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EP 2 396 536 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.04.2014 Patentblatt 2014/16 |
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Anmeldetag: 14.12.2009 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/067106 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2010/091759 (19.08.2010 Gazette 2010/33) |
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EINSPRITZVENTIL
INJECTION VALVE
SOUPAPE D'INJECTION
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
16.02.2009 DE 102009000872
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.12.2011 Patentblatt 2011/51 |
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Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- REITER, Ferdinand
71706 Markgroeningen (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102006 042 600 US-A1- 2006 016 418
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US-A- 6 065 692
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil zum dosierten Abspritzen eines Fluids,
insbesondere von Kraftstoff, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ein bekanntes Kraftstoff-Einspritzventil (
DE 197 44 739 A1 und
US 2006/0016418 A1) weist ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes Gehäuse auf, von denen ein Teil
von einem Einlassstutzen mit einem Kraftstoffzulauf und ein Teil von einer im Durchmesser
gestuften Hülse gebildet ist. Der rohrförmige Einlassstutzen taucht in den durchmessergrößeren
Hülsenabschnitt der Hülse und teilweise in den durchmesserkleineren Hülsenabschnitt
der Hülse ein und trägt auf seinem Eintauchende eine Magnetspule eines eine Ventilnadel
antreibenden Elektromagneten, dessen mit der Ventilnadel fest verbundener Magnetanker
in dem in den durchmesserkleineren Hülsenabschnitt eintauchenden Ende des Einlassstutzens
axial verschieblich geführt ist. Das offene Ende des durchmesserkleineren Hülsenabschnitts
ist von einem Ventilkörper abgeschlossen, an dem ein eine Ventilöffnung umgebender
Ventilsitz ausgebildet ist. Mit dem Ventilsitz wirkt ein am Ende der Ventilnadel ausgebildeter
Schließkopf zum Freigeben und Schließen der Ventilöffnung zusammen. Dem Ventilkörper
ist eine Spritzlochscheibe nachgeordnet.Der aus der Hülse herausragende Bereich des
Einlassstutzens ist von einer Kunststoffumspritzung umschlossen, die die Öffnung des
durchmessergrößeren Hülsenabschnitts der Hülse abdeckt und mit Abstand von dem zulaufseitigen
Ende des Einlassstutzens endet. In die Kunststoffumspritzung ist ein Anschlussstecker
für eine Magnetspule des Elektromagneten eingegossen. Das Kraftstoff-Einspritzventil
wird in eine Ventilaufnahme im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingesetzt und
mittels zweier Dichtungsringe gegen die Wand der Ventilaufnahme abgedichtet. Dabei
ist ein unterer Dichtungsring in einer am abspritzseitigen, unteren Ende des durchmesserkleineren
Hülsenabschnitts der Hülse vorhandenen Ringnut aufgenommen und ein oberer Dichtungsring
auf das aus der Kunststoffumspritzung herausragende, zulaufseitige obere Ende des
Einlassstutzens aufgeschoben. Der obere Dichtungsring presst sich nach Einbau des
Einspritzventils in die Ventilaufnahme auf die ringförmige Stirnfläche der Kunststoffumspritzung
auf.
Offenbarung der Erfindung
[0003] Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass durch die zusätzliche Abdichtung der unteren Ansatzstelle der Kunststoffumspritzung
am Gehäuse des Einspritzventils eine absolute Dichtheit des Einspritzventils langfristig
gewährleistet wird und im Gehäuseinnern, z.B. an der Magnetspule, keine Korrosionsschäden
auftreten. Das Einspritzventil ist damit "watfähig", d.h. unempfindlich gegen Eintauchen
in Wasser, Schlamm und dgl., wie dies bei Gelände- und Nutzfahrzeugen gefordert wird.
[0004] Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Einspritzventils möglich.
[0005] Gemäß der Erfindung ist die zusätzliche Abdichtung des Gehäuses durch eine die untere
Trennstelle zwischen Gehäuse und Kunststoffumspritzung übergreifende Dichtmanschette
realisiert, die sich einerseits auf die Kunststoffumspritzung und andererseits auf
das Gehäuse aufpresst. Mit einer solchen, vorzugsweise aus einem Elastomer bestehenden
Dichtmanschette wird die Dichtheit in fertigungstechnisch einfacher und zuverlässiger
Weise ohne Eingriff in die Ventilkonstruktion erreicht.
