DE10113008A1 - Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventil einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Elektromagneten (29), einen beweglichen Anker mit Ankerplatte (28) und Ankerbolzen (27) und ein mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz (24) zusammenwirkendes Steuerventilglied (25) zum Öffnen und Schließen eines Kraftstoffablaufkanals (17) eines Steuerdruckraums (14) des Einspritzventils (1), welche Ankerplatte (28) unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung des Steuerventilgliedes (25) entgegen der Spannkraft einer auf die Ankerplatte (28) einwirkenden Rückholfeder (35) auf dem Ankerbolzen (27) gleitend verschiebbar gelagert ist, und mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, mit der ein Nachschwingen der Ankerplatte (28) bei ihrer dynamischen Verschiebung auf dem Ankerbolzen (27) dämpfbar ist. Zur Erleichterung der Montage und zur Reduzierung eines nachteiligen Nachschwingvorgangs der Ankerplatte wird vorgeschlagen, daß sich die Rückholfeder (35) mit ihrem von der Ankerplatte (28) abgewandten Ende (62) an einem an dem Ankerbolzen (27) angeordneten und mit dem Ankerbolzen bewegten Stützteil (50) abstützt, welches Stützteil (50) zugleich einen Teil (57) der Dämpfungseinrichtung bildet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetventil zur Steuerung eines
Einspritzventils einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Ein solches, beispielsweise aus der DE 197 08 104 A1 bekann
tes Magnetventil wird zur Steuerung des Kraftstoffdrucks im
Steuerdruckraum eines Einspritzventils, beispielsweise eines
Injektors einer Common-Rail-Einspritzanlage verwandt. Über
den Kraftstoffdruck im Steuerdruckraum wird die Bewegung ei
nes Ventilkolbens gesteuert, mit dem eine Einspritzöffnung
des Einspritzventils geöffnet oder geschlossen wird. Das be
kannte Magnetventil weist einen in einem Gehäuseteil ange
ordneten Elektromagneten, einen beweglichen Anker und ein
mit dem Anker bewegtes, von einer Schließfeder in Schließ
richtung beaufschlagtes Steuerventilglied auf, das mit einem
Ventilsitz des Magnetventils zusammenwirkt und so den Kraft
stoffabfluß aus dem Steuerdruckraum steuert. Ein bekannter
Nachteil der Magnetventile besteht im sogenannten Ankerprel
len. Beim Abschalten des Magneten wird der Anker und mit ihm
das Steuerventilglied von der Schließfeder des Magnetventils
zum Ventilsitz hin beschleunigt, um einen Kraftstoffablauf
kanal aus dem Steuerdruckraum zu verschließen. Der Aufprall
des Steuerventilgliedes am Ventilsitz kann ein nachteiliges
Schwingen und/oder Prellen des Steuerventilgliedes am Ven
tilsitz zur Folge haben, wodurch die Steuerung des Ein-
Spritzvorgangs beeinträchtigt wird.
Bei dem aus der DE 197 08 104 A1 bekannten Magnetventil ist
deshalb der Anker zweiteilig mit einem Ankerbolzen und einer
auf dem Ankerbolzen gleitverschiebbar gelagerten Ankerplatte
ausgeführt, so daß sich die Ankerplatte beim Aufprall des
Steuerventilgliedes auf den Ventilsitz gegen die Spannkraft
einer Rückholfeder weiterbewegt. Die Rückholfeder befördert
die Ankerplatte anschließend wieder in ihre Ausgangsposition
an einem Anschlag des Ankerbolzens zurück. Durch die zwei
teilige Ausführung des Ankers wird zwar die effektiv abge
bremste Masse und damit die das Prellen verursachende kine
tische Energie des auf den Ventilsitz auftreffenden Ankers
verringert, jedoch kann die Ankerplatte nach dem Schließen
des Magnetventils auf dem Ankerbolzen in nachteiliger Weise
nachschwingen. Da ein Ansteuern des Magnetventils erst wie
der zu einer definierten Einspritzmenge führt, wenn die An
kerplatte nicht mehr nachschwingt, sind Maßnahmen erforder
lich, um das Nachschwingen der Ankerplatte zu reduzieren.
