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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf magnetbetätigte Ventile
und insbesondere auf ein Verfahren, um ein Ventilglied mit einem
Anker mittels einer dazwischen liegenden Mutter zu verbinden.
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Hintergrund
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Brennstoffeinspritzvorrichtungen
verwenden typischerweise ein oder mehrere elektronisch gesteuerte
Ventile, um die Menge und den Zeitpunkt einer Brennstoffeinspritzung
unabhängig
vom Motorkurbelwinkel zu steuern. In manchen Fällen nimmt das elektronisch
gesteuerte Ventil eine typische Struktur an, die ein relativ hartes,
nicht-magnetisches Ventilglied verwendet, das durch irgendwelche
Mittel an einem relativ weichen magnetischen Anker angebracht ist.
Wenn eine Magnetspule erregt wird, wird der Anker in Richtung der
Spule gezogen, und das Ventilglied wird in Richtung eines Ventilsitzes
oder weg davon bewegt. Aufgrund vieler Faktoren, einschließlich einer
hohen Anzahl von Auftreffzyklen, dem Vorhandensein von Flüssigkeit
um den Anker, der Beschleunigung durch die Spule und Trägheitsfaktoren
kann es etwas problematisch sein, eine widerstandsfähige Strategie
der Verbindung zwischen dem Anker und dem Ventilglied zu entwickeln,
die diese feindliche Umgebung über
viele Millionen Betätigungszyklen übersteht,
und dies bei annehmbaren Kosten.
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Neben
den wiederholten Beschleunigungen und Abbremsungen, die von diesen
elektronisch gesteuerten Ventilen erfahren werden, sind andere Probleme
mit der einheitlichen Herstellung großer Mengen von Ventilen mit
relativ kleinen Luftspalten, die relativ kurze Ventillaufdistanzen
gestatten, in Verbindung gebracht worden. Der Fachmann wird erkennen,
dass kurze Laufdistanzen oft wünschenswert sind,
da sie mit schnellen Ventilansprechzeiten eng in Beziehung stehen.
Somit kann das Sicherstellen einer guten Rechtwinkligkeit zwischen
dem Anker und dem Ventilglied engere Toleranzen und verringerte Luftspaltdistanzen
gestatten, und eine entsprechende Verringerung der Ventilansprechzeit.
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In
einer früheren
Ventilanordnungsstruktur, die diese Probleme anging, wies das Ventilglied
einen ringförmigen
Absatz auf, auf dem ein Abstandshalter getragen wird. Ein Anker,
der ein Führungsspiel
zu dem Ventilglied aufweist, sitzt auf dem Abstandshalter mit einem
relativ engen Führungsspiel. Die
rechtwinklige Ebene der Absatzes und das enge Führungsspiel sollen eine gute
Rechtwinkligkeit sicherstellen. Auf diesem Anker ist ein weiterer
Abstandshalter, dem eine Gewindemutter folgt, welche die zwei Abstandshalter
und den Anker sicher gegen den Absatz des Ventilgliedes hält. Während eine
solche Lösung
eine geeignete Langzeitrobustheit vorsieht, um den wiederholten
Beschleunigungen und Abbremsungen zu widerstehen, kann es problematischer
sein, sich auf das Zusammenwirken zwischen Oberflächen der
Komponenten selbst, die rechtwinklig sein sollen, zu verlassen,
um eine rechtwinklige Geometrie sicherzustellen, insbesondere an
Kanten des Ankers, die von der Mittellinie des Ventilgliedes entfernt
sind.
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Eine
weitere mögliche
Lösung,
welche in der ebenfalls zueigenen Patentanmeldung Nr. 11/073,571,
eingereicht am 8. März
2005, gelehrt wird, lehrt die Idee eine ausrichtungsneutrale Schnittstelle
zwischen dem Anker und dem Ventilglied zu verwenden, wobei eine
Befestigungsanordnung verwendet wird, um die Teile mit einer guten
Rechtwinkligkeit anzuordnen, und dann den Anker direkt an das Ventilglied
zu schweißen.
