DE502601C

DE502601C - Method and pressure device for the production of a fluid-tight seat in injection valves for internal combustion engines o.

Info

Publication number: DE502601C
Application number: DES73968D
Authority: DE
Inventors: Philip Lane Scott
Original assignee: SUPER DIESEL TRACTOR CORP
Current assignee: SUPER DIESEL TRACTOR CORP
Priority date: 1926-03-31
Filing date: 1926-03-31
Publication date: 1930-07-16

Description

Verfahren und Druckvorrichtung zur Herstellung eines flüssigkeitsdichten: Sitzes bei Einspritzventilen für Brennkraftmaschinen o. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeitsdichten Sitzes bei Einspritzventilen, insbesondere für Brennkraftmaschinen o. dgl., die aus einem kegelförmigen Ventilkörper bestehen, der Inder Schließlage des Ventils auf dem scharfen Rand eines Ventilsitzkörpers aufsitzt.Method and printing device for producing a liquid-tight: Seat in injection valves for internal combustion engines o. The like. The invention relates refer to a method for producing a liquid-tight seat for injection valves, In particular for internal combustion engines o. The like. That consists of a conical valve body consist of the in the closed position of the valve on the sharp edge of a valve seat body sits on.

Zur Erzielung eines flüssigkeitsdichten Sitzes zwischen einem Ventilkörper -und seinem Sitz verwendete man bisher das Einschleifverfahren, bei dem die betreffenden Ventilteile unter Zuhilfenahme eines. Schleifmittels so lange gegeneinander gedreht werden, bis die beiden Teile abdichtend aneinanderpassen. Dieses bisher allgemein übliche Verfahren ist jedoch nicht anwendbar bei Membranventilen, bei denen mit - einer verhältnismäßig engen Öffnung in der Membran eine Ventilnadel zusammenwirkt, da bei diesen Ventilen -die für das Einschleifen erforderliche breite Dichtungsfläche nicht vorhanden ist.To achieve a liquid-tight fit between a valve body -and its seat was previously used the grinding process, in which the relevant Valve parts with the help of a. Abrasive turned against each other for so long until the two parts fit together in a sealing manner. This so far generally However, the usual method is not applicable to diaphragm valves where with - A valve needle interacts with a relatively narrow opening in the membrane, because with these valves - the wide sealing surface required for grinding does not exist.

Bei Membranventilen hat man es daher nicht vermeiden können, däß sie in der ersten Zeit nach ihrer Inbetriebsetzung sehr schlecht abdichten, da sich die betreffenden Ventilteile erst allmählich in der erforderlichen Weise aneinander anpassen. - Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß der Ventilkörper vor der ersten Inbetriebsetzung der- mit dem Einspritzventil ausgerüsteten Brennkraftmaschine in der Achsen=` richtung ohne' Ausführung einer - Drehbewegung auf die scharfe Kante des. Ventilsitz-_, körpers mit einem solchen Druck gepreßt wird, daß sich die Kante und der Ventilkörper abdichtend aneinander anpassen.In the case of diaphragm valves, it has therefore not been possible to avoid them seal very poorly in the first time after it has been put into operation, because the valve parts concerned only gradually to one another in the required manner adjust. - This disadvantage is avoided according to the invention in that the valve body before the first start-up of the internal combustion engine equipped with the injection valve in the axis = `direction without 'execution of a - rotary movement on the sharp edge des. Valve seat _, body is pressed with such a pressure that the edge and adapt the valve body to one another in a sealing manner.

Zu diesem Zweck werden die Ventilteile zusammen in das Ventil in der für den Betrieb erforderlichen Weise eingesetzt und durch Einleiten eines Druckmittels . in das; Ventil zum Arbeiten gebracht. Die mit' der Einspritzöffnung versehene Membran wird sich unter der Einwirkung des auf sie ausgeübten-Druckes von der Nadelspitze entfernen- und. sich sodann beim Nachlassen des Druckes wieder an die Nadelspitze anlegen. Nacb. einer gewissen Zeit werden sich der Rand, der Einspritzöffnung und das Nadelventil, derärt aneinander angepaßt haben, daß eine völl-. kommen sicher wirkende Abdichtung zwischen" diesen beiden Teilen erzielt ist.For this purpose, the valve parts are put together in the valve in the Used for the operation required manner and by introducing a pressure medium . in the; Valve made to work. The one provided with the injection opening The membrane will move under the action of the pressure exerted on it by the tip of the needle remove and. then return to the needle tip when the pressure is released invest. Nacb. a certain time will be the edge, the injection port and the needle valve, so adapted to each other that a complete. come for sure effective seal between "these two parts is achieved.

