EP1256709B1 - Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1256709B1
EP1256709B1 EP02008633A EP02008633A EP1256709B1 EP 1256709 B1 EP1256709 B1 EP 1256709B1 EP 02008633 A EP02008633 A EP 02008633A EP 02008633 A EP02008633 A EP 02008633A EP 1256709 B1 EP1256709 B1 EP 1256709B1
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EP
European Patent Office
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armature
solenoid valve
sickle
piece
valve
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EP1256709A3 (de
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Andreas Gaudl
Tilman Miehle
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M2547/003Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • the invention relates to a solenoid valve for controlling an injection valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a solenoid valve is out of EP-A-0 604 915 known.
  • This solenoid valve includes an electromagnet, a movable armature with an armature plate, and an armature pin slidably mounted in an opening of a stationary slider.
  • the solenoid valve comprises a control valve member cooperating with the armature and cooperating with a valve seat for opening and closing a fuel passage and a shoulder formed on the end remote from the electromagnet shoulder, which shoulder with open solenoid valve, the opening stroke of the anchor bolt by abutting against the valve seat facing stop surface of the slider limited.
  • the armature plate is slidably mounted under the action of its inertial mass in the closing direction of the control valve member on the anchor bolt, the shoulder formed on the anchor bolt with the interposition of a one-piece or multi-piece spacer on the abutment surface of the slider comes to rest.
  • the intermediate piece is designed as a disk part which can be pushed onto the anchor bolt in the form of a sickle disk and means for securing the radial position of the sickle disk are provided which prevent the sickle disk from slipping off the anchor bolt.
  • the object of the invention is to simplify the mounting and manufacturability of the solenoid valve to reduce the manufacturing cost of the solenoid valve.
  • Fig. 1 shows the upper part of a known from the prior art fuel injection valve, which is intended for use in a fuel injection system, which is equipped with a high-pressure fuel storage, which is continuously supplied by a high-pressure feed pump with high-pressure fuel.
  • the fuel injection valve shown has a valve housing 4 with a longitudinal bore, in which a valve piston 6 is arranged, which acts with its one end on a nozzle needle, not shown, valve needle.
  • the valve needle is arranged in a pressure chamber, which is supplied via a pressure bore with fuel under high pressure.
  • the valve needle is raised by the constantly acting on a pressure shoulder of the valve needle high fuel pressure in the pressure chamber against the closing force of a spring.
  • the injection of the fuel takes place in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the valve needle By lowering the valve piston 6, the valve needle is pressed in the closing direction in the valve seat of the injection valve and the injection process terminated.
  • the valve piston 6 is guided at its end facing away from the valve needle in a cylinder bore which is introduced into a valve piece 12 which is inserted into the valve housing 4.
  • the front side closes in the cylinder bore 13 of the valve piston 6 a control pressure chamber 14, which is connected via an inlet channel with a high-pressure fuel connection, not shown.
  • the inlet channel is formed substantially in three parts.
  • a radially through the wall of the valve member 12 leading bore whose inner walls form a supply throttle 15 on a portion of its length is permanently connected to the valve member circumferentially surrounding annular space 16, which annular space in turn is in constant communication with the high-pressure fuel port.
  • About the inlet throttle 15 of the control pressure chamber 14 is exposed to the ruling in high-pressure fuel storage high fuel pressure.
  • valve piece 12 Coaxially to the valve piston 6 branches off from the control pressure chamber 14 extending in a valve piece 12 bore, which forms a provided with an outlet throttle 18 fuel drain passage 17, which opens into a discharge chamber 19, with a not in Fig. 1 shown fuel low pressure port is connected, which in turn is connected to a fuel return of the injector.
  • the outlet of the fuel drain channel 17 from the valve piece 12 takes place in the region of a conically countersunk part 21 of the outer end face of the valve piece 12.
  • the valve piece 12 is clamped in a flange portion 22 fixed via a screw member 23 with the valve housing 4.
  • a valve seat 24 is formed, with which a control valve member 25 of the injection valve controlling solenoid valve 30 cooperates.
  • the control valve member 25 is coupled to a two-piece armature in the form of an anchor bolt 27 and an armature plate 28, which armature cooperates with an electromagnet 29 of the solenoid valve 30.
  • the solenoid valve 30 further comprises a housing part 60 which shelters the electromagnet 29 and which is fixedly connected to the valve housing 4 via screwable connection means 7.
  • the anchor plate 28 under the action of their inertial mass against the biasing force of a return spring 35 is mounted dynamically displaceable on the anchor bolt 27 and is pressed by this return spring in the resting state against a fixed to the anchor bolt sickle plate 26.