Während
eine derartige Strategie wahrscheinlich die Probleme der zuvor beschriebenen
Strategie bei einer senkrechten Anordnung verringert, kann die geschweißte Verbindung zwischen
dem Anker und dem Ventilglied weniger robust sein als die Verwendung
von einer Mutter und Abstandshaltern. Eine ausrichtungsneutrale
Schnittstelle kann eine Schnittstelle sein, in der das Ventilglied
einen ringförmigen
abgerundeten erhabenen Teil aufweist, auf den der Anker in einer
Vielzahl von Ausrichtungen eingepresst werden kann (plus oder minus
eines Bruchteils eines Winkels), um das Einsetzen einer Befestigungsanordnung
zu gestatten, um eine fast nahezu perfekte Rechtwinkligkeit zu erreichen.
Diese Alternative weist auch das nicht erwünschte Merkmal auf, dass ein
Teil des Ventilgliedes weniger durch Wärmebehandlung gehärtet belassen
werden muss, um es ”schweißbar” zu machen.
Während
sich diese Strategie als vielversprechend gezeigt hat, verringert
ein Ventilglied mit einem relativ geringen Durchmesser die Menge
der verfügbaren
Schweißschnittstelle,
was eine weniger robuste Anbringung bewirken kann als andere Strategien.
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Die
vorliegende Offenbarung ist auf eines oder mehrere der oben dargelegten
Probleme gerichtet.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Gemäß einem
Aspekt weist eine Ventilanordnung einen Ventilkörper auf, der eine Kontaktoberfläche hat,
die eine Stapelebene definiert. Ein Ventilglied mit einem Absatz-
bzw. Schulteranschlag und einem Außengewinde ist in dem Ventilkörper aufgenommen.
Eine Mutter ist mittels eines Gewindes an einem ersten Durchmesser
an dem Außengewinde
angebracht, wobei die Mutter mit dem Absatzanschlag in Kontakt ist.
Ein Anker ist an einem zweiten, größeren Durchmesser an der Mutter
befestigt, und hat eine Oberfläche,
die eine Luftspaltebene definiert, die von der Stapelebene parallel
durch eine Luftspaltdistanz getrennt ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist die Brennstoffeinspritzvorrichtung einen Einspritzvorrichtungskörper mit
einem Stapel von Komponenten auf, die einen Ventilkörper einer
Ventilanordnung aufweisen, der sich in Kontakt zwischen einer Spulenkomponente
und einer Nadelsteuerkomponente auf ersten bzw. zweiten Stapelebenen
befindet, welche zueinander parallel sind. Die Ventilanordnung weist
ein Ventilglied mit einem Außengewinde
und einem Absatzanschlag auf. Eine Mutter ist mittels Gewinde an einem
Außengewinde
an einem ersten Durchmesser angebracht und ist in Kontakt mit dem
Absatzanschlag. Der Anker ist an einem zweiten, größeren Durchmesser
an der Mutter befestigt und hat eine Oberfläche, die eine Luftspaltebene
definiert, die sich durch einen Luftspalt parallel getrennt von
der ersten Stapeloberfläche
befindet.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt weist ein Verfahren der Montage eines Ventils für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
das Einführen
eines mit Gewinde verse henen Endes eines Ventilgliedes durch eine
Führungsbohrung
eines Ventilkörpers
auf. Eine Mutter wird auf das mit Gewinde versehene Ende des Ventilgliedes
aufgeschraubt, bis die Mutter einen Absatzanschlag auf dem Ventilglied
berührt. Eine
Oberfläche
eines Ankers, die eine Luftspaltebene definiert, wird parallel zu
einer Stapelebene und in einer Luftspaltdistanz davon positioniert,
wobei die Stapelebene durch die Kontaktoberfläche des Ventilkörpers definiert
wird. Der Anker wird auf den Durchmesser der Mutter mittels Presspassung
gepasst, und dann wird der Anker durch eine Schweißverbindung
an der Mutter befestigt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine geschnittene diagrammartige Seitenansicht einer Brennstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist
eine geschnittene diagrammartige Seitenansicht der Steuerventile
der Brennstoffeinspritzvorrichtung der 1;
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3 ist
eine vergrößerte geschnittene
diagrammartige Seitenansicht der Anker/Mutter/Ventilgliedanbringungsschnittstelle
von der Ventilanordnung der 2; und
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4 ist
eine schematische Seitenansicht einer Befestigungsanordnung und
der Ventilanordnungsstrategie für
die Ventilanordnung, die in den 1–3 gezeigt
ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Bezug
nehmend auf 1 weist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 einen
Einspritzvorrichtungskörper 12 auf,
in dem ein Direktsteuerungsnadelventil 14 positioniert
ist, das das Öffnen
und Schließen
der Düsenauslässe 16 steuert.
