DE3916459A1

DE3916459A1 - Elektromagnetisch betaetigtes ventil

Info

Publication number: DE3916459A1
Application number: DE3916459A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Krauss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-05-20
Filing date: 1989-05-20
Publication date: 1990-11-22
Also published as: JPH039181A; US4981282A

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil nach der Gattung des Anspruches 1.

Bei den bekannten elektromagnetisch betätigbaren Ventilen, bei de nen das Ventilverschlußglied durch eine Kugel gegeben ist, auf der sich entweder ein Verbindungsrohr oder eine Rückstellfeder direkt abstützt, ist es schwierig, das Ventilverschlußglied zu zentrieren, insbesondere im Betriebszustand des Ventiles, wenn das Ventilver schlußglied vom Ventilsitz abgehoben ist, da dann das Ventilver schlußglied praktisch eine dreidimensionale Bewegungsfreiheit hat und sich daher leicht außermittig anordnet, was wiederum die Kraft stoffzufuhr zur Ventildurchtrittsöffnung beeinflußt.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Zentrierung des Ventilver schlußgliedes bei der angegebenen Gattung eines elektromagnetisch betätigbaren Ventiles zu finden, die billig herzustellen und im Ventil anzuordnen ist, trotzdem aber verläßlich arbeitet. Das er findungsgemäße, elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat jetzt den Vorteil, daß die Zentriereinrichtung getrennt geformt werden kann, am Kern haftet, sich jedoch radial verschieben läßt, so daß eine Selbst zentrierung zum Ventilsitz und zur Ventilführung stattfindet, d.h. die Zentriereinrichtung läßt sich sehr leicht im Ventil anordnen, sie braucht nur auf das Ende des Kernes aufgelegt werden.

Dadurch, daß die Zentriereinrichtung auf der dem Ventilverschluß glied zugewandten Seite eine nichtmagnetische Schicht trägt, be stimmt die Schichtdicke den Restluftspalt und bildet gleichzeitig den Anschlag. D.h., es ist keine lagestabilisierende Membranfeder mehr erforderlich, so daß die Federkraft der auf dem Ventilver schlußglied aufruhenden Feder verringert werden kann. Das Ventil verschlußglied bildet auch gleichzeitig den Anker und auch den Hubanschlag, so daß das Ventilverschlußglied kostengünstig herge stellt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ver einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisch betätigbares Ven til mit der erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung und Fig. 2 ist ein Detail des neuen Ventiles in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte, elektromagnetisch be tätigte Ventil in Form eines Einspritzventiles für Kraftstoff einer Kraftstoffeinspritzanlage einer gemischverdichteten, fremdgezünde ten Brennkraftmaschine hat einen rohrförmigen, metallenen Anschluß stutzen 10 aus ferromagnetischem Material, dessen unterer Teil 5 als Kern in eine Magnetspule 11 hineinragt. Innerhalb des Anschluß stutzens 10 befindet sich ein Einstellrohr 6, an dessen unterem Ende sich ein Ende einer Rückstellfeder 13 abstützt, die mit ihrem anderen Ende auf einem kugelförmigen Ventilverschlußglied 1 auf liegt. Dieses Ventilverschlußglied 1 in Form einer Kugel besteht aus weichmagnetischem Material und wird durch eine geeignete Ober fläche (Chrom/Nickel- oder Nitrierschicht) weitgehend verschleiß fest gemacht. Im geschlossenen Zustand des Ventiles ruht die Kugel 1 auf einem kugelkalottenförmig ausgebildeten Ventilsitz 7 und dichtet mit kleinem Winkel ab, d.h., es besteht eine kleine Sitz winkeldifferenz.

Der magnetische Kreis von Magnetspule 11, Kern 5, Kugel 1 wird über eine Weicheisenscheibe 2 geschlossen, die ungefähr beim zur Ventil längsachse 12 senkrechten Großkreis der Kugel 1 liegt. Diese Weich eisenscheibe 2 wird gleichzeitig durch Maßabstufung zur Hubeinstel lung verwendet. Der Innendurchmesser dieser Weicheisenscheibe 2 übernimmt gegebenenfalls Führungsfunktion, und zu diesem Zweck trägt der Innendurchmesser eine Schicht 3 aus nichtmagnetischem Material. Die Zentrierung zwischen dem Ventilsitz 7 und der Weich eisenscheibe 2 ist durch Toleranzvorgabe oder durch Schweißpunkte 8 am Außendurchmesser der Weicheisenscheibe 2 nach Zentrierung mit größeren Kugeln 1 möglich.

