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Technisches
Gebiet
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Zur Kraftstoffversorgung von Brennräumen von
Verbrennungskraftmaschinen werden Einspritzsysteme zum Einspritzen
von Kraftstoff verwendet, deren Injektoren höchsten Drücken ausgesetzt sind. Um den
Wirkungsgrad solcher Kraftstoff-Injektoren nicht zu beeinträchtigen,
ist es zwingend erforderlich, ein reproduzierbares Injektor-Verhalten
zu gewährleisten.
Entsprechende Injektoren weisen in der Regel ein Magnetventil auf,
wobei ein Ankerhub eines solchen Magnetventils bei der Montage von
entsprechenden Injektoren genau eingestellt werden muss, da die
Injektor-Dynamik maßgeblich
von dem Ankerhub beeinflusst ist. So ist beispielsweise bei einer festen
Ansteuerdauer einer Magnetspule des Magnetventils die eingespritzte
Kraftstoffmenge vom Ankerhub abhängig.
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Bei den heute bekannten Magnetventilen, welche
im Zusammenhang mit Injektoren in Einspritzsystemen zur Kraftstoffversorgung
bekannt sind, wird der Ankerhub über
Einstellringe eingestellt, welche die axiale Lage eines entsprechenden
Ankeranschlags festlegen. Über
den Anker, bzw. über
die Bewegung des Ankers in axialer Richtung und dessen axiale (End-)Position
wird die Öffnung
einer Düse
des Injektors und somit die eingespritzte Kraftstoffmenge festgelegt.
Beim Zusammenbau eines Magnetventils bzw. eines Injektors werden
die Bauteile, welche den Ankerhub bestimmen, vermessen und an Hand
der Messergebnisse wird die für
einen bestimmten vorgegebenen Ankerhub erforderliche Dimensionierung
eines Einstellrings errechnet. Eine Magnetgruppe wird dann zusammen
mit dem entsprechend der Berechnung dimensionierten Einstellring
mit dem Injektorkörper
verschraubt und anschließend
wird der Ankerhub in verschraubtem, bzw. verspanntem Zustand gemessen.
Für die
Verwendung in Höchstdruck-Einspritzsystem-Injektoren
sind für den
Ankerhub allenfalls Toleranzen im Mikrometerbereich tolerierbar,
um ein reproduzierbares Injektor-Verhalten zu gewährleisten.
Aufgrund der erlaubten lediglich geringen Toleranzabweichungen befindet
sich der Ankerhub nach einer ersten Montage, wie sie oben geschildert
wurde, nicht immer innerhalb der Toleranzwerte. Um dann die Einstellung
des Ankerhubs innerhalb der engen Toleranzwerte zu gewährleisten,
muss die Magnetgruppe vollständig
demontiert werden und über
die Wahl eines Einstellrings einer anderen Dimensionierung der Ankerhub neu
eingestellt werden. Gegebenenfalls muss dieser Vorgang sogar mehrmals
wiederholt werden, bis eine akzeptable Toleranzeinhaltung des Ankerhubs
erzielt werden kann. Dieser Vorgang führt in der Fertigung zu hohen
Kosten.
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DE 36 23 554 A1 bezieht sich auf elektromagnetisches,
intermittierendes Einspritzventil. Das Einspritzventil für gemischverdichtende
Brennkraftmaschinen umfasst einen Brennstoffaustritt, der von einem
mittels einer einstellbaren Feder belasteten Ventilschließkörper beherrscht
wird. Der Ventilschließkörper wird
von einem mittels einer elektrischen Spule und einem Weicheisenkern
mit Gehäuserückschluss
gebildeten Magnetfeld in erregtem Zustand angezogen. Die zentrisch
im Ventil befindliche Feder ist um einen eine Anschlagbuchse aufweisenden
Rundstab angeordnet. Der Rundstab weist eine axiale Bohrung auf,
deren Querschnitt und Tiefe so bemessen ist, dass eine bleibende
Verformung des Rundstabes mindestens im Bereich der Anschlagbuchse
möglich
ist.
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DE 25 22 454 A1 bezieht sich auf einen Tauchankersteuermagneten.
Der Steuermagnet umfasst einen von einer elektrischen Wicklung umgebenen
ferromagnetischen Magnetkern. Der Magnetkern besteht aus zwei ferromagnetischen
Teilen, von denen der eine teilweise im anderen untergebracht und darin
axial verschiebbar ist. Der äußere Teil
ist in Bezug auf die Wicklung und den äußeren Teil des Magnetkreises
feststehend.
