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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für eine Düsenlochplatte
für eine
Einspritzdüse
und auf eine Einspritzdüse
mit einer solchen Düsenlochplatte.
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Eine
Einspritzdüse
ist eine Vorrichtung zum Einspritzen von druckbeaufschlagtem Fluid
durch ein kleines Loch oder einen kleinen Durchlass. Zum Beispiel
wird eine Einspritzdüse
für einen
Kraftstoffinjektor verwendet. Bei so einer Anwendung hat der Kraftstoffinjektor
ein Düsenloch
als das kleine Loch und spritzt Kraftstoff in einen Einlassluftdurchlass
oder in eine Brennkammer ein. Das Düsenloch definiert eine Durchflussrate
und ist ein Hauptteil zum Dosieren einer Menge von eingespritztem
Kraftstoff. Daher ist es wichtig, das Düsenloch präzise zu bearbeiten.
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Insbesondere
offenbart die
JP-A-9-209876 einen
Kraftstoffinjektor und ein Herstellungsverfahren desselben. In diesem
Dokument wird eine Schleifpartikel enthaltende, druckbeaufschlagte
Flüssigkeit
durch ein Loch hindurch gezwungen, um einen abgefasten Ansatz an
einem Einlass des Durchlasses auszubilden. Während dem Vorgang wird eine Durchflussrate
der Flüssigkeit
gemessen und überwacht,
um den Vorgang zu stoppen, wenn die gemessene Durchflussrate einen
vorbestimmten Wert erreicht. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein
Präzisionsloch
auszubilden.
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Bei
bestimmten Anwendungen, kann jedoch die druckbeaufschlagte Flüssigkeit
mit Schleifpartikeln ein Element beschädigen, das das Düsenloch oder
die Öffnung
hat. In dem Fall beispielsweise einer dünnen Platte mit einem Düsenloch,
kann die dünne
Platte durch die druckbeaufschlagte Flüssigkeit deformiert werden.
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Wenn
unter einem anderen Gesichtspunkt beim Strömen der Flüssigkeit mit Schleifpartikeln
ein Grat verbleibt, kann der Grat die Strömung beeinträchtigen
und kann eine ungleichmäßige Strömung der
Flüssigkeit
ausbilden. Als ein Ergebnis kann das Düsenloch zu einer ungewünschten
Form zugerichtet werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einspritzdüse mit einem
verbesserten, präzisen
Durchlass zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen einer Düsenlochplatte für eine Einspritzdüse gemäß Patentanspruch
1 sowie mit einer Einspritzdüse
gemäß Patentanspruch 16
gelöst.
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Merkmale
und Vorteile der Ausführungsbeispiele
werden, ebenso wie Betriebsverfahren und Funktionen der diesbezüglichen
Teile durch Lesen der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung der anhängenden
Ansprüche
und der Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden,
ersichtlich. In den Zeichnungen ist
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1 eine
Schnittansicht eines Kraftstoffinjektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Düsenteils
des Kraftstoffinjektors gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Blockdiagramm, das einen Herstellungsablauf einer Einspritzdüse gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine
Perspektivansicht eines Plattenmaterials und von Strahlmaschinen
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindungen;
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5 eine
Schnittansicht des Plattenmaterials und einer Stanzmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Schnittansicht des Plattenmaterials und einer Schleifmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 ein
Blockdiagramm, das die Strahlmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8A eine
Schnittansicht, die eine relative Stellung einer Düse und des
Plattenmaterials gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8B eine
Ansicht, die einen Kantenverformungsfortschritt durch ein Strahlen
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine
Ansicht, die einen Entgratungsfortschritt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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10A eine Schnittansicht des Plattenmaterials,
die eine Tiefe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10B einen Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Dauer
des Strahlvorgangs, der in 10A gezeigten
Tiefe und einer Durchflussrate des Durchlasses gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ein
Blockdiagramm, das einen Herstellungsablauf einer Einspritzdüse gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ein
Blockdiagramm, das die Strahlmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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13A eine Schnittansicht des Plattenmaterials und
einer Stirnfräse
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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13B eine Schnittansicht des Plattenmaterials und
einer Schleifmaschine gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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13C eine Schnittansicht des Plattenmaterials und
einer Schleifmaschine gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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14A eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14B eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14C eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14D eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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15 eine
Schnittansicht des Plattenmaterials und einer Funkenentladungselektrode
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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16A eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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16B eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen Strahlvorgang gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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16C eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die eine Strahlbearbeitung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17A eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
das einen geraden Durchlass gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17B eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen konischen Durchlass gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17C eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen geneigten Durchlass gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17D eine Schnittansicht einer Düsenlochplatte,
die einen geneigten und konischen Durchlass gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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18 eine Übersicht,
die Schnittansichten von Düsenlochplatten
mit unterschiedlich geformten Durchlässen und den Fortschritt von
Strahlbearbeitungen zeigt;
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19 eine
Perspektivansicht eines Durchlasses gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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20 eine
Draufsicht eines Durchlasses, gesehen von der Oberfläche gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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21 eine
Draufsicht eines Durchlasses, gesehen von der unteren Fläche gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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1 und 2 zeigen
einen Kraftstoffinjektor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Der Kraftstoffinjektor 1 arbeitet
als ein Ventil zum Steuern des Kraftstoffdurchfluss und einer Einspritzdüse zum Einspritzen,
Zerstäuben und
Dosieren von Kraftstoff. Der Kraftstoffinjektor 1 führt Kraftstoff
in einen Einlassdurchtritt einer Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel
eines Ottomotors.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist der
Kraftstoffinjektor 1 als eine Zylinderform konfiguriert,
die oben einen Kraftstoffeinlass und unten einen Kraftstoffauslass
hat. Der Kraftstoffinjektor 1 hat ein zylindrisches Element 14,
das sich von oben nach unten erstreckt. Das zylindrische Element 14 hat
einen magnetischen Abschnitt 14a, einen nichtmagnetischen
Abschnitt 14b und einen magnetischen Abschnitt 14c.
Der nichtmagnetische Abschnitt 14b ist durch teilweise
Hitzebehandlung ausgebildet. Das zylindrische Element 14 definiert
eine innere Fläche 14d und
eine Kammer 14e zum Aufnehmen anderer Komponenten. Ein
Filter 11 ist in das zylindrische Element 11 eingeführt.
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Elektromagnetische
Komponenten sind an dem zylindrischen Element 14 angeordnet.
Eine Spule 31 und ein Spulenkörper 30 sind an der
Außenseite
des zylindrischen Elements 14 angeordnet. Ein Erstreckungsabschnitt 17,
der Leitungsdrähte
stützt,
erstreckt sich von der Spule 31 entlang des zylindrischen
Elements 14. Ein fächerförmiges Magnetelement 18 ist
an den magnetischen Abschnitten 14a angebracht. Ein tassenförmiges Magnetelement 23 ist
an dem Magnetabschnitt 14c angebracht. Die magnetischen
Elemente 18 und 23 sind so verbunden, dass sie
zwischen dem magnetischen Abschnitt 14a und dem magnetischen
Abschnitt 14d durch eine Außenseite der Spule 31 eine
Brücke
schlagen und einen magnetischen Pfad bilden. Ein Anschlussteil 12 für die Spule 31 ist
an dem Injektor 1 liegt frei. Ein Harzelement 13 ist
an dem zylindrischen Element 14 ausgebildet. Das Harzelement 13 bildet
ein Anschlussgehäuse 16.