Dies ist insbesondere zur Darstellung kurzer zeitlicher Ab
stände zwischen beispielsweise einer Vor- und Haupteinsprit
zung erforderlich.
In der DE 197 08 104 A1 wird zur Lösung dieses Problems vor
geschlagen, einen Überhubanschlag zu verwenden, welcher die
Weglänge begrenzt, um den sich die Ankerplatte auf dem An
kerbolzen verschieben kann. Der Überhubanschlag ist zwischen
der Ankerplatte und einem den Ankerbolzen führenden Gleit
stück ortsfest im Gehäuse des Magnetventils angeordnet. Bei
einer Annäherung der Ankerplatte an den Überhubanschlag ent
steht zwischen den einander zugewandten ebenen Seiten der
Ankerplatte und des Überhubanschlags ein hydraulischer Dämp
fungsraum. Der in dem Dämpfungsraum enthaltene Kraftstoff
erzeugt eine Kraft, die der Bewegung der Ankerplatte entge
genwirkt. Das Nachschwingen der Ankerplatte wird daher stark
gedämpft. Mittels des Überhubanschlags wird zwar die Nach
schwingzeit der Ankerplatte verkürzt, jedoch muß der erfor
derliche Überhubweg der Ankerplatte während der Montage des
Magnetventils im Gehäuse des Magnetventils eingestellt wer
den. Dies macht eine aufwendige Änderung des Herstellungs
verfahrens erforderlich, da die Fertigungseinrichtungen ent
sprechend nachgerüstet werden müssen.
Das erfindungsgemäße Magnetventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 vermeidet die im Stand der Technik
auftretenden Nachteile. Vorteilhaft kann der Anker mit An
kerplatte, Ankerbolzen, Rückholfeder und Überhubanschlag au
ßerhalb der Montagelinie des Einspritzventils vormontiert
und der erforderliche Verschiebeweg der Ankerplatte auf dem
Ankerbolzen außerhalb des Gehäuses des Einspritzventils ein
gestellt werden. Die vormontierte Ankerbaugruppe kann dann
anschließend in das Gehäuse des Magnetventils eingebaut wer
den. Ein aufwendiger Umbau der Montagelinie ist nicht erfor
derlich. Dadurch, daß sich die Rückholfeder, welche die An
kerplatte mit einem ersten Ende in ihrer Ruhelage gegen ei
nen ersten Anschlag an dem Ankerbolzen andrückt, mit dem
zweiten Ende nicht ortsfest im Magnetventilgehäuse abstützt,
sondern an einem an dem Ankerbolzen festgelegten und mit dem
Ankerbolzen bewegten Stützteil, wird außerdem vorteilhaft
erreicht, daß die Rückholfeder der auf den Ankerbolzen ein
wirkenden Schließfeder des Magnetventils nicht entgegen
wirkt. Die Federspannkraft der Schließfeder des Magnetven
tils kann daher geringer ausgelegt werden. Da die Rückholfe
der der Schließfeder nicht mehr entgegenwirkt, hat die Rück
holfeder keinen Einfluß mehr auf das dynamische Verhalten
des Ankerbolzens.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der
Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen enthalte
nen Merkmale ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist es, den Ankerbolzen in einer Öff
nung eines in dem Gehäuse des Magnetventils ortsfest ange
ordneten Gleitstücks gleitverschiebbar zu lagern und die der
Ankerplatte zugewandten Seite des Gleitstücks mit einer Aus
nehmung zu versehen, in welcher das an dem Ankerbolzen fest
gelegte Stützteil angeordnet ist, wobei die Außenkontur des
Stützteils durch einen Spalt von der Innenkontur der Ausneh
mung beabstandet ist. Durch diese Maßnahmen wird erreicht,
daß durch die Annäherung des Stützteils an die Innenwand der
Ausnehmung des Gleitstücks ein hydraulischer Dämpfungsraum
entsteht und der zwischen dem Stützteil und der Ausnehmung
komprimierte Kraftstoff den Aufprall des mit dem Ankerbolzen
gekoppelten Steuerventilgliedes auf den Ventilsitz zusätz
lich dämpft.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines aus dem
