WO1998028538A1 - Ventil mit kombiniertem ventilsitzkörper und spritzlochscheibe - Google Patents

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Henning Teiwes
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

Definitions

  • the invention relates to a valve, in particular a fuel injection valve for fuel injection systems of internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.
  • a fuel injector is already known in which the valve seat body is produced by means of a machining process.
  • the valve seat body must be subjected to a subsequent fine machining in the area of the valve seat after the machining preprocessing in order to achieve the accuracy required for the sealing function when interacting with a spherical valve closing body.
  • a separately manufactured spray orifice plate is sealingly connected by welding.
  • the welded joint has the disadvantage that the action of heat can lead to undesired deformation.
  • valve seat body and spray orifice plate requires a relatively high production cost both in the manufacture of the valve seat body and the spray orifice plate and in the assembly of these parts on a valve seat support of the fuel injector.
  • the relatively high processing effort and the relatively high material costs lead overall to relatively high manufacturing costs.
  • valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the fact that the valve seat body and the spray orifice plate are integrated on a one-piece composite part, this composite part consisting of a flat, deformable workpiece, e.g. a sheet metal part, can be produced in a simple manner in a material-saving manner by a deep-drawing process. This leads to significant cost savings, especially in large series production.
  • the design of the valve seat body and the spray orifice plate from a one-piece sheet not only leads to easy workability and a low weight of the combination of valve seat body and spray orifice plate, but also to a reduction in the material requirement. Furthermore, the sealing properties are improved.
  • the polyhedral design of the guide section ensures an unimpeded inflow of the medium flowing through the valve to the sealing valve seat surface.
  • the flat, deformable workpiece, on which the valve seat surface and the spray orifice plate are formed is bent downstream of the guide section, so that a fastening section of the flat, deformable workpiece runs in the direction of a circumferential end of this workpiece in the direction of flow.
  • this has the advantage that the circumferential end of the workpiece is easily accessible for fastening it to the valve seat carrier, for example by applying a weld seam.
  • this has the advantage that the workpiece can be displaced in the valve seat carrier by means of a shifting tool acting from the spraying side in order to adjust the opening stroke of the valve without the workpiece is jammed in the valve seat carrier.
  • Move tool can be changed.
  • the workpiece is only plastically deformed slightly in areas away from the seat.
  • the displacement tool is adapted to the shape of the workpiece in such a way that the displacement tool only acts on the fastening section and / or the turning section of the workpiece in order to deform the valve seat surface or the section which forms the spray orifice plate in the case of the to avoid shifting serving to adjust the stroke.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the invention using a fuel injector shown schematically in a partial section
  • Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1
  • Fig. 3 shows another embodiment of a valve shown schematically in a partial illustration together with a slide - Tool for adjusting the valve lift
  • Fig. 4 shows yet another embodiment of a valve shown in a schematic partial representation together with a displacement tool for adjusting the valve lift.
  • a valve in the form of a fuel injection valve for fuel injection systems of mixed-compression, spark-ignition internal combustion engines is shown schematically in a partial representation.
  • the fuel injector 1 has a tubular valve seat support 3 which is partially surrounded by a plastic encapsulation 2.
  • a longitudinal bore 5 is formed in the valve seat support 3 concentrically with the valve longitudinal axis 4.
  • a tubular valve needle 6 in the exemplary embodiment Arranged in the longitudinal bore 5 is a tubular valve needle 6 in the exemplary embodiment, which is connected at its downstream end 7 to a valve-closing body 8 which is spherical in the exemplary embodiment, for example by welding to a weld seam 9.
  • the fuel flowing in, for example, via the interior of the valve needle 6 can pass freely into the longitudinal bore 5 via lateral openings 10 and flow to the valve closing body 8.
  • the fuel injector 1 is actuated in a known manner, for example electromagnetically.
  • An indicated electromagnetic circuit with a magnet coil 11, an armature 12 and a core 13 enclosed by the magnet coil 11 serves for the axial movement of the valve needle 6 and thus for opening against the spring force of a return spring, not shown.
  • the armature 12 is facing away from the valve closing body 8 End of the valve needle 6 connected and aligned with the core 13.
  • the valve closing body 8 cooperates to form a sealing seat with a valve seat surface 17 formed on a valve seat body 14.
