DE3427526A1 - Elektromagnetisch betaetigbares ventil - Google Patents

Description

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ROBERT BOSCH GMBH₅ 7OOO Stuttgart 1

Elektromagnetisch betätigbares Ventil Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch „betätigbaren Ventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannt, das zur Überwindung von durch Platzmangel hervorgerufenen Einbauschwierigkeiten in der ÜTähe einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine einen langgestreckten schmalen Mündungsbereich aufweist, in dem ein mit dem Anker fest verbundenes Ventilglied angeordnet ist. Die feste Verbindung zwischen Anker und langgestrecktem Ventilglied bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß bei geringsten radialen Verschiebungen des Ankers an dem Dichtabschnitt des Ventilgliedes unerwünscht große Seitenkräfte auftreten, die zu unerwünschten Verschleißerscheinungen und unerwünschten Änderungen in der Abspritzcharakteristik des Ventiles führen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil ei-

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ner reibungsarmen Lagerung des Ventilgliedes und der Vermeidung von Seitenkräften bei radialen Verschiebungen des Ankers gegenüber der Längsachse des Ventiles, wodurch das Ventilende im Bereich des Ventilsitzes und des Ventilgliedes schlank ausgebildet werden kann und einen geringen Einbauraum in radialer Richtung erfordert und somit ermöglicht, daß bei der Verwendung des Ventiles als Kraftstoffeinspritzventil der Kraftstoff an der gewünschten Stelle im Saugrohr eingespritzt werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ventils möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Zeichnung als Beispiel eines Ventiles dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für eine Kraft stoffeinspritzanlage dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Dabei ist mit 1 ein erstes Ventilgehäuseteil bezeichnet, das durch spanlose Formgebung z.B. Tiefziehen, Rollen oder ähnliches wie ein zweites Ventilgehäuseteil 2 gefertigt ist. Die Ventilgehäuseteile 1, 2 übergreifen einander teilweise und sind in bekannter Weise, beispielsweise durch eine Bördelung bei 3, miteinander verbunden und axial verspannt. In das

Ventilgehäuseteil 2 ist ein als Anschlußstutzen ausgebildeter Kraftstoffstutzen h dichtend eingesetzt, der aus ferromagnetischem Material gebildet gleichzeitig als Innenkern des elektromagnetisch betätigten Ventiles dient. Der konzentrisch zur Ventillängsachse verlaufende Kraftstoff stutzen h weist eine Innenbohrung 6 auf, in die eine Verstellhülse 7 mit einer Durchgangsbohrung 8 eingepreßt ist. Das aus dem Ventilgehäuseteil 2 ragende Ende des Kraftstoff Stutzens I+ steht mit einer Kraft stoff quelle, beispielsweise einer Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung. In einen Innenraum 9 des Ventils ragt das andere Ende des Kraft stoffStutzens U und trägt einen isolierenden Trägerkörper 11, der mindestens teilweise eine Magnetspule 12 umschließt. An der Stirnfläche 18 des Ventilgehäuseteiles 2 liegt ein Distanzring 19 an, an den sich eine Führungsmembran 20 anschließt. Andererseits der Führungsmembran 20 greift ein Bund 21 des ersten Ventilgehäuseteiles 1 an, so daß hierdurch eine axiale Spannkraft zur Lagefixierung von Distanzring 19 und Führungsmembran 20 gegeben ist. Das Ventilgehäuseteil 1 hat an ihrem Ende 2k eine koaxiale Aufnahmebohrung 25, in der ein Düsenkörper 26 und ein Führungsring 27 eingesetzt und z.B. durch Umbördeln des Endes 2k um den Düsenkörper 26 befestigt ist. Dem Düsenkörper 26 angewandt liegt der Führungsring 27 an einem nach innen geführten Absatz 23 des ersten Ventilgehäuseteiles 1 an, das mit einer Bördelung 22 den Düsenkörper 26 umgreift und mit dem Führungsring 22 in axialer Richtung verspannt. Der Düsenkörper 26 weist eine sacklochförmig ausgebildete Aufbereitungsbohrung 28 auf, an deren Lochboden 30 mindestens eine der Kraft stoffzumessung dienende Kraftstoffführungsbohrung 29 mündet. Die Kraftstofführungsbohrung 29 mündet vorzugsweise derart am Lochboden 30 der Aufbereitungsbohrung 28, daß kein tangential gerichtetes Sin-

