DE4035317C1 - Spray injection needle valve - has needle fixed in nozzle with edge formed by flats - Google Patents
Spray injection needle valve - has needle fixed in nozzle with edge formed by flatsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzventil mit einer im Düsenkör
per längsverschiebbar geführten Ventilnadel nach den im Ober
begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Zur Zerstäubung von Flüssigkeiten sind Spritzventile bekannt,
die Flüssigkeiten mit hoher Geschwindigkeit in einen dünnen
Film mit divergierenden Rändern verformen. Der Film wird mit
zunehmender Reichweite schließlich so dünn, daß er sich in
kleine Tröpfchen auflöst. Der dünne Film wird auf unterschied
liche Weise erzeugt.
Aus der DE 31 51 020 A1 ist ein Spritzventil bekannt, bei dem
in eine Führungsbohrung des Düsenkörpers ein zylindrischer
Einsatz mit in Achsrichtung verlaufenden Nuten gepreßt ist. Der
Einsatz hat einen dem Ventilsitz abgewandten Abschnitt mit
größerem Durchmesser als die Führungsbohrung, durch den der
Einspritzstrahl zu einem großen filmartigen Fächer bzw. flachen
Schirm geformt wird.
Ferner ist ein Spritzventil an einer Spritzpistole gemäß der
US-PS 30 49 303 bekannt, bei dem ein in einer Führungsbohrung
eingesetzter Spitzenkörper in seinem dem Düsenauslaß abge
wandten Bereich mit Drallkanälen versehen ist, durch die sich
infolge der Drallwirkung ein gefächerter, jedoch hohler Strahl
ergibt.
Aus der DE 35 06 729 A1 ist ein als Kraftstoffeinspritzdüse für
luftverdichtende Brennkraftmaschinen ausgebildetes Spritzventil
mit einer eine Nadelspitze aufweisenden Ventilnadel bekannt,
deren kegelförmige Sitzfläche mit dem Ventilsitz beim Öff
nungshub der Düsennadel einen kegelförmigen Ringspalt für den
Durchtritt des Kraftstoffstrahles begrenzt, der durch die An
ordnung von stromauf des Ventilsitzes verlaufenden Drallkanälen
in Form eines filmartigen hohlen Spritzstrahles aus der Ein
spritzdüse austritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Spritzventil
mit einer eine Nadelspitze aufweisenden Ventilnadel Maßnahmen
mit fertigungstechnisch geringem Aufwand zu treffen, durch die
eine weitere Verbesserung der Zerstäubungsqualität möglich ist.
Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan
spruchs 1 angegebenen Merkmale.
Durch die besondere Ausbildung der Nadelspitze der Ventilnadel
sowie durch den entsprechend angepaßten Ventilsitz im Düsen
körper als Gegenstück zur Nadelspitze ist es möglich, Flüssig
keitsströme von beidseitig an der Kante liegenden Anflächungen
umzulenken und an der Kante so zusammenzuführen, daß ein dünner
Flüssigkeitsfilm erzeugt wird, der mit zunehmender Entfernung
von der Düsenöffnung immer dünner wird und sich schließlich in
feinste Tröpfchen auflöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung angegeben.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektiver Ansicht und teilweise in
Schnittdarstellung das Spritzventil mit fächer
artig austretenden Flüssigkeitsfilmen,
Fig. 2-5 im Querschnitt die Nadelspitze des Spritzventiles
in verschiedener Ausgestaltung
Fig. 6 die Ventilnadel mit Rillen in der Nadelspitze.
In Fig. 1 ist der düsenaustrittsseitige Teil eines
Spritzventiles 1 gezeigt, der vorzugsweise als Kraftstoffein
spritzdüse im Saugrohr von gemischverdichtenden Brennkraftma
schinen mit Vierventiltechnik geeignet ist. Das Spritzventil
besteht aus einem Düsenkörper 2 und einer darin längsver
schiebbar geführten und drehfesten Ventilnadel 3 mit einer Na
delspitze 4, deren Ventilsitzfläche durch vier Anflächungen
5, 6, 7, 8 gebildet ist, die von vier Kanten 9, 10, 11, 12 begrenzt
sind, welche sich über die gesamte Länge der Nadelspitze 4 er
strecken.
