EP0955128B1 - Dichtungsanordnung, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen und Verfahren zur Herstellung eines Dichtsitzes - Google Patents

Dichtungsanordnung, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen und Verfahren zur Herstellung eines Dichtsitzes Download PDF

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EP0955128B1
EP0955128B1 EP98109828A EP98109828A EP0955128B1 EP 0955128 B1 EP0955128 B1 EP 0955128B1 EP 98109828 A EP98109828 A EP 98109828A EP 98109828 A EP98109828 A EP 98109828A EP 0955128 B1 EP0955128 B1 EP 0955128B1
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seat
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Manfred G. Becker
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Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B11/00Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B15/00Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor
    • B24B15/02Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor in valve housings
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49405Valve or choke making
    • Y10T29/49409Valve seat forming

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement, in particular for fuel injection valves in internal combustion engines, consisting of a valve ball and a Valve body that has a conical valve seat for the Has valve ball, the conical valve seat a surface machined by grinding.
  • the conical valve seat of a ball valve which in small dimensions as a fuel injector is used by grinding with a tapered grinding tool, being between the grinding tool and the conical to be machined There is a line contact on the surface.
  • Grinding processes are in a cross-sectional plane considered, shape deviations from the circular shape inevitable.
  • the shape deviation is of the circular shape more than 1 ⁇ m, based on the Diameter. Shape deviations of more than 1 ⁇ m lead to annoying leak rates when the valve is closed.
  • the invention has for its object, one in particular Seal arrangement that can be used for fuel injection valves consisting of valve ball and conical Specify valve seat, which is characterized by one if possible tight seat of the valve ball on the valve seat of the Valve body distinguished and for metallic as well ceramic material combinations of the valve ball and the Valve body is suitable.
  • the task according to the invention solved in that the valve seat one by fine grinding (Finish processing) worked into the conical surface circular and circular in longitudinal section Seat for the sealing seat of the valve ball, the radius of the circular arc forming the seat surface is larger than the radius of the valve ball and the im Longitudinal section trough-shaped depression of the seat so is dimensioned that the shape deviations measured in cross section of the conically ground valve seat from the Circular shape at least in the apex area of the circular arc Seat are eliminated.
  • the valve seat one by fine grinding (Finish processing) worked into the conical surface circular and circular in longitudinal section Seat for the sealing seat of the valve ball, the radius of the circular arc forming the seat surface is larger than the radius of the valve ball and the im Longitudinal section trough-shaped depression of the seat so is dimensioned that the shape deviations measured in cross section of the conically ground valve seat from the Circular shape at least in the apex area of the circular arc Seat are eliminated.
  • the average diameter of the valve seat is a few millimeters, the width is Seat preferably 200 to 500 microns.
  • the seat should have a surface roughness of less than 0.1 ⁇ m Ra exhibit.
  • the one in the apex of the arcuate seat measured trough-shaped depression to the jacket plane the valve seat is in the range of 2 to 10 ⁇ m.
  • the Grinding stone inserted into a plastic shaft which as flexible use with a radial clearance of 100 to 300 ⁇ m guided in the tool holder and with a rear connecting pin with a press fit in the tool holder is clamped.
