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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, das
vorzugsweise als Kraftstoffeinspritzventil einer Brennnkraftmaschine
verwendet wird.
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Die
japanische Offenlegungsschrift
JP 8-303321 A beschreibt ein Kraftstoffeinspritzventil
für eine
Brennnkraftmaschine. Dieses Kraftstoffeinspritzventil weist eine
Düsenplatte
auf, die zwei Paare von Düsenlöchern zum
Einspritzen zweier Kraftstoffeinspritzflüsse aufweist.
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Wenn
die beiden Paare der Düsenlöcher so ausgebildet
sind, dass sie die Anforderungen an die Flußrate für den Kraftstoff erfüllen, ist
es allerdings erforderlich, den Durchmesser jedes Düsenlochs
relativ groß zu
wählen.
Eine derartige Konstruktion des Kraftstoffeinspritzventils schränkt die
Zerstäubung des
eingespritzten Kraftstoffs selbst dann ein, wenn die Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von jedem Paar der Düsenlöcher eingespritzt
werden, miteinander zusammenstoßen.
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Aus
der
DE 198 27 219
A1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, welches eine
Kraftstoffstrahleinstellplatte mit Düsenlöchern aufweist. Der Kraftstoff
wird direkt durch die Düsenlöcher, das
heißt
unmittelbar durch das Austreten aus selbigem, zerstäubt, so
dass Kraftstoffzerstäubungen
entstehen.
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Aus
der
DE 100 34 293
A1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, welches eine Öffnungsplatte mit Öffnungen
aufweist. Der Kraftstoff wird direkt durch das Austreten aus den Öffnungen
zerstäubt. Auch
aus der
US 6,186,418
B1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil mit einer Öffnungsplatte
mit Öffnungen bekannt,
bei welcher der Kraftstoff unmittelbar durch das Austreten aus den Öffnungen
zerstäubt
wird.
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Aus
der
DE 43 45 004 A1 ist
eine Einspritzdüse
mit einem gedrungenen, sternförmigen
Düsenkörper bekannt.
An jedem Sternabschnitt sind an gegenüberliegenden Seiten Austrittsbohrungen
vorgesehen. Die benachbarten Austrittsbohrungen zweier Sternabschnitte
wirken jeweils zusammen, wobei aus diesen Austrittsbohrungen austretende
Kraftstoffstrahlen in einem Punkt zusammenstoßen, wodurch der Kraftstoff
zerstäubt
wird.
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Die
DE 196 42 513 A1 betrifft
ein Einspritzventil mit einem konischen Düsenkörper, welcher Einspritzöffnungen
aufweist. Die Einspritzöffnungen geben
einen Kraftstoffstrahl ab, welcher auf eine Wand einer Brennraummulde
gelenkt wird und durch sein Auftreffen zerstäubt wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines verbesserten Kraftstoffeinspritzventils, welches eine ausreichende Menge
an eingespritztem Kraftstoff sicherstellen kann, und die Zerstäubung des
eingespritzten Kraftstoffs fördert.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem
Kraftstoffspritzventil mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Es
kann ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen sein, welches ein
Gehäuse
mit einem Kraftstoffkanal aufweist; ein Ventilsitzteil, das in dem
Ventilgehäuse
angeordnet ist, wobei das Ventilsitzteil einen Ventilsitz aufweist;
ein verschiebbar in dem Gehäuse angeordnetes
Ventilelement; sowie eine Düsenplatte,
die den Ventilsitz abdeckt, wobei die Düsenplatte zumindest vier Düsenlochsätze aufweist,
von denen jeder zumindest zwei Düsenlöcher umfaßt, die
Kraftstoffeinspritzflüsse
von den Düsenlöchern aus
eingespritzt werden, und miteinander zusammenstoßen, wenn das Ventilelement
von dem Ventilsitz freigegeben wird, die Düsenlochsätze zwei Düsenlochsatzgruppen bilden,
und die Düsenlochsatzgruppen
so angeordnet sind, dass die zusammenstoßenden Kraftstoffeinflüsse in zwei
unterschiedliche Richtungen gerichtet sind.
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Es
kann ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen sein, welches ein
Gehäuse
mit einem Kraftstoffkanal aufweist; ein in dem Gehäuse angeordnetes Ventilsitzteil,
welches einen Ventilsitz aufweist; ein verschiebbar in dem Gehäuse angeordnetes
Ventilelement; und eine Düsenplatte,
die den Ventilsitz abdeckt, wobei die Düsenplatte zwei Düsenlochsätze aufweist,
von denen jeder drei Düsenlöcher aufweist, Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von den Düsenlöchern in jedem
der Düsenlochsätze eingespritzt
werden, miteinander zusammenstoßen,
wenn das Ventilelement von dem Ventilsitz freigegeben wird, und
die Düsenlochsätze so angeordnet
sind, dass die zusammengestoßenen
Kraftstoffeinspritzflüsse
in zwei unterschiedliche Richtungen weisen.
