EP0787257B1

EP0787257B1 - Injector plate, especially for fuel injection valves, and process for its production

Info

Publication number: EP0787257B1
Application number: EP96915966A
Authority: EP
Inventors: Hans Kubach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2001-11-14
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: DE59608198D1; ES2168474T3; DE19530193A1; EP0787257A1; WO1997007332A1; US5857628A; US6434826B1; JPH10507510A

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte, insbesondere für Kraftstoffeinspritzventile nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Düsenplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a nozzle plate, in particular for Fuel injection valves according to the preamble of the claim 1 and a method for producing such Nozzle plate according to the preamble of claim 8.

STATE OF THE ART

Eine bekannte Düsenplatte (DE 43 28 418 A1) weist eine Halteplatte mit einer gestuften Durchgangsbohrung auf, deren zur Zuführseite liegender Abschnitt mit kleinerem Durchmesser eine Zuführöffnung bildet. In dem Bohrungsabschnitt mit größerem Durchmesser ist eine Spritzplatte eingesetzt, die in ihrem der Austrittsseite zugeordneten Randbereich eine Auskehlung aufweist, die zusammen mit einer ihr zugeordneten Auskehlung an der Halteplatte einen Ringkanal bildet, der über in der der Zuführöffnung zugewandten Seite der Spritzplatte vorgesehene Schlitze mit der Zuführöffnung verbunden ist. Die austrittsseitigen Kanten der Auskehlungen an der Halte- und Spritzplatte begrenzen eine ringförmige Austrittsöffnung der bekannten Düsenplatte.A known nozzle plate (DE 43 28 418 A1) has a holding plate with a stepped through hole, the Section with a smaller diameter on the feed side Feed opening forms. In the larger bore section A spray plate is used in its diameter a groove in the edge area assigned to the exit side has, together with a groove associated with it forms an annular channel on the holding plate, which over in the side of the spray plate facing the feed opening provided slots is connected to the feed opening. The exit-side edges of the grooves on the holding and Splash plate limit an annular outlet opening known nozzle plate.

Die deutsche Patentanmeldung P 44 04 021.0 beschreibt eine weitere, aus zwei Teilen aufgebaute Düsenplatte, bei der zwischen den beiden Teilen ein Ringkanal vorgesehen ist, der über im ersten Teil vorgesehene Zuführbohrungen mit einem Kraftstoffzuführbereich in Verbindung steht und der über einen Ringspalt mit einem Kraftstoffaustrittsbereich verbunden ist. Der Ringspalt wird dabei durch zwei kegelstumpfförmige Mantelflächen begrenzt, von denen die eine am ersten und die andere am zweiten Teil der Düsenplatte befestigt ist.The German patent application P 44 04 021.0 describes one another, two-part nozzle plate, in which between the two parts an annular channel is provided which via feed bores provided in the first part with a Fuel supply area is connected and the one Annular gap connected to a fuel outlet area is. The annular gap is formed by two truncated cones Limited lateral surfaces, of which the one on the first and the another is attached to the second part of the nozzle plate.

Die beiden Teile dieser Düsenplatte werden durch galvanisches Abformen entsprechender, aus leitfähigem Kunststoff bestehender Negativformen hergestellt, wobei die galvanisch abgeformten Teile ggf. mechanisch nachbearbeitet und anschließend durch Kleben, Diffusionslöten oder Diffusionsschweißen aneinander befestigt werden.The two parts of this nozzle plate are galvanically Impression of corresponding, made of conductive plastic Negative molds made, the galvanically molded Parts mechanically reworked if necessary and then by gluing, diffusion soldering or diffusion welding to one another be attached.

Derartige Düsenplatten mit Ringspaltdüsen werden bei Kraftstoffeinspritzventilen für Benzinmotoren benutzt, um eine bessere Zerstäubung des Kraftstoffs zu erreichen. Der Kraftstoff soll dabei als zusammenhängende kegelmantelförmige Strahllamelle austreten. Durch die radiale Ausdehnung entlang des Kegelmantels wird der Kraftstoffilm mit zunehmendem Durchmesser nach dem Austritt dünner, bis er durch aerodynamische Kräfte in sehr feine Tröpfchen zerplatzt. Auf diese Weise läßt sich eine Verteilung des Kraftstoffs auf ein relativ großes Volumen erreichen. Such nozzle plates with annular gap nozzles are used in fuel injection valves used for gasoline engines to a to achieve better atomization of the fuel. The fuel is said to be a coherent cone-shaped Exit beam lamella. Because of the radial expansion of the cone shell, the fuel film increases with increasing Diameter after thinning until it becomes aerodynamic Forces burst into very fine droplets. To this This way the distribution of the fuel can be relative reach large volume.

Um eine gleichförmige Strahllamelle zu erhalten, ist am Ringspalt eine gleichmäßige Druckverteilung sowie ein gleichmäßiger Kraftstoffzulauf erforderlich.In order to obtain a uniform jet lamella, Annular gap a uniform pressure distribution as well as an even Fuel feed required.