Die Spule 31, der Spulenkörper 30 und das magnetische
Element 18 sind mit einem Harzelement 15 bedeckt.
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Ein
aus einem magnetischen Material gefertigter Statorkern ist in das
zylindrische Element 14 so pressgepasst, dass der Statorkern 22 als
ein Anziehelement arbeitet. Ein beweglicher Kern 25 ist
beweglich so in dem zylindrischen Element 14 aufgenommen,
dass der bewegliche Kern 25 als ein Anker arbeitet. Der
Statorkern 22 steht teilweise in eine Innenseite des nichtmagnetischen
Abschnitts 14b vor. Der bewegliche Kern 25 ist
mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Der bewegliche
Kern 25 ist oberhalb des nichtmagnetischen Abschnitts 14b und
des magnetischen Abschnitts 14c angeordnet. Der bewegliche
Kern 25 hat eine innere Fläche, die eine innere Aushöhlung 25e definiert,
und einen Federsitz 25c. Wenn die Spule 31 erregt
ist, strömt magnetischer
Fluss durch den Statorkern 22, den beweglichen Kern 25,
den magnetischen Abschnitt 14c, das magnetische Element 23,
das magnetische Element 18 und den magnetischen Abschnitt 14a hindurch,
und der bewegliche Kern 25 wird in Richtung des Statorkerns 22 angezogen.
Eine Anpassröhre 21 ist
in den Statorkern 22 pressgepasst. Eine Schraubenfeder 24 ist
zwischen der Anpassröhre 21 und dem
beweglichen Kern 25 angeordnet. Die Schraubenfeder 24 spannt
den beweglichen Kern 25 in einer Richtung vor, dass er
sich von dem Statorkern 22 beabstandet.
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Ventilkomponenten
zum Öffnen
und Schließen
eines Kraftstoffdurchtritts sind in dem zylindrischen Element 14 angeordnet.
Ein Ventilkörper 29 ist in
dem unteren Ende des zylindrischen Elements 14 angeordnet.
Das untere Ende des zylindrischen Elements 14 ist geringfügig dünner bearbeitet,
um den Ventilkörper 29 zu
empfangen. Der Ventilkörper 29 ist mit
einer zylindrischen Form ausgebildet. Der Ventilkörper 29 hat
eine abgeschrägte
innere Wand an einem Bodenabschnitt zum Definieren eines Ventilsitzes 29a und
eine Bodenöffnung.
Der Ventilkörper 29 definiert
ferner eine gerade zylindrische Fläche 29b, eine sich
konisch erstreckende Fläche 29c,
eine gerade zylindrische Fläche 29d und
eine konisch zulaufende Fläche 29e an
seiner Innenseite. Die gerade, zylindrische Fläche 29d bildet eine
Führungsfläche zum
Führen
eines beweglichen Ventilelements.
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Eine
Ventilnadel 26 ist in dem Ventilkörper 29 angeordnet.
Die Ventilnadel 26 ist im Allgemeinen tassenförmig ausgebildet.
Die Ventilnadel 26 hat einen zylindrischen Abschnitt 26e und
einen säulenförmigen Abschnitt 29d.
Der zylindrische Abschnitt 26e ist in verschieblichem Kontakt
mit der Führungsfläche 29d.
Ein Durchgangsloch 26b ist an dem zylindrischen Abschnitt 26e ausgebildet.
Der säulenförmige Abschnitt 26d ist
mit einem geringfügig
kleineren Durchmesser ausgebildet, als der zylindrische Abschnitt 26e.
Der säulenförmige Abschnitt 26d hat eine
abgefaste Fläche
an seiner Bodenkante zum Definieren eines Kontaktabschnitts 26c.
Der Kontaktabschnitt 26c ist so ausgebildet, dass er mit
dem Ventilsitz 29a zum Öffnen
und Schließen
eines in dem Ventilkörper 29 ausgebildeten
Kraftstoffdurchtritts in Kontakt ist. Ein oberes Ende der Ventilnadel 26 ist
mit dem beweglichen Kern 25 so verbunden, dass sich die
Ventilnadel 26 zusammen mit dem beweglichen Kern 25 bewegt.
Der Ventilkörper 29 und die
Ventilnadel 26 definieren eine Kraftstoffkammer 29f unmittelbar
stromaufwärts
des Ventilsitzes 29a und des Kontaktabschnitts 26c.
Die Kraftstoffkammer 29f ist mit dem am oberen Ende des Kraftstoffinjektors 1 ausgebildeten
Einlass über
die vorstehend beschriebenen Komponenten verbunden. Wenn die Spule 31 angeregt
ist, bewegt sich daher der Kontaktabschnitt 26c aufwärts und
der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 26f strömt durch
den Ventilsitz 29a und die Bodenöffnung hindurch aus.
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Düsenkomponenten
zum Einspritzen, Zerstäuben
und Dosieren von Kraftstoff sind in dem zylindrischen Element 14 angeordnet.
Eine Düsenlochplatte 28 ist
an dem Boden des Kraftstoffinjektors 1 angeordnet. Die
Düsenlochplatte 28 ist
aus einem Metall gefertigt, das spanabhebend bearbeitbar ist, wie
zum Beispiel rostfreier Stahl. Die Düsenlochplatte 28 ist
tassenförmig
ausgebildet. Die Düsenlochplatte 28 bedeckt
den Boden des Ventilkörpers 29 und
die an dem Ventilkörper 29 definierte
Bodenöffnung.
Die Düsenlochplatte 28 hat
einen Plattenabschnitt 28b, und einen zwischen dem zylindrischen Element 14 und
den Ventilkörper 29 eingeführten Seitenwandabschnitt 28a.
Der Plattenabschnitt 28b hat zumindest einen Durchlass 28a als
ein Düsenloch
zum Einspritzen, Atomisieren und Dosieren von Kraftstoff. Der Durchlass 28a durchdringt
den Plattenabschnitt 28b. In diesem Ausführungsbeispiel
hat der Plattenabschnitt 28b eine Vielzahl von Durchlässen 28a.
Eine obere Kante 28Ue ist zwischen dem Durchlass 28a und
einer unteren Fläche 28U des Plattenabschnitts 28b definiert.
Eine untere Kante 28Le ist zwischen dem Durchlass 28a und
einer unteren Fläche 28L des
Plattenabschnitts 28b definiert. Der Durchlass 28a hat
einen Durchmesser von ca. 0,1 mm. Die Komponenten sind durch geeignete
Verfahren, wie zum Beispiel Laserschweißen oder dergleichen befestigt.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Anordnung wird Kraftstoff durch den Durchlass 28a hindurch
eingespritzt, wenn die Spule 31 erregt ist. Eine Menge
von eingespritztem Kraftstoff ist durch eine Zeitspanne bzw. Dauer
zum Einspritzen von Kraftstoff und durch den Durchlass 28a definiert.
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Die
Düsenlochplatte 28 wird
durch den nachstehenden Herstellungsablauf hergestellt. 3 ist ein
Blockdiagramm, das einen Herstellungsablauf der Düsenlochplatte 28 zeigt.