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Es
kann ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen sein, welches ein
Gehäuse
aufweist, das einen Kraftstoffkanal festlegt; ein in dem Gehäuse angeordnetes
Ventilsitzteil, das einen Ventilsitz festlegt; ein verschiebbar
in dem Gehäuse
angeordnetes Ventilelement; und eine Düsenplatte, die den Ventilsitz
abdeckt, wobei die Düsenplatte
eine erste und eine zweite Düsenlochsatzgruppe
aufweist, die symmetrisch in Bezug auf eine Zentrumslinie der Düsenplatte angeordnet
sind, jede der ersten und zweiten Düsenlochsatzgruppen zumindest
zwei Düsenlochsätze aufweist,
jeder der Düsenlochsätze zumindest
zwei Düsenlöcher aufweist,
Kraftstoffeinspritzflüsse
von den Düsenlöchern jedes
der Düsenlochsätze eingespritzt werden,
und miteinander zusammenstoßen, wenn
das Ventilelement so verschoben wird, dass ein Spalt zwischen dem
Ventilelement und dem Ventilsitz ausgebildet wird, die Kraftstoffeinspritzflüsse durch jede
der ersten und zweiten Düsenlochsatzgruppen vereinigt
werden, und ein Sprühmuster
bilden, das in eine Richtung gerichtet ist, die allmählich eine
Entfernung zu einer Achse orthogonal zur Zentrumslinie vergrößert, und
zu einer Ebene, welche die Düsenlöcher der
Düsenplatte
enthält.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen.
Es zeigt:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Endabschnitts an der Spitze eines Ventilgehäuses von 1;
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3 eine
Aufsicht auf eine Düsenplatte
von 1;
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4 eine
Querschnittsansicht in der Richtung von Pfeilen IV-IV in 3;
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5 eine
vergrößerte Aufsicht
auf einen Zentrumsabschnitt der Düsenplatte von 3;
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6 eine
Querschnittsansicht in der Richtung von Pfeilen VI-VI von 5;
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7 eine
Querschnittsansicht in der Richtung von Pfeilen VII-VII von 5;
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8 eine
vergrößerte Perspektivansicht von
zwei Düsenlöchern eines
Düsenlochsatzes;
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9 eine
Ansicht von Sprühmustern
von Kraftstoffeinspritzflüssen,
die von dem Kraftstoffeinspritzventil von 1 eingespritzt
werden;
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10 eine
vergrößerte Querschnittsansicht des
Endabschnitts an der Spitze des Ventilgehäuses von 1 in
jenem Zustand, in welchem sich das Kraftstoffeinspritzventil unter
Betriebsbedingungen befindet;
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11 eine
vergrößerte Aufsicht
auf eine Düsenplatte
eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
vergrößerte Aufsicht
auf eine Variante einer Düsenplatte
eines Kraftstoffeinspritzventils außerhalb der Erfindung und
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13 eine
Aufsicht auf Sprühmuster
von Kraftstoffeinspritzflüssen,
die von dem Kraftstoffeinspritzventil von 12 eingespritzt
werden.
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Nachstehend
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 ein
Kraftstoffeinspritzventil gemäß zweier
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im einzelnen erläutert, sowie unter Bezugnahme
auf 12 und 13 eine
Variante einer Düsenplatte
eines Kraftstoffeinspritzventils außerhalb der Erfindung.
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben.
Bei dieser ersten Ausführungsform
wird ein Kraftstoffeinspritzventil erläutert, das in einer Brennnkraftmaschine
eines Fahrzeugs eingesetzt wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist ein Gehäuse 1 die Form eines
Zylinders auf, und dient als Hauptkörper des Kraftstoffeinspritzventils.
Das Gehäuse 1 umfaßt ein Ventilgehäuse 2,
ein Kraftstoffeinlaßrohr 3, und
ein einen magnetischen Pfad bildendes Teil 5. Das Ventilgehäuse 2 ist
als abgestufter Zylinder ausgebildet und dient als Endabschnitt
an der Spitze des Gehäuses 1.
Das Ventilgehäuse 2 besteht
aus einem magnetischen Material, beispielsweise ferromagnetischem
Edelstahl, und weist einen großen
zylindrischen Abschnitt 2A auf, dessen Basisabschnitt mit einem
Kunststoffdeckel 14 verbunden ist, sowie einen kleinen
zylindrischen Abschnitt 2B, der einstückig mit einem Endabschnitt
an der Spitze des großen
Zylinderabschnitts 2A ausgebildet ist.
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Das
Kraftstoffeinlaßrohr 3 besteht
aus magnetischem Material, beispielsweise aus magnetischem Edelstahl,
und weist die Form eines Zylinders auf. Das Kraftstoffeinlaßrohr 3 ist
am Basisendabschnitt des Ventilgehäuses 2 über ein
zylindrisches Verbindungsteil 4 angeordnet, das aus nicht magnetischem
Material besteht. Weiterhin ist das Kraftstoffeinlaßrohr 3 magnetisch
mit dem Ventilgehäuse 2 über ein
einen magnetischen Pfad bildendes Teil 5 verbunden, das
aus magnetischem Material besteht, und am Außenumfang einer Elektromagnetwicklung 13 angeordnet
ist. Wenn die Elektromagnetwicklung 13 mit Strom versorgt
wird, wird daher ein geschlossener magnetischer Pfad ausgebildet,
durch das Ventilgehäuse 2,
das Kraftstoffeinlaßrohr 3,
das einen magnetischen Pfad ausbildende Teil 5, und einen
Anziehungsabschnitt 11 eines Ventilelements 9. In
dem Gehäuse 1 erstreckt
sich ein Kraftstoffkanal 6 in Axialrichtung von dem Basisendabschnitt
des Kraftstoffeinlaßrohrs 3 zur
Position eines Ventilsitzteils 8 über das Ventilgehäuse 2,
und ist ein Kraftstofffilter 7 zum Filtern von Kraftstoff
angeordnet, der dem Kraftstoffkanal 6 zugeführt wird.