  • Spray openings 18 for spraying off the medium flowing through the valve, in the exemplary embodiment of the fuel, are formed on a spray perforated disk 15.
  • the valve seat body 14 and the spray orifice plate 15 are integrated on a one-piece, flat, deformable workpiece 16.
  • the one-piece, flat workpiece 16 is preferably a sheet metal part which is deep-drawn into the cup-shaped form shown in FIG. 1.
  • the workpiece 16 is shaped in the shape of a truncated cone, so that the spherical valve closing body 8 lies sealingly against a circumferential line of contact on the valve seat surface 17.
  • valve seat surface 17 can, after the workpiece 16 has been deep-drawn, by means of a suitable one Post-processing method, for example by polishing, post-processed so that the necessary dimensional accuracy is achieved.
  • the section of the workpiece 16 which forms the spray hole disk 15 is located downstream of the section of the workpiece 16 which forms the valve seat body 14.
  • the workpiece 16 is domed in the region of the spray hole disk 15 in the direction of the flow in the flow direction, so that the preferably several, for example four, spray openings relative to the longitudinal axis of the valve 4 are inclined outwards.
  • the spray-off properties of the fuel injector 1 further developed according to the invention are improved.
  • the dome-shaped curvature of the section of the workpiece 16 which forms the spray-perforated disk 15 at the same time ensures that the workpiece 16 does not abut the spherical valve closing body 8 in the region of the spray openings 18.
  • a guide section 19 is provided upstream of the section of the workpiece 16 forming the valve seat body 14.
  • FIG. 2 a section along the line U-II in FIG. 1.
  • the spherical valve closing body 8 embedded in the guide section 19 of the workpiece 16 can be seen.
  • the workpiece 16 is in the
  • Guide section 19 is formed polyhedron-shaped and has a plurality of guide surfaces 20 which complement one another to form a polyhedron with rounded corners 21.
  • the polyhedron can e.g. have five corners 21 and five guide surfaces 20.
  • the guide surfaces 20 lie for guiding the valve closing body 8 at contact points 22 on the
  • the flat, deformable workpiece 16 is bent by 180 ° in a turning section 24 in the exemplary embodiment, so that a radially outer fastening section 25 adjoining the turning section 24 in the direction of a circumferential end 26 of the workpiece 16 parallel to the direction of flow of the fuel injector 1 flowing through Medium extends.
  • a radially outer fastening section 25 adjoining the turning section 24 in the direction of a circumferential end 26 of the workpiece 16 parallel to the direction of flow of the fuel injector 1 flowing through Medium extends.
  • Fig. 1 is the embodiment shown in Fig. 1
  • Fastening section 25 over its entire axial length on the inner wall of the longitudinal bore 5 of the valve seat carrier 3 and is connected to the valve seat carrier 3 in a form-fitting and sealing manner at the circumferential end 26, preferably by means of a weld seam 27.
  • the sealing connection between the workpiece 16 and the valve seat carrier 3 ensures that the medium flowing through the fuel injection valve 1 does not flow past bypassing the sealing seat between the valve seat carrier 3 and the workpiece 16.
  • the end 26 of the workpiece 16 is located downstream of the spray openings 18, so that the accessibility of the circumferential end 26 for applying the weld seam 27 is ensured.
  • the large-area contact of the fastening section 26 on the valve seat carrier 3 enables heat dissipation of the heating occurring during the welding process on the valve seat carrier 3, so that overheating of the guide section 19, the section forming the valve seat body 14 and the section of the workpiece 16 forming the spray orifice plate 15 is avoided. This counteracts a deformation of these areas during the welding of the workpiece 16 to the valve seat support 3.
  • the spray openings 18 can be introduced into the workpiece 16 in a manner known per se by punching, drilling, laser drilling, eroding or another suitable manufacturing method.
  • the spray openings 18 can either be introduced into the not yet deformed blank of the workpiece 16 or can be formed at a later point in time on the already deformed workpiece 16.
  • FIGS. 3 and 4 show further exemplary embodiments of a fuel injection valve 1, which is shown only partially in section, the fastening section 25 and the valve seat support 3 each being varied compared to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 and already described.