Der Düsenkörper 2 ist düsenaustrittsseitig durch eine Platte 13
abgeschlossen, die in ihrem zentralen Bereich ein formgleiches
Gegenstück zur Nadelspitze 4 bildet. Das formgleiche Gegenstück
der Nadelspitze 4 wird auf einfache Weise durch Prägen herge
stellt, d. h. die aus weichem Material bestehende ebene Platte
13 wird im zentralen Bereich durch die als Prägestempel wir
kende Nadelspitze 4 nach außen verformt und nimmt die Gestalt
der mit Anflächungen und Kanten versehenen Nadelspitze 4 an.
Die sich bei der Verformung ergebende Spitze an der Platte 13
wird auf ein definiertes Maß abgeschliffen, so daß z. B. eine
quadratische oder rechteckige Düsenöffnung 14 in der Platte 13
entsteht. Die eingedrückte Platte 13 bildet somit einen der
Sitzfläche der Nadelspitze 4 angepaßten Ventilsitz 15.
Gegebenenfalls kann auch durch Senkerodieren die Form des
Spritzventilendes erreicht werden.
Die unter Druck stehende Flüssigkeit durchströmt zunächst den
durch den Düsenkörper 2 und die Ventilnadel 3 begrenzten Ring
raum 16 in Richtung Nadelspitze 4. Bei von ihrem Ventilsitz 15
abgehobener Ventilnadel 3 zwängt sich die Flüssigkeit in den
Spalt und fließt dort an den Anflächungen der Nadelspitze 4
entlang. Die Kanten bewirken ein Gegeneinanderleiten der Flüs
sigkeitsströme, die sich von der Düsenöffnung 14 an zu einem
Fächer mit den Schenkeln 17 als dünnen Flüssigkeitsfilm umlen
ken. Die Außenkanten 18 der Schenkel 17 entfernen sich von der
verlängerten Längsachse a des Einspritzventiles 1 mit der Fol
ge, daß der Flüssigkeitsfilm mit zunehmender Entfernung von der
Düsenöffnung 14 immer dünner wird und sich schließlich in
feinste Tröpfchen auflöst. Es bildet sich eine geschlossene
Tröpfchenwolke ohne mittig verlaufenden Hohlraum.
Die folgenden verschiedenartigen Ausführungsformen der Nadel
spitze in den Fig. 2 bis 5 werden jeweils im Querschnitt ge
zeigt und beschrieben.
Die Ausführung der Nadelspitze 4 nach Fig. 2 ist lediglich mit
einer durch zwei Anflächungen 5 und 7 gebildeten Kante 9 ver
sehen, während das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zwei dia
metral gegenüberliegende Kanten 9, 11 mit jeweils beidseitig
benachbarten Anflächungen 5, 8, 6, 7 aufweist. Die von den Kanten
9, 11 ausgehenden Anflächungen 5 laufen in die Grundform der als
Kegel ausgebildeten Nadelspitze 4 über.
Fig. 4 zeigt eine dreieckige Ausführungsform der Nadelspitze 4
mit drei ebenen Anflächungen 5, 6, 7 und somit drei gerade ver
laufenden Kanten 9, 10, 11.
In Fig. 5 ist eine vierseitige Nadelspitze 4 gezeigt, die vier
Kanten 9, 10, 11, 12 und vier Anflächungen 5, 6, 7, 8 hat, von denen
die benachbarten Anflächungen 5, 6 konvex und die benachbarten
Anflächungen 7, 8 konkav ausgebildet sind.
Fig. 6 zeigt eine Ventilnadel 3 mit einer Nadelspitze 4, deren
eben verlaufenden vier Anflächungen 9, 10, 11, 12 parallel zuein
ander liegende Rillen 19 aufweisen, von denen sich jeweils be
nachbarte Rillen verschiedener Anflächungen in der jeweiligen
Kante schneiden. Die Rillen 19 lenken die Strömung besser auf
die Kanten und erhöhen dort zusätzlich die Geschwindigkeit der
Flüssigkeit.
Claims (8)
1. Spritzventil mit einer im Düsenkörper längsverschiebbar
geführten Ventilnadel, die entgegen der Strömungsrichtung mit
ihrer eine Sitzfläche bildenden Nadelspitze von einem entspre
chend ausgebildeten Ventilsitz im Düsenkörper abhebt und einen
ringförmigen Durchtrittsquerschnitt für den durch eine zentrale
Düsenöffnung austretenden Spritzstrahl bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Düsenkörper (2) drehfest angeordnete Ventilnadel (3)
mit mindestens einer durch Anflächungen (5; 6; 7; 8) an der Na
delspitze (4) gebildeten und an dieser auslaufenden Kante
(9; 10; 11; 12) versehen und der Ventilsitz (15) im Düsenkörper
(2) als ein gegenüber der Nadelspitze (4) formgleiches und bei
Schließlage der Ventilnadel (3) dichtendes Gegenstück ausge
bildet ist.
2. Spritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kante (9; 10; 11; 12) sich mindestens über die gesamte
Länge der Nadelspitze (4) erstreckt.
3. Spritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kante (9; 10; 11; 12) in einer durch die Längsachse (a)
der Ventilnadel (3) verlaufenden Ebene liegt.
4. Spritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Düsenkörper (2) durch eine scheibenförmige Platte (13)
abgeschlossen ist, in der der Ventilsitz (15) durch Eindrücken
der Nadelspitze (4) in die aus weichem Material bestehende
Platte und die Düsenöffnung (14) durch Abschleifen eines von
der Platte (13) abstehenden Eindrückabschnittes ausgebildet
ist.
5. Spritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelspitze (4) zwei diametral gegenüberliegende Kanten
(9,11) aufweist, die durch jeder Kante zugeordnete zwei ebene
Anflächungen (5, 8; 6, 7) gebildet sind.
6. Spritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelspitze (4) mit in Umfangsrichtung drei gleichmäßig
verteilten Kanten (9, 10, 11) und drei ebenen Anflächungen
(5, 6, 7) versehen ist.
7. Spritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelspitze (4) vier Kanten (9, 10, 11, 12) aufweist, wo
bei zwei benachbarte Anflächungen (7, 8) - im Querschnitt
gesehen - konkave und diesen gegenüberliegende Anflächungen (5, 6)
konvexe Krümmungen haben.
8. Spritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anflächungen (5 bis 8) mit parallel zueinander liegen
den Rillen (19) versehen sind, die vom Schaft der Ventilnadel
(3) ausgehend in jeweilige Kanten (9, 10, 11, 12) auslaufen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904035317 DE4035317C1 (en) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | Spray injection needle valve - has needle fixed in nozzle with edge formed by flats |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4035317C1 true DE4035317C1 (en) | 1991-10-02 |
Family
ID=6417773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904035317 Expired - Fee Related DE4035317C1 (en) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | Spray injection needle valve - has needle fixed in nozzle with edge formed by flats |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4035317C1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0972934A2 (de) * | 1998-07-17 | 2000-01-19 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Kraftstoffeinspritzventil |
WO2000050766A1 (de) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
WO2006040277A1 (de) * | 2004-10-09 | 2006-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor mit formgeprägtem ventilsitz zur reduzierung der ankerhubdrift |
DE102010010000B4 (de) | 2010-03-02 | 2018-05-09 | Stefan Beier | Einspritzdüse |
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-
1990
- 1990-11-07 DE DE19904035317 patent/DE4035317C1/de not_active Expired - Fee Related
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DE102010010000B4 (de) | 2010-03-02 | 2018-05-09 | Stefan Beier | Einspritzdüse |
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