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Angesichts der hohen Anforderungen
an die Genauigkeit der Einstellung des Ankerhubs von Magnetventilen,
insbesondere bei Verwendung im Zusammenhang mit Injektoren in Einspritzsystemen zum
Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Verbrennungskraftmaschinen,
ist es wünschenswert und
erforderlich, die Genauigkeit der Einstellung des Ankerhubs ohne
weitere zusätzliche
Montageerfordernisse zu gewährleisten.
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Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zur
Aufgabe, eine Vorrichtung zur Einstellung eines Ankerhubs eines
Ankers eines Magnetventils, insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang
mit Injektoren in Einspritzsystemen, bereitzustellen, durch welche
auch nach einer Erstmontage durch die Möglichkeit der Einstellung des
Ankerhubs keine erneute Demontage bei fehlerhaft eingestelltem Ankerhub
erforderlich ist, wodurch die Herstellungskosten in der Fertigung
reduziert werden können.
Durch eine verbesserte Toleranzlage des Ankerhubs ist ferner eine genauere
Mengenabgabe eines entsprechend ausgerüsteten Injektors erzielbar.
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Darstellung
der Erfindung
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Durch die erfindungsgemäße Lösung einer Vorrichtung
zur Einstellung eines Ankerhubs eines Magnetventils mit den Merkmalen
gemäß Anspruch 1,
wird vorteilhafterweise eine Einstellung des Ankerhubs auch von
außen
nach einer Erstmontage ermöglicht,
wodurch bei einem außerhalb
der Toleranzwerte liegenden Ankerhub keine erneute Demontage eines
entsprechend fehlerhaft eingestellten Magnetventils erforderlich
ist. Erfindungsgemäß ist es
möglich,
einen Ankerhub, der auf Betätigung
eines Magneten des Magnetventils hin erfolgt, über ein verstellbares Einstellelement
einzustellen, welches zwei Gewindeabschnitte unterschiedlicher Gewindesteigung (P)
aufweist und welches auch nach einem Zusammenbau des Magnetventils
und/oder eines gesamten Injektors, welcher das Magne ventil aufweist,
noch erreichbar und verstellbar ist. Die Gewinderichtung der beiden
Gewindeabschnitte ist dabei die Gleiche. Über die Einstellung des Einstellelements
ist die Position einer Anschlagshülse einstellbar, welche in
einer axialen Führung
angeordnet ist und in ihrer axialen Position bezüglich einem Hauptkörper des
Magnetventils einstellbar ist. Die Anschlagshülse bildet durch ihre eingestellte
axiale Position einen Anschlag für
den Anker zur Begrenzung des Ankerhubs in einer axialen Richtung
des Magnetventils. Die Einstellung der axialen Position der Anschlagshülse bezüglich dem
Hauptkörper
des Magnetventils über
das Einstellelement erfolgt dabei derartig, dass ein erster Gewindeabschnitt
des Einstellelements in einen entsprechenden ersten Gewindeabschnitt
der Anschlagshülse
mit gleicher Gewindesteigung eingreift, und dass ein zweiter Gewindeabschnitt
des Einstellelements in einen entsprechenden zweiten Gewindeabschnitt
des Hauptkörpers
mit gleicher Gewindesteigung eingreift. Die jeweiligen Gewindesteigungen
der jeweiligen ersten und zweiten Gewindeabschnitte sind dabei unterschiedlich,
d.h. die Gewindesteigung der jeweiligen ersten Gewindeabschnitte ist
beispielsweise kleiner als die Gewindesteigung der jeweiligen zweiten
Gewindeabschnitte. Effektiv ergibt sich somit bei einer entsprechenden
Verstellung des Einstellelements eine axiale Verstellung der Lage
der Anschlagshülse
in Bezug auf den Hauptkörper,
welche sich aus der Differenz der beiden unterschiedlichen Gewindesteigungen
ergibt. Es sei angemerkt, dass die jeweiligen Gewindeabschnitte
des Einstellelements Innen- oder Außengewinde sein können, welche
dann jeweils in entsprechende Außen- oder Innengewindeabschnitte
der Anschlagshülse
bzw. des Hauptkörpers
eingreifen. Solange alle entsprechenden Gewinde jeweils die gleiche
Gewinderichtung aufweisen, ist prinzipiell jede Kombination von
Innen- und Außengewindeabschnitten möglich. Auch
kann der erste Gewindeabschnitt der Anschlagshülse direkt in die Anschlagshülse geschnitten
sein, es ist jedoch auch möglich,
dass eventuell ein spezielles Element der Anschlagshülse den
entsprechenden ersten Gewindeabschnitt der Anschlagshülse trägt. Gleiches
gilt für
den zweiten Gewindeabschnitt des Hauptkörpers, auch dort ist es möglich, dass
der zweite Gewindeabschnitt direkt in den Hauptkörper geschnitten ist, es ist
jedoch auch möglich,
dass der zweite Gewindeabschnitt des Hauptkörpers in einem speziell dafür vorgesehenen Element
des Hauptkörpers
angeordnet ist. Auch die zwei Gewindeabschnitte des Einstellelements
können
direkt in das Einstellelement geschnitten sein, es ist jedoch auch
möglich,
hier zusätzliche
spezielle Elemente des Einstellelements vorzusehen, welche die jeweiligen
Gewindeabschnitte aufweisen. Allgemein können solche speziellen Elemente
z.B. Muffen, Hülsen
oder ähnliches
sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung kann der Magnet bzw. die Magnetanordnung, welche aus
einer Elektromagnet-Anordnung mit Spulen bestehen kann, im Wesentlichen
um die Anschlagshülse
herum angeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, dass der Magnet bzw.