Die Brennstoffeinspritzvorrichtung 10 weist einen Stößel 20 auf,
der betriebsmäßig an einen
Nockenmitnehmer 22 gekoppelt ist, um Brennstoff in einem
Stößelhohlraum 21 auf
Einspritzdruckpegel zu komprimieren. Eine Rückholfeder 23 hält den Nockenmitnehmer 22 betriebsmäßig gekoppelt
an einen drehenden Nocken. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist
der Stößel 20 ein
frei schwimmender Stößel, so dass
der Brennstoff mit mittlerem Druck, der zwischen Einspritzereignissen
an die Einspritzvorrichtung geliefert wird, den Stößel 20 nach
oben drückt, um
dem Nockenmitnehmer 22 zu folgen und um den Stößelhohlraum 21 für ein nachfolgendes
Einspritzereignis wieder zu füllen.
Wenn der Stößel 20 nach unten
getrieben wird, wird der Brennstoff im Stößelhohlraum 21 auf
Einspritzpegel unter Druck gesetzt, und wird über einen Düsenversorgungsdurchlass 25 an
den Düsenauslass 16 geliefert.
Jedoch wird der Zeitpunkt, zu dem sich der Druck in dem Stößelhohlraum 21 entwickelt,
durch ein elektronisch gesteuertes Überlaufventil 30 gesteuert,
das strömungsmittelmäßig mit
dem Düsenversorgungsdurchlass 25 über einen
berlaufdurchlass 26 verbunden ist. Somit wird, wenn der
Kolben 20 nach unten getrieben wird, der Brennstoff bei
einem relativ geringen Druck aus dem Stößelhohlraum 21 durch
das Überlaufventil 30 über den Überlaufdurchlass 26 entfernt,
solange das Überlaufventil 30 geöffnet ist.
Das Öffnen
und Schließen
der Düsenauslässe 16 wird
von einem zweiten elektronisch gesteuerten Ventil oder Nadelsteuerventil 40 gesteuert,
das einen Druck in der Drucksteuerkammer 44 steuert. Insbesondere
kann die Nadelsteuerventilanordnung 40 zwischen einer erste
Position, in der die Drucksteuerkammer 44 strömungsmittelmäßig mit
dem Druck im Düsenversorgungsdurchlass 25 über einen
Druckverbindungsdurchlass 28 verbunden ist, und einer zweiten
Position bewegt werden, in der die Drucksteuerkammer 44 strömungsmittelmäßig mit
einem Niederdruckdurchlass 41 verbunden ist, und kann strömungsmittelmäßig von
dem Druck im Druckverbindungsdurchlass 28 getrennt werden.
Der Druck in der Drucksteuerkammer 44 wirkt auf eine hydraulische
Verschlussfläche 42 des
Direktsteuernadelventils 14, was einer Öffnungskraft auf eine hydraulische Öffnungsfläche 43 entgegenwirkt,
welche dem Strömungsmitteldruck
in dem Düsenversorgungsdurchlass 25 ausgesetzt
ist. Das Direktsteuernadelventil 14 wird normalerweise nach
unten in eine geschlossene Position mittels einer Nadelvorspannfeder 45 vorgespannt.
Die hydraulische Verschlussfläche 42 und
die hydraulische Öffnungsfläche 43 sind
so bemessen, und eine Vorspannkraft auf die Nadelvorspannfeder 45 ist
so ausgewählt,
dass, wenn in dem Düsenversorgungsdurchlass 25 ein
hoher Druck vorliegt, das Direktsteuernadelventil 14 sich
in eine offene Position anheben wird, wenn die Drucksteuerkammer 44 strömungsmittelmäßig mit
dem Niederdruckdurchlass 41 verbunden ist. Auf der anderen
Seite wird, wenn die Nadelsteuerven tilanordnung 40 strömungsmittelmäßig die
Drucksteuerkammer 44 mit dem hohen Druck in dem Druckverbindungsdurchlass 28 verbindet,
das Direktsteuernadelventil 14 in der geschlossenen Position
bleiben oder sich in diese bewegen, wie gezeigt ist.