ADVANTAGES OF THE INVENTION

Die erfindungsgemäße Düsenplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sich durch die zylindrische Ausbildung des Ringkanals mit einem sich im Bereich der Austrittsöffnung verjüngenden Querschnitt eine gleichmäßige, zusammenhängende kegelmantelförmige Strahllamelle beim Kraftstoffaustrag erreichen läßt, ohne daß eine kegelmantelförmige Anordnung des Ringspalts selbst erforderlich ist. Dabei bewirkt die erfindungsgemäße Ausbildung des Ringspalts ein verbessertes Strömungsverhalten des Kraftstoffs in der Düsenplatte selbst und eine gleichmäßige Ausbildung der Strahllamelle.The nozzle plate according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that by the cylindrical design of the ring channel with a cross-section tapering in the area of the outlet opening a uniform, coherent cone-shaped Jet lamella can reach the fuel discharge without that a cone-shaped arrangement of the annular gap itself is required. The training according to the invention brings about of the annular gap an improved flow behavior of the Fuel in the nozzle plate itself and an even one Formation of the jet lamella.

Durch die in den Unteransprüchen 2 bis 7 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Düsenplatte möglich.By the measures listed in subclaims 2 to 7 are advantageous refinements and improvements of nozzle plate specified in claim 1 possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei konzentrisch zueinander angeordnete Austrittsöffnungen vorgesehen sind, wobei jeder der Austrittsöffnungen ein eigener Strömungsweg zugeordnet ist, da sich hierdurch zwei kegelmantelförmige Kraftstofflamellen erzielen lassen, die einen kleineren Kegelwinkel aufweisen und auf einer kürzeren Weglänge in feinere Kraftstofftropfen zerfallen. It is particularly advantageous if two are concentric with one another arranged outlet openings are provided, each a separate flow path is assigned to the outlet openings is because this creates two cone-shaped fuel fins let's achieve a smaller cone angle have and on a shorter path length in finer Fuel drops disintegrate.

Mit der in der Draufsicht linsenförmig gestalteten Austrittsöffnung läßt sich in vorteilhafter Weise die abgespritzte Kraftstofflamelle so ausbilden, daß der Kraftstoffstrom in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Hiermit können beispielsweise die beiden Einlaßventile eines Vierventilmotors gleichzeitig versorgt werden.With the outlet opening designed in the form of a lens in plan view can be hosed in an advantageous manner Form the fuel lamella so that the fuel flow in two sub-streams is divided. This can be used, for example the two intake valves of a four-valve engine at the same time be supplied.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die zwischen den Zuführöffnungen angeordneten Haltestege der den Strömungsweg innen begrenzende Innenabschnitt mit dem den Strömungsweg außen begrenzenden ringförmigen Abschnitt der Düsenplatte mechanisch stabil miteinander verbunden werden kann, ohne daß der Kraftstoffstrom durch die Düsenplatte beeinträchtigt wird.Another advantage of the present invention is that through the arranged between the feed openings Retaining bars of the inner section delimiting the flow path on the inside with the annular boundary of the flow path on the outside Section of the nozzle plate mechanically stable with each other can be connected without the fuel flow through the Nozzle plate is affected.

Hierbei können die Zuführöffnungen und die dazwischen liegenden Haltestege auch außerhalb des Durchmessers der ringförmigen Austrittsöffnung und damit radial außerhalb des Ringspalts vorgesehen sein, wodurch sich der Strömungsquerschnitt des Strömungswegs durch die Düsenplatte zuführseitig vergrößern läßt, um die Strömung durch die Düsenplatte weiter zu vergleichmäßigen.Here, the feed openings and those in between Retaining bars also outside the diameter of the ring-shaped Exit opening and thus radially outside the annular gap be provided, whereby the flow cross-section enlarge the flow path through the nozzle plate on the feed side allows to continue the flow through the nozzle plate even.

Das Verfahren zur Herstellung einer Düsenplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 hat dabei den Vorteil, daß sich die Düsenplatte damit einstückig herstellen läßt, so daß keine die Ausbildung des Ringspalts beeinflussenden Fügeprozesse, wie Kleben, Löten oder Schweißen, an der Düsenplatte ausgeführt werden müssen.The process for producing a nozzle plate with the characteristic Features of claim 8 have the advantage that the nozzle plate can be made in one piece with it, so that no joining processes influencing the formation of the annular gap, such as gluing, soldering or welding, on the nozzle plate must be executed.

Durch die in den Unteransprüchen 9 bis 22 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des im Anspruch 8 angegebenen Verfahrens möglich. By the measures listed in subclaims 9 to 22 are advantageous refinements and improvements of the method specified in claim 8 possible.

In vorteilhafter Weise läßt sich die Weite des Ringspaltes durch Abformen einer einzigen Hohlraumform genau herstellen und hängt nicht von der Genauigkeit ab, mit der die Verbindungsstelle von zwei Teilen hergestellt wird. Insbesondere entfallen Toleranzen beim Zusammenfügen und Verschweißen zweier Teile. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die Düsenplatte ohne wesentlichen Mehraufwand mit zwei als Austrittsöffnungen dienenden Ringspalten mit jeweils eigenem Strömungsweg herstellen läßt.The width of the annular gap can be advantageously precisely by molding a single cavity shape and does not depend on the accuracy with which the joint is made of two parts. In particular there are no tolerances when assembling and welding two parts. Another advantage is that the nozzle plate with two as without any significant additional effort Annular gaps serving exit openings, each with its own Flow path can be established.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß sich das Werkzeug für die Herstellung der Hohlraumform leicht durch mechanische Drehbearbeitung, z. B. mit einem Diamanten, mit hoher Genauigkeit herstellen läßt. Die für die Ausbildung der Strahllamelle beim Kraftstoffaustrag erforderliche Schräge der Ringspaltinnenwand läßt sich dabei durch Bearbeitung eines Werkzeugteils von außen mit hoher Genauigkeit herstellen.There is a particular advantage of the method according to the invention in that the tool for making the Cavity shape easily by mechanical turning, e.g. B. with a diamond, can be made with high accuracy. The one for the formation of the jet lamella during fuel discharge required slope of the inner wall of the annular gap can be by machining a tool part from the outside with high Establish accuracy.

