DE3544503C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spaltfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Einspritzdüsen werden in Brennkraftmaschinen verwendet, z. B. in Dieselmotoren.

Ein konventionelles Spaltfilter für eine Einspritzdüse ist z. B. gezeigt in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung JP 56-17 717 Y2 oder in der DE 32 01 218 A1. Dieses bekannte Spaltfilter hat einen massiven zylindrischen Körper und ist in einem Kraftstoffdurchlaß angeordnet, der sich zwischen einer Kraftstoffeinspritzpumpe und den Düsenöffnungen einer Einspritzdüse erstreckt, und zwar stromanwärts, bezogen auf die Düsenöffnungen. Bei diesem bekannten Spaltfilter sind am Außenumfang mindestens zwei Ölnuten ausgebildet, die sich in einander entgegengesetzten Richtungen erstrecken, wobei das Ende der einen Nut in der einen und das Ende der anderen Nut in der anderen Stirnfläche des Spaltfilters mündet, und wobei die anderen Enden dieser Nuten am Außenumfang des Spaltfilters enden.

Bei dem bekannten Spaltfilter wird eine kleine Toleranz im Bereich von 0,03 bis 0,06 mm zwischen dem Innenumfang des Kraftstoffdurchlasses und dem Außenumfang des Spaltfilters vorgesehen, und dieser feine Spalt hindert Schmutz­ teile, die mit dem Kraftstoff vermischt sind, z. B. Folienteilchen, daran, durch diesen Spalt durchzutreten.

Da ein solcher Spalt aber gewöhnlich eine axiale Erstreckung von mehr als 10 mm hat, kann Staub mit einer Dicke, die kleiner ist als dieser Spalt, durch diesen Spalt hindurchwandern und so zu den Düsenöffnungen gelangen, und zwar selbst dann, wenn die Größe des Schmutzpartikels größer ist als der Innendurchmesser der Düsenöffnung, der gewöhnlich in der Größenordnung von 0,2 mm liegt. Dadurch verstopft das Schmutzpartikel die Düsenöffnung der Düse, und die Funktion der Einspritzdüse wird beeinträchtigt.

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Spaltfilter für eine Kraftstoffeinspritzdüse zu schaffen, welches so gut wie vollständig verhindert, daß Schmutz- oder Staubpartikel, die sich im Kraftstoff befinden und größere Abmessungen haben als der Innendurchmesser der Düsenlöcher, diese Düsenöffnungen verstopfen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Man vermeidet so auf sehr einfache Weise lange Spalte, durch die z. B. Folien­ partikel durchtreten könnten, und man vermeidet mit großer Sicherheit ein Verstopfen der zugeordneten Einspritzdüse.