  • the return spring 35 With its other end, the return spring 35 is supported on a Matterhubeinstellin 70, which rests on a slider 34 which guides the anchor bolt 27.
  • the slider 34 has a flange 32 which is firmly clamped together with the Kochhubeinstellfactor 70 and another shim 38 between a clamping shoulder 42 of the valve housing 4 and a peripheral edge 41 of the housing part 60.
  • the anchor bolt 27 and with it the armature disk 28 and coupled with the anchor bolt control valve member 25 are constantly acted upon by a housing fixedly supporting closing spring 31 in the closing direction, so that the control valve member 25 normally rests in the closed position on the valve seat 24.
  • the anchor plate 28 and with it the anchor bolt 27 is attracted by the electromagnet while the flow channel 17 is opened to the discharge chamber 19 out.
  • the anchor bolt 27 has at the end facing away from the electromagnet 29 an annular shoulder 33 which abuts when energized electromagnet on an annular stop surface 37 of the slider 34 and so limits the opening stroke of the control valve member 25.
  • shim 38 is used to adjust the opening stroke arranged between the flange 32 and the clamping shoulder 42 .
  • the opening and closing of the injection valve is controlled by the solenoid valve 30 as described below.
  • the anchor bolt 27 is constantly acted upon by the closing spring 31 in the closing direction, so that the control valve member 25 abuts the valve seat 24 in the closed position when the electromagnet is not energized and the control pressure chamber 14 is closed towards the discharge side 19, so that there very quickly builds up the high pressure through the inlet channel, which is also present in the high-pressure fuel storage.
  • the pressure in the control pressure chamber 14 Over the surface of the end face 13, the pressure in the control pressure chamber 14 generates a closing force on the valve piston 6 and the associated valve needle, which is greater than the forces acting on the other hand in the opening direction as a result of the upcoming high pressure.
  • control pressure chamber 14 If the control pressure chamber 14 is opened by opening the solenoid valve to the discharge side 19, the pressure in the small volume of the control pressure chamber 14 degrades very rapidly, since it is decoupled via the inlet throttle 15 from the high pressure side. As a result, the force acting on the valve needle in the opening direction predominates from the fuel high pressure applied to the valve needle, so that the valve needle moves upward while the at least one injection port is opened for injection.
  • closes the solenoid valve 30, the fuel drain passage 17, the pressure in the control pressure chamber 14 can be rebuilt by the inflowing over the inlet channel 15 fuel so that the original closing force is present and the valve needle of the fuel injection valve closes.
  • Fig. 1 shows the solenoid valve in the closed state with the electromagnet 29.
  • the Studentshubeinstellin 70 has a complex keyhole-like opening 71 for the anchor bolt on.
  • the opening 71 is necessary to move the anchor plate 28 with the nozzle 65 during assembly through the opening 71 and so to be able to postpone the sickle disc 26 on the anchor bolt can.
  • the Studentshubeinstellin 70 limits the displacement of the armature plate 28 on the anchor bolt 27 to the dimension d.
  • the ringing of the anchor plate 28 is reduced by the Kochhubeinstellin 70 and the anchor plate 28 is faster back to its original position on the formed as a sickle disc stop 26 back.
  • the shim 38, the flange 32 of the slider 34 and the Kochhubeinstellin 70 are clamped stationary in the solenoid valve housing.
  • the strength of Kochhubeinstellin 70 also affects the distance of the armature plate 28 from the electromagnet 29.
  • the production of the solenoid valve and provided with the solenoid valve injection valve is therefore quite complicated and complicated.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the solenoid valve according to the invention.
  • the maximum opening stroke of the anchor bolt 27 is adjusted by means of the adjusting washer 38.
  • the slider 34 is as in the prior art with a circumferential flange 32 with the interposition of the shim 38 and another shim 70a, over which the distance between the pole face of the electromagnet 29 and the armature plate 28 is adjusted, between the peripheral edge 41 of the housing part 60th and the clamping shoulder 42 of the housing part 4 clamped.
  • the Studentshubweg the armature plate 28 but in contrast to the known solenoid valve Fig. 1 not adjusted by means of the dial 70a.
  • Fig. 3 shows the anchor bolt 27 in contrast to Fig. 2 in a position which corresponds to the position of the anchor bolt when the solenoid valve is fully open and thus when the armature plate 28 is attracted by the electromagnet 29.
  • the anchor plate 28 is pressed by the return spring 35 to a stop 26a formed on the anchor bolt 27 by a circumferential projection.