[0006] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kunststoffumspritzung
nahe ihrem oberen Ende mit einer umlaufenden Außennut versehen und in die Außennut
ein Dichtungsring zum Abdichten gegenüber der Ventilaufnahme eingelegt. Durch diesen
oberen Dichtungsring wird die Watfähigkeit des Einspritzventils auch in Einbaulagen
gewährleistet, in denen das Einspritzventil querliegend oder über Kopf eingesetzt
ist, so dass z.B. das zulaufseitige Ende des Einspritzventils tiefer liegt als das
abspritzseitige Ende.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0007] Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt eines Einspritzventils,
- Fig. 2
- eine perspektivische Seitenansicht des Einspritzventils in Fig. 1.
[0008] Das in Fig. 2 in perspektivischer Seitenansicht und in Fig. 1 im Schnitt dargestellte
Einspritzventil dient beispielsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in einen zu einem
Brennraum einer Brennkraftmaschine führenden Ansaugkanal oder direkt in den Brennraum
der Brennkraftmaschine oder zum dosierten Abspritzen eines anderen Fluids, z.B. von
Harnstoff-Wasser-Lösungen in Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen zwecks Reduzierung
von im Abgas enthaltenen Stickoxiden. Das Einspritzventil weist ein Gehäuse 11 auf,
das aus drei Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, und zwar aus einem Zulaufstutzen 12
mit Zulauföffnung 121 für das Fluid, einem Ventilrohr 13, in das das Ende des Zulaufstutzens
12 eintaucht, und einer auf das Ventilrohr 13 aufgeschobenen Gehäusehülse 14 mit zwei
unterschiedliche Innendurchmesser aufweisenden Hülsenabschnitte 141 und 142. Der Hülsenabschnitt
141 mit dem größeren Innendurchmesser umschließt eine auf dem Ventilrohr 13 sitzende
Magnetspule 15 eines Elektromagneten zur Betätigung einer im Innern des Ventilrohrs
13 angeordneten Ventilnadel. Die Ventilnadel ist in bekannter Weise fest mit einem
Magnetanker des Elektromagneten verbunden und unter der Wirkung einer im Ventilrohr
13 angeordneten Ventilschließfeder mit einem Schließkopf auf einen eine Ventilöffnung
umgebenden Ventilsitz des Einspritzventils aufgepresst. Der Hülsenabschnitt 142 der
Gehäusehülse 14 mit dem kleineren Innendurchmesser sitzt formschlüssig auf dem Ventilrohr
13 auf.
[0009] Das Gehäuse 11 ist von einer Kunststoffumspritzung 16 umschlossen, aus der das Gehäuse
11 mit seinem fluidzulaufseitigen, oberen Gehäuseende und seinem fluidabspritzseitigen,
unteren Gehäuseende axial vorsteht. Das fluidzulaufseitige, obere Gehäuseende wird
dabei von einem Endabschnitt des Zulaufstutzens 12 und das fluidabspritzseitige, untere
Gehäuseende von einem Teil des Hülsenabschnitts 141 mit dem größeren Innendurchmesser
und dem vollständigen Hülsenabschnitt 142 mit dem kleineren Innendurchmesser gebildet.
In die Kunststoffumspritzung 16 ist ein Anschlussstecker 20 eingegossen, dessen zwei
Steckerkontakte 21 mit der Wicklung der Magnetspule 15 verbunden sind. Das Einspritzventil
wird üblicherweise in Ventilaufnahmen 17, 27 eingesetzt, wie sie in Fig. 1 ausschnittweise
angedeutet sind. Im Falle eines Kraftstoff-Einspritzventils ist die untere Ventilaufnahme
17 eine Bohrung im Zylinderkopf eines Verbrennungszylinders der Brennkraftmaschine
und die obere Ventilaufnahme 27 eine Bohrung in einem Kraftstoffverteiler, der am
Zylinderkopf befestigt ist. Zur Abdichtung des Gehäuses 11 gegenüber den Ventilaufnahmen
17, 27 sind zwei Dichtungsringe 18, 19 vorgesehen, von denen ein unterer Dichtungsring
18 in einer im Gehäuse 11, genauer gesagt in dem Hülsenabschnitt 142 mit dem kleineren
Innendurchmesser, eingestochenen Ringnut 26 einliegt und ein oberer Dichtungsring
19 auf dem aus der Kunststoffumspritzung 16 herausragenden Abschnitt des Zulaufstutzens
12 sitzt.
[0010] Um Korrosionsschäden im Innern des Gehäuses 11, insbesondere an der Magnetspule 15
zu verhindern, wie sie bei Einsatz des Einspritzventils in Kraftfahrzeugen, die einer
rauhen Betriebsweise ausgesetzt sind, durch Eindringen von Wasser an der Trennstelle
zwischen Gehäuse 11 und Kunststoffumspritzung 16 auftreten können, ist die am unteren
Ende der Kunststoffumspritzung 16 umlaufende Trennstelle 22 von Gehäuse 11 und Kunststoffumspritzung
16 abgedichtet, also wasserdicht gemacht. Hierzu ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellte Dichtmanschette 23 verwendet, die
sich einerseits auf die Kunststoffumspritzung 16 und andererseits auf das Gehäuse
11, genauer gesagt auf den Hülsenabschnitt 141 der Gehäusehülse 14 mit dem größeren
Innendurchmesser, aufpresst. Zusätzlich ist die Kunststoffumspritzung 16 nahe ihrem
oberen Ende mit einer umlaufenden Außennut 24 versehen und in die Außennut 24 ein
Dichtungsring 25, z.B. ein O-Ring, eingelegt, der sich in der Ventilaufnahme 17 an
deren Innenwand anpresst. Dieser Dichtungsring 25 ist dann von besonderem Vorteil,
wenn eine Einbaulage des Einspritzventils gefordert wird, in welcher möglicherweise
die Zulauföffnung 121 des Zulaufstutzens 12 räumlich unterhalb der Abspritzöffnung
des Einspritzventils liegt und somit dieser Bereich im Betrieb des Kraftfahrzeugs
ebenfalls in erhöhtem Maße Wasser, Schlamm und dgl. ausgesetzt ist, oder Betriebszustände
auftreten, in denen das Einspritzventil vollkommen in Wasser eintaucht.
1. Einspritzventil zum dosierten Abspritzen eines Fluids, insbesondere von Kraftstoff,
mit einem Gehäuse (11) und mit einer das Gehäuse (11) umschließenden Kunststoffumspritzung
(16), aus der das Gehäuse (11) mit einem fluidzulaufseitigen, oberen Gehäuseende und
einem fluidabspritzseitigen, unteren Gehäuseende herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass die am unteren Ende der Kunststoffumspritzung (16) umlaufende Trennstelle (22) von
Gehäuse (11) und Kunststoffumspritzung (16) außenseitig abgedichtet ist, wobei die Trennstelle (22) von einer Dichtmanschette (23) übergriffen ist, die sich
einerseits auf die Kunststoffumspritzung (16) und andererseits auf das Gehäuse (11)
aufpresst.
2. Einspritzventil nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmanschette (23) aus einem Elastomer hergestellt ist.
3. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumspritzung (16) nahe ihrem oberen Ende mit einer umlaufenden Außennut
(24) versehen ist und dass in der Außennut (24) ein Dichtungsring (25) zum Abdichten
gegenüber einer Ventilaufnahme (17) einliegt.
1. Injection valve for the dosed ejection of a fluid, in particular of fuel, having a
housing (11) and having a plastics encapsulation (16) which surrounds the housing
(11), out of which plastics encapsulation the housing (11) projects by way of an upper
housing end at a fluid inlet side and by way of a lower housing end at a fluid ejection
side, characterized in that the encircling parting point (22) between housing (11) and plastics encapsulation
(16) at the lower end of the plastics encapsulation (16) is sealed off on the outside,
wherein the parting point (22) is extended over by a sealing sleeve (23) which presses
at one side against the plastics encapsulation (16) and at the other side against
the housing (11).
2. Injection valve according to Claim 1, characterized in that the sealing sleeve (23) is produced from an elastomer.
3. Injection valve according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the plastics encapsulation (16) is provided, close to its upper end, with an encircling
external groove (24), and in that a seal ring (25) for sealing with respect to a valve receptacle (17) lies in the
external groove (24).
1. Soupape d'injection pour la pulvérisation dosée d'un fluide, en particulier de carburant,
comprenant un boîtier (11) et un surmoulage en plastique (16) entourant le boîtier
(11), hors duquel le boîtier (11) fait saillie avec une extrémité de boîtier supérieure
du côté de l'alimentation en fluide et une extrémité de boîtier inférieure du côté
de la pulvérisation de fluide, caractérisée en ce que la zone de séparation (22) du boîtier (11) et du surmoulage en plastique (16) entourant
le surmoulage en plastique (16) à l'extrémité inférieure est étanchéifiée du côté
extérieur, la zone de séparation (22) étant saisie par le dessus par un manchon d'étanchéité
(23) qui s'applique par pression d'une part sur le surmoulage en plastique (16) et
d'autre part sur le boîtier (11).
2. Soupape d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon d'étanchéité (23) est fabriqué en élastomère.
3. Soupape d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le surmoulage en plastique (16) est pourvu, à proximité de son extrémité supérieure,
d'une rainure extérieure périphérique (24) et en ce qu'une bague d'étanchéité (25) est insérée dans la rainure extérieure (24) pour réaliser
l'étanchéité vis-à-vis d'un logement de soupape (17).

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