DE3544503C2 - - Google Patents
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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
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.
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.
dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Nuten (13) in Umfangsrichtung, bezogen auf das Spaltfilter, erstrecken.
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