  • the anchor bolt 27 has at the end facing away from the electromagnet an annular shoulder 33 facing the slider, which rests against an intermediate piece 50 pushed onto the anchor bolt.
  • the intermediate piece 50 in turn is supported on an annular stop surface 37 of the slider 34.
  • the intermediate piece may be formed in one piece or in several parts and in particular disc-shaped.
  • the intermediate piece is designed as a sickle disk, as in 4 and FIG. 5 shown.
  • the inner diameter g of the sickle disc is slightly larger than the groove diameter of an annular groove 44 of the anchor bolt 27, in which the sickle disc 50 is inserted.
  • the annular groove 44 should be like this be sized large, that the width of the annular groove is always sized larger than all candidate thicknesses c of the sickle discs.
  • the axial length a of the armature plate, the axial length b of the slider and the axial length f of the armature bolt from the first stopper 26a to the annular shoulder 33 can be measured.
  • the measure d + e can then be determined as a function of the thickness c of the sickle disk, since a and b and f are known.
  • the dimension d + e corresponds to the sum of the maximum opening stroke e of the anchor bolt and the maximum overtravel d of the armature plate until it abuts against the abutment surface 36 of the slider 34.
  • the overstroke path d of the armature plate 28 can be determined of the thickness, or thickness c of the sickle plate 50 during the pre-assembly of the anchor group are set accurately.
  • the deferred on the anchor bolt sickle 50 is secured by a sleeve 80 in its radial position.
  • the sleeve 80 is in 6 and 7 shown.
  • the sleeve 80 has an inner diameter larger than the outer diameter h of the sickle disc 50.
  • the sleeve 80 is provided with an inwardly projecting rib 83.
  • recesses 82 80 By extending in the axial direction recesses 82 80 locking elements 81 are formed on the sleeve.
  • the sleeve 80 is as in Fig. 2 and Fig. 3 shown pushed onto a side facing away from the stop surface 36 nozzle 45 of the slider 34 until the locking elements 81 engage in recesses 46 on the outer surface of the nozzle 45. In this case, the sleeve 80 slides over the sickle plate 50 and takes them in, whereby the sickle plate 50 is secured in its radial position on the anchor bolt 27.
  • the pre-assembled anchor group off Fig. 3 will, as in Fig. 2 shown inserted into the valve body.
  • the thickness of the dial 38 is chosen so that the predetermined maximum opening stroke e between the control valve member 25 and the valve seat 24 is maintained exactly.
  • About the shim 70 is now the distance j between the armature plate 28 and solenoid set.
  • the armature spring 31 pushes the anchor bolt 27 with the control valve member 25 into the valve seat 24 and the armature plate 28 moves on the armature bolt 27 against the biasing force of the return spring 35 until it abuts against the abutment surface 36 of the slider 34 comes to the plant.
  • the abutment surface 36 facing surface 66 on a projecting towards the slider piece of the anchor plate 28 in FIG Fig. 3 forms together with the stop surface 36 a hydraulic damping chamber. Due to the fuel contained in the nip between the surface 66 and the stop surface 36 of the Nachschwingvorgang the anchor plate is advantageously damped.
  • the stop surface 36 is advantageously designed as a flat surface in the solenoid valve according to the invention. Compared to the in Fig. 1 shown in which the armature plate to the provided with an opening 71 shim 70 approaches, is in the solenoid valve to Fig. 3 achieves a better damping, since the nip can be made larger.
  • the intermediate piece can also be formed by a plurality of panes. Not disc-shaped intermediate pieces are conceivable. If the intermediate piece is fixed positively to the anchor bolt, it is possible to dispense with the securing sleeve. For example, it is conceivable that Form intermediate piece elastically deformable and quasi clipped into the annular groove 44 of the anchor bolt.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein solches Magnetventil ist aus der EP-A-0 604 915 bekannt. Dieses Magnetventil umfasst einen Elektromagneten, einen beweglichen Anker mit einer Ankerplatte und ein in einer Öffnung eines ortsfesten Gleitstücks gleitverschieblich gelagerten Ankerbolzen. Ferner umfasst das Magnetventil ein mit dem Anker bewegtes umd mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes Steuerventilglied zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffdurchgangs und eine an dem von dem Elektromagneten abgewandten Ende des Ankerbolzens ausgebildetete Schulter, welche Schulter bei geöffnetem Magnetventil den Öffnungshub des Ankerbolzens durch Anschlag an eine dem Ventilsitz zugewandte Anschlagfläche des Gleitstücks begrenzt. Die Ankerplatte ist unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung des Steuerventilgliedes auf dem Ankerbolzen gleitend verschiebbar gelagert, wobei die an dem Ankerbolzen ausgebildete Schulter unter Zwischenlage eines einteiligen oder mehrteiligen Zwischenstücks an der Anschlagfläche des Gleitstücks zur Anlage gelangt. Das Zwischenstück ist als ein auf den Ankerbolzen aufschiebbares Scheibenteil in Form einer Sichelscheibe ausgebildet und es sind Mittel zur Sicherung der radialen Lage der Sichelscheibe vorgesehen, welche ein Abrutschen der Sichelscheibe vom Ankerbolzen verhindern.
