Brennraum 16 bis deren kegelförmige Innenseite auf der ebenfalls kegelförmigen oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt hat die lange zylindrische Außenseite des Stützrings 25 noch einen kleinen Spalt zum Anschlussstutzen 6. Durch den hohen Systemdruck wird der Stützring 25 weiter in Richtung Brennraum 16 gedrückt, wobei der Stützring 25 durch die kegelförmige Kontaktfläche aufgedehnt wird bis die weitgehend zylindrische Außenseite des Stützrings 25 am Innendurchmesser des Anschlussstutzens 6 vollständig anliegt. Der brennraumseitig keilförmige Querschnitt des Stützrings 25 sorgt dafür, dass die durch den Dichtring 5 unter Systemdruck eingebrachte Axialkraft normal zur Kegelfläche in die Kunststoffumspritzung 18 eingeleitet wird. Die auf den Kegelwinkel wirkende Kraft kann in eine radiale und axiale Kraft geteilt werden. Der axiale Kraftanteil auf die Kunststoffumspritzung 18 sorgt dafür, dass sich der Stützring 25 nicht weiter in Richtung Brennraum 16 bewegt. Der radiale Kraftanteil auf die Kunststoffumspritzung 18 sorgt bei erfindungsgemäß ausgelegter Einstichposition am Zulaufstutzen 7 dafür, dass die Kunststoffumspritzung 18 in den Einstich bzw. die Einstiche 33 gedrückt wird und die Kraft über die Einstiche 33 in den Zulaufstutzen 7 geleitet werden kann. Ein großer Vorteil bei dieser Auslegung besteht darin, dass, auch wenn die Kunststoffumspritzung 18 oder der Stützring 25 kriechen, also sich über Zeit und Last verformen, die Kraft durch eine axiale Bewegung des Stützrings 25 in Richtung Brennraum 16 immer aufrechterhalten bleibt.
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In vorteilhafter Weise beträgt im Falle einer gewünschten Konizität der Gesamtwinkel α der oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 bezüglich der Ventillängsachse zwischen 45° und 85°, idealerweise beträgt der Gesamtwinkel α ca. 60°. In korrespondierender Weise ist entsprechend die Schrägneigung der kegelförmigen Innenseite des Stützrings 25 ausgelegt.
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In vorteilhafter Weise ist der Stützring 25 aus einem Kunststoff hergestellt, wobei sich z.B. der Werkstoff PA66 mit 30% Glasfasern eignet. Die V-förmige Auflagefläche 35 des Stützrings 25 muss nicht zentral spitz zulaufen, sondern kann, wie in 5 und 6 gezeigt, in der Mitte am Grund etwas verrundet sein. Der Winkel zwischen den beiden Flanken der V-förmigen Auflagefläche 35 des Stützrings 25 beträgt ca. 60° bis 100°. Der Stützring 25 weist beispielsweise zwei sich unterschiedlich hoch erstreckende Flanken der V-förmigen Auflagefläche 35 auf, wobei die radial innere Flanke eine geringere Höhe in axialer Richtung aufweist als die Höhe der radial äußeren Flanke. Dies kann von Vorteil sein, wenn der Dichtring 5 in einer gegenüber dem Stützring 25 etwas vertieften Aufnahmenut 43 am Zulaufstutzen 7 mit kleinerem Durchmesser eingebracht ist.
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In der 7 ist noch eine fünfte erfindungsgemäße Ausführung eines zulaufseitigen Ventilendes dargestellt, die einen etwas modifizierten Stützring 25 zeigt. Der Stützring 25 zeichnet sich dadurch aus, dass er anstelle einer V-förmigen Auflagefläche 35 eine dem Dichtring 5 zugewandte, im Querschnitt wannenförmige Auflagefläche 35 für den Dichtring 5 aufweist. Die Auflagefläche 35 verläuft dabei von einer radial außen liegenden Flanke ausgehend erst steiler hinab, um dann abgeflacht und weitgehend eben bis zum Innenrand des Stützrings 25 zu verlaufen. An der am Zulaufstutzen 7 anliegenden Innenkontur des Stützrings 25 ist beispielsweise eine umlaufende Nut 36 vorgesehen, die verhindert, dass die eigentliche zylindrische Innenfläche des Stützrings 25 auf die Schrägfläche der oberen Stirnseite 28 der Kunststoffumspritzung 18 rutscht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10359299 A1 [0002]
- DE 102017207091 A1 [0003]