  • the diameter of the longitudinal bore 5 provided in the valve seat support 3 is compared to that shown in FIG. 1 Embodiment executed enlarged.
  • first axial section 25a adjoining the turning section 24 in the flow direction
  • second axial section 25c adjoining the circumferential end 26 and abutting the inner wall of the longitudinal bore 5
  • the circumferential end 26 of the workpiece 16 is welded to the valve seat body 3 on a sealing, circumferential weld seam 27.
  • This exemplary embodiment has the advantage over the exemplary embodiment shown in FIG. 1 that the distance between the weld seam 27 and the guide section 19 and the sections forming the valve seat body 14 and the spray orifice plate 15 is extended by the radial section 25b, which is a thermal deformation of the above-mentioned areas additionally counteracts during the application of the weld seam.
  • the geometrical shape of the workpiece 16 shown in FIG. 3 has the additional considerable advantage that a displacement tool 40, which serves to adjust the stroke of the fuel injector 1 according to the invention, can engage the radial section 25b of the fastening section 25 unhindered.
  • the insertion depth of the workpiece 16 in the longitudinal bore 5 of the valve seat carrier 3 determines the presetting of the stroke of the valve needle 6, since the one end position of the valve needle 6 when the magnet coil 11 is not energized is determined by the valve closing body 8 resting on the valve seat surface 17.
  • the other end position of the valve needle 6 is determined when the solenoid 11 is excited, for example by the armature 12 resting on the core 13.
  • the path between these two end positions of the valve needle 6 represents the valve lift.
  • the displacement tool 40 is bell-shaped, so that the regions of the workpiece 16 forming the valve seat body 14 and the spray orifice plate 15 are immersed in a bell-shaped recess 41 of the displacement tool 40 when that
  • Shift tool 40 engages the radial portion 25b. This will make one Deformation of the guide portion 19 and the valve seat body 14 and the
  • the second axial section 25c has a slightly larger diameter than the inner diameter of the longitudinal bore 5, so that the second axial
  • Section 25c resiliently presses against the inner wall of the longitudinal bore 5 and that
  • FIG. 4 differs from that shown in FIG. 3 in that the first axial section 25a of the fastening section 25 of the
  • the longitudinal bore 5 of the valve seat carrier 3 is formed at the spray-side end of the valve seat carrier 3 as a stepped bore and has a step 5b with an enlarged diameter that adjoins the step 5a on the spray-side.
  • the second axial section 25c is welded to the enlarged stepped bore 5b, while the first axial section 25a resiliently abuts the step 5a of the longitudinal bore 5. In this embodiment too, good heat dissipation is associated with the
  • the displacement tool 40 can engage the radial section 25b of the fastening section 25 of the workpiece 16, the region of the workpiece 16 forming the spray hole disc 15 being immersed in a recess 42 of the displacement tool 40 provided for this purpose.
  • the workpiece 16 can either be made from a hard base material or be partially or completely hardened. It is also conceivable to work piece 16 by applying a hard material coating e.g. Protect from TiN at least in the areas subject to wear.
  • a hard material coating e.g. Protect from TiN at least in the areas subject to wear.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einer an einem Ventilsitzkörper (14) ausgebildeten Ventilsitzfläche (17), die mit einem betätigbaren Ventilschließkörper (8) zur Ausbildung eines Dichtsitzes zusammenwirkt, sowie mit einer Spritzlochscheibe (15), die zumindest eine Abspritzöffnung (18) aufweist. Entsprechend der erfindungsgemäßen Weiterbildung sind der Ventilsitzkörper (14) und die Spritzlochscheibe (15) einstückig aus einem flächigen, verformbaren Werkstück (16) ausgebildet. Das Werkstück (16) ist topfförmig so ausgeformt, daß es im Bereich der Ventilsitzfläche (17) an dem nicht betätigten VentilschlieBkörper (8) im geschlossenen Zustand des Ventils (1) dichtend anliegt und in einem Bereich stromabwärts der Ventilsitzfläche (17) die zumindest eine Abspritzöffnung (18) aufweisende Spritzlochscheibe (15) bildet.