  • Bei dem bekannten Magnetventil erfordert die Lagesicherung des Zwischenstücks eine aufwendig gestaltete Ausgestaltung. Damit sind die Fertigungskosten des Magnetventils in unerwünschter Weise erhöht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, zur Senkung der Fertigungskosten des Magnetventils die Montier- und Fertigbarkeit des Magnetventils zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Magnetventil entsprechend den gattungsgemäßen Merkmalen des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Ausbildung des Magnetventils kommt eine Hülse zur Anwendung, die über das Zwischenstück geschoben und an dem Gleitstück festgelegt wird. Damit ist auf kostengünstige Weise ein Abrutschen des Zwischenstücks vom Ankerbolzen verhindert und die Fertigbarkeit des Magnetventils vereinfacht.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.
  • Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils mit einem Magnetventil,
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines erfindungsgemäß ausgestalteten Magnetventils,
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ankergruppe mit Gleitstück und Zwischenstück und Sicherungshülse aus Fig. 2,
    • Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Zwischenstücks,
    • Fig. 5 eine Draufsicht auf das Zwischenstück aus Fig. 4,
    • Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Sicherungshülse längs der Linie A-A in Fig. 7,
    • Fig. 7 eine Draufsicht auf die Sicherungshülse aus Fig. 6.
    Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
  • Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils, welches zur Verwendung in einer Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist, die mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher ausgerüstet ist, der durch eine Hochdruckförderpumpe kontinuierlich mit Hochdruckkraftstoff versorgt wird. Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil weist ein Ventilgehäuse 4 mit einer Längsbohrung auf, in der ein Ventilkolben 6 angeordnet ist, der mit seinem einen Ende auf eine in einem nicht dargestellten Düsenkörper angeordnete Ventilnadel einwirkt. Die Ventilnadel ist in einem Druckraum angeordnet, der über eine Druckbohrung mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt ist. Bei einer Öffnungshubbewegung des Ventilkolbens 6 wird die Ventilnadel durch den ständig an einer Druckschulter der Ventilnadel angreifenden Kraftstoffhochdruck im Druckraum entgegen der Schließkraft einer Feder angehoben. Durch eine dann mit dem Druckraum verbundene Einspritzöffnung erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Durch Absenken des Ventilkolbens 6 wird die Ventilnadel in Schließrichtung in den Ventilsitz des Einspritzventils gedrückt und der Einspritzvorgang beendet.
  • Der Ventilkolben 6 wird an seinem von der Ventilnadel abgewandten Ende in einer Zylinderbohrung geführt, die in einem Ventilstück 12 eingebracht ist, welches in das Ventilgehäuse 4 eingesetzt ist. In der Zylinderbohrung schließt die Stirnseite 13 des Ventilkolbens 6 einen Steuerdruckraum 14 ein, der über einen Zulaufkanal mit einem nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckanschluß verbunden ist. Der Zulaufkanal ist im wesentlichen dreiteilig ausgebildet. Eine radial durch die Wand des Ventilstücks 12 führende Bohrung, deren Innenwände auf einem Teil ihrer Länge eine Zulaufdrossel 15 ausbilden, ist mit einem das Ventilstück umfangsseitig umgebenden Ringraum 16 ständig verbunden, welcher Ringraum wiederum über in ständiger Verbindung mit dem Kraftstoffhochdruckanschluß steht. Über die Zulaufdrossel 15 ist der Steuerdruckraum 14 dem im Kraftstoffhochdruckspeicher herrschenden hohen Kraftstoffdruck ausgesetzt. Koaxial zum Ventilkolben 6 zweigt aus dem Steuerdruckraum 14 eine im Ventilstück 12 verlaufende Bohrung ab, die einen mit einer Ablaufdrossel 18 versehenen Kraftstoffablaufkanal 17 bildet, der in einen Entlastungsraum 19 einmündet, der mit einem nicht in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffniederdruckanschluß verbunden ist, welcher wiederum mit einem Kraftstoffrücklauf des Einspritzventils verbunden ist. Der Austritt des Kraftstoffablaufkanals 17 aus dem Ventilstück 12 erfolgt im Bereich eines kegelförmig angesenkten Teiles 21 der außenliegenden Stirnseite des Ventilstückes 12. Das Ventilstück 12 ist in einem Flanschbereich 22 fest über ein Schraubglied 23 mit dem Ventilgehäuse 4 verspannt.
