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DE3205953A1 - Ventil zum steuern eines mediumstroms - Google Patents

Ventil zum steuern eines mediumstroms

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Publication number
DE3205953A1
DE3205953A1 DE19823205953 DE3205953A DE3205953A1 DE 3205953 A1 DE3205953 A1 DE 3205953A1 DE 19823205953 DE19823205953 DE 19823205953 DE 3205953 A DE3205953 A DE 3205953A DE 3205953 A1 DE3205953 A1 DE 3205953A1
Authority
DE
Germany
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valve
plunger
housing
ball
february
Prior art date
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Granted
Application number
DE19823205953
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English (en)
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DE3205953C2 (de
Inventor
Dennis A. Elizabethtown Ind. Wilber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cummins Inc
Original Assignee
Cummins Engine Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Cummins Engine Co Inc filed Critical Cummins Engine Co Inc
Publication of DE3205953A1 publication Critical patent/DE3205953A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3205953C2 publication Critical patent/DE3205953C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/32Varying fuel delivery in quantity or timing fuel delivery being controlled by means of fuel-displaced auxiliary pistons, which effect injection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/90Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

HOEGER,
PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1
A 45 o41 m Anmelder: Cummins Engine.Company, Inc. m - 176 looo 5th Street
16. Februar 1982 Columbus, Indiana 472ol
USA
Beschreibung
Ventil zum Steuern eines Mediumstroms
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines Mediumstroms zwischen einem bei niederem Druck befindlichen Mediumvorrat und einer das Medium verbrauchenden Vorrichtung, die ihrerseits einen Rückstaudruck erzeugt, welcher zwischen Werten oberhalb und unterhalb des dem Mediumvorrat zugeordneten Druckes hin und her variiert.
Allgemein hat es die Erfindung mit preisgünstigen, schnell wirkenden Magnetventilen zu tun, die dazu dienen, im Schließzustand einen sehr hohen Druck abzudichten und im Öffnungszustand einen nach zwei Richtungen hin fließenden, verhältnismäßig kräftigen Mediumstrom zu gewährleisten, wie dies inbesondere bei elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen gefordert wird.
Elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, wie sie beispiels-
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weise in der US-PS '41 29 254 beschrieben sind, haben sich trotz erheblich verbessertem Wirkungsgrad bzw. Kraftstoffverbrauch und Sicherheit gegen Umweltverschmutzung bisher nur in begrenztem Maße durchgesetzt. Der Hauptgrund, der eine weitere Verbreitung behinderte/ bestand im komplizierten Aufbau und in den hohen Herstellungskosten auf dem Markt absetzbarer Baueinheiten. Nur bei Hinnahme größerer Zugeständnisse im Betriebsverhalten erwiesen sich eine Vereinfachung der Konstruktion und eine Kostenreduzierung möglich.
In der US-PS 42 35 374 ist eine elektronisch gesteuerte Kraft stoff einspritzvorrichtung1 beschrieben, bei der die Kraftstoffeinspritzung sowohl zeitlich als auch mengenmäßig elektronisch auf zyklischer Basis steuerbar ist, wobei lediglich ein einziges, elektrisch gesteuertes Ventil benutzt wird. Diese Einspritzvorrichtung zeichnet sich durch eine sehr einfache mechanische Konstruktion aus und enthält einen nockenbetätigten Hauptpumpenkolben sowie einen zweiten Kolben, der mit dem Hauptkolben zu bestimmten Zeiten während dessen Hin- und Herbewegung hydraulisch verbunden wird. Ein einziges, elektronisch gesteuertes Ventil bildet beim Schließen die hydraulische Verbindung aus. Beim öffnen des Ventils bricht diese Verbindung zusammen, wobei Flüssigkeit frei in eine die hydraulische Verbindung bildende Kammer ein und aus dieser wieder ausströmen kann. Obwohl diese Vorrichtung im Konzept höchst einfach ist, werden an das elektrisch gesteuerte Ventil doch extrem strenge Betriebsanforderungen
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gestellt, da es in der Lage sein nuß, Gegen- oder Rück-Staudrücke von über Io5o kg/cm während der Einspritzperiode abzudichten. Darüber muß es auch befähigt sein, ausreichende Strömungsvolumina zu gewährleisten, um eine wahlweise, zyklische Einstellung der hydraulischen Verbindung zu gestatten, wodurch sich dann die gewünschten mengenmäßig und zeitlich abgestimmten Punktionen ergeben. Darüberhinaus muß ein zur Zufriedenheit arbeitendes Ventil zwischen voller Schließ- und voller Offenstellung in weniger als einer Millisekunde hin-und herverstellbar sein, wobei es außerdem kostengünstig herstellbar und im Betrieb störungssicher sein soll.
