DE4421881A1 - Ventilnadel - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Ventilnadel nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs. Es ist schon aus der DE-OS 40 03 228 eine aus einem Anker, einem Ventilnadelab­ schnitt und einem Ventilschließkörper gebildete Ventilnadel als Betätigungsteil zum Öffnen und Schließen eines Brenn­ stoffeinspritzventiles bekannt, bei dem u. a. ein Brenn­ stoffilter am zulaufseitigen Ende des Brennstoffeinspritz­ ventils in den Brennstoffeinlaßstutzen gepreßt ist. Der Brennstoffilter sorgt für die Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile, die aufgrund ihrer Größe im Ein­ spritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten. Dieser Brennstoffilter ist am Umfang beispielsweise mit einem Messingring versehen, der mit der Wandung des Brennstoffeinlaßstutzens die Paarung beim Einpressen des Brennstoffilters bildet. Als nachteilig bei diesem Verfahren erweist sich ein eventuelles Entstehen von Abrieb und Spä­ nen, die beim Einpressen aufgrund der Preßpassung zwischen Brennstoffilter und Brennstoffeinlaßstutzen, der gleichzei­ tig als Kern dient, abgelöst werden können und dann für Ver­ schmutzungen im Einspritzventil sorgen. Verunreinigungen im Inneren des Einspritzventils können ebenso beim Einschieben einer Einstellhülse in die Strömungsbohrung des Kerns, durch Verschleiß der Anschlagflächen von Kern und Anker bezie­ hungsweise durch fertigungsbedingten Grat an verschiedenen Bauteilen des Einspritzventils auftreten beziehungsweise entstehen. Dieser eingebaute beziehungsweise losgeschüttelte Schmutz im Inneren des Einspritzventils kann durch den Brennstoffilter am zulaufseitigen Ende des Brennstoffein­ spritzventils nicht verhindert werden. Als Folge dessen kann es im extremsten Fall zu Verstopfungen beziehungsweise Undichtheiten am Ventilsitz kommen, so daß das Einspritzven­ til nicht mehr voll funktionstüchtig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Ventilnadel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß im Inneren des Einspritzventils eingebauter beziehungs­ weise entstandener Schmutz vom Ventilsitz ferngehalten wird, so daß keinerlei Auswirkungen dieser Partikel auf die Dichtheit des Einspritzventils im Bereich des Ventilsitzes auftreten und Verstopfungen am Ventilsitz ausgeschlossen sind. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß ein in beziehungsweise an der Ventilnadel integriertes Fil­ terelement im Einspritzventil vorgesehen ist, das alle Par­ tikel und Verunreinigungen stromaufwärts des Ventilsitzes im Inneren des Einspritzventils vom Ventilsitz durch Ablagerung am Filterelement fernhält und damit die erwähnten Verstop­ fungen am Ventilsitz verhindert.

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

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Brennstoffein­ spritzventil mit einer erfindungsgemäßen Ventilnadel, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel dieser Ventilnadel, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Ventilnadel gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8, Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 8 und Fig. 11 ein fünftes Ausführungs­ beispiel einer Ventilnadel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in der Fig. 1 beispielsweise dargestellte elektromagne­ tisch betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 umgebenen, als Brennstoffeinlaßstutzen dienen­ den rohrförmigen Kern 2, der beispielsweise über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist. Ein in radialer Richtung gestufter Spulenkörper 3 nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbin­ dung mit dem Kern 2 einen kompakten Aufbau des Einspritzven­ tils im Bereich der Magnetspule 1.

Mit einem unteren Kernende 9 des Kerns 2 ist konzentrisch zu einer Ventillängsachse 10 dicht ein rohrförmiges metallenes Zwischenteil 12 beispielsweise durch Schweißen verbunden und umgibt dabei das Kernende 9 teilweise axial. Der gestufte Spulenkörper 3 übergreift den Kern 2 und das Zwischenteil 12 zumindest teilweise axial. Stromabwärts des Spulenkörpers 3 und des Zwischenteils 12 erstreckt sich ein rohrförmiger Ventilsitzträger 16, der beispielsweise fest mit dem Zwi­ schenteil 12 verbunden ist. In dem Ventilsitzträger 16 ver­ läuft eine Längsbohrung 17, die konzentrisch zu der Ventil­ längsachse 10 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 17 ist eine erfindungsgemäße Ventilnadel 18 mit einem zum Beispiel rohrförmigen Ventilnadelabschnitt 19 angeordnet, der zusam­ men mit einem Filterelement 20 zum Beispiel in der Form eines Siebstrumpfes ausgeführt ist. Am stromabwärtigen Ende 23 des Ventilnadelabschnitts 19 ist ein kugelförmiger Ven­ tilschließkörper 24 vorgesehen, an dessen Umfang beispiels­ weise fünf Abflachungen 25 zum Vorbeiströmen des Brennstoffs vorgesehen sind und der beispielsweise durch Schweißen mit dem rohrförmigen Ventilnadelabschnitt 19 verbunden ist.

Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise zum Beispiel elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 18 und damit zum Öffnen entgegen der Feder­ kraft einer Rückstellfeder 26 beziehungsweise Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Kern 2 und einem Anker 27. Der Anker 27 ist mit dem dem Ventilschließkörper 24 abgewandten Ende des Ventilnadelabschnitts 19 durch eine Schweißnaht verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. Der den Anker 27 und den Ventilschließkörper 24 verbindende Ventilnadelabschnitt 19 bildet zusammen mit diesen beiden am stromaufwärtigen und am stromabwärtigen Ende des Ventilnadelabschnitts 19 angeordne­ ten Bauteilen beziehungsweise Abschnitten die Ventilnadel 18.

In das stromabwärts liegende, dem Kern 2 abgewandte Ende des Ventilsitzträgers 16 ist in der Längsbohrung 17 ein zylinderförmiger Ventilsitzkörper 29, der einen festen Ven­ tilsitz 30 aufweist, durch Schweißen dicht montiert.

Zur Führung des Ventilschließkörpers 24 während der Axialbe­ wegung der Ventilnadel 18 mit dem Anker 27 entlang der Ven­ tillängsachse 10 dient eine Führungsöffnung 32 des Ventil­ sitzkörpers 29. Der kugelförmige Ventilschließkörper 24 wirkt mit dem sich in Strömungsrichtung kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitz 30 des Ventilsitzkörpers 29 zusam­ men. An seiner dem Ventilschließkörper 24 abgewandten Stirn­ seite ist der Ventilsitzkörper 29 mit einer beispielsweise topfförmig ausgebildeten Spritzlochscheibe 34 konzentrisch und fest, beispielsweise durch eine umlaufende dichte, zum Beispiel mittels eines Lasers ausgebildete Schweißnaht ver­ bunden. In der zum Beispiel topfförmigen Spritzlochscheibe 34 sind wenigstens eine, beispielsweise vier durch Erodieren oder Stanzen ausgeformte Abspritzöffnungen 39 vorgesehen. Am Umfang des Ventilsitzträgers 16 ist an seinem stromabwärts liegenden, dem Kern 2 abgewandten Ende eine Schutzkappe 43 angeordnet und beispielsweise mittels einer Rastung mit dem Ventilsitzträger 16 verbunden.

Die Einschubtiefe des Ventilsitzkörpers 29 mit der Spritz­ lochscheibe 34 bestimmt die Voreinstellung des Hubs der Ven­ tilnadel 18. Dabei ist die eine Endstellung der Ventilnadel 18 bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 24 am Ventilsitz 30 des Ventilsitzkör­ pers 29 festgelegt, während sich die andere Endstellung der Ventilnadel 18 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 27 am Kernende 9 ergibt.

Die Magnetspule 1 ist von wenigstens einem, beispielsweise als Bügel ausgebildeten und als ferromagnetisches Element dienenden Leitelement 45 umgeben, das die Magnetspule 1 in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umgibt sowie mit seinem einen Ende an dem Kern 2 und seinem anderen Ende an dem Ven­ tilsitzträger 16 anliegt und mit diesem zum Beispiel durch Schweißen, Löten beziehungsweise Kleben verbindbar ist.

Eine in eine konzentrisch zur Ventillängsachse 10 verlaufen­ de Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 eingeschobene Einstell­ hülse 48 dient zur Einstellung der Federvorspannung der an der Einstellhülse 48 anliegenden Rückstellfeder 26, die sich wiederum mit ihrer gegenüberliegenden Seite an dem Ventilna­ delabschnitt 19 abstützt.

Das Einspritzventil ist weitgehend mit einer Kunststoffum­ spritzung 50 umschlossen, die sich vom Kern 2 ausgehend in axialer Richtung über die Magnetspule 1 und das wenigstens eine Leitelement 45 bis zum Ventilsitzträger 16 erstreckt, wobei das wenigstens eine Leitelement 45 vollständig axial und in Umfangsrichtung überdeckt ist. Zu dieser Kunststoff­ umspritzung 50 gehört beispielsweise ein mitangespritzter elektrischer Anschlußstecker 52.

Zusätzlich zu dem erfindungsgemäß an der Ventilnadel 18 vor­ gesehenen Filterelement 20 kann das Einspritzventil einen Brennstoffilter 55 aufweisen. Der Brennstoffilter 55 ragt dann in die Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 an dessen zulaufseitigem, der Spritzlochscheibe 34 abgewandten Ende 56 hinein. Der in das Brennstoffeinspritzventil eintretende Brennstoff durchströmt den Brennstoffilter 55 in bekannter Weise und tritt in radialer Richtung aus dem Brennstoffilter 55 aus. Der Brennstoffilter 55 sorgt für die Herausfiltrie­ rung solcher im Brennstoff mitgeführter Partikel, die auf­ grund ihrer Größe oder chemischen Zusammensetzung im Ein­ spritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten. Beispielsweise durch Einschieben in die gestufte Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 ist der Brennstoffilter 55 montierbar, wobei er im montierten Zustand zum Beispiel mit einem Haltering. 58 mit einer leichten radialen Pressung an der Wandung der Strömungsbohrung 46 anliegt. Das Filterge­ webe des Brennstoffilters 55 ist in einem aus Kunststoff gefertigten, becherförmigen Trägerteil 60 mit zum Beispiel drei Axialstegen 61 befestigt.

Neben dem Brennstoffilter 55 am zulaufseitigen Ende 56 des Kerns 2 oder statt dessen ist das Filterelement 20 an der erfindungsgemäß ausgebildeten Ventilnadel 18 vorgesehen. Im montierten Zustand des Einspritzventils ist das Filterele­ ment 20 in beziehungsweise an der Ventilnadel 18 integriert. Fertigungstechnisch ist es allerdings sinnvoll, das Filter­ element 20 getrennt von den einzelnen Komponenten der Ven­ tilnadel 18 herzustellen. Das Aufschieben, Einsetzen oder andere Möglichkeiten des Anbringens des Filterelements 20 in beziehungsweise an der Ventilnadel 18 werden nachfolgend näher erläutert. Das in beziehungsweise an der Ventilnadel 18 angeordnete Filterelement 20 hat die Funktion, alle Par­ tikel und Verunreinigungen stromaufwärts des Ventilsitzes 30 im Inneren des Einspritzventils vom Ventilsitz 30 fernzuhal­ ten und damit Verstopfungen beziehungsweise Undichtheiten am Ventilsitz 30 zu vermeiden. Verunreinigungen im Inneren des Einspritzventils können zum Beispiel beim Einschieben der Einstellhülse 48, beim Einpressen des Brennstoffilters 55, durch Verschleiß der Anschlagflächen von Kern 2 und Anker 27 beziehungsweise durch fertigungsbedingte Grate an verschie­ denen Bauteilen des Einspritzventils auftreten beziehungs­ weise entstehen.

