DE3427526C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem elektromagnetischen betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt (DE 31 20 160 A1), das zur Überwindung von durch Platzmangel hervorgerufenen Einbauschwierigkeiten in der Nähe einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine einen langgestreckten schmalen Mündungsbereich aufweist, in dem ein mit dem Anker fest verbundenes Ventilglied angeordnet ist. Die feste Verbindung zwischen Anker und langgestrecktem Ventilglied bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß bei geringsten radialen Verschiebungen des Ankers an dem Dichtabschnitt des Ventilgliedes unerwünscht große Seitenkräfte auftreten, die zu unerwünschten Verschleißerscheinungen und unerwünschten Änderungen in der Abspritzcharakteristik des Ventils führen.

Der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine reibungsarme Lagerung des Ventilgliedes unter Vermeidung von Seitenkräften bei radialen Verschiebungen des Ankers gegenüber der Längsachse des Ventils zu schaffen.

Dieses Problem wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Zeichnung als Beispiel eines Ventils dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraftstoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremd­ gezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein erstes Ventilgehäuseteil bezeichnet, das durch spanlose Formgebung z. B. Tiefziehen, Rollen oder ähnliches wie ein zweites Ventilgehäuseteil 2 gefertigt ist. Die Ventilgehäuseteile 1, 2 übergreifen einander teilweise und sind in bekannter Weise, beispielsweise durch eine Bördelung bei 3, miteinander verbunden und axial verspannt. In das Ventilgehäuseteil 2 ist ein als Anschlußstutzen ausgebildeter Kraftstoffstutzen 4 dichtend eingesetzt, der aus ferromagnetischem Material besteht und gleichzeitig als Innenkern des elektromagnetisch betätigbaren Ventiles dient. Der konzentrisch zur Ventillängsachse verlaufende Kraftstoffstutzen 4 weist eine Innenbohrung 6 auf, in die eine Verstellhülse 7 mit einer Durchgangsbohrung 8 eingepreßt ist. Das aus dem Ventilgehäuseteil 2 ragende Ende des Kraftstoffstutzens 4 steht mit einer Kraftstoffquelle, beispielsweise einer Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung. In einen Innenraum 9 des Ventils ragt das andere Ende des Kraftstoffstutzens 4 und trägt einen isolierenden Trägerkörper 11, der mindestens teilweise eine Magnetspule 12 umschließt. An der Stirnfläche 18 des Ventilgehäuseteiles 2 liegt ein Distanzring 19 an, an den sich eine Führungsmembran 20 anschließt. Andererseits der Führungsmembran 20 greift ein Bund 21 des ersten Ventilgehäuseteiles 1 an, so daß hierdurch eine axiale Spannkraft zur Lagefixierung von Distanzring 19 und Führungsmembran 20 gegeben ist. Das Ventilgehäuseteil 1 hat an ihrem Ende 24 eine koaxiale Aufnahmebohrung 25, in der ein Düsenkörper 26 und ein Führungsring 27 eingesetzt und z. B. durch Umbördeln des Endes 24 um den Düsenkörper 26 befestigt ist. Dem Düsenkörper 26 abgewandt liegt der Führungsring 27 an einem nach innen geführten Absatz 23 des ersten Ventilgehäuseteiles 1 an, das mit einer Bördelung 22 den Düsenkörper 26 umgreift und mit dem Führungsring 22 in axialer Richtung verspannt. Der Düsenkörper 26 weist eine sacklochförmig ausgebildete Aufbereitungsbohrung 28 auf, an deren Lochboden 30 mindestens eine der Kraftstoffzumessung dienende Kraftstofführungsbohrung 29 mündet derart am Lochboden 30 der Aufbereitungsbohrung 28, daß kein tangential gerichtetes Einströmen in die Aufbereitungsbohrung 28 erfolgt, sondern der Kraftstoffstrahl zunächst ohne Wandberührung aus den Kraftstofführungsbohrungen 29 austritt und danach auf die Wandung der Aufbereitungsbohrung 28 aufprallt, um über diese filmförmig verteilt etwa in Form einer Parabel zum Düsenkörperende 31 zu strömen. Die Kraftstofführungsbohrungen 29 verlaufen gegenüber der Ventilgehäuseachse geneigt und gehen von einem im Düsenkörper 26 ausgebildeten Kalottenraum 32 aus, stromaufwärts dessen im Düsenkörper 26 ein gewölbter Ventilsitz 33 ausgebildet ist, mit dem ein kugelförmig ausgebildeter Dichtabschnitt 34 eines beweglichen Ventilgliedes 37 zusammenwirkt. Zur Erzielung eines möglichst geringen Totvolumens soll bei am Ventilsitz 33 anliegendem Dichtabschnitt 34 das Volumen des Kalottenraumes 32 möglichst klein sein.