Stand der Technik bekannten Kraftstoffeinspritzventils mit
einem Magnetventil,
Fig. 2 einen Teilbereich des aus dem Stand der Technik be
kannten Magnetventils mit Überhubeinstellscheibe,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ankerbaugruppe mit Gleit
stück nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Ankerbaugruppe mit Gleit
stück nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ankerbaugruppe mit Gleit
stück nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines aus dem Stand der Technik
bekannten Kraftstoffeinspritzventils 1, welches zur Verwendung
in einer Kraftstoffeinspritzanlage bestimmt ist, die mit einem
Kraftstoffhochdruckspeicher ausgerüstet ist, der durch eine
Hochdruckförderpumpe kontinuierlich mit Hochdruckkraftstoff
versorgt wird. Das dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 1
weist ein Ventilgehäuse 4 mit einer Längsbohrung 5 auf, in der
ein Ventilkolben 6 angeordnet ist, der mit seinem einen Ende
auf eine in einem nicht dargestellten Düsenkörper angeordnete
Ventilnadel einwirkt. Die Ventilnadel ist in einem Druckraum
angeordnet, der über eine Druckbohrung 8 mit unter Hochdruck
stehendem Kraftstoff versorgt ist. Bei einer Öffnungshubbewe
gung des Ventilkolbens 6 wird die Ventilnadel durch den stän
dig an einer Druckschulter der Ventilnadel angreifenden Kraft
stoffhochdruck im Druckraum entgegen der Schließkraft einer
Feder angehoben. Durch eine dann mit dem Druckraum verbundene
Einspritzöffnung erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs in
den Brennraum der Brennkraftmaschine. Durch Absenken des Ven
tilkolbens 6 wird die Ventilnadel in Schließrichtung in den
Ventilsitz des Einspritzventils gedrückt und der Einspritzvor
gang beendet.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird der Ventilkolben 6 an
seinem von der Ventilnadel abgewandten Ende in einer Zylin
derbohrung 11 geführt, die in einem Ventilstück 12 einge
bracht ist, welches in das Ventilgehäuse 4 eingesetzt ist.
In der Zylinderbohrung 11 schließt die Stirnseite 13 des
Ventilkolbens 6 einen Steuerdruckraum 14 ein, der über einen
Zulaufkanal mit einem Kraftstoffhochdruckanschluß verbunden
ist. Der Zulaufkanal ist im wesentlichen dreiteilig ausge
bildet. Eine radial durch die Wand des Ventilstücks 12 füh
rende Bohrung, deren Innenwände auf einem Teil ihrer Länge
eine Zulaufdrossel 15 ausbilden, ist mit einem das Ventil
stück umfangsseitig umgebenden Ringraum 16 ständig verbun
den, welcher Ringraum wiederum über einen in den Zulaufkanal
eingeschobenen Kraftstoffilter in ständiger Verbindung mit
dem Kraftstoffhochdruckanschluß eines in das Ventilgehäuse 4
einschraubbaren Anschlußstutzens 9 steht. Der Ringraum 16
ist über einen Dichtring 39 zur Längsbohrung 5 abgedichtet.
Über die Zulaufdrossel 15 ist der Steuerdruckraum 14 dem im
Kraftstoffhochdruckspeicher herrschenden hohen Kraftstoff
druck ausgesetzt. Koaxial zum Ventilkolben 6 zweigt aus dem
Steuerdruckraum 14 eine im Ventilstück 12 verlaufende Boh
rung ab, die einen mit einer Ablaufdrossel 18 versehenen
Kraftstoffablaufkanal 17 bildet, der in einen Entlastungs
raum 19 einmündet, der mit einem Kraftstoffniederdruckan
schluß 10 verbunden ist, welcher wiederum in nicht weiter
dargestellter Weise mit einem Kraftstoffrücklauf des Ein
spritzventils 1 verbunden ist. Der Austritt des Kraft
stoffablaufkanals 17 aus dem Ventilstück 12 erfolgt im Be
reich eines kegelförmig angesenkten Teiles 21 der außenlie
genden Stirnseite des Ventilstückes 12. Das Ventilstück 12
ist in einem Flanschbereich 22 fest über ein Schraubglied 23
mit dem Ventilgehäuse 4 verspannt.