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Das
Ventilsitzteil 8 ist in den kleinen Zylinderabschnitt 2B des
Ventilgehäuses 2 eingeführt. Das Ventilsitzteil 8 besteht
aus einem metallischen Material oder einem Harzmaterial, und weist
die Form eines Zylinders auf, wie dies in 2 gezeigt
ist. Am Innenumfang des Ventilsitzteils 8 sind ein Ventileinsatzloch 8A,
ein Ventilsitz 8B und eine Einspritzöffnung 8C am Innenumfang
des Ventilsitzteils 8 vorgesehen. Das Ventileinsatzloch 8A ist
zum Basisendabschnitt des Ventilsitzteils 8 hin geöffnet. Der
Ventilsitz 8B mit Kegelform ist an einem Endabschnitt an der
Spitze des Ventileinsatzloches 8A vorgesehen. Die Einspritzöffnung 8C mit
Kreisform wird vom Ventilsitz 8B umgeben.
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Das
Ventilelement 9 ist verschiebbar in dem Ventilgehäuse 2 angeordnet.
Wie in den 1 und 2 gezeigt
ist, weist das Ventilelement 9 einen Ventilschaft 10 auf,
der durch Biegen einer Metallplatte in Zylinderform hergestellt
wird, und in Axialrichtung verläuft,
einen Anziehungsabschnitt 11, der aus magnetischem Material
in Form eines Zylinders besteht, und an dem Basisendabschnitt des
Ventilschaftes 10 befestigt ist, sowie ein kugelförmiges Ventilteil 12,
das an einem Endabschnitt an der Spitze des Ventilschaftes 10 befestigt
ist, und in den Ventilsitz 8B des Ventilsitzteils 8 eingepaßt ist,
bzw. von dort freigegeben werden kann. Mehrere abgeschrägte Abschnitte 12A sind
am Außenumfang
des Ventilteils 12 so vorgesehen, dass ein Spalt in Bezug
auf den Innenumfang des Ventilsitzteils 8 ausgebildet wird.
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Wenn
das Ventilelement 9 in den geschlossenen Zustand versetzt
wird, wird das Ventilteil 12 durch die Kraft einer Ventilfeder 16 vorgespannt,
und auf den Ventilsitz 8B des Ventilsitzteils 8 aufgepaßt. In diesem
geschlossenen Zustand sind der Anziehungsabschnitt 11 und
das Kraftstoffeinlaßrohr 3 in Axialrichtung
und einander entgegengesetzt angeordnet, mit einem Spalt dazwischen.
Wenn die Elektromagnetwicklung 13 mit Strom versorgt wird,
erzeugt die Elektromagnetwicklung 13 ein Magnetfeld, und
wird der Anziehungsabschnitt 11 des Ventilelements 9 infolge
der Magnetisierung des Kraftstoffeinlaßrohrs 3 angezogen.
Daher wird das Ventilelement 9 in Axialrichtung gegen die
Vorspannkraft der Ventilfeder 16 verschoben. Das Ventilteil 12 wird
vom Ventilsitz 8B angehoben, und das Ventilelement 9 wird
in den geöffneten
Zustand versetzt, der in 10 gezeigt
ist.
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Die
Elektromagnetwicklung 13 ist um das Kraftstoffeinlaßrohr 3 angeordnet,
und dient als Betätigungsglied
für das
Ventilelement 9. Wie in 1 gezeigt
ist, ist die Elektromagnetwicklung 13 mit einer Harzabdeckung 14 abgedeckt,
die am Ventilgehäuse 2 und
am Kraftstoffeinlaßrohr 3 befestigt
ist. Wenn elektrische Energie an die Elektromagnetwicklung 13 über einen
Verbinder 15 angelegt wird, der in der Harzabdeckung 14 vorgesehen
ist, erzeugt die Elektromagnetwicklung 13 ein Magnetfeld,
und öffnet
das Ventilelement 9.
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Die
Ventilfeder 16, die in den zusammengedrückten (vorgespannten) Zustand
versetzt wird, ist in dem Kraftstoffeinlaßrohr 3 angeordnet.
Die Ventilfeder 16 befindet sich zwischen dem Ventilelement 9 und
einem zylindrischen Teil 17, das am Innenumfang des Kraftstoffeinlaßrohrs 3 befestigt
ist, um das Ventilelement 9 zum Ventilsitzteil 8 hin
vorzuspannen, was der Ventilschließrichtung entspricht. Wenn das
Ventilelement 9 gegen die Vorspannkraft der Ventilfeder 16 geöffnet wird,
wird Kraftstoff im Kraftstoffkanal 6 durch eine Düsenplatte 18 in
sich verzweigende Richtungen nach rechts und links eingespritzt.