Description

Ventil mit kombiniertem Ventilsitzkörper und Spritzlochscheibe
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventil, insbesondere einem Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE 42 21 185 AI ist bereits ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem der Ventilsitzkörper mittels eines spanenden Fertigungsverfahrens hergestellt ist. Der Ventilsitzkörper muß im Bereich des Ventilsitzes nach der spanenden Vorbearbeitung einer sich anschließenden Feinstbearbeirung unterzogen werden, um die für die Dichtfunktion notwendige Genauigkeit beim Zusammenwirken mit einem kugelförmig ausgebildeten Ventilschließkörper zu erreichen. Mit dem Ventilsitzkδrper ist eine separat gefertigte Spritzlochscheibe durch Schweißen dichtend verbunden. Die Schweißverbindung hat den Nachteil, daß die Wärmeeinwirkung zu einer unerwünschten Deformation fuhren kann. Die bekannte zweiteilige Kombination aus Ventilsitzkörper und Spritzlochscheibe erfordert einen relativ hohen Fertigungsaufwand sowohl bei der Herstellung des Ventilsitzkörpers und der Spritzlochscheibe als auch bei der Montage dieser Teile an einem Ventilsitzträger des Brennstoffeinspritzventils. Der relativ hohe Verarbeirungsaufwand und die relativ hohen Materialkosten führen insgesamt zu relativ hohen Fertigungskosten. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Ventilsitzkörper und die Spritzlochscheibe an einem einteiligen Verbundteilstück integriert sind, wobei dieses Verbundteil aus einem flächigen, verformbaren Werkstück, z.B. einem Blechteil, durch ein Tiefziehverfahren materialsparend in einfacher Art und Weise herstellbar ist. Dies führt insbesondere in der Großserien-Fertigung zu einer bedeutenden Kosteneinsparung. Die Gestaltung des Ventilsitzkörpers und der Spritzlochscheibe aus einem einstückigen Blech führt nicht nur zu einer leichten Bearbeitbarkeit und einem geringen Gewicht der Kombination aus Ventilsitzkörper und Spritzlochscheibe, sondern auch zu einer Verringerung des Materialbedarfs. Des weiteren werden die Dichteigenschaften verbessert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
Vorteilhaft ist es, stromaufwärts der Ventilsitzfläche einen vorzugsweise polyederförmigen Führungsabschnitt vorzusehen, so daß der Ventilschließkörper bei seiner Öffnungs- und Schließbewegung axial geführt ist. Durch die polyederförmige Ausbildung des Führungsabschnitts ist ein ungehinderter Zustrom des durch das Ventil durchströmenden Mediums bis zu der dichtenden Ventilsitzfläche gewährleistet.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, daß das flächige, verformbare Werkstück, an welchem die Ventilsitzfläche und die Spritzlochscheibe ausgebildet sind, stromabwärts des Führungsabschnitts umgebogen ist, so daß ein Befestigungsabschnitt des flächigen, verformbaren Werkstücks in Richtung auf ein umlaufendes Ende dieses Werkstücks in Strömungsrichtung verläuft. Dies hat zum einen den Vorteil, daß das umlaufende Ende des Werkstücks zu dessen Befestigung an dem Ventilsitzträger z.B. durch Aufbringen einer Schweißnaht gut zugänglich ist. Zum anderen hat dies den Vorteil, daß das Werkstück mittels eines von der Abspritzseite her angreifenden Verschiebe- Werkzeugs in dem Ventilsitzträger zur Einstellung des Öffnungshubs des Ventils verschiebbar ist, ohne daß das Werkstück sich in dem Ventilsitzträger verklemmt. Nach dem Befestigen des
Werkstücks an dem Ventilsitzträger kann die Lage des Ventilsitzes und somit, der
Ventilhub bzw. die maximale Durchflußmenge des Ventils noch leicht durch das