  • the invention teaches that the Use in an adjusting piston movable in the tool holder is held by pressurization with a Hydraulic fluid feed and reset movements relative to Workpiece holder. Furthermore, by a Central bore of the tool holder, the insert and the Grinding stone coolant of the contact surface between the grinding stone and the workpiece.
  • the seal arrangement shown in Fig. 1 for a Fuel injection valve intended for internal combustion engines is composed of a valve ball 1 and a valve body 2, which has a conical valve seat 3 for the valve ball 1 having.
  • the conical valve seat 3 has one Grinding machined surface with a surface roughness from 0.3 to 0.5 ⁇ m Ra.
  • shape deviations from the circular shape inevitable are based on the fact that the Grinding is always just a line contact between the grinding tool and the surface to be machined Workpiece occurs.
  • the shape deviations from the In a seal arrangement with a circular shape Valve body, whose valve seat is 2 to 3 mm in diameter has shape deviations of up to 5 ⁇ m.
  • valve seat one by fine grinding (finishing) in the tapered surface
  • the radius of the Seat 4 forming circular arc is larger than that Radius of the valve ball 1.
  • the longitudinal section in the valve body trough-shaped depression of the seat is also so dimensioned that measured in cross section shape deviations of the tapered valve seat of the circular shape at least in the apex area of the circular arc Seat are eliminated.
  • the conical valve seat 3 has an average diameter from a few millimeters.
  • the in the mantle plane of the conical valve seat 3 measured width of the seat 4 is much smaller than the width of the conical Valve seat and is 200 to 500 ⁇ m.
  • the surface roughness the seat is small, with the Finishing without further ado has a medium roughness of 0.1 ⁇ m Ra can be achieved.
  • the head of the circular arc shaped seat 4 measured trough-shaped Deepening to the jacket level of the valve seat lies in Range from 2 to 10 ⁇ m.
  • the average diameter of the valve seat measured at the contact surface with the valve ball, is 2.7 mm.
  • the valve ball has a diameter of 3.9 mm.
  • a circular arc-shaped seat is incorporated in the longitudinal section of the valve body, the radius of the circular arc being 2.9 mm and larger than the radius of the valve ball.
  • the width of the seat is 300 ⁇ m.
  • the trough-shaped depression is 5 ⁇ m (Fig. 2).
  • the sealing seat of the arrangement according to the invention has a leak rate of 0.03 cm 3 at a pressure difference of 2.5 bar.
  • a valve body 2 is tapered Valve seat 3 for the valve ball rotating in one drivable workpiece holder 5 clamped.
  • cylindrical grindstone 6 for fine grinding (Finish processing) is used with an insert 7, the radial compensatory movements of the grindstone 6 allows used in a tool holder 8, the under an angle of attack ⁇ of 1 to 10 ° obliquely to Rotation axis 9 of the workpiece holder 5 is aligned.
  • 1 to 10 ° obliquely to Rotation axis 9 of the workpiece holder 5
  • the Tool holder 8 and the workpiece holder 5 are then driven in opposite directions, with the Grinding stone 6 a circular and in Valve body longitudinal section arcuate seat 4, as shown in Fig. 2, in the conical valve seat 3rd is incorporated.
  • the design of the device results in particular from FIG. 4.
  • the grindstone 6 is in a plastic shaft that is considered more flexible Insert 7 with a radial clearance of 100 to 300 ⁇ m in Tool holder 8 out and with a rear Connection pin 10 with a press fit in the tool holder 8 is firmly clamped.
  • the plastic shaft 7 is in one held in the tool holder 8 movable actuating piston 11, by pressurizing with a hydraulic fluid Infeed and reset movements relative to Workpiece holder 5 executes. You can also see central Bores 12 of the tool holder, the insert and the Grinding stone for the supply of coolant to the Contact area between the grindstone and the workpiece

