DE4003228A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch betätigbaren Ven­ til nach der Gattung des Hauptanspruchs.

In der Patentanmeldung P 38 25 135.3 ist bereits ein elektromagne­ tisch betätigbares Ventil vorgeschlagen worden, bei dem zumindest ein Teil des Ventils von einer Kunststoffummantelung umschlossen wird und an die ein elektrischer Anschlußstecker angeformt ist. Je nach Ausführungsform des elektrischen Anschlußsteckers sind aber verschiedene Ventilumspritzungswerkzeuge erforderlich. Dies verhin­ dert eine kostengünstige flexible Montage.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer einfachen Herstel­ lung und Montage, was eine kostengünstige Serienfertigung erlaubt, da für verschiedene Ausführungsformen des elektrischen Anschluß­ steckers nur noch ein Ventilumspritzungswerkzeug erforderlich ist. Als Folge ergibt sich eine größere Flexibilität bei der Montage. Als weiterer Vorteil ist eine gute Handhabbarkeit des aus Magnetspule und elektrischem Anschlußstecker bestehenden Kunststoffspritzteiles zu nennen.

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

Besonders vorteilhaft ist es, am Umfang des zulaufseitigen Endes des Brennstoffeinlaßstutzens eine Ringnut vorzusehen, deren radial sich erstreckende Seitenflächen durch die einen Teil des Ventils um­ schließende Kunststoffummantelung und deren Nutgrund durch den Um­ fang des Brennstoffeinlaßstutzens gebildet wird.

Vorteilhaft ist es auch, wenn zwischen der Stirnfläche des dem Anker zugewandten Kernendes und einer Schulter des Zwischenteiles ein axialer Spalt gebildet ist, in dem durch Einklemmen eine, einen Restluftspalt zwischen der zulaufseitigen Stirnseite des Ankers und dem Kernende bildende, den Hub des Ventilschließkörpers beim Öff­ nungsvorgang des Ventils begrenzende nichtmagnetische Anschlag­ scheibe angeordnet ist.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn der Brennstoffeinlaßstutzen über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zylinderförmige Ventilsitz­ körper einen konstanten Außendurchmesser aufweist.

Ein Ventil mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 6 ermöglicht eine kompakte kurze Bauform des Ventils.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein­ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu­ tert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsge­ mäß ausgestalteten Ventils und

Fig. 2 das aus Magnetspule und elek­ trischem Anschlußstecker bestehende eigenständige Kunststoffspritz­ teil.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte elektromagnetisch be­ tätigbare Ventil in Form eines Einspritzventils für Brennstoffein­ spritzanlagen von Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnet­ spule 4 umgebenen als Kern dienenden Brennstoffeinlaßstutzen 1, der zur bestmöglichen Raumausnutzung über seine gesamte Länge einen kon­ stanten, beispielsweise mittels Centerless-Schleifen ausgebildeten Außendurchmesser aufweist. Die Magnetspule 4 mit einem Spulenkörper 2 ist, wie in der Fig. 2 dargestellt, mit einer Kunststoffumsprit­ zung 7 versehen, wobei zugleich ein elektrischer Anschlußstecker 21 mitangespritzt wird, so daß sich ein die Magnetspule 4 und den An­ schlußstecker 21 beinhaltendes eigenständiges Kunststoffspritzteil ergibt. Die in radialer Richtung einen gestuften Spulenkörper 2 mit einer in radialer Richtung gestuften Bewicklung 13 aufweisende Mag­ netspule 4 ermöglicht in Verbindung mit dem einen konstanten Außen­ durchmesser aufweisenden Brennstoffeinlaßstutzen 1 einen kurzen und kompakten Aufbau des Einspritzventils, wie anschließend erläutert wird.

