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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Dosierventil zum dosierten Einbringen von Flüssigkeit in einen Austrittsraum, insbesondere von flüssigem Abgasnachbehandlungsmittel in ein Kraftfahrzeug-Abgassystem, mit einer in einer einen Zulauf sowie eine Spritzöffnung aufweisenden Flüssigkeitskammer liegenden Ventilnadel, die an einem Ende eine mit der Spritzöffnung zusammenwirkende Nadelspitze und am anderen Ende einen mit einer die Ventilnadel in Richtung der Spritzöffnung mit Federkraft beaufschlagenden Ventilfeder zusammenwirkenden Nadelboden aufweist, und mit einem Aktor zum Verlagern der Ventilnadel entgegen der Federkraft.
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Dosierventile der hier angesprochenen Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Verringerung von in Abgasen von Brennkraftmaschinen befindlichen Schadstoffen ist es bekannt, dem Abgas flüssiges Abgasnachbehandlungsmittel beizumischen, dass dann entweder direkt oder anschließend beispielsweise in einem SCR-Katalysator mit dem Abgas reagiert. Zum Einspritzen des Abgasnachbehandlungsmittels werden Dosierventile genutzt, die am Abgasrohr montierbar sind. Derartige Dosierventile, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2007 010 185 A1 bekannt sind, umfassen eine Flüssigkeitskammer, die einen Zulauf sowie eine Spritzöffnung aufweist. In der Flüssigkeitskammer liegt eine Ventilnadel, die an einem Ende eine mit der Spritzöffnung zusammenwirkende Nadelspitze aufweist. Um die Nadelspitze zum Verschließen der Spritzöffnung gegen diese zu drücken, weist die Ventilnadel an ihrem anderen, der Nadelspritze gegenüberliegende Ende, einen Nadelboden auf, der mit einer Ventilfeder zusammenwirkt. Dabei ist die Ventilfeder vorgespannt zwischen Nadelboden und einem ortsfesten Element des Dosierventils vorgespannt, so dass die Ventilfeder die Ventilnadel stets mit einer Federkraft in Richtung der Spritzöffnung beaufschlagt. Um einen Spritzvorgang einzuleiten, ist weiterhin ein Aktor vorgesehen, der zum Verlagern der Ventilnadel entgegen der Federkraft der Ventilfeder dient. Gemäß der oben genannten Druckschrift kann es sich dabei beispielsweise um einen Magnetaktor handeln, der die Ventilnadel von der Spritzöffnung weg gegen die Ventilfeder zieht.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung bietet ein Dosierventil, das kompakt und einfach aufgebaut ist und auch bei Druckdifferenzen im Flüssigkeitsversorgungssystem und bei verschiedenen Temperaturbereichen eine zuverlässige Dosierung ermöglicht. Das der Erfindung zugrundeliegende Dosierventil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass die Flüssigkeitskammer durch mindestens eine Trennwand in wenigstens zwei Druckkammern geteilt ist, wobei das Volumen einer ersten Druckkammer zur Erzeugung eines der Ventilnadel entgegen der Federkraft beaufschlagenden Drucks durch Betätigen des Aktors veränderbar ist, und wobei die erste Druckkammer über mindestens eine in der Trennwand ausgebildete erste Öffnung mit einer auf den Nadelboden wirkenden zweiten Druckkammer fluidtechnisch verbunden ist, und dass die zweite Druckkammer wenigstens eine Einrichtung aufweist, die ein Zurückdrängen von in der zweiten Druckkammer befindlicher Flüssigkeit beim beziehungsweise durch Verlagern der Ventilnadel entgegen der Federkraft erlaubt. Die Flüssigkeitskammer ist also zumindest zweiteilig ausgebildet. Jede der zwei die Flüssigkeitskammer bildenden Druckkammern dient dabei zur Aufnahme der zu dosierenden Flüssigkeit. Die erste Druckkammer ist dabei derart ausgebildet, dass durch Betätigen des Aktors ihr Volumen derart veränderbar ist, dass ein Druck, insbesondere ein Flüssigkeitsdruck, erzeugt wird, der die Ventilnadel entgegen der Federkraft der Ventilfeder beaufschlagt, so dass bei einem ausreichend hoch erzeugten Druck die Ventilnadel aus der Spritzöffnung beziehungsweise ihrem Ventilsitz gehoben wird. Im Gegensatz zu dem Dosierventil aus dem Stand der Technik ist hierbei also vorgesehen, dass zur Verlagerung der Ventilnadel ein (Flüssigkeits-)Druck erzeugt wird, und zwar