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Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Ventilkugel und einem Ventilkörper, der einen konischen Ventilsitz für die Ventilkugel aufweist, wobei der konische Ventilsitz eine durch Schleifen bearbeitete Oberfläche aufweist.
Der konische Ventilsitz eines Kugelventils, welches in kleinen Abmessungen als Brennstoffeinspritzventil eingesetzt wird, wird durch Schleifen mit einem kegelförmigen Schleifwerkzeug bearbeitet, wobei zwischen dem Schleifwerkzeug und der zu bearbeiteten konischen Oberfläche ein Linienkontakt besteht. Bei dem bekannten Schleifverfahren sind, in einer Querschnittsebene betrachtet, Formabweichungen von der Kreisform unvermeidlich. Bei einem Brennstoffeinspritzventil, welches einen mittleren Durchmesser des konischen Ventilsitzes von einigen Millimetern aufweist, beträgt die Formabweichung von der Kreisform mehr als 1 µm, bezogen auf den Durchmesser. Formabweichungen von mehr als 1 µm führen zu störenden Leckraten bei geschlossenem Ventil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Brennstoffeinspritzventile einsetzbare Dichtungsanordnung bestehend aus Ventilkugel und konischem Ventilsitz anzugeben, die sich durch einen möglichst dichten Sitz der Ventilkugel auf dem Ventilsitz des Ventilkörpers auszeichnet und für metallische sowie keramische Werkstoffpaarungen der Ventilkugel und des Ventilkörpers geeignet ist.
Ausgehend von einer Dichtungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaues wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilsitz eine durch Feinschleifen (Finishbearbeitung) in die konische Fläche eingearbeitete ringförmig umlaufende und im Längsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche für den Dichtsitz der Ventilkugel aufweist, wobei der Radius des die Sitzfläche bildenden Kreisbogens größer ist als der Radius der Ventilkugel und die im Längsschnitt muldenförmige Vertiefung der Sitzfläche so bemessen ist, daß die im Querschnitt gemessene Formabweichungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes von der Kreisform zumindest im Scheitelbereich der kreisbogenförmigen Sitzfläche eliminiert sind. Durch die Einarbeitung einer im Ventilkörperlängsschnitt kreisbogenförmigen Sitzfläche, deren Breite in bezug auf die Breite des konischen Ventilsitzes sehr klein ist und auf den unmittelbaren Kontaktbereich zwischen Ventilkugel und Ventilsitz beschränkt ist, kann die Formabweichung von der Kreisform auf einen Wert von weniger als 0,1 µm (Mikrometer) reduziert werden. Im Ergebnis resultiert ein Dichtsitz zwischen metallischer/keramischer Metallkugel und metallischer/keramischer Sitzfläche, die sich durch eine sehr geringe Leckrate auszeichnet.
Bei einer Dichtungsanordnung für ein Brennstoffeinspritzventil, dessen mittlerer Durchmesser des Ventilsitzes einige Millimeter beträgt, beträgt die Breite der Sitzfläche vorzugsweise 200 bis 500 µm. Die Sitzfläche sollte eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als 0,1 µm Ra aufweisen. Die im Scheitel der kreisbogenförmigen Sitzfläche gemessene muldenförmige Vertiefung zur Mantelebene des Ventilsitzes liegt im Bereich von 2 bis 10 µm.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtsitzes zwischen einer Ventilkugel und einem Ventilkörper mit konischem Ventilsitz, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen, bei dem
  • ein Ventilkörper mit einem konisch geschliffenen Ventilsitz für die Ventilkugel in einen rotierend antreibbaren Werkstückhalter eingespannt wird,
  • ein zylindrischer Schleifstein für eine Feinschleifbearbeitung mit einem Einsatz, der radiale Bewegungen des Schleifsteins zuläßt, in einen Werkzeughalter eingesetzt wird, der unter einem Anstellwinkel von 1 bis 10° schräg zur Rotationsachse des Werkstückhalters ausgerichtet ist,
  • durch eine Vorschubbewegung des Werkzeughalters und/oder des Werkstückhalters der konische Ventilsitz und der Schleifstein in Kontakt gebracht werden, wobei der Schleifstein mit einer stirnseitigen Bearbeitungskante am gesamten Umfang des konischen Ventilsitzes anliegt,