Verschiebe-Werkzeug verändert werden. Hierbei wird das Werkstück nur in sitzfernen Bereichen geringfügig plastisch verformt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Verschiebe-Werkzeug an die Form des Werkstücks so angepaßt ist, daß das Verschiebe-Werkzeug nur an dem Befestigungsabschnitt und/oder dem Wendeabschnitt des Werkstücks angreift, um eine Deformation der Ventilsitzfläche oder des die Spritzlochscheibe bildenden Abschnitts bei dem der Hubeinstellung dienenden Verschiebevorgang zu vermeiden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schematisch in einer geschnittenen Teildarstellung gezeigten Brennstoffeinspritzventils, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie Ü-II in Fig. 1, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines schematisch in einer Teildarstellung gezeigten Ventils zusammen mit einem Verschiebe-Werkzeug zur Einstellung des Ventilhubs und Fig. 4 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines in einer schematischen Teildarstellung gezeigten Ventils zusammen mit einem Verschiebe- Werkzeug zur Einstellung des Ventilhubs.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist beispielsweise ein Ventil in der Form eines Brennstoffeinspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichteten, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen in einer Teildarstellung schematisch dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur bei Brennstoffeinspritzventilen, sondern auch bei anders gearteten Ventilen für flüssige oder gasförmige Medien, einsetzbar. Das Brennstoffeinspritzventil 1 hat einen teilweise von einer Kunststoffumspritzung 2 umgebenen rohrförmigen Ventilsitzträger 3. In dem Ventilsitzträger 3 ist konzentrisch zu der Ventil-Längsachse 4 eine Längsbohrung 5 ausgebildet. In der Längsbohrung 5 ist eine im Ausführungsbeispiel rohrförmige Ventilnadel 6 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende 7 mit einem im Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildeten Ventilschließkörper 8 z.B. durch Verschweißen an einer Schweißnaht 9 verbunden ist. Der z.B. über das Innere der Ventilnadel 6 zuströmende Brennstoff kann über seitliche Öffnungen 10 ungehindert in die Längsbohrung 5 übertreten und zu dem Ventilschließkörper 8 strömen.
Die Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 erfolgt in bekannter Weise beispielsweise elektromagnetisch. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 6 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder dient ein angedeuteter elektromagnetischer Kreis mit einer Magnetspule 11 , einem Anker 12 und einem von der Magnetspule 11 umschlossenen Kern 13. Der Anker 12 ist mit dem dem Ventilschließkörper 8 abgewandten Ende der Ventilnadel 6 verbunden und auf den Kern 13 ausgerichtet.
Der Ventilschließkörper 8 wirkt zur Ausbildung eines Dichtsitzes mit einer an einem Ventilsitzkörper 14 ausgebildeten Ventilsitzfläche 17 zusammen. An einer Spritzlochscheibe 15 sind Abspritzöffnungen 18 zum Abspritzen des das Ventil durchströmenden Mediums, im Ausführungsbeispiel des Brennstoffs, ausgebildet. Erfindungsgemäß sind der Ventilsitzkörper 14 und die Spritzlochscheibe 15 an einem einteiligen, flächigen, verformbaren Werkstück 16 integriert. Bei dem einteiligen, flächigen Werkstück 16 handelt es sich vorzugsweise um ein Blechteil, das durch Tiefziehen in die in Fig. 1 dargestellte topfförmige Form gebracht wird. Im Bereich des Ventilschließkörpers 14 ist das Werkstück 16 kegelstumpfförmig ausgeformt, so daß der kugelförmige Ventilschließkörper 8 an einer umlaufenden Berührungslinie an der Ventilsitzfläche 17 dichtend anliegt. Um den dichtenden Abschluß zwischen dem Ventilschließkörper 8 und der Ventilsitzfläche 17 zu verbessern, kann die Ventilsitzfläche 17 nach dem Tiefziehen des Werkstücks 16 mittels eines geeigneten Nachbearbeitungsverfahrens, z.B. durch Polieren, nachbearbeitet werden, so daß die notwendige Formgenauigkeit erreicht wird.
Der die Spritzlochscheibe 15 bildende Abschnitt des Werkstücks 16 befindet sich stromabwärts des den Ventilsitzkörper 14 bildenden Abschnitts des Werkstücks 16. Das Werkstück 16 ist im Bereich der Spritzlochscheibe 15 in Strömungsrichtung kalottenförmig gewölbt, so daß die vorzugsweise mehreren, beispielsweise vier Abspritzδffnungen gegenüber der Ventil-Längsachse 4 nach außen geneigt sind. Dadurch werden die Abspritzeigenschaften des erfindungsgemäß weitergebildeten Brennstoffeinspritzventils 1 verbessert. Durch die kalottenförmige Wölbung des die Spritzlochscheibe 15 bildenden Abschnitts des Werkstücks 16 wird zugleich erreicht, daß das Werkstück 16 im Bereich der Abspritzδffnungen 18 nicht an dem kugelförmigen Ventilschließkörper 8 anliegt.