  • In dem kegelförmigen Teil 21 ist ein Ventilsitz 24 ausgebildet, mit dem ein Steuerventilglied 25 eines das Einspritzventil steuernden Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Steuerventilglied 25 ist mit einem zweiteiligen Anker in Form eines Ankerbolzens 27 und einer Ankerplatte 28 gekoppelt, welcher Anker mit einem Elektromagneten 29 des Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Magnetventil 30 umfaßt weiterhin ein den Elektromagneten 29 bergendes Gehäuseteil 60, das mit dem Ventilgehäuse 4 über schraubbare Verbindungsmittel 7 fest verbunden ist. Bei dem bekannten Magnetventil ist die Ankerplatte 28 unter Einwirkung ihrer trägen Masse gegen die Vorspannkraft einer Rückholfeder 35 dynamisch verschiebbar auf dem Ankerbolzen 27 gelagert und wird durch diese Rückholfeder im Ruhezustand gegen eine am Ankerbolzen festgelegte Sichelscheibe 26 gedrückt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Rückholfeder 35 an einer Überhubeinstellscheibe 70 ab, welche auf einem Gleitstück 34 aufliegt, das den Ankerbolzen 27 führt. Das Gleitstück 34 weist einen Flansch 32 auf, der zusammen mit der Überhubeinstellscheibe 70 und einer weiteren Einstellscheibe 38 zwischen einer Spannschulter 42 des Ventilgehäuses 4 und einem umlaufenden Rand 41 des Gehäuseteils 60 fest eingespannt ist. Der Ankerbolzen 27 und mit ihm die Ankerscheibe 28 und das mit dem Ankerbolzen gekoppelte Steuerventilglied 25 sind ständig durch eine sich gehäusefest abstützende Schließfeder 31 in Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied 25 normalerweise in Schließstellung am Ventilsitz 24 anliegt. Bei Erregung des Elektromagneten wird die Ankerplatte 28 und mit ihr der Ankerbolzen 27 vom Elektromagneten angezogen und dabei der Ablaufkanal 17 zum Entlastungsraum 19 hin geöffnet. Der Ankerbolzen 27 weist an dem von dem Elektromagneten 29 abgewandten Ende eine Ringschulter 33 auf, die bei erregtem Elektromagneten an einer ringförmigen Anschlagfläche 37 des Gleitstücks 34 anschlägt und so den Öffnungshub des Steuerventilgliedes 25 begrenzt. Zur Einstellung des Öffnungshubes dient die zwischen dem Flansch 32 und der Spannschulter 42 angeordnete Einstellscheibe 38.
  • Das Öffnen und Schließen des Einspritzventils wird wie nachfolgend beschrieben von dem Magnetventil 30 gesteuert. Wie bereits dargestellt, wird der Ankerbolzen 27 ständig durch die Schließfeder 31 in Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied 25 bei nicht erregtem Elektromagneten in Schließstellung am Ventilsitz 24 anliegt und der Steuerdruckraum 14 zur Entlastungsseite 19 hin verschlossen ist, so daß sich dort über den Zulaufkanal sehr schnell der hohe Druck aufbaut, der auch im Kraftstoffhochdruckspeicher ansteht. Über die Fläche der Stirnseite 13 erzeugt der Druck im Steuerdruckraum 14 eine Schließkraft auf den Ventilkolben 6 und die damit in Verbindung stehende Ventilnadel, die größer ist als die andererseits in Öffnungsrichtung in Folge des anstehenden Hochdrucks wirkenden Kräfte. Wird der Steuerdruckraum 14 durch Öffnen des Magnetventils zur Entlastungsseite 19 hin geöffnet, baut sich der Druck in dem geringen Volumen des Steuerdruckraumes 14 sehr schnell ab, da dieser über die Zulaufdrossel 15 von der Hochdruckseite abgekoppelt ist. Infolgedessen überwiegt die auf die Ventilnadel in Öffnungsrichtung wirkende Kraft aus dem an der Ventilnadel anstehenden Kraftstoffhochdruck, so daß die Ventilnadel nach oben bewegt und dabei die wenigstens eine Einspritzöffnung zur Einspritzung geöffnet wird. Schließt jedoch das Magnetventil 30 den Kraftstoffablaufkanal 17, kann der Druck im Steuerdruckraum 14 durch den über den Zulaufkanal 15 nachfließenden Kraftstoff wieder aufgebaut werden, so daß die ursprüngliche Schließkraft ansteht und die Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils schließt.