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strömen in die Aufbereitungsbohrung 28 erfolgt, sondern der Kraft stoffstrahl zunächst ohne Wandberührung aus den Kraft stofführungsbohrungen 29 austritt und danach auf die Wandung der Aufbereitungsbohrung 28 aufprallt, um über diese filmförmig verteilt etwa in Form einer Parabel zum Düsenkörperende 31 zu strömen. Die Kraft stofführungsbohrungen 29 verlaufen gegenüber der Ventillängsachse geneigt und gehen von einem im Düsenkörper 26 ausgebildeten Kalottenraum 32 aus, stromaufwärts dessen im Düsenkörper 26 ein gewölbter Ventilsitz 33 ausgebildet ist, mit dem ein kugelförmig ausgebildeter Dichtabschnitt 3^ eines beweglichen Ventilgliedes 37 zusammenwirkt. Zur Erzielung eines möglichst geringen Totvolumens soll bei am Ventilsitz 33 anliegendem Dichtabschnitt 3^ das Volumen des Kalottenraumes 32 möglichst klein sein.

Zwischen der Magnetspule 12 und der Führungsmembran 20 ist ein Flachanker 35 angeordnet. Der Flachanker 35 kann als Stanz- oder Preßteil ausgebildet sein und beispielsweise einen ringförmigen Führungskranz 36 aufweisen, der erhaben ausgebildet ist und an einem ringförmigen Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 auf der dem Ventilsitz 33 abgewandten Seite der Führungsmembran 20 anliegt. Durchströmöffnuügen 39 in dem Flachanker 35 und Strömungsaussparungen Uo in der Führungsmembran 20 erlauben eine ungehinderte Umströinung von Flachanker 35 und Führungsmembran 20 durch den Kraftstoff. Die an ihrem Außenumfang an einem Einspannbereich ^1 zwischen dem Distanzring 19 und dem Bund 21 eingespannte Führungsmembran 20 weist einen Zentrierbereich \2 auf, der eine Zentrieröffnung k-3 umschließt, durch lie ein mit dem Flachanker 35 fest verbundenes Lagerrohr 50 mit geringem Spiel ragt und in radialer Richtung zur Ventillängsachse zentriert wird. Durch

den am Führung3kranz 3β des Flachankers 35 angreifenden Führungsbereich 38 der Führungsmembran 20 wird der Flachanker 35 möglichst parallel zur Stirnfläche 18 des Ventilgehauseteiles 2 geführt, die er mit einem äußeren Wirkungsbereich \h teilweise überragt. In der Innenbohrung β des bis nahe an den Flachanker 35 verlaufenden Kraft stoffStutzens k ist eine Druckfeder U 5 geführt, die einerseits am Ventilglied 37 oder am Flachanker 35 und andererseits an der Verstellhülse T angreift und bestrebt ist, das Ventilglied 37 in Richtung zum Ventilsitz 33 hin zu beaufschlagen Der als Innenkern" dienende Kraft stoff stut-zen k ist insbesondere so weit in das Ventilgehäuseteil 2 eingeschoben, daß zwischen seiner dem Flachanker 35 zugewandten Stirnfläche U6 und dem Flachanker 35 dann noch ein kleiner Luftspalt gegeben ist, wenn bei erregter Magnetspule 12 der Flachanker mit seinem äußeren Wirkungsbereich kk gegen die Stirnfläche 18 des Ventilgehäuseteiles 2 gezogen wird, während bei nichterregter Magnetspule 12 der Flachanker durch die Druckfeder i+5 in Richtung zum Ventilsitz 33 beaufschlagt wird. Der Magnetkreis verläuft außen über das Ventilgehäuseteil 2 und innen über den Kraftstoffstutzen h und schließt sich über den Flachanker 35·