Keine der bekannten Ventilkonstruktionen kann alle die oben erwähnten Forderungen erfüllen. So schließen beispielsweise mangnetisch betätigte Ventile gemäß US-PS 33 68 791 einen spulenartigen Ventilkolben ein, •der eine übermäßige, durch geringe Toleranzen belastete Bearbeitungsoperation erfordert. Ferner ist ein Kolben von relativ hoher Trägheit und eine Betätigungseinrichtung vorhanden, die es kaum oder gar nicht ermöglichen, daß die erforderliche Betriebsgeschwindigkeit und das Strömungssteuerverhalten erreicht wird. Es sind auch billigere Kugelventile bekannt (US-PS'en 22 29 499, 27 92 195 und 34 64 668), diese Ventile eignen sich jedoch nicht für einen Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten und zur Steuerung großer Strömungsmengen, wenn gleichzeitig die notwendige Abdichtfähigkeit gegenüber einem Gegen- oder Rückstrom
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vermittelt werden soll. In der US-PS 27 92 195 ist beispielsweise ein Magnetventil beschrieben mit einem kugelähnlichen Ventilelement, welches durch eine Feder in Schließstellung vorgespannt ist und durch einen ebenfalls feder-vorgespannten Ventilbetätiger in Offenstellung verschoben wird. Das Ventilelement kann dadurch in Schließstellung gebracht werden, daß der Betätiger gegen Federdruck durch einen Elektromagneten zurückgezogen wird..Wenn dieses Ventil auch den in der genannten Druckschrift angegebenen Zwecken genügen mag, so ist es doch nicht in der Lage, den oben bestehenden Betriebskriterien zu entsprechen, da der Ventilbetätiger auf einem Momentenaufbau beruht und nicht primär auf Federkraft, wenn das Ventilelement in Offenstellung verschoben wird. Weiterhin würde eine Steigerung der Größe des Ventilbetätigers, um so eine größere Federkraft aufzubringen, lediglich die Trägheit des Betätigers steigern und somit den an sich erwünschten, mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Betrieb nicht mehr zulassen. Die Abhängigkeit von einem dem Betätiger erteilten Moment zur öffnung der Ventilkugel erfordert auch einen erheblichen Spalt zwischen Ventilbetätiger und Ventil, so daß sich der Momentenaufbau nach Abschaltung der Spule des Elektromagneten vollziehen kann. Ein derart großer Spalt widerspricht ebenfalls einem Betrieb bei hoher Geschwindigkeit. Versuche, diesen Spalt durch eine gesteigerte Federkraft zu reduzieren, führen nicht nur zu dem oben erwähnten Trägheitsproblem sondern erfordern Herstellungstoleranzen, die ihrerseits wiederum die Möglichkeit eröffnen, daß sich das Ventil nicht mehr ordnungsgemäß
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schließt. Ein weiteres Problem besteht darin,daß ein Ventil der soeben besprochenen Art möglicherweise nicht in der Lage ist, Rückstaudrücken über Io5 kg/cm zu widerstehen, und mit Sicherheit nicht solchen Drücken, die oberhalb Io5o kg/cm liegen, und zwar deswegen, da dort O-Ringe zur Abdichtung des Ventilsitzelementes Anwendung finden.
Es ist also keine Ventilkonstruktion bekannt, welche den oben aufgeführten, an eine Einspritzvorrichtung zu stellenden Forderungen genügt und dennoch kostengünstig herstellbar ist sowie zuverlässig arbeitet.
Es ist in erster Linie Aufgabe der Erfindung, ein schnell wirkendes, kostengünstig herstellbares, magnetbetätigtes Ventil vorzuschlagen, welches in der Lage ist, im Schließzustand erheblichen Rückstaudrücken zu widerstehen und im Öffnungszustand das Strömen erheblicher Mengen nach beiden Richtungen hin zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
a. ein Ventilgehäuse mit Ventilraum, Einlaßöffnung zum Anschluß des Mediumvorrats, Auslaßöffnung zum Anschluß der Verb'rauchervorrichtung, mit einer die einzige Verbindung zwischen diesen Öffnungen darstellenden, den Ventilraum durchquerenden Strömungssteuerkanal, und mit einem diesen Kanal umgebenden Ventilsitz,
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b. eine im Ventilraum angeordnete, zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung hin- und her bewegliche Ventilkugel berührt in der Schließstellung den Ventilsitz und bildet eine Dichtung, die einen Rückstrom des Mediums von der Aus- zur Einlaßöffnung verhindert, während in der Offenstellung das Medium in beiden Richtungen zwischen Ein- und Auslaßöffnung frei fließen kann;
c. Vorspannmittel zum Halten der Ventilkugel in Schließstellung mit solcher Kraft, daß die Kugel selbst dann in Schließstellung verharrt, wenn der Rückstaudruck unter den dem Mediunvorrat zugeordneten Druck sinkt?
d. Betätigungsmittel zum Verschieben der Ventilkugel zwischen der Offen- und Schließstellung in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal, wobei dieses Mittel folgende Teile umfasst:
dl. ein zwischen einer vorgeschobenen und einer zurückgezogenen Stellung hin- und her verschieblicher Stößel, dessen Längsmittelachse mit dem Mittelpunkt der Ventilkugel ausgerichtet ist, berührt in der vorgeschobenen Stellung mit seinem ei-*nen Stirnende die Ventilkugel und hält diese in Offenstellung, während in der zurückgezogenen Stellung des Stößels, die der Schließstellung der Ventilkugel entspricht, ein Spalt vorbestimmter Breite zwischen dem Stirnende und der Ventilkugel verbleibt;
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d 2. eine dein Vorspannen des Stößels in seine vorgeschobene Stellung dienende Schraubendruckfeder t die den Stößel koaxial umgibt und deren Kraft größer als diejenige der an der Ventilkugel angreifenden Vorspannmittel ist;
d 3. einen Elektromagneten, der bei seiner Erregung den Stößel aus seiner vorgeschobenen in die zurückgezogene Stellung verschiebt und der im unerregten Zustand eine Rückkehr des Stößels aus der zurückgezogenen in die vorgeschobene Stellung unter der Wirkung der an ihm angreifenden Schraubendruckfeder und gegen die Wirkung der die Ventilkugel belastenden Vorspannmittel in weniger als einer Millisekunde ermöglicht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung bestehen in folgendem: ein solches Ventil eignet sich insbesondere zur Steuerung der Dosier- und zeitabhängigen Funktionen einer intermittierend arbeitenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Das erfindungsgemäße Ventil ist im wesentlichen als Kugelventil ausgebildet und kann Rückstaudrücken bis über Io5o kg/cm widerstehen, wobei es in nicht mehr als einer Millisekunde vom vollen Schließzustand in den vollen Öffnungszustand verbringbar ist.
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Das Ventil kann erfindungsgemäß mit einem nockenbetätigten Hauptpumpenkolben und einem pendelnden Hilfskolben kombiniert werden, wobei das magnetbetätigte Ventil auf ein elektrisches Signal anspricht, um eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Kolben auf- und abzubauen, wodurch sich eine zeitliche und mengenmäßige Steuerung'auf zyklischer Basis vollziehen läßt.
Das erfindungsgemäße Ventil ist im Betrieb außerordentlich zuverlässig, dichtet sehr hohe Rückstaudrücke ab, arbeitet extrem schnell und lässt sich dennoch in kostengünstiger Weise herstellen, da Abweichungen, die auf Herstellungstoleranz zurückgehen, durch eine in einfacher Weise ein justierbare Verbindung zwischen einem Ventilgehäuse und einem Ventilbetätiger,kompensiert werden können.