Zwischen der Magnetspule 12 und der Führungsmembran 20 ist ein Flachanker 35 angeordnet. Der Flachanker 35 kann als Stanz- oder Preßteil ausgebildet sein und beispielsweise einen ringförmigen Führungskranz 36 aufweisen, der erhaben ausgebildet ist und an einem ringförmigen Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 auf der dem Ventilsitz 33 abgewandten Seite der Führungsmembran 20 anliegt. Durchströmöffnungen 39 in dem Flachanker 35 und Strömungsaussparungen 40 in der Führungsmembran 20 erlauben eine ungehinderte Umströmung von Flachanker 35 und Führungsmembran 20 durch den Kraftstoff. Die an ihrem Außenumfang an einem Einspannbereich 41 zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 eingespannte Führungsmembran 20 weist einen Zentrierbereich 42 auf, der eine Zentrieröffnung 43 umschließt, durch die ein mit dem Flachanker 35 fest verbundenes Lagerrohr 50 mit geringem Spiel ragt und in radialer Richtung zur Ventillängsachse zentriert wird. Durch den am Führungskranz 36 des Flachankers 35 angreifenden Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 wird der Flachanker 35 möglichst parallel zur Stirnfläche 18 des Ventilgehäuseteiles 2 geführt, die er mit einem äußeren Wirkungsbereich 44 teilweise überragt. In der Innenbohrung 6 des bis nahe an den Flachanker 35 verlaufenden Kraftstoffstutzens 4 ist eine Druckfeder 45 geführt, die einerseits am Ventilglied 37 oder am Flachanker 35 und andererseits an der Verstellhülse 7 angreift und bestrebt ist, das Ventilglied 37 in Richtung zum Ventilsitz 33 hin zu beaufschlagen. Der als Innenkern dienende Kraftstoffstutzen 4 ist insbesondere so weit in das Ventilgehäuseteil 2 eingeschoben, daß zwischen seiner dem Flachanker 35 zugewandten Stirnfläche 46 und dem Flachanker 35 noch ein kleiner Luftspalt gegeben ist, wenn bei erregter Magnetspule 12 der Flachanker mit seinem äußeren Wirkungsbereich 44 gegen die Stirnfläche 18 des Ventilgehäuseteiles 2 gezogen wird, während bei nichterregter Magnetspule 12 der Flachanker durch die Druckfeder 45 in Richtung zum Ventilsitz 33 beaufschlagt wird. Der Magnetkreis verläuft außen über das Ventilgehäuseteil 2 und innen über den Kraftstoffstutzen 4 und schließt sich über den Flachanker 35.

Der kugelförmige Dichtabschnitt 34 des Ventilgliedes 37 ragt in eine Führungsöffnung 51 des Führungsringes 27 und wird durch Führungsflächen 52 der Führungsöffnung 51 des Führungsringes 27 in radialer Richtung geführt. Mindestens drei Führungsflächen 52 sind vorgesehen, die etwa einen gleichmäßigen Abstand zueinander haben. Zwischen den einzelnen Führungsflächen 52 erfolgt die axiale Kraftstoffströmung. Mit dem Dichtabschnitt 34 ist ein zylindrischer Verlängerungsabschnitt 53 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet, der als Rohr ausgebildet sein kann.

Das Ventilglied 37 weist weiterhin einen kugelförmigen Schwenkabschnitt 54 auf, der dem Dichtabschnitt 34 abgewandt mit dem Verlängerungsabschnitt 53 verbunden ist. Der Schwenkabschnitt 54 des Ventilgliedes 37 ragt in das als Halterung dienende Lagerrohr 50 am Flachanker 35 und wird von einem nach innen geführten pfannenförmigen Abschnitt 55 des Lagerrohres 50 teilweise umgriffen. Zur axialen Lagesicherung des Schwenkabschnittes 54 ist in der Innenbohrung 56 des Lagerrohrs 50 dem Abschnitt 55 abgewandt ein Haltering 57 angeordnet, der beispielsweise als geschlitzter Federring ausgebildet sein kann und eine möglichst spielfreie Lagerung des Schwenkabschnittes 54 des Ventilgliedes 37 mit dem pfannenförmigen Abschnitt 55 des Lagerrohres gewährleistet, die jedoch eine nahezu reibungsfreie Schwenkbewegung des Schwenkabschnittes 54 in dem pfannenförmigen Abschnitt 55 des Lagerrohres 50 erlaubt. Durch die Möglichkeit, daß das Ventilglied 37 am Schwenkabschnitt 54 gegenüber dem Flachanker 35 ausschwenken kann, werden vom Flachanker 35 herrührende Querkräfte nicht mehr auf das Ventilglied 37 übertragen und der Dichtabschnitt 34 des Ventilgliedes 37 kann ohne störende Querkräfte im Führungsring 27 geführt werden.

Claims (3)

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraftstoffeinspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilgehäuse, einem Kern einer Magnetwicklung und einem Anker, der mit einem Ventilglied verbunden ist, das einen zylindrischen Verlängerungsabschnitt und einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden kugelförmigen Dichtabschnitt aufweist, der in einer Führungsöffnung eines im Ventilgehäuse gelagerten Führungsringes koaxial zum Ventilsitz geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verlängerungsabschnitt (53) des Ventilgliedes (37) auf seiner dem Dichtabschnitt (34) abgewandten Seite ein kugelförmiger Schwenkabschnitt (54) fest verbunden ist, der in einer Halterung (50, 57) am Anker (35) schwenkbar gelagert ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlängerungsstutzen (53) des Ventilgliedes (37) rohrförmig ausgebildet ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (35) mit einem Lagerrohr (50) verbunden ist, in das der Schwenkabschnitt (54) des Ventilgliedes (37) ragt und das den Schwenkabschnitt (54) einerseits teilweise mit einem pfannenförmigen Abschnitt (55) zur Lagerung umgreift, während auf der dem pfannenförmigen Abschnitt (55) abgewandten Seite des Schwenkabschnitts (54) zu dessen axialer Lagesicherung ein Haltering (57) angreift.