  • Beim Schließen des Magnetventils drückt die Schließfeder 31 den Ankerbolzen 27 mit dem Steuerventilglied 25 schlagartig gegen den Ventilsitz 24. Ein nachteiliges Abprellen oder Nachschwingen des Steuerventilgliedes entsteht dadurch, daß der Aufschlag des Ankerbolzen am Ventilsitz eine elastische Verformung desselben bewirkt, welche als Energiespeicher wirkt, wobei ein Teil der Energie wiederum auf das Steuerventilglied übertragen wird, das dann zusammen-mit dem Ankerbolzen vom Ventilsitz 24 abprellt. Das in Fig. 1 gezeigte bekannte Magnetventil verwendet daher einen zweiteiligen Anker mit einer vom Ankerbolzen 27 abgekoppelten Ankerplatte 28. Auf diese Weise läßt sich die insgesamt auf den Ventilsitz 24 auftreffende Masse verringern, jedoch kann die Ankerplatte 28 in nachteiliger Weise nachschwingen. Aus diesem Grund ist bei dem bekannten Magnetventil eine zwischen der Ankerplatte 28 und der Gleithülse 34 angeordnete Überhubeinstellscheibe 70 vorgesehen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Fig. 1 zeigt das Magnetventil im geschlossenen Zustand bei abgeschaltetem Elektromagneten 29. Die Überhubeinstellscheibe 70 weist eine aufwendige schlüssellochartige Öffnung 71 für den Ankerbolzen auf. Die Öffnung 71 ist notwendig, um die Ankerplatte 28 mit dem Stutzen 65 während der Montage durch die Öffnung 71 bewegen und so die Sichelscheibe 26 auf den Ankerbolzen aufschieben zu können. Die Überhubeinstellscheibe 70 beschränkt den Verschiebeweg der Ankerplatte 28 auf dem Ankerbolzen 27 auf das Maß d. Das Nachschwingen der Ankerplatte 28 wird durch die Überhubeinstellscheibe 70 reduziert und die Ankerplatte 28 gelangt schneller wieder in ihre Ausgangslage an dem als Sichelscheibe ausgebildeten Anschlag 26 zurück. Die Einstellscheibe 38, das der Flansch 32 des Gleitstücks 34 und die Überhubeinstellscheibe 70 werden im Magnetventilgehäuse ortsfest eingespannt. Die Stärke der Überhubeinstellscheibe 70 beeinflußt auch den Abstand der Ankerplatte 28 vom Elektromagneten 29. Die Fertigung des Magnetventils und des mit dem Magnetventil versehenen Einspritzventils ist daher recht aufwendig und kompliziert.
  • Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetventils. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Bei dem erfindungsgemäßen Magnetventil wird der maximale Öffnungshub des Ankerbolzens 27 mittels der Einstellscheibe 38 eingestellt. Das Gleitstück 34 ist wie beim Stand der Technik mit einem umlaufenden Flansch 32 unter Zwischenlage der Einstellscheibe 38 und einer weiteren Einstellscheibe 70a, über die der Abstand zwischen der Polfläche des Elektromagneten 29 und der Ankerplatte 28 eingestellt wird, zwischen dem umlaufenden Rand 41 des Gehäuseteils 60 und der Spannschulter 42 des Gehäuseteils 4 eingespannt. Der Überhubweg der Ankerplatte 28 wird aber im Unterschied zu dem bekannten Magnetventil aus Fig. 1 nicht mittels der Einstellscheibe 70a eingestellt.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist die Ankergruppe mit Ankerplatte 28, Ankerbolzen 27, Rückholfeder 35, Zwischenstück 50 und Gleitstück 34 in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Die Montage der Ankergruppe kann vorteilhaft außerhalb des Gehäuses des Einspritzventils erfolgen. Fig. 3 zeigt den Ankerbolzen 27 im Unterschied zu Fig. 2 in einer Stellung, welcher der Position des Ankerbolzens bei ganz geöffnetem Magnetventil und damit bei durch den Elektromagneten 29 angezogener Ankerplatte 28 entspricht. Die Ankerplatte 28 wird von der Rückholfeder 35 an einen durch