DRAWING

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf die Austrittsseite einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenplatte,
Fig. 2: einen Schnitt im wesentlichen nach Linie II-II in Figur 3 durch die Düsenplatte nach Figur 1,
Fig. 3: eine Draufsicht auf die Zuführseite der Düsenplatte nach Figur 1,
Fig. 4: einen Schnitt durch eine Spritzgußform zur Herstellung einer Hohlraumform, die zur Herstellung der Düsenplatte nach Figur 1 bis 3 dient,
Fig. 5: einen Schnitt entsprechend Figur 4, wobei das obere Werkzeug der Spritzgußform abgenommen und die Hohlraumform an einem Hilfsträger angebracht ist,
Fig. 6: einen Schnitt durch eine in eine galvanisch abgeschiedene Schicht eingebettete Hohlraumform,
Fig. 7: einen Schnitt entsprechend Figur 6 durch die galvanisch abgeschiedene Schicht, wobei die Hohlraumform entfernt ist,
Fig. 8: einen Schnitt durch eine Düsenplatte entsprechend Figur 2 mit einem aufgesetzten Anschlußelement einer Flüssigkeitszuführ- und Durchflußmeßeinrichtung,
Fig. 9: einen Schnitt durch eine an einem Hilfsträger befestigte Hohlraumform für eine Düsenplatte mit zwei Ringspalten,
Fig. 10: einen Schnitt ähnlich Figur 8 durch eine mit der Hohlraumform nach Figur 9 hergestellte Düsenplatte, und
Fig. 11: eine schematische Draufsicht auf einen linsenförmigen Ringspalt.

Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:

Fig. 1: 2 shows a plan view of the outlet side of a first embodiment of a nozzle plate according to the invention,
Fig. 2: 3 shows a section essentially along line II-II in FIG. 3 through the nozzle plate according to FIG. 1,
Fig. 3: 2 shows a plan view of the feed side of the nozzle plate according to FIG. 1,
Fig. 4: 3 shows a section through an injection mold for producing a cavity mold which is used for producing the nozzle plate according to FIGS. 1 to 3,
Fig. 5: 3 shows a section corresponding to FIG. 4, the upper mold of the injection mold being removed and the cavity mold being attached to an auxiliary carrier,
Fig. 6: 2 shows a section through a cavity shape embedded in an electrodeposited layer,
Fig. 7: 6 shows a section corresponding to FIG. 6 through the electrodeposited layer, the cavity shape having been removed,
Fig. 8: 3 shows a section through a nozzle plate corresponding to FIG. 2 with an attached connecting element of a liquid supply and flow measuring device,
Fig. 9: 3 shows a section through a cavity shape fastened to an auxiliary carrier for a nozzle plate with two annular gaps,
Fig. 10: 8 shows a section similar to FIG. 8 through a nozzle plate produced with the cavity shape according to FIG. 9, and
Fig. 11: is a schematic plan view of a lenticular annular gap.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the different figures of the drawing are corresponding to each other Provide parts with the same reference numerals.

Die in den Figuren 1 bis 3 hergestellte erfindungsgemäße Düsenplatte 10 besteht aus einem galvanisch abscheidbaren Material, insbesondere aus einem Metall oder einer Metallegierung, vorzugsweise aus Nickel-Phosphor, und weist auf der in Figur 2 oben dargestellten Zuführseite eine ebene Oberfläche 11 auf, in der, wie in Figur 3 dargestellt, eine Vielzahl von Zuführöffnungen 12 vorgesehen sind, die durch dazwischen liegende Haltestege 13 voneinander getrennt sind. Die ringförmig und mit gleicher umfangsmäßigen Teilung angeordneten Zuführöffnungen 12 münden in einen Ringkanal 14, der in Strömungsrichtung in einen zylindrischen Ringspalt 15 übergeht.The nozzle plate according to the invention produced in FIGS. 1 to 3 10 consists of an electrodepositable material, in particular from a metal or a metal alloy, preferably made of nickel phosphorus, and has on the in Figure 2 above shown feed side a flat surface 11, in which, as shown in Figure 3, a variety of Feed openings 12 are provided through the intermediate Retaining webs 13 are separated from each other. The ring-shaped and with the same circumferential division arranged feed openings 12 open into an annular channel 14 in the direction of flow passes into a cylindrical annular gap 15.

Der Ringspalt 15 ist an seinem Außenumfang von einer Zylindermantelfläche 16 und an seiner Innenumfangsseite von einer Zylindermantelfläche 17 begrenzt, die im Bereich einer ringförmigen Austrittsöffnung 19 in eine Kegelmantelfläche 18 übergeht, so daß sich der Ringspalt 15 zur Austrittsöffnung 19 hin gleichmäßig verengt.The annular gap 15 is on its outer circumference of a cylindrical surface 16 and on its inner circumferential side by one Limited cylinder surface 17, which is in the region of an annular Exit opening 19 into a conical outer surface 18 passes over, so that the annular gap 15 to the outlet opening 19 evenly narrowed.