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Zusätzlich Bezug
nehmend auf 2, sind ein Abschnitt des inneren
Stapels 17 der Brennstoffeinspritzvorrichtung, der mit
dem Überlaufsteuerventil 30 assoziiert
ist, und die Nadelsteuerventilanordnung 40 gezeigt. Der
Fachmann wird erkennen, dass eine herkömmliche Brennstoffeinspritzvorrichtungskonstruktion
eine Vielzahl von gestapelten Komponenten mit sich bringt, die einander
in Ebenen kontaktieren, die senkrecht zu einer Klemmkraft sind,
die durch eine verschraubte Befestigung zwischen einer oberen Körperkomponente
und einer äußeren Gehäusekomponente
in einer herkömmlichen
Weise erzeugt wird. Wie in 2 gezeigt,
weist das Überlaufsteuerventil 30 ein
Ventilglied 31 auf, das gegen eine offene Position außer Kontakt
mit dem Sitz 33 über
eine Vorspannfeder 66 vorgespannt ist. Das Ventilglied 31 ist an
einem Anker 32 angebracht, der durch Erregen einer Spule 34 bewegt
wird. Das Ventilglied 31 ist positioniert, um sich innerhalb
der Überlaufventilkomponente 36 zu
bewegen, welche eine von mehreren Komponenten in dem Brennstoffeinspritzvorrichtungsstapel 17 ist.
Die Überlaufventilkomponente 36 ist
in Kontakt mit der Spulenkomponente 37, so dass, wenn das
Ventilglied 31 mit dem Ventilsitz 33 in Kontakt
ist, ein Luftspalt zwischen dem Anker 32 und der Spulenkomponente 37 besteht.
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Zusätzlich zur
Spule 34, die mit dem Überlaufventil 30 assoziiert
ist, weist die Spulenkomponente 37 eine zweite Spule 53 auf,
die mit der Nadelsteuerventilanordnung 40 assoziiert ist.
In diesem Fall ist die Spulenkomponente 37 bei einer Stapelebene 61 in
Kontakt mit der Ventilanordnungskomponente 38. Die Ventilanordnung 40 weist
ein Ventilglied 50 in Gleitführungskontakt mit der Ventilanordnungskomponente 38 bei
einer Führungsbohrung 36 auf.
Um die Leistung zu verbessern, kann das Ventilglied 50 gehärtet sein,
insbesondere an seinen Ventiloberflächen. Dieses Härten kann
Teile des Ventilgliedes 50, oder das gesamte Ventilglied 50 ”unschweißbar” und nicht
magnetisch machen. Eine Mutter 51 ist an dem Ventilglied 50 angebracht,
und ein Anker 52 ist an der Mutter 51 befestigt,
so dass eine Luftspaltebene 64 zwischen dem Anker 52 und der
Unterseite oder Stapelebene 61 der Spulenkomponente 37 erzeugt
wird. Das Material des Ankers kann im Verhältnis zum Ventilglied 50 weich, schweißbar und
magnetisch sein. Es gibt keinen direkten Kontakt zwischen dem Anker 52 und
dem Ventilglied 50. Die Ventilanordnungskomponente 38 ist
bei einer Stapelebene 60 in Kontakt mit der Nadelsteuerkomponente 39.