in dem Dosierventil selbst. Die durch den Zulauf in das Dosierventil eingebrachte Flüssigkeit steht zweckmäßigerweise bereits unter einem zumindest im Wesentlichen konstanten Druck, so dass durch Betätigen des Aktors ein das Ventil beziehungsweise die Ventilnadel betätigender Überdruck erzeugt und die Flüssigkeit mit hohem Druck durch die Spritzöffnung ausgetrieben wird. Die erste Druckkammer ist dabei über mindestens eine in der Trennwand ausgebildete erste Öffnung mit einer zweiten Druckkammer fluidtechnisch verbunden. Wobei die zweite Druckkammer auf den Nadelboden der Ventilnadel in Richtung der Federkraft wirkt. Das bedeutet, dass der in der zweiten Druckkammer erzeugte Druck auf die Rückseite der Ventilnadel wirkt. Bevorzugt bildet der Nadelboden der Ventilnadel dabei zumindest einen Bereich einer Wand der zweiten Druckkammer. Wird die Ventilnadel durch das Betätigen des Aktors entgegen der Federkraft verlagert, so würde dies theoretisch dazu führen, dass das Volumen der zweiten Druckkammer verringert und die darin befindliche Flüssigkeit durch die erste Öffnung in die erste Druckkammer gedrängt wird. Da bei Betätigen des Aktors jedoch der Druck der ersten Druckkammer sehr viel schneller ansteigt als in der zweiten Druckkammer, lässt sich die Flüssigkeit nicht ohne weiteres aus der zweiten in die erste Druckkammer treiben. Um dennoch ein Verlagern der Ventilnadel zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die zweite Druckkammer wenigstens eine Einrichtung aufweist, die ein Zurückdrängen von der in der zweiten Druckkammer befindlichen Flüssigkeit beim Verlagern der Ventilnadel entgegen der Federkraft erlaubt. Die genannte Einrichtung gewährleistet also, dass in der zweiten Druckkammer befindliche Flüssigkeit zurückgedrängt werden kann, und damit ein Verlagern der Ventilnadel entgegen der Federkraft möglich ist. Die Einrichtung erlaubt somit, dass die Ventilnadel aus dem Ventilsitz der Spritzöffnung durch Erhöhen des Drucks in der ersten Druckkammer gehoben werden und ein dosiertes Einspritzen beziehungsweise Einbringen von Flüssigkeit in den Austrittsraum erfolgen kann. Der Aktor und/oder ein durch den Aktor betätigbares, dass Volumen der ersten Druckkammer veränderndes Element sind also der ersten Druckkammer zugeordnet beziehungsweise an dieser angeordnet. Wird der Aktor betätigt, wird das Volumen der ersten Druckkammer verringert, wodurch der Druck in dieser besonders schnell ansteigt. Da die erste Druckkammer mit der zweiten Druckkammer lediglich über eine, zweckmäßigerweise kleine Öffnung verbunden ist, findet ein Druckausgleich zwischen den beiden Druckkammern nur langsam statt, so dass zunächst ein Druckunterschied zwischen den beiden Druckkammern vorliegt. Dieser Druckunterschied und die in der zweiten Druckkammer vorgesehene Einrichtung bewirkt das Verlagern der Ventilnadel zumindest bis ein Druckausgleich erfolgt ist und die Ventilnadel aufgrund des Druckausgleichs und der Federkraft wieder zurück in ihrem Ventilsitz der Spritzöffnung verlagert wird.
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Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Einrichtung den Zulauf umfasst, der in die zweite Druckkammer mündet. Wie oben bereits beschrieben, wird über den Zulauf dem Dosierventil die in den Austrittsraum einzubringende Flüssigkeit zugeführt. Vorliegend bildet der Zulauf dabei die Einrichtung die ein Zurückdrängen der in der zweiten Druckkammer befindlichen Flüssigkeit gewährleistet. Dazu ist der Zulauf derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass er in die zweite Druckkammer der Flüssigkeitskammer beziehungsweise des Dosierventils mündet. Wird durch Betätigen des Aktors der Druck in der ersten Druckkammer erhöht, kann die in der zweiten Druckkammer befindliche Flüssigkeit beim Verlagern der Ventilnadel in den Zulauf zurückgedrängt werden. Ein dem Zulauf zugeordnetes, insbesondere externes Fördermodul in Form einer Förderpumpe, lässt ein derartiges Zurückdrängen bei einem Überdruck ohne weiteres zu, insbesondere weil es sich bei der zurückzudrängenden Flüssigkeit um eine sehr geringe Flüssigkeitsmenge handelt.