Der Ablauf beinhaltet einen Durchdringungsvorgang 100,
einen Kantenzurichtvorgang 200, einen Stanzvorgang 300 und
einen Zusammenbauvorgang 400. Der Durchdringungsvorgang 100 ist
ein Vorgang zum Ausbilden des Durchlasses 28a an einem
Plattenmaterial, wie zum Beispiel einen in 4 gezeigten
gurtförmigen
Material. Der Kantenzurichtvorgang 200 ist ein Vorgang
zum Zurichten, bzw. Bearbeiten von Kanten des Durchlasses 28a zu
einer gewünschten
Form. Der Stanzvorgang 300 ist ein Vorgang zum Ausbilden
des Plattenmaterials in die Tassenform, wie dies in 2 gezeigt ist.
In dem Vorgang 300 werden den Düsenlochplatten 28 entsprechende
kreisförmige
Platten von dem Plattenmaterial 2 abgeschnitten und dann
wird jede der kreisförmigen
Platten in die Tassenform gestanzt. Der Zusammenbauvorgang 400 ist
ein Vorgang zum Zusammenbauen der Düsenlochplatte 28 an
dem Injektor 1, wie dies in 1 und 2 gezeigt
ist.
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Der
Durchdringungsvorgang 100 hat einen Stanzvorgang 110 und
einen Schleifvorgang 120. In dem Durchdringungsablauf werden
eine Vielzahl von Durchlässen,
beispielsweise vier (4) Durchlässe 28a in
einer Düsenlochplatte 28 ausgebildet.
Eine Vielzahl von Düsenlochplatten 28 wird
an dem Plattenmaterial 2 entlang einer Längsrichtung,
wie dies in 4 gezeigt ist, ausgebildet.
Unter Bezugnahme auf 4 entspricht jeweils ein durch
eine gestrichelte Linie angezeigter kreisförmiger Bereich der Düsenlochplatte 28.
Jeder Bereich hat vier (4) Durchlässe 28a. Die Düsenlochplatten 28 können an
dem Plattenmaterial 2 in einer Vielzahl von Reihen, beispielsweise
zwei Reihen ausgebildet sein.
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In
dem Stanzvorgang 110, wird das Plattenmaterial 2 einem
Stanzvorgang unterzogen, wie dies in 5 gezeigt
wird. Unter Bezugnahme auf 5 befindet
sich das Plattenmaterial 2 zwischen einer Stanzmatrize 62 und
einer Stanzführung 63 einer Stanzmaschine 6.
Die Stanzmatrize 62 definiert ein Aufnahmeloch. Die Stanzführung 63 hat
ein Führungsloch
zum Führen
eines Stempels 61. Der Stempel 61 hat im Wesentlichen
eine konische Form. Die konische Fläche des Stempels 61 definiert
einen geneigten Winkel θ1
und θ2
von einer Linie 2j, die senkrecht zu einer Fläche des
Plattenmaterials 2 ist. Die Stanzführung 63 hat ein Stützloch,
das den Stempel 61 in einer geneigten Art und Weise stützt, wie
dies in 5 gezeigt ist und stützt den
Stempel 61 entlang einer Mittelachse der konischen Fläche beweglich ab.
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In
dem Stanzvorgang 110 wird der Stempel 61 in das
Plattenmaterial 2 hinein getrieben, um so einen Vorsprung 28ab an
der anderen Seite des Plattenmaterials 2 auszubilden. Der
Stempel 61 wird von der unteren Fläche 28L zu der oberen
Fläche 28U getrieben,
um einen konischen Durchlass auszubilden, der sich in einer Kraftstoffdurchflussrichtung
erweitert. Der Stempel 61 wird in einer geneigten Art und
Weise angetrieben, um einen geneigten Durchlass zum Steuern einer
Kraftstoffeinspritzrichtung auszubilden. Der Stempel 61 wird
um mehr als die Dicke des Plattenmaterials 2 vorgeschoben.
Aber der Antrieb des Stempels 61 wird gestoppt, bevor der Stempel 61 das
Plattenmaterial 2 durchdringt. Der Stempel 61 stoppt
bevor der Stempel 61 ein Scherungsbruch an einer inneren
Fläche 28ah verursacht. Als
ein Ergebnis wird eine Vertiefung mit einem Boden an dem Plattenmaterial
ausgebildet. Eine innere Fläche 28ah wird
als eine glatte Fläche
ohne Scherungsbruch oder Scherungsriss ausgebildet. Wahlweise kann
der Stempel 61 das Plattenmaterial 2 durchdringen.
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Dann
wird die obere Fläche 28U durch
ein Schleifelement 9 geschliffen, um den Vorsprung 28ab zu
entfernen und öffnet
so den Boden der Vertiefung. In dem Schleifvorgang 120 wird
nur die obere Fläche 28U dem
Schleifen unterzogen. Obwohl während
dem Schleifen der Vorsprung 28ab entfernt wird und der
Durchlass an beiden Seiten geöffnet
wird, werden einige Grate an den Kanten 28Ue ausgebildet.
Aufgrund des Schleifens erstrecken sich die Grate parallel zu der
oberen Fläche 28U und
sind in den Durchlass 28a gerichtet, wie dies in 6 und 8B gezeigt
ist.
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Der
Kantenbearbeitungsvorgang 200 beinhaltet einen Entgratungsvorgang 210 und
einen Anpassvorgang 220. Der Entgratungsvorgang 210 ist ein
Vorgang zum Entfernen der an der Kante des Durchlasses 28a ausgebildeten
Grate. Der Anpassvorgang 220 ist ein Vorgang zum Anpassen
der Form des Durchlasses so, dass eine vorbestimmte Kraftstoffmenge
eingespritzt wird. Der Kantenzurichtvorgang 200 beinhaltet
eine Vielzahl von Strahlvorgängen 211, 212, 213 und 222.
Das Strahlen wird ausgeführt,
um die an der Kante um den Durchlass 28a herum ausgebildeten
Grate zu entfernen. Das Strahlen wird ebenso ausgeführt, um
eine Kantenform zuzurichten oder anzupassen. Beispielsweise wird
das Strahlen so ausgeführt,
dass die Kante in einer vorbestimmten, abgerundeten Form oder R-abgefasten Form
ausgebildet wird, und so, dass der Durchlass 28a einen
vorbestimmten Strömungswiderstand
hat, um den Kraftstoffdurchfluss auf eine vorbestimmte Durchflussrate
zu begrenzen.
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Der
Kantenzurichtvorgang 200 beinhaltet zumindest einen Strahlvorgang
in einer Kraftstoffdurchflussrichtung, der die Düsenlochplatte 28 von
ihrer oberen Fläche
zurichtet und zumindest einen Strahlvorgang in einer Kraftstoffgegendurchflussrichtung, der
die Düsenlochplatte 28 von
ihrer unteren Fläche zurichtet.
Der Kantenzurichtvorgang 200 wird bevorzugter Weise mit
dem Strahlvorgang in der Kraftstoffdurchflussrichtung gestartet
und vollendet, um die Einlassöffnung
des Durchlasses 28a präzise
zu zurichten. Daher beinhaltet der Kantenzurichtvorgang 200 bevorzugter
Weise zumindest drei Strahlvorgänge,
die die obere und untere Fläche
der Düsenlochplatte 28 in
einer alternierenden Weise zurichten. Der Kantenbearbeitungsvorgang 200 kann
mit dem Strahlvorgang in der Kraftstoffdurchflussrichtung gestartet
und vollendet werden und hat den Strahlvorgang in der Kraftstoffdurchflussgegenrichtung
dazwischen.