In dem kegelförmigen Teil 21 ist ein Ventilsitz 24 ausgebil
det, mit dem ein Steuerventilglied 25 eines das Einspritz
ventil steuernden Magnetventils 30 zusammen wirkt. Das Steu
erventilglied 25 ist mit einem zweiteiligen Anker in Form
eines Ankerbolzens 27 und einer Ankerplatte 28 gekoppelt,
welcher Anker mit einem Elektromagneten 29 des Magnetventils
30 zusammen wirkt. Das Magnetventil 30 umfaßt weiterhin ein
den Elektromagneten bergendes Gehäuseteil 60, das mit dem
Ventilgehäuse 4 über schraubbare Verbindungsmittel 7 fest
verbunden ist. Bei dem bekannten Magnetventil ist die Anker
platte 28 unter Einwirkung ihrer trägen Masse gegen die Vor
spannkraft einer Rückholfeder 35 dynamisch verschiebbar auf
dem Ankerbolzen 27 gelagert und wird durch diese Rückholfe
der im Ruhezustand gegen eine am Ankerbolzen festgelegte Si
chelscheibe 26 gedrückt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich
die Rückholfeder 35 gehäusefest an einem Flansch 32 eines
den Ankerbolzen 27 führenden Gleitstücks 34 ab, das mit die
sem Flansch zwischen einer auf das Ventilstück 12 aufgeleg
ten Distanzscheibe 38 und dem Schraubglied 23 im Ventilge
häuse fest eingespannt ist. Der Ankerbolzen 27 und mit ihm
die Ankerscheibe 28 und das mit dem Ankerbolzen gekoppelte
Steuerventilglied 25 sind ständig durch eine sich gehäuse
fest abstützende Schließfeder 31 in Schließrichtung beauf
schlagt, so daß das Steuerventilglied 25 normalerweise in
Schließstellung am Ventilsitz 24 anliegt. Bei Erregung des
Elektromagneten wird die Ankerplatte 28 vom Elektromagneten
angezogen und dabei der Ablaufkanal 17 zum Entlastungsraum
19 hin geöffnet. Zwischen dem Steuerventilglied 25 und der
Ankerplatte 28 befindet sich eine Ringschulter 33 am Anker
bolzen 27, die bei erregtem Elektromagneten am Flansch 32
anschlägt und so den Öffnungshub des Steuerventilglieds 25
begrenzt. Zur Einstellung des Öffnungshubes dient die zwi
schen dem Flansch 32 und dem Ventilstück 12 angeordnete Di
stanzscheibe 38. Bei anderen bekannten Magnetventilen wird
der Öffnungshub des Steuerventilgliedes 25 durch ein zwi
schen der Ankerplatte 28 und dem Elektromagneten 29 angeord
netes Anschlagelement eingestellt.
Das Öffnen und Schließen des Einspritzventils wird wie nach
folgend beschrieben von dem Magnetventil 30 gesteuert. Der
Ankerbolzen 27 ist ständig durch die Schließfeder 31 in
Schließrichtung beaufschlagt, so daß das Steuerventilglied
25 bei nicht erregtem Elektromagneten in Schließstellung am
Ventilsitz 24 anliegt und der Steuerdruckraum 14 zur Entla
stungsseite 19 hin verschlossen ist, so daß sich dort über
den Zulaufkanal sehr schnell der hohe Druck aufbaut, der
auch im Kraftstoffhochdruckspeicher ansteht. Über die Fläche
der Stirnseite 13 erzeugt der Druck im Steuerdruckraum 14
eine Schließkraft auf den Ventilkolben 6 und die damit in
Verbindung stehende Ventilnadel, die größer ist als die an
dererseits in Öffnungsrichtung in Folge des anstehenden
Hochdrucks wirkenden Kräfte. Wird der Steuerdruckraum 14
durch Öffnen des Magnetventils zur Entlastungsseite 19 hin
geöffnet, baut sich der Druck in dem geringen Volumen des
Steuerdruckraumes 14 sehr schnell ab, da dieser über die Zu
laufdrossel 15 von der Hochdruckseite abgekoppelt ist. In
folgedessen überwiegt die auf die Ventilnadel in Öffnungs
richtung wirkende Kraft aus dem an der Ventilnadel anstehen
den Kraftstoffhochdruck, so daß die Ventilnadel nach oben
bewegt und dabei die wenigstens eine Einspritzöffnung zur
Einspritzung geöffnet wird. Schließt jedoch das Magnetventil
30 den Kraftstoffablaufkanal 17, kann der Druck im Steuer
druckraum 14 durch den über den Zulaufkanal 15 nachfließen
den Kraftstoff wieder aufgebaut werden, so daß die ursprüng
liche Schließkraft ansteht und die Ventilnadel des Kraft
stoffeinspritzventils schließt.