Mindestens ein Teil des Anschlußstutzens 10 und die Magnetspule 11 sind in ihrer gesamten axialen Länge von einer Kunststoffummante lung 14 umschlossen, die durch Ausgießen oder Umspritzen mit Kunst stoff erzielt werden kann. An die Kunststoffummantelung 14 ist ein elektischer Anschlußstecker 15 angeformt, über den die elektrische Kontaktierung der Magnetspule 11 und damit deren Erregung erfolgt. Die Magnetspule 11 ist in einen Spulenraum 16 eingeschoben und wird durch eine Distanzscheibe 17 über Auflagepunkte in einem Ven tilgehäuse 25 gehalten.

Das Ventilgehäuse 25 hält an seinem unteren Ende einen Ventilsitz körper 18, der den kalottenförmigen Ventilsitz 7 trägt. An diesen Ventilsitz 7 schließt sich ein Sammelraum 19 an, von dem ausgehend im Ventilsitzkörper 18 wenigstens ein Spritzloch 20 für den Aus tritt des Kraftstoffes vorgesehen ist. An dieses Spritzloch 20 kann sich dann eine Aufbereitungskammer 21 anschließen. Anstelle der Aufbereitung des Kraftstoffes mit einer Spritzöffnung 20, bei der ein Schnurstrahl entsteht, ergibt sich mit mehreren Spritzöff nungen ein hohlkegelförmiger Einspritzstrahl. Es ist selbstver ständlich auch möglich, bei größeren Kugeln die Kugel für die Fe deraufnahme anzubohren, um die bewegte Masse möglichst klein zu halten.

In Fig. 2 sind die erfinderischen Maßnahmen in einem vergrößerten Maßstab wiedergegeben. Man sieht hier, daß der Kugel 1 am Ventil sitzkörper 18 ein kalottenförmiger Ventilsitz 7 zugeordnet ist und seitlich zur Kugel 1 die Weicheisenscheibe 2 mit ihrer Schicht 3 aus nichtmagnetisierbarem Material vorgesehen ist. Der besseren Übersicht wegen ist die Magnetspule aus dem Spulenraum 16 entfernt. Oberhalb der Kugel 1 endet der Kern 5, an dem im Betrieb ein Zen trierring 4 aus magnetisierbarem Material haftet, der sich an einer Kernstirnfläche 26 radial verschieben kann. Auf der der Ku gel zugewandten Seite, die entsprechend der Kugel 1 gewölbt oder konisch ausgebildet ist, trägt der Zentrierring 4 eine Schicht 9 aus nichtmagnetisierbarem Material. Es ist leicht einzusehen, daß beim Betrieb des Ventiles durch die Kugel 1 eine Selbstzentrierung des Zentrierringes 4 zum Ventilsitz 7 und zur als Führung dienen den Weicheisenscheibe 2 gegeben ist.

Anker, Ventilverschlußglied und Hubanschlag bestehen aus einem Element, nämlich der Kugel 1, die zudem einfach herzustellen ist. Es brauchen nur kleine Massen bewegt werden, so daß also die Schließzeit des Ventiles sehr gering ist, und auch die Baugröße kann klein gehalten werden. Gegenüber Flachankerkonstruktionen findet keine Kippbewegung statt, so daß also durch die Erfindung ein sehr vorteilhaftes, elektromagnetisch betätigtes Ventil mit einer Selbstzentrierung geschaffen wird.

Claims

1. Elektromagnetisch betätigtes Ventil, insbesondere Kraftstoffven til für Kraftstoffeinspritzanlagen von gemischverdichteten, fremd gezündeten Brennkraftmaschinen, mit einem kugelförmigen Ventilver schlußglied (1), einer Rückstellfeder (13) und einer einen Kern (5) umgebenden Magnetspule (11), dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen kugelförmigem Ventilverschlußglied (1) und einer Kernstirn fläche (26) des Kernes (5) ein Zentrierring (4) aus weichmagneti schem Material radial verschiebbar angeordnet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier ring (4) auf der dem Ventilverschlußglied (1) zugewandten Seite eine nichtmagnetische Schicht (9) trägt.