Bei einer Einspritzanordnung umfasst das erfindungsgemäße Ventil ein Gehäuse mit Ventilraurn, in dem eine Kugel zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung in weniger als einer Millisekunde hin- und herbeweglich ist.Hierdurch lassen sich die zeitlichen und mengenmäßigen Funktionen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung steuern. Die Kugel ist in ihre Schließstellung durch eine Feder vorgespannt, die ausreichend stark ist, um die Kugel gegen den Druck einer Mediumguelle oder eines Mediumvorrats zu halten. Die Kugel wird durch einen Ventilbetätiger in Offenstellung verbracht. Der Betätiger weist einen Stößel auf, der an der Kugel angreift. Der Stößel ist zur Kugel hin durch eine ihn
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umgebende Feder vorgespannt. Die Feder des Betätigers kann durch einen Elektromagneten unwirksam gemacht werden, der die Feder nach Erregung komprimiert, so daß die Kugel aufgrund der sie belastenden Feder in Schließstellung gelangt. Wenn der Elektromagnet abgeschaltet und nicht mehr erregt ist, wird die Feder des Betätigers freigegeben, so daß sie aufgrund ihrer entsprechend gewählten Stärke die Kugel in ihre volle Schließstellung verschiebt. Die extrem einfache Ventilkonstruktion umfasst innere und äußere Ventilgehäuseteile, die einander so zugeordnet sind, daß sie im zusammengebauten Zustand den Ventilraum ausbilden. Ferner ist ein Betätigergehäuse vorhanden, welches derart aufschraubbar ist, daß der Betätigerstößel relativ zur Ventilkugel durch eine einfache Verdrehung des Betätigers relativ zu den Ventilgehäuseteilen einstellbar ist.
Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht eines Magnetventils mit einer über eine hydraulische Verbindung angeschlossenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei das Ventil in Offenstellung ist, in welcher die hydraulische Verbindung abgebaut ist;
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Fig. 2 A eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht der Anordnung aus Fig. 1 in Schließstellung des Ventils mit aktivierter hydraulischer Verbindung;
Fig. 2 B eine Ansicht ähnlich Fig. 2 A, wobei
Kraftstoff in einen Einspritzraum eindosiert wird, und
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit geöffnetem Ventil, wobei Kraftstoff in einen Steuerraum der Einspritzvorrichtung gelangt, wodurch die weitere Eindosierung von Kraftstoff in den Einspritzraum unterbunden ist.
In Fig. 1 ist eine Kraftstoffeinspritz- und Ventilanordnung 2 gemäß der Erfindung dargestellt. Vor einer Erläuterung der Einzelheiten des Ventils wird zunächst Aufbau und Betriebsweise einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4 beschrieben, die als einheitlicher Bauteil ausgebildet ist, was bedeutet, daß die Einspritzvorrichtung sowohl einen Hochdruck-Pumpenabschnitt 3 und einen Einspritzdüsenabschnitt 5 in einem einzigen Injektorgehäuse 6 aufweist. Insbesondere umfasst die Einspritzvorrichtung eine Auslaßdüse 8, durch welche hindurch Kraftstoff in einen (nicht dargestellten) Zylinder einer Brennkraftmaschine periodisch eingespritzt werden kann, und zwar in zeitlicher Übereinstimmung mit einem im Zylinder (ebenfalls nicht
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dargestellten) hin- und herbewegten Kolben. Bekanntlich hängt ein wirksamer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine davon ab, daß Kraftstoff in der richtigen Menge zur richtigen Zeit eingespritzt wird, was von einer Vielzahl von Betriebsparametern·.der Brennkraftmaschine abhängt, beispielsweise Temperatur, Geschwindigkeit und Belastung. Im vorliegenden Fall ist ein Hauptpumpenkolben Io auf einer Seite eines langgestreckten Hohlraums 11 des Injektorgehäuses 6 hin- und herbeweglich angeordnet. Der Kolben Io oszilliert in Abhängigkeit von der Drehbewegung einer Nocke 12, die mit der üblichen (nicht dargestellten) Nockenwelle der Maschine verbunden sein kann. Der nicht von Kolben Io eingenommene Teil des Raumes 11 ist durch einen Pendelkolben 11 in einen Einspritzraum 16 und einen Steuerraum 18 unterteilt. Der letztere Raum trennt den Hauptpumpenkolben Io vom Pendelkolben 14. Der Einspritzraum 16 steht mit der Auslaß- oder Einspritzdüse 8 in Verbindung. Der Einspritzraum 16 kann ständig mit Kraftstoff aus einem bei niedrigem Druck befindlichen Kraftstoffvorrat 2o (Kraftstoffquelle) über eine Einspeisleitung 22 gespeist werden. Diese Leitung ist mit dem Einspritzraum 16 über einen Dosiereinlaß 24 verbunden. Ein Rückschlagventil 26 ermöglicht ein Einströmen des Kraftstoffes über die öffnung 24 in den Raum 16, verhindert jedoch einen Mediumstrom in entgegengesetzter Richtung. Solange der Pendelkolben 14 sich zusammen mit dem Hauptpumpenkolben Io in der Zeichnung nach oben bewegt, kann Kraftstoff vom Vorrat 2o in den Einspritzraum 16 eintreten. Bei
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Abwärtsbewegung des Pendelkolbens 14 schließt das Rückschlagventil 26 und der zuvor in den Einspritzraum eindosierte Kraftstoff gelangt durch die Düse 8 nach außen. Die Düse 8 kann als geschlossene oder offene Düse ausgebildet sein. Bei einer geschlossenen Düse ist ein feder-vorgespanntes Ventilfeder Düse angeordnet und normalerweise geschlossen, ausgenommen dann, wenn der Druck im Einspritzraum einen vorbestimmten Wert erreicht, bei dem das Ventil öffnet, um die Einspritzung in den Motorzylinder zu gestatten. Eine offene Düse enthält keine Schließvorrichtung und ermöglicht somit zu jeder Zeit eine Verbindung zwischen Einspritzraum und Motorzylinder. Bei Verwendung einer offenen Düse können die Einspeisleitung 22 und das Rückschlagventil 26 so modifiziert werden, daß ein kontinuierlicher Kraftstoffstrom durch die Düse 8 unterbunden ist.