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Die
Düsenplatte 18 ist
an der Einspritzöffnung 8C des
Ventilsitzteils 8 so angeordnet, dass sie die Einspritzöffnung 8C abdeckt.
Die Düsenplatte 18 weist
einen ebenen Plattenabschnitt 18A mit Scheibenform und
einen zylindrischen Abschnitt 18B auf, der einstückig mit
dem Außenumfang
des ebenen Plattenabschnitts 18A ausgebildet und von diesem abgebogen
ist, wie dies in den 2 und 4 gezeigt
ist. Die Düsenplatte 18 wird
durch Preßbearbeitung
einer Metallplatte hergestellt.
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Der
ebene Plattenabschnitt 18A ist an einer oberen Endoberfläche des
Ventilsitzteils 8 durch Schweißen an Schweißabschnitten 19 befestigt.
Düsenlochsätze 21, 22, 23, 25,26 und 27 sind
im Zentrumsbereich des ebenen Plattenabschnitts 18A vorgesehen.
Wie aus 3 hervorgeht, ist eine erste Düsenlochsatzgruppe 24,
welche die Düsenlochsätze 21, 22 und 23 umfaßt, im Bereich
links vom Zentrum angeordnet, und ist eine zweite Düsenlochsatzgruppe 28,
welche Düsenlochsätze 25, 26 und 27 umfaßt, im Bereich
rechts vom Zentrum angeordnet. Die erste und zweite Düsenlochsatzgruppe 24 bzw. 28 sind
so angeordnet, dass Kraftstoff in unterschiedlichen Richtungen eingespritzt
wird. Der zylindrische Abschnitt 18B der Düsenplatte 18 ist
mit einer Oberfläche
des kleinen zylindrischen Abschnitts 2B des Ventilgehäuses 2 über Schweißabschnitte 20 verschweißt.
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Der
Düsenlochsatz 21 umfaßt zwei
Düsenlöcher 21A und 21B.
Nimmt man an, dass sich die X-X-Achse, die Y-Y-Achse und die Z-Z-Achse
orthogonal im Zentrum der Düsenlochplatte 18 schneiden, wie
dies in 5 gezeigt ist, so sind die Düsenlöcher 21A und 21B an
der linken Seite der Y-Y-Achse angeordnet, und symmetrisch in Bezug
auf die X-X-Achse angeordnet. Wie aus 5 hervorgeht, verlaufen
die X-X-Achse und die Y-Y-Achse entlang dem ebenen Plattenabschnitt 18A,
und verläuft
die Z-Z-Achse orthogonal zu dem ebenen Plattenabschnitt 18A.
Die Düsenlöcher 21A und 21B sind
so angeordnet, dass jede Linie, die das Zentrum jedes Düsenlochs 21A, 21B und
die Z-Z-Achse verbindet, die X-X-Achse in einem Winkel α schneidet,
der im Bereich von 2° bis
45° liegt,
wie dies in 5 gezeigt ist. Wenn sowohl die
A-A-Achse des Düsenlochs 21A und
die B-B-Achse des Düsenlochs 21B auf
eine Ebene projiziert werden, die orthogonal zur X-X-Achse verläuft, wie
dies in 6 gezeigt ist, schneiden sich
die A-A-Achse und die B-B-Achse in einem Winkel θy im Bereich von 10° bis 80°, wobei sie
sandwichartig die X-X-Achse einschließen. Daher sind die Düsenlöcher 21A und 21B gegeneinander
um einen Kippwinkel θy
verkippt.
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Wenn
die A-A-Achse und die B-B-Achse auf eine Ebene projiziert werden,
die orthogonal zur Y-Y-Achse verläuft, wie dies in 7 gezeigt
ist, sind sowohl die A-A-Achse als auch die B-B-Achse schräg in Bezug
auf die Z-Z-Achse angeordnet, in einem Kippwinkel θX innerhalb
eines Bereiches von 5° bis 80°, zur linken
Seite der X-X-Achse hin.
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Weiterhin
schneiden sich, wie in 8 gezeigt, die A-A-Achse des
Düsenloches 21A und
die B-B-Achse des Düsenloches 21B an
einem Punkt C, der vor der Düsenplatte
liegt, so dass ein Winkel θc innerhalb
des Bereiches von 30° bis
170° ausgebildet wird.
Daher spritzt der Düsenlochsatz 21 Kraftstoff
in Richtung zur linken Seite in 2 ein, während der Kraftstoff
dadurch zerstäubt
wird, dass zwei Kraftstoffeinspritzflüsse miteinander zusammenstoßen, die von
den Düsenlöchern 21A und 21B aus
eingespritzt werden.
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Der
Düsenlochsatz 22 ist
oberhalb des Düsenlochsatzes 21 in 5 angeordnet.