Die Düsenplatte 10 weist somit einen außerhalb des Ringspalts 15 gelegenen ringförmigen Abschnitt 20 auf, der über die Haltestege 13 mit einem innerhalb des Ringspalts 15 gelegenen Innenabschnitt 21 einstückig verbunden ist. Auf der Austrittsseite weist die Düsenplatte 10 eine parallel zur Oberfläche 11 liegende Ringfläche 22 auf, die in eine Kegelstumpfmantelfläche 23 übergeht, die sich zumindest bis zur Austrittsöffnung 19 erstreckt. Es ist aber auch möglich, daß sich die Kegelstumpfmantelfläche 23 am ringförmigen Abschnitt 20 über die ringförmige Austrittsöffnung 19 des Ringspalts 15 bis zum Innenabschnitt 21 erstreckt. Zur Mitte der Düsenplatte 10 hin schließt sich an die Kegelstumpfmantelfläche 23 eine weitere parallel zur zuführseitigen Oberfläche 11 liegende ebene Fläche 24 durch den Ringspalt getrennt bzw. unmittelbar an. Die Fläche 24 kann wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ringfläche sein. Es ist aber auch möglich, die ebene Fläche 24 als Kreisfläche auszubilden.The nozzle plate 10 thus has an outside of the annular gap 15 located annular portion 20 on the holding webs 13 with one located within the annular gap 15 Inner portion 21 is integrally connected. On the exit side the nozzle plate 10 has a parallel to the surface 11 lying ring surface 22, which in a truncated cone surface 23 passes, which at least until Outlet opening 19 extends. But it is also possible that the truncated cone surface 23 on the annular portion 20 via the annular outlet opening 19 of the annular gap 15 extends to the inner portion 21. To the middle of the nozzle plate 10 adjoins the truncated cone lateral surface 23 more parallel to the feed-side surface 11 flat surface 24 separated or immediately by the annular gap on. The surface 24 can be as in the illustrated embodiment be an annular surface. But it is also possible that form flat surface 24 as a circular surface.

Für die Herstellung der beschriebenen Düsenplatte 10 wird, wie in Figur 4 dargestellt, zunächst eine Hohlraumform 30 aus Kunststoff, zum Beispiel aus einem thermoplastisch verformbaren und lösbaren Kunststoff, insbesondere PMMA (Polymethylmethacrylat), vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt. Die Hohlraumform 30 entspricht dabei dem aus den Zuführöffnungen 12, dem Ringkanal 14 und dem Ringspalt 15 gebildeten Strömungsweg durch die herzustellende Düsenplatte 10.For the manufacture of the nozzle plate 10 described, as shown in Figure 4, first of all a cavity shape 30 Plastic, for example from a thermoplastic and removable plastic, especially PMMA (Polymethyl methacrylate), preferably by injection molding manufactured. The cavity shape 30 corresponds to that from the Feed openings 12, the annular channel 14 and the annular gap 15 are formed Flow path through the nozzle plate to be produced 10th

Der Spritzguß wird dabei mit einem entsprechenden Formwerkzeug 31 durchgeführt, das ein Werkzeugoberteil 32 mit einem oberen Innenkern 33 und einem oberen Außenring 34 sowie ein Werkzeugunterteil 35 mit einem unteren Innenkern 36, einem unteren Außenring 37 und einer Werkzeugplatte 38 umfaßt. Zur gleichzeitigen Ausbildung mehrerer Hohlraumformen 30 kann das Werkzeugoberteil 32 in nicht näher dargestellter Weise mehrere Innenkerne 33 mit einer entsprechenden Außenringanordnung aufweisen. Das Werkzeugunterteil 35 ist dann entsprechend ausgebildet.The injection molding is done with an appropriate mold 31 performed that a tool upper part 32 with a upper inner core 33 and an upper outer ring 34 and a Lower tool part 35 with a lower inner core 36, one includes lower outer ring 37 and a tool plate 38. For simultaneous formation of several cavity shapes 30 can Tool upper part 32 in a manner not shown Inner cores 33 with a corresponding outer ring arrangement exhibit. The lower tool part 35 is then corresponding educated.

Zwischen dem unteren Innenkern 36 und dem unteren Außenring 37, die von der Werkzeugplatte 38 getragen werden, ist der für die Düsenplatte 10 vorgesehene Strömungsweg nachgebildet. Zwischen dem oberen Innenkern 33 und dem oberen Außenring 34 ist ein Spritzgußzulauf 39 ausgebildet, der über eine eine Sollbruchstelle erzeugende Engstelle 40 in einen Gußraum für einen Stützring 41 übergeht, der während der weiteren Herstellung der Düsenplatte 10 als Trägerelement für die Hohlraumform 30 dient.Between the lower inner core 36 and the lower outer ring 37 carried by the tool plate 38 is the reproduced flow path provided for the nozzle plate 10. Between the upper inner core 33 and the upper outer ring 34 an injection molding inlet 39 is formed, which has a Constriction 40 creating a predetermined breaking point in a casting space for a support ring 41 passes over during further production the nozzle plate 10 as a carrier element for the cavity shape 30 serves.