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Das
Strahlen wird mittels eines durch eine druckbeaufschlagte Luft geblasenen
Stroms von Schleifpartikeln ausgeführt. Es kann auch eine andere
alternative Energiequelle, zum Beispiel eine Zentrifugalkraft oder
ein Schlagstoß,
zum Strahlen der Schleifpartikel verwendet werden. In dem Kantenzurichtvorgang 200 wird
Strahlen zumindest durch eine Strahlmaschine 30 ausgeführt, wie
dies in 7 gezeigt ist. In dem ersten
Ausführungsbeispiel
werden drei Strahlmaschinen für
den Entgratungsvorgang 210 und eine Strahlmaschine für den Anpassvorgang 220 verwendet.
Die Düsenlochplatte
kann wiederholt durch eine einzelne Maschine bearbeitet werden.
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Die
Strahlmaschine hat eine Düse 3,
ein Silo 4 für
die Schleifpartikel, ein an einem Luftdurchtritt angeordnetes elektromagnetisches
Luftventil 5, ein Gleitstück 3a und eine Steuereinrichtung 30a.
Das Silo 4 führt
die Schleifpartikel zu der Düse 3 zu.
Die Maschine 30 wird mit druckbeaufschlagter Luft als Energiequelle
zum Blasen der Schleifpartikel versorgt. Die Schleifpartikel werden
von der Düse 3 mit druckbeaufschlagter
Luft herausgeblasen, wie dies in 7 gezeigt
ist. Das elektromagnetische Luftventil 5 ist in der Lage,
den Luftdurchtritt zu öffnen
und zu schließen
und eine Luftmenge zu steuern. Die Düse 3 ist beweglich
gestützt
und kann in einer ersten Stellung positioniert sein, in der sich
die Düse 3 oberhalb der
Düsenlochplatte 28 befindet
und die Schleifpartikel auf die Düsenlochplatte 28 aufprallen
und in einer zweiten Stellung positioniert sein, in der sich die Düse 3 abseits
der Düsenlochplatte 28 befindet
und die Schleifpartikel nicht auf der Düsenlochplatte 28 aufprallen
können.
Das Gleitstück 3a ist
mit der Düse 3 wirkverbunden,
um die Düse 3 in
einer Querrichtung mit Bezug auf das gurtförmige Plattenmaterial 2 zwischen
der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewegen.
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Die
Schleifpartikel sind aus einem Keramikmaterial, beispielsweise aus
SiC gefertigt. Die Größe der Schleifpartikel
beträgt
ca. 10 bis 20 μm.
Die Größe der Schleifpartikel
ist auf ca. 1/5 des Minimaldurchmessers des Durchlasses 28a eingestellt,
um eine Verstopfung zu verhindern.
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Die
Steuereinrichtung 30a arbeitet als ein Mittel zum Einrichten
und Anpassen der Strahlenbedingung, wie zum Beispiel einer Schleifpartikelmenge
und einer Schleifpartikelenergie. Eine Strahldauer und eine Zuführrate (Gewicht
pro Zeiteinheit) von Schleifpartikeln von dem Silo 4 kann
die Menge von Schleifpartikeln steuern. Ein Abstand Dz zwischen der
Düse 3 und
dem Ziel 2 und eine Strahlgeschwindigkeit der Schleifpartikel
(Luftdruck) kann die Energie der Schleifpartikel steuern.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
steuert die Steuereinrichtung 30a das Gleitstück 3a zum
Anpassen der Strahldauer. Um die Strahldauer zu steuern, treibt
die Steuereinrichtung 30a das Gleitstück 3a so an, dass
die Düse 3 für eine vorbestimmte
Zeit in der ersten Stellung positioniert ist. Eine solche Strahldauersteuerung
durch Bewegen der Düse 3 ermöglicht eine
präzise
Steuerung der Strahldauer. Die Steuereinrichtung 30a kann
die anderen Parameter steuern, die die Strahlbedingung, wie zum
Beispiel den Abstand Dz oder den Luftdruck definieren.
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Der
Entgratungsvorgang 210 beinhaltet drei Strahlvorgänge 211, 212 und 213,
wie dies in 13 gezeigt ist. Der Entgratungsvorgang 210 beinhaltet zumindest
einen Strahlvorgang 211 oder 213 in einer ersten
Richtung und zumindest einen Strahlvorgang 212 in einer
zweiten Richtung, die die Gegenrichtung zu der ersten Richtung ist.
In einem ersten Strahlvorgang 211 werden die Schleifpartikel
in einer Kraftstoffeinspritzrichtung auf die Oberfläche 28U geschossen.
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In
einem zweiten Strahlvorgang 212 werden die Schleifpartikel
in einer Kraftstoffeinspritzgegenrichtung auf die untere Fläche 28L geschossen.
In einem dritten Strahlvorgang 213 werden die Schleifpartikel
wieder in der Kraftstoffeinspritzrichtung auf die obere Fläche 28U geschossen.
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Während dem
Kantenzurichtvorgang 210, wird das Plattenmaterial 2 in
seiner Längsrichtung schrittweise
um einen Abstand der an dem Plattenmaterial 2 ausgebildeten
Düsenlochplatte 28 gefördert. In
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird das Plattenmaterial 2 schrittweise mit einem konstanten Intervall
von dem Stanzvorgang 110 zu dem Stanzvorgang 300 befördert. Um
den Strahlvorgang 211, 212, 213 zu schaffen,
befinden sich drei Düsen 31, 32, 33 entlang
des Plattenmaterials 2. Die Düse 31 und 33 sind
auf die obere Fläche 28U gerichtet
und die Düse 32 ist
auf die untere Fläche 28L gerichtet, wie
dies in 4 gezeigt ist. Die Düsen 31, 32 und 33 werden
unabhängig
oder synchron in der Querrichtung jeweils durch die Gleitstücke 3a bewegt.
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8 zeigt einen Fortschritt eines Strahlvorgangs
in der Kraftstoffeinspritzrichtung. 8A zeigt einen
Zustand des Strahlvorgangs. 8B zeigt Draufsichten
der Kante 28Ue der oberen Fläche 28U, von der unteren
Fläche 28L durch
die untere Öffnung des
Durchlasses 28a hindurch gesehen. Der Durchlass 28a hat
die Grate nahezu um die obere Öffnung des
Durchlasses 28a herum. Da überdies der Durchlass 28a mit
Bezug auf die Senkrechtrichtung des Plattenmaterials 2 geneigt
ist, hat die Kante 28Ue eine spitzwinklige Kante und eine
stumpfwinklige Kante. Die stumpfwinklige Kante kann von der unteren
Fläche 28L durch
die Öffnung 28a hindurch
gesehen werden. Die an der stumpfwinkligen Kante ausgebildeten Grate
sind ziemlich einfach zu entfernen, da die Grate wesentlich schwächer als
die stumpfwinklige Kante sind. Die an der spitzwinkligen Kante ausgebildeten
Grate sind jedoch schwierig zu entfernen, da es leicht passiert,
dass sich die spitzwinklige Kante gleich wie die Grate verformt.
Daher werden die an der stumpfen Kante ausgebildeten Grate einfach
und perfekt durch den ersten Strahlvorgang 211 und den
dritten Strahlvorgang 213 entfernt. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Strahlvorgänge
so ausgestaltet, dass die an der spitzwinkligen Kante ausgebildeten
Grate eindeutig entfernt werden und ungewünschte Verformungen der spitzwinkligen
Kante verhindert werden.