Der Düsenlochsatz 22 weist
zwei Düsenlöcher 22A und 22B auf,
die zur linken Seite hin geneigt sind, und in Bezug auf eine Linie
P-P in 5 symmetrisch sind. Weiterhin ist der Düsenlochsatz 22 so
angeordnet, dass zwei Kraftstoffflüsse, die von den Düsenlöchern 22A und 22B aus
eingespritzt werden, miteinander zusammenstoßen.
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Der
Düsenlochsatz 23 ist
unterhalb des Düsenlochsatzes 21 in 5 angeordnet.
Der Düsenlochsatz 23 weist
zwei Düsenlöcher 23A und 23B auf,
die zur linken Seite hin geneigt sind, und symmetrisch zu einer
Linie Q-Q in 5 angeordnet sind. Weiterhin
ist der Düsenlochsatz 23 so
angeordnet, dass Kraftstoffflüsse,
die von den Düsenlöchern 23A und 23B aus
eingespritzt werden, miteinander zusammenstoßen.
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Die
Düsenlochsätze 22 und 23 sind
jeweils so angeordnet, dass zwei Düsenlöcher 22A, 22B und 23A, 23B,
die im wesentlichen ähnlich
den Düsenlöchern 21A und 21B des
Düsenlochsatzes 21 sind,
an Positionen in Bezug auf eine Linie P-P bzw. eine Linie Q-Q angeordnet
sind. Die Düsenlochsätze 22 und 23 sind
in Bezug auf die X-X-Achse symmetrisch. Sowohl die Linie P-P als
auch die Linie Q-Q bildet in Bezug auf die X-X-Achse einen Kippwinkel β innerhalb des
Bereiches von 2° bis
45°.
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Die
erste Düsenlochsatzgruppe 24 stellt
eine Gruppe dar, die aus den Düsenlochsätzen 21, 22 und 23 besteht,
und ist an der linken Seite in Bezug auf die Y-Y-Achse von 5 angeordnet.
Die erste Düsenlochsatzgruppe 24 spritzt
Kraftstoff zur linken Seite von 10 hin
ein, durch Vereinigung der Kraftstoffeinspritzflüsse, die dadurch zerstäubt werden, dass
Kraftstoffeinspritzflüsse
zusammenstoßen,
die von jedem der Düsenlochsätze 21, 22 und 23 stammen,
so dass ein Sprühmuster 24a ausgebildet
wird, wie dies in 10 gezeigt ist.
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Andererseits
sind die erste Düsenlochsatzgruppe 24 und
die zweite Düsenlochsatzgruppe 28 symmetrisch
in Bezug auf die Y-Y-Achse angeordnet. Im einzelnen sind die Düsenlochsätze 25 und 21 symmetrisch
in Bezug auf die Y-Y-Achse, sind die Düsenlochsätze 26 und 22 symmetrisch
in Bezug auf die Y-Y-Achse, und sind die Düsenlochsätze 27 und 23 symmetrisch
in Bezug auf die Y-Y-Achse. Der Düsenlochsatz 25 zwischen
den Düsenlochsätzen 26 und 27 weist
zwei Düsenlöcher 25A und 25B auf,
die zur rechten Seite hin geneigt sind. Der Düsenlochsatz 26, der
oberhalb des Düsenlochsatzes 25 angeordnet
ist, weist Düsenlöcher 26A und 26B auf.
Der Düsenlochsatz 27,
der unterhalb des Düsenlochsatzes 25 angeordnet
ist, weist Düsenlöcher 27A und 27B auf.
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Die
zweite Düsenlochsatzgruppe 28 ist
eine Gruppe, die aus den Düsenlochsätzen 25, 26 und 27 besteht,
und ist an der rechten Seite in Bezug auf die Y-Y-Achse von 5 angeordnet.
Die zweite Düsenlochsatzgruppe 28 spritzt
Kraftstoff zur rechten Seite in 10 hin
ein, durch Vereinigung der Kraftstoffeinspritzflüsse, die dadurch zerstäubt werden,
dass die Kraftstoffeinspritzflüsse
jedes der Düsenlochsätze 25, 26 und 27 zusammenstoßen, so
dass ein Sprühmuster 28a ausgebildet
wird, wie dies in 10 gezeigt ist.
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Die
Betriebsweise des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform
wird nachstehend erläutert.
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Wenn
elektrische Energie, die über
den Verbinder 15 geliefert wird, die Elektromagnetwicklung 13 mit
Strom versorgt, wird das Kraftstoffeinspritzventil in den Betriebszustand
(den offenen Zustand) versetzt. Im einzelnen wird der Anziehungsabschnitt 11 des
Ventilelements 9 magnetisch durch die Elektromagnetwicklung 13 über das
Ventilgehäuse 2,
das Kraftstoffeinlaßrohr 3 und
das einen magnetischen Pfad ausbildende Teil 5 angezogen,
so dass das Ventilelement 9 gegen die Vorspannkraft der
Ventilfeder 16 geöffnet
wird. Durch dieses Öffnen
des Ventilelements 9 wird Kraftstoff im Kraftstoffkanal 6 nach
außerhalb
des Kraftstoffeinspritzventils eingespritzt, durch die Düsenlochsätze 21, 22, 23, 25, 26 und 27 der
Düsenplatte 18.