einen umlaufenden Vorsprung gebildeten Anschlag 26a am Ankerbolzens 27 angedrückt. Der Ankerbolzen 27 weist an dem von dem Elektromagneten abgewandten Ende eine dem Gleitstück zugewandte Ringschulter 33 auf, welche an einem auf den Ankerbolzen aufgeschobenen Zwischenstück 50 anliegt. Das Zwischenstück 50 stützt sich wiederum an einer ringförmigen Anschlagfläche 37 des Gleitstücks 34 ab. Durch den Anschlag der Ringschulter 33 an der Anschlagfläche 37 unter Zwischenlage des Zwischenstücks 50 beim Öffnen des Magnetventils wird der maximale Öffnungshub des Ankerbolzens 27 und des damit verbundenen Steuerventilgliedes 25 beschränkt. Das Zwischenstück kann einteilig oder mehrteilig und insbesondere scheibenförmig ausgebildet sein. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück als Sichelscheibe ausgebildet, wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt. Durch den Abstand c der voneinander abgewandten Seiten 51 und 52 beziehungsweise durch die Dicke c der Sichelscheibe 50 wird der Überhubweg d der Ankerplatte 28 eingestellt. Der Innendurchmesser g der Sichelscheibe ist etwas größer ausgebildet als der Nutdurchmesser einer Ringnut 44 des Ankerbolzens 27, in welche die Sichelscheibe 50 eingeschoben wird. Die Ringnut 44 sollte so groß bemessen sein, daß die Breite der Ringnut immer größer bemessen ist als alle in Frage kommenden Dicken c der Sichelscheiben. Die axiale Länge a der Ankerplatte, die axiale Länge b des Gleitstücks und die axiale Länge f des Ankerbolzens vom ersten Anschlag 26a bis zur Ringschulter 33 können gemessen werden.
  • Aus der Beziehung f = a + b + c + d + e oder anders geformt d + e = f - a - b - c kann das Maß d + e dann in Abhängigkeit von der Stärke c der Sichelscheibe bestimmt werden, da a und b und f bekannt sind. Das Maß d + e entspricht der Summe aus dem maximalen Öffnungshub e des Ankerbolzens und dem maximalen Überhubweg d der Ankerplatte bis zum Anschlag an der Anschlagfläche 36 des Gleitstücks 34. Wird der einzustellende maximale Öffnungshub e vorgegeben, kann der Überhubweg d der Ankerplatte 28 in Abhängigkeit von der Stärke, beziehungsweise Dicke c der Sichelscheibe 50 während der Vormontage der Ankergruppe genau eingestellt werden. Die auf den Ankerbolzen aufgeschobene Sichelscheibe 50 wird durch eine Hülse 80 in ihrer radialen Lage gesichert. Die Hülse 80 ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Die Hülse 80 weist einen Innendurchmesser auf der größer als der Außendurchmesser h der Sichelscheibe 50 ist. An einem Ende ist die Hülse 80 mit einer nach innen abstehenden Rippe 83 versehen. Durch sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmungen 82 sind an der Hülse 80 Rastelemente 81 ausgebildet. Die Hülse 80 wird wie in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt auf einen von der Anschlagfläche 36 abgewandten Stutzen 45 des Gleitstücks 34 aufgeschoben, bis die Rastelementen 81 in Ausnehmungen 46 auf dem Außenmantel des Stutzens 45 einrasten. Dabei gleitet die Hülse 80 über die Sichelscheibe 50 und nimmt diese in sich auf, wodurch die Sichelscheibe 50 in ihrer radialen Lage am Ankerbolzen 27 gesichert ist.
  • Die vormontierte Ankergruppe aus Fig. 3 wird, wie in Fig. 2 gezeigt, in das Ventilgehäuse eingesetzt. Die Dicke der Einstellscheibe 38 wird so gewählt, daß der vorbestimmte maximale Öffnungshub e zwischen dem Steuerventilglied 25 und dem Ventilsitz 24 genau eingehalten wird. Über die Einstellscheibe 70 wird nun noch der Abstand j zwischen Ankerplatte 28 und Elektromagnet eingestellt.