Die Oberseite oder Stapelebene 60 der Nadelsteuerkomponente 39 definiert
einen flachen Sitz 58. Das Ventilglied 50 ist
eingeschlossen, so dass es sich zwischen dem flachen Sitz 58 und
einem konischen Sitz 59 bewegt. In anderen alternativen
Ausführungsbeispielen
könnte
einer der Sitze eine einfache Anschlagfläche sein, und der konische
Sitz könnte
durch den flachen Sitz ersetzt werden und umgekehrt. Wenn sie sich
in Kontakt mit dem konischen Sitz 59 befindet, ist die
Drucksteuerkammer 44 (1) strömungsmittelmäßig mit dem
Niederdruckdurchlass 41 verbunden. Wenn das Ventilglied 50 sich
in Kontakt mit dem flachen Sitz 58 befindet, ist die Drucksteuerkammer 44 in
Strömungsmittelverbindung
mit dem Druck im Druckverbindungsdurchlass 28, welcher
während
des Einspritzzyklus hoch ist. Ein Vorspannabstandshalter 67 sitzt
auf einer Mutter 51 auf und wird verwendet, um die Vorspannung
auf der Vorspannfeder 66 einzustellen, welche von dem Überlaufventil 30 und
der Nadelsteuerventilanordnung 40 geteilt wird. Somit wird
das Ventilglied 50 normalerweise nach unten in Kontakt mit
dem flachen Sitz 58 vorgespannt, wenn die Spule 53 entregt
ist. Wenn die Spule 53 erregt ist, wird der Anker 52 nach
oben gezogen, um den Luftspalt zwischen der Luftspaltebene 64 und
der Stapelebene 61 zu verringern, aber nicht zu schließen, und
um das Ventilglied 50 in Kontakt mit dem konischen Sitz 59 zu
bringen.
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Zusätzlich mit
Bezug auf 3 ist die Anbringungsstrategie
zwischen dem Anker 52, der Mutter 51 und dem Ventilglied 50 dargestellt.
Insbesondere ist die Mutter 51 auf das Ventilglied 50 durch
Zusammenwirken des Innengewindes 74 mit dem Außengewinde 71 aufgeschraubt,
und wird in dieser Bewegung durch ein Zusammenwirken mit der Führungsoberfläche 76 geführt. Die
Mutter wird normalerweise auf das Ventilglied 50 vorgeschraubt,
bis sie einen Absatzanschlag 70 berührt, welcher in einer Ebene
rechtwinklig zur Ventilgliedmittellinie 55 liegt. Die Mutter 51 und
der Anker 52 weisen eine ausrichtungsneutrale Schnittstelle 75 auf,
welche in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Form der Mutter 51 an nimmt,
die eine ringförmige
Radiusoberfläche
bzw. abgerundete Oberfläche
aufweist, die in Kontakt mit einer zylindrischen Bohrung des Ankers 52 pressgepasst
sein kann. Dies gestattet, dass der Anker 52 eine Ausrichtung
hat, so dass seine Luftspaltebene 64 bezüglich der
Ventilgliedmittellinie 55 eingestellt werden kann. Dies
gestattet, dass die Rechtwinkligkeit zwischen der Ankerluftspaltebene 64 und
der Mittellinie 55 genau eingestellt werden kann, um eine
Luftspaltdistanz 69 zu definieren. Die Luftspaltdistanz 69 ist
die Distanz zwischen der Luftspaltebene 64 und der Stapelebene 61,
welche durch den Kontakt zwischen der Spulenkomponente 37 und
der Ventilanordnungskomponente 38 definiert wird. Somit
gestattet der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 57 zusammen
mit dem Durchmesser der ringförmigen
erhabenen Oberfläche 77 eine Presspassung
zwischen dem Anker 52 und der Mutter 51. Diese
Presspassung gestattet den zwei Teilen, dass sie ordnungsgemäß ausgerichtet
werden, bevor sie durch eine ringförmige Laserschweißnaht 80 verbunden
werden, die sich vollständig
um den Außenumfang
der Mutter 51 erstreckt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Mit
Bezug auf 4 ist die Nadelsteuerventilanordnung 40 so
gezeigt, dass sie in einer Befestigungsanordnung 90 positioniert
ist, das verwendet wird, um sowohl die Rechtwinkligkeit zwischen
der Luftspaltebene 64 und der Mittellinie 55 einzustellen, als
auch die Luftspaltdistanz 69 (3). Der
Fachmann wird erkennen, dass die Befestigungsanordnung 90 in
einem Extrembeispiel eine vollständig
manuell betriebene Vorrichtung sein kann, oder in einem anderen
Extrembeispiel ein Teil einer vollständig automatisierten Robotermontagemaschine
sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die Befestigungsanordnung 90 weist einen Tisch 91 auf,
der eine Stapelebenentragfläche 97 und
eine erhöhte
Luftspaltebenentragfläche 98 definiert.
Die Oberflächen 97 und 98 sind
parallel zueinander und durch eine Distanz getrennt, die dem erwünschten
minimalen Luftspalt zwischen der Luftspaltebene 64 und
der Stapelebene 68 entspricht, wenn das Ventilglied 50 in
Kontakt mit dem konischen Ventilsitz 59 ist.