Der kugelförmige Dichtabschnitt 3^ des Ventilgliedes 37 ragt in eine Führungsöffnung 51 des Führungsringes 27 und wird durch Führungsflächen 52 der Führungsöffnung 51 des Führungsringes 27 in radialer Richtung geführt. Mindestens drei Führungsflächen 52 sind vorgesehen, die etwa einen gleichmäßigen Abstand zueinander haben. Zwischen den einzelnen Führungsflächen 52 erfolgt die axiale Kraftstoffströmung. Mit dem Dichtabschnitt 3^ ist ein zylindrischer Verlängerungsabschnitt 53 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet, der als Rohr ausgebildet sein kann.

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Das Ventilglied 37 weist weiterhin einen kugelförmigen Schwenkabschnitt 5^ auf, der dem Dichtabschnitt 3^ abgewandt mit dem Verlängerungsabschnitt 53 verbunden ist. Der Schwenkabschnitt 5^ des Ventilgliedes 37 ragt in das als Halterung dienende Lagerrohr 50 am Flachanker 35 und wird von einem nach innen geführten pfannenförmigen Abschnitt 55 des Lagerrohres 50 teilweise umgriffen. Zur axialen Lagesicherung des Schwenkabschnittes 5^· ist in der Innenbohrung 56 des Lagerrohrs 50 dem Abschnitt 55 abgewandt ein Haltering 57 angeordnet, der beispielsweise als geschlitzter Federring ausgebildet sein kann und eine möglichst spielfreie Lagerung des Schwenkabschnittes 5^ des Ventilgliedes 37 mit dem pfannenförmigen Abschnitt des Lagerrohres gewährleistet, die jedoch eine nahezu reibungsfreie Schwenkbewegung des Schwenkabschnittes 5^· in dem pfannenförmigen Abschnitt 55 des Lagerrohres 50 erlaubt. Durch die Möglichkeit, daß das Ventilglied 37 am Schwenkabschnitt 5^· gegenüber dem. Flachanker 35 ausschwenken kann, werden vom Flachanker 35 herrührende Querkräfte nicht mehr auf das Ventilglied 37 übertragen und der Dichtabschnitt 3^ des Ventilgliedes 37 kann ohne störende Querkräfte im Führungsring 27 geführt werden.

Claims (3)

19519 16.T -198U Kh/Wl ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere Kraft stoffeinspritzventil für Kraft stoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem Ventilgehäuse, einem Kern, einer Magnetwicklung und einem Anker, der mit einem Ventilglied gekoppelt ist, das einen zylindrischen Verlängerungsabschnitt und einen mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkenden kugelförmigen Dichtabschnitt aufweist, der in eine Führungsöffnung eines im Ventilgehäuse gelagerten Führungsringes ragend durch diese koaxial zum Ventilsitz geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtabschnitt (3*0 abgewandt mit dem Verlängerungsabschnitt (53) des Ventilgliedes (37) ein kugelförmiger Schwenkabschnitt (5*0 fest verbunden ist, der in einer am Anker (35) vorgesehenen Halterung (50, 57) schwenkbar gelagert ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiochnet, daß der Verlängerungsabschnitt (53) des Ventilgliedes (37) rohrförmig ausgebildet ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (35) mit einem Lagerrohr (50) verbunden ist, in das der Schwenkabschnitt (5*0 des Ventilgliedes (37) ragt und das den Schwenkabschnitt (5*0 einerseits teilweise mit einem pfannenförmigen Abschnitt (55) zur Lagerung um-

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greift, während dem pfannenförmigen Abschnitt (55) abgewandt an dem Schwenkabschnitt (5*0 zur axialen Lagesicherung ein Haltering (57) angreift."--