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Wenn
der Durchlass 28a nur in der ersten Richtung dem Strahlvorgang
unterzogen wird, wird die Form der spitzwinkligen Kante allmählich geändert, wie
dies in 8B gezeigt ist.
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Gemäß 8B hat
die spitzwinklige Kante vor dem Strahlen die Grate, wie sie in einem
Kasten 100 gezeigt sind. Mit fortschreitendem Strahlen,
werden die Grate in einer Strahlrichtung schrittweise von einem
Schritt 210a zu einem Schritt 210b verformt. Dann
werden die Grate fortschreitend von einem Schritt 210a zu
einem Schritt 210c entfernt. Die Grate sind beim Schritt 210c fast
entfernt. Jedoch wird die spitzwinklige Kante von Schritt 210c ebenso
verformt. Danach wird die spitzwinklige Kante fortschreitend in
der Durchlass 28a hinein verformt und wird in den Durchlass 28a gekrempelt.
Wenn die spitzwinklige Kante gekrempelt ist, wie dies in dem Schritt 210 gezeigt
ist, wird eine solche gekrempelte Kante kaum entfernt. Die stumpfwinklige
Kante bleibt selbst in dem Schritt 210e in ihrer ursprünglichen
Form. Um die gekrempelte Kante zu verhindern, werden die Strahlrichtungen
der Strahlvorgänge
umgedreht, bevor die Kante gekrempelt wird, und daher wird der erste
Strahlvorgang 211 bei Schritt 210d gestoppt. In dem
Schritt 210d ist die spitzwinklige Kante in der senkrechten
Richtung gerichtet aber nicht gekrempelt.
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9 zeigt
Schnittansichten der spitzwinkligen Kante in jedem der Strahlvorgänge 211, 212 und 213.
In dem vorstehend beschriebenen ersten Strahlvorgang 211 ist
die spitzwinklige Kante so verformt, wie dies in der linken Seite
der 9 gezeigt ist. Die Düse 31 wird von der
ersten Stellung schnell auf die zweite Stellung bewegt, wenn der
erste Strahlvorgang 211 für eine vorbestimmte Zeit ausgeführt ist, die
experimentell so bestimmt ist, dass die spitzwinklige Kante wie
in 9 gezeigt verformt wird. Der erste Strahlvorgang 211 funktioniert
auch zum Härten
der Oberfläche
des Plattenmaterials. Dann wird das Plattenmaterial 2 vorwärts befördert, um
das bearbeitete Drosselelement 28 oberhalb der Düse 32 in Lage
zu bringen.
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In
dem zweiten Strahlvorgang 212 schießt die Düse 32 die Schleifpartikel
auf die untere Fläche 28L,
bis die spitzwinklige Kante verformt ist, wie dies in der Mitte
von 9 gezeigt ist. In dem zweiten Strahlvorgang 212 wird
die in dem ersten Strahlvorgang 211 verformte spitzwinklige
Kante umgeklappt und entfernt. Da die Härte der spitzwinkligen Kante durch
den ersten Strahlvorgang 211 erhöht wurde, kann der verformte
Abschnitt der spitzwinkligen Kante einfach durch Aufprall der Schleifpartikel
entfernt werden. Ein geringfügiger
Grat kann jedoch ausgebildet sein und noch an der oberen Fläche 28L verbleiben.
Der zweite Strahlvorgang 212 wird für eine vorbestimmte Zeit ausgeführt, die
experimentell so bestimmt ist, dass die spitzwinklige Kante wie
in 9 gezeigt verformt wird. Die Dauer des zweiten
Strahlvorgangs 212 wird auch durch Bewegungen der Düse 32 in
der Querrichtung gesteuert. Die Dauer des zweiten Strahlvorgangs 212 kann
gleich zu oder kürzer
als die des ersten Strahlvorgangs 211 eingestellt sein.
Dann wird das Plattenmaterial 2 vorwärts befördert, um das bearbeitete Drosselelement 28 unter
der Düse 33 in
Lage zu bringen.
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In
dem dritten Strahlvorgang 213 schießt die Düse 33 die Schleifpartikel
wieder auf die obere Fläche 28U.
Der dritte Strahlvorgang 213 wird ausgeführt, bis
der in dem zweiten Strahlvorgang 212 ausgebildete kleine
Grat entfernt ist, wie dies in der rechten Seite aus 9 gezeigt
ist. Die Dauer des dritten Strahlvorgangs 213 kann gleich
oder kürzer
als entweder die des ersten oder des zweiten Strahlvorgangs 211, 212 eingestellt
sein.
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Als
ein Ergebnis wird die Kante 28Ue in einer sanft abgerundeten
Form oder R-abgefasten Form zugerichtet. Daher ist es dem Durchlass 28 möglich, Kraftstoff
in eine vorbestimmte Richtung zu richten und er hat einen geringeren
Widerstand gegen den Kraftstoffstrom.
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In
dem Entgratungsvorgang 210 werden, sobald der Entgratungsvorgang
fortschreitet, die Durchlässe 28a nach
und nach vergrößert und
die Radien der Kanten 28Ue und 28Le werden ebenso
nach und nach vergrößert. Daher
werden hydraulische Widerstände
der Durchlässe 28a nach
und nach verringert, um die Durchflussrate in dem Fall zu erhöhen, in
dem Kraftstoff zu den Durchlässen 28a zugeführt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird eine Gesamtvorgangszeit der Strahlvorgänge so bestimmt, dass sie geringfügig geringer
als eine Vorgangszeit zum Ermöglichen
einer Zieldurchflussrate der Durchlässe 28a ist. Das endgültige Präzisionszurichten
der Kanten wird in dem nachstehenden Anpassvorgang 220 ausgeführt.
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Das
Plattenmaterial 2 wird zu dem Anpassvorgang 220 gefördert. Der
Anpassvorgang 220 beinhaltet einen Messvorgang 221 und
einen Strahlvorgang 222. In dem Messvorgang 221 wird
der Durchlass 28a durch Messen einer gegenwärtig durch
den Durchlass 28a hindurchführenden Durchflussrate untersucht,
indem der Durchlass 28a in einer Messvorrichtung in Lage
gebracht wird. In diesem Ausführungsbeispiel
wird eine Kraftstoffgesamtdurchflussrate durch vier Durchlässe 28a gemessen,
die zu einer Düsenlochplatte 28 gehören. Die
Messvorrichtung führt
druckbeaufschlagten Kraftstoff oder Messfluid zu der Düsenlochplatte
zu und misst eine Durchflussrate, die durch die Durchlässe 28a hindurchfährt.
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Die
gemessene Durchflussrate wird in die Steuereinrichtung 30a der
Strahlmaschine 30 für
den Strahlvorgang 222 eingegeben. Die Steuereinrichtung 30a vergleicht
die gemessene Durchflussrate und eine vorbestimmte Zieldurchflussrate
und bestimmt eine Dauer eines vierten Strahlvorgangs zum Anpassen
der gegenwärtigen
Durchflussrate auf die Zieldurchflussrate. Beispielsweise bestimmt
die Steuereinrichtung 30a die Zeitspanne auf Grundlage eines
Unterschieds zwischen der gemessenen Durchflussrate und der Zieldurchflussrate,
so dass die gegenwärtige
Durchflussrate die Zieldurchflussrate annähert und mit dieser übereinstimmt.