Beim Schließen des Magnetventils drückt die Schließfeder 31
den Ankerbolzen 27 mit dem Steuerventilglied 25 schlagartig
gegen den Ventilsitz 24. Ein nachteiliges Abprellen oder
Nachschwingen des Steuerventilgliedes entsteht dadurch, daß
der Aufschlag des Ankerbolzen am Ventilsitz eine elastische
Verformung desselben bewirkt, welche als Energiespeicher
wirkt, wobei ein Teil der Energie wiederum auf das Steuerven
tilglied übertragen wird, das dann zusammen mit dem Ankerbol
zen vom Ventilsitz 24 abprellt. Das in Fig. 1 gezeigte be
kannte Magnetventil verwendet daher einen zweiteiligen Anker
mit einer vom Ankerbolzen 27 abgekoppelten Ankerplatte 28.
Auf diese Weise läßt sich zwar die insgesamt auf den Ventil
sitz auftreffende Masse verringern, jedoch kann die Anker
platte 28 in nachteiliger Weise nachschwingen. Aus diesem
Grund ist bei dem bekannten Magnetventil eine zwischen der
Ankerplatte 28 und der Gleithülse 34 angeordnete Überhubein
stellscheibe 70 vorgesehen, wie dies in Fig. 2 dargestellt
ist. Die Überhubeinstellscheibe 70 beschränkt den Verschiebe
weg der Ankerplatte 28 auf dem Ankerbolzen 27 auf das Maß d.
Das Nachschwingen der Ankerplatte 28 wird durch die Überhub
einstellscheibe 70 reduziert und die Ankerplatte 28 gelangt
schneller wieder in ihre Ausgangslage am Anschlag 26 zurück.
Die Distanzscheibe 38, das Gleitstück 34 und die Überhubein
stellscheibe 70 werden im Magnetventilgehäuse ortsfest einge
spannt. Der Überhubweg d muß bei den im Stand der Technik be
kannten Magnetventilen daher während der Montage im Magnet
ventilgehäuse über die Dicke der verwandten Überhubeinstell
scheibe eingestellt werden. In manchen Ausführungsformen be
einflußt die Dicke der Überhubeinstellscheibe aber auch den
Abstand der Ankerplatte 28 vom Elektromagneten 29. Dies ist
der Fall, wenn beispielsweise die Stirnseite des Magnetven
tilgehäuses 60 gegen den Flansch 32 verspannt wird. In diesen
Fällen wird an Stelle der Überhubeinstellscheibe eine innere
und eine äußere Scheibe verwandt. Die Fertigung des Magnet
ventils und des mit dem Magnetventil versehenen Einspritzven
tils ist daher recht aufwendig und kompliziert. Eine Vorein
stellung des Überhubweges beziehungsweise des Verschiebeweges
d der Ankerplatte 28 auf dem Ankerbolzen 27 außerhalb des Ma
gnetventilgehäuses 60 ist nicht möglich.