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Ferner ist vorgesehen, dass dem Zulauf des Dosierventils ein Rückschlagventil zugeordnet ist. Überschreitet der Druck in der zweiten Druckkammer einen bestimmten, vorzugsweise vorgebbaren Schwellenwert, verschließt das Rückschlagventil den Zulauf, so dass zum einen dass Fördermodul nicht zerstört wird und zum anderen der Druck in dem Dosierventil im Wesentlichen aufrecht erhalten werden kann.
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Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zusätzlich oder alternativ zumindest ein durch die Flüssigkeit elastisch komprimierbares Element. Steigt der Druck in der ersten Druckkammer an, wird die Ventilnadel entgegen die Federkraft gedrängt. Dabei wird das Element elastisch komprimiert, wodurch die Flüssigkeit in der zweiten Druckkammer in den durch das elastisch komprimierte Element freigegebenen Raum zurückgedrängt wird. Hierdurch wird das Verlagern der Ventilnadel auf einfache Art und Weise ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise ist das komprimierbare Element an einer Innenwand der Druckkammer angeordnet. Natürlich könnte auch ein zumindest im Wesentlichen unbefestigtes elastisch komprimierbares Element in der Druckkammer vorgesehen sein, dann besteht jedoch die Gefahr, dass die Öffnung durch das komprimierbare Element verschlossen werden könnte. Das Anordnen des komprimierbaren Elements an einer Innenwand der Druckkammer gewährleistet somit die Sicherheit und Belastbarkeit des Systems.
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Besonders bevorzugt ist das komprimierbare Element als Schicht oder Beschichtung auf zumindest einen Bereich einer Innenwand der Druckkammer ausgebildet. Da in der Regel keine besonders großen Ventilschübe zu erwarten sind, kann durch die einfache Beschichtung eine oder mehrere Innenwände der Druckkammer eine Ausgleichsmöglichkeit für die zurückzudrängende Flüssigkeit geboten werden. Die Schicht oder die Beschichtung ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
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Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass dem Aktor eine Membran zugeordnet ist, die durch den Aktor verlagert werden kann. Zweckmäßigerweise bildet die Membran zumindest einen Bereich einer Innenwand der ersten Druckkammer. Die Membran, die elastisch verformbar ist, kann somit von außen von dem Aktor betätigt beziehungsweise mit einer Kraft beaufschlagt und in die erste Druckkammer hineinverlagert werden, wodurch der Druck in der Druckkammer erhöht wird.
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Zweckmäßigerweise ist der Membran einer Rückstellfeder zugeordnet, die dafür sorgt, dass die Membran nach erfolgter Einspritzung wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt wird. Darüber hinaus gewährleistet die Rückstellfeder vorteilhafterweise, dass die Membran stets an dem Betätigungselement des Aktors anliegt, so dass bei schnell aufeinanderfolgenden Einspritzvorgängen eine Geräuschentwicklung unterbleibt.
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Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die zweite Druckkammer von einer die Ventilnadel lagernden Führungshülse, dem Nadelboden und der Trennwand gebildet wird. Die Ventilnadel ist somit mit ihrem dem Nadelboden aufweisenden Ende in und/oder an der Führungshülse axial verschieblich gelagert. Die Dimensionen der Führungshülse und der Ventilnadel an ihrem dem Nadelboden aufweisenden Ende sind dabei derart gewählt, dass diese dichtend aneinander anliegen. Zweckmäßigerweise liegt die Trennwand gegenüber dem Nadelboden an der Führungshülse dichtend an oder ist einstückig mit dieser ausgebildet.
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Alternativ bildet die Führungshülse die Trennwand und ist einendig geschlossen ausgebildet. In diesem Fall weist die Führungshülse einen U-förmigen Längsschnitt auf, wobei die erste Öffnung in der Mantelfläche der Führungshülse ausgebildet ist.
