VENTIL MIT FEDERELEMENT FÜR EINEN KRAFTSTOFFINJEKTOR

Beschreibung

[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Ventil eines Kraftstoffinjektors mit einem Ventilgehäuse mit einem Dichtsitz für einen Ventilkörper, mit einem Federelement, das den Ventilkörper in einer Schließstellung auf den Dichtsitz vorspannt.

[0002] Aus EP 0 571 001 A ist ein Einspritzventil bekannt, bei dem eine Feder zum Schließen des Steuerventils des Kraftstoffinjektors vorhanden ist. Diese Feder ist im Wesentlichen aus einer vollflächigen Membran gebildet.

[0003] Aus DE 199 58 872 A1 ist ein Steuerventil für ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, das zwei kugelförmige Ventilglieder mit zwei Ventilsitzen aufweist. Eine Tellerfeder spannt das Steuerventil gegen eine Dichtfläche des Steuerventilsitzes vor.

[0004] Aus US 5 150 684 ist ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Steuerventil bekannt, das durch ein membranförmiges, vollflächiges Federelement gegen einen Ventilsitz vorgespannt ist.

[0005] Aus DE 199 58 239 geht ein Einspritzventil mit einem Ventil hervor, das einen Ablauf aus einem Steuerraum begrenzt. Bei dem Einspritzventil wird Kraftstoff mit einem sehr hohen Druck von einem Hochdruckspeicher über eine Hochdruckbohrung über eine Zulaufdrossel zu einem Steuerraum geführt. Im Steuerraum wirkt der Kraftstoffdruck auf ein hinteres Ende einer axialbeweglichen Düsennadel. Die Bewegung der Düsennadel öffnet und schließt Einspritzlöcher, die zum Brennraum einer Brennkraftmaschine führen. Die Einspritzlöcher stehen bei ge öffnetem Einspritzventil mit einer Düsenkammer in Verbindung, die am vorderen Ende der Düsennadel ausgebildet und die ihrerseits mit dem Hochdruckspeicher verbunden ist. Wenn sowohl im Steuerraum als auch in der Düsenkammer der volle Kraftstoffdruck an der Düsennadel ansteht, wird die Düsennadel aufgrund der größeren Wirkfläche im Steuerraum nach unten gedrückt und verschließt die Einspritzlöcher. Ist das Ventil geschlossen, steht im Steuerraum im Wesentlichen der volle Kraftstoffdruck an, so dass die Düsennadel die Einspritzlöcher verschließt, die in den Brennraum der Brennkraftmaschine führen.

[0006] Wird das Ventil geöffnet, nimmt der vom Steuerraum auf die Düsennadel wirkende Kraftstoffdruck ab, während der Druck in der Düsenkammer gleich bleibt, so dass die Düsennadel von einem Dichtsitz abhebt und Kraftstoff aus der Düsenkammer über die Einspritzlöcher in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Das Ventil weist ein Schließglied auf, das von einer Feder gegen einen Dichtsitz vorgespannt ist. Die Feder ist dabei im Steuerraum, d.h. an der Hochdruckseite angeordnet.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte konstruktive Ausgestaltung eines derartigen Ventils zu schaffen, um dadurch unter gleichzeitig verminderter Baugröße des Ventils auch die Handhabung bei der Montage zu vereinfachen.

[0008] Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst.

[0009] Die stromabwärtige Seite des Ventils ist für die Montage des den Ventilkörper beaufschlagenden Federelementes weit besser zugänglich als die Hochdruckseite und bietet infolgedessen günstige Vorraussetzungen für eine rationelle Montage. Die Bauform des Ventils lässt sich ebenso vereinfachen wie verkleinern. Durch den direkten Ansatz des Federelementes auf der Ventilplatte ist eine verbesserte Reaktionsgeschwindigkeit des Ventils zu erreichen. Gleichfalls kann das Federelement im entspannten Zustand eingebaut und an die räumlichen Gegebenheiten angepasst werden.