Die gewünschte zeitlich abgestimmte Bewegung des Pendelkolbens 14 wird durch den Auf- oder Abbau einer hydraulischen Verbindung im Steuerraum 18 realisiert, und zwar mit Hilfe eines magnetbetätigten Ventils Im einzelnen dient das Ventil 28' dazu, eine Steuerleitung 3o zu öffnen oder zu schließen, die ihrerseits den bei niedrigem Druck befindlichen Medium- oder Kraftstoffvorrat 2o mit dem Steuerraum 18 über eine Steueröffnung 32 verbindet. Wenn sich der Hauptpumpenkolben Io nach abwärts bewegt (Fig. 1), hat der in der Steuerkainmer 18 befindliche Kraftstoff die Neigung, durch die Steueröffnung 32 hinausgedrückt zu
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werden, wie dies durch die Pfeile 34 angedeutet ist. Der Kraftstoff durchströmt dann das Ventil 28 - vgl. die Pfeile 36 - und kehrt zu dem bei niederem Druck befindlichen Kraftstoffvorrat 2o über die Leitungen 3o und 22 zurück. Sobald das Ventil 28 in seine Schließstellung gelangt, wie dies in Fig. 2 A dargestellt ist, verursacht eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des Hauptpumpenkolbens Io eine gleichsinnige Bewegung des Pendelkolbens 14, und zwar aufgrund der hydraulischen Verbindung, die nunmehr durch das im Steuerraum 18 eingeschlossene Medium (Kraftstoff) ausgebildet ist. Wenn sich der Pendelkolben 14 in Richtung des Pfeiles 38 nach abwärts bewegt, wird der im Einspritzraum 16 befindliche Kraftstoff durch die Düse hindurch nach außen gedrückt, was durch den<p[eil 4o angedeutet ist. Wenn die Nocke 12 ihre Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 42 fortsetzt,kehrt der Hauptpumpenkolben Io seine Bewegungsrichtung um und verschiebt sich nunmehr in Richtung des Pfeiles 44 (Fig. 2 B). Solange das Ventil 28 im Schließzustand verharrt, setzt der Pendelkolben 14 seine Bewegung gleichsinnig mit dem Hauptpumpenkolben Io fort. Der Kolben 14 verschiebt sich somit nunmehr nach oben, wie dies durch den Pfeil 46 in Fig. 2 B angedeutet ist, sobald der Kolben Io unter der Steuerung des Nockens 12 seine Bewegungsrichtung umkehrt. Während dieser Aufwärtsbewegung des Pendelkolbens 14 wird Kraftstoff in den Einspritzraum 16 eindosiert, was durch den Pfeil 48 angegeben ist.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hört die Eindosierung des
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Kraftstoffs in den Einspritzraum 16 beim öffnen des Ventils 28 auf, und zwar selbst dann,wenn der Hauptpumpenkolben Io seine Aufwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles 5o fortsetzt. Der Kraftstoff fließt nun in umgekehrter Richtung aus den bei niedrigem Druck befindlichen Kraftstoffvorrat 2o über die Leitungen 22 und 3o durch das Ventil 28 - vgl. die Pfeile 52 und durch die Steueröffnung 32 in den Steuerraum 18. Durch entsprechende zeitliche Abstimmung beim Schließen des Ventils 28 während der Abwärtsbewegung des Kolbens Io kann der Augenblick, in dem die Einspritzung beginnt, willkürlich in der gewünschten Weise gewählt werden. In ähnlicher Weise kann die in den Einspritzraum 16 eindosierte Kraftstoffmenge, was der Vorbereitung des nachfolgenden Einspritzvorganges dient, willkürlich gesteuert werden, wenn der Augenblick entsprechend gewählt wird, zu dem das Ventil 28 während der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens Io wieder geöffnet wird. Eine eingehendere Erläuterung des hier zugrunde liegenden Injektorprinzips ist in der US-PS 42 35 374 enthalten.
Es sind zahlreiche Abwandlungen der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Einspritzanordnung möglich. Einige davon zeigt die US-PS 42 35 374. Insbesondere kann das Rückschlagventil 26 im Pendelkolben 14 eingeschlossen sein. Allein oder im Zusammenhang hiermit kann eine über- oder RücklaufÖffnung 54 (Fig. 2 A) vorgesehen sein, die eine konstante, das Ende des Einspritzvorgangs bestimmende Position für den Pendelkolben 14
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ergibt. Wie in Fig. 2 A dargestellt, kann eine solche Öffnung 54, die in Fig. 2 A gestrichelt dargestellt ist, den Kraftstoff veranlassen, daß er aus dem Steuerraunt 18 ausströmt und zum Kraftstoffvorrat 2o über eine Rücklaufleitung 56 zurückströmt. Ferner können verschiedene Spülkanäle im Ventilaufbau eingeschlossen sein, um Luft und Fremstoffteilchen, die sonst in die Einspritzvorrichtung eintreten könnten, zu entfernen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, Kraftstoff zur Ausbildung der erwähnten hydraulischen Verbindung zu verwenden·. Hiarfür eignet sich auch ein anderes Medium, solange es inkompressibel ist.
Obwohl die beschriebene Ein spritzvorrichtung eine große Flexibilität sowohl in bezug auf die zeitliche und mengenmäßige Einregulierung der Kraftstoffeinspritzung bietet, was in einfacher Weise dadurch erfolgt, daß man die jeweiligen öffnungs- und Schließperioden des Ventils 28 während jeder Umdrehung der Nooke 12 variiert, ist es dennoch klar, daß für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ein besonderes Steuerventil 28 vorgesehen werden muß. Damit sich dieses Kraftstoffsteuersystem wirtschaftlich herstellen und anwenden lässt, muß sich das elektrisch gesteuerte Ventil 28 bezüglich seiner Kosten in vernünftigen Grenzen halten und im Betrieb zuverlässig sein. Die Kostenfrage ist nur höchst schwierig zu lösen, und zwar angesichts der zu erfüllenden Betriebsparameter. Insbesondere muß das Ventil in der Lage sein, hydrau-
2 lische Drücke von mehr als Io5o kg/cm abzudichten.