Daher wird die gemessene Durchflussrate in dem folgenden Strahlvorgang 22 berücksichtigt,
der an dem Plattenmaterial mit dem gemessenen Durchlass durchgeführt wird.
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Die
Steuereinrichtung 30a kann die Bearbeitungsbedingungen
des Strahlvorgangs 22 in Erwiderung auf die gemessene Durchflussrate
variieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 30a eine konstante
Dauer einstellen und einen Luftdruck und/oder eine Durchflussrate
der Schleifpartikel in Erwiderung auf die gemessene Durchflussrate
steuern.
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Dann
wird das Plattenmaterial 2 wieder in einer Strahlmaschine
in Lage gebracht. In dem Strahlvorgang 222 bringt die Steuereinrichtung 30a die Düse oberhalb
der Düsenlochplatte 28 in
Lage, das in dem Messvorgang 221 gemessen wurde. Die Düse befindet
sich für
die Dauer, die so bestimmt ist, dass eine Durchflussrate des Durchlasses 28a die Zieldurchflussrate
wird, über
der Düsenlochplatte 28. Wenn
dann die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, treibt die Steuereinrichtung 30a das
Gleitstück 3a an, um
die Düse 3 in
die zweite Stellung zu bewegen. Während dem Strahlvorgang 222 wird
der Radius der abgerundeten Kante 28Ue vergrößert und
ein Abschrägungsbetrag
um den Einlass des Durchlasses 28a herum wird ebenso vergrößert. Daher
ermöglicht der
Durchlass 28a eine höhere
Durchflussrate wenn der Strahlvorgang 222 fortschreitet.
Als ein Ergebnis ist es möglich,
einen Präzisionsdurchlass 28a auszubilden,
der in der Lage ist, die vorbestimmte Zieldurchflussrate einzuspritzen.
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10A zeigt eine Tiefe der Kante 18Ue. Die
Tiefe ist von der unteren Fläche 28U zu
einer Oberseite der Kante 28Ue gemessen.
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Daher
umfasst die Tiefe eine um den Einlass des Durchlasses 28a herum
ausgebildete Abschrägung
und die Abfasung der Kante 28Ue. 10B ist ein
Graph, der eine Beziehung zwischen einer Strahldauer, einer Tiefe
der Kante 28Ue und einer Durchflussrate zeigt. Gemäß 10B ist die Beziehung zwischen der Strahldauer
und der Durchflussrate durch die Tiefe bestimmt. Wenn beispielsweise
die Tiefe relativ klein ist, entspricht eine kleine Zeitdifferenz
einer Tiefendifferenz D1 und verursacht eine Durchflussratenänderung
F1. Ist im Gegensatz dazu die Tiefe relativ groß, entspricht eine relativ
große Zeitdifferenz
einer Tiefendifferenz D2, die gleich zu der Tiefendifferenz D1 ist,
und verursacht eine Strömungsdifferenz
F2, die beträchtlich
kleiner als F1 ist. Um daher die Durchflussrate präzise zu
steuern, ist es vorzuziehen, einen relativ kleinen Durchmesser des
Durchlasses 28a in dem Durchdringungsvorgang 100 auszubilden
und eine relativ große
Abschrägung und
Abfasung in dem Kantenbearbeitungsvorgang 200 auszubilden.
Solch eine größere Tiefe
ermöglicht eine
relativ grobe Steuerung der Dauer zum Strahlen in dem Anpassungsvorgang 220,
erfordert jedoch eine längere
Bearbeitungszeit in dem Entgratungsvorgang 210. Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
kann die Zeitspanne für
den Strahlvorgang präzise
gesteuert werden, da die Düse
bewegt wird, um den Vorgang zu beginnen und zu beenden, und daher
ist es möglich,
den Durchlass 28a mit einer relativ geringen Tiefe auszubilden.
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19 zeigt
eine Perspektivansicht des Durchlasses 28a. Unter Bezugnahme
auf 19 hat die Düsenlochplatte 28 eine
ebene Fläche
ohne Vorsprünge
oder Grate. Die Kante des Durchlasses 28a ist sanft abgerundet
und hat keine Grate. 20 zeigt eine Einlassöffnung des
Durchlasses 28a. 20 zeigt
die gesamte obere Kante 28Ue und einen Teil der unteren
Kante 28Le, die die spitzwinklige Kante ist. 21 zeigt
eine Auslassöffnung
des Durchlasses 28a. 21 zeigt
die gesamte untere Kante 28Le und einen Teil der oberen
Kante 28Ue, die die spitzwinklige Kante ist. Sowohl die
untere als auch die obere Kante 28Ue und 28Le sind
sanft abgerundet und ohne Grate. Insbesondere die spitzwinkligen
Kanten sind nicht gekrempelt und haben keine Verformungen. Wie dies
in 20 und 21 gezeigt
ist, sind die Durchlässe 28a so
ausgebildet, dass sie es ermöglichen,
die spitzwinklige Kante an der anderen Seite entlang einer zu dem
Plattenmaterial senkrecht stehenden Richtung zu sehen. Daher können die
Schleifpartikel direkt an beiden Seiten der spitzwinkligen Kanten
aufprallen. Die Flächen
der Kanten 28Ue und 28Le und sowohl die obere
Fläche 28U als
auch die untere Fläche 28L sind
vollständig mit
Spuren bedeckt, die durch den Strahlvorgang entstanden sind. Die
mit den Strahlspuren bedeckten Kanten sind ausreichend präzise ausgebildet,
so dass eine Genauigkeit der Kraftstoffeinspritzrichtung und eine
Genauigkeit der Kraftstoffmessung verbessert ist.
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Nachfolgend
werden modifizierte Ausführungsbeispiele
erklärt.
In den folgenden Ausführungsbeispielen
werden gleiche oder ähnliche
Elemente in jedem der vorangehenden Ausführungsbeispiele durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet und es werden hauptsächlich die Unterschiede zu dem
vorangehenden Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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11 zeigt
ein Herstellungsverfahren einer Einspritzdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Ein Anpassungsvorgang 220 wird
durch einen Messvorgang 223 und den Entgratungsvorgang 210 durchgeführt. Der
Messvorgang 223 misst eine Durchflussrate von einer der
Düsenlochplatten 28,
die schon zugerichtet wurde. Der Messvorgang 223 gibt die
gemessene Durchflussrate zu dem vorangehenden Entgratungsvorgang 210 aus
und rückkoppelt
diese, um eine Durchflussrate einer anderen, folgenden Düsenlochplatte 28 anzupassen.
Zumindest eine der Steuereinrichtungen 30a in den Strahlverarbeitungen 211, 212 und 213 gibt
die gemessene Durchflussrate ein und korrigiert die Dauer für die jeweilige
Strahlung. Wenn beispielsweise die gemessene Durchflussrate kleiner als
die vorbestimmte Durchflussrate ist, verlängert die Steuereinrichtung 30a die
Dauer für
das Strahlen. Daher wird die gemessene Durchflussrate in einem vorangehenden
Strahlvorgang 210 berücksichtigt, der
an einem anderen Plattenmaterial mit einem Durchlass, der noch nicht
gemessen wurde, durchgeführt
werden würde.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wäre eine Gesamtvorgangsdauer
eine Summe aus einer Vorgangsdauer zum Entgraten und Zurichten der
Kante und einer Vorgangsdauer zum Anpassen der Durchflussrate. Bevorzugterweise
reagiert alleine die Steuereinheit 30a in dem dritten Strahlvorgang 213 auf die
gemessene Durchflussrate. In diesem Fall umfasst eine Dauer für den dritten
Strahlvorgang 213 eine Dauer zum Zurichten und Fertigstellen
der Kante und eine Dauer zum Anpassen der gegenwärtigen Durchflussrate auf die
Zieldurchflussrate.