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Bei
der ersten Düsenlochsatzgruppe 24,
die in 5 an der linken Seite angeordnet ist, stoßen Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von dem Düsenlochsatz 21 aus
eingespritzt werden, miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 21A und 21B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 21a ausgebildet wird,
das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde, wie
dies in 9 gezeigt ist. Weiterhin stoßen Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von dem Düsenlochsatz 22 aus
eingespritzt werden, miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 22A und 22B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 22a ausgebildet
wird, das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde,
und Kraftstoffeinspritzflüsse,
die von dem Düsenlochsatz 23 eingespritzt
werden, stoßen
miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 23A und 23B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 23a ausgebildet wird,
das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde, wie
dies in 9 gezeigt ist. Diese Sprühmuster 21a, 22a und 23a vereinigen
sich miteinander, und bilden ein großes Sprühmuster 24a. Wie aus
dem großen Sprühmuster 24a deutlich
wird, wird daher der Kraftstoff, der von der ersten Düsenlochsatzgruppe 24 eingespritzt
wird, nach links hin eingespritzt, wie dies in 10 gezeigt
ist.
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Entsprechend
stoßen
bei der zweiten Düsenlochsatzgruppe 28,
die sich in 5 an der rechten Seite befindet,
Kraftstoffeinspritzflüsse,
die vom Düsenlochsatz 25 aus
eingespritzt werden, miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 25A und 25B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 25a ausgebildet
wird, das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde,
wie dies in 9 gezeigt ist. Weiterhin stoßen Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von einem Düsenlochsatz 26 aus
eingespritzt werden, miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 26A und 26B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 26a ausgebildet
wird, das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde,
und stoßen
Kraftstoffeinspritzflüsse, die
von dem Düsenlochsatz 27 aus
eingespritzt werden, miteinander an einem Ort zwischen den Düsenlöchern 27A und 27B zusammen,
so dass ein Sprühmuster 27a ausgebildet
wird, das durch den Zusammenstoß zerstäubt wurde,
wie dies in 9 gezeigt ist. Diese Sprühmuster 25a, 26a und 27a vereinigen
sich, und bilden ein großes
Sprühmuster 28a aus.
Wie aus dem großen
Sprühmuster 28a deutlich wird,
wird der Kraftstoff, der von der ersten Düsenlochsatzgruppe 28 aus
eingespritzt wird, daher zur rechten Seite hin eingespritzt, wie
dies in 10 gezeigt ist.
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Die
erste Ausführungsform
des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der vorliegenden Erfindung
ist daher so ausgebildet, dass die erste Düsenlochsatzgruppe 24 durch
drei Düsenlochsätze 21, 22 und 23 gebildet
wird, und die zweite Düsenlochsatzgruppe 28 durch
drei Düsenlochsätze 25, 26 und 27 gebildet wird.
Im einzelnen ist die erste Düsenlochsatzgruppe 24 so
ausgebildet, dass dann, wenn Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil
eingespritzt wird, die Kraftstoffeinspritzflüsse, die von den Düsenlochsätzen 21, 22 und 23 eingespritzt
werden, jeweils miteinander zusammenstoßen, an Orten zwischen den
Düsenlöchern 21A und 21B,
zwischen den Düsenlöchern 22A und 22B,
und zwischen den Düsenlöchern 23A und 23B,
so dass der eingespritzte Kraftstoff durch die Zusammenstöße der Kraftstoffeinspritzflüsse zerstäubt wird.
Weiterhin vereinigen sich die zusammengestoßenen Kraftstoffeinspritzflüsse, und werden
zur linken Seite hin eingespritzt.
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Entsprechend
ist die zweite Düsenlochsatzgruppe 28 so
ausgebildet, dass dann, wenn Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil
eingespritzt wird, die Kraftstoffeinspritzflüsse, die von den Düsenlochsätzen 25, 26 und 27 eingespritzt
werden, miteinander zusammenstoßen,
an Orten zwischen den Düsenlöchern 25A und 25B,
zwischen den Düsenlöchern 26A und 26B,
und zwischen den Düsenlöchern 27B und 27B,
so dass der eingespritzte Kraftstoff durch die Zusammenstöße der Kraftstoffeinspritzflüsse zerstäubt wird.
Weiterhin vereinigen sich die zusammengestoßenen Kraftstoffeinspritzflüsse, und
werden zur rechten Seite hin eingespritzt.
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Dieses
Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
es daher, Kraftstoff an den geeigneten Orten einzuspritzen, beispielsweise
zu einem rechten und einem linken Einlaßventil hin, die an Einlässen jeder
Brennkammer einer Brennnkraftmaschine angeordnet sind, während der
Kraftstoff ordnungsgemäß zerstäubt wird.
Dies verbessert die Verbrennungsbedingungen in der Brennnkraftmaschine.
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Weiterhin
wird es durch die Ausbildung der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung möglich,
das Sprühmuster 24a an
der linken Seite mit Hilfe der Düsenlochsätze 21, 22 und 23 auszubilden, und
das Sprühmuster 28a an
der rechten Seite mit Hilfe der Düsenlochsätze 25, 26 und 27 auszubilden. Selbst
wenn eine Brennnkraftmaschine ein Kraftstoffeinspritzventil benötigt, das
eine relativ große
Kraftstoffmenge einspritzen kann, kann das Kraftstoffeinspritzventil
gemäß der vorliegenden
Erfindung einfach eine große
Menge an eingespritztem Kraftstoff sicherstellen, durch die Gesamtheit
aus der ersten und zweiten Düsenlochsatzgruppe 24 und 28,
ohne dass die Durchmesser der Düsenlöcher vergrößert werden
müssen.
Das Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden Erfindung
kann daher eine große Kraftstoffmenge
einspritzen, wobei die Zerstäubung des
Kraftstoffs gefördert
wird. Daher verbessert das Kraftstoffeinspritzventil gemäß der vorliegenden
Erfindung die Leistung, und das Ausmaß der konstruktiven Freiheit.
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In 11 ist
eine zweite Ausführungsform des
Kraftstoffeinspritzventils gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Die zweite Ausführungsform ist speziell so
ausgebildet, dass jede der ersten und zweiten Düsenlochsatzgruppen 34 bzw. 37 als Gruppe
aus zwei Düsenlochsätzen 32, 33, 35, 36 ausgebildet
ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind
dieselben Elemente wie bei der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet, und es wird insoweit auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
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Im
wesentlichen ebenso wie bei der ersten Ausführungsform ist eine Düsenplatte 31,
die bei der zweiten Ausführungsform
verwendet wird, an einer Einspritzöffnung 8C eines Ventilsitzteils 8 so
angeordnet, dass sie die Einspritzöffnung 8C abdeckt.
Die Düsenplatte 31 weist
einen ebenen Plattenabschnitt 31A mit Scheibenform und
einen zylindrischen Abschnitt auf, der einstückig mit dem Außenumfang
des ebenen Plattenabschnitts 31A ausgebildet ist, und von
diesem aus abgebogen ist. Düsenlochsätze 32, 33, 35 und 36 sind
im Zentrumsbereich des ebenen Plattenabschnitts 31A vorgesehen.
Wie in 11 gezeigt ist, ist die erste
Düsenlochsatzgruppe 34, welche
die Düsenlochsätze 32 und 33 umfaßt, im Bereich
links vom Zentrum angeordnet, und ist die zweite Düsenlochsatzgruppe 37,
welche die Düsenlochsätze 35 und 36 umfaßt, im Bereich
rechts vom Zentrum angeordnet. Die erste und zweite Düsenlochsatzgruppe 34 bzw. 37 sind
so angeordnet, dass sie Kraftstoff in unterschiedlichen Richtungen
einspritzen.
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Die
Düsenlochsätze 32 und 33 sind
an der linken Seite der Y-Y-Achse angeordnet, und sind symmetrisch
zur X-X-Achse, wie in 11 gezeigt. Weiterhin sind die
Düsenlochsätze 32 und 33 zur
linken Seite hin verkippt. Der Düsenlochsatz 32 umfaßt zwei
Düsenlöcher 32A und 32B,
die so angeordnet sind, dass Kraftstoffeinspritzflüsse zusammenstoßen, die
von den Düsenlöchern 32A und 32B aus eingespritzt
werden. Entsprechend umfaßt
der Düsenlochsatz 33 zwei
Düsenlöcher 33A und 33B,
die so angeordnet sind, dass Kraftstoffeinspritzflüsse zusammenstoßen, die
von den Düsenlöchern 33A und 33B aus
eingespritzt werden.
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Die
erste Düsenlochsatzgruppe 34 ist
eine Gruppe aus Düsenlochsätzen 32 und 33,
und ist so ausgebildet, dass sie Kraftstoff zur linken Seite hin einspritzt,
durch Vereinigen von Kraftstoffeinspritzflüssen, die dadurch zerstäubt werden,
dass die Kraftstoffeinspritzflüsse
jedes Düsenlochsatzes 32, 33 miteinander
zusammenstoßen.
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Die
Düsenlochsätze 35 und 36 sind
an der rechten Seite der Y-Y-Achse angeordnet, und sind symmetrisch
zur X-X-Achse, wie in 11 gezeigt. Weiterhin sind die
Düsenlochsätze 35 und 36 zur rechten
Seite hin verkippt. Der Düsenlochsatz 35 weist
zwei Düsenlöcher 35A und 35B auf,
die so ausgebildet sind, dass Kraftstoffeinspritzflüsse zusammenstoßen, die
von den Düsenlöchern 35A und 35B aus
eingespritzt werden. Entsprechend umfaßt der Düsenlochsatz 36 zwei
Düsenlöcher 36A und 36B, die
so ausgebildet sind, dass Kraftstoffeinspritzflüsse zusammenstoßen, die
von den Düsenlöchern 36A und 36B aus
eingespritzt werden.
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Die
zweite Düsenlochsatzgruppe 37 stellt eine
Gruppe aus Düsenlochsätzen 35 und 36 dar, und
ist so ausgebildet, dass sie Kraftstoff zur rechten Seite hin einspritzt,
durch Vereinigung von Kraftstoffeinspritzflüssen, die dadurch zerstäubt werden,
dass die Kraftstoffeinspritzflüsse
jedes Düsenlochsatzes 35, 36 zusammenstoßen.