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Darüber hinaus muß es sich auch zwischen, seiner vollen Schließ- und seiner vollen Offenstellung in mehr als einer Millisekunde hin- und herbewegen lassen. Außerdem muß das Ventil in seiner vollen Offenstellung einen mengenmäßig erheblichen Mediumstrom sowohl in den Steuerraum δ hinein als auch aus diesem Raum hinaus gewährleisten, wobei dieser Strom ausreichen muß, um wahlweise die Bewegung des Pendelkolbens 14 anzuhalten, selbst wenn der Hauptkolben Io sich in rascher Bewegung befindet.
Die erfindungsgemäße Ventilkonstruktion erfüllt alle diese Anforderungen durch Verwendung einer relativ kostengünstigen Kugelventilkonstruktion und eines feder-vorgespannten Ventilbetätigers, der so bemessen ist, daß das Ventil sich nur bei Erregung eines Elektromagneten schließt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst das erfindungsgemäße Ventil zwei Hauptteile, nämlich ein Ventilgehäuse 58 und Ventil-Betätigungsmittel 6o, die aus noch zu beschreibenden Gründen drehbar mit dem Ventilgehäuse 58 verbunden sind. Das Ventilgehäuse 58 besteht aus einem äußeren Gehäuseteil 62 mit einer als Sackbohrung ausgebildeten Aussparung 64, die eine innere Ausnehmung 66 und eine äußere Ausnehmung 68 bildet. Die innere Ausnehmung 66 weist ein Innengewinde 7o auf. in der Aussparung 64 ist ein inneres Gehäuseteil 72 mit Außengewinde 74 angeordnet. Das Au3 engewinde 74 ist in das Innengewinde 7o des äußeren Gehäuseteils 62 eingeschraubt. Das innere Gehäuseteil 72 ist im wesentlichen von zylindrischer Gestalt und
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ist mit dem äußeren Gehäuseteil 62 so kombiniert, daß sich ein Ventilraum 76 ergibt, in welchem eine Ventilkugel 78 als eigentliches Ventilglied angeordnet ist. Die inneren und äußeren Gehäuseteile 62 bzw. 72 sind mit aneinander anliegenden, konischen Abdichtflächen ausgebildet, die durch die Gewinde 7o und 74 unter erheblichen' Kompressionsdruck gesetzt werden können, so daß der Ventilraum 76 gegenüber sehr hohen Rückstaudrücken, wie sie im Steuerraum 18 auftreten, abdichtbar ist.
Die äußere Ausnehmung 68 ist an einer Seite durch das Gewinde 10 und das Außengewinde^des inneren Gehäuseteils 72 abgedichtet. Die andere Seite der äußeren Aussparung 68 ist an der Innenseite durch ein Innengewinde 96 abgedichtet, welches ebenfalls in das Außengewinde 74 eingreift. An der Außenseite erfolgt die Abdichtung durch dichtes Anliegen einer zylindrischen Fläche 124 der Mußeren Ausnehmung 68 an der Außenseite eines Betätigers 6o. Um die Ausbildung einer mediumdichten Abdichtung zu unterstützen, kann eine 0-Ringdichtung 126 zwischen Betätiger 16 und Fläche 124 vorgesehen werden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, steht das innere Gehäuseteil 72 in die äußere Ausnehmung 68 vor, so daß sich ein Ringkanal 128 zwischen der Außenseite des Gehäuseteils 72 und der zylindrischen Innenwand 124 ergibt. Die in Gestalt des Betätigers 6o vorgesehenen Betätigungsmittel dienen dazu, die andere Stirnseite dieses Ringkanals abzudichten, der seinerseits mit einer Einlaßöffnung 86 in Verbindung steht.
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An seiner einen Stirnseite erstreckt sich das innere Gehäuseteil 72 radial nach einwärts und bildet so einen Strömungssteuerdurchlaß 8o, der von einem Ventilsitz 82 umgeben ist. Wie es weiter unten noch erläutert werden wird, vermittelt dieser Strömungsdurchlaß 8o die einzige Verbindung zwischen Auslaß- und
Einlaßöffnung 84 bzw. 86. Somit ist das Ventil 28 voll geschlossen, wenn die Ventilkugel 78 am Ventilsitz anliegt. Die Ventilkugel 78 ist in Richtung ihrer
Schließstellung durch eine konische Druckfeder 88
vorgespannt, die dazu dient, die Kugel 78 mit ausreichender Kraft gegen den Ventilsitz 82 zu drücken, wobei die Kraft so bemessen ist, daß sie einer Öffnung des Ventils unter dem Druck des durch die Ventileinlaßöffnung 2 6 eingespeisten Mediums widersteht.