die entsprechende Magnetanordnung im Wesentlichen in der Anschlagshülse angeordnet
ist. „Im
Wesentlichen" ist
dabei so zu verstehen, dass der Magnet die entsprechende Anschlagshülse nicht
vollständig
umgibt, bzw. dass der entsprechende Magnet nicht vollständig von
der Anschlagshülse
umgeben ist. Durch eine entsprechende Anordnung des Magneten und der
Anschlagshülse
ist zum Einen eine je nach den Gegebenheiten besonders gute Zugänglichkeit
der Anschlagshülse
gegeben, andererseits kann somit eine, unterschiedlichsten Einbauverhältnissen
entsprechende, raumsparende Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bzw. des erfindungsgemäßen Magnetventils
erzielt werden, was wiederum zu Materialersparnissen und somit zu
einer Reduzierung der Herstellungskosten führen kann.
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Die axiale Führung der Anschlagshülse kann in
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung entweder in dem Magnet angeordnet sein, es ist jedoch
auch möglich,
dass die axiale Führung
der Anschlagshülse
in dem Hauptkörper
angeordnet ist. Je nach gegebener Einbausituation ist somit eine
effiziente und zuverlässige
axiale Führung
der Anschlagshülse
möglich,
was die Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der Einstellung des Ankerhubs dient.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann die axiale Führung
durch zumindest eine Ausnehmung gebildet sein, in welcher ein entsprechender
Vorsprung der Anschlagshülse
geführt
wird. Diese Ausnehmung kann dabei, wie oben beschrieben, entweder
in dem Magnet oder in dem Hauptkörper
angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass
die entsprechende Ausnehmung in zusätzlichen speziellen Elementen,
wie z.B. Muffen Hülsen oder ähnlichem,
entweder des Magneten oder des Hauptkörpers ausgebildet ist. Bevorzugt
sind zumindest zwei Ausnehmungen und entsprechende Vorsprünge vorgesehen,
es kann jedoch auch lediglich eine Ausnehmung und ein entsprechender
Vorsprung oder drei oder mehr Ausnehmungen mit entsprechenden Vorsprüngen vorgesehen
sein. Die Ausnehmung(en) erstreckt sich dabei in axialer Richtung
zumindest soweit, wie es die Einstellbarkeit des Ankerhubs erforderlich
macht. Gerade bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Magnetventilen
in Injektoren in Hochdruck-Einspritzsystemen ist durch die bevorzugte,
erfindungsgemäße Gestaltung
eine besonders sichere axiale Führung der
Anschlagshülse
möglich,
was eine zuverlässige Einstellung
des Ankerhubs ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
kann die axiale Führung
auch durch zumindest einen abgeflachten Bereich gebildet sein, an welchem
ein entsprechend abge flachter Bereich der Anschlagshülse geführt wird.
Auch dabei können wieder
jeweils mehrere solcher Bereiche ausgebildet sein, bevorzugt sind
wiederum zwei solcher Bereiche ausgebildet. Der oder die abgeflachte(n)
Bereiche) erstreckt sich dabei in axialer Richtung zumindest soweit,
wie es die Einstellbarkeit des Ankerhubs erforderlich macht. Es
ist auch möglich,
dass die abgeflachten Bereiche in zusätzlichen speziellen Elementen,
wie z.B. Muffen Hülsen
oder ähnlichem,
entweder des Magneten oder des Hauptkörpers ausgebildet sind. Diese
weitere erfindungsgemäße, bevorzugte
Gestaltung der axialen Führung
erlaubt eine, gegebenenfalls etwas einfachere Gestaltung des Bereichs
der axialen Führung,
wodurch die Herstellungskosten weiter reduziert werden können.
