DEF0014723MA

DEF0014723MA -

Info

Publication number: DEF0014723MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15. Mai 1954 Bekanntgemacht am 29. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Prüfung und Ermittlung des Strahlwinkels der Einspritzdüsen von Dieselmotoren.

Für den einwandfreien Betrieb eines Dieselmotors ist, abgesehen von der richtigen Wahl der Einspritzdüse, deren Zustand maßgebend, da eine schlecht arbeitende Einspritzdüse die Lebensdauer des Motors herabsetzen oder empfindliche Motorschäden verursachen kann. Ein besonders zu beachtender Faktor ist der Strahlwinkel, mit dem der Kraftstoff aus der Einspritzdüse ausgespritzt wird und der entsprechend der Vorschrift eine bestimmte Toleranz nicht unter- und überschreiten darf, da eine merkbare Veränderung bereits das zuverlässige Arbeiten des Dieselmotors in Frage stellt..

Es sind deshalb schon die verschiedensten Geräte entwickelt worden, um diesen Strahlwinkel . zu prüfen. Die Geräte sind aber,, da sie mit sehr empfindlichen Meß- und Prüforganen eingerichtet sind, sehr teuer und können vor allem nur in der Werkstatt benutzt werden. Einfache und billige Geräte, die auch bekannt sind, erlauben nur eine subjektive Beurteilung des Strahlwinkels. Ein genaues Messen ist nicht möglich.

Zweck der Erfindung ist es, ein Prüfgerät zu schaffen, das in seinem Aufbau und in seiner Handhabung sehr einfach ist und ein unmittelbares

509 626/220

F 14723 Ia/46c*

Prüfen der Einspritzdüsen am Motor sowohl in bezug auf die Einhaltung ihres Soll-Strahlwinkels als auch in bezug auf die Messung ihres Ist-Strahlwinkels gestattet.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein die zu prüfende Einspritzdüse aufnehmendes Spannfutter mit einer in Längsrichtung verschiebbaren, im Bereich des ausspritzenden Kraftstoffes liegenden Meß düse versehen ist und der

ίο jeweils eingestellte oder ermittelte Abstand der Meßdüsenlippe vom Spritzzapfen der Einspritzdüse bei genauem Durchgang des Kraftstoffstrahies durch die Meßdüse den Ist-Wert des Strahlwinkels anzeigt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen

Fig. ι und 2 im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei verschiedenen Stellungen und

Fig. 3 und 4 im Längsschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Prüfgerät besteht aus einem die Einspritzdüse aufnehmenden Spannfutter 1 und einer gegenüber dem Spannfutter verschiebbaren Meßdüse 2.

Ist eine Einspritzdüse nur auf Einhaltung des Soll-Strahlwinkels zu überprüfen, genügt das Prüfgerät nach Fig. 1 und 2. Bei - dieser Ausführung besteht das Spannfutter aus einer vorzugsweise zylindrischen Hülse 3, die im oberen Teil mit einer Aufnahmebohrung 4 für den unteren Teil 5 der Einspritzdüse 6 und mit einem ringförmigen Anschlag 7 für die Stirnfläche der zu prüfenden Einspritzdüse versehen ist. Durch eine Klemmschraube 8 wird die Einspritzdüse in der Aufnahmebohrung 4 gehalten.

Von unten her umfaßt eine Gleitbüchse 9 das Spannfutter. Ein Boden 10 schließt die Gleitbüchse ab. Im Inneren der Gleitbüchse ist zentral auf dem Boden die Meßdüse 2 angeordnet, die, wie in der Zeichnung dargestellt, aus einem Stück mit der Gleitbüchse bestehen, aber auch als Einzelteil in den Boden eingesetzt sein kann. Mit Hilfe einer Klemmschraube 11 kann die Gleitbüchse an dem Spannfutter 1 in jeder Stellung gehalten werden.

Im Boden 10 sind rings um die Meß düse 2 mehrere Bohrungen 12 vorgesehen. Die obere Kante der Gleitbüchse ist' zu einer Meßkante 13 zugeschärft, und am Außenmantel des Spannfutters sind eine oder mehrere Markierungen 14, z. B. als eingeschliffene Ringe oder Ringabschnitte, angeordnet, die verschiedenen Gradzahlen von Strahlwinkeln entsprechen.

Die Aufgabe der Bohrungen 12, der Meßkante 13 und der Markierungen 14 wird bei der Handhabung des Gerätes beschrieben. Die Bohrung der Meß düse ist zweckmäßig nach unten durch eine vom Boden 10 ausgehende Hülseis verlängert.

Das Prüfgerät nach den Fig. 1 und 2 stellt eine bevorzugte Ausführung für Strahlwinkel von 8 bis i2° dar. Durch Auswechseln der Meßdüse gegen eine solche mit größerer oder kleinerer Bohrung läßt sich der Meßbereich des Gerätes verändern, so daß auch Einspritzdüsen mit einem größeren oder kleineren Strahlwinkel geprüft werden können.