Weiter sind am oberen Innenkern 33 den Haltestegen 13 der Düsenplatte 10 entsprechende Fortsätze 42 vorgesehen, die in einen Bereich zwischen dem unteren Außenring 37 und dem unteren Innenkern eingreifen, wodurch die Bereiche für die Zuführöffnungen 12 festgelegt werden. Am unteren Innenkern 36 des Formwerkzeugs 31 sind die den Ringspalt 15 nach innen begrenzende Zylindermantelfläche und Kegelmantelfläche als Außenflächen nachgebildet, die sich somit mit großer Genauigkeit ausbilden lassen.Next to the upper inner core 33 are the holding webs 13 of the nozzle plate 10 corresponding extensions 42 are provided, which in an area between the lower outer ring 37 and the lower Intervene inside core, creating the areas for the feed openings 12 can be set. At the lower inner core 36 of the molding tool 31 are those which limit the annular gap 15 inwards Cylinder surface and cone surface as outer surfaces replicated, which is thus with great accuracy be trained.

Nach dem Einspritzen des Kunststoffs in den den Strömungsweg der Düsenplatte 10 nachbildenden Hohlraum des Formwerkzeugs 31 zum Herstellen der Hohlraumform 30 mit dem daran angebrachten Stützring 41 wird das Werkzeugoberteil 32 zusammen mit dem im Spritzgußzulauf 39 befindlichen überschüssigen Kunststoffmaterial entfernt.After injecting the plastic into the flow path of the die plate 10 simulating cavity of the mold 31 for producing the cavity mold 30 with the attached Support ring 41, the tool upper part 32 together with the excess located in the injection molding inlet 39 Plastic material removed.

Dann wird, wie in Figur 5 dargestellt, als Hilfsträger eine vorzugsweise mit einem Metallgitter verstärkte, leitende Kunststoffplatte aus PMMA befestigt, insbesondere aufgeschweißt, während sich die Hohlraumform 30 noch im Werkzeugunterteil 35 befindet. Hierdurch lassen sich Verformungen der Hohlraumform 30 beim Befestigen der Kunststoffplatte 43 vermeiden. Daraufhin wird das Werkzeugunterteil 35 ebenfalls entfernt, so daß die Hohlraumform 30 freiliegt.Then, as shown in Figure 5, as a subcarrier preferably conductive, reinforced with a metal grid Plastic plate made of PMMA attached, especially welded on, while the cavity mold 30 is still in the lower part of the tool 35 is located. This allows deformations of the Avoid cavity mold 30 when attaching the plastic plate 43. Then the lower tool part 35 also removed so that the cavity mold 30 is exposed.

Anschließend wird in einem galvanischen Bad auf der leitenden Kunststoffplatte 43 eine vorzugsweise aus Nickel-Phosphor bestehende Schicht 44 abgeschieden, die die Hohlraumform 30 vollständig einbettet. Fehler, die beim Aufwachsen im Bereich 45 der Stege 13, beim Kantenfüllen im Übergangsbereich 46 zwischen dem Ringkanal 14 und dem Ringspalt 15 sowie beim Zusammenwachsen der Schicht 44 im Außenbereich 47 der Stege 13 auftreten können, sind dabei unerheblich, da hierdurch die austrittsseitige Ausbildung des Ringspaltes 15 nicht beeinflußt wird.Then in a galvanic bath on the conductive Plastic plate 43 a preferably made of nickel phosphor Layer 44 deposited which is the cavity shape 30 fully embedded. Bugs growing up in the field 45 of the webs 13, when filling the edges in the transition region 46 between the annular channel 14 and the annular gap 15 and when growing together the layer 44 in the outer region 47 of the webs 13 can occur, are irrelevant, since this exit-side formation of the annular gap 15 is not affected becomes.

Nach dem galvanischen Abscheiden der Schicht 44, aus der später die Düsenplatte 10 gebildet wird, wird die als Hilfsträger während des Galvanisierens dienende Kunststoffplatte 43 entfernt und die zuführseitige Oberfläche 11 der Düsenplatte 10 wird durch Abschleifen hergestellt.After the electrodeposition of layer 44, from which later the nozzle plate 10 is formed, which is used as an auxiliary carrier plastic plate 43 used during electroplating removed and the feed side surface 11 of the nozzle plate 10 is made by grinding.

Anschließend wird, wie in Figur 7 dargestellt, die Hohlraumform 30 durch Auflösen des Kunststoffs entfernt, so daß in der galvanisch abgeschiedenen Schicht 44 der aus den Zuführöffnungen 12 dem Ringkanal 14 und dem Ringspalt 15 gebildete Strömungsweg freiliegt.Then, as shown in Figure 7, the cavity shape 30 removed by dissolving the plastic, so that in the electrodeposited layer 44 from the feed openings 12 formed the annular channel 14 and the annular gap 15 Flow path exposed.