Die Ventilbetätigungsmittel 16 umfassen ein Betätigergehäuse 9o mit zentralem Hohlraum 92, der auf seiner einen Seite offen und auf seiner anderen Seite durch eine radial gerichtete Wand 94 verschlossen ist. Ein Innengewinde 96 greift in einen Teil des Außengewindes am inneren Gehäuseteil 72 ein. Die Betätigungsmittel 6o dienen dazu, die Ventilkugel 78 zwischen ihrer
Offen- und ihrer Schließstellung in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal in weniger als einer Millisekunde zu verschieben. Hierzu dient ein Stößel 98, dessen Längsmittelachse mit dem Mittelpunkt der
Ventilkugel 78 ausgefluchtet ist und mit der Längsmittelachse des Hohlraums 92 zusammenfälllt. Der
Stößel 98 kann in eine vordere oder vorgeschobene
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Stellung bewegt werden, die in Pig. I dargestellt ist. In dieser Stellung greift er mit seiner einen Stirnseite loo an der Ventilkugel 78 an und bewegt diese in ihre Offenstellung. Ferner kann der Stößel 98 eine zurückgezogene, in Fig. 2 A dargestellte Stellung einnehmen. In dieser Stellung ist der Stößel 98 nach links verschoben, so däß sich zwischen seinem Stirnende loo und der Ventilkugel 78 ein Spalt 12o vorbestimmter Breite ausbildet. Die Breite des Spaltes 12o ist für den Betrieb des Ventils extrem wichtig, da ein zu breiter Spalt das Ansprechen des Ventils dadurch verzögern würde, daß der Betätiger erst eine beträchtliche Entfernung überwinden muß, bevor er an der Ventilkugel angreift. Andererseits würde ein zu kleiner Spalt eine zu hohe Präzision in der Bearbeitung erfordern, um zu gewährleisten, daß die Ventilkugel 78 voll am Ventilsitz anliegt, wenn der Stößel zurückgezogen ist. £i** Stößel-Führungsmittel Io2 dient dazu, eine radiale Bewegung des Stößels 98 zu begrenzen und eine axiale Bewegung zwischen der vorgeschobenen und zurückgezogenen Stellung zu ermöglichen. Das Führungsmittel besteht aus einer Hülse Io4, die mit der Stirnwand 94 verbunden ist. An der einen Stirnseite der Hülse Io4 ist ein erster Anschlag Io6 ausgebildet, welcher die in Längsrichtung erfolgende Bewegung des Stößels in dessen zurückgezogener Stellung anhält. An der anderen Stirnseite der Hülse Io4 befindet sich ein zweiter Anschlag Io8, durch den die längsweise Bewegung des Stößels 98 in dessen vorgeschobener Stellung angehalten wird. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, trägt der Stößel 98 einen
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ersten, radial verlaufenden Gegenanschlag Io9, beispielsweise eine Unterlegscheibe, die in der NÄhe des stirnseitigen Endes loo angebracht ist. Der erste Gegenanschlag Io9 umfasst eine erste, am Anschlag Io4 angreifende Fläche Uo. Ein zweiter, ebenfalls radial gerichteter Gegenanschlag 112 ist mit dem gegenüberliegenden Stirnende des Stößels 98 verbunden und besteht aus magnetisch leitendem Material, so daß er in noch zu beschreibender Weise als Magnetanker dienen kann. Auf seiner einen Seite weist der Gegenanschlag 112 eine mit dem Anschlag Io8 zusammenwirkende Anschlagfläche 114 auf. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann die Dicke des ersten Gegenanschlags Io9 in axialer Richtung dadurch verändert werden, daß eine zusätzliche Unterlegscheibe verwendet wird, mit deren Hilfe die in Längsrichtung gemessene Entfernung zwischen der vorgeschobenen und zurückgezogenen Stellung des Stößels 98 einjustiert werden kann.
In den Raum 92 ist eine die Betätigungsmittel vorspannende Schraubenfeder 116 eingesetzt, die den Stößel 98 umgibt und mit ihrem einen Ende an der radial verlaufenden Wand 94 anliegt. Das andere Ende der Feder 116 stützt sich am Gegenanschlag Io9 ab. Auf diese Weise ist der Stößel zu seiner vorgeschobenen Stellung hin vorgespannt. Die Feder 116 ist so gewählt, daß sie der'Kugel 78 eine Öffnungskraft erteilt, die ausreicht, um die Schließkraft, welche von der Feder 88 auf die Kugel 78 übertragen wird, zu überwinden.
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Elektromagnetische' Mittel einschließlich einer Spule 118 sind mit dem Betätigergehäuse 9o in solcher Stellung verbunden, daß der vom zweiten Gegenanschlag 112 gebildete Anker den Stößel 98 gegen die Kraft der Feder 116 in seine zurückgezogene Stellung verschieben kann, sobald die Spule 118 elektrisch erregt ist. Fig. 2 A zeigt den Zustand des Ventils 28 bei erreoter Spule 118. Fig. 2 A zeigt weiter in übertriebener Font den Spalt 12o zwischen Kugel 78 und Stirnende loo des Stößels 98, wenn der Stößel 98 durch die Spule 118 in seiner zurückgezogenen Stellung festgehalten ist. Wie oben bereits ausgeführt, ist die Bemessung des Spaltes 12o in Axial-Richtung mit bezug auf ein ordnungsgemäßes Funktionieren des erfindungsqemäßen Ventils kritisch, da ein zu großer Spalt ein öffnen des Ventils verzögern würde, während ein zu kleiner Spalt zu einem unzuverlässigen Schließen des Ventils führen würde. Im Idealfall sollte der Spalt etwa o,o5 mm breit sein, um auf diese Weise extrem genaue Herstellungstoleranzen zu vermeiden und eine Nachstellung bei Abnutzung zu ermöglichen. Das Betätigergehäuse 9o ist einjustierbar mit dem Ventilgehäuse 98 verbunden, und zwar mit Hilfe der miteinander in Eingriff stehenden Gewinde 96 und 74. Da diese Gewinde mit der Längsachse des Stößels koaxial sind, ermöglicht es eine Relativ-Verdrehung der Gehäuse 58 und 9o, daß das stirnseitige Ende loo des Stößels axial mit bezug auf die Ventilkugel 78 in deren Schließstellung einjustiert werden kann, wodurch sich dann auch eine Einjustierung der Breite des Spaltes 12o ergibt. Sobald dieser Spalt ordnungsgemäß eingestellt ist, kann die relative Position der Gehäuse 58 und 9o mit Hilfe
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einer (nicht dargestellten) Stellschraube fixiert werden. Diesem Zweck kann auch eine Feststellmutter (Fig. 2 A) dienen. Dementsprechend bilden die Gewinde 74 und 96 und die Feststellmutter 122 ein justierbares Verbindungsmittel, mit dessen Hilfe das Betätigeraehäuse 9o und das Ventilgehäuse 56 in einer Art und Weise miteinander verbunden sind, daß das Betätigungsgehäuse 9o entlang der Längsachse des Stößels 98 relativ zum Ventilgehäuse 58 einjustierbar ist, wodurch sich wiederum die Breite des Spaltes 12o genau einstellen lässt. Die Positionierung des Betätigercrehäuses 9o relativ zum Ventilgehäuse 58 hat weiterhin auch den Effekt, daß die Öffnungsdistanz zwischen Ventilkugel 78 und Ventilsitz 82 kontrollierbar und einstellbar ist, wobei diese Öffnungsdistanz dann vorliegt, wenn sich der Stößel 98 in seiner vorgeschobenen Lage befindet. Offensichtlich ist diese Öffnungsdistanz nicht nur eine Funktion der Relativstellungen von Ventil- und Betätigergehäuse, sondern auch der Entfernung zwischen der vorgeschobenen und -zurückgezogenen Stellung des Stößels 98. Bei einer bevorzugten Ausftihrungsform kann die Entfernung zwischen der vorgeschobenen und der zurückgezogenen Stellung des Stößels etwa o,35 mm betragen. Dementsprechend ist bei einer Einstellung der Breite des Spaltes 12o auf o,o5 mm die sich hieraus ergebende Distanz zwischen Ventilsitz 82 und Ventilkugel 78 o,3o mm, wenn die Ventilkugel 78 in ihrer Offenstellung ist.