Stromaufwärts des den Ventilsitzkörper 14 bildenden Abschnitts des Werkstücks 16 ist ein Führungsabschnitt 19 vorgesehen. Zur besseren Verdeutlichung der Geometrie des
Werkstücks 16 in dem Führungsabschnitt 19 ist in Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie U-II in Fig. 1 dargestellt. Erkennbar ist der in den Führungsabschnitt 19 des Werkstücks 16 eingebettete, kugelförmige Ventilschließkörper 8. Das Werkstück 16 ist in dem
Führungsabschnitt 19 polyederförmig ausgebildet und weist mehrere Führungsflächen 20 auf, die sich zu einem Polyeder mit abgerundeten Ecken 21 ergänzen. Das Polyeder kann z.B. fünf Ecken 21 und fünf Führungsflächen 20 aufweisen. Die Führungsflächen 20 liegen zur Führung des Ventilschließkörpers 8 an Kontaktstellen 22 an dem
Ventilschließkörper 8 an. Zwischen den Kontaktstellen 22 ergeben sich somit
Strömungsdurchlässe 23, die den ungehinderten Durchfluß des das Ventil durchströmenden Mediums, im Ausführungsbeispiel des Brennstoffs, bis zu der Ventilsitzfläche 17 ermöglichen.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist stromaufwärts des Führungsabschnitts 19 das flächige, verformbare Werkstück 16 in einem Wendeabschnitt 24 im Ausführungsbeispiel um 180° umgebogen, so daß ein sich an den Wendeabschnitt 24 anschließender, radial äußerer Befestigungsabschnitt 25 in Richtung auf ein umlaufendes Ende 26 des Werkstücks 16 parallel zur Strömungsrichtung des das Brennstoffeinspritzventil 1 durchströmenden Mediums erstreckt. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der
Befestigungsabschnitt 25 über seine gesamte axiale Länge an der Innenwandung der Längsbohrung 5 des Ventilsitzträgers 3 an und ist an dem umlaufenden Ende 26 vorzugsweise mittels einer Schweißnaht 27 mit dem Ventilsitzträger 3 formschlüssig und dichtend verbunden. Durch die dichtende Verbindung zwischen dem Werkstück 16 und dem Ventilsitzträger 3 ist sichergestellt, daß das das Brennstoffeinspritzventil 1 durchströmende Medium nicht unter Umgehung des Dichtsitzes zwischen dem Ventilsitzträger 3 und dem Werkstück 16 vorbeifließt.
Das Ende 26 des Werkstücks 16 befindet sich stromabwärts der Abspritzöffnungen 18, so daß die Zugänglichkeit des umlaufenden Endes 26 zum Aufbringen der Schweißnaht 27 sichergestellt ist. Durch die großflächige Anlage des Befestigungsabschnitts 26 an dem Ventilsitzträger 3 wird eine Wärmeabfuhr der bei dem Schweißvorgang auftretenden Erwärmung an den Ventilsitzträger 3 ermöglicht, so daß eine Überhitzung des Führungsabschnitts 19, des den Ventilsitzkörper 14 bildenden Abschnitts und des die Spritzlochscheibe 15 bildenden Abschnitts des Werkstücks 16 vermieden wird. Dadurch wird einer Verformung dieser Bereiche während des Verschweißens des Werkstücks 16 mit dem Ventilsitzträger 3 entgegengewirkt.