Wie in Figur 8 dargestellt, wird abschließend die der Austrittsseite der zu bildenden Düsenplatte 10 entsprechende Oberfläche der galvanisch abgeschiedenen Schicht 44 materialabhebend bearbeitet, um die Ringfläche 22, die sich über die Austrittsöffnung erstreckende Kegelstumpfmantelfläche 23 und die am Innenabschnitt 21 der Düsenplatte 10 befindliche ebene Fläche 24 auszubilden.Finally, as shown in Figure 8, that of the exit side corresponding to the nozzle plate 10 to be formed Surface of the electrodeposited layer 44 material-lifting machined to the annular surface 22, which extends over the Exit opening extending truncated cone surface 23 and the plane located on the inner section 21 of the nozzle plate 10 Form surface 24.

Um bei der Bearbeitung der sich vorzugsweise über die Austrittsöffnung 19 erstreckenden Kegelstumpfmantelfläche 23 die Austrittsöffnung 19 so einzustellen, daß der Strömungsweg durch die Düsenplatte 10 den geforderten Strömungswiderstand aufweist, wird auf die zuführseitige Oberfläche 11 der zu bildenden Düsenplatte 10 ein Anschlußelement 48 einer nicht näher dargestellten Flüssigkeitszuführ- und Durchflußmeßeinrichtung aufgesetzt, so daß der Zuführseite der Düsenplatte 10 eine Flüssigkeit mit konstantem Druck zugeführt werden kann. Bei der Bearbeitung der Kegelstumpfmantelfläche 23 wird die Austrittsöffnung 19 freigelegt und ständig vergrößert, so daß der Durchfluß durch die in Bearbeitung befindliche Düsenplatte 10 solange ansteigt, bis er den gewünschten Wert erreicht hat. Jetzt weist die Austrittsöffnung 19 die erforderliche Größe auf.To when processing the preferably through the exit opening 19 extending truncated cone surface 23 the Adjust outlet opening 19 so that the flow path through the nozzle plate 10 the required flow resistance has, is on the feed-side surface 11 of the forming nozzle plate 10 is a connector 48 not Liquid supply and flow measuring device shown in more detail placed so that the feed side of the nozzle plate 10 a liquid can be supplied at constant pressure can. When machining the truncated cone surface 23 is the outlet opening 19 exposed and constantly enlarged, so that the flow through the nozzle plate being processed 10 increases until it reaches the desired value Has. Now the outlet opening 19 has the required Size up.

Die material- oder spanabhebende Bearbeitung erfolgt dabei vorzugsweise mit einem Naturdiamanten, wodurch sich die die Austrittsöffnung 19 begrenzenden Kanten des Ringspalts 15 sauber ausbilden lassen.The material or machining processing takes place preferably with a natural diamond, which makes the Edges of the annular gap 15 delimiting the outlet opening 19 get trained properly.

Um besonders gratfreie Kanten des Ringspalts zu erhalten, kann die Bearbeitung der Austrittsseite der Düsenplatte 10 durchgeführt werden, während der Strömungsweg noch durch die Hohlraumform 30 gefüllt ist. In diesem Fall wird die erforderliche Größe der Austrittsöffnung 19 beispielsweise optisch gemessen. In order to obtain particularly burr-free edges of the ring gap, can process the exit side of the nozzle plate 10 be performed while the flow path is still through the Cavity mold 30 is filled. In this case, the required Size of the outlet opening 19, for example optically measured.

Das beschriebene Verfahren läßt sich zur Herstellung einer einzelnen Düsenplatte 10 einsetzen, zweckmäßigerweise werden aber mit diesem Verfahren gleichzeitig mehrere Düsenplatten 10 in der Weise hergestellt, daß mehrere Hohlraumformen 30 gleichzeitig im Spritzgußverfahren ausgeformt werden und an einem gemeinsamen Hilfsträger angebracht werden. Die Schicht, aus denen dann die einzelnen Düsenplatten 10 gefertigt werden, wird dann in einem einzigen Galvanisierungsschritt abgeschieden. Zweckmäßigerweise können dabei zwischen den Hohlraumformen 30 für den Strömungsweg der Düsenplatten Trennformen vorgesehen sein, so daß sich bei der Bearbeitung der der Austrittsseite der Düsenplatten 10 zugeordneten Oberfläche der galvanisch abgeschiedenen Schicht 44 die daraus zu bildenden Düsenplatten 10 auf einfache Weise vereinzeln lassen.The method described can be used to produce a use individual nozzle plate 10, expediently but with this process several nozzle plates at the same time 10 produced in such a way that a plurality of cavity molds 30 are molded and injection molded at the same time be attached to a common subcarrier. The layer, from which the individual nozzle plates 10 are then manufactured, is then deposited in a single electroplating step. Expediently, there can be between the cavity shapes 30 for the flow path of the nozzle plate molds be provided so that when editing the Exit side of the nozzle plate 10 associated surface the electrodeposited layer 44 to be formed therefrom Have the nozzle plates 10 separated in a simple manner.

Figur 9 zeigt eine Hohlraumform 50 für eine Düsenplatte 10' nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem inneren, einem ersten Strömungsweg durch die Düsenplatte 10' entsprechenden Formteil 51 und einem äußeren, einem zweitem Strömungsweg durch die Düsenplatte 10' entsprechenden Formteil 52. Die zweckmäßigerweise konzentrisch zueinander angeordneten Formteile 51, 52, bzw. die entsprechenden Strömungswege sind entsprechend dem anhand der Figuren 1 bis 8 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet.FIG. 9 shows a cavity shape 50 for a nozzle plate 10 ' according to another embodiment of the invention with a inner, a first flow path through the nozzle plate 10 'corresponding molded part 51 and an outer, a second Corresponding flow path through the nozzle plate 10 ' Molded part 52. Which is expediently concentric with one another arranged moldings 51, 52, or the corresponding flow paths are corresponding to that with reference to FIGS described first embodiment of the invention.