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Die
Montage der Nadelsteuerventilanordnung 40 beginnt mit dem
Einführen
des mit Gewinde versehenen Endes 71 des Ventilgliedes 50 durch
die Führungsbohrung 56.
Als nächstes
wird die Mutter 51 auf das Ventilglied 50 aufgeschraubt,
bis sie in Kontakt mit dem Absatzanschlag 70 ist. Währenddessen wird
ein Anker 52 auf und in Kontakt mit der erhöhten Luftspaltebenentragfläche 98 angeordnet.
Als nächstes
wird die Mutter in die zylindrische Bohrung 57 (3)
des Ankers 52 vorgeschoben und die Ventilanordnungskomponente 38 wird
in Kontakt mit der Stapelebenentragfläche 97 gebracht. Als
nächstes wird
die Unteranordnung an dem Tisch 91 mittels einer Klemme 92 befestigt,
die die Stapelebene 68 in Kontakt mit der Stapelebenentragfläche 97 hält. Als nächstes wirkt
eine Presspassvorrichtung 93 auf die Unterseite des Ventilgliedes 50 und
treibt das Ventilglied 50 und die Mutter 51 in
eine Presspassung mit dem Anker 52. Durch Ausnutzen der
Rechtwinkligkeit, die zwischen der Führungsbohrung 56 und
der Stapelebene 68 besteht, zusammen mit der ausrichtungsneutralen
Schnittstelle 75 zwischen dem Anker 52 und der
Mutter 51, kann eine nahezu perfekt rechtwinklige Presspassung
zwischen der Luftspaltebene 64 und der Ventilgliedmittellinie 55 eingestellt werden.
Das Ventilglied 50 wird in diese Pressung vorangetrieben,
bis es durch Kontakt mit dem konischen Ventilsitz 59 gestoppt
wird. Während
es noch in der Befestigungsanordnung 90 befestigt ist,
richtet eine Laserschweißvorrichtung 94 einen
Laserstrahl 96 auf eine Schweißstelle 80 mittels
einer Laserzugangsöffnung 95 im
Tisch 91. Entweder die Befestigungsanordnung 90 oder
die Laserschweißvorrichtung 94 werden
dann um die Ventilgliedmittellinie 55 gedreht, um die ringförmige Schweißnaht zwischen der
Mutter 51 und dem Anker 52 vollständig um
die Mutter 51 zu vollenden. Nachdem dies stattgefunden hat,
wird die Presspassvorrichtung 93 aus dem Kontakt mit dem
Ventilglied 50 angehoben und die Klemme 92 wird
gelöst.
Als nächstes
wird die Ventilanordnung 40 aus der Befestigungsanordnung 90 entfernt und
ist für
eine Installation in dem Brennstoffeinspritzungsstapel 17 in
der richtigen Reihenfolge in herkömmlicher Weise bereit. Der
Fachmann wird erkennen, dass andere Befestigungsstrategien, wie
beispielsweise Trägheits-
bzw. Reibschweißen, (Hart-)Löten oder
andere geeignete Mittel innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung
liegen.
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Da
die Mutter 51 eine Schweißnaht mit größerem Durchmesser
bezüglich
des Ankers 52 vorsieht als wenn der Anker direkt an das
Ventilglied 50 geschweißt würde, kann eine wesentlich stärkere Befestigung
erzeugt werden. Zusätzlich
gibt es nicht nur eine größere Schweißnaht, sondern
ein Teil der wiederholten Beschleunigungen und Abbremsungen, die
auf den Anker 52 und das Ventilglied 50 aufgebracht
werden, können
von der mit Gewinde versehenen Befestigung zwischen der Mutter 52 und
dem Ventilglied 50 absorbiert werden. Zusätzlich kann, durch
Verwendung einer ausrichtungsneutralen Schnittstelle 75 zwischen
der Mutter 51 und dem Anker 52 die Rechtwinkligkeit
zwischen der Luftspaltebene 64 des Ankers 52 und
der Mittellinie 55 des Ventilgliedes 50 mit großer Präzision eingestellt
werden, insbesondere wenn wie gezeigt eine Befestigungsanordnung
verwendet wird. Zusätzlich
führt diese
Anbringungsstrategie zu einer Verringerung der Teile, die mit einer
vorigen Strategie assoziiert sind, die zwei Abstandshalter verwendet,
und sie gestattet eine präzisere
Einstellung der Rechtwinkligkeit der Luftspaltebene zur Ventilgliedmittellinie.