Auf diese- Weise ist der Vorfei1 erzielt,' dä.ß auch bei Membranventilen mit einer seht engen Durchtrittsöffnung_, für den flüssigen Brennstoff- bereits vor der ersten- lnbetrieh-. setzurig der mit dem Ventil äusgprüsteten Brennkraftmaschine ein . flüssigkeitsdichter; Sitz zwischen dem beiden Venfillteileln erzielt ist. Es braucht daher bei-, diesen- Ventilen« nicht auf eine selbsttätige Abnutzung der betreffenden Ventilteile während des Betriebes gewartet zu- werden. -Zur Durchführung _ des Verfahrens nach der Erfindung dient zweckmäßig eine Druckvorrichtung, die ständig mit dem anzupressenden und wieder zu lockernden Ventilkörper sowie mit dem Ventilgehäuse verbunden bleibt.In this way the advantage is achieved, which also applies to diaphragm valves with a very narrow passage opening_, for the liquid fuel already before the first-. setzurig the internal combustion engine tested with the valve a . liquid tight; Seat between the two Venfillteileln is achieved. It therefore takes with-, these- valves « not on an automatic Wear and tear of the valve parts concerned must be serviced during operation. To carry out the method according to the invention, a printing device is expediently used, constantly with the valve body to be pressed and loosened again as well as with remains connected to the valve housing.

Hierdurch ist der weitere Vorteil erzielt, daß bei der Herstellung 'der Dichtung die besonderen Verhältnisse der Brennkraftmaschine, für welche das betreffende Ventil bestimmt ist, sehr genau berücksichtigt werden können, und daß jederzeit eine nachträgliche Wiederholung des Anpaßverfahrensohne nennenswerte Betriebsstörung, z. B. Ausbau des Ventils, möglich ist.This has the further advantage that during manufacture 'of the seal the special conditions of the internal combustion engine for which the relevant valve is determined, can be taken into account very precisely, and that a subsequent repetition of the adjustment procedure at any time without significant operational disruption, z. B. Removal of the valve is possible.

In den Abbildungen sind Ausfiihiungsbeispiele der Erfindung dargestellt.The figures show exemplary embodiments of the invention.

Abb. i zeigt einen Querschnitt durch eine Ausbildungsform eines Einspritzventils. Abb. a ist der Grundriß einer Ventilscheibe. Abb.3 stellt einen senkrechten Schnitt einer abgeänderten Form der Ventilplatte und Abb. 4. den Grundriß dieser Ventilplatte dar. Abb. 5 ist ein Querschnitt und Abb.6 der Grundriß einer weiteren Ausführungsform.Fig. I shows a cross section through one embodiment of an injection valve. Fig. A is the plan of a valve disc. Fig.3 shows a vertical section a modified form of the valve plate and Fig. 4. the plan of this valve plate Fig. 5 is a cross-section and Fig. 6 is a plan view of another embodiment.

Das Einspritzventil nach Abb. i ist mit einer Bohrung Al versehen, die in ihrem oberen Teil A2 erweitert ist. Ein mit Gewinde versehenes Abschlußstück A3 ist in den erweiterten Teil 42 des Ventils eingeschraubt. Eine Bohrung A4 steht mit der Mittelbohrung Al des Ventilkörpers und mit der Bohrung BI des mit Gewinde versehenen Anschlußstückes B in Verbindung, das an die Brennstoffzuleitung anschließbar ist.The injection valve according to Fig. I is provided with a bore Al, which is expanded in its upper part A2. A threaded end piece A3 is screwed into the enlarged part 42 of the valve. There is an A4 hole with the central bore Al of the valve body and with the bore BI of the threaded provided connection piece B in connection, which can be connected to the fuel supply line is.

Eine mit einer Bohrung Cl versehene: Ventilscheibe C ist mittels einer überwurfmutter C2 am unteren Teil des Ventilkörpers A befestigt und von diesem durch eine Zwischenscheibe C3 in geringem Abstand gehalten.A provided with a bore Cl: valve disc C is by means of a Union nut C2 attached to the lower part of the valve body A and from this through an intermediate disk C3 held at a small distance.