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsge
mäßen Magnetventils. Dargestellt ist nur das Gleitstück 34
und der Anker mit Ankerbolzen 27, Ankerplatte 28 und Rückhol
feder 35. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen ver
sehen. Die dargestellte Ankerbaugruppe kann beispielsweise in
das in Fig. 1 gezeigte Magnetventilgehäuse 60 eingesetzt wer
den. Ein wichtiger Unterschied zu der in Fig. 2 gezeigten be
kannten Anordnung besteht darin, daß an Stelle der ortsfest
im Magnetventilgehäuse angeordneten Überhubeinstellscheibe
ein Stützteil 50 vorgesehen ist, das fest mit dem Ankerbolzen
27 verbunden ist. Als Stützteil kann beispielsweise eine an
dem Ankerbolzen 27 festgelegte Scheibe vorgesehen sein. In
dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 wird die Scheibe auf den
Ankerbolzen 27 aufgeschoben und anschließend mit dem Anker
bolzen durch beispielsweise Schweißen oder Kleben fest ver
bunden. Auch andere Befestigungsarten wir Aufschrumpfen sind
möglich. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das
Stützteil 50 auf der von der Ankerplatte abgewandten Seite 59
mit dem Ankerbolzen 27 verschweißt. Die Schweißnaht 51 auf
der Unterseite 59 des Stützteils 50 ist in Fig. 1 erkennbar.
Die Rückholfeder 35 stützt sich mit ihrem einen Ende 61 an
der Ankerplatte 28 ab und mit ihrem anderen Ende 62 an derje
nigen Seite 57 des Stützteils 50, welche der Ankerplatte 28
zugewandt ist.
Bei der Herstellung der Ankerbaugruppe wird zunächst die An
kerplatte 28 auf den Ankerbolzen 27 aufgeschoben, bis die An
kerplatte an einem Kopf 55 des Ankerbolzens anschlägt. Der
Kopf 55 ersetzt die Sichelscheibe 26 in Fig. 1 und 2 und
dient wie diese als Anschlag für die Ankerplatte. Anschlie
ßend wird die Rückholfeder 35 über den Führungsstutzen 65 der
Ankerplatte 28 geschoben, bis sie mit dem Ende 61 an der An
kerplatte anliegt. Zuletzt wird das scheibenförmige Stützteil
50 so weit auf den Ankerbolzen 27 geschoben, daß zwischen den
einander zugewandten Seiten 57 und 58 des Stützteils 50 und
des Führungsstutzens 65 der erforderliche Überhubweg d ver
bleibt. Schließlich wird das Stützteil 50 in dieser Position
am Ankerbolzen 27 festgelegt. Die aus Ankerbolzen 27, Anker
platte 28, Rückholfeder 35 und Stützteil 50 bestehende Anker
baugruppe wird anschließend in das Gleitstück 34 eingesetzt.
Dabei wird der Ankerbolzen 27 in eine zentrale Bohrung 68 des
Gleitstücks 34 eingesetzt. Das Gleitstück 34 kann bereits mit
dem Flansch 36 im Gehäuse 60 des Magnetventils eingespannt
sein. Wie in Fig. 3 weiterhin zu erkennen ist, ist abweichend
von der in Fig. 2 dargestellten bekannten Anordnung keine
Ringschulter 33 vorgesehen, welche durch einen Anschlag an
dem Gleitstück 34 den Öffnungshub des Ankerbolzens begrenzt.
Statt dessen wird der Öffnungshub durch einen Anschlag des
Ankerbolzenkopfes 55 am Elektromagneten oder einem Vorsprung
des Elektromagneten begrenzt. Dies ist erforderlich, damit
der Ankerbolzen 27 in Fig. 3 von oben in das Gleitstück 34
eingesetzt werden kann. Wie in Fig. 3 weiterhin erkennbar
ist, weist die dem Stützteil 50 zugewandte Seite des Gleit
stücks 34 eine Ausnehmung 52 auf, in welche das Stützteil
eingreift.
Wie bereits oben ausführlich beschrieben wurde, wirkt im ein
gebauten Zustand das untere Ende 67 des Ankerbolzens 27 auf
das Steuerventilglied 25 ein, welches bei nicht erregtem
Elektromagneten durch die Schließkraft der Feder 31 gegen den
Ventilsitz 24 gedrückt wird. In dieser Lage ist die von der
Ankerplatte 28 abgewandte Seite 59 des Stützteils 50 und die
Schweißnaht 51 von der Innenwand der Ausnehmung 52 durch ei
nen Spalt beabstandet. Durch diese Maßnahme wird beim Schlie
ßen des Magnetventils ein Anstoßen des mit dem Ankerbolzen
bewegten Stützteils 50 an der Innenwand der Ausnehmung 52
verhindert, da ein solches Anstoßen zur Folge haben könnte,
daß das Steuerventilglied 25 am Ventilsitz 24 nicht zur Anla
ge gelangt. Die Ausnehmung 52 ist daher so gestaltet, daß sie
auch die Schweißnaht 51 aufnehmen kann und immer ein Stück
von dieser beabstandet ist.