  • wobei der Werkzeughalter und der Werkstückhalter gegensinnig rotierend angetrieben werden und mittels des Schleifsteins eine ringförmig umlaufende und im Ventilkörperlängsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche für die Ventilkugel in den konischen Ventilsitz eingearbeitet wird, wobei der Radius des die Sitzfläche bildenden Kreisbogens größer ist als der Radius der Ventilkugel und die im Ventilkörperlängsschnitt muldenförmige Vertiefung der Sitzfläche so bemessen ist, daß im Querschnitt gemessene Formabweichungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes von der Kreisform zumindest im Scheitelbereich der kreisbogenförmigen Sitzfläche eliminiert sind. Der Werkzeughalter ist unter einem vorgegebenen Einstellwinkel zur Rotationsachse des Werkstückhalters ausgerichtet und führt keine Schwenkbewegungen oder oszillierende Bewegungen aus. Die gegensinnigen Rotationsbewegungen des Schleifsteins und des Werkstückes in Kombination mit der gewählten Ausrichtung des Werkstückhalters zur Achse des Werkstückes generieren eine ringförmig umlaufende, muldenförmige und in der Ventilkörperlängsachse kreisbogenförmig ausgebildete Sitzfläche. Durch die Halterung des Schleifsteins in einem flexiblen Einsatz, der unter dem Anpreßdruck radiale Ausgleichsbewegungen des Schleifsteins zuläßt, kann der Schleifstein exzentrischen Bewegungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes folgen, wobei stets eine vollständige Anlage des Schleifsteins am gesamten Umfang des Ventilsitzes gewährleistet ist. Dadurch wird erreicht, daß Formabweichungen von der Kreisform, die nach der Feinschleifbearbeitung der konischen Sitzfläche noch vorhanden sind, eliminiert werden.
    Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Schleifstein in einen Kunststoffschaft eingesetzt, der als flexibler Einsatz mit einem Radialspiel von 100 bis 300 µm im Werkzeughalter geführt und mit einem rückwärtigen Anschlußzapfen mit einem Preßsitz im Werkzeughalter fest eingespannt ist.
    In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß der Einsatz in einem im Werkzeughalter beweglichen Stellkolben gehalten ist, der durch Druckbeaufschlagung mit einem Hydraulikfluid Zustell- und Rückstellbewegungen relativ zum Werkstückhalter ausführt. Ferner kann durch eine Zentralbohrung des Werkzeughalters, des Einsatzes und des Schleifsteins Kühlflüssigkeit der Kontaktfläche zwischen dem Schleifstein und dem Werkstück zugeführt werden.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch
    Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine Dichtungsanordnung für ein Brennstoffeinspritzventil mit einer metallischen Ventilkugel und einem metallischen Ventilkörper, der einen konischen Ventilsitz für die Ventilkugel aufweist,
    Fig. 2
    die Oberflächenstruktur des Ventilsitzes im Bereich der Kontaktfläche der Ventilkugel,
    Fig. 3
    das Verfahren zur Herstellung der Sitzfläche des Ventilsitzes,
    Fig. 4
    den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des in Fig. 3 dargestellten Verfahrens.
    Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsanordnung, die für ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen bestimmt ist, besteht aus einer Ventilkugel 1 und einem Ventilkörper 2, der einen konischen Ventilsitz 3 für die Ventilkugel 1 aufweist. Der konische Ventilsitz 3 weist eine durch Schleifen bearbeitete Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von 0,3 bis 0,5 µm Ra auf. Bei der Schleifbearbeitung, die mit einer kegelförmigen Schleifscheibe durchgeführt wird, sind, bezogen auf die Querschnittsebene, Formabweichungen von der Kreisform unvermeidlich. Sie beruhen darauf, daß bei der Schleifbearbeitung stets nur eine Linienberührung zwischen dem Schleifwerkzeug und der zu bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes auftritt. Die Formabweichungen von der Kreisform betragen bei einer Dichtungsanordnung mit einem Ventilkörper, dessen Ventilsitz 2 bis 3 mm im Durchmesser aufweist, Formabweichungen von bis zu 5 µm.