Zum Prüfen des Strahlwinkels einer Einspritzdüse 6 wird diese in das Spannfutter 1 bis zur Anlage ihrer Stirnfläche an den Anschlag 7 eingesetzt und mit Hilfe der Klemmschraube 8 festgeklemmt. Es sei angenommen, daß die zu prüfende Einspritzdüse einen Strahlwinkel von 8° haben soll. Es wird jetzt eine Meßdüse 2 mit einer dem Strahlwinkel von 8° entsprechenden Meßdüsenlippe 16 in die Gleitbüchse 9 eingesetzt oder eine Gleitbüchse mit entsprechender fester Meßdüse ausgewählt und auf das Spannfutter unter ständigem Abspritzen von Kraftstoff aufgeschoben. Der Kraftstoff 28 tritt durch die Meßdüsenlippe aus der Hülse 15 und aus den Bohrungen 12 aus. Es ergibt sich ein Bild gemäß Fig. 2. Die Meßdüse wird nun unter ■weiterem Abspritzen von Kraftstoff so weit zur Einspritzdüse 6 hin verschoben, bis kein Kraftstoff mehr aus den Bohrungen 12 austritt (Fig. 1). Hat jetzt die Meßkante 13 gerade die 8°-Markierung 14 erreicht, ist der Strahlwinkel in Ordnung. Bleibt die Meßkante unterhalb der Markierung, ist der Strahlwinkel zu klein, beim Überschreiten der Markierung jedoch zu groß, und die Einspritzdüse muß ausgewechselt werden.

Zum Prüfen von anderen Strahlwinkeln im Meßbereich der jeweiligen Meßdüse kann das Spannfutter noch mit entsprechend höher oder tiefer liegenden Markierungen versehen werden.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 arbeitet nach demselben Prinzip wie das nach den Fig.· ι und 2, ist aber für alle Typen von Einspritzdüsen und für die verschiedensten Strahlwinkel geeignet und gestattet nicht nur das Überprüfen, sondern auch die genaue Messung des jeweiligen Strahlwinkels.

Das Gerät besteht aus einem Spannfutter 1' und einer gegenüber diesem verschiebbaren Meßdüse 2'. Das Spannfutter ist aus einer zylindrischen Hülse 17 gebildet und enthält die Aufnahmebohrung 4 für das untere Ende S der Einspritzdüse 6 und den ringförmigen Anschlag 7. Mit Hilfe einer Spannschraube 8 wird die Einspritzdüse in der Aufnahmebohrung festgespannt. Innerhalb des hülsenförmigen Teiles 17 des Spannfutters 1' ist die Meßdüse 2' von Hand verschiebbar (Fig. 3). Sie kann durch eine in an sich bekannter Weise wirkende Kiemmutter 18 in dem Spannfutter festgespannt werden. Im Bereich der verschiebbaren Meßdüse ist die Hülse 17 mit mehreren Längsschlitzen 19 versehen. Die Meßdüse ist nach unten durch einen Zylinder 20 verlängert, der in Längsrichtung mit. einer Meßskala, z. B. einer Millimeterteilung 21, versehen ist, der, wie bei einer Schieblehre, ein Nonius 22 zugeordnet ist. Dieser ist auf einem der zwischen den Längsschlitzen 19 liegenden Stegen 23 eingeritzt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verschiebung der Meßdüse 2' innerhalb des Spannfutters 1' mit · Hilfe einer Transportmutter 24, die drehbar am unteren Ende des Spannfutters 1', z. B. mit Hilfe einer oder

626/220

F 14723 IaI 46c²

mehrerer in eine Ringnut 25 der Hülse 17 eingreifenden Stifte 26, gelagert ist. Der hülsenförmige Teil 20 der Meßdüse ist ebenfalls mit einer in Längsrichtung verlaufenden Meßskala2i'versehen, zu der wie bei einer Mikrometerschraube eine auf der Transportmutter 24 eingeritzte Teilung 27 gehört.

Damit sich die Meßdüse 2' wegen der Meßskalen 21, 22 bzw. 21', 27 nicht gegenüber dem Spannfutter verdrehen kann, ist sie in geeigneter Weise,, z. B. durch eine nicht dargestellte Nut und Feder, gegen Verdrehung gesichert.