Dabei geht man mit besonderem Vorteil gemäß Anspruch 2 vor. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Form für die zweiten Nuten besonders günstig ist.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungs­ beispiel, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte raum­ bildliche Darstellung einer Kraftstoffeinspritz­ düse mit einem Spaltfilter nach einer bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine raumbildliche Darstellung des bei der Einspritzdüse der Fig. 1 verwendeten Spalt- oder Stabfilters,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt, gesehen längs der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt in Form eines Längs­ schnitts, gesehen längs der Linie IV-IV der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzdüse, die mit einem Spaltfilter nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgerüstet ist. Mit 1 ist ein Düsenhalter be­ zeichnet, der einen etwa zylindrischen Körper hat. An der unteren Stirnfläche des Düsenhalters 1 ist ein Düsen­ körper 2 befestigt, der seinerseits eine untere Stirnfläche hat, an der Düsenöffnungen 2 a ausgebildet sind. Eine Düsen­ nadel 3 ist in einer axialen Ausnehmung 2 b des Düsen­ körpers 2 axial verschiebbar angeordnet und kann die Düsen­ öffnungen 2 a öffnen oder schließen. Eine Düsenfeder 5 ist in einer Federkammer 14 angeordnet, die im Düsenhalter 1 ausgebildet ist, und diese Düsenfeder 5 beaufschlagt die Düsennadel 3 in Richtung nach unten, und zwar über eine Schiebestange 4. Die Beaufschlagung erfolgt also in Schließ­ richtung der Düsenöffnungen 2 a. Eine Druckkammer 6 ist im Düsenkörper 2 ausgebildet und zwischen einer unteren Stirn­ fläche der Düsennadel 3 und den Düsenöffnungen 2 a definiert, um bei Druckbeaufschlagung die Düsennadel 3 in Richtung nach oben, also in einer die Düsenöffnungen 2 a öffnenden Richtung, entgegen der Kraft der Düsenfeder 5 zu beaufschlagen. Die Druckkammer 6 steht in Verbindung mit einem Kraftstoffdurchlaß 7, welcher im Düsenhalter 1 und im Düsenkörper 2 ausgebildet ist und kann über diesen Durchlaß mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt werden. Der Kraftstoffdurchlaß 7 steht in Verbindung mit einem anderen Kraftstoffdurchlaß 9, welcher in einem Einlaßanschluß 8 ausgebildet ist. Der Einlaßanschluß 8 ist an einer Außenwand des Düsenhalters 1 befestigt und erstreckt sich seitlich von diesem weg. Der Einlaßanschluß 8 ist als etwa zylindrischer Körper ausgebildet, dessen beide gegenüberliegende Enden offen sind. Ein Ende des Einlaßanschlußsses 8 ist in eine Montageöffnung 1 a eingeschraubt, welche in der äußeren Umfangswand des Düsenhalters 1 ausgebildet ist, während das andere Ende des Einlaßanschlusses 8 über eine Einspritzleitung 17 mit einer - nicht dargestellten - Einspritzpumpe verbunden ist. Ein Filterkörper 10 nach der Erfindung ist im Kraftstoff­ durchlaß 9 im Einlaßanschluß 8 angeordnet.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, hat der Filterkörper 10 eine längliche Form mit einer zylindrischen Hüllkurve und einem etwa kreuzförmigen Querschnitt. In seiner Außenumfangsfläche 15 sind mehrere, z. B. vier, Nuten 11 a, 11 b, 12 a und 12 b aus­ gebildet. Die beiden erstgenannten Nuten erstrecken sich in axialer Richtung von der einen Stirnseite 10 a des Spalt­ filters 10 weg, und die beiden letztgenannten Nuten er­ strecken sich von der anderen Stirnseite 10 b des Filterkörpers weg. Diese Nuten erstrecken sich also in zueinander entgegengesetzten Richtungen. Alle vier Nuten 11 a bis 12 b enden in der Außenumfangsfläche 15 des Filterkörpers 10 und in der Nähe der entsprechenden Enden dieses Filterkörpers. Anders ge­ sagt, erstrecken sich benachbarte Paare der Nuten 11 a, 11 b, 12 a und 12 b von einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterkörpers 10 und in Richtungen, die axial einander entgegen­ gesetzt sind. Genauer gesagt münden ein Paar von Nuten 11 a, 11 b, welche einander diametral auf der Außenumfangsfläche 15 des Filterkörpers 10 gegenüberliegen, an der Stirnseite 10 a des Filterkörpers 10 und erstrecken sich in Richtung zur anderen, gegenüberliegenden Stirnseite, während das andere Paar von Nuten 12 a, 12 b, die ebenfalls einander diametral auf der Außenumfangsfläche 15 des Filterkörpers 10 gegenüberliegen, an der anderen Stirnseite 10 b des Filterkörpers 10 mündet und sich in Richtung zum gegenüberliegenden Ende erstreckt. Wie Fig. 3 zeigt, hat jede Nut einen etwa V-förmigen Querschnitt.

Es sind ferner zweite Nuten 13 am Außenumfang des Filterkörpers 10 ausgebildet, und zwar an Rippen 10 c zwischen benachbarten Nuten 11 a bis 12 b, und diese zweiten Nuten 13 erstrecken sich in Umfangsrichtung, um die zugeordneten benachbarten Nuten miteinander zu verbinden. Wie Fig. 4 zeigt, hat jede Nut 13 eine Breite L und eine Tiefe H, und jedes dieser beiden Maße ist kleiner als der Innendurchmesser, z. B. 0,2 mm, einer jeden Düsenöffnung 2 a. Beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel haben die Breite L und die Tiefe H den gleichen Wert, z. B. 0,2 mm. Die Nuten 13 liegen, in Längs­ richtung der Rippen gsehen, nebeneinander. Bei der dar­ gestellten Ausführungsform ist der Abstand P zwischen den Nuten 13 gleich groß gewählt wie die Breite L, so daß sich eine gezahnte Oberfläche ergibt. Die Nuten 13 können durch Gewinderollen oder Gewindedrehen hergestellt werden.

Der entsprechend der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Filterkörper 10 wird in den Kraftstoffdurchlaß 9 in der Weise eingesetzt, daß eine kleine Toleranz zwischen dem Außenumfang der Rippen 10 c und dem Innenumfang des Kraft­ stoffdurchlasses 9 vorhanden ist.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, ist ein Überlaufnippel 18 an der Außenumfangswand des Düsenhalters 1 angeordnet, und die Innenseite dieses Nippels steht in Verbindung mit der Feder­ kammer 14. Das Innere des Überlaufnippels 18 ist ferner über eine Leitung 16 mit einem - nicht dargestellten - Kraft­ stoff-Vorratsbehälter verbunden, um einen Teil des der Druckkammer 6 zugeführten Kraftstoffs zum Vorratsbehälter zurückzuleiten, nachdem er dazu benutzt worden ist, auf­ einander gleitende Abschnitte der Düsennadel 3 zu schmieren. Dieser Kraftstoff strömt über einen Überlaufdurchlaß, welcher längs der Schiebestange 4 ausgebildet ist, zur Federkammer 14.