    Insbesondere aus der Fig. 2 geht hervor, daß der Ventilsitz eine durch Feinschleifen (Finishbearbeitung) in die konische Fläche eingearbeitete, ringförmig umlaufende und im Längsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche 4 für den Dichtsitz der Ventilkugel 1 aufweist. Der Radius des die Sitzfläche 4 bildenden Kreisbogens ist größer als der Radius der Ventilkugel 1. Die im Ventilkörperlängsschnitt muldenförmige Vertiefung der Sitzfläche ist ferner so bemessen, daß im Querschnitt gemessene Formabweichungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes von der Kreisform zumindest im Scheitelbereich der kreisbogenförmigen Sitzfläche eliminiert sind.
    Bei einer Dichtungsanordnung für Brennstoffeinspritzventile weist der konische Ventilsitz 3 im Mittel einen Durchmesser von einigen Millimetern auf. Die in der Mantelebene des konischen Ventilsitzes 3 gemessene Breite der Sitzfläche 4 ist wesentlich kleiner als die Breite des konischen Ventilsitzes und beträgt 200 bis 500 µm. Die Oberflächenrauhigkeit der Sitzfläche ist gering, wobei durch die Finishbearbeitung ohne weiteres eine Mittelrauhigkeit von 0,1 µm Ra erreichbar ist. Die im Scheitel der kreisbogenförmigen Sitzfläche 4 gemessene muldenförmige Vertiefung zur Mantelebene des Ventilsitzes liegt im Bereich von 2 bis 10 µm.
    Im Ausführungsbeispiel beträgt der mittlere Durchmesser des Ventilsitzes, gemessen an der Kontaktfläche zur Ventilkugel 2,7 mm. Die Ventilkugel weist einen Durchmesser von 3,9 mm auf. In den konischen Ventilsitz ist eine im Ventilkörperlängsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche eingearbeitet, wobei der Radius des Kreisbogens 2,9 mm beträgt und größer ist als der Radius der Ventilkugel. Die Breite der Sitzfläche beträgt 300 µm. Die muldenförmige Vertiefung beträgt 5 µm (Fig. 2). Der Dichtsitz der erfindungsgemäßen Anordnung weist eine Leckrate von 0,03 cm3 bei einer Druckdifferenz von 2,5 bar auf.
    Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist schematisch in Fig. 3 dargestellt.
    Ein Ventilkörper 2 wird mit einem konisch geschliffenen Ventilsitz 3 für die Ventilkugel in einen rotierend antreibbaren Werkstückhalter 5 eingespannt. Ein zylindrischer Schleifstein 6 für eine Feinschleifbearbeitung (Finishbearbeitung), wird mit einem Einsatz 7, der radiale Ausgleichsbewegungen des Schleifsteins 6 zuläßt, in einen Werkzeughalter 8 eingesetzt, der unter einem Anstellwinkel α von 1 bis 10° schräg zur Rotationsachse 9 des Werkstückhalters 5 ausgerichtet ist. Durch eine Vorschubbewegung des Werkzeughalters 8 und/oder Werkstückhalters 5 werden der konische Ventilsitz 3 und der Schleifstein 6 in Kontakt gebracht, wobei der Schleifstein 6 mit einer stirnseitigen Bearbeitungskante am gesamten Umfang des konischen Ventilsitzes 3 anliegt. Der Werkzeughalter 8 und der Werkstückhalter 5 werden dann gegensinnig rotierend angetrieben, wobei mittels des Schleifsteins 6 eine ringförmig umlaufende und im Ventilkörperlängsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche 4, wie in Fig. 2 dargestellt, in den konischen Ventilsitz 3 eingearbeitet wird.
    Die konstruktive Ausführung der Vorrichtung ergibt sich insbesondere aus der Fig. 4. Der Schleifstein 6 ist in einem Kunststoffschaft eingesetzt, der als flexibler Einsatz 7 mit einem Radialspiel von 100 bis 300 µm im Werkzeughalter 8 geführt und mit einem rückwärtigen Anschlußzapfen 10 mit einem Preßsitz im Werkzeughalter 8 fest eingespannt ist. Der Kunststoffschaft 7 ist in einem im Werkzeughalter 8 beweglichen Stellkolben 11 gehalten, der durch Druckbeaufschlagung mit einer Hydraulikflüssigkeit Zustell- und Rückstellbewegungen relativ zum Werkstückhalter 5 ausführt. Ferner erkennt man zentrale Bohrungen 12 des Werkzeughalters, des Einsatzes und des Schleifsteins für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zur Kontaktfläche zwischen dem Schleifstein und dem Werkstück