In der Fig. 1 ist eine sehr einfache Kombination des Fil­ terelements 20 mit der Ventilnadel 18 dargestellt. Das Fil­ terelement 20 zum Beispiel aus einem üblichen Polyamidgewebe als Siebgewebe 62 ist in der Form eines Siebstrumpfes ohne eine Kunststoffverstärkung über den Ventilnadelabschnitt 19 gezogen und umgibt diesen radial über die gesamte axiale Erstreckungslänge vollständig. Der Siebstrumpf ist bei­ spielsweise mit einer axial verlaufenden Naht 63 auf dem Ventilnadelabschnitt 19 verschweißt und sitzt somit straff auf dem Ventilnadelabschnitt 19. Die Fig. 2 bis 11 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von in beziehungsweise an der Ventilnadel 18 integrierten Filterelementen 20. Auf die Darstellung des gesamten Einspritzventils wird in diesen Figuren verzichtet, da das in der Fig. 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil nur beispielhaft für Einsatzmög­ lichkeiten von Filterelementen 20 stehen soll und also ande­ re Baureihen von Ventilen, speziell von Einspritzventilen auch mit den erfindungsgemäßen Ventilnadeln 18 bestückbar sind. Die gegenüber dem in der Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel der Ventilnadel 18 gleichbleibenden bezie­ hungsweise gleichwirkenden Teile sind auch in den Fig. 2 bis 11 durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Ventilnadel 18 mit dem als Siebstrumpf ausgebildeten Filterelement 20 gemäß dem in der Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist nochmals in der Fig. 2 gezeigt. Ohne eine Kunststoffverstärkung in der Form eines Trägerkörpers ist das Filterelement 20 über den Ventilnadelabschnitt 19 gezogen und umgibt diesen vollständig radial. Neben der bereits genannten Verschweißung (Naht 63) ist ein Verrut­ schen des Filterelements 20 auch dadurch ausgeschlossen, daß der Anker 27 als mit dem Ventilnadelabschnitt 19 zum Bei­ spiel durch Schweißen fest verbundenes Teil auch das Siebge­ webe 62 umgreift und zwischen sich und dem Ventilnadelab­ schnitt 19 einspannt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilnadel 18 mit am äußeren Umfang des Ventilnadelabschnitts 19 angebrachtem Filterelement 20 zeigen die Fig. 3 und 4. Das hülsenför­ mige Filterelement 20, das in der Fig. 3 im Schnitt darge­ stellt ist, ist nun ähnlich dem Brennstoffilter 55 ausgebil­ det, also bestehend aus einem zum Beispiel aus Kunststoff gefertigten Trägerkörper 64 und dem eigentlichen Siebgewebe 62, zum Beispiel einem Polyamidgewebe. Das Siebgewebe 62 wird beispielsweise bei der Herstellung des Trägerkörpers 64 mitangespritzt. Der Trägerkörper 64 wird von einem umlaufen­ den Ringabschnitt 67, der sich dem Ventilschließkörper 24 abgewandt erstreckt, und von beispielsweise drei in Axial­ richtung verlaufenden und um 120° am Umfang des Filterele­ ments 20 versetzt liegenden Axialstegen 65, die das Siebge­ webe 62 minimal überdecken, gebildet. Die Axialstege 65 erstrecken sich also ausgehend von dem Ringabschnitt 67 bis unmittelbar zum Ventilschließkörper 24. Die Fig. 4 als Schnittdarstellung eines Schnittes entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 verdeutlicht nochmals die Anordnung der Axialste­ ge 65, die nur eine geringe Breite aufweisen und somit die Brennstoffaustrittsöffnungen im Ventilnadelabschnitt 19 auch in ungünstiger Stellung nur in geringem Maße abdecken. Der Ringabschnitt 67 ist so ausgebildet, daß er einen am strom­ abwärtigen Ende des Ankers 27 existierenden Bund 70 über­ greifen kann und somit eine Verrastung zwischen Trägerkörper 64 und Anker 27 vorliegt, wodurch ein Verrutschen des Fil­ terelements 20 ausgeschlossen ist. Das Filterelement 20 liegt also bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig außer­ halb der eigentlichen Ventilnadel 18 vor.