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In Magnetventilen ist es ferner nötig, den
so genannten Restluftspalt, d.h. den Abstand zwischen dem Anker
und dem Magneten bzw. der Magnetvorrichtung bei Betätigung des
Magnetventils, ebenfalls einzustellen. Dies kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise
dadurch erfolgen, dass eine Restluftspalt-Einstellscheibe vorgesehen
ist, welche durch ihre Dicke den Restluftspalt zwischen dem Magneten
bzw. der Magnetanordnung und dem Anker bestimmt, wenn der Anker
an der Anschlagshülse
anliegt und seine entsprechende Hub-Endposition erreicht. Die Restluftspalt-Einstellscheibe
kann beispielsweise in einem Bereich zwischen einer entsprechenden
Aufnahme an der Anschlagshülse
und dem Magneten angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann somit
ein definierter Wert der Größe des Restluftspalts
bereits bei der Erstmontage vorgegeben werden.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Anschlagshülse durch
eine Magnethülse
selbst gebildet wird. Die als Magnethülse ausgebildete Anschlagshülse umgibt
dabei den Magneten bzw. die Magnetanordnung vollständig, wodurch
eine Bauteilreduzierung erzielt werden kann, da die entsprechende
Magnethülse
gleichzeitig auch als Anschlagshülse
dient.
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Den gleichen Vorteil einer Kostenreduzierung
einer gleichzeitig anwendungsbezogenen Bauteil-Gestaltung bietet
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher das Einstellelement durch
eine Magnet-Spannmutter gebildet wird, welche eine Magnethülse, welche
beispielsweise auch als Anschlagshülse ausgebildet sein kann,
mit dem Hauptkörper,
welcher beispielsweise auch durch einen Injektorkörper direkt
gebildet sein kann, miteinander verschraubt.
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Um eine möglichst feine Einstellung des
Ankerhubs zu ermöglichen,
liegt der Wert des Unterschieds der jeweiligen Steigungen der zwei
Gewindeabschnitte bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0,10,
besonders bevorzugt bei einem Wert von 0,05. D.h., dass beispielsweise
die Gewindesteigung der jeweiligen ersten Gewindeabschnitte P1 = 0,70 und die Gewindesteigung der jeweiligen
zweiten Gewindeabschnitte P2 = 0,75. Die
Differenz der Gewindesteigungen ergibt einen Wert von 0,05. Auf
eine volle 360°-Drehung
des Verstellelements hin ändert sich
somit die axiale Position der Anschlagshülse bezüglich dem Hauptkörper um
0,05 mm.
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Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den Merkmalen
des Anspruchs 10, welches insbesondere zur Verwendung in einem Kraftstoff-Injektor
vorgesehen ist, weist einen Magneten, bzw. eine Magneteinrichtung
und einen Anker auf, sowie ferner eine Vorrichtung zur Einstellung
eines Ankerhubs des Ankers auf Betätigung des Magneten hin, mit
einer Anschlagshülse,
welche bezüglich
einem Hauptkörper des
Magnetventils bzw. des Injektors in einer axialen Führung angeordnet
ist und in seiner axialen Position bezüglich dem Hauptkörper einstellbar
ist, wobei diese Anschlagshülse
einen Anschlag zur Begrenzung des Ankerhubs in einer axialen Richtung
bildet, und wobei die Vorrichtung zur Einstellung des Ankerhubs ein
verstellbares Einstellelement mit zwei Gewindeabschnitten unterschiedlicher
Gehäusewindesteigung
(P) und gleicher Gewinderichtung aufweist, durch welches die Position
der Anschlagshülse
einstellbar ist, wobei der erste Gewindeabschnitt in einen entsprechenden
ersten Gewindeabschnitt der Anschlagshülse eingreift und der zweite
Gewindeabschnitt in einen entsprechenden zweiten Gewindeabschnitt
des Hauptkörpers
eingreift. Durch die – auch nachträgliche – Einstellbarkeit
der axialen Position der Anschlagshülse durch ein entsprechendes
Einstellelement ist eine kostengünstige
Fertigung eines entsprechenden Magnetventils möglich, wobei insbesondere bei
Verwendung eines entsprechenden Magnetventils durch die dadurch
mögliche
eng tolerierte Ankerhub-Einstellung
ein reproduzierbares Injektorverhalten gewährleistet wird.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend
detailliert beschrieben.