Das vorstehend beschriebene Spaltfilter arbeitet wie folgt:
Von der - nicht dargestellten - Kraftstoffeinspritzpumpe wird über die Einspritzleitung 17 Kraftstoff dem Kraftstoff­ durchlaß 9 im Einlaßanschluß 8 zugeführt. Wenn dieser Kraftstoff den Durchlaß 9 durchströmt, werden Schmutz- oder Staubpartikel, welche mit dem Kraftstoff vermischt sind, am Filterkörper 10 abgeschieden. Da dieser Filterkörper 10 mit einer sehr kleinen Toleranz zwischen der Außenumfangsfläche 15 des Filters und dem Innenumfang des Kraftstoffdurchlasses 9 angeordnet ist, und da das eine Paar von diametral gegenüberliegenden Nuten 11 a, 11 b an der einen Stirnseite 10 a des Filterkörpers 10 mündet und diese Nuten über die zweiten Nuten 13 mit dem anderen Paar von diametral gegenüberliegenden Nuten 12 a, 12 b in Verbindung stehen, welch letztere an der anderen Stirn­ seite 10 b des Spaltfiltes münden, kann der Kraftstoff nur durch die Nuten 13 durchströmen, deren Breite L und Tiefe H kleiner ist als der Innendurchmesser der Düsenöffnungen 2 a. Infolgedessen werden fast alle Schmutz- oder Staubpartikel, z. B. mit dem Kraftstoff vermischte Folienstücke, welche größer sind als der Innendurchmesser der Düsenöffnungen 2 a, daran gehindert, durch die Nuten 13 durchzuwandern und werden so vom Spaltfilter zurückgehalten. Hierdurch wird die Gefahr, daß die Düsenöffnungen 2 a verstopft werden, sehr stark reduziert. Das Spaltfilter nach der Erfindung hat also, verglichen mit den konventionellen Spaltfiltern, wesentlich verbesserte Filtereigenschaften und ermöglicht stets ein sicheres Funktionieren der zugeordneten Kraftstoffeinspritz­ düse

Naturgemäß sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen möglich, ohne den Grundgedanken der Er­ findung zu verlassen.

Claims (5)

1. Spaltfilter zur Anordnung in einem stromabwärts zu Düsenöffnungen (2 a) führenden Kraftstoffdurchlaß (9) einer Kraftstoffeinspritzdüse,
mit einem eine Längsachse aufweisenden Filterkörper (10), dessen eine Stirnseite (10 a) stromanwärts und dessen andere Stirnseite (10 b) stromab­ wärts anzuordnen ist und der eine die Stirnseiten verbindende Außenum­ fangsfläche (15) aufweist, in die mindestens ein Paar erster Nuten (z. B. 11 a, 12 a oder 11 b, 12 b) eingearbeitet ist, von denen die eine (z. B. 11 a) einen­ ends in der einen Stirnseite (10 a) und die andere (z. B. 12 a) einenends in der anderen Stirnseite (10 b) mündet und die sich in Richtung auf die je­ weils gegenüberliegende Stirnseite erstrecken und anderenends an der Außenumfangsfläche (15) enden,
wobei das Spaltfilter derart dimensioniert ist, daß zwichen seinem Außenumfang und dem Innenumfang des Kraftstoffdurchlasses ( 9) ein geringes Spiel besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß in der jeweils zwischen einem Paar erster Nuten (z. B. 11 a, 12 a oder 11 b, 12 b) gebildeten Rippe (10 c) zweite Nuten (13) vorge­ sehen sind, die das Paar erster Nuten verbinden.

2. Spaltfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Nuten (13) jeweils eine Breite (L) und eine Tiefe (H) haben, von denen jede kleiner ist als der Innendurchmesser der Düsenöffnungen (2 a) des Düsenkörpers (2).

3. Spaltfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Nuten (13) auf der Rippe (10 c) in Längsrichtung gesehen nebeneinander­ liegen.

4. Spaltfilter nach einem der Ansrüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Nuten (13) jeweils eine Breite (L) haben und auf dem Außen­ umfang (15) des Spaltfilters zwischen mindestens einem Paar von ersten Nuten (11 a, 12 a) mit einem jeweiligen Abstand (P) nebeneinanderliegen, der etwa gleich der Breite (L) dieser zweiten Nuten (13) ist.

5. Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem sich das mindestens eine Paar von ersten Nuten (z. B. 11 a, 12 a) in Achsrichtung des Spaltfilters erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Nuten (13) in Umfangsrichtung, bezogen auf das Spaltfilter, erstrecken.