Im Gegensatz dazu wird das Filterelement 20 im folgenden Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, in den rohrförmigen Ventilnadelabschnitt 19 eingescho­ ben. Das Filterelement 20 besitzt dabei eine weitgehend ähn­ liche Gestalt die das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Fil­ terelement 20. Es besteht also ebenfalls aus einem aus Kunststoff gefertigten Trägerkörper 64 und dem Siebgewebe 62. Um eine ausreichende Stabilität des Filterelements 20 zu erhalten, weist der Trägerkörper 64 einen dem Ventilschließ­ körper 24 zugewandten Boden 72, einen umlaufenden, dem Ven­ tilschließkörper 24 abgewandten Ringabschnitt 67 und zwei oder drei zwischen Ringabschnitt 67 und Boden 72 axial ver­ laufende und um 180° beziehungsweise um 120° am Umfang des Filterelements 20 versetzt liegende Axialstege 65 auf. Das Siebgewebe 62 wird zum Beispiel wiederum bei der Herstellung des Trägerkörpers 64 mitangespritzt. Während der Boden 72 den inneren Durchmesser des Ventilnadelabschnitts 19 zwi­ schen den Brennstoffaustrittsöffnungen und dem Ventil­ schließkörper 24 vollständig schließt und somit zur Ablage­ rung der Partikel und Verunreinigungen dienen kann, stellt der Ringabschnitt 67 einen offenen Querschnitt dar, so daß der Brennstoff ungehindert in den Ventilnadelabschnitt 19 einströmen kann. Das Filterelement 20 ist also becherförmig ausgebildet. Der Ringabschnitt 67 besitzt beispielsweise einen solchen äußeren Durchmesser, daß eine Preßpassung im Ventilnadelabschnitt 19 vorliegt, so daß eine sehr einfache Befestigungsart garantiert ist, wobei zum Einschieben des Filterelements 20 die Kraft eines menschlichen Fingers völ­ lig ausreichend ist. Die Fig. 6, die einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 zeigt, verdeutlicht die Anordnung der beispielsweise drei Axialstege im Inneren des Ventilna­ delabschnitts 19.

In der Fig. 8 ist ein Betätigungsteil bestehend aus dem Ventilnadelabschnitt 19 und dem Anker 27, das einteilig nach dem sogenannten Metal-Injection-Molding-Verfahren (MIM) her­ gestellt ist, im Schnitt dargestellt. Das unter anderem aus der DE-PS 42 30 376 bereits bekannte Verfahren umfaßt die Herstellung von Formteilen aus einem Metallpulver mit einem Bindemittel, zum Beispiel einem Kunststoffbindemittel, bei­ spielsweise auf konventionellen Kunststoffspritzgießmaschi­ nen und das nachfolgende Entfernen des Bindemittels und Sin­ tern des verbleibenden Metallpulvergerüsts. Der Ventil­ schließkörper 24 wird anschließend beispielsweise mittels einer Schweißverbindung am stromabwärtigen Ende des Betäti­ gungsteils mit dem Ventilnadelabschnitt 19 fest und dicht verbunden. Eine Ventilnadel 18, bei der wenigstens das Betä­ tigungsteil aus Ventilabschnitt 19 und Anker 27 einteilig als MIM-Teil ausgebildet ist und der Ventilnadelabschnitt 19 ein massives Teil darstellt, wurde bereits in der deutschen Patentanmeldung DE-P 44 15 850.5 vorgeschlagen.

Die Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Ventilnadel 18 beziehungsweise den Anker 27 von einer stromaufwärtigen, dem Kern 2 zugewandten Stirnseite 74 aus. In dieser Draufsicht ist gut zu erkennen, daß ein axial gegenüber der Stirnseite 74 tiefer liegender und einen geringeren Durchmesser als die Stirnseite 74 aufweisender Halteabsatz 75 zum Abstützen der Rückstellfeder 26 durch beispielsweise drei oder vier axial, also in Richtung der Ventillängsachse 10 verlaufende Axial­ nuten 76 unterbrochen ist. Die Axialnuten 76 erstrecken sich über die gesamte verbleibende Länge des Ankers 27 und dienen dazu, den aus der Strömungsbohrung 46 des Kerns 2 kommenden Brennstoff ungehindert in Richtung zum Ventilsitz 30 strömen zu lassen.

Die Fig. 8 ist eine Darstellung eines Schnittes entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, wobei der Schnitt so geführt ist, daß er sowohl durch das massive Material vom Halteab­ satz 30 ausgehend in axialer Richtung des Ankers 27 verläuft als auch durch eine Axialnut 76 im Anker 27. Der Ventilna­ delabschnitt 19 ragt teilweise in den Anker 27 hinein, das heißt, eine stromaufwärtige, dem Halteabsatz 30 zugewandte Stirnfläche 77 des Ventilnadelabschnitts 19 liegt weiter stromaufwärts als ein sich an der äußeren Kontur des Betäti­ gungsteils ergebender Absatz 78 von Anker 27 zu Ventilnadel­ abschnitt 19, an dem die Axialnuten 76 enden. Die Axialnuten 76 stellen jedoch in ihrem unteren Abschnitt, nämlich genau ab der Stirnfläche 77 des Ventilnadelabschnitts 19 keine Nu­ ten mehr dar, sondern durch die vollständige Materialum­ schließung sich fluchtend anschließende, axiale Strömungska­ näle 80. Der Brennstoff tritt im Bereich des Absatzes 78 aus den Strömungskanälen 80 zumindest teilweise als Wandfilm des Ventilnadelabschnitts 19 aus, da die innere Begrenzung jedes Strömungskanals 80 durch den Ventilnadelabschnitt 19 gegeben ist. Unmittelbar stromabwärts des Absatzes 78 kann der Brennstoff in ein den Ventilnadelabschnitt 19 umgebendes Filterelement 20 eintreten.