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Schließlich ist vorgesehen, dass die erste Druckkammer eine dritte Druckkammer aufweist, deren Volumen durch Betätigen des Aktors veränderbar ist, und die über die erste Öffnung mit der zweiten Druckkammer und über eine zweite Öffnung mit der ersten Druckkammer fluidtechnisch verbunden ist, wobei die erste Öffnung kleiner als die zweiter Öffnung augebildet ist. Letztendlich ist somit die erste Druckkammer zweigeteilt, wodurch die weitere, dritte Druckkammer gebildet wird. Die dritte Druckkammer ist zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer angeordnet und über die erste Öffnung mit der ersten Druckkammer und über die zweite Öffnung mit der zweiten Druckkammer verbunden. Bevorzugt ist die dritte Druckkammer in der Verlängerung der Ventilnadel angeordnet. Durch eine Bohrung insbesondere koaxial zur Ventilnadel-Achse wird bevorzugt die erste Öffnung zu der zweiten Druckkammer gebildet. Die zweite Öffnung ist dazu beabstandet angeordnet. Bevorzugt sind mehrere der zweiten Öffnungen vorgesehen, um eine möglichst große Gesamt-Querschnittsfläche der zweiten Öffnungen zu bieten, so dass ein schneller Druckaufbau in der ersten Druckkammer und ein dazu vergleichsweise langsamer Druckkaufbau in der zweiten Druckkammer erfolgt.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Dosierventils in einer Schnittdarstellung,
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2 einen Querschnitt durch das Dosierventil und
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Dosierventils in einer Schnittdarstellung.
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Die 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein Dosierventil 1, das zum Einbringen von Flüssigkeit in einen hier nicht näher dargestellten Austrittsraum dient. Das Dosierventil 1 weist dazu einen zweiteiligen, im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Grundkörper 2 auf. Während der zum Austrittsraum weisende Teil des Grundkörpers 2 im Wesentlichen eine Flüssigkeitskammer 3 bildet, trägt der dem Austrittsraum abgewandte Teil des Grundkörpers 2 eine Aktor-Einheit 4 zum Betätigen des Dosierventils 1.
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Die Flüssigkeitskammer 3 ist vorliegend in zwei Druckkammern 5 und 6 geteilt ausgebildet. Dazu weist die Flüssigkeitskammer 3 eine kreiszylinderförmige Führungshülse 7 auf, die bevorzugt einstückig mit der Flüssigkeitskammer 3 ausgebildet ist. Die Führungshülse 7 weist ein in der Darstellung nach unten geöffneten, U-förmigen Längsschnitt auf und ist über Stege 8, die auf Höhe der Bodenfläche der U-förmigen Führungshülse angeordnet sind, mit dem die Flüssigkeitskammer 3 bildenden Teil des Grundkörpers 2 bevorzug einstückig verbunden.
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Die 2 zeigt einen Querschnitt durch das Dosierventil entlang der Linie A-A aus der 1. 2 zeigt eine vorteilhafte Anordnung der Verbindungstege 8, die über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Vorliegend sind drei Verbindungsstege 8 vorgesehen, die in einem Winkel von 120° zueinander ausgerichtet sind.
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In der Flüssigkeitskammer 3 liegt weiterhin eine Ventilnadel 9, die an einem Ende eine Nadelspitze 10 und an ihrem anderen Ende einen Nadelboden 11 aufweist. Die Ventilnadel 9 weist im Bereich des Nadelbodens 11 einen größeren Durchmesser auf als im Bereich der Nadelspitze 10. Dies wird durch eine sich über den gesamten Umfang der Ventilnadel 9 erstreckende Übergangsschräge 12 gewährleistet. Der Durchmesser des Nadelbodens 11 beziehungsweise des den Nadelboden 11 aufweisenden Endes der Ventilnadel 9 entspricht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Führungshülse 7. Mit dem der Nadelboden 11 aufweisenden Ende liegt die Ventilnadel 9 axial verschieblich in der Führungshülse 7 bereichsweise ein. Zwischen dem Nadelboden 11 und dem Boden der Führungshülse 7 ist weiterhin eine Ventilfeder 13 vorgespannt angeordnet, die die Ventilnadel 9 mit ihrer Nadelspitze 10 in einen Ventilsitz einer Spritzöffnung 14 der Flüssigkeitskammer 3 mit einer Federkraft drängt. Im Normalzustand verschließt somit die Nadelspitze 10 die Spritzöffnung 14. Der von der Ventilnadel 9 und der Führungshülse 7 eingeschlossene Raum, in welchem sich auch die Ventilfeder 13 befindet, bildet die zweite Druckkammer 6. Der Raum außerhalb der Führungshülse 7, in dem der übrige Teil der Ventilnadel 9 sowie die Führungshülse 7 liegt, bildet die erste Druckkammer 5.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Druckkammer 5 nach oben hin durch eine elastische verformbare Membran 15 verschlossen. Auf der der Druckkammer 5 gegenüberliegenden Seite der Membran 15 ist ein als Stößel 16 ausgebildetes Betätigungselement 17 eines Aktors 18 der Aktor-Einheit 4 angeordnet. Bevorzugt handelt es sich bei dem Aktor 18 um einen Magnet-Aktor. Das Betätigungselement 17 liegt im Ausgangszustand an der Membran 15 an, wobei die Membran 15 mittels einer Rückstellfeder 19, die zwischen der geschlossenen Rückseite der Führungshülse 7 und der Membran 15 vorgespannt gehalten ist, gegen das Betätigungselement 17 gedrückt beziehungsweise gehalten wird. Die Membran 15 schließt die Flüssigkeitskammer 3 des Dosierventils 1 dichtend gegenüber der Aktor-Einheit 4 ab. Vorzugsweise ist die Membran 15 dazu zwischen den beiden Teilen des Grundkörpers 2 eingeklemmt gehalten.
