DE8125078U1 - "vorrichtung zur aenderung der vorspannung der druckfeder eines brennstoffeinspritzventiles" - Google Patents

Description

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Vorrichtung zur Änderung der Vorspannung der Druckfeder eines Brennstoffeinspritzventiles

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung der Vorspannung der Druckfeder eines Brennstoffeinspritzventiles mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei nadelgesteuerten Brennstoffeinspritzventilen wird die Ventilnadel durch eine, den hydraulischen Kräften entgegenwirkende Druckfeder geschlossen gehalten. Zur Einstellung des genauen Abspritzdruckes muß diese Druckfeder einstellbar vorgespannt werden können. Im beengten Bauraum des Düsenhalters werden hier entsprechend einer ersten bekannten Einstellmethode Einstellscheiben verwendet, die zwischen das rückwärtige Ende der Druckfeder und den Boden der diese aufnehmenden Sacklochbohrung eingelegt werden. Der Nachteil dieser Einstelimethode besteht darin, daß zum genauen Einstellen der Federvorspannung ein Sortiment von Einstellscheiben verschiedener, fein abgestufter Dicken erforderlich ist, außerdem die genaue Einstellung nur durch Probieren erfolgen kann, wobei die Teile des Ventilgehäuses mehrmals zusammen- und wieder auseinandergebaut werden müssen. Bei Brennstoffeinspritzventilen, bei denen die Verbindung von der Druckfeder

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zur Ventilnadel über eine relativ lange Druckstange hergestellt wird, ist die Vorspannung der Druckfeder entsprechend einer zweiten beispielsweise aus der DE-AS 1 085 714 bekannten Methode über eine Einstellschraube auf entsprechende Druckkraft einstellbar. Derartige Einspritzventile erweisen sich insofern als nachteilig, als die im Betrieb sehr rasch bewegte und relativ leichte Ventilnadel durch die Masse der mitbewegten, wesentlich größeren Druckstange eine erhebliche Mehrbelastung erfährt, was sich vor allem im harten, verschleißfördernden Aufsetzen der Ventilnadel auf deren Ventilsitz auswirkt. Außerdem treten bedingt durch die Länge und die Schlankheit der Druckstange unerwünschte Schwingungen auf, die den Schließvorgang der Ventilnadel stören und beispielsweise zum Nachöffnen mit der Folge einer ungewünschten Brennstoffnacheinspritzung führen können. Aufgrund der Nachteile dieser Ventilbauart ist man bestrebt, sofern möglich, auf Einspritzventile der zuerst diskutierten Art zurückzugreifen, bei denen die Druckfeder innerhalb eines Ventilhalters und dort in einer Sacklochbohrung desselben aufgenommen ist und deren Kraftübertragung

^ auf die Ventilnadel durch einen zwischengeschalteten

Übertragungskolben erfolgt, der einen Druckteller, an dem die Druckfeder abgestützt ist, sowie einen Führungsschaft umfaßt, welch letzterer in einer Führungsbohrung geführt ist und mit seiner Stirnfläche am rückwärtigen Ende der Ventiinadel anliegt. Um nun das umständliche Einjustieren der Druckfedervorspannung mittels verschiedener Einstellscheiben zu vermeiden, ist es Aufgabe der Erfindung, Einspritzventilen der vorstehend genannten Art eine Vorrichtung zuzuordnen, die eine einfache Einstellung der Druckfedervorspannung ermöglicht, ohne daß dabei das Ventilgehäuse auseinander genommen werden muß.

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Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung entsprechend der im Anspruch 1 gekennzeichneten Art und Ausgestaltung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau sowie eino äußerst einfache Handhabung aus. Die erfindungsgemäße Stellschraube kann durch eine seitliche öffnung des Ventilgehäuses mittels einer einfachen Handhabe, beispielsweise eines kleinen, in die Verstell- und Rastelemente eingreifenden Schraubenziehers verdreht werden, so daß eine stufenlose Einstellung der Druckfedervorspannkraft gewährleistet ist, ohne daß hierzu das Ventilgehäuse ge-_: öffnet werden müßte. In der der richtigen Druckfedervorspannung entsprechenden Stellung der Stellschraube ist diese durch Arretierungsmittel gegen Verdrehen während des Ventilbetriebes gesichert, so daß die eingestellte Druckfedervorspannung erhalten bleibt.

Nachstehend sind weitere Vorteile der Erfindung sowie zwei Ausführungsbeispiele derselben anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: 25

Fig. 1 ein Brennstoffeinspritzventil mit

der erfindungsgemäßen Vorrichtung

im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Brennstoffeinspritzventil gemäß Fig. 1 entlang der dort eingezeichneten Schnittlinie II-II im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

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Fig. 3 eine Variante der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung zur Änderung der Druckfedervorspannung.