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12 ist
ein Blockdiagramm, das eine Strahlmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem dritten Ausführungsbeispiel
wird nur eine Strahlmaschine 30 zum Ausführe von
vier in 3 gezeigten Strahlvorgängen wiederholt
verwendet. Obwohl in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl
von Düsenlochplatten 28 an
dem Plattenmaterial 2 ausgebildet sind, werden in jedem
Vorgang individuelle Düsenlochplatten 28 hergestellt.
Die Düsenlochplatte 28 wird
zwischen dem ersten Strahlvorgang 211 und dem zweiten Strahlvorgang 212 und
zwischen dem zweiten Strahlvorgang 212 und dem dritten
Strahlvorgang 213 gewendet. Die Strahlmaschine 35 hat eine
Steuereinrichtung 36 zum Steuern der Komponenten. Die Steuereinrichtung 36 steuert
eine Strahldauer durch Bewegen der Düse zwischen der ersten Stellung
und der zweiten Stellung. Die Steuereinrichtung 36 kann
das elektromagnetische Ventil 5 steuern, um die Strahldauer
zu steuern. Die Steuereinrichtung 36 steuert zudem einen
Strahldruck durch einen Öffnungsgrad
des elektromagnetischen Ventils 5, eine Zuführrate der
Schleifpartikel und den Abstand Dz. Die Strahlmaschine 35 hat
ferner eine Einrichtung 37 zum Eingeben einer gemessenen
Durchflussrate von dem Messvorgang 221, eine Einrichtung 38 zum
Einstellen eine Zieldurchflussrate und einer Einrichtung 39 zum
Anpassen der Strahldauer. Die Einrichtungen sind durch elektrische
Komponenten, wie zum Beispiel einen variablen Widerstand und eine
Vergleichseinrichtung geschaffen. Die Einrichtungen 37, 38 und 39 werden
in dem vierten Strahlvorgang 222 betätigt.
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13 und 14 zeigen
ein viertes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Stirnfräsvorgang 110a anstelle
des Stanzvorgangs 110 des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt. 13A ist eine Schnittansicht, die einen Stirnfräsvorgang
unter Verwendung eines konischen Stirnfräsers 7 zeigt. Der
Stirnfräsvorgang 110a durchdringt
das Plattenmaterial 2 und bildet Grate sowohl an der unteren
als auch an der oberen Kante 28Ue und 28Le aus.
Um in diesem Ausführungsbeispiel
die Grate zu entfernen, werden ein erster Schleifvorgang 120a und
ein zweiter Schleifvorgang 120b anstelle des Schleifvorgangs 120 des
ersten Ausführungsbeispiels
ausgeführt. 13B zeigt einen ersten Schleifvorgang 120a.
Die untere Fläche 28L wird
durch eine Schleifeinrichtung 9 geschliffen, um die in
dem Stirnfräsvorgang 110a ausgebildeten
Grate zu entfernen. Der erste Schleifvorgang 120a bildet
sich in den Durchlass 28a erstreckende Grate aus. 13C zeigt einen zweiten Schleifvorgang 120b.
Die obere Fläche 28e wird durch
eine Schleifeinrichtung 9 geschliffen, um die in dem Stirnfräsvorgang 110a ausgebildeten
Grate zu entfernen. Der zweite Schleifvorgang 120b bildet ebenso
sich in den Durchlass 28a erstreckende Grate aus.
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14A, 14B, 14C und 14D zeigen
einen Kantenzurichtvorgang des vierten Ausführungsbeispiels. 14A zeigt einen Beginn des ersten Strahlvorgangs 211.
Wie dies in 14A gezeigt ist werden an der
oberen Kante 28Ue ausgebildete Grate zum Beginn des ersten
Strahlvorgangs entfernt. 14B zeigt
ein Ende des ersten Strahlvorgangs 211. Die spitzwinkligen
Kanten werden in der Strahlrichtung verformt. 14C zeigt ein Ende des zweiten Strahlvorgangs 212.
Die Verformungen der spitzwinkligen Kanten werden umgedreht und
in der Strahlrichtung weiter verformt. 14D zeigt
den dritten und vierten Strahlvorgang 213 und 222.
Die Kanten werden in abgerundete Formen zugerichtet und angepasst,
um die Zieldurchflussrate zu ermöglichen.
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15 und 16 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel
wird ein Funkenerosionsbearbeitungsvorgang 100a anstelle
der Stanz- und Schleifvorgänge
des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt. 15 ist
eine Schnittansicht, die einen Elektroentladungs-Herstellungsvorgang unter Verwendung
einer konischen Elektrode 8 zeigt. Der Vorgang 100a durchdringt
das Plattenmaterial 2 und bildet sowohl an der oberen als
auch an der unteren Kante 28Ue und 28Le keinen
Grat aus. Daher wird das durchdrungene Plattenmaterial 2 zu
dem Zurichtvorgang 200 gefördert, ohne geschliffen zu
werden.
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16A, 16B und 16D zeigen einen Kantenbearbeitungsvorgang
des fünften
Ausführungsbeispiels. 16A zeigt ein Ende des ersten Strahlvorgangs 211.
Die spitzwinkligen Kanten werden in der Strahlrichtung verformt. 16B zeigt ein Ende des zweiten Strahlvorgangs 212.
Die Verformungen der spitzwinkligen Kanten werden umgekehrt und
weiter in der Strahlrichtung verformt. 16C zeigt
den dritten und vierten Strahlvorgang 213 und 222.
Die Kanten werden in gekrempelte Formen zugerichtet und werden angepasst,
um die Zieldurchflussrate zu ermöglichen.
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17 zeigt Variationen von Durchlässen, auf
die die vorliegende Erfindung anwendbar ist. 17A zeigt
einen geraden Durchlass, der eine Achse hat, die senkrecht zu dem
Plattenmaterial 2 ist und der einen gleichförmigen Durchmesser
entlang seiner Länge
hat. Der Anpassvorgang 220 wirkt auf den geraden Durchlass
ein, wie das in 17A gezeigt ist. 17B zeigt einen abgeschrägten Durchlass, der eine Achse
hat, die senkrecht zu dem Plattenmaterial 2 steht und einen
entlang einer Kraftstoffdurchflussrichtung ansteigenden Durchmesser
hat. Entweder der Entgratungsvorgang 210 oder der Anpassvorgang 220 wird
auf den abgeschrägten
Durchlass angewendet, wie dies in 17B gezeigt
ist. 17C zeigt einen geneigten Durchlass,
der eine Achse hat, die mit Bezug auf das Plattenmaterial 2 geneigt
ist. Entweder der Entgratungsvorgang 210 oder der Anpassvorgang 220 wird
auf den geneigten Durchlass angewendet, wie dies in 17C gezeigt ist. 17D zeigt
einen Durchlass, der gleich wie das der ersten Ausführungsbeispiels
ist und eine Achse hat, die mit Bezug auf das Plattenmaterial 2 geneigt
ist und der eine abgeschrägte
Fläche
hat, die sich entlang der Kraftstoffdurchflussrichtung erstreckt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird entweder der Entgratungsvorgang 210 oder
der Anpassvorgang 220 auf den in 17D gezeigten Durchlass
angewendet.