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Der Flüssigkeitskammer 3 ist weiterhin ein Zulauf 20 zugeordnet, durch welchen Flüssigkeit, insbesondere Abgasnachbehandlungsmittel in die Flüssigkeitskammer 3 gefördert wird. Vorliegend mündet der Zulauf 20 in die zweite Druckkammer 6, die innerhalb der Führungshülse 7 liegt. Damit die Flüssigkeit auch in die Druckkammer 5 und damit zu der Spritzöffnung 14 gelangen kann, ist in der als Trennwand 21 zwischen den Druckkammern 5 und 6 wirkenden Mantelwand der Führungshülse 7 eine Öffnung 22 ausgebildet. Über die Öffnung 22 sind die Druckkammern 5, 6 fluidtechnisch miteinander verbunden.
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Schließlich weist das Dosierventil 1 eine Einrichtung 23 auf, die ein Zurückdrängen von in der zweiten Druckkammer 6 befindlicher Flüssigkeit erlaubt. Die Einrichtung 23 wird vorliegend durch den Zulauf 20 mit einem darin angeordnetetn Rückschlagventil 24 gebildet. Zum besseren Verständnis soll im Folgenden die Funktion des Dosierventils 1 erläutert werden:
Mittels einer geeigneten Fördereinrichtung wird gewährleistet, dass an dem Zulauf 20 stets ein im wesentlichen konstanter Druck vorteilhafterweise zwischen 10 und 3 bar, insbesondere von 7 bar ansteht. Dadurch liegt in der gesamten Flüssigkeitskammer 3 der genannte Druck vor. Soll ein Einspritzvorgang erfolgen, wird der Aktor 18 betätigt, wodurch das Betätigungselement 17 gegen die Membran 15 gedrückt wird, wodurch diese bereichsweise in die Druckkammer 5 verlagert wird. Hierdurch wird der in der Druckkammer 5 vorliegende Druck aufgrund der inkompressiblen Flüssigkeit schnell erhöht, da durch das bereichsweise Verlagern der Membran 15 in die Druckkammer 5 deren Volumen verkleinert wird. Aufgrund der vorteilhaft klein gewählten Querschnittsfläche der Öffnung 22 verzögert sich der Druckaufbau in der zweiten Druckkammer 6, so dass für eine gewise Zeit der Druck in der ersten Druckkammer 5 größer ist als der Druck in der zweiten Druckkammer 6. Die Kraft, die dadurch auf die Übergangsschräge 12 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 13 drückt, ist in diesem Moment größer als die Kraft, die von der Druckkammer 6 beziehungsweise von der in der Druckkammer 6 befindlichen Flüssigkeit und von der Ventilfeder 13 auf den Nadelboden 11 der Ventilnadel 9 ausgeübt wird. Die Ventilnadel 9 wird somit in die Druckkammer 6 hinein gedrängt. Die darin befindliche Flüssigkeit wird dabei in den Zulauf 20 zurückgedrängt, bis das Rückschlagventil 24 den Zulauf 20 verschließt. In dem Moment, in dem sich die Ventilnadel 9 von dem Ventilsitz aus der Spritzöffnung 14 löst, wird die Flüssigkeit aus der Spritzöffnung 14 ausgetrieben. Dabei findet ein Druckausgleich auch zwischen den Druckkammern 5 und 6 statt, der dazu führt, dass die Ventilnadel 9 wieder zurück in ihren Ventilsitz der Spritzöffnung 14 gedrängt wird. Durch den Zulauf 20 strömt Flüssigkeit in Flüssigkeitskammer 3 beziehungsweise in die zweite Druckkammer 6 nach und ein weiterer Einspritzvorgang kann erfolgen.