Mit einem unteren Kernende 3 des Brennstoffeinlaßstutzens 1 ist kon­ zentrisch zu einer Ventillängsachse 5 dicht ein rohrförmiges metal­ lenes Zwischenteil 6 durch Schweißen verbunden und übergreift dabei mit einem oberen Zylinderabschnitt 41 das Kernende 3 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper 2 übergreift teilweise den Brenn­ stoffeinlaßstutzen 1 und mit einer Stufe 42 größeren Durchmessers den Zylinderabschnitt 41 des Zwischenteils 6. Das Zwischenteil 6 ist an seinem dem Brennstoffeinlaßstutzen 1 abgewandten Ende mit einem unteren Zylinderabschnitt 43 versehen, der ein rohrförmiges Verbin­ dungsteil 14 übergreift und mit diesem durch Schweißen dicht verbun­ den ist. In das stromabwärts liegende Ende des Verbindungsteils 14 ist ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 8 durch Schweißen dicht montiert. Die Aneinanderreihung von Brennstoffeinlaßstutzen 1, Zwi­ schenteil 6, Verbindungsteil 14 und Ventilsitzkörper 8 stellt somit eine starre metallene Einheit dar. Der Ventilsitzkörper 8 weist ei­ nen konstanten, beispielsweise mittels Centerless-Schleifen ausge­ bildeten Außendurchmesser auf, so daß der Ventilsitzkörper 8 voll­ ständig in das Verbindungsteil 14 eingesetzt werden kann und durch die längere Überdeckung eine bessere Dichtheit zwischen Ventilsitz­ körper 8 und der Innenbohrung 30 des Verbindungsteiles 14 erzielt wird.

Eine in eine Strömungsbohrung 19 des Brennstoffeinlaßstutzens 1 ein­ geschobene, in Längsrichtung einen Schlitz 31 aufweisende Einstell­ hülse 20, die beispielsweise aus gerolltem Federstahlblech ausge­ formt ist, dient zur Einstellung der Federvorspannung einer an der Einstellhülse 20 anliegenden Rückstellfeder 32, die sich stromab­ wärts an einem Verbindungsrohr 11 abstützt. Mit dem der Rückstellfe­ der 32 zugewandten Ende des Verbindungsrohres 11 ist durch Schweißen ein rohrförmiger Anker 12 verbunden, der durch einen Führungsbund 15 des Zwischenteils 6 geführt wird. Am anderen Ende des Verbindungs­ rohres 11 ist mit diesem ein mit dem Ventilsitz 9 des Ventilsitzkör­ pers 8 zusammenwirkender Ventilschließkörper 10 beispielsweise durch Löten oder Schweißen verbunden, der beispielsweise als Kugel ausge­ bildet ist. Stromabwärts des Ventilsitzes 9 ist im Ventilsitzkörper 8 wenigstens eine, beispielsweise durch Erodieren geformte Abspritz­ öffnung 33 ausgebildet. Die Schweißnaht 35 zwischen Ventilsitzkör­ per 8 und Verbindungsteil 14 ist von der/den Abspritzöffnung/en 33 und vom Ventilsitz 9 relativ weit entfernt, so daß eine Mengenbeein­ flussung und Undichtheit durch einen aufgrund der beim Schweißen auftretenden hohen Temperaturen erfolgenden Verzug des Ventilsitz­ körpers 8 wirkungsvoll verhindert wird.

Zwischen der Stirnfläche 23 des dem Anker 12 zugewandten Kernendes 3 und einer zum oberen Zylinderabschnitt 41 führenden Schulter 24 des Zwischenteiles 6 ist ein axialer Spalt 29 gebildet, in dem durch Einklemmen eine, einen Restluftspalt zwischen der zulaufseitigen Stirnseite 26 des Ankers 12 und der Stirnfläche 23 des Kernendes 3 bildende, den Hub des Ventilschließkörpers 10 beim Öffnungsvorgang des Ventils begrenzende nichtmagnetische Anschlagscheibe 27 angeord­ net ist. Die geklemmte Anschlagscheibe 27 schützt die Stirnfläche 23 des Kernendes 3 wegen ihrer größeren Biegesteifigkeit besser vor Verschleiß als eine lose Scheibe, bei der die Gefahr des Verkantens und des ungleichmäßigen Anschlagens besteht.

Die Magnetspule 4 ist von wenigstens einem, im Ausführungsbeispiel als Bügel ausgebildeten, als ferromagnetisches Element dienenden Leitelement 16 umgeben, das sich in axialer Richtung über die ge­ samte Länge der Magnetspule 4 erstreckt und die Magnetspule 4 in Um­ fangsrichtung wenigstens teilweise umgibt und mit seinem einen Ende am Brennstoffeinlaßstutzen 1 und mit seinem anderen Ende am Verbin­ dungsteil 14 anliegt und mit diesen z. B. durch Verschweißen verbun­ den ist.