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Es zeigt:
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1a eine
schematische Darstellung einer Einstelleinrichtung, welche das Grundprinzip
der vorliegenden Erfindung erläutert,
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1b eine
Schnittansicht der schematischen Darstellung der 1a entlang der Linie Ib,
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2 eine
erste bevorzugte Ausführungsform
eines Magnetventils mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung
eines Ankerhubs,
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3a eine
Teilschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
eines Magnetventils mit einer Einstellung eines Ankerhubs gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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3b eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsvariante der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemäß 3a,
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4a ein
Magnetventil mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung
eines Ankerhubs gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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4b eine
Querschnittansicht einer Anschlagshülse der Ausführungsform
der Erfindung gemäß 4a.
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Ausführungsformen
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1 zeigt
in einer Teilschnittansicht eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Einstellung eines Ankerhubs eines Ankers eines Magnetventils.
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In einem Hauptkörper 2, der Teil eines
Magnetventils 1 ist, ist eine Anschlagshülse 4 dermaßen angeordnet,
dass sie mittels einer axialen Führung 10 bewegbar
in dem Hauptkörper 2 geführt ist.
Die axiale Führung 10 wird
dabei durch zwei Ausnehmungen 12 in dem Hauptkörper 2 gebildet,
wobei entsprechende zwei Vorsprünge 13 der
Anschlagshülse 4 in
diesen Ausnehmungen aufgenommen sind. Die Anschlagshülse 4 trägt in einem
inneren Bereich davon einen ersten Gewindeabschnitt 8 der
Anschlagshülse 4,
welcher als Innengewinde gestaltet ist. Der Hauptkörper 2 trägt an seinem
oberen Abschnitt einen zweiten Gewindeabschnitt 9 des Hauptkörpers 2,
welcher als Innengewinde ausgebildet ist. In dem Hauptkörper 2 und
der Anschlagshülse 4 wird ein
Einstellelement 5 angeordnet, welches drehbar jeweils mit
einem ersten Gewindeabschnitt 6 und einem zweiten Gewindeabschnitt 7 in
den jeweiligen ersten Gewindeabschnitt 8 der Anschlagshülse 4 und den
jeweiligen zweiten Gewindeabschnitt 9 des Hauptkörpers 2 eingreift
und mit diesen jeweils kämmt.
Die jeweiligen Gewindeabschnitte haben dabei unterschiedliche Steigungen,
wobei die jeweiligen ersten Gewindeabschnitte 6, 8 in
dem Beispiel beispielsweise eine Steigung von P1 =
0,70 aufweisen und die jeweiligen zweiten Gewindeabschnitte 7, 9 jeweils
eine Gewindesteigung P2 = 0,75 aufweisen. Wenn
nun, wie durch den Pfeil in 1a angedeutet, das
Einstellelement 5 gegen den ortsfesten Hauptkörper 2 und
gegen die über
die axiale Führung 10 gegen
den ortsfesten Hauptkörper 2 an
einer Verdrehung gehinderte Anschlagshülse 4 gedreht wird,
so ergibt sich eine axiale Verschiebung der Anschlagshülse 4 gegenüber dem
Hauptkörper 2.
In dem gewählten
Beispiel würde
die axiale Verschiebung der Anschlagshülse 4 gegenüber dem
Hauptkörper 2 bei einer
Umdrehung des Einstellelements 5 P2 – P1 = 0,75 – 0,70 = 0,05, d.h. 0,05 mm
axiale Verschiebung, betragen. Die als Anschlag für die Begrenzung des
Ankerhubs eines Ankers (nicht dargestellt) dienende Anschlagshülse 4 würde somit
den Ankerhub bei einer Umdrehung des Einstellelements 5 um
0,05 mm verändern.
Die genaue Einstellung des Ankerhubs kann dabei über das verstellbare Einstellelement 5 auch
noch nach einem erfolgten Zusammenbau erfolgen.
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1b zeigt
eine Teilschnittansicht der axialen Führung 10 der Anschlagshülse 4 in
dem Hauptkörper 2,
aufgenommen entlang der Schnittlinie Ib der 1a.
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Die Anschlagshülse 4 ist durch die
axiale Führung 10 gegenüber dem
Hauptkörper 2 gegen Verdrehung
gesichert. Dies erfolgt gemäß der Ausführungsform
der 1a und 1b dadurch, dass die axiale
Führung 10 durch
zwei Ausnehmungen 12 in dem Hauptkörper 2 gebildet ist,
in welchen jeweils ein entsprechender Vorsprung 13 der
Anschlagshülse 4 geführt ist.