Wie weiterhin in Fig. 3 zu erkennen ist, entsteht durch die
Annäherung der Unterseite 59 des Stützteils 50 an die Innen
wand der zylindrischen Ausnehmung 52 des Gleitstücks 34 beim
Schließen des Magnetventils ein hydraulischer Dämpfungsraum.
Der zwischen dem Stützteil 50 und der Ausnehmung 52 kompri
mierte Kraftstoff, welcher nur seitlich durch den Spalt ent
weichen kann, dämpft in vorteilhafter Weise den Aufprall des
Ankerbolzens 27 und des damit gekoppelten Steuerventilgliedes
25 auf den Ventilsitz 24.
Sobald der Ankerbolzen 27 und das Steuerventilglied 25 am
Ventilsitz 24 zur Anlage gelangt sind, gleitet die Ankerplat
te 28 bedingt durch ihre träge Masse entgegen der Spannkraft
der Rückholfeder 35 auf dem Ankerbolzen nach unten. Zwischen
der dem Stützteil 50 zugewandten unteren Stirnseite 58 der
Ankerplatte 28 und der der Ankerplatte 28 zugewandten Seite
57 des in diesem Moment nicht mehr bewegten Stützteils 50
bildet sich bedingt durch die Annäherung der Ankerplatte 28
ein weiterer hydraulischer Dämpfungsraum aus. Der in dem
Spalt zwischen der Ankerplatte 28 und dem Stützteil 50 ent
haltene Kraftstoff bringt eine Gegenkraft auf, welche der Be
wegung der Ankerplatte entgegenwirkt. Die Ausgleichsbewegung
der Ankerplatte 28 wird daher durch die Position des Stütz
teils auf dem Ankerbolzen 27 begrenzt, was zu einer Bewe
gungsumkehr nach vorheriger Dämpfung und damit zu einer Redu
zierung des Nachschwingvorgangs führt.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
welches sich von dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
dadurch unterscheidet, daß das Stützteil 50 formschlüssig an
dem Ankerbolzen 27 festgelegt ist. Das Stützteil 50 ist in
diesem Ausführungsbeispiel als Sichelscheibe mit einer offe
nen Aussparung 56 ausgebildet, welche mit dem offenen Ende
seitlich auf den Ankerbolzen aufgeschoben wird. Der Ankerbol
zen 27 weist eine umlaufende Nut 54 auf, in welche die Innen
kontur der Aussparung 56 der Sichelscheibe 50 formschlüssig
eingreift. Die auf den Ankerbolzen aufgeschobene Sichelschei
be 50 ist senkrecht zum Ankerbolzen durch die Ausnehmung 52
des Gleitstücks 34 in ihrer Lage gesichert. Die Weglänge, um
die der Ankerbolzen beim Öffnen und Schließen des Magnetven
tils in axialer Richtung verschoben wird, ist deutlich klei
ner als die Tiefe der Ausnehmung 52, so daß die Sichelscheibe
50 nicht versehentlich aus ihrer Lage am Ankerbolzen 27 her
ausrutschen kann.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, welches eine
Abwandlung des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels
zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Stützteil 50
wieder als Sichelscheibe ausgebildet, welche mit dem nicht
gezeigten offenen Ende auf einen Abschnitt 72 des Ankerbol
zens 27 aufgeschoben ist. Der Durchmesser des Abschnitts 72
ist kleiner ausgebildet als der Durchmesser des in dem Gleit
stück 34 geführten Abschnitts des Ankerbolzens 27 und durch
eine umlaufende Schulter 71 von diesem abgegrenzt. Die Rück
holfeder 35 stützt sich mit dem einen Ende an der Ankerplatte
28 ab. Mit dem anderen Ende drückt die Rückholfeder 35 die
Sichelscheibe 50 gegen die an dem Ankerbolzen 27 ausgebildete
umlaufende Schulter 71. Die Ankerbaugruppe kann als vormon
tierte Baueinheit in das Gleitstück 34 eingesetzt werden, wo
bei der Ankerbolzen 27 in die Öffnung 68 eingeführt wird und
die Sichelscheibe 50 wenigstens teilweise in die Ausnehmung
52 eindringt. Durch die Innenkontur der Ausnehmung 52 ist die
Sichelscheibe 50 gegen ein seitliches Abrutschen von dem An
kerbolzen gesichert.