[0010] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement zwischen das Ventilgehäuse und den Ventilkegel eingespannt. Bei einer üblichen Bauweise ist diese Seite des Ventils gut zugänglich, was wiederum die Montage begünstigt. Aufgrund einer geringeren Anzahl von Einzelteilen ist das erfindungsgemäße Ventil billiger herzustellen. Zusätzlich wird auch dadurch ein schnelleres Ansprechen des Ventils möglich, da kein weiteres Hub-, oder Schubelement erforderlich ist, wie im Stand der Technik.

[0011] Besonders zweckmäßig ist es, an den Ventilkörper eine schulterartige Stützfläche zur Anlage des Federelementes vorzusehen. Zu diesem Zweck kann der Ventilkörper mit einer Nut versehen sein, deren Innendurchmesser kleiner und deren Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrung des in die Nut eingreifenden Federelementes. Diese in der Regel umlaufend ausgestaltete Nut dient dem Federelement als Stützfläche während eine Fläche der Ventilplatte als Widerlager dient. Der Ventilkörper ist somit aus einem einheitlichen Werkstück zu fertigen. Das Anbringen der schulterartigen Stützfläche und der Nut sind unter Zuhilfenahme eines einzigen Werkzeuges durch Drehen und/oder Fräsen möglich. Ventilkörper, Federelement und Oberfläche der Ventilplatte können dem Umfang nach exakt aufeinander angepasst werden. Zusätzliche Verschlusselemente für das Federelement sind nicht erforderlich. Genauso ist es möglich, das Federelement aus einer einzigen Federstahlplatte zu stanzen.

[0012] Der einfachen Montage des Federelementes dient eine in dieser angeordnete erweiterte Einschuböffnung, die in die Bohrung des Federelementes einmündet. Die Einschuböffnung kann ebenfalls eine vergrößerte Bohrung sein, mittels derer das Federelement auf den Kopf des Ventilkörpers aufgeschoben wird, um dann seitlich in die Nut des Ventilkörpers versetzt zu werden. Die Federspannung kann auf den hohen Druck des Durchflussmediums angepasst werden. Das Bauteil lässt sich darüber hinaus aufgrund seiner kleinen Bauart in einer räumlich begrenzten Umgebung einsetzen, da keine drehbar zu verschließenden Federelemente vorgesehen sind. Die Einschuböffnung kann in der Mitte des Federelementes oder an den beiden außenliegenden Enden angeordnet sein.

[0013] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist seitlich, zweckmäßig beiderseits der in die Nut des Ventilkörpers eingreifenden Bohrung des Federelementes eine Rastfläche auf, um dem Federelement einen zuverlässigen Sitz in der Nut zu verleihen und ein seitliches Verschieben der Tellerfeder aus der Nut heraus auszuschließen. Die einzelnen Bauteile des Kegelventils brauchen nicht auseinandergenommen zu werden, um das Federelement einbauen und verspannen zu können. Die Einschuböffnung kann an unterschiedliche Ventilkörperdurchmesser angepasst werden. Darüber hinaus ist es dem Federelement nicht möglich, die eingenommene Eingriffsposition in stromaufwärtiger Richtung des Ventils horizontal oder vertikal zu verlassen.

[0014] Eine abgewandelte Ausführungsform für die Stützfläche des Ventilkörpers besteht darin, dass die Stützfläche an einem auf dem Kopf des Ventilkörpers befestigen Ring angeordnet ist. Der Ring kann kraftschlüssig auf den Ventilkörper aufgezogen sein, nachdem zuvor das Federelement auf den Kopf aufgeschoben worden ist, indem der Kopf durch die Bohrung des Federelementes hindurch geführt wird. Die Durchflussöffnung für den Kraftstoff ist durch den Ventilkörper nunmehr gegenüber der Ventilplatte kraft- und formschlüssig dichtend verschließbar, so dass keine zusätzlichen Dichtungselemente erforderlich sind und ein unmittelbares und direktes Öffnen bzw. Schließen des Durchlasses mit Hilfe des Ventilkörpers möglich wird. Eine indirekte Abdichtung über ein hydraulisches System ist nicht erforderlich.