Der Ventilschaft D ist an seinem oberen Ende mit Gewinde versehen und auf den größeren Teil Dl seiner Länge verjüngt. Der Ventilschaft ist mit einer ver1Sreiterten Nadelspitze D2 versehen,. die in die Bohrung Cl der Ventilscheibe C eingreift und sie ab-,schließt, und mittels eines Einstell- und Tragteils E in bezug auf die Ventilscheibe einstellbar.The valve stem D is threaded at its upper end and tapers to the greater part Dl of its length. The valve stem is with a provided with broadened needle point D2. into the hole Cl of the valve disc C engages and it closes, and by means of an adjustment and support part E in adjustable with respect to the valve disc.

In Abb. 3 und ¢ stellt F eine Federscheibe mit einer Öffnung F1 dar, in der ein mit einem Flansch F3 ausgerüsteter Ventilsitz F2 angeordnet ist. Zwischen Flansch und Ventilscheibe liegt eine Dichtungsscheibe F¢.In Fig. 3 and ¢ F represents a spring washer with an opening F1, in which a valve seat F2 equipped with a flange F3 is arranged. Between A sealing washer F ¢ lies between the flange and valve disc.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 ist eine Federscheibe G mit Bohrungen G1 und 02 versehen. Der Ventilteil 03 ist mit zwei Nadelspitzen G¢ und G5 ausgerüstet, die in die Bohrungen G1 und 02 eingreifen.In the embodiment according to FIGS. 5 and 6, a spring washer G is provided with bores G1 and 02 . The valve part 03 is equipped with two needle tips G [and G5] which engage in the bores G1 and 02.

Die Erfindung ist auf die drei dargestellten Ausführungsformen des Ventils nicht beschränkt.The invention is based on the three illustrated embodiments of the Valve not limited.