Claims (10)
1. Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer
Brennkraftmaschine, umfassend einen Elektromagneten (29),
einen beweglichen Anker mit Ankerplatte (28) und Ankerbolzen
(27) und ein mit dem Anker bewegtes und mit einem Ventilsitz
(24) zusammenwirkendes Steuerventilglied (25) zum Öffnen und
Schließen eines Kraftstoffablaufkanals (17) eines Steuer
druckraums (14) des Einspritzventils (1), welche Ankerplatte
(28) unter Einwirkung ihrer trägen Masse in Schließrichtung
des Steuerventilgliedes (25) entgegen der Spannkraft einer
auf die Ankerplatte (28) einwirkenden Rückholfeder (35) auf
dem Ankerbolzen (27) gleitend verschiebbar gelagert ist, und
mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, mit der ein
Nachschwingen der Ankerplatte (28) bei ihrer dynamischen
Verschiebung auf dem Ankerbolzen (27) dämpfbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Rückholfeder (35) mit ihrem von
der Ankerplatte (28) abgewandten Ende (62) an einem an dem
Ankerbolzen (27) angeordneten und mit dem Ankerbolzen beweg
ten Stützteil (50) abstützt, welches Stützteil (50) zugleich
einen Teil (57) der Dämpfungseinrichtung bildet.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ankerbolzen (27), die Ankerplatte (28), die Rückholfeder
(35) und das an dem Ankerbolzen festgelegte Stützteil (50)
als vormontierte Ankerbaugruppe in das Magnetventilgehäuse
(60) eingesetzt sind.
3. Magnetventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Ankerbolzen (27) in einer Öffnung (68) eines in
dem Gehäuse (60) des Magnetventils (30) ortsfest angeordne
ten Gleitstücks (34) gleitverschiebbar gelagert ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die der Ankerplatte (28) zugewandten Seite des Gleitstücks
(34) eine Ausnehmung (52) aufweist, in der das an dem Anker
bolzen (27) angeordnete Stützteil (50) angeordnet ist, wobei
die Außenkontur des Stützteils (50) durch einen Spalt von
der Innenkontur der Ausnehmung (52) beabstandet ist.
5. Magnetventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der mit Kraftstoff gefüllte Spalt zwischen dem Stützteil
(50) und der Innenwandung der Ausnehmung (52) eine weitere
Dämpfungseinrichtung bildet, mittels der ein Anschlagen des
mit dem Ankerbolzen (27) gekoppelten Steuerventilgliedes
(25) am Ventilsitz (24) dämpfbar ist.
6. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützteil (50) scheibenförmig ausge
bildet ist.
7. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützteil (50) durch Schweißen, Kle
ben, Löten oder Aufschrumpfen an dem Ankerbolzen (27) fest
gelegt ist.
8. Magnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützteil (50) als Sichelscheibe
ausgebildet ist.
9. Magnetventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Stützteil formschlüssig in einer umlaufenden Nut (54)
des Ankerbolzens (27) festgelegt ist.
10. Magnetventil nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Sichelscheibe (50) seitlich auf einen nicht in
dem Gleitstück (34) geführten Abschnitt (72) des Ankerbolzen
(27) aufgeschoben ist und durch die Federkraft der Rückhol
feder (35) gegen eine an dem Ankerbolzen (27) ausgebildete
Schulter (71) angedrückt wird und durch die Innenkontur der
Ausnehmung (52) in radialer Richtung gegen ein Abrutschen
vom Ankerbolzen gesichert ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10113008A DE10113008A1 (de) | 2000-11-23 | 2001-03-17 | Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine |
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- 2001-03-17 DE DE10113008A patent/DE10113008A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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TW536799B (en) | 2003-06-11 |
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