Wenn sich das Ventil 28 in dem in Fig. 3 dargestellten Zustand befindet, tritt Medium in die Einlaßöffnung 86
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ein und gelangt in den Ringkanal 128. Das Medium fließt dann aus dem Ringkanal 128 über das Betätigergehäuse 9o in den Strömungssteuerdurchlaß 8o, den Ventilraum 76 und zur Auslaßöffnung 84, wonach es den Steuerraur 18 der Einspritzvorrichtung erreicht. Das aus dem Ringkanal 128 ausströmende Medium erreicht den mittig gelegenen Raum 92 des Betätigergehäuses über eine oder mehrere, axial verlaufende Durchlässe 13o, die sich zwischen dem Ringkanal 128 und einem stirnseitig angeordneten Raum 132 erstrecken. In diesen Raum 132 ist der radial gerichtete Gegenanschlag 112 angeordnet. Von Raum 132 aus fließt das Medium in den Raum 92 durch einen oder mehr radial einwärts gerichtete Durchlässe 134. Die offene Stirnseite des Raumes 132 ist mediur.-dicht durch ein Magnetgehäuse 136 abgedichtet, in welchem der eigentliche Elektromagnet 138 mit der Spule 118 befestigt ist. Wenn sich das Ventil 28 und die Einspritzvorrichtung in dem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand befinden, erfolgt der Mediumstrom durch das Ventil selbstverständlich in einer gegenüber Fig.3 entgegengesetzten Richtung. Die axiale Ausdehnung des Raumes 132 ist so bemessen, daß sich ein Spalt von mindestens o,o5 mm zwischen Elektromagnet 138 und dem einen Anker bildenden Gegenanschlag 112 ergibt, wenn sich der Stößel 98 in seiner voll zurückgezogenen Stellung befindet. Durch diese Ausbildung der Strömungsanordnung im Gehäuse 9o werden alle auf den Stößel 98 und die an ihm befestigten, radial abstehenden Gegenanschläge Io9 und 112 voll ausbalanciert, so daß der Stößel keinerlei axial gerichtete Kräfte erfährt.
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Nachstehend werden für ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung Maßangaben gemacht:
Durchmesser der Ventilkugel:78:
Durchmesser des Strömungssteuerdurchlasses 8o:
axiale Entfernung zwischen der vorgeschobenen und zurückgezogenen Stellung des Stößels 98:
Entfernung zwischen Gegenanschlag 112 und Elektromagnet 138 bei voll zurückgezogenem Stößel 98:
Schraubenfeder 116: und
Vorspannfeder 88 der Ventilkugel und
7,9 mm;
5,1 mm;
of35 mm;
O,o5 nm;
7.4 kg in ent
spanntem
8.5 kg in ge
spanntem Zustand;
3,2 kg in entspanntem
3,4 kg in gespanntem Zustand.
Das erfindungsgemäße Ventil eignet sich vor allem als Steuerelement in einer Brennstoffeinspritzvorrichtung mit nockenbetätigtem Pumpenkolben und damit hydraulisch verbundenem Pendelkolben. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Anordnung nützlich bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Weitere Anwendungsmöglichkeiten bestehen in Anlagen, in denen kostengünstige, rasch wirkende Magnetventile benötigt werden.
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Leerseite

Claims (1)

  1. Λ "■ '■"
    HOEGER1 STELLRECMT-&
    PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1
    A 45 o41 in Anmelder: Cummins Engine Company, Inc. m - 176 Ιοοσ 5th Street
    16. Februar 1982 Columbus, Indiana 472ol
    USA
    Patentansprüche
    Ventil zum Steuern eines Mediumstroms zwischen einem bei niederem Druck befindlichen Mediumvorrat und einer das Medium verbrauchenden Vorrichtung, die ihrerseits einen Rückstaudruck erzeugt, welcher zwischen Werten oberhalb und unterhalb des dem Mediumvorrat zugeordneten Druckes hin und her variiert, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a. ein Ventilgehäuse (58) mit Ventilraum (76), Einlaßöffnung (86) zum Anschluß des Mediumvorrats (2o), Auslaßöffnung (84) zum Anschluß der Verbrauchervorrichtung (4), mit einer die einzige Verbindung zwischen diesen öffnungen (84, 86) darstellenden, den Ventilraum (76) durchquerenden Strömungssteuerkanal (3o), und mit einem diesen Kanal umgebenden Ventilsitz (82);
    b. eine im Ventilraum (76) angeordnete, zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung hin- und her bewegliche Ventilkugel (78) berührt in der Schließstellung den Ventilsitz (82) und bildet
    . eine Dichtung, die einen Rückstrom des Mediums
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    von der Aus- zur Einlaßöffnung (84 bzw. 86) verhindert, während in der Offenstellung das Medium in beiden Richtungen zwischen Ein- und Auslaßöffnung frei fließen kann;
    c. Vorspannmittel (88) zum Halten der Ventilkugel (78) in Schließstellung mit solcher Kraft, daß die Kugel selbst dann in Schließstellung verharrt, wenn der Rückstaudruck unter den dem Mediumvorrat zugeordneten Druck sinkt;
    d. Betätigungsmittel (6o) zum Verschieben der Ventilkugel (78) zwischen der Offen- und Schließstellung in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal, wobei diese Mittel folgende Teile umfassen:
    d 1. ein zwischen einer vorgeschobenen und einer zurückgezogenen Stellung hin- und her verschieblicher Stößel (98) , dessen Längsmittelachse mit dem Mittelpunkt der Ventilkugel (78) ausgerichtet ist, berührt in der vorgeschobenen Stellung mit seinem einen Stirnende (loo) die Ventilkugel (78) und hält diese in Offenstellung, während in der zurückgezogenen Stellung des Stößels (98),die der Schließstellung der Ventilkugel (78) entspricht, ein Spalt (12o) vorbestimmter Breite zwischen dem Stirnende (loo) und der Ventilkugel (78) verbleibt;
    -3-
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    d 2. eine dem Vorspannen des Stößels (98) in seine vorgeschobene Stellung dienende Schraubendruckfeder (116), die den Stößel (98) koaxial umgibt und deren Kraft größer als diejenige der an der Ventilkugel (78) angreifenden Vorspannmittel (88) ist;
    d 3. einen Elektromagneten (118, 138), der bei seiner Erregung den Stößel (98) aus seiner vorgeschobenen in die zurückgezogene Stellung verschiebt und der im unerregten Zustand eine Rückkehr des Stößels (98) aus der zurückgezogenen in die vorgeschobene Stellung unter der Wirkung der an ihm angreifenden Schraubendruckfeder (116) und gegen die Wirkung der die Ventilkügel (78) belastenden Vorspannmittel (88) in weniger als einer Millisekunde ermöglicht.