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2 zeigt
eine erste bevorzugte Ausführungsform
der Vorrichtung zur Einstellung eines Ankerhubs, wie sie in einem
Magnetventil 1 Verwendung findet.
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In dem Hauptkörper 2 des Magnetventils 1 ist eine
Anschlagshülse 4 axial
bewegbar in einer axialen Führung 10 angeordnet,
wobei die axiale Führung 10 in
ihrer Ausgestaltung im Wesentlichen der Anordnung einer axialen
Führung 10 gemäß den 1a und 1b entspricht. Von unten ist ein Einstellelement 5 in
den Hauptkörper 2 und
die Anschlagshülse 4 eingeführt, wobei
jeweils erste Gewindeabschnitte 6 und 8 in einem
Bereich der Anschlagshülse 4 und
zweite Gewindeabschnitte 7 und 9 in einem Bereich
des Hauptkörpers 2 jeweils
ineinander greifen. Durch Verdrehung des Einstellelements 5 an
einem Einstellabschnitt 19 kann somit über die ersten und zweiten
Gewindeabschnitte, welche unter schiedliche Steigung aber die gleiche
Gewindelaufrichtung aufweisen, eine axiale Veränderung der Position der Anschlagshülse 4 in
dem Hauptkörper 2 erfolgen,
wobei, sobald die richtige Position eingestellt worden ist, die
entsprechende Stellung des Einstellelements 5 über eine
Kontermutter 20 fixierbar ist. Ein als Elektromagnet ausgestalteter
Magnet 11 des Magnetventils 1 ist in einem unteren
Bereich der Anschlagshülse 4 um
diese Anschlagshülse 4 herum
angeordnet. Der Magnet 11 wird über eine Magnethülse 17 des
Magnetventils 1 gegen die Umwelt abgedichtet. Zwischen dem
Magnet 11 und einem entsprechend dafür vorgesehenen Anschlag der
Anschlagshülse 4 befindet sich
in der Ausführungsform
gemäß 2 eine Restluftspalt-Einstellscheibe 16 angeordnet,
welche bei Betätigung
des Magnetventils 1 (dieser Fall ist in 2 gezeigt) die Dicke des Restluftspalts
zwischen der entsprechenden Unterseite des Magneten 11 und der
Oberseite des Ankers 3 festgelegt. Bei Betätigung des
Magnetventils wird der Anker soweit nach oben gezogen, bis er in
seinem Hub durch Anschlagen an dem entsprechenden Anschlag der Anschlagshülse 4 begrenzt
ist. Dabei liegt er jedoch nicht auch an dem Magneten 11 an,
welcher um den entsprechenden Anschlagbereich der Anschlagshülse 4 angeordnet
ist; vielmehr ist zwischen dem Magneten 11 und dem Anker 3 noch
ein verbleibender Restluftspalt vorhanden, dessen Größe über die
Dicke der Restluftspalt-Einstellscheibe 16, d.h. über die axiale
Position des Magneten bezüglich
des Anschlages der Anschlagshülse,
einstellbar ist. Es ist möglich, über eine Ölablaufbohrung 18 den Öldurchlauf welcher
für die
Größe des Ankerhubs
charakteristisch ist, zu messen, und dann gegebenenfalls den Ankerhub über eine
Verdrehung des Einstellelements 5 durch entsprechende axiale
Verschiebung der Anschlagshülse 4 einzustellen.
Durch eine Ankerfeder (hier nicht dargestellt) sind alle beweglichen Teile
des Verstellmechanismus' vorgespannt,
wobei in dem Fall, in dem der Magnet 11, welcher in der
gezeigten Ausführungsform
als Elektromagnet gestaltet ist, unter Strom gesetzt wird, also
mit einer bestimmten Kraft den Anker nach oben zieht, alle beweglichen
Teile des Verstellmechanismus' nach
oben vorgespannt werden, da sie sonst entgegen der Bewegung des
Ankers 3 zu Schwingungen angeregt werden würden. Die
entsprechende Vorspannung, bzw. die entsprechenden Bauteile dazu,
sind in 2 nicht dargestellt.
Die Vorspannung könnte
beispielsweise durch eine entsprechend angeordnete Wellenfederscheibe
unterhalb eines Kerns des Magneten aufgebracht werden, wobei die
Kraft der Federvorspannung viel größer sein sollte als die Kraft
des Magneten.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 bewegt sich der Magnet 11 bei
einer Veränderung
der axialen Position der Anschlagshülse 4 mit dieser mit, so
dass bei einer entsprechenden Einstellung des Ankerhubs der Restluftspalt
unverändert
bleibt.