Ein Teil des Ventils ist von einer Kunststoffummantelung 18 um­ schlossen, die sich vom Brennstoffeinlaßstutzen 1 ausgehend axial über die Magnetspule 4 mit Anschlußstecker 21 und das wenigstens eine Leitelement 16 erstreckt und dabei sich radial erstreckende Seitenflächen einer am Umfang des zulaufseitigen Endes 44 des Brenn­ stoffeinlaßstutzens 1 vorgesehenen Ringnut 25 bildet. Der Nutgrund der beispielsweise einen Dichtring 45 aufweisenden Ringnut 25 wird durch den Umfang des Brennstoffeinlaßstutzens 1 ausgebildet. Die Kunststoffummantelung 18 greift am zulaufseitigen Ende 44 des Brenn­ stoffeinlaßstutzens 1 in eine Haltenut 46.

Die beschriebene Kunststoffumspritzung 7 der Magnetspule 4 in Ver­ bindung mit dem zugleich angespritzten Anschlußstecker 21 erlaubt eine hohe Flexibilität bei der Montage verschieden ausgebildeter Ventile, da für verschieden ausgeführte Anschlußstecker 21 und Mag­ netspulen 4 zur Erzeugung der Kunststoffummantelung 18 nur ein Um­ spritzungswerkzeug erforderlich ist. Die den in radialer Richtung gestuften Spulenkörper 2 mit der in radialer Richtung gestuften Be­ wicklung 13 aufweisende Magnetspule 4 ermöglicht eine kompakte und kurze Bauform des Ventils, indem sie den oberen Zylinderabschnitt 41 des Zwischenteils 6 überragt und damit eine Verschachtelung der ein­ zelnen Teile bewirkt.

Claims (6)

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Einspritzven­ til für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit ei­ nem von einer Magnetspule umgebenen, als Kern dienenden Brennstoff­ einlaßstutzen, mit einem Anker, durch den ein mit einem festen Ven­ tilsitz zusammenwirkender Ventilschließkörper betätigbar ist, mit einem rohrförmigen metallenen Zwischenteil, das mit seinem einen Ende mit einem, dem Anker zugewandten Kernende des Brennstoffeinlaß­ stutzens und mit seinem anderen Ende mit einem rohrförmigen Verbin­ dungsteil dicht verbunden ist, mit einem den festen Ventilsitz auf­ weisenden, an dem Verbindungsteil an seinem dem Zwischenteil abge­ wandten Ende befestigten, metallenen Ventilsitzkörper, mit wenig­ stens einem als Bügel ausgebildeten und als ferromagnetisches Ele­ ment dienenden Leitelement, das sich in axialer Richtung über die gesamte Länge der Magnetspule erstreckt und die Magnetspule in Um­ fangsrichtung wenigstens teilweise umgibt, mit einer zumindest einen Teil des Ventils umschließenden Kunststoffummantelung, und mit einem elektrischen Anschlußstecker, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffumspritzung (7) die Magnetspule (4) umschließt und zu­ gleich den elektrischen Anschlußstecker (21) bildet, so daß die Mag­ netspule (4) zusammen mit dem Anschlußstecker (21) als ein eigen­ ständiges Kunststoffspritzteil ausgestaltet ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des zulaufseitigen Endes (44) des Brennstoffeinlaßstutzens (1) eine Ringnut (25) vorgesehen ist, deren radial sich erstreckende Seiten­ flächen durch die einen Teil des Ventils umschließende Kunststoffum­ mantelung (18) und deren Nutgrund durch den Umfang des Brennstoff­ einlaßstutzens (1) gebildet wird.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen einer Stirnfläche (23) des dem Anker (12) zugewandten Kernen­ des (3) und einer Schulter (24) des Zwischenteils (6) ein axialer Spalt (29) gebildet ist, in dem durch Einklemmen eine, einen Rest­ luftspalt zwischen der zulaufseitigen Stirnseite (26) des Ankers (12) und dem Kernende (3) bildende, den Hub des Ventilschließkörpers (10) beim Öffnungsvorgang des Ventils begrenzende nichtmagnetische Anschlagscheibe (27) angeordnet ist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffeinlaßstutzen (1) über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (8) einen konstanten Außendurchmesser auf­ weist.

6. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Einspritzven­ til für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit ei­ nem von einer Magnetspule umgebenen, als Kern ausgebildeten Brenn­ stoffeinlaßstutzen, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnetspule (4) einen in radialer Richtung gestuf­ ten Spulenkörper (2) mit einer in radialer Richtung gestuften Be­ wicklung (13) aufweist.