Das in Fig. 1 gezeigte, mit 1 bezeichnete Einspritzventil setzt sich aus mehreren Einzelteilen zusammen, nämlich einem Ventilkörper 2 mit an sich bekanntem inneren Aufbau, aus dem das rückwärtige Ende der Ventilnadel 3 herausragt, und einem Ventilgehäuse. Letzteres wiederum besteht aus einem Gehäusevorderteil 4, einem vorderen Gehäusemantel 5, einer sich innerhalb des letzteren und dem Gehäusevorderteil 4 erstreckenden hülsenförmigen überwurfmutter 6, einem in letztere teilweise hineinragenden Ventilhalter 7 sowie einem sich zwischen letzterem und dem Ventilkörper 2 erstreckenden Zwischenstück 8, ferner einem das rückwärtige Ende des Ventilhalters 7 umgebenden hinteren Gehäusemantel 9 und einem hinten am Ventilhalter 7 anliegenden Druckstück 10, über welch letzteres das Einspritzventil 1 durch nicht dargestellte Mittel am Zylinderkopf 11 einer desweiteren nicht dargestellten Brennkraftmaschine in Einbaulage gehalten ist. Die Teile 2, 8 und 7 des Ventilgehäuses sind untereinander und miteinander mittels der Überwurfmutter 6 zusammengespannt, die von vorne her auf ein Außengewinde am Ventilhalter 7 aufgeschraubt ist. Die Brennstoffzufuhr zum Einspritzventil 1 erfolgt über eine radial in den Ventilhalter 7 hineinragende Druckleitung 12, von der aus der Brennstoff über ventilinterne Kanäle 13 zum Ventilkörper 2 weiterleitbar ist.

Mit 14 ist eine Druckfeder bezeichnet, die sich innerhalb einer Sacklochbohrung 15 erstreckt, die koaxial zur Ventillängsachse in den Ventilhalter 7 von vorne

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her eingebohrt ist. Mit 16 ist ein Druckübertragungskolben bezeichnet, der sich aus einem Kolbenführungsschaft 17, einem Federführungsbolzen 18 sowie einem dazwischen liegenden Druckteller 19 zusammensetzt. Der Druckübertragungskolben 16 ist mit seinem Kolbenführungsschaft 17 mit geringem radialen Spiel in einer Bohrung 20 des Zwischenstückes 8 geführt und liegt innerhalb der räumlichen Ausdehnung derselben am rückwärtigen Ende der Ventilnadel 3 an. Am Druckteller 19, der sich innerhalb der räumlichen Ausdehnung der Sacklochbohrung 15 bewegt, ist die Druckfeder 14 an ihrem vorderen Ende abgestützt.

Der Druckfeder 14 ist eine Vorrichtung zur Änderung ihrer Vorspannung zugeordnet, erfindungsgemäß bestehend aus einer Stellschraube 21, die innerhalb des Ventilgehäuses am hinteren Ende der die Druckfeder 14 aufnehmenden Sacklochbohrung 15 angeordnet sowie längs eines Gewindes durch Verdrehung axial verschiebbar ist, außerdem an ihrem Umfang Verstell- und Rastelemente, in die Arretierungsmittel zur Verdrehsicherung während des Ventilbetriebes eingreifen, aufweist sowie durch eine seitliche öffnung 22 des Ventilgehäuses hindurch mittels einfacher Handhaben in eine der gewünschten Druckfedervorspannung entsprechende Lage verdrehbar ist.

Gemäß einem ersten, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Stellschraube 21 längs einer Stiftschraube 23 verdrehbar, die in einem Sacklochgewinde 24 am hinteren Ende der die Druckfeder 14 aufnehmenden Sacklochbohrung 15 gegen Lösen gesichert verankert ist. Die Stiftschraube 23 ist dabei bis auf den Grund des Sacklochgewindes eingeschraubt und in diesem stoffschlüssig

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beispielsweise mittels eines Klebers befestigt. Anstelle einer Klebverbindung kann jedoch auch jede andere Verbindung vorgesehen sein, die ein ungewolltes Lösen der Stiftschraube verhindert. Alternativ zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante kann die Stellschraube 21 auch - wie in Fig. 3 gezeigt - einen fest an ihr angeordneten Gewindebolzen umfassen, der in das Sacklochgewinde 24 am hinteren Ende der die Druckfeder 14 aufnehmenden Sacklochbohrung eingreift und über dieses durch Verdrehung der Stellschraube 21 zusammen mit dieser axial ver- bzw. einstellbar ist. Der besagte Gewindebolzen besitzt die gleichen Abmessungen wie die Stiftschraube 23 gemäß Fig. 1 und 2, ist jedoch an die Ste^schraube 21 angeformt und überragt diese vorn

und hinten. _:

An der Stellschraube 21 ist zur Bildung der Verstell- und Rastelemente eine Verzahnung mit gleichmäßig am Umfang verteilten Zähnen 25 und Zahnlücken 26 angeordnet - siehe Fig. 2 -. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, wie in Fig. 3 gezeigt, an der Stellschraube 21 zur Bildung der Verstell- und Rastelemente gleichmäßig an deren Umfang verteilt eine Vielzahl von Radialbohrungen mit äußeren Rastkerben 27 vorzusehen.