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3a zeigt
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Vorrichtung zur Einstellung eines Ankerhubs eines Magnetventils,
wobei hier die Anschlagshülse 4 von
der den Magneten 11 vollständig umgebenden Magnethülse 17 gebildet
wird (der Magnet selbst befindet sich in der Magnethülse 17 und ist
nicht gezeigt) und das Einstellelement 5 als Magnetspannmutter 21 ausgebildet
ist, welche mit ihrem ersten Gewindeabschnitt 6, der als
Innengewinde ausgebildet ist, in den als Außengewinde ausgebildeten entsprechenden
ersten Gewindeabschnitt 8 der Anschlagshülse 4 eingreift
und die mit ihrem als Innengewinde ausgebildeten zweiten Gewindeabschnitt 7 in
den entsprechenden, als Außengewinde ausgebildeten
zweiten Gewindeabschnitt 9 des Hauptkörpers 2 eingreift.
Der Hauptkörper 2 bildet dabei
unmittelbar den eigentlichen Injektorkörper. Der Anker (nicht dargestellt)
wird in einer Ankerführung 22 geführt. Durch
die Verdrehung der als Einstellelement 5 ausgebildeten
Magnetspannmutter 21 erfolgt eine Einstellung der axialen
Position der als Anschlagshülse 4 ausgebildeten
Magnethülse 17 bezüglich dem
als Injektorkörper
ausgebildeten Hauptkörper 2.
Der Magnet macht dabei zusammen mit der Magnethülse 17 den gleichen
axialen Weg. Um die Montage der Vorrichtung zur Einstellung des
Ankerhubs gemäß der in 3a gezeigten Ausführungsform
zu gewährleisten,
muss der Bereich oberhalb des ersten Gewindeabschnitts 8 der
Magnethülse 17 ausreichend
Platz bieten, d.h. etwa die Höhe
des gesamten Gewindeabschnitts. Die Magnetspannmutter 21 wird
zur Montage bis über
den ersten Gewindeabschnitt 8 der Magnethülse 17 vorgedreht,
der Magnet wird in die Magnethülse 17 eingedrückt, und
anschließend
wird die Magnetspannmutter 21 auch mit dem Hauptkörper 2 verschraubt.
Die Anschlagshülse 4,
bzw. Magnethülse 17,
welche die Anschlagshülse 4 bildet,
muss ausreichend verformbar sein, oder es muss ein elastisches Bauteil
eingebaut werden, in diesem Fall der 3 a
eine Wellenfederscheibe 23, damit sich diese bei entsprechender
Einstellung des Ankerhubs verformen kann, bzw. vorgespannt werden
kann. Die Magnetspannmutter 21 ist nach erfolgter Einstellung
des Ankerhubs gegen Losdrehen durch eine Kontermutter (nicht gezeigt)
gesichert.
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3b zeigt
einen Verformungsabschnitt 24, der als Anschlagshülse 4 ausgestalteten
Magnethülse 17,
wie sie ansonsten in gleicher Weise bereits in 3a gezeigt ist. Bei Einstellung des Ankerhubs kann
sich der Verformungsabschnitt 24 gegebenenfalls entsprechend
verformen, wodurch der Ankerhub festgelegt ist.
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4a zeigt
eine Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Einstellung des Ankerhubs eines Magnetventils 1,
wie er insbesondere bei Common Rail-Injektoren Verwendung findet,
bei welchen die Werte für
die Restluftspalt-Größe deutlich
größer toleriert
werden können,
als dies für
die Werte des Ankerhubs der Fall ist. Somit ist bei Verwendung einer Vorrichtung
zur Einstellung eines Ankerhubs bei Magnetventilen von Common Rail-Injektoren bei einer erfolgenden
Feineinstellung des Ankerhubs eine Verstellung des Restluftspalt-Werts
tolerierbar. Dies ermöglicht
eine gegenüber
der Ausführungsform
der 2a vereinfachte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Einstellung eines Ankerhubs. In dieser Ausführungsform weist die Anschlagshülse 4 als
axiale Führung 10 zumindest
einen abgeflachten Bereich 15 auf, wobei dieser an einem
entsprechenden abgeflachten Bereich 14 geführt wird.
Im Fall der Ausführungsform
der 4a ist der abgeflachte
Bereich 14 an dem gegenüber
dem Hauptkörper 2 drehfesten
Magnet 11 ausgebildet, es wäre jedoch grundsätzlich auch
möglich,
diesen abgeflachten Bereich 14 beispielsweise direkt an
dem Hauptkörper 2 vorzusehen.