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Es wird somit ein besonders einfaches und kompaktes Dosierventil 1 geboten, das auf einfache Art und Weise eine einfach und genaue dosierbare Flüssigkeitsmenge in einen Austrittsraum einbringen kann. Durch die axiale Anordnung von Ventilnadel 9 und Aktor-Einheit 4 ergibt sich eine besonders einfach zu handhabende und wenig bauraumfordernde Baueinheit. Natürlich ist es auch denkbar, die Membran 15 und/oder die Aktor-Einheit 4 seitlich an der Flüssigkeitskammer 3 anzuordnen.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Dosierventils 1 in einer Schittdarstellung. Aus der 1 bekannte Elemente sind in der 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird. Das Dosierventil 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dahingehend, dass anstelle der Öffnung 22 eine Öffnung 25 in der Bodenwand der Führungshülse 7 ausgebildet ist. Die Bodenwand der Führungshülse 7 bildet hierbei ein Trennwand 26. Die Trennwand 26 erstreckt sich über die gesamte Breite der Flüssigkeitskammer 3 und teilt die aus der 1 bekannte Druckkammer 5, so dass die Druckkammer 5 eine verkleinerte erste Druckkammer 27 und in eine dritte Druckkammer 28, die über mehrere Öffnungen 29 in der Trennwand 26 fluidtechnisch miteinander verbunden sind, bildet. Die Querschnittsfläche der Öffnungen 29 ist dabei insgesamt deutlich größer als die Querschnittsfläche der Öffnung 25 gewählt, so dass bei Betätigen des Aktors 18 der Druck in der Druckkammer 28 schneller erhöht wird, als der Druck in der Druckkammer 6, so dass wie oben beschrieben die Ventilnadel 9 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 13 verlagert und die in der Druckkammer 6 befindliche Flüssigkeit mittels der Einrichtung 23 zurückgedrängt wird.
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Bei der Ventilnadel 9 muss es sich nicht unbedingt um ein nadelförmiges Gebilde handeln. Vielmehr ist unter der Ventilnadel 9 hier allgemein ein Ventil-Element zu verstehen, welches geeignet ist, die Spritzöffnung 14 zu verschließen, und von der Führungshülse 7 axial verschieblich gelagert werden kann. Dabei kann die Nadelspitze 10 unterschiedliche Formen aufweisen oder auch von einer Kugel gebildet werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das hier ebenfalls nicht dargestellt ist, wird die Einrichtung 23 zusätzlich oder alternativ zu dem in die zweite Druckkammer 6 mündenden Zulauf 20 mit dem Rückschlagventil 24 von einem elastisch komprimierbaren Element 30 gebildet. Das Element 30 ist dabei in der Druckkammer 6 angeordnet und weist eine Eigenelastizität auf, die dem Grunddruck, beziehungsweise dem von dem Zulauf 20 gelieferten Ausgangsdruck der Flüssigkeit ohne elastische Verformung standhält. Erst bei Betätigen des Aktors 18, wenn die Ventilnadel 9 in die Druckkammer 6 verlagert werden soll, übersteigt der auf das Element 30 wirkende Druck den kritischen Druck, so dass das Element 30 elastisch komprimiert beziehungsweise verformt wird, und die in der Druckkammer 6 befindlichen Flüssigkeit in den dadurch gewonnenen Raum gelangt, so dass die Ventilnadel 9 in die Druckkammer 6 verlagert werden kann. Zweckmäßigerweise ist das komprimierbare Element 30 an einer Innenwand der Druckkammer 6 angeordnet. Vorliegend ist das elastisch komprimierbare Element 30 an dem Nadelboden 11 innerhalb der Ventilfeder 13 angeordnet.
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In einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels des Dosierventils 1 ist vorgesehen, dass der Zulauf 8 nicht in die Druckkammer 6 sondern in die Druckkammer 5 beziehungsweise 28 mündet. Alternativ kann das komprimierbare Element 30 auch als Schicht oder als Beschichtung auf zumindest einem Bereich einer Innenwand der Druckkammer 6 ausgebildet sein.
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Natürlich ist es auch denkbar, das die Ventilnadel 9 und Führungshülse 7 derart ausgebildet sind, dass die Ventilnadel 9 mit der Aussenseite der Führungshülse 7 zusammenwirkt, so dass letztere in die Ventilnadel 9 hineinragt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007010185 A1 [0002]