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18 zeigt
Schnittansichten der Durchlässe,
um einen Fortschritt des Strahlvorgangs mit Bezug auf unterschiedliche
Formen der Durchlässe
zu zeigen. Die in der linken Reihe in 18 gezeigten Durchlässe werden
durch den Pressvorgang 110 und den Schleifvorgang, wie
dies im ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, hergestellt. Daher haben die Öffnungen nur Grate an der oberen
Kante 28Ue.
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Unter
Benzugnahme auf 18 zeigt die obere Linie (A)
einen geraden Durchlass, der eine senkrecht auf das Plattenmaterial 12 stehende
Achse 2j hat und einen einheitlichen Durchmesser hat. In dem
Fall eines solchen geraden Durchlasses, ist nur der erste Strahlvorgang 211 alleine
ausreichend, um die Grate zu entfernen und die untere Kante 28Ue zuzurichten.
Die nachfolgenden Vorgänge 212 und 213 können jedoch
ausgeführt
werden, um die untere Kante 28Le zuzurichten. Der Strahlvorgang 222 zum Anpassen
der Durchflussrate wird auf den geraden Durchlass angewandt.
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Die
zweite Linie (B) zeigt einen abgeschrägten Durchlass. Die dritte
Linie (C) zeigt einen geneigten Durchlass. Die vierte Linie (D)
zeigt einen geneigten und abgeschrägten Durchlass, der derselbe
des ersten Ausführungsbeispiels
ist. In dem ersten Strahlvorgang 211 werden sowohl die
spitzwinklige Kante an der oberen Kante 28Ue als auch die
spitzwinklige Kante an der unteren Kante 28Le durch die Schleifpartikel
bearbeitet. Auf ähnliche
Weise wird in dem zweiten Strahlvorgang 212 sowohl die
spitzwinklige Kante an der unteren Kante 28Le als auch die
spitzwinklige Kante an der oberen Kante 28Ue durch die
Schleifpartikel bearbeitet. In dem Fall der in (A), (B), und (C)
veranschaulichten Durchlässe
funktioniert jeder der Strahlvorgänge 211, 212, 213 und 222 auf
dieselbe, in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene
Art und Weise.
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In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird
der Anpassvorgang 220 mit dem Messvorgang 221 und
dem Strahlvorgang 222 für
die Düsenlochplatte
angewendet, von der die Grate durch die anderen Entgratungsvorgänge, wie
zum Beispiel einen elektrolytischen Entgratungsvorgang entfernt
werden. Daher kann der Entgratungsvorgang 210 in dem ersten
Ausführungsbeispiel
durch den elektrolytischen Entgratungsvorgang ersetzt werden. Andererseits
wird der Entgratungsvorgang mit zumindest zwei Strahlvorgängen in
entgegengesetzten Richtungen für
die Düsenlochplatte
angewendet, die keinen Anpassungsvorgang benötigt oder das dem anderen Anpassungsvorgang
unterworfen wird. Obwohl außerdem
eine Trockenstrahlmaschine in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
verwendet wird, kann eine Nassstrahlmaschine verwendet werden. Beispielsweise
kann die Nassstrahlmaschine für
den Entgratungsvorgang mit zumindest zwei Strahlvorgängen in
entgegengesetzten Richtungen verwendet werden.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, kann ein Bearbeitungsbetrag durch
jeden der Strahlvorgänge
durch unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen angepasst werden.
Beispielsweise kann der Bearbeitungsbetrag durch Steuern eines Abstands zwischen
der Düse
der Strahlmaschine und dem Werkstück oder eines Strahldrucks
von der Düse
gesteuert werden. Es ist jedoch schwierig, ein proportionales Verhältnis oder
ein lineares Verhältnis
zwischen dem Bearbeitungsbetrag und dem Abstand oder zwischen de
Bearbeitungsbetrag und dem Strahldruck zu erhalten und es erfordert
eine komplexe Steuerung unter Laborbedingungen, um die Zieldurchflussrate
oder die Zielform zu erreichen. Beispielsweise kann der Strahlvorgang
instabil werden, wenn der Strahldruck unterhalb 0,1 Mpa liegt. Beispielsweise
kann der Bearbeitungsbetrag durch eine Zuführrate der Schleifpartikel
gesteuert werden. Es ist jedoch auch schwierig, eine lineare Steuercharakteristik
zu erhalten. In dem Fall, in dem Schleifpartikel mit Durchmessern
unter 1 Mikrometer für
einen Durchlass von ca. 0,1 mm Durchmesser verwendet werden, ist
es schwierig, die Zuführrate
stabil zu steuern. Beispielsweise kann die Bearbeitungsdauer durch
das Ventil zum An- und Ausschalten der Druckluftzufuhr gesteuert
werden. Eine präzise
Steuerung, z. B. einige 100 ms oder weniger ist aufgrund einer Verzögerung schwierig.
Ferner kann sich in dem Fall, in dem die Düse bewegt wird, die Düse so schnell
bewegen, dass sie das Plattenmaterial 2 überquert
und dies wiederholt. In diesem Fall kann die Verarbeitungszeit durch
Zählen
der Anzahl von Wiederholungen angepasst werden.
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In
dem Entgratungsvorgang 210 kann der dritte Strahlvorgang 213 weggelassen
werden. Ferner kann ein zusätzlicher
Strahlvorgang vor dem ersten Strahlvorgang oder nach dem dritten
Strahlvorgang hinzugefügt
werden.
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In
dem Anpassungsvorgang 220 kann eine Vielzahl von Strahlvorgängen ausgeführt werden. Beispielsweise
kann die Strahlrichtung während
dem Anpassungsvorgang alterniert werden.
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Die
Düsenlochplatte 28 kann
in Form einer kreisförmigen
Platte ausgebildet sein und an dem distalen Ende des Ventilkörpers 29 angeschweißt oder
an dem distalen Ende des Ventilkörpers 29 mit einer
geeigneten Haltevorrichtung oder dergleichen angebracht sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, sollte
angemerkt werden, dass unterschiedliche Änderungen und Modifikationen
für den
Fachmann ersichtlich sind. Solche Änderungen und Modifikationen
sollen als in dem Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in
den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist, beinhaltet verstanden werden.
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Ein
Kraftstoffinjektor (1) hat eine Düsenlochplatte (28)
mit einem Durchlass (28a) zum Einspritzen, Zerstäuben und
Dosieren von Kraftstoff. Die Düsenlochplatte
(28) ist aus einem Plattenmaterial gefertigt. Das Drosselelement
(28) wird maschinell hergestellt, um den Durchlass (28a)
auszubilden. Dann wird die Düsenlochplatte
(28) zumindest durch zwei Strahlvorgänge in entgegengesetzten Richtungen bearbeitet,
um Grate zu entfernen und Kanten des Durchlasses (28) zuzurichten.
Nach dem Vorgang wird die Düsenlochplatte
(28) durch Messen einer gegenwärtigen Durchflussrate des Durchlasses
(28a) untersucht. Dann wird die Düsenlochplatte (28)
noch mal in Übereinstimmung
mit der gemessenen Durchflussrate und einer Zieldurchflussrate durch
einen Strahlvorgang bearbeitet.