    2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (6o) ein Betätigergehäuse (9o) einschließen, welches der axialen Führung des Stößels (98) dienende Führungsmittel (Io2)aufweist, und daß Verbindungsmittel (74, 96) zwischen Betätigergehäuse (9o) und Ventilgehäuse (58) vorgesehen sind, die eine axiale Einjustierung dieser Gehäuse (9o, 58) relativ zueinander und damit der beiden Endstellungen des Stößels (98) ermöglichen.
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    *:- - "" "" "J205953
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    3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (58) ein äußeres Gehäuseteil (62) umfasst, in das ein inneres, den Ventilsitz (82) enthaltendes Gehäuseteil (72) mediumdicht eingeschraubt ist.
    4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Gehäuseteil (72) unter Freilassung einer einen Ringkanal (128) bildenden Aussparung (68) frei vorstehend in das äußere Gehäuseteil (62) eingeschraubt ist, und daß das Betätigergehäuse (9o) koaxial auf den vorstehenden Abschnitt des inneren Gehäuseteils (72) derart aufgeschraubt ist, daß eine Verdrehung des Betätigergehäuses eine Einjustierung der beiden Endstellungen des Stößels (98) relativ zum Ventilsitz (82) ergibt.
    5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenumfang des Betätigergehäuses (9o) und einer Innenwand (124) des Ventilgehäuses (58, 62) eine der Abdichtung des Ringkanals (128) dienende Dichtung (126) vorgesehen ist, daß die Einlaßöffnung (86) mit dem Ringkanal (128) in Verbindung steht, daß das Betätigergehäuse (9o) einen Verbindungskanal (13o) zwischen dem Ringkanal (128) und einem mittig im Betätigergehäuse gelegenen Raum (132) aufweist, und daß dieser Raum (132) mit dem im inneren Ge-
    . häuseteil (72) angeordneten, zur Einlaßöffnung (84) hin offenen Ventilraum (76) in Verbindung steht.
    -5-
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    6. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Führungsmittel (Io2) des Stößels (98) einen ersten, die zurückgezogene Stellung des Stößels bestimmenden Anschlag (Io6) sowie einen zweiten, die vorgeschobene Stellung des Stößels bestimmenden Anschlag (Io8) aufweisen.
    7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,, daß der Stößel (98) an seinen einander gegenüberliegenden Enden mit den Anschlägen (Io6, Io8) der Führungsmittel (Io2) zusammenwirkende Gegenanschlage (Io9, 112) aufweist, und daß wenigstens einer dieser Gegenanschläge (Io9, 112) entlang der Längsachse des Stößels einstellbar ist.
    8. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stößel (98) vorspannende Sehraubendruckfeder (116) mit ihren einen Ende an einem ersten, radial abstehend ausgebildeten Gegenanschlag (Io9) des Stößels angreift und sich mit ihrem anderen Ende an einer radial verlaufenden Stirnwand (94) des Betätigergehäuses (9o) abstützt.
    9. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, radial abstehender Gegenanschlag (112) des Stößels (98)
    . mindestens teilweise aus magnetisch leitendem Material besteht und mit dem am Betätigergehäuse (9o) befestigten" Elektromagneten (118, 138) als Anker zusammenwirkt.
    -6-
    :" '■ '2205953
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    10. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gegenanschlag (112) von einer stirnseitigen Ausnehmung (Raum 92) des Betätigergehäuses (9o) aufgenommen ist, die auf einer Seite mediumdicht von dem Elektromagneten (118, 138) verschlossen ist, und daß diese Ausnehmung so gestaltet ist, daß in der zurückgezogenen Stellung des Stößels (98) ein Zwischenraum zwischen dem zweiten Gegenanschlag (112) und dem Elektromagneten (118, 138) verbleibt, und daß der Innenraum des Betätigergehäuses (9o) und die Führungsmittel (Io2) des Stößels (98) bezüglich der Gegenanschlage (Io9, 112) so bemessen sind, daß der Stößel durch den Mediumdruck keinen axial wirkenden Kräften unterliegt.
    11. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (72, 96) zwischen dem Ventilgehäuse (58, 72) und dem Betätigergehäuse (6o, 9o) Feststellmittel (122) zur gegenseitigen Feststellung dieser Gehäuse umfassen.
    12. Ventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einer Kraftstoffeinspritzvorr'ichtung (4) zugeordnet ist und mit dieser eine elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzung in zeitlich abgestimmter und mengenmäßig dosierter Form gestattet, daß die Kraft-
    • stoffeinspritzvorrichtung (4) ein Injektorgehäuse (6) mit Einspritzraum (16), Dosierraum (18),
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    Dosiereinlaß (24) und Auslaßdüse (8) sowie einen Kolben (lo) und einen die wirksame Größe des Einspritzraums (16) bestimmenden Pendelkolben (14) umfasst, und daß eine zwischen Einspritzraum (16) und Dosierraum (18) vorgesehene, hydraulische Verbindung (3o) das Ventil (28) als Steuermittel für eine zeitlich und mengenmäßig abgestimmte Kraftstoffeinspritzung enthält.
    -8-
DE3205953A 1981-02-23 1982-02-19 Magnetventil zum Steuern eines abwechselnd in der einen und in der Gegenrichtung fließenden Mediumstroms Expired DE3205953C2 (de)

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