Diese Ventile dienen dazu, sehr kleine Mengen flüssigen Brennstoffs mit sehr hohem Druck in einen Maschinenzylinder einzuspritzen. Das Eigentümliche der Bauart besteht darin, daß die steife Federventilscheibe nur wenig unter dem Druck der Flüssigkeit nachgibt und sich unmittelbar nach dem Aufhören des Druckes wieder schließt, und zwar derart, daß ein Durchtropfen der Flüssigkeit bei geschlossenem Ventil ausgeschlossen ist. Die Berührungsfläche zwischen der Scheibe und dem Nadelventil ist nur sehr schmal, und es ist daher notwendig, daß Scheibe und Nadel vollkommen dicht aufeinanderliegen. Ein derartiges dichtes Zusammenpassen ist durch maschinelle Bearbeitung nicht erreichbar. Bei Herstellung auf maschinellem Wege kann nur eine annähernde Dichtung erzielt werden; die einzige Möglichkeit, einen gutdichtenden Sitz zu erzielen, besteht darin; die Teile genau,aufeinander einzupassen. Dies wird erreicht, wenn die Ventilscheibe durch den Druck des Nadelventils durchgebogen wird und die beiden Teile so lange zusammengehalten werden, bis Nadel und Ventilscheibe gut aufeinanderpassen, 'so - daß sie infolge gegenseitigen Druckes und gegenseitiger Abnutzung einen dichten Sitz aufeinander bilden. Zunächst geht die Abnutzung sehr schnell vor sich, weil der Rand der Bohrung noch scharf ist. Bald. jedoch wird die Abnutzung so gering werden, daß sie vernachlässigt werden kann. Eine lange Gebrauchs-. dauer der Ventilscheibe ist dadurch sichergestellt, daß der durch die Abnutzung hergestellte Sitz immer breiter wird. Auf diese Weise erhalten die Sitzflächen keine größere Breite als d-e Abnutzung im Betriebe zuläßt. Es ist ferner erwünscht, die Sitzflächen so schmal wie möglich zu halten, um die Reibungsverluste zu verringern: Das Verfahren zum Herstellen und Einpassen der Ventilscheiben wird wie folgt ausgeführt Die aus hartem Metall, beispielsweise Sägenstahl; hergestellte Ventilscheibe ist in. der Mitte mit einem kleinen, eingestanzten oder gebohrten Loch versehen. Diese Scheibe wird in einem Ventilgehäuse gelagert und durch eine überwurfkappe festgehalten. Eine Nadelspitze, die etwa das Loch dieser Scheibe ausfüllt, wird in der Mittelbohrung des Ventilkörpers Suchtrecht zu dem Loch der Ventil-Scheibe angebracht. Der Ventilschaft wird nun bewegt und dabei die Ventilnadel in das Loch der Ventilscheibe gepreßt. Die Form der Ventilscheibe wird dabei etwas geändert, und das Loch in der Ventilscheibe sowie die mit ihm in Eingriff stehende Ventilnadel haben das Bestreben, sich einander anzupassen, so daß sie nach kurzer Zeit genau aufeinanderpassen. Die in dem Loch der Ventilscheibe ruhende Nadel verschließt das Ventil bei der weiteren Benutzung vollkommen und verhindert jeden Verlust von Brennstoff infolge von Undichtigkeit, es sei denn, daß die Ventilscheibe durch genügend hohen Druck von der Ventilnadel abgehoben wird. In gewissen Fällen kann dieses Verfahren dadurch abgekürzt werden, daß die Abnutzung des Ventilsitzes an der Ventilmündung in folgender Weise vorgearbeitet wird. Bevor das Ventil zusammengesetzt ist, wird in der gleichen Weise wie die Ventilnadel ein die gleiche Größe und gleiche Form besitzendes Werkzeug eingeführt. Unter Ausübung eines ausreichenden Druckes wird dann durch dieses Werkzeug an der Einspritzmündung eine: Sitzfläche hergestellt. Die Nadel selbst bearbeitet den Ventilsitz fertig und stellt ihn so ge# nau her, daß beim Zusammenbau des Ventils Nadel und Ventilsitz genau zusammenpassen.These valves are used to release very small amounts of liquid fuel to be injected into a machine cylinder at very high pressure. The peculiar thing the design is that the stiff spring valve disc is only slightly below the Pressure of the liquid gives way and immediately after the pressure ceases closes again, in such a way that the liquid drips through when the Valve is excluded. The interface between the disc and the needle valve is only very narrow, and it is therefore necessary that the disk and needle be perfect lie close together. Such close fitting is by machine Processing not available. In the case of production by machine, only one approximate sealing can be achieved; the only way to get a good sealing Achieving a seat consists in; the parts exactly to fit together. this will achieved when the valve disc is bent by the pressure of the needle valve and the two parts are held together until the needle and valve disc fit together well, 'so - that they are the result of mutual pressure and mutual Wear and tear to form a tight fit on each other. At first there is a lot of wear and tear quickly because the edge of the hole is still sharp. Soon. however, the Wear so little that it can be neglected. A long use. duration of the valve disc is ensured by the fact that the wear and tear manufactured seat is getting wider. In this way, the seating surfaces do not receive any greater width than d e wear in operation allows for. It is also desirable that the Keeping seat surfaces as narrow as possible in order to reduce friction losses: The procedure for making and fitting the valve disks is carried out as follows Those made of hard metal, such as saw steel; manufactured valve disc is in the middle with a small, punched or drilled hole. These Disc is stored in a valve housing and held in place by a cap. A needle point, which roughly fills the hole in this disc, is inserted into the central hole of the valve body located right to the hole in the valve disc. The valve stem is now moved and the valve needle is pressed into the hole in the valve disc. Form the valve disc is slightly changed, and the hole in the valve disc as well as the valve needle engaged with it have this Endeavor to adapt to one another so that they will fit together exactly after a short time. The needle resting in the hole in the valve disc closes the valve as it moves further Use perfectly and prevent any loss of fuel due to leakage, unless the valve disc is released from the valve needle by sufficiently high pressure is lifted. In certain cases this procedure can be shortened by that the wear of the valve seat on the valve mouth is prepared in the following way will. Before the valve is assembled, it is done in the same way as the valve needle introduced a tool of the same size and shape. While exercising A sufficient pressure is then applied to the injection port by this tool a: seat made. The needle itself finishes machining the valve seat and manufactures it so precisely that when assembling the valve needle and valve seat match exactly.