Somit erzeugt die gelehrte Anbringungsstrategie eine robuste Anbringung,
die ein höheres
Niveau der Ausrichtungspräzision
aufweist, und all dies wird mit einer verringerten Anzahl von Teilen
erreicht und mit einer damit verbundenen Verringerung der Kosten.
Zusätzlich
stellt, aufgrund des größeren Durchmessers der
Schweißstelle,
der durch die Mutter 52 vorliegt, die offenbarte Anbringungsstrategie
eine wesentlich robustere Anbringung dar, als wenn der Anker einfach
direkt an das Ventilglied mit einem relativ kleineren Durchmesser
geschweißt
würde.
Zusätzlich
gestattet die Strategie der vorliegenden Offenbarung, dass weniger
besondere Maßnahmen
bei der Wärmebehandlungshärtung des
Ventilgliedes 50 getroffen werden müssen, da an dem Ventilglied
kein Schweißvorgang
ausgeführt
wird, und der Anker getrennt und außer Kontakt mit dem Ventilglied
durch die dazwischen liegende Mutter 51 ist. Zusätzlich kann
das Material, das für
die Mutter verwendet wird, ohne Kompromiss bezüglich einer verbesserten Schweißstärke ausgewählt werden,
was weiter eine robuste Verbindung gestattet.
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Es
wird klar sein, dass die obige Beschreibung nur für Veranschaulichungszwecke
vorgesehen ist und dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung
nicht in irgendeiner Weise einschränken soll. Der Fachmann wird
erkennen, das andere Aspekte der Erfindung aus einem Studium der
Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche gewonnen werden können. Obwohl
die Ventilanordnung der vorliegenden Offenbarung im Zusammenhang
einer nockengetriebenen Brennstoffeinspritzvorrichtung gezeigt wurde,
wird der Fachmann erkennen, dass die Ventilanordnung in anderen
Brennstoffeinspritzvorrichtungen verwendet werden könnte, einschließlich hydraulisch
betätigten
Brennstoffeinspritzvorrichtungen oder in Common-Rail-Brennstoffeinspritzvorrichtungen,
und dass sie eine potenzielle Anwendung in vielen Ventilanwendungen
außerhalb
des Brennstoffeinspritzvorrichtungsbereichs finden könnte, wo
wiederholte Beschleunigungen und Abbremsungen eine Verbindungsstrategie
zwischen einem relativ weichen Magnetanker und einem relativ harten
nicht-magnetischen Ventilglied ermüden können.
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Zusammenfassung
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SYSTEM ZUR KOPPELUNG EINES VENTILGLIED AN
EINEN ANKER UND BRENNSTOFFEINSPRITZVORRICHTUNG, DIE DIESES VERWENDET
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Eine
relativ kostengünstige
robuste Befestigungsstrategie, die eine gute senkrechte Ausrichtung zwischen
einem Ventilglied und einem Anker sicherstellt, verwendet eine zwischen
dem Anker und dem Ventilglied angeordnete Mutter. Das Ventilglied
ist ein einer Führungsbohrung
eines Ventilkörpers
aufgenommen. Die Mutter ist auf ein Ende des Ventilgliedes geschraubt.
Der Anker ist auf eine ausrichtungsneutrale Schnittstelle der Mutter
pressgepasst, und eine Befestigungsanordnung wird verwendet, um eine
nahezu perfekte senkrechte Ausrichtung zwischen einer Luftspaltebene
des Ankers und einer Mittellinie des Ventilgliedes einzustellen.
Der Anker wird dann an das Ventilglied geschweißt. Der Schweißvorgang
kann durch Laserschweißen
ausgeführt werden,
während
die Ventilanordnung fest in einer geeigneten Position in der Befestigungsanordnung gehalten
wird. Die Ventilanordnung kann dann in einen Komponentenstapel einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung in herkömmlicher Weise eingebaut werden.