Das hülsenförmige Filterelement 20 wird beispielsweise ähn­ lich dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungs­ beispiel durch eine Verrastung an dem Ventilnadelabschnitt 19 befestigt. Der Ventilnadelabschnitt 19 als ein Abschnitt des mittels MIM-Verfahren hergestellten Betätigungsteils weist dazu an seinem Umfang axial nahe des Absatzes 78 zum Beispiel vier Rastnasen 82 auf, die jeweils um 90° versetzt am Ventilnadelabschnitt 19 ausgebildet sind. Diese Rastnasen 82 kann nun ein aus Kunststoff gefertigter Trägerkörper 64 des Filterelements 20 umgreifen, womit eine sichere Fixie­ rung des Filterelements 20 an der Ventilnadel 18 garantiert ist. In Umfangsrichtung zwischen den Rastnasen 82 verbleiben Strömungsräume 83 für den über die Strömungskanäle 80 zu­ strömenden Brennstoff, da der Trägerkörper 64 mit seinem oberen Ringabschnitt 85 einen größeren Innendurchmesser besitzt als der Durchmesser des Ventilnadelabschnitts 19 zwischen den Rastnasen 82. Um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten, gehört neben dem oberen Ringabschnitt 85 auch ein unterer Ringabschnitt 86 zum Trägerkörper 64, der den stromabwärtigen Abschluß des Filterelements 20 bildet. Das Siebgewebe 62, über das zwischen den beiden Ringab­ schnitten 85 und 86 der Brennstoff radial nach außen strömt, ist beispielsweise ebenfalls bei der Herstellung des Träger­ körpers 64 mitangespritzt worden. Die beiden Ringabschnitte 85 und 86 können durch Axialstege miteinander verbunden sein oder auch getrennt voneinander vorliegen, wenn nur das Sieb­ gewebe 62 zwischen beiden Ringabschnitten 85 und 86 vorhan­ den sein soll.

Die Fig. 9 und 10 sind Darstellungen von Schnitten ent­ lang der Linien IX-IX beziehungsweise X-X in Fig. 8 durch den oberen Ringabschnitt 85 des Trägerkörpers 64 des Filter­ elements 20. Besonders deutlich wird nun die Ausbildung der Rastnasen 82, die sich um jeweils 90° versetzt vom Umfang des Ventilnadelabschnitts 19 radial nach außen erstrecken und somit die Möglichkeit der Verrastung des Trägerkörpers 64 bieten. Die innere Öffnung des Ringabschnitts 85 des Trä­ gerkörpers 64 ist nicht kreisförmig ausgeführt, sondern mit verschiedenen Bereichen größerer und kleinerer Öffnungs­ weite. Zur Aufnahme der vier Rastnasen 82 sind beispielswei­ se im Ringabschnitt 85 auch vier Ausnehmungen 88 vorgesehen, in die die Rastnasen 82 eingreifen. Die zwischen jeweils zwei Rastnasen 82 gebildeten Strömungsräume 83 besitzen ihre größte Weite genau in der Mitte zwischen zwei Rastnasen 82, da der Ventilnadelabschnitt 19 einen kreisförmigen Quer­ schnitt und die innere Öffnung des Ringabschnitts 85 einen weitgehend quadratischen Querschnitt hat. Ein zentral in einem Quadrat angeordneter Kreis hat den größten Abstand immer zu den Eckpunkten des Quadrates, die hier also genau mittig zwischen zwei Rastnasen 82 liegen. Der Brennstoff ge­ langt von den Axialnuten 76 kommend über die Strömungskanäle 80 im Anker 27 direkt in die Strömungsräume 83 und tritt dann radial durch das Siebgewebe 62 aus dem Filterelement 20 in Richtung zum Ventilsitz 30 aus. Im Brennstoff mitgeführte Partikel können sich in einer Keilöffnung 89 des leicht keilförmig zu der Ventilnadel 18 hin ausgeführten unteren Ringabschnitts 86 ablagern.