Figur 10 veranschaulicht die Bearbeitung der Austrittsseite einer mit der Hohlraumform 50 nach Figur 9 hergestellten Düsenplatte 10', bei der ein Anschlußelement 48' einer Flüssigkeitszuführ- und Durchflußmeßeinrichtung aufgesetzt ist, um bei der Bearbeitung der Austrittsseite der Düsenplatte 10' die Größe der Austrittsöffnungen 19 festzulegen. Zweckmäßigerweise ist das Anschlußelement 48' dabei so ausgelegt, daß der Durchfluß durch jede der beiden Austrittsöffnungen getrennt voneinander bestimmt werden kann, wie dies durch die Pfeile Q1 und Q2 angedeutet ist.Figure 10 illustrates the machining of the exit side a nozzle plate produced with the cavity mold 50 according to FIG. 9 10 ', in which a connecting element 48' of a liquid supply and flow measuring device is attached to when machining the exit side of the nozzle plate 10 ' determine the size of the outlet openings 19. Conveniently is the connecting element 48 'designed so that the flow through each of the two outlet openings is separated can be determined from each other, as is by the Arrows Q1 and Q2 are indicated.

Um für jeden der beiden Strömungswege durch die Düsenplatte 10' einen möglichst großen Zuführbereich zu schaffen und andererseits die Ringspalte 15 mit relativ kleinem Durchmesser dicht beieinander anordnen zu können, sind zwischen den Ringspalten 15 und den Ringkanälen 14 kegelmantelförmige Anschlußkanäle 49 ausgebildet.To for each of the two flow paths through the nozzle plate 10 'to create the largest possible feed area and on the other hand the annular gaps 15 with a relatively small diameter To be able to arrange close to each other are between the Annular gaps 15 and the annular channels 14 cone-shaped connecting channels 49 trained.

Hierbei liegen also die jeweiligen Zuführöffnungen 12 mit den zugeordneten Haltestegen 13 radial außerhalb der entsprechenden Austrittsöffnung 19 und damit auch radial außerhalb des entsprechenden Ringkanals 15. Diese Anordnung von Zuführöffnungen 13 und Ringkanal 15, die bei der Düsenplatte 10' nach Fig. 10 notwendig erforderlich ist, kann auch bei der anhand von Fig. 1 bis 3 beschriebenen Düsenplatte 10 vorgesehen werden, um ein möglichst großen zuführseitigen Strömungsquerschnitt zu erzielen, der die gleichmäßige Verteilung der Strömungsenergie ohne große Schwankungen ermöglicht.Here are the respective feed openings 12 with the assigned holding webs 13 radially outside the corresponding Outlet opening 19 and thus also radially outside the corresponding ring channel 15. This arrangement of feed openings 13 and ring channel 15, the 10 'after the nozzle plate Fig. 10 is necessary, can also be based on 1 to 3 nozzle plate 10 are provided, around the largest possible flow cross-section on the feed side to achieve the even distribution of Flow energy allows without large fluctuations.

Mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren lassen sich nicht nur Düsenplatten mit kreisringförmigen Austrittsöffnungen herstellen, sondern auch solche, die linsenförmige Austrittsöffnungen 19' aufweisen, wie in Figur 11 dargestellt. Die linsenförmige Austrittsöffnung 19' setzt sich dabei aus zwei kreisbogenförmigen Abschnitten 61 mit großem Krümmungsradius und aus zwei kreisbogenförmigen Abschnitten 62 mit kleinem Krümmungsradius zusammen, wobei sich die beiden Abschnitte 61 mit großen Krümmungsradius mit ihren konkaven Seiten gegenüberliegen und an ihren Enden über die Abschnitte 62 mit kleinen Krümmungsradius miteinander verbunden sind. Die kreisbogenförmigen Abschnitte 61 mit großem Krümmungsradius liegen dabei symmetrisch zu einer Achse X, während die kreisbogenförmigen Abschnitten 62 mit kleinem Krümmungsradius symmetrisch zu einer Achse Y angeordnet sind.The manufacturing process described cannot be used only nozzle plates with circular outlet openings manufacture, but also those that have lenticular outlet openings 19 ', as shown in Figure 11. The lenticular outlet opening 19 'consists of two arcuate sections 61 with a large radius of curvature and from two arcuate sections 62 with a small one Radius of curvature together, the two sections 61 with a large radius of curvature with their concave sides and at their ends over sections 62 with small radius of curvature are interconnected. The arcuate sections 61 with a large radius of curvature lie symmetrically to an axis X, while the circular arc Sections 62 with a small radius of curvature symmetrical are arranged to an axis Y.

Mit einer Ringspaltdüse, deren linsenförmige Austrittsöffnung entsprechend Figur 11 angeordnet ist, läßt sich der durch die Düse strömende Kraftstoffstrom in zwei in Richtung der Y-Achse voneinander getrennte Massenströme aufteilen, da die in Richtung der X-Achse über die entsprechenden Abschnitte der Austrittsöffnung abgegebene Kraftstofflamelle früher aufreißt als die in Y-Richtung abgegebene. Eine derartige Ringspaltdüse ist zum Beispiel zweckmäßig, wenn jeweils zwei Einlaßventile eines Zylinders eines Vierventilmotors gleichzeitig mit Kraftstoff versorgt werden sollen.With an annular gap nozzle, the lenticular outlet opening is arranged according to Figure 11, can by the Nozzle fuel flow flowing in two in the direction of the Y axis divide separate mass flows since the in Direction of the X axis over the corresponding sections of the The fuel lamella released tears open earlier than that delivered in the Y direction. Such an annular gap nozzle is useful, for example, if there are two intake valves of a cylinder of a four-valve engine at the same time Fuel should be supplied.

Claims

Injector plate (10), especially for fuel injection valves, having at least one flow path which has at least one feed opening (12) and comprises an annular gap (15) opening out in an annular discharge opening (19, 19'), the flow path having an annular passage (14) assigned to the feed opening (12), characterized in that the annular passage (14) merges into a cylindrical annular gap (15) having a cross section narrowing conically in the region of the discharge opening (19, 19').
Injector plate according to Claim 1, characterized in that the annular gap (15) is defined in the region of the discharge opening (19, 19') by an outer cylindrical lateral surface (16) and an inner conical lateral surface (18), the respective sharp edges of which determine the discharge opening (19).
Injector plate according to Claim 1 or 2,
characterized in that two discharge openings (19) arranged concentrically to one another are provided, a flow path having separate feed openings (12), an annular passage (14) and an annular gap (15) being assigned to each of the discharge openings.
Injector plate according to Claims 1 to 3,
characterized in that the discharge opening (19') is lenticular in plan view.
Injector plate according to Claim 4, characterized in that the lenticular discharge opening (19') has two circular-arc-shaped sections (61) with a large radius of curvature and two circular-arc-shaped sections (62) with a small radius of curvature, the sections (61, 62) which correspond to one another in size in each case being opposite one another with their concave sides and merging at their ends into the respectively other sections (62, 61).
Injector plate according to one of the preceding claims characterized in that a multiplicity of feed openings (12) uniformly distributed at the circumference are assigned to the feed-side annular passage (14), between which feed openings (12) retaining webs (13) are arranged which mechanically connect an inner section (21) defining the flow path on the inside to an annular section (20) defining the flow path on the outside.
Injector plate according to Claim 6, characterized in that the feed openings (12) and the retaining webs (13) lying in between lie radially outside the annular gap (15).
Process for producing an injector plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a cavity mould (30) corresponding to the flow path through the injector plate (10) is produced, in that a layer (4) embedding the cavity mould (30) is electro-deposited, and in that the cavity mould (30) is removed from the electro-deposited layer (44).
Process according to Claim 8, characterized in that the cavity mould (30) is produced by the injection moulding process from a plastic which can be thermoformed.
Process according to Claim 8 or 9, characterized in that the cavity mould (30) is produced from a dissolvable plastic, preferably from polymethylmethacrylate (PMMA).
Process according to Claim 8, 9 or 10,
characterized in that nickel phosphorus is deposited for forming the layer (44) embedding the cavity mould (30).
Process according to Claims 8 to 11, characterized in that the cavity mould (30) together with a support element (41) connected to it is produced from an electrically non-conductive plastic and is attached with the support element (41) to an electrically conductive auxiliary support (43).
Process according to Claim 12, characterized in that the auxiliary support used is a plastic plate (43) preferably reinforced with a metal grid.
Process according to Claim 12 or 13, characterized in that the cavity mould (30) is attached to the auxiliary support (43) in such a way that its side which corresponds to the feed opening (12) faces the auxiliary support (43).
Process according to Claims 12 to 14,
characterized in that the cavity mould (30) is attached to the auxiliary support (43) before its section corresponding to the flow path adjacent to the discharge opening is removed from a corresponding injection-moulding tool.
Process according to Claims 12 to 15,
characterized in that, after the electro-deposited layer (44) is formed, the auxiliary support (43) is mechanically removed from the said layer (44), preferably by grinding.
Process according to Claims 8 to 16, characterized in that the side of the electro-deposited layer (44) which is assigned to the feed opening (12) is ground off until the feed opening (12) is exposed.
Process according to Claims 8 to 17, characterized in that the side of the electro-deposited layer (44) which is assigned to the discharge opening (19) is machined after the removal of the cavity mould (30) from the electro-deposited layer (44).
Process according to Claim 18, characterized in that a liquid under constant pressure is fed to the flow path from the feed side during the machining, and the machining for exposing the discharge opening (19) is carried out until the flow through the flow path assumes a predetermined value.
Process according to Claim 18, characterized in that the machining is carried out with a natural diamond before the cavity mould (30) is removed from the electro-deposited layer (44).
Process according to Claims 8 to 20, characterized in that a cavity mould (50) having two or more mould parts (51, 52) preferably formed concentrically to one another is formed in order to produce an injector plate (10') having two or more fluidically parallel discharge openings (19) with separate flow paths.
Process according to Claims 8 to 21, characterized in that, to simultaneously produce a multiplicity of injector plates (10, 10'), a corresponding number of cavity moulds (30, 50) are produced simultaneously and are arranged on a common auxiliary support (43).