[0015] In der Auflagefläche des Ventilgehäuses für das Federelement ist zweckmäßig eine Nut oder Rinne als Durchflussöffnung für den Kraftstoff angeordnet.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auflagefläche des Federelementes, das auf dem Ventilgehäuse anliegt, nicht eben, sondern gebogen oder wellig gestaltet. Die wellige oder gebogene Form dient als Ausgleich und gewährt einen sicheren Sitz, falls das Federelement nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

[0017] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung, sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1

eine Draufsicht auf den Kopf des montierten Kegelventilkörpers;

Fig. 2

einen Schnitt nach Linie A-A in Fig.1;

Fig. 3

einen Schnitt nach Linie B-B in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4

ein Federelement in Draufsicht;

Fig. 5

das Federelement nach Fig. 4 in Seitenansicht;

Fig. 6

die Montage des Federelementes in Draufsicht;

Fig. 7

einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 6;

Fig. 8

eine weitere Ausführungsform in Draufsicht;

Fig. 9

einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 8;

Fig. 10

den Ausschnitt X aus Fig. 9 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 11

eine weitere Ausführungsform des Federelementes in perspektivischer Darstellung,

Fig. 12

eine weitere Ausführungsform des Federelements in Seitenansicht und Draufsicht,

Fig. 13

ein Einspritzventil mit einem Servoventil, in das ein Federelement gemäß Figur 1 bis 12 einsetzbar ist.

[0018] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ventilplatte 3, die eine Ausnehmung 8 aufweist. In einer Bodenfläche der Ausnehmung 8 ist eine vertiefte, zweite Ausnehmung 26 eingebracht, in die ein Federelement 12 eingelegt ist. Das Federelement weist eine längliche abgerundete Form auf und ist aus einem dünnen Blech gefertigt. Die zweite Ausnehmung 26 weist eine Form auf, die im Wesentlichen der Breite des Federelementes 12 entspricht, aber länger als das Federelement 12 ausgebildet ist. Das Federelement 12 ist in Fig. 1 im montierten Zustand dargestellt. In der Mitte des Federelementes 12 ist ein Ventilkörper 5 angeordnet, der formschlüssig mit dem Federelement 12 verbunden ist. Ein Ventilkopf 6 ragt dabei durch eine mittlere Bohrung 14 des Federelementes 12. Der Ventilkopf 6 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser im Endbereich größer ist als der Durchmesser der mittigen Bohrung 14. Die mittige Bohrung 14 geht in zwei äußere Bohrungen 13 über. Die äußeren Bohrungen 13 weisen eine Teilkreisform auf, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Ventilkopfes 6 ist. Eine Oberfläche 9 der Ventilplatte 3 ist als plane Oberfläche ausgebildet. Die Ausnehmung 8 weist im Wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt auf.

[0019] Fig. 2 zeigt die Ventilplatte 3 im Querschnitt A-A der Figur. Die Ventilplatte 3 weist eine Ventilbohrung 4 auf, die in die zweite Ausnehmung 26 mündet. In Richtung auf die zweite Ausnehmung 26 verjüngt sich die Ventilbohrung 4 über einen konisch zulaufenden Ventilsitz 7. In der Ventilbohrung 4 ist ein Ventilkörper 5 eingebracht, der konisch über eine Dichtfläche 27 zu einer Nut 10 zulaufend ausgebildet ist. Die Nut 10 begrenzt einen zylinderförmigen Abschnitt des Ventilkörpers 5, der über die Nut 10 in den Ventilkopf 6 übergeht. Der Ventilkopf 6 weist einen größeren Durchmesser als der Ventilkörper 5 im Bereich der Nut 10 auf. Das Federelement 12 liegt mit kreissegmentförmigen Randbereichen der mittleren Bohrung 14 an gegenüberliegenden Seiten der Nut 10 an. Das Federelement 12 ist durch die kreissegmentförmigen Randbereiche in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Ventilkörpers 5 formschlüssig mit dem Ventilkörper 5 verbunden. Zudem ist eine Verschiebung des Federelementes 12 in Längsrichtung des Ventilkörpers 5 aufgrund des breiteren Ventilkopfes 6 nicht möglich.