  • Wie bereits oben dargestellt, drückt beim Schließen des Magnetventils die Ankerfeder 31 den Ankerbolzen 27 mit dem Steuerventilglied 25 in den Ventilsitz 24 und die Ankerplatte 28 bewegt sich auf dem Ankerbolzen 27 gegen die Spannkraft der Rückholfeder 35 weiter, bis sie an der Anschlagfläche 36 des Gleitstücks 34 zur Anlage gelangt. Die der Anschlagfläche 36 zugewandte Fläche 66 an einem zu dem Gleitstück hin abstehenden Stutzen 65 der Ankerplatte 28 in Fig. 3 bildet zusammen mit der Anschlagfläche 36 einen hydraulischen Dämpfungsraum. Durch den in dem Quetschspalt zwischen der Fläche 66 und der Anschlagfläche 36 enthaltenen Kraftstoff wird der Nachschwingvorgang der Ankerplatte vorteilhaft gedämpft. Dabei ist bei dem erfindungsgemäßen Magnetventil die Anschlagfläche 36 vorteilhaft als ebene Fläche ausgestaltet. Im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Magnetventil, bei dem sich die Ankerplatte an die mit einer Öffnung 71 versehene Einstellscheibe 70 annähert, wird bei dem Magnetventil nach Fig. 3 eine besserer Dämpfung erreicht, da der Quetschspalt größer ausgebildet werden kann.
  • Es versteht sich, daß in Abweichung von dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Zwischenstück auch durch mehrere Scheiben gebildet werden kann. Auch nicht scheibenförmige Zwischenstücke sind denkbar. Wird das Zwischenstück an dem Ankerbolzen formschlüssig festgelegt, kann auf die Sicherungshülse verzichtet werden. Beispielsweise ist denkbar, das Zwischenstück elastisch verformbar auszubilden und in die Ringnut 44 des Ankerbolzens quasi einzuklipsen.

Claims (6)

  1. Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Elektromagneten (29), einen beweglichen Anker mit einer Ankerplatte (28) und einen in einer Öffnung (40) eines ortsfesten Gleitstücks (34) gleitverschiebbar gelagerten Ankerbolzen (27), ein mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz (24) zusammenwirkendes Steuerventilglied (25) zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffdurchgangs (17) und eine an dem von dem Elektromagneten (29) abgewandten Ende des Ankerbolzens (27) ausgebildete Schulter (33), welche Schulter bei geöffnetem Magnetventil den Öffnungshub des Ankerbolzens (25) durch Anschlag an eine dem Ventilsitz (24) zugewandte Anschlagfläche (37) des Gleitstücks (35) begrenzt, wobei die Ankerplatte (28) unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung des Steuerventilgliedes (25) auf dem Ankerbolzen (27) gleitend verschiebbar gelagert ist, die an dem Ankerbolzen (27) ausgebildete Schulter (33) unter Zwischenlage eines einteiligen oder mehrteiligen Zwischenstücks (50) an der Anschlagfläche (37) des Gleitstücks (35) zur Anlage gelangt, das Zwischenstück (50) als ein auf den Ankerbolzen (27) aufschiebbares Scheibenteil in Form einer Sichelscheibe ausgebildet ist und Mittel (80) zur Sicherung der radialen Lage der Sichelscheibe (50) vorgesehen sind, welche ein Abrutschen der Sichelscheibe (50) vom Ankerbolzen (27) verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (80) zur Sicherung der radialen Lage der Sichelscheibe (50) eine über die Sichelscheibe (50) geschobene und an dem Gleitstück (34) festgelegte Hülse (80) umfassen.
  2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (80) auf einen zu dem Ventilsitz (24) hin abstehenden Stutzen (45) des Gleitstücks (34) aufgeschoben ist und einen Innendurchmesser aufweist der etwas größer ausgebildet ist als der Außendurchmesser (f) der Sichelscheihe (50).
  3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hülse (80) Rastmittel (81) ausgebildet sind, welche zur Festlegung der Hülse (80) in an dem Stutzen (45) des Gleitstücks (34) ausgebildete Vertiefungen (46) eingreifen.
  4. Magnetventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatte (28) auf dem Ankerbolzen (27) entgegen der Spannkraft einer sich an dem Gleitstück (34) abstützenden Rückholfeder (35) zwischen einem ersten an dem Ankerbolzen ausgebildeten Anschlag (26a) und einem zweiten Anschlag beweglich gelagert ist, welcher zweite Anschlag durch eine dem Elektromagneten (29) zugewandte weitere Anschlagfläche (36) des Gleitstücks (34) gebildet wird.
  5. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die weitere Anschlagfläche (36) des Gleitstücks und eine der weiteren Anschlagfläche zugewandte Fläche (66) der Ankerplatte (28) ein hydraulische Dämpfungsraum zur Dämpfung der Bewegung der Ankerplatten (28) bei einer dynamischen Verschiebung auf dem Ankerbolzen (27) gebildet wird.
  6. Magnetventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Ankerbolzen (27), Ankerplatte (28), Gleitstück (34) und Zwischenstück (50) gebildete Baueinheit als vormontierte Baugruppe in ein Gehäuseteil (60) des Magnetventils (30) einsetzbar ist.
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