    Claims (7)

    1. Dichtungsanordnung, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Ventilkugel (1) und einem Ventilkörper (2), der einen konischen Ventilsitz (3) für die Ventilkugel (1) aufweist, wobei der konische Ventilsitz (3) eine durch Schleifen bearbeitete Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (3) eine durch Feinschleifen in die konische Fläche eingearbeitete, ringförmig umlaufende und im Längsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche (4) für den Dichtsitz der Ventilkugel (1) aufweist, wobei der Radius des die Sitzfläche (4) bildenden Kreisbogens größer ist als der Radius der Ventilkugel (1) und die im Längsschnitt muldenförmige Vertiefung der Sitzfläche (4) so bemessen ist, daß im Querschnitt gemessene Formabweichungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes (3) von der Kreisform zumindest im Scheitelbereich der kreisbogenförmigen Sitzfläche (4) eliminiert sind.
    2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mantelebene des konischen Ventilsitzes (3) gemessene Breite der Sitzfläche 200 bis 500 µm beträgt und die Sitzfläche (4) eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als 0,1 µm Ra aufweist.
    3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Scheitel der kreisbogenförmigen Sitzfläche (4) gemessene muldenförmige Vertiefung zur Mantelebene des Ventilsitzes (3) im Bereich von 2 bis 10 µm liegt.
    4. Verfahren zur Herstellung eines Dichtsitzes zwischen einer Ventilkugel und einem Ventilkörper mit konischem Ventilsitz, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen, bei dem
      ein Ventilkörper (2) mit einem konisch geschliffenen Ventilsitz (3) für die Ventilkugel (1) in einen rotierend antreibbaren Werkstückhalter (5) eingespannt wird,
      ein zylindrischer Schleifstein (6) für eine Feinschleifbearbeitung mit einem Einsatz (7), der radiale Bewegungen des Schleifsteins (6) zuläßt, in einen Werkzeughalter (8) eingesetzt wird, der unter einem Anstellwinkel (α) von 1 bis 10° schräg zur Rotationsachse (9) des Werkstückhalters (5) ausgerichtet ist,
      durch eine Vorschubbewegung des Werkzeughalters (8) und/oder des Werkstückhalters (5) der konische Ventilsitz (3) und der Schleifstein (6) in Kontakt gebracht werden, wobei der Schleifstein (6) mit einer stirnseitigen Bearbeitungskante am gesamten Umfang des konischen Ventilsitzes (3) anliegt,
      wobei der Werkzeughalter (8) und der Werkstückhalter (5) gegensinnig rotierend angetrieben werden und mittels des Schleifsteins (6) eine ringförmig umlaufende und im Ventilkörperlängsschnitt kreisbogenförmige Sitzfläche (4) für die Ventilkugel (1) in den konischen Ventilsitz (3) eingearbeitet wird, wobei der Radius des die Sitzfläche (4) bildenden Kreisbogens größer ist als der Radius der Ventilkugel (1) und die im Ventilkörperlängsschnitt muldenförmige Vertiefung der Sitzfläche (4) so bemessen ist, daß im Querschnitt gemessene Formabweichungen des konisch geschliffenen Ventilsitzes (3) von der Kreisform zumindest im Scheitelbereich der kreisbogenförmigen Sitzfläche (4) eliminiert sind.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifstein (6) in einen Kunststoffschaft eingesetzt wird, der als flexibler Einsatz (7) mit einem Radialspiel von 100 bis 300 µm im Werkzeughalter (8) geführt und mit einem rückwärtigen Anschlußzapfen (10) mit einem Preßsitz im Werkzeughalter (5) fest eingespannt ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) in einem im Werkzeughalter (8) beweglichen Stellkolben (11) gehalten ist, der durch Druckbeaufschlagung mit einer Hydraulikflüssigkeit Zustell- und Rückstellbewegungen relativ zum Werkstückhalter (5) ausführt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Zentralbohrung (12) des Werkzeughalters (8), des Einsatzes (7) und des Schleifsteins (6) Kühlflüssigkeit der Kontaktfläche zwischen dem Schleifstein und dem Werkstück zugeführt wird.
    EP98109828A 1998-05-06 1998-05-29 Dichtungsanordnung, insbesondere für Brennstoffeinspritzventile in Brennkraftmaschinen und Verfahren zur Herstellung eines Dichtsitzes Expired - Lifetime EP0955128B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    US09/073,550 US6098958A (en) 1998-05-06 1998-05-06 Valve assembly, especially for a fuel-injection valve and method of making same
    US73550 1998-05-06