Die Abspritzöffnungen 18 können in das Werkstück 16 in an sich bekannter Weise durch Stanzen, Bohren, Laserbohren, Erodieren oder ein anderes geeignetes Fertigungsverfahren eingebracht werden. Dabei können die Abspritzöffnungen 18 entweder in den noch nicht verformten Rohling des Werkstücks 16 eingebracht oder zu einem späteren Zeitpunkt an dem bereits verformten Werkstück 16 ausgebildet werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines nur teilweise im Schnitt dargestellten Brennstoffeinspritzventils 1, wobei jeweils der Befestigungsabschnitt 25 und der Ventilsitzträger 3 gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten und bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel variiert sind.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der in dem Ventilsitzträger 3 vorgesehenen Längsbohrung 5 gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel vergrößert ausgeführt. Der Befestigungsabschnitt 25 des Werkstücks
16 gliedert sich in drei Bereiche: einen sich an den Wendeabschnitt 24 in Strömungsrichtung anschließenden ersten axialen Abschnitt 25a, einen an das umlaufende Ende 26 angrenzenden, an der Innenwandung der Längsbohrung 5 anliegenden zweiten axialen Abschnitt 25c und einen den ersten und den zweiten axialen Abschnitt 25a und 25c mit einer radialen Komponente verbindenden, radialen Abschnitt 25b. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das umlaufende Ende 26 des Werkstücks 16 an einer abdichtenden, umlaufenden Schweißnaht 27 mit dem Ventilsitzkörper 3 verschweißt.
Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zum einen den Vorteil, daß der Abstand zwischen der Schweißnaht 27 und dem Führungsabschnitt 19 sowie den den Ventilsitzkörper 14 und die Spritzlochscheibe 15 bildenden Abschnitten durch den radialen Abschnitt 25b verlängert ist, was einer thermischen Deformation der vorstehend genannten Bereiche während des Aufbringens der Schweißnaht zusätzlich entgegenwirkt.
Weiterhin hat die in Fig. 3 dargestellte, geometrische Ausformung des Werkstücks 16 den zusätzlichen erheblichen Vorteil, daß ein Verschiebe-Werkzeug 40, welches der Hubeinstellung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1 dient, an dem radialen Abschnitt 25b des Befestigungsabschnitts 25 ungehindert angreifen kann. Dabei bestimmt die Einschubtiefe des Werkstücks 16 in der Längsbohrung 5 des Ventilsitzträgers 3 die Voreinstellung des Hubs der Ventilnadel 6, da die eine Endstellung der Ventilnadel 6 bei nicht erregter Magnetspule 11 durch die Anlage des Ventilschließkörpers 8 an der Ventilsitzfläche 17 festgelegt ist. Die andere Endstellung der Ventilnadel 6 wird bei erregter Magnetspule 11 beispielsweise durch die Anlage des Ankers 12 an dem Kern 13 festgelegt. Der Weg zwischen diesen beiden Endstellungen der Ventilnadel 6 stellt den Ventilhub dar.
Das Verschiebe-Werkzeug 40 ist glockenförmig ausgebildet, so daß die den Ventilsitzkörper 14 und die Spritzlochscheibe 15 bildenden Bereiche des Werkstücks 16 in eine glockenförmige Ausnehmung 41 des Verschiebe- Werkzeugs 40 eintauchen, wenn das
Verschiebe-Werkzeug 40 an dem radialen Abschnitt 25b angreift. Dadurch wird eine Verformung des Führungsabschnitts 19 und der den Ventilsitzkörper 14 und die
Spritzlochscheibe 15 bildenden Bereiche während der der Hubeinstellung dienenden axialen Verschiebung des Werkstücks 16 in der Längsbohrung 5 des Ventilsitzträgers 3 vermieden. Der zweite axiale Abschnitt 25c weist gegenüber dem Innendurchmesser der Längsbohrung 5 einen geringfügig größeren Durchmesser auf, so daß der zweite axiale
Abschnitt 25c federnd gegen die Innenwandung der Längsbohrung 5 drückt und das
Werkstück 16 in der Längsbohrung 5 arretiert.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem in Fig. 3 dargestellten dadurch, daß der erste axiale Abschnitt 25a des Befestigungsabschnitts 25 des
Werkstücks 16 länger und der radiale Abschnitt 25b und der zweite axiale Abschnitt 25c verkürzt ausgebildet sind. Die Längsbohrung 5 des Ventilsitzträgers 3 ist an dem abspritzseitigen Ende des Ventilsitzträgers 3 als Stufenbohrung ausgebildet und weist eine sich an die Stufe 5a abspritzseitig anschließende Stufe 5b mit erweitertem Durchmesser auf. Der zweite axiale Abschnitt 25c ist an der erweiterten Stufenbohrung 5b angeschweißt, während der erste axiale Abschnitt 25a an der Stufe 5a der Längsbohrung 5 federnd anliegt. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine gute Wärmeabfuhr der mit der
Verschweißung einhergehenden Erwärmung an den Ventilsitzträger 3 gegeben, so daß einer thermischen Verformung des Führungsabschnitts 19 und der den Ventilsitzkörper 14 und die Spritzlochscheibe 15 bildenden Bereiche entgegengewirkt wird.
Das Verschiebe-Werkzeug 40 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel an dem radialen Abschnitt 25b des Befestigungsabschnitts 25 des Werkstücks 16 angreifen, wobei der die Spritzlochscheibe 15 bildende Bereich des Werkstücks 16 in eine dafür vorgesehene Mulde 42 des Verschiebe- Werkzeugs 40 eintaucht.
Das Werkstück 16 kann aus Gründen einer Verschleißbeständigkeit entweder aus einem harten Grundmaterial hergestellt sein oder bereichsweise bzw. vollständig gehärtet sein. Ebenso ist es denkbar, das Werkstück 16 durch Aufbringen einer Hartstoffbeschichtung z.B. aus TiN zumindest an den durch Verschleiß belasteten Bereichen zu schützen.

Claims

A N S P R U C H E
1. Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen , mit einer an einem Ventilsitzkörper ausgebildeten Ventilsitzfläche, die mit einem betätigbaren Ventilschließkörper zur Ausbildung eines Dichtsitzes zusammenwirkt, und mit einer Spritzlochscheibe, die zumindest eine Abspritzöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper (14) und die Spritzlochscheibe (15) einstückig aus einem flächigen, verformbaren Werkstück (16) ausgebildet sind, das topfförmig so ausgeformt ist, daß es im Bereich der Ventilsitzfläche (17) an dem nicht betätigten Ventilschließkörper (8) im geschlossenen Zustand des Ventils (1) dichtend anliegt und in einem Bereich stromabwärts der Ventilsitzfläche (17) die zumindest eine Abspritzöffnung (18) aufweisende Spritzlochscheibe (15) bildet.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige, verformbare Werkstück (16) ein Metallblech teil und vorzugsweise durch Tiefziehen verformbar ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige, verformbare Werkstück (16) im Bereich der Spritzlochscheibe (15) kalottenförmig gewölbt ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (8) kugelförmig oder teilkugelförmig und die Ventilsitzfläche (17) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Werkstück (16) stromaufwärts der Ventilsitzfläche (17) zu einem die Bewegung des Ventilschließkörpers (8) bei dessen Betätigung führenden Führungsabschnitt (19) ausgeformt ist.
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Führungsabschnitt (19) mit dem Ventilschließkörper (8) an Kontaktstellen (22) in Berührung stehende Führungsflächen (20) und zwischen den Kontaktstellen (22) angeordnete Strömungsdurchlässe (23) vorgesehen sind.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (8) kugelförmig oder teilkugelförmig ausgebildet ist und der Führungsabschnitt (19) polyederförmig, vorzugsweise mit abgerundeten Ecken (21), ausgebildet ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige, verformbare Werkstück (16) stromaufwärts des Führungsabschnitts (19) in einem Wendeabschnitt (24) umgebogen ist, so daß ein sich an den Wendeabschnitt (24) anschließender Befestigungsabschnitt (25) in Richtung auf ein umlaufendes Ende (26) des flächigen, verformbaren Werkstücks (16) im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des durch das Ventil (1) strömenden Mediums erstreckt.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) einen Ventilsitzträger (3) mit einer Längsbohrung (5) aufweist, in die das flächige, verformbare Werkstück (16) einschiebbar und an dem Befestigungsabschnitt (25) vorzugsweise durch Verschweißen verbindbar ist.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige, verformbare Werkstück (16) mittels eines Verschiebe- Werkzeugs (40) zur Einstellung des Ventilhubs in der Längsbohrung (5) des Ventilsitzträgers (3) verschiebbar ist.
11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebe-Werkzeug (40) an die Form des Werkstücks (16) so angepaßt ist, daß es nur an dem Befestigungsabschnitt (25) und/oder an dem Wendeabschnitt (24) angreift.
12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige, verformbare Werkstück (16) zumindest im Bereich der Ventilsitzfläche (17) insbesondere durch Beschichten mit einer Hartstoffschicht gehärtet ist.
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