Die Arbeitsweise eines solchen Einspritzventils ist folgende: Bei den verschiedenen Ventilausführungen wird der Brennstoff unter hohem Druck in die Mittelbohrung des Ventilgehäuses eingeführt und dem Ventilsitz zugeleitet. Bei der Ausführungsform nach Abb. i und a wird der Durchtritt des Brennstoffes durch die Bohrung der Ventilscheibe dadurch verhindert, daß die Ventilnadel die Ventilöffnung für gewöhnlich vollständig schließt. Wenn der Druck des Brennstoffes so stark wird, daß die Ränder der Ventilscheibe von der Nadelspitze abgebogen werden, entsteht eine genügend weite Öffnung zum Durchtritt des Brennstoffes, der nun in fein zerstäubter Form eingespritzt wird.The mode of operation of such an injection valve is as follows: At With the various valve designs, the fuel is fed into the Center bore of the valve housing introduced and fed to the valve seat. In the Embodiment according to Fig. I and a, the passage of the fuel through the Boring the valve disc thereby prevents the valve needle from opening the valve usually closes completely. When the pressure of the fuel gets so strong that the edges of the valve disc are bent by the needle tip, arises a sufficiently wide opening for the fuel to pass through, which is now finely atomized Mold is injected.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und ¢ hat die Federscheibe einen besonderen, mit einer Bohrung versehenen Ventilsitz, jedoch ist die Wirkung die gleiche.In the embodiment according to Fig. 3 and ¢ the spring washer has a special valve seat provided with a bore, but the effect is the same.

Auch bei der weiteren Abänderungsform nach Abb. 5 und 6 mit zwei Öffnungen und einer Doppelnadel ist der Vorgang der gleiche. jede der beiden Nadelspitzen dringt in je eine Öffnung ein und stellt auf diese Weise seinen Sitz selbst her. In allen Fällen hat der von dem flüssigen Brennstoff auf die Federscheibe ausgeübte Druck den gleichen Zweck, nämlich die Federscheibe durchzubiegen und einen kleinen Durchlaß zwischen Sitz und Nadel herzustellen, durch die die Flüssigkeit hindurchtreten kann.Also with the further modification according to Fig. 5 and 6 with two openings and with a double needle the process is the same. each of the two needle points penetrates one opening each and creates its own seat in this way. In all cases the liquid fuel exerted on the spring washer Pressure has the same purpose, namely to bend the spring washer and a small one Establish a passage between the seat and the needle through which the liquid can pass can.

Das Verfahren kann auch bei in eine Maschine eingebautem Ventil durchgeführt. werden; in diesem Falle werden Ventilgehäuse mit Ventilscheibe und Nadel zusammengesetzt und in die Maschine eingebaut, wobei jedoch ihre Wirkungsweise zunächst nicht ganz zufriedenstellend ist. Mit der Zeit verbessert sich die Arbeitsweise, indem der Ventilsitz durch die Bewegung der Scheibe und unter Umständen auch durch die ausströmende Flüssigkeit eingeschliffen wird, bis das Nadelventil sich nach verhältnismäßig kurzer Zeit einen guten Sitz in der Ventilscheibe geschaffen hat. Sobald dies erfolgt ist, arbeitet das Federventil durchaus zufriedenstellend, da die Nadel sich auf den Sitz einarbeitet, gleichgültig, ob die Herstellung und das Einpassen der Sitzfläche außerhalb oder innerhalb der Maschine stattfindet.The method can also be carried out with the valve installed in a machine. will; in this case, valve housings are assembled with valve disc and needle and built into the machine, although their mode of operation is initially not quite is satisfactory. Over time, the way you work improves as the Valve seat due to the movement of the disc and possibly also due to the outflow Liquid is ground in until the needle valve is relatively short Time has created a good fit in the valve disc. Once this is done, the spring valve works satisfactorily because the needle is on the seat incorporated, regardless of whether the manufacture and fitting of the seat outside or takes place within the machine.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making a liquid-tight Seat in injection valves for internal combustion engines o. The like. That consists of a conical The valve body consists of the sharp edge in the closed position of the valve of a valve seat body, characterized in that the valve body (D2) before the internal combustion engine equipped with the injection valve is started up for the first time in the axial direction without performing any rotary motion on the sharp edge of the Valve seat body is pressed with such a pressure that the edge and the Adjust valve bodies to one another in a sealing manner. z. Printing device for execution of the method according to claim i, characterized in that it is constantly with the valve body to be pressed and loosened again as well as with the valve housing remains connected.