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0955128A2 EP0955128A2 (de) 1999-11-10
    EP0955128A3 EP0955128A3 (de) 2001-04-11
    EP0955128B1 true EP0955128B1 (de) 2002-07-17

    Family

    ID=22114371

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    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6564456B2 (en) 2000-06-20 2003-05-20 Ernst Thielenhaus Gmbh & Co. Kg Method of finishing a valve seat for ball valves, in particular for fuel injection valves in internal combustion engines
    WO2005000524A1 (de) * 2003-07-01 2005-01-06 Gehring Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von ventilsitzen und ventil

    Families Citing this family (11)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JP2000257575A (ja) * 1999-03-05 2000-09-19 Sanden Corp 圧縮機
    US6920690B1 (en) * 1999-04-27 2005-07-26 Siemens Vdo Automotive Corp. Method of manufacturing a fuel injector seat
    EP2118542B1 (de) * 2007-01-10 2018-05-09 Fritz Gyger Ag Mikroventil
    JP5155686B2 (ja) * 2008-02-17 2013-03-06 サンデン株式会社 往復動圧縮機の弁板と吸入弁及び/又は吐出弁との当接部の貼付き防止のための弁板の加工方法及び往復動圧縮機
    US9079281B2 (en) * 2012-03-29 2015-07-14 North American Fuel Systems Remanufacturing, LLC Common rail valve seat refurbishing
    JP6059915B2 (ja) * 2012-08-27 2017-01-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
    DE102012223552A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Zumessen von Fluid
    CN107143449A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 东莞市盈森汽车电喷科技有限公司 喷油器衔铁快速响应结构
    DK180400B1 (en) * 2018-10-02 2021-03-30 Hans Jensen Lubricators As Deformation of a valve seat for improving a lubricator pump unit and lubrication system of a large slow-running two-stroke engine
    DK181249B1 (en) * 2018-10-02 2023-05-31 Hans Jensen Lubricators As Modification of a valve seat for improving a lubricator pump unit and lubrication system of a large slow-running two-stroke engine, and an improved lubricator pump unit
    CN114472710B (zh) * 2021-12-27 2023-09-26 中国航发长春控制科技有限公司 一种冲压工具及一种铜合金尖边密封加工方法

    Family Cites Families (12)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US1265365A (en) * 1916-11-21 1918-05-07 Cornelius Parish Auxiliary air-admission valve for internal-combustion engines.
    US3012382A (en) * 1960-06-06 1961-12-12 Charles D Keck Grinding device
    US3241822A (en) * 1965-03-08 1966-03-22 Acf Ind Inc Carburetor and fuel nozzle therefor
    DE2033051A1 (de) * 1970-07-03 1972-01-05 Bosch Gmbh Robert Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung
    US3955648A (en) * 1973-06-05 1976-05-11 Walker Jr Frank J Removable type lubricating fitting
    DE2410805A1 (de) * 1974-03-07 1975-09-11 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zum innenrund- und planschleifen
    DE2936425A1 (de) * 1979-09-08 1981-04-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektromagnetisch betaetigbares kraftsoffeinspritzventil
    US4467566A (en) * 1982-01-29 1984-08-28 Sunnen Products Company Valve seat grinding device and tool for using same
    JPS6095277A (ja) * 1983-10-27 1985-05-28 Fuji Koki Seisakusho:Kk 弁座切溝加工方法
    JPS60118462A (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 Keihin Seiki Mfg Co Ltd 燃料噴射弁における弁座形成体の加工方法
    DE19545333A1 (de) * 1995-12-05 1997-06-12 Bosch Gmbh Robert Ventilschließkörper und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Dichtsitzen an Ventilschließkörpern
    US5954312A (en) * 1996-01-31 1999-09-21 Siemens Automotive Corporation Groove means in a fuel injector valve seat

    Cited By (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6564456B2 (en) 2000-06-20 2003-05-20 Ernst Thielenhaus Gmbh & Co. Kg Method of finishing a valve seat for ball valves, in particular for fuel injection valves in internal combustion engines
    WO2005000524A1 (de) * 2003-07-01 2005-01-06 Gehring Gmbh & Co. Kg Verfahren zur herstellung von ventilsitzen und ventil
    DE202004021514U1 (de) 2003-07-01 2008-07-31 Gehring Gmbh & Co. Kg Werkzeug zum Honschleifen von Ventilsitzen

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