Im Ausführungsbeispiel der 4a sind zwei abgeflachte
Bereiche 14 und zwei entsprechende abgeflachte Bereiche 15 der
Anschlagshülse 4 vorgesehen.
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Der Magnet 11 ist von einer
Magnethülse 17 umgeben,
welche ihn gegenüber
der Umwelt abdichtet. Das Einstellelement 5 wird zum Zusammenbau eines
entsprechenden Magnetventils 1 in die Anschlagshülse 4 eingeschraubt,
und dann wird die so gebildete Einheit in den umgebenden Magnet 11 eingeführt, wobei
die Einstellung der Höhe
des über
die unteren Ebene des Magneten 11 vorstehende Bereichs
der Anschlagshülse 4,
welche Höhe
im eingesetzten Zustand den Restluftspalt definiert, durch entsprechend
weites Einschrauben des ersten Gewindeabschnitts 6 des
Einstellelements 5 in den ersten Gewindeabschnitt 8 der
Anschlagshülse 4 erfolgt. Dabei
wird ein gewisser Vorhaltewert berücksichtigt. Durch den als Innensechskant
ausgestalteten Einstellabschnitt 19 des Einstellelements 5 wird
dieses in den Hauptkörper 2,
bzw. in den Bereich des Ablaufstutzens dieses Hauptkörpers 2,
eingeschraubt. Durch die unterschiedliche Gewindesteigung kann dann,
wie bereits bekannt, eine Einstellung der axialen Position der Anschlagshülse 4 bezüglich dem Hauptkörper 2 erfolgen,
dadurch ist, da der Magnet 11 und die Anschlagshülse 4 in
dieser Ausführungsform
axial gegeneinander verschiebbar sind, gleichzeitig eine entsprechende
Feineinstellung des Restluftspalts möglich. Der Ankerhub selbst
kann dann, wie bekannt, über
eine entsprechende Einstellscheibe eingestellt werden. Diese Einstellscheibe
ist hier in 4a nicht
gezeigt. Nach der so erfolgten Gesamtmontage des erfindungsgemäßen Magnetventils
kann dann von oben her über
den Innensechskant ausgebildeten Einstellabschnitt 19 des
Einstellelements 5 eine Feineinstellung des Ankerhubs erfolgen,
dabei wird jedoch aufgrund der axialen Verschiebbarkeit von Magnet 11 und
Anschlagshülse auch
die Größe des Restluftspalts
mit verändert.
Dies ist jedoch aufgrund der vorher erwähnten höheren Toleranzwerte für den Restluftspalt
vertretbar. Die exakte Einstellung des Anker hubs kann letztlich
mit der Kontermutter 20 fixiert werden. Durch eine Feder 25 mit
entsprechend großer
Federrate wird das Gewindespiel in der Anschlagshülse 4 überdruckt.
Durch gezielte Auslegung der Federrate der Feder 25 kann somit
eine Dämpfung
des Einschaltprellens bei Betätigung
des Magnetventils 1 erfolgen, wodurch die Kennfeldlinien-Daten des mit einem
solchen Magnetventil 1 ausgestatteten Common Rail-Injektors
beeinflussbar sind.
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4b zeigt
im Detail in einer Draufsicht die Gestaltung der Anschlagshülse 4 der
Ausführungsform
der 4a im Bereich der
axialen Führung 10, wobei
insbesondere die in dem Ausführungsbeispiel vorhandenen
zwei abgeflachten Bereiche 15 sichtbar sind.
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- 1
- Magnetventil
- 2
- Hauptkörper
- 3
- Anker
- 4
- Anschlagshülse
- 5
- Einstellelement
- 6
- erster
Gewindeabschnitt
- 7
- zweiter
Gewindeabschnitt
- 8
- erster
Gewindeabschnitt der Anschlagshülse
- 9
- zweiter
Gewindeabschnitt des Hauptkörpers
- 10
- axiale
Führung
- 11
- Magnet
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Vorsprung
- 14
- abgeflachter
Bereich
- 15
- abgeflachter
Bereich der Anschlagshülse
- 16
- Restluftspalt-Einstellscheibe
- 17
- Magnethülse
- 18
- Ölablaufbohrung
- 19
- Einstellabschnitt
- 20
- Kontermutter
- 21
- Magnetspannmutter
- 22
- Ankerführung
- 23
- Wellenscheibe
- 24
- Verformungsabschnitt
- 25
- Feder
- P
- Gewindesteigung
- P1
- Gewindesteigung
der ersten Gewindeabschnitte
- P2
- Gewindesteigung
der zweiten Gewindeabschnitte