WO2019129412A1 - Ventil zum zumessen eines fluids, insbesondere brennstoffeinspritzventil - Google Patents

Ventil zum zumessen eines fluids, insbesondere brennstoffeinspritzventil Download PDF

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valve
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fuel injection
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PCT/EP2018/079545
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Dietmar Schmieder
Kai Gartung
Kilian Groh
Corren Heimgaertner
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Valve for metering a fluid in particular fuel injection valve
  • the invention is based on a valve for metering a fluid
  • Fuel injection device shown in which a built-in bore in a cylinder head of an internal combustion engine fuel injection valve is provided.
  • the fuel injector is particularly suitable for use in fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines.
  • the valve has a valve housing which i.a. a valve seat carrier accommodating a valve seat body and fixedly connected to the valve seat body. The two components are firmly connected to each other by means of a weld.
  • the valve seat body is in the mounted state on an inner stop shoulder of the valve seat carrier, whereby a radial annular gap remains on the outer circumference of the two components between them
  • valve according to the invention for metering a fluid with the
  • Characteristic features of claim 1 has the advantage of improved sealing of valve housing components at its discharge-side valve end, the when the valve is designed as a direct-injection fuel injection valve, it is influenced by the aggressive combustion chamber atmosphere because of its proximity to the combustion chamber. According to the invention is in an annular gap between a
  • Valve seat carrier and a valve seat body introduced a plastically deformable sealing element.
  • the compressed sealing element ensures that moisture and other corrosive media can not penetrate into the annular gap on the discharge-side valve end.
  • it is advantageously ensured that the quality of the weld in the axial overlap region of valve seat carrier and valve seat body is not impaired. Any risks with regard to corrosion near the weld and resulting component damage and changes in the installation position of the valve seat body are excluded.
  • Valve seat support such a pressing or biasing force F applied in the axial direction, which plastically deforms the sealing element and pressed in the annular gap that its axial extent is reduced, but a
  • Fig. 1 shows a schematic section through a fuel injection valve in a known embodiment having a spray-discharge openings
  • Valve seat body at the downstream end of the valve
  • FIG. 2 shows the downstream end of the valve as a section II of Fig. 1 in an enlarged view
  • 3 shows a first embodiment according to the invention of a valve end in a cutaway view analogous to FIG. 2 with a first