Bei einer sehr kurzen Ventilnadel 18, die bereits in der deutschen Patentanmeldung DE-P 43 10 819.9 vorgeschlagen wurde und in der Fig. 11 dargestellt ist, bietet es sich an, ein tellerfederförmiges Filterelement 20 einzusetzen. Das Betätigungsteil aus Anker 27 und Ventilnadelabschnitt 19 ist beispielsweise einteilig ausgebildet und besitzt wenig­ stens einen im Anker 27 verlaufenden Strömungskanal 80, der an dem sich an der äußeren Kontur des Betätigungsteils erge­ benden Absatz 78 von Anker 27 zu Ventilnadelabschnitt 19 endet, womit der Brennstoff unmittelbar zum Ventilsitz 30 gelangen kann. Das Filterelement 20 befindet sich deshalb zwischen dem Ende des Strömungskanals 80 am Absatz 78 und dem Ventilsitz 30. Bei dem sehr kleinen Bauraum, der sich durch die kurze Ventilnadel 18 ergibt, ist es nur möglich, ein Filterelement 20 mit geringen Abmessungen zu verwenden. Das Filterelement 20 weist darum nur zwei, einen sehr klei­ nen Querschnitt besitzende, umlaufende, aus Kunststoff oder Metall gefertigte Halteringe 90, 91 auf, die einen unter­ schiedlichen Durchmesser besitzen und das Siebgewebe 62 zwi­ schen sich einspannen. Das Siebgewebe 62 verläuft stromab­ wärts sich kegelstumpfförmig verjüngend, da der dem Ventil­ schließkörper 24 zugewandte Haltering 91 einen kleineren Durchmesser hat als der dem Ventilschließkörper 24 abgewan­ dte Haltering 90. Die Halteringe 90 und 91 des Filterele­ ments 20 finden Aufnahme in dafür am Absatz 78 des Ankers 27 und an dem Ventilnadelabschnitt 19 vorgesehenen Ringaufnah­ menuten 92. Durch Einclipsen beziehungsweise Einpressen der Halteringe 90 in die Ringaufnahmenuten 92 (Preßpassung) ist ein ausreichend sicherer Sitz garantiert.

Die beschriebenen und auch weitere ähnliche Formen von Fil­ terelementen 20 können an den verschiedensten Ventilnadeln 18 von Ventilen, speziell von Einspritzventilen, auch an hier nicht näher erläuterten Ventilnadeln, zum Einsatz kom­ men.

Claims (10)

1. Ventilnadel, insbesondere für elektromagnetisch betätig­ bare Brennstoffeinspritzventile für Brennstoffeinspritzanla­ gen von Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilnadelabschnitt und einem Ventilschließkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (18) ein Filterelement (20) aufweist.

2. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) in der Form eines Siebstrumpfes nur aus einem Siebgewebe (62) besteht.

3. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) von einem Trägerkörper (64) und einem Siebgewebe (62) gebildet wird.

4. Ventilnadel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Siebgewebe (62) des Filterelements (20) ein Polyamidgewebe ist.

5. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) den Ventilnadelabschnitt (19) der Ventilnadel (18) äußerlich umgibt.

6. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) im Inneren des rohrförmig ausgebilde­ ten Ventilnadelabschnitts (19) der Ventilnadel (18) angeord­ net ist.

7. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) durch eine Rastverbindung (67, 70; 82, 85) an der Ventilnadel (18) fixiert ist.

8. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) eine hülsenförmige, becherförmige oder kegelstumpfförmige Gestalt besitzt.

9. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilnadelabschnitt (19) an seiner dem Ventilschließ­ körper (24) abgewandten Seite mit einem Anker (27) verbunden ist und sich das Siebgewebe (62) wenigstens axial zwischen dem Ventilschließkörper (24) und dem Anker (27) erstreckt.

10. Ventilnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilnadelabschnitt (19) an seiner dem Ventilschließ­ körper (24) abgewandten Seite mit einem Anker (27) verbunden ist und das Filterelement (20) durch eine Verrastung (67, 70) an dem Anker (27) befestigt ist.