Diesen Verstell·- und Rastel·ementen 25, 26 oder 27 ist ein Arretierungsmittel· zugeordnet, das, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, durch eine Festste^schraube 28 oder, wie in Fig. 3 gezeigt, durch einen druckfederbeaufschlagten Sperrstift 29 gebildet sein kann. Die Feststell·- schraube 28 greift mit ihrer Spitze in die Versteil·- und Rastel·emente an der Ste^schraube 2l· ein, nämiich im Fa^e des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 und 2 in eine Zahniücke 26" zwischen zwei benachbarten

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Zähnen 25 bzw. beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in eine Rastkerbe vor einer Radialbohrung 27. Die Feststellschraube 28 ist senkrecht zur Ventillängsachse in einer Gewindebohrung 30 des Ventilhalters 7 gefaßt und über eine Öffnung 31 im Ventilgehäuse von außen her zu ihrer Betätigung zugänglich.

Der Sperrstift 29 gemäß Fig. 3 ist in gleicher Weise wie die Feststellschraube 28, mithin ebenfalls senkrecht zur Ventillängsachse angeordnet und in einer Führungsbohrung 32 des Ventilhalters 7 verschiebbar geführt. Der Sperrstift 29 ist von außen her durch eine Druckfeder 33 druckbeaufschlagt, die sich in einer Aufnahmebohrung 34 erstreckt sowie einerseits an der Innenwand des den Ventilhalter 7 umgebenden Gehäusemantels 5 und andererseits an der hinteren Stirnfläche des Sperrstiftes 29 abgestützt ist.

Die Stellschraube 21 besitzt in beiden dargestellten Ausführungsbeispielen einen Druckteller 35 mit einem Durchmesser, der etwa dem Durchmesser der Druckfeder entspricht. In den Druckteller 35 sind die Stell- und Rastelemente - Zähne 25 und Zahnlücken 26 bzw. Radialbohrungen mit Rastkerben 27 - eingeformt. Am Druckteller 35 der Stellschraube 21 ist die Druckfeder 14 mit ihrem rückwärtigen Ende unmittelbar oder wie in Fig. 1 und 2 gezeigt mittelbar über eine Unterlegscheibe abgestützt.

Die Einstellung der Druckfedervorspannung kann beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 beispielsweise durch einen kleinen Schraubenzieher erfolgen, der durch die= Öffnung 22 im Ventilgehäuse hindurch und in die Verzahnung 25, 26 an der Stellschraube eingeführt wird. Nach vorheriger Lösung der Feststell-

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schraube 28 _t soweit, daß sie außer Eingriff mit der Verzahnung an der Stellschraube 21 ist, läßt sich letztere leichtgängig und mit geringem Kraftaufwand durch eine Querbewegung des eingeführten Schraubenziehers verdrehen. Hat die Stellschraube 21 die richtige Stellung eingenommen, in der die Druckfedervorspannung den gewünschten Wert besitzt, wird sie mittels der Feststellschraube 28 arretiert, so daß sich die Lage der Stellschraube 21 während des Ventilbetriebes nicht mehr ungewollt ändern kann. In ähnlicher Weise wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bei der Einstellung der Druckfedervorspannung vorgegangen. Hier genügt schon ein biegesteifer Metallstift, beispielsweise ein dünner Metallbolzen, um die Stellschraube 21 entgegen der Kraft des druckfederbeaufschlagten Sperrstiftes zu verdrehen.

Die öffnung 22 dient neben ihrem Zweck zur Einführung einer Handhabe für die Stellschraubeneinjustierung auch noch als Ablaufkanal für aus dem Ventilkörper 2 austretenden Leckkraftstoff. Durch die hohe Lage der öffnung 22 ist gewährleistet, daß im Betrieb des Ventiles 1 die Sacklochbohrung 15 mit Kraftstoff aufgefüllt ist, wodurch eine Dämpfung auf die bewegten Teile 3, 14 und 16 ausgeübt wird.

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PB 3123/1533 - 1 Zusammenfassung:

Bei einer Vorrichtung zur Änderung der Vorspannung der Druckfeder (14) einss Brennstoffeinspritzventiles (1), die innerhalb des Ventilgehäuses auf dem Druckteller (19) eines Druckübertragungskolbens (16) und über diesen auf die Ventilnadel (3) in Schließrichtung einwirkt, ist eine Stellschraube (21) vorgesehen, die innerhalb des Ventilgehäuses am hinteren Ende einer die Druckfeder (14) aufnehmenden Sacklochbohrung (15) angeordnet ist. Die Stellschraube (21) ist durch Verdrehung längs eines Gewindes axial verschiebbar; außerdem weist die Stellschraube (21) an ihrem Umfang Verstell- und Rastelemente (25, 26, 27) auf, in die Arretierungsmittel (28, 29) zur Verdrehsicherung während des Ventil- ' betriebes eingreifen. Die Stellschraube (21) ist durch eine seitliche Öffnung des Ventilgehäuses hindurch mittels einfacher Handhaben, beispielsweise eines Schraubenziehers oder eines Metallstiftes, zwecks Einstellung der Druckfedervorspannung in richtige Lage verdrehbar und anschließend durch die Arretierungsmittel (28, 29) arretiert.

Claims (8)

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1. Vorrichtung zur Änderung der Vorspannung der Druckfeder eines Brennstoffeinspritzventiles, welche

Druckfeder innerhalb des Ventilgehäuses auf den

Druckteller eines Druckübertragungskolbens und über diesen auf die Ventilnadel in Schließrichtung einwirkt sowie andernendes an einer Stellschraube abgestützt ist, die zwecks Einstellung der Druckfedervorspannung längs eines Gewindes verstellbar sowie nach erfolgter Einstellung durch Arretierungsmittel gegen Verdrehung gesichert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellschraube (21) innerhalb des Ventilgehäuses (2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) am hinteren Ende einer die Druckfeder (14) aufnehmenden Sacklochbohrung (15) angeordnet sowie innerhalb letzterer längs eines Gewindes durch Verdrehung axial verschiebbar f ist, außerdem an ihrem Umfang Verstell- und Rast-

elemente (25, 26, 27), in die Arretierungsmittel

(28, 29) zur Verdrehsicherung während des Ventilbetriebes eingreifen, aufweist sowie durch eine seitliche öffnung (22) des Ventilgehäuses hindurch mittels einfacher Handhaben in eine der gewünschten Druckfedervorspannung entsprechende Lage verdrehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (21) längs einer Stiftschraube (23) verdrehbar ist, welche in einem Sacklochgewinde (24) am hinteren Ende der die Druckfeder (14) aufnehmenden Sacklochbohrung (15) gegen Lösung gesichert verankert ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (21) einen fest angeordneten Gewindebolzen umfaßt, der in ein Sacklochgewinde (24) am hinteren Ende der die Druckfeder (14) aufnehmenden Sacklochbohrung (15) eingreift und über dieses durch Verdrehung der Stellschraube (21) zusammen mit dieser axial verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehereren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an

der Stellschraube (21) zur Bildung der Verstell- und Rastelemente eine Verzahnung mit gleichmäßig am Umfang verteilten Zähnen (25) und Zahnlücken (26) angeordnet ist.
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5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stellschraube (21) zur Bildung der Verstell- und Rastelemente eine Vielzahl von gleichmäßig an deren Umfang verteilt angeordneter Radialbohrungen (27) mit äußeren Rastkerben vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Arretierungsmittel eine Feststellschraube (28) vorgesehen ist, die mit ihrer Spitze in die Verstell- und Rastelemente (25, 26; 27) an der Stellschraube (21) eingreift, senkrecht zur Ventillängsachse in einer Gewindebohrung (30) des Ventilhalters (7) gefaßt und über eine Öffnung (31) im Ventilgehäuse von außen her zu ihrer Betätigung zugänglich ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Arretierungsmittel ein Sperrstift (29) vorgesehen ist, der

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mit seiner Spitze in die Verstell- und Rastelemente .<"' (25, 26; 27) an der Stellschraube (21) eingreift, f, senkrecht zur Ventillängsachse in einer Führungs- |, bohrung (32) des Ventilhalters (7) verschiebbar geführt und von einer Druckfeder (33) beaufschlagt | ist, die sich hinter ihm in einer Aufnahmebohrung | (34) erstreckt und an der Innenwand eines den Ven- | tilhalters (7) umgebenden Gehäusemantels (5) ab- | stützt. f

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge- j; henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (21) einen Druckteller (35) umfaßt, dessen Durchmesser etwa jenem der Druckfeder (14) · entspricht, daß in den Druckteller (35) die Einstell- und Rastelemente (25, 26; 27) eingeformt sind und daß außerdem die Druckfeder (14) unmittelbar oder mittelbar über eine unterlegscheibe am Druckteller (35) der Stellschraube (21) abgestützt igt.