[0020] Das Federelement 12 weist im Querschnitt eine im Mittenbereich gewölbte Form auf, die mit zwei Endbereichen, die im Bereich der äußeren Bohrungen 13 angeordnet sind, auf der Ventilplatte 3 in der zweiten Ausnehmung 26 aufliegen. Ein mittlerer Bereich des Federelementes 12, in dem die mittlere Bohrung 14 angeordnet ist, ist von einer Grundfläche der zweiten Ausnehmung 26 abgehoben und liegt am Ventilkopf 6 an. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Ventilkörper 5 durch die Durchbiegung des Federelementes 12 mit der Dichtfläche 27 an den Ventilsitz 7 der Ventilplatte 3 gedrückt. Auf diese Weise ist die Ventilbohrung 4 in einer Durchströmrichtung 2, die von unten nach oben führt, dicht verschlossen. Der Ventilkörper 5 weist in der Ventilbohrung 4 einen kleineren Querschnitt als die Ventilbohrung 4 auf, so dass Kraftstoff von unten zum Ventilsitz 7 fließen kann. Zum Öffnen der Ventilbohrung 4 ist es erforderlich, dass der Ventilkörper 5 gegen die Vorspannkraft des Federelementes 12 von oben nach unten gedrückt wird, so dass die Dichtfläche 27 des Ventilkörpers 5 von dem Ventilsitz 7 abhebt. Damit wird eine Öffnung in der Ventilbohrung 4 freigegeben, so dass Kraftstoff von unten durch die Ventilplatte 3 nach oben abfließen kann.

[0021] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt B-B durch die Fig. 1. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass das Federelement 12 im Bereich der mittleren Bohrung 14 direkt an dem Ventilkopf 6 anliegt. Im Bereich der Nut 10 weist der Ventilkörper 5 einen kleineren Durchmesser als im Bereich des Ventilkopfes 6 auf.

[0022] Fig. 4 zeigt in eine vergrößerten Darstellung des Federelement 12. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass die mittlere Bohrung 14 gegenüberliegende, identische Kreissegmente 28 als Randbereiche aufweist, deren Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser des Ventilkörpers 5 im Bereich der Nut 10 entspricht. Die mittlere Bohrung 14 ist über Zwischenbereiche 29 mit den äußeren zwei Bohrungen 13 verbunden. In den Endbereichen weist das Federelement 12 Teilringe 30 auf, mit denen das Federelementes 12 im verbauten Zustand auf der Ventilplatte 3 aufliegt.

[0023] Der Durchmesser der äußeren Bohrungen 13 ist größer als der Durchmesser der mittleren Bohrung 14 und zugleich größer als der Durchmesser des Ventilkopfes 6. Damit kann bei einer Montage des Federelementes 12 der Ventilkopf 6 durch eine äußere Bohrung 13 geschoben werden und anschließend durch ein seitliches Verschieben des Federelementes 12 gegenüber dem Ventilkörper 5 eine formschlüssige Verbindung des Federelementes 12 mit dem Ventilkörper 5 erreicht werden. Beim seitlichen Verschieben wird der Zwischenbereich 29 des Federelementes 12 durch den Ventilkörper 5 im Bereich der Nut 10 vorübergehend aufgeweitet, bis der Ventilkörper 5 die mittlere Bohrung 14 erreicht. Das Federelement 12 ist aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Federstahl gefertigt, so dass das Federelement 12 im Bereich der Zwischenbereiche 29 nach dem Durchschieben des Ventilkörpers 5 wieder die ursprüngliche Form einnimmt.

[0024] Fig. 5 zeigt das Federelement 12 in einer Seitenansicht, in der die gebogene Form des Federelementes 12 mit einer mittleren Wölbung 31 deutlich erkennbar ist. Die mittlere Wölbung 31 ist im Wesentlichen im Bereich der mittleren Bohrung 14 ausgebildet

[0025] Fig. 6 zeigt die Position des Federelementes 12 bei der Montage und der Befestigung mit dem Ventilkörper 5. Das Federelement 12 wird dabei ganz nach rechts in der zweiten Ausnehmung 26 angeordnet. Anschließend wird von unten der Ventilkörper 5 mit dem Ventilkopf 6 durch die Ventilbohrung 4 eingeschoben und der Ventilkopf 6 durch die linke, äußere Bohrung 13 geschoben.

[0026] Diese Position ist in Fig. 7 im Querschnitt dargestellt. Anschließend wird das Federelement 12 nach links verschoben, so dass das Federelement 12 mit der mittleren Bohrung 14 um die Nut 10 am Ventilkörper 5 einrastet. Damit ist zum einen der Ventilkörper 5 mit der Dichtfläche 27 gegen den Ventilsitz 7 vorgespannt und damit die Ventilbohrung 4 verschlossen. Zudem ist das Federelement 12 lösbar und formschlüssig mit dem Ventilkörper 5 befestigt.

[0027] Bei der Montage wird das Federelement 12 in einer ersten Montagerichtung 17 verschoben. Dabei wird die mittlere Wölbung 31 des Federelementes 12 in Richtung zur Ventilplatte 3 gedrückt. Da das Federelement 12 mit dem rechten und linken Teilring 30 auf der Ventilplatte 3 aufliegt, wird durch diese Vorspannung der Ventilkörper 5 in den Ventilsitz 7 gezogen.

[0028] Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Darstellung des zweiten Ventils gemäß Fig. 9.

[0029] Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ventils in einer Draufsicht von der Seite der Ausnehmung 8. Bei der Ausführung des zweiten Ventils weist die Ausnehmung 8 anstelle der zweiten Ausnehmung 26 eine dritte Ausnehmung 20 auf, die im Wesentlichen zylinderförmig mit zwei teilkreisförmigen Erweiterungsabschnitten 32 ausgebildet ist. Die dritte Ausnehmung 20 ist unter einem weiteren Federelement 19 angeordnet. Das weitere Federelement 19 ist in Form einer kreisförmigen Scheibe mit einer mittleren Bohrung ausgebildet. Bei geöffnetem zweiten Ventil durchströmt der Kraftstoff von unten die Ventilbohrung 4 über die dritte Ausnehmung 20 und die weiteren Erweitungsabschnitte 32. Somit ist ein ungehinderter Durchfluss bei geöffneter Ventilbohrung 4 möglich.

[0030] Fig. 9 zeigt das zweite Ventil der Figur 8 im Schnitt A-A. Das weitere Federelement 19 ist über einen Klemmring 21 am Ventilkopf 6 des Ventilkörpers 5 befestigt ist. In dieser Ausführungsform ersetzt der Klemmring 21 die Nut 10 und die verbreiterte Ausführung des Ventilkopfes gemäß den vorhergehenden Figuren. Das weitere Federelement 19 weist im Wesentlichen eine Kreisscheibenform mit einer mittleren Bohrung auf. Durch die mittlere Bohrung ist der Ventilkopf 6 geführt. Das weitere Federelement 19 weist ebenfalls eine gewölbte Form auf, wobei das weitere Federelement 19 im Querschnitt eine Bogenform aufweist. Bei der Montage wird zuerst der Ventilkörper 5 in die Ventilplatte 3 von unten eingeschoben, bis der Ventilkopf 6 in die Ausnehmung 8 ragt. Dabei sitzt der Ventilkörper 5 mit seiner Dichtfläche 27 auf dem Ventilsitz 7 der Ventilplatte 3 auf. In dieser Position wird das weitere Federelement 19 auf den Ventilkopf 6 aufgesteckt, bis das weitere Federelement 19 im Randbereich auf der Ventilplatte 3 aufliegt. Anschließend wird das weitere Federelement 19 über einen Klemmring 21 in Richtung auf die Ventilplatte 3 gedrückt. Anschließend wird der Klemmring 21 mit dem Ventilkopf 6 verquetscht, so dass das weitere Federelement 19 formschlüssig mit dem Ventilkörper 5 verbunden ist. Durch das Niederdrücken des weiteren Federelementes 19 ist das weitere Federelement gegen die Ventilplatte 3 vorgespannt, so dass durch die Vorspannung des weiteren Federelementes 19 der Ventilkörper 5 gegen den Ventilsitz 7 der Ventilplatte 3 gezogen wird.

[0031] Fig. 11 zeigt ein drittes Federelement 33, die in der Grundfläche in Form einer Kreisscheibe ausgebildet ist, die jedoch eine mittige, kreisförmige Wölbung 34 aufweist. Der Querschnitt der Wölbung 34 entlang einer Querschnittslinie 37 ist symmetrisch zu einer Mittenachse M ausgebildet und entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt des Federelementes 12, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Das dritte Federelement 33 ist in dem Randbereich nach oben gewölbt. Das dritte Federelement 33 weist eine mittlere Bohrung 14 auf, die mit äußeren Bohrungen 13 über Zwischenbereiche 29 gemäß dem Federelement 12 verbunden sind. Das dritte Federelement 33 zeigt eine Kombination der Kreisscheibenform mit der mittleren Bohrung 14 und den äußeren Bohrungen 13.

[0032] Fig. 12 zeigt in einer schematischen Darstellung ein viertes Federelement 35 auf, die im Wesentlichen eine lang gestreckte Form aufweist. Im Querschnitt ist das vierte Federelement 35 mit einer mittigen Aufwölbung ausgebildet, wobei die Endbereiche nach oben gebogen sind. Das vierte Federelement 35 weist eine mittige, kreisförmige Öffnung 36 auf, die in seitliche Schlitze 38 übergeht. Die seitlichen Schlitze 38 sind in der Längsrichtung des vierten Federelementes 35 ausgebildet. Das vierte Federelement 35 wird zur Montage mit der Bohrung 36 über einen Ventilkopf 6 eines in die Ventilplatte 3 eingeschobenen Ventilkörpers 5 geschoben. Der Durchmesser der Bohrung 36 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Ventilkopfes 6, der über eine Stufe in eine umlaufende Nut 10 gemäß der Fig. 2 übergeht. Beim Aufschieben weitet sich die Bohrung 36 des vierten Federelementes aufgrund der Schlitze 38 auf und nimmt nach Erreichen der Nut 10 wieder die ursprüngliche Form ein. Damit ist das vierte Federelement 35 auch formschlüssig mit dem Ventilkörper 5 verbunden.

[0033] Fig. 13 zeigt schematisch ein Einspritzventil mit einem 2/2-Wegeventil, das als Servoventil eingesetzt wird und gemäß den in den Figuren 1 bis 12 beschriebenen Formen ausgebildet ist. Bei dem Einspritzventil wird Kraftstoff mit einem hohen Druck von einem Hochdruckspeicher, der nicht gezeigt ist, über eine Hochdruckbohrung 41 und eine Zulaufbohrung 42 mit einer Zulaufdrossel 43 zu einem Steuerraum 44 in einem Einspritzventilkörper 45 geführt. Im Steuerraum 44 wirkt der Kraftstoffdruck dann auf ein hinteres Ende einer axial beweglichen Düsennadel 46. Eine Bewegung der Düsennadel 46 öffnet und schließt Einspritzlöcher 47, die im Einspritzventilkörper 45 ausgebildet sind, und die zu einem Brennraum einer Brennkraftmaschine führen. Die Einspritzlöcher 47 stehen bei geöffnetem Einspritzventil mit einer Düsenkammer 48 in Verbindung. Die Düsenkammer 48 ist am vorderen Ende der Düsennadel 46 im Einspritzventilkörper 45 ausgebildet und mit der Hochdruckbohrung 41 verbunden. Wenn sowohl im Steuerraum 44 als auch in der Düsenkammer 48 der volle Kraftstoffdruck an der Düsennadel 46 anstehen, wird die Düsennadel 46 aufgrund der größeren Wirkfläche im Steuerraum 44 nach unten gedrückt und verschließt dabei die Einspritzlöcher 47. Vom Steuerraum 44 führt eine Verbindungsbohrung 51 im Einspritzventilkörper 45 mit einer Ablaufdrossel 60 zu einem in dem Einspritzventilkörper 45 integrierten Servoventil 49, das wiederum über einen drucklosen Kraftstoffrücklauf 59 an einem Kraftstofftank angeschlossen ist. Das Servoventil wird über einen Ventilstößel 56 von einem elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktor 68 angesteuert und betätigt. Das Servoventil 49 hat die Aufgabe, den Druck zu steuern, der im Steuerraum 44 zum Schließen und Öffnen des Einspritzventils auf die bewegliche Düsennadel 46 ausgeübt wird. Ist das Servoventil 49 geschlossen, steht im Steuerraum 44 im Wesentlichen der volle Kraftstoffdruck an, so dass die Düsennadel 46 die Einspritzlöcher 47 verschließt, die in den Brennraum der Brennkraftmaschine führen. Wird der Aktor 58 elektrisch angesteuert, so übt der Ventilstößel 56 eine Kraft auf das mit einem Federelement 12, 19, 33, 35 druckbeaufschlagte Servoventil 49 aus. Als Folge davon öffnet sich das Servoventil 49, so dass sich eine Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicher, dem Steuerraum 44, dem Servoventil 49 und dem Kraftstoffrücklauf 64 einstellt. Die sich dadurch ergebende Kraftstoffströmung über das Servoventil 49 führt an der Zulaufdrossel 43 und an der Ablaufdrossel 60 zu einem definierten Druckabfall im Steuerraum 44. Dadurch nimmt der im Steuerraum 44 auf die Düsennadel 46 einwirkende Kraftstoffdruck ab, während der Druck in der Düsenkammer 48 gleich bleibt, so dass sich die Düsennadel 46 hebt und Kraftstoff aus der Düsenkammer 48 über die Einspritzlöcher 47 in den Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzt.

Ansprüche

1. Ventil für einen Kraftstoffinjektor, mit einem Ventilgehäuse mit einem Ablauf mit einem Dichtsitz, mit einem Ventilkörper, mit einem Federelement, die den Ventilkörper in eine Schließstellung auf den Dichtsitz vorspannt, wobei das Federelement (12, 19; 33, 34) stromabwärts nach dem Dichtsitz (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (5) eine Nut (10) aufweist und das Federelement (12, 33, 34) mit einer mittigen Bohrung (14) in der Nut (10) am Ventilkörper (5) gehaltert ist, wobei die mittige Bohrung (14) in eine Bohrung (13) mündet, die einen größeren Durchmesser als die mittige Bohrung (14) aufweist, , und wobei zwischen der Bohrung (13) und der mittigen Bohrung (14) eine Engstelle ausgebildet ist, die einen kleineren Durchmesser als die mittige Bohrung (14) aufweist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12, 19, 33;34) zwischen dem Ventilgehäuse (1) und dem Ventilkörper (5) eingespannt ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (5) eine schulterartige Stützfläche aufweist, an der das Federelement (12, 19) anliegt.

4. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (13) einen größeren Durchmesser als ein Kopf (6) des Ventilköpers (5) aufweist.

5. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützfläche ein Klemmring (21) angeordnet ist, der auf dem Kopf (6) des Ventilkörpers (5) befestigt ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12, 19; 33,34) eine mittig angeordnete Durchbiegung aufweist, die vom Ventilgehäuse (1) weg gerichtet ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbiegung (31, 34) in dem Bereich angeordnet ist, in dem das Federelement (12, 19; 33, 34) mit dem Ventilkörper (5) befestigt ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) eine Ausnehmung mit einer planen Fläche aufweist, die zur Aufnahme des Federelementes (12, 19) dient.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12, 19; 33, 34) Auflagebereiche (30) aufweist und dass die Auflagebereiche (30) eine gebogene Form aufweisen.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12,19,33,34) niederdruckseitig angeordnet ist.

Claims

1. Valve for a fuel injector, with a valve housing with a drain with a sealing seat ,with a valve body, with a spring element which holds the valve body in a closed position on the sealing seat, with the spring element (12, 19; 33, 34) being arranged downstream from the sealing seat (7), characterized in that the valve body (5) has a groove (10) and (14) the spring element (12, 33, 34) is held with a centre hole in the groove (10) on the valve body (5), with the centre hole (14) opening out into a hole (13), which has a greater diameter than the centre hole (14) and with a narrow section which has a smaller diameter than the centre hole (14) being embodied between the hole (13) and the centre hole (14).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the spring element (12, 19; 33, 34) is held between the valve housing (1) and the valve body (5).

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body (5) has a shoulder-shaped support surface against which the spring element (12, 19) rests.

4. Valve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the hole (13) has a greater diameter than a head (6) of the valve body (5).

5. Valve according to claim 3, characterized in that a clamp ring (21) is disposed as the support surface, which is attached to the head (6) of the valve body (5).

6. Valve according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the spring element (12, 19; 33, 34) has a centrally arranged bend, directed away from the valve housing (1).

7. Valve according to claim 6, characterized in that the bend (31, 34) is arranged in the area in which the spring element (12, 19; 33, 34) is attached to the valve body (5).

8. Valve according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the valve housing (1) features a recess with a flat surface which serves to accommodate the spring element (12, 19).

9. Valve according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the spring element (12, 19; 33, 34) features supporting areas (30) and that the supporting areas (30) have a bent shape.

10. Valve according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the spring element (12, 19; 33, 34) is arranged on the low-pressure side.

Revendications

1. Soupape pour un injecteur de carburant comprenant un boîtier de soupape qui présente un écoulement muni d'un siège de fermeture étanche, un corps de soupape, un élément élastique qui précontraint le corps de soupape sur le siège de fermeture étanche dans une position de fermeture, l'élément élastique (12, 19 ; 33, 34) étant disposé en aval du siège de fermeture étanche (7), caractérisée en ce que le corps de soupape (5) présente une gorge (10) et en ce que l'élément élastique (12, 33, 34) est maintenu dans la gorge (10) du corps de soupape (5) par un perçage central (14), le perçage central (14) débouchant dans un perçage (13) qui présente un plus grand diamètre que le perçage central (14), et un endroit rétréci qui possède un plus petit diamètre que le perçage central (14) étant prévu entre le perçage (13) et le perçage central (14).

2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément élastique (12, 19, 33 ; 34) est tendu entre le boîtier de soupape (1) et le corps de soupape (6).

3. Soupape selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de soupape (5) présente une surface d'appui en forme d'épaulement, avec laquelle l'élément élastique (12, 19) est en contact.

4. Soupape selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le perçage (13) présente un plus grand diamètre qu'une tête (6) du corps de soupape (5).

5. Soupape selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il est prévu comme surface d'appui une bague de serrage (21) qui est fixée sur la tête (6) du corps de soupape (5).

6. Soupape selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément élastique (12, 19 ; 33, 34) présente une courbure disposée au centre qui est dirigée dans le sens qui s'éloigne du boîtier de soupape (1).

7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que la courbure (31,
34) est disposée dans la région dans laquelle l'élément élastique (12, 19 ; 33, 34) est fixée au corps de soupape (5).

8. Soupape selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le boîtier de soupape (1) présente un évidement muni d'une surface plane qui recevoit l'élément élastique (12, 19).

9. Soupape selon une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'élément élastique (12, 19 ; 33, 34) présente des régions d'appui (30) et en ce que les régions d'appui (30) présentent une forme incurvée.

10. Soupape selon une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément élastique (12, 19, 33, 34) est disposé sur le côté basse pression.

Zeichnung