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Mit
der wie voranstehend geschildert ausgebildeten, zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dieselben Vorteile sicherzustellen,
die bei der ersten Ausführungsform
erreicht werden.
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In
den 12 und 13 ist
eine Variante eines Kraftstoffeinspritzventils außerhalb
der Erfindung dargestellt. Dieses Kraftstoffeinspritzventil ist speziell
so ausgebildet, dass jeder erste bzw. zweite Düsenlochsatz 42 bzw. 43 drei
Düsenlöcher 42A, 42B, 42C, 43A, 43B, 43C aufweist.
Bei dieser Variante sind gleiche Elemente wie bei der ersten Ausführungsform
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und es wird insoweit auf
eine erneute Beschreibung verzichtet.
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Im
wesentlichen ebenso wie die Düsenplatte 18 gemäß der ersten
Ausführungsform
ist eine Düsenplatte 41 der
Variante des Kraftstoffeinspritzventils an einer Einspritzöffnung 8C des
Ventilsitzteils 8 so angeordnet, dass sie die Einspritzöffnung 8C abdeckt.
Die Düsenplatte 41 weist
einen ebenen Plattenabschnitt 41A mit Scheibenform auf,
und einen zylindrischen Abschnitt, der einstückig mit dem Außenumfang
des ebenen Plattenabschnitts 41A ausgebildet ist, und von
diesem abgebogen ist. Die Düsenlochsätze 42 und 43 sind
im Bereich des Zentrums des ebenen Plattenabschnitts 41A angeordnet.
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Wie
in 12 gezeigt ist, ist der Düsenlochsatz 42, der
drei Düsenlöcher 42A, 42B und 42C aufweist,
im Bereich links vom Zentrum angeordnet. Die Düsenlöcher 42A, 42B und 42C sind
so angeordnet, dass die drei Achsen der Düsenlöcher 42A, 42B und 42C zur
linken Seite hin verkippt sind, und sich an einem Punkt schneiden.
Daher wird Kraftstoff, der von dem Düsenlochsatz 42 aus
eingespritzt wird, dadurch zerstäubt,
dass die Kraftstoffeinspritzflüsse
zusammenstoßen,
die von den Düsenlöchern 42A, 42B und 42C aus
eingespritzt werden. Weiterhin vereinigen sich die Kraftstoffeinspritzflüsse, und
werden zur linken Seite hin in Form eines Sprühmusters 42a eingespritzt,
wie dies in 13 gezeigt ist.
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Der
Düsenlochsatz 43,
der drei Düsenlöcher 43A, 43B und 43C aufweist,
ist im Bereich rechts vom Zentrum angeordnet, und ist symmetrisch
zum Düsenlochsatz 42 in
Bezug auf die Y-Y-Achse. Daher sind die Düsenlöcher 43A, 43B und 43C so
angeordnet, dass die drei Achsen der Düsenlöcher 43A, 43B und 43C zur
rechten Seite hin verkippt sind, und sich in einem Punkt schneiden.
Daher wird Kraftstoff, der von dem Düsenlochsatz 43 aus
eingespritzt wird, dadurch zerstäubt,
dass die Kraftstoffeinspritzflüsse
zusammenstoßen,
die von den Düsenlöchern 43A, 43B und 43C aus
eingespritzt werden. Weiterhin vereinigen sich die Kraftstoffeinspritzflüsse, und
werden zur rechten Seite hin in Form eines Sprühmusters 43a eingespritzt,
wie dies in 13 gezeigt ist.
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Mit
der wie voranstehend ausgebildeten Variante des Kraftstoffeinspritzventils
ist es möglich, dieselben
Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
zu erzielen.
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Weiterhin
kann das Kraftstoffeinspritzventil gemäß der Variante Kraftstoffeinspritzflüsse miteinander
zusammenstoßen
lassen, die von drei Einspritzlöchern 42A, 42B und 42C aus
eingespritzt werden, und zwar an einem Punkt, und kann an einem Punkt
Kraftstoffeinspritzflüsse
zusammenstoßen
lassen, die von den drei Einspritzlöchern 43A, 43B und 43C aus
eingespritzt werden. Daher kann die Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs
gefördert werden,
während
eine relativ große
Menge an eingespritztem Kraftstoff sichergestellt wird.
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Zwar
wurden die erste und die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung so dargestellt und beschrieben, dass eine erste und eine
zweite Düsenlochsatzgruppe 24 bzw. 28, 34 bzw. 37 durch
drei oder zwei Sätze
von Düsenlochsätzen 21, 22, 23, 25, 26 und 27,
oder 32, 33, 35 und 36 gebildet werden,
jedoch wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese
Anordnungen beschränkt
ist, und so ausgebildet sein kann, dass jede Düsenlochsatzgruppe durch vier
oder mehr Sätze
von Düsenlochsätzen gebildet
wird.
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Zwar
wurde die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmten
Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese
geschilderten Ausführungsformen
beschränkt.
Abänderungen
und Variationen der voranstehend geschil derten Ausführungsformen
werden Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts der voranstehend geschilderten
Lehre auffallen. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen.