DE69214676T2 - Brennstoffeinspritzventil mit einem in einem ring sitzenden kugelförmigen ventilelement - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft elektrisch betätigte Ventile, wie sie gemeinhin zur Brennstoffeinspritzung in mit Zündkerzen versehenen Brennkraftmaschinen Verwendung finden.
• Brennstoff-Einspritzventile besitzen typischerweise ein hin- und hergehendes Ventilelement, das auf einen Ventilsitz aufsitzt bzw. von ihm abhebt. Beim Absperren des Ventils ist zur Vermeidung von Brennstoffleckage das Abdichten des Ventilelements am Ventilsitz wesentlich. Da die Dichtung nur durch metallischen Kontakt erfolgt, sind die Profile von Ventilelement und Sitz besonders bedeutsam. Ein Ventilglied mit einer sphärischen Fläche, mit der es auf einen stumpfkegeligen Ventilsitz auf sitzt, hat sich als effektive Abdichtung erwiesen. Verschiedene Bauformen für sphärische Profilflächen an Brennstoff-Einspritzventilelementen sind vorgeschlagen worden.
• So ist es bekannt, das freie Ende einer zylindrischen Nadel mit einer halbkugeligen Fläche zu versehen. Ein anderes bekanntes Ventilglied besitzt eine verkürzte Kugelform (etwas größer als beispielsweise eine Halbkugel). Ferner kann in bekannter Weise eine vollständige Kugel an einem Ende eines Rohres angebracht werden. Dies hat Auswirkungen auf die Kosten wegen der benötigten metallischen Verbindungen und/oder wegen des Abtragens von Metall, um das Ventilglied herzustellen.
• Die Verwendung einer einfachen Kugel ist vorteilhaft, weil solche präzise in großen Mengen herstellbar sind. Wegen der Kostennachteile der vorstehend erläuterten Bautypen wäre es günstig, wenn für das Ventil eine Kugel Verwendung finden kann und dann metallische Verbindungsarbeiten und/ oder sonstige Metallarbeiten an der Kugel minimal sind.
• Eine weitere Ursache für die Kostenerhöhung bei einer kugelförmigen Fläche an einem Ende eines langen Bauteils besteht darin, daß das Ventilglied am Sitz präzise ausgerichtet sein muß. Verschiedene Einzelteile müssen genau bearbeitet und der Zusammenbau muß sorgfältig durchgeführt werden. Auch bei hochmoderner Fertigung kommt es bei der heutigen Massenherstellung zu einem erheblichen Ausschuß, der die Endprüfungen nicht besteht. Dann müssen die Teile überarbeitet werden, was zu erhöhten Kosten führt.
• Ferner sollen die Brennstoff-Einspritzventile für bestimmte Zwecke miniaturisiert werden. Auch wenn die heute verwendeten Ventile nicht groß sind, so wünscht man doch immer kleinere Ventile. Die dafür nötigen Teile sind immer kleiner und schwerer herzustellen. Gerade im Hinblick darauf sind Kugeln wünschenswert, da sie eine minimale Bearbeitung erfordern.
• Aus U.S. Patent 4,946,107 ist ein elektrisch betätigtes Ventil mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.
• Die anhängige U.S. Anmeldung SN 07/604,693 vom 26.10.1990 der Anmelderin - jetzt U.S. Patent 5,076,499 - betrifft ein neues und verbessertes Elektro-Brennstoff-Einspritzventil mit einer einzigen Kugel als Ventilglied. Das Herstellen des Ventils erfordert keine Verbindungs- oder Metallbearbeitungsarbeiten an der Kugel: sie ist nur eines der Einzelteile des Ventils. Die Kugel sitzt in einer Bohrung kleineren Durchmessers im Mittelpunkt einer Tellerfeder, die die Kugel am Anker hält. Der Außenrand der Tellerfeder liegt auf einem inneren Kreisrand des Düsengehäuses derart, daß die Tellerfeder und die Kugel radial einstellbar sind und damit die Kugel mit dem Sitz fluchtet. Die Bauweise liefert damit eine Selbstausrichtung der Kugel zum Sitz, ohne daß eine präzise Endbearbeitung erforderlich ist, um das Ventilglied auf den Ventilsitz auszurichten, wie es bisher erforderlich war. Dieses Einspritzventil eignet sich auch insbesondere für sehr kleine Baugrößen, ohne daß dies die Herstellungskosten verbieten.
• Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des im U.S. Patent 5,076,499 geschilderten Einspritzventils. Auch wenn eine Metallbearbeitung erforderlich ist, verbessert die Erfindung die Dauerhaftigkeit des Kontaktes zwischen Kugel und Tellerfeder erheblich, und der Metallbearbeitungsschritt erfolgt durch Prägen ohne Schwei%3en oder Schneiden. Kurz gesagt, bedient sich die Erfindung eines Metallkragens, der so geformt ist, daß sich ein ringförmiger Käfig für die Kugel und eine ringförmige Lagerfläche für den ringförmigen Innenrand der Federscheibe ergibt. Die Erfindung verringert in großem Maße den Verschleiß, der sich sonst zwischen Kugel und Tellerfeder ergibt und die wünschenswerten dynamischen Strömungseigenschaften des Einspritzventils stört.
• In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Kragen auf die Kugel gedrückt, so daß die beiden Bauteile eine Einheit ergeben, in der die Kugel nicht innerhalb des Kragens wackeln kann. In einer zweiten Ausführungsform ist die Größe des Kragens etwas größer als die Kugel, die für das Ventil Verwendung findet, und die Kugel für das Ventil ist mit einer Abflachung dort versehen, wo die Kugel am Anker anliegt. In dieser zweiten Ausführungsform kann die Kugel im Kragen wandern und damit eine Orientierung einnehmen, in der die Abflachung an der Kugel einen maximalen Flächenkontakt mit dem Anker hat, und damit der Flächendruck minimal ist. So wird die Paarung von Anker und Kugel auch in dieser zweiten Ausführungsform verbessert.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen zusammen mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der bestmöglichen Ausführungsform. Es zeigen:
• Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Brennstoff-Einspritzventil gemäß der Erfindung;
• Fig. 2 eine Draufsicht auf die Tellerfeder des Einspritzventils der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
• Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf den Kragen des Brennstoff-Einspritzventils der Fig. 1;
• Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt in der Pfeilrichtung 4-4 der Fig. 3 und
• Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer abgeänderten Ausführungsform von Kragen und Kugel.
• Die dargestellte Ausführungsform des elektrisch betätigten Einspritzventils 10 besitzt ein Ventilgehäuse 12 mit einer Zentralachse 14. Das Ventilgehäuse 12 besteht aus zwei getrennten Teilen 12A und 12B, die bei 15 miteinander verbunden sind. Das Ventilgehäuse 12 besitzt eine zylindrische Seitenwand 16 koaxial zur Achse 14 und eine Stirnwand 18 am Längsende der Seitenwand 16 quer zur Achse 14. Die Stirnwand 18 und ein Teil der Seitenwand 16 liegen im Gehäuseteil 12b. Der Rest der Seitenwand 16 sowie eine Querwand 19 mit einem Innenabstand von der Stirnwand 18 liegen im Teil 12A.
• Eine Durchgangsbohrung 20 ist im wesentlichen koaxial zur Achse 14 in der Stirnwand 18 vorgesehen und bildet den Brennstoffauslaßkanal aus dem Ventilgehäuse. Die Durchgangsbohrung 20 hat einen stumpfkegeligen Ventilsitz 22 am axial inneren Ende des Ventilgehäuses. Eine dünnwandige Scheibe mit Bohrungen (nicht dargestellt) liegt in der Regel über dem offenen Außenende der Durchgangsbohrung 20, so daß der aus dem Einspritzventil austretende Brennstoff durch eine oder mehrere Öffnungen in dieser Scheibe austritt.
• Das Ventil hat einen Brennstoffeinlaß in Gestalt mehrerer radialer Bohrungen 24 in der Seitenwand 16 und besitzt innere Brennstoffkanäle, die noch im einzelnen beschrieben werden, zwischen dem Einlaß und dem Auslaß. Die Bohrungen 24 liegen unmittelbar neben der inneren Querwand 19, und zwar auf der dem Teil 128 gegenüberliegenden Seite. Diese Bauweise ist allgemein als sogenanntes Einspritzventil mit seitlicher oder unterer Brennstoffzufuhr bekannt.
• Das Ventil 10 weist ferner eine elektrische Betätigung mit einer Magnetwicklung 26, einem Stator 28, einem Anker 30 und einer Feder 32 auf. Die Magnetwicklung 26 besteht aus einer Spule 33, deren Wicklungsenden an Anschlüsse 34, 36 geführt sind, die sich in Längsrichtung vom Ventil an dem der Stirnwand 18 gegenüberliegenden Ende erstrecken. Die Anschlüsse 34, 36 passen in entsprechende Kontakt eines nicht dargestellten Steckers. Die Spule 33 zusammen mit den Verbindungen zu den Anschlüssen 34, 36 ist gekapselt, wie bei 38 angedeutet und erhält so eine Hülsenform.
• Der Stator 28 ist im allgemeinen zylindrisch und paßt in die Magnetwicklung 26, wie in Fig. 1 dargestellt und dient zur Konzentration des Magnetflusses der Spule 33, wenn diese unter Strom gesetzt wird. Die Seitenwand des Stators 28 ist gegenüber der inneren Seitenwand der Magnetwicklung 26 mittels eines Dichtringes 40 hydraulisch abgedichtet. Die Dichtung 40 verhindert, daß in das Innere des Ventils über Öffnungen 24 eingetretener Brennstoff durch mögliche Leckagekanäle, die zwischen der Außenfläche des Stators und der Innenfläche der Magnetwicklung vorhanden sind, aus dem Ventil austritt.
• Der Stator 28 hat eine Schulter 42 auf der Brennstoffseite der Ringdichtung 40 der Stirnwand 18 zugekehrt. Ein Tragring 44 von rechtwinkligem Querschnitt (Fig. 1) liegt über dem Ende des Stators 28, der Stirnwand 18 zugekehrt, und liegt auf der Schulter 42. Der Anker 30 hat eine Schulter 46, die dem Ring 44 zugekehrt ist. Die Feder 32 liegt zwischen dem Ring 44 und der Schulter 46, um den Anker in Richtung der Stirnwand 18 zu drücken.
• Die innere Querwand 19 hat eine Durchgangsbohrung 48 koaxial zur Achse 14, die als Führung für den Anker 30 dient. Der Teil des Ankers zwischen der Schulter 46 und dem der Stirnwand 18 zugekehrten Ende des Ankers besitzt Umfangsabmessungen für einen engen Gleitsitz in der Durchgangsbohrung 48. Diese Umfangsfläche des Ankers 30 ist nicht durchgehend, sondern besitzt axiale Schlitze 50, die einen Teil der Brennstoffdurchlässe zwischen dem Einlaß und Auslaß bilden und damit einen Bereich an einem Längsende der Querwand 19 und einen Bereich am anderen Längsende der Wand 19 verbinden. Einer dieser beiden Bereiche ist ein innerer Ringraum 52, der auf der Innenseite der Bohrungen 24 liegt und den Anker 30 umgibt. Der andere Bereich ist ein Innenraum 54 am Umfang zwischen dem Teil der Seitenwand 16 am Teil 12B, der Wand 18 am einen Längsende und der Wand 19 sowie dem Anker 30 am entgegengesetzten Längsende. In diesem Raum 54 wird das Ventilglied des Einspritzventils angeordnet.
• Das Ventilglied ist eine Kugel 56, die in Fig. 1 koaxial zur Achse 14 liegt und auf dem Ventilsitz 22 zum Absperren der Durchgangsbohrung 20 aufsitzt. Dies ist die geschlossene Lage des Ventils 10. Dabei ist die Magnetwicklung nicht erregt und die Kraft der Feder 32 auf den Anker 30 hält die Kugel 56 fest auf dem Sitz 22.
• Die Kugel 56 ist ein Einzelteil, das mit keinem anderen Teil des Ventils verbunden ist, außer dem Kragen 101, der noch im einzelnen erläutert wird. Die Kugel 56 ist in besonderer Weise gehalten, so daß sie der Längsbewegung des Ankers 30 nicht folgt, wenn dieser Magnettisch betätigt wird, doch derart, daß die Kugel stets selbstzentrierend am Sitz 22 in der Absperrstellung angeordnet ist.
• Außerdem wirkt mit dem Anker 30 zur Steuerung der Kugel 56 eine Federscheibe 58 mit, die im Raum 54 angeordnet ist und auf die Kugel 56 über einen Kragen 101 wirkt. Die Form der Feder 58, die für eine Reihe möglicher Bauweise repräsentativ ist, läßt sich am besten aus Fig. 2 ersehen. Die Scheibe weist eine mittige Öffnung 60 auf, deren freier Durchgang 62 im Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel 56 ist. Ferner gibt es drei nierenförmige Durchgänge 64 in Abständen von 120º, von denen jeder mit dem Durchgang 62 über einen radialen Schlitz 66 in Verbindung steht. Der radiale Außenrand der Scheibe ist am Umfang durchgehend.
• Der Kragen 101 liefert die Paarung zwischen der Kugel 56 und der Scheibe 58. Einzelheiten des Kragens sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Kragen 101 ist ein Kreisring mit einem Innenumfang 101A, einem Außenumfang 101B und Stirnflächen 101C und 101D. Fig. 3 zeigt das Idealprofil für den Innenumfang 101A beim Zusammenbau mit der Kugel 56. Das Profil verläuft längs der Fläche einer imaginären Kugel, die zur Kugel 56 konzentrisch ist. Der Außenumfang 101B liegt auf der Fläche eines imaginären Zylinders, der koaxial zur Achse 14 liegt. Die Stirnfläche 101C liegt in einer imaginären Ebene rechtwinklig zur Achse 14. Die Stirnfläche 101D liegt auf der Fläche eines imaginären Kegels, der koaxial zur Achse 14 liegt und dessen Winkel im wesentlichen identisch dem Winkel ist, der von der Unterseite der Federscheibe 58 eingenommen wird, wo die Scheibe an den Kragen 101 stößt, wenn die Kugel auf dem Sitz 22 in Absperrstellung sitzt.
• Die Kugel 56 und der Kragen 101 werden beim Einbau in das Einspritzventil vereinigt, um ein zusammengehörendes Bauteil zu bilden. Dies erfolgt durch einen Prägevorgang des Kragens an der Kugel. Der Prägevorgang erfolgt nach Art eines Kaltfließpressens und so ist vor Beginn des Prägevorgangs der Kragen 101 mit einem Profil ünd Werkstoff so versehen, daß ein Fließvorgang an der Kugel erfolgt und das gewünschte, erläuterte Profil erhält. Da die Kugel üblicherweise aus rostfreiem Stahl mit einer relativ harten Oberfläche besteht, macht man den Kragen aus etwas leichter verformbarem Werkstoff, vorzugsweise einem weicheren rostfreien Stahl wie 300º rostfreier Stahl. Der Innenumfang 101A des Kragens ist etwas kleiner als der Kugeldurchmes-6er. Der Unterschied wird so gewählt, daß am Ende des Umformvorgangs zur Vereinigung von Kugel und Kragen die Kugel axial um einen bestimmten Abstand über den Kragen vörsteht und der Kragen die Kugel eng einschließt. Der Prägevorgang wird beim Einsetzen der Kugel im Kragen unter Druckausübung vorgenommen. Der bestimmte Überstand wird so ausgewählt, daß der Teil der Kugel, der axial mit dem kreisförmigen Durchgang 62 zusammenfällt (also der Teil, dessen Umfang von dem Durchgang begrenzt ist), etwas kleiner als der Durchgang 62 ist. Damit wird ferner sichergestellt, daß das Zusammenwirken von Kugel und Federscheibe über den Kragen erfolgt. Ferner ist der Überstand so ausgewählt, daß die Federkraft, die auf die Kugel und damit auch auf den Anker wirkt, dem vorgesehenen Wert entspricht.
• Die Scheibe 58 und die Kugel 56 werden im Ventil 10 so angeordnet, daß die Kugel 56 gerade etwas weniger als den gesamten Durchgang 62 ausfüllt. Die Stirnwand 18 besitzt eine erhöhte ringförmige Kante 68, die den Sitz 22 koaxial zur Achse 14 umgibt. Der Außenrand der Scheibe 58 sitzt auf der Kante 68. Der Scheibendurchmesser ist etwas kleiner als der Durchmesser des Raums 54, so daß sich die Scheibe radial im Raum 54 einstellen kann.
• In Fig. 1 drückt die Feder 32 über den Anker 30 die Kugel 56 in Schließstellung, während die gespannte Federscheibe 58 eine gewisse Gegenkraft auf die Kugel über den Kragen 101 ausübt. In der Schließlage gibt es einen schmalen Spalt 70 zwischen den entgegenstehenden Stirnflächen des Stators 28 und Ankers 30.
• Das Erregen der Magnetwicklung 26 führt zu einer starken Kraft am Anker 30 und verkleinert den Spalt 70, um die Feder 32 zusammenzudrücken. Dabei hebt der Anker von der Kugel 56 ab und dies bedeutet, daß die Hauptkraft an der Kugel dann von der Federscheibe 58 über den Kragen 101 in einer Richtung hervorgerufen wird, die die Einheit von Kugel und Kragen an den Anker drückt. Dabei ist die Scheibe 58 in bekannter Weise so berechnet, daß die Bauemheit von Kugel und Kragen im wesentlichen der Ankerbewegung in Richtung zum Stator 28 hin folgt. Dann hebt die Kugel vom Sitz 22 ab und verdichteter Brennstoff strömt aus dem Inneren des Einspritzventils durch die Bohrung 20. Solange die Kugel 56 vom Sitz 22 abgehoben ist, kann Brennstoff durch die Öffnungen 24 in den Raum 52 eintreten und durch die Schlitze 50 und den Raum 54 hauptsächlich über die Durchgänge 64 zum Brennstoffauslaßkanal an der Bohrung 20 austreten.
• Bei Entregung der Magnetwicklung 56 verschwindet die auf den Anker 30 wirkende Magnetkraft und damit kann die Feder 32 die Kugel wieder auf den Sitz 22 und die Bohrung 20 drücken. Der Längshub des Ankers ist ziemlich klein, so daß ein Teil der Kugel stets im Sitz 22 bleibt, auch wenn die Kugel nicht die Bohrung 20 abschließt. Gerät die Kugel 56 aus irgendeinem Grunde in eine zum Sitz 22 exzentrische Lage, so führt das Zusammenwirken der Kugel mit dem Ventilsitz bei der Ankerbewegung im Schließvorgang zu einer Selbstzentrierung der Kugel, um die Exzentrizität zu korrigieren. Diese Selbstzentrierung erfolgt deshalb, weil die Scheibe 58 gegenüber dem Ventilgehäuse freiliegt, d.h. die Scheibe kann die Zentrierung der Kugel am Ventilsitz beim Sperrvorgang nicht verhindern. Mit anderen Worten, sind Kugel und Scheibe radial "schwimmend" als Einheit angeordnet, so daß eine exzentrische Lage zwischen Kugel und Ventilsitz ausgeschlossen ist, wenn der Anker die Kugel auf den Ventilsitz in die Schließlage schiebt.
• Während also das erfindungsgemäße Ventil den großen Vorteil der Selbstzentrierung im Schließvorgang besitzt, besteht ein weiterer wesentlicher Vorteil darin, daß beim Zusammenbau des Ventils nur zwei Komponenten, nämlich Federscheibe und die Paarung Kugel/Kragen erforderlich sind. So sind Verbindungs- und Bearbeitungsmaßnahmen unnötig, um Einbaumodule herzustellen. Die Kugel wird natürlich mit konventionellen Mitteln hergestellt und die Federscheibe ebenfalls. Auch bei geringer Fehlausrichtung zwischen Kugel und Sitz nach Einbau in dem Ventil wird die Kugel sofort am Sitz bei der Inbetriebnahme zentriert, so daß sich die richtige Schließlage ergibt.
• Wenn auch die Kugel in der Darstellung zwischen Anker 30 und Federscheibe 58 axial gehalten ist, so ergibt sich ferner eine gewisse radiale Einschließung von Seiten der Gestaltung am Vorderende des Ankers. Das Vorderende des Ankers besitzt eine stumpfkegelige Fläche 72 koaxial zur Achse 14. Sitzt die Kugel 56 auf dem Sitz 22, so ist die Fläche 72 von der Kugel beabstandet. Somit gibt es eine beschränkte radiale Einstellung (exzentrisch zur Achse 14) für die Kugel, die toleriert wird, bis die Fläche 72 eine weitere radiale Verlagerung der Kugel verhindert, vorausgesetzt, daß der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der Federscheibe 58 und dem Innendurchmesser der Umfangswand für den Raum 54 groß genug ist, daß die Kugel an der Fläche 72 anstößt. In der dargestellten Ausführung ist dieser Unterschied nicht groß genug. Es läßt sich auch sehen, daß der Anker zweiteilig mit einem Hauptkörper 30 und einem gehärteten Einsatz 100 ist, der für den Kontakt mit der Kugel 56 vorgesehen ist. Der radiale Anschlag von Seiten der Fläche 72 hßlt die Kugel mindestens annähernd konzentrisch zur Achse innerhalb des radialen Raums am Vorderende des Ankers, wohingegen Scheibe und Kugel zusammen radial relativ zur Achse derart wandern können, daß bei der Schließbewegung des Ventilgliedes eine exzentrische Lage der Kugel gegenüber dem Ventilsitz durch den Auflaufeffekt des Sitzes an der Kugel beseitigt wird, mit dem Ergebnis, daß sich die Kugel genau auf dem Sitz zentriert und damit die Bohrung 20 völlig abschließt.
• Im Betrieb wird das Einspritzventil typischerweise mit Impulsbreitenmodulation betätigt. Dies erzeugt eine Axialbewegung der Kugel, so daß der Brennstoff in einzelnen Stößen eingespritzt wird. Die Außenseite der Seitenwand 16 ist mit axial beabstandeten Ringnuten 74, 76 versehen, in denen Dichtringe (nicht dargestellt) eingesetzt sind, um das Einspritzgehäuse in einem Sockel abzudichten, in dem das Einspritzventil mit seitlicher Brennstoff zufuhr in der Regel untergebracht ist. Die Bauweise des Einspritzventils ist kompakt und eignet sich für eine automatische Montage. Die Herstellung erfolgt günstiger als beim Stand der Technik, da die selbstzentrierenden Eigenschaften keine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Ausrichtung der Teile erfordern, wie es bisher nötig war. Ferner sind die Paarung Kugel/- Kragen und die Scheibe getrennte Bauteile, die sich bei der Montage einfach einbauen lassen. Die Abmessungstoleranzen bestimmter Teile können größer gehalten werden (Kostenersparnis) und die Bauweise eignet sich besonders für kleine Baugrößen.
• Der die Kugel umschließende Kragen 101 dient zur wirksamen Kräfteaufteilung zwischen der Kugel und der Federscheibe über größere Flächen als dort, wo die Kugel nur einen Kantenkontakt mit der Federscheibe hat. Damit ergibt sich eine größere Lebensdauer und bleibt die schwimmende Anordnung von Kugel und Scheibe erhalten. Ohne Kragen kann der Fall eintreten, daß die Randberührung zwischen der Federscheibe und der Kugel am Innenrand der Federscheibe verschleißt und damit die Federkraft nicht mehr hoch genug ist, was die dynamischen Eigenschaften des Einspritzventils stört. Die maximale Kontaktfläche von Kragen und Federscheibe mit Hilfe des konischen Winkels der Stirnfläche 101D gleich der unteren Fläche der Federscheibe führt bei dem zur Ausübung gelangenden Druck zu einer geringeren Beanspruchung der Bauteile.
• Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform von Kugel und Kragen, wobei gleiche Bezugszeichen benutzt werden. Obwohl Fig. 5 eine Explosionsdarstellung zeigt, so besitzt wiederum beim Einbau in das Einspritzventil die Kugel einen Überstand gegenüber dem Kragen, wie bereits geschildert. Hier aber hat die Kugel 56 eine kleine Abflachung 1Q3 und der Kragen 101 wird nicht an der Kugel fließverformt. Dagegen liegt der Innendurchmesser des Kragens auf der Fläche einer imaginären Kugel, die etwas größer ist als der Durchmesser der Kugel 56, vielleicht um 0,05 mm (0,002"), beispielsweise. Der Überstand der Kugel über den Kragen richtet sich nach den gleichen Kriterien wie im ersten Ausführungsbeispiel. Hier kann jedoch die Kugel im Kragen verschwenken und damit richtet sich die Abflachung 103 auf die flache Stirnseite des Einsatzes 100 aus und ergibt den maximalen Flächenkontakt zwischen Anker und Kugel. Deshalb hat die zweite Ausführungsform den zusätzlichen Vorteil einer verbesserten Paarung von Kugel/Anker. Der Kragen kann die richtige Größe erhalten, indem man ihn um einen bestimmte Entfernung auf eine Kugel von etwas größerem Durchmesser aufprägt und dann die Kugel entfernt.
• Als Beispiel sei ein Einspritzventil genannt, das eine Kugel mit einem Durchmesser von 3,55 mm hat, bei dem der Kragen einen Innendurchmesser von etwa 3,3 mm und einen Außendurchmesser von etwa 4,75 mm und eine Dicke von etwa 0,76 mm hat. Solche Kragen lassen sich durch Bearbeiten von Stangen oder Abtrennen von Rohren entspredhender Größe herstellen.

Claims (9)

1. Elektrisch betätigtes Ventil (10) mit einem Ventilgehäuse (12) und einer Längsachse (14), wobei das Ventilgehause eine zylindrische Seitenwand (16) allgemein koaxial zur Achse aufweist und seitlich den Innenraum des Ventilgehäuses abschließt, und wobei eine Stirnwand (19) an einem Längsende der Seitenwand im allgemeinen quer zur Achse angeordnet ist, mit einer Durchgangsbohrung (20) in der Stirnwand im wesentlichen koaxial zur Achse und als Teil eines Strömungsmittelweges durch das Ventil, wobei die Durchgangsbohrung einen stumpfkegeligen Ventilsitz (22) am axial inneren Ende gegenüber dem Ventilgehäuse aufweist, das Ventilgehäuse einen Einlaß (24) und einen Auslaß für den Brennstoff hat, das Ventilgehäuse ferner Mittel zum Ausbilden einer hochgezogenen Kante (68) im Inneren aufweist, die den Ventilsitz in radialem äußerem Abstand umgibt, mit einer Federscheibe (58) mit einer mittigen Öffnung (60), die einen kreisförmigen Durchgang (62) von einem bestimmten Durchmesser aufweist, ferner mit einer Kugel (56), einem elektrischen Antrieb (26) im Ventilgehäuse bestehend aus einem in Längsrichtung verschiebbaren Anker (30) und Federmitteln (32), die zusammen mit der Federscheibe zum Anlegen und Abheben der Kugel gegenüber dem Ventilsitz entsprechend der Betriebsweise des Antriebes dienen, wobei der Anker ein Stirnende aufweist, das zusammen mit der Federscheibe die Kugel axial hält, derart, daß sich die Kugel axial zusammen mit dem Hub des Ankers verschieben und damit auf den Ventilsitz aufsetzen bzw. von ihm abheben kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe einen radial äußeren Umfangsrand aufweist, der auf der hochgezogenen Kante ohne weitere Befestigung liegt, die Kugel einen Durchmesser hatß, der einen gegebenen Durchmesser überschreitet und in der Durchgangsbohrung angeordnet ist, um etwas weniger als den kreisförmigen Durchgang auszufüllen, daß die Scheibe eine Größe im Verhältnis zum Ventilgehßuse derart hat, daß die Kugel mindestens annäherungsweise konzentrisch zur Achse gehalten wird, indem die Scheibe und die Kugel zusammen relativ zur Achse derart radial einstellbar sind, daß im Schließvorgang des Einspritzventils beim Schieben der Kugel auf den Ventilsitz zu eine exzentrische Lage der Kugel gegenüber dem Ventilsitz durch den Einstelleffekt des Sitzes an der Kugel beseitigt wird, mit dem Ergebnis, daß sich die Kugel präzise auf dem Sitz zentriert und dadurch die Durchgangsbohrung vollständig schließt, dabei immer noch etwas weniger als den Durchgang ausfüllt, und daß ein Kragen (101) die Kugel umschließt und eine Paarung zwischen Kugel und Scheibe ergibt, wobei der Kragen einen Innenumfang (101A) aufweist, der zur Aufnahme der Kugel dient, und eine weitere Fläche (101D), die an die Scheibe in Umfangsbegrenzung zum Durchgang anstößt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand der Federscheibe kontinuierlich ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Strömungsweges einen Abschnitt (64) der Durchgangsbohrung aufweist, der radial außerhalb des Durchgangs liegt.

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Fläche des Kragens am Umfang durchgehend ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Fläche des Kragens auf einem imaginären Konus liegt, dessen Winkel im wesentlichen gleich dem Teil der Scheibe ist, der den Durchgang am Umfang begrenzt.

6. Ventil nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Fläche des Kragens auf einem imaginären Konus liegt, dessen Winkel im wesentlichen gleich dem des Teils der Federscheibe ist, der den Durchgang am Umfang begrenzt.

7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mit der Kugel derart vereinigt ist, daß die Kugel an einer Verschwenkung innerhalb des Kragens gehindert ist.

8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen im Verhältnis zur Kugel so liegt, daß die Kugel im Kragen verschwenkbar ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel eine Abflachung (103) aufweist, die in Anlage an dem Anker derart ist, daß sich bei der Betätigung des Ankers ein maximaler Flächenkontaktbereich zwischen Anker und Abflachung einstellt.