Zum Prüfen einer Einspritzdüse 6 wird diese in das Spannfutter 1' bis zur Anlage ihres unteren Teiles 5 an den Anschlag 7 eingesetzt und mittels der Klemmschraube 8 festgeklemmt. Unter ständigem Abspritzen von Kraftstoff 28 wird die Meßdüse 2' nun entweder nach Fig. 3 unmittelbar von Hand oder nach Fig. 4 mittels der Transport-

.20 mutter 24 so lange in Richtung zur Einspritzdüse6 hin bewegt (Fig. 4), bis kein Kraftstoff mehr aus den Längsschlitzen 19 des Spannfutters austritt (Fig. 3). Bei dieser Stellung wird der Wert an den Skalen 21, 22 bzw. 21', 27 abgelesen und die betreffende Gradzahl des Strahlwinkels aus einer dem Prüfgerät beigefügten Tabelle, in der zu allen Meßwerten die zugehörigen Gradzahlen angegeben sind, abgelesen, z. B.:

Skalenwert	Strahlwinkel
(mm)	(Gradzahl)
10,0	4
8,0	5
6,7	6
57	7
5,o	8
usw.	usw.

Das Prüfgerät und die Meßdüse können solche Abmessungen erhalten, daß jeder Meßbereich bestrichen wird. Um das Gerät jedoch möglichst klein und damit handlicher zu gestalten, werden zweckmäßigerweise mehrere Meßdüsen mit einander ergänzendem Meßbereich, d. h. mit verschieden großen Meßlippen 16', vorgesehen. Die erste Meßdüse mag z. B. für Einspritzdüsen mit Strahlwinkel von ο bis io°, die zweite für Einspritzdüsen von Ii bis 25⁰ usw. Gültigkeit haben.

Mit diesem Prüfgerät ist es möglich, entweder eine Einspritzdüse auf Einhaltung ihres Soll-Strahlwinkels zu prüfen und/oder den Ist-Strahlwinkel zu ermitteln. Zum Prüfen des Soll-Strahlwinkels, z. B. 8°, wird aus der Tabelle der dieser Gradzähl entsprechende Skalenwert = 5 mm entnommen und die für diesen Meßbereich gültige Meßdüse so lange zur Einspritzdüse hin verschoben, bis aus den Schlitzen kein Kraftstoff mehr austritt. Entspricht dabei der abzulesende Skalenwert dem Wert der Tabelle, so ist die Ein-. spritzdüse in Ordnung, andernfalls muß sie ersetzt werden. Der tatsächliche, d. h. der Ist-Strahlwinkel wird durch genaues Ablesen des Skalenwertes und Vergleich mit der Tabelle ermittelt. Ein Skalenwert von z. B. 5,7 mm ergibt aus der Tabelle den tatsächlichen Strahlwinkel von 7°.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Strahlwinkelprüfer für Einspritzdüsen von Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Austrittsöffnung der Einspritzdüse axial gegenüberliegende Meßdüse (2 bzw. 2') so angeordnet ist, daß durch den Durchmesser ihrer dem Strahl entgegengerichteten Öffnung und deren Abstand von der Austrittsöffnung der Einspritzdüse der Strahlwinkel bestimmbar ist.

2. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die zu prüfende Einspritzdüse (6) aufnehmendes, als Spannfutter (1 bzw. 1') dienendes Gehäuse mit einer in Längsrichtung verschiebbaren Meßdüse (2 bzw. 2') versehen ist. ^x

3. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (1 bzw. 1') aus einem im oberen Bereich mit einem Aufnahmelager (4) für die Einspritzdüse (6), einem ringförmigen Ansatz (7) und einer als Klemmorgan dienenden Schraube (8) versehenen Hohlzylinder (3 bzw. 17) gebildet ist.

4. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdüse (2) als ein mit einer Meßlippe (16) ausgebildeter Hohlkegel zentral im Boden (10) einer das Spannfutter (1) umgebenden verschiebbaren Gleitbüchse (9) angeordnet ist.

5. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Rand der Gleitbüchse (9) mit einer Meßkante (13) ausgebildet ist, der eine oder mehrere Markierungen (14) am Mantel des Spannfutters (1) zugeordnet sind.

6. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (10) der Gleitbüchse (9) mehrere Durchgangsbohrungen (12) angeordnet sind.

7. Strahl winkelprüf er nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdüse (2^ als ein sich im oberen Teil zu einer Meßlippe (i6') konisch verjüngender Hohlzylinder (20) ausgebildet ist, der im Hohlzylinder (17) des Spannfutters (1') in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist.

8. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (17) des Spannfutters (1') im Bereich der verschiebbaren Meßdüse (2') mit Längsschlitzen (19) versehen ist.

9. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdüse (2') durch einen am Spannfutter (1') drehbar gelagerten, als Transportmutter (24) ausgebildeten Ring in Längsrichtung verschiebbar ist.

509 626/220

F 14723 IaI'46c*

ίο. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (17) des Spannfutters (V) und der Hohlzylinder (20) der Meßdüse (2') mit einander zugeordneten Meßskalen (21, 22) versehen sind.

11. Strahlwinkelprüfer nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (20) der Meßdüse (2') und die Transportmutter (24) mit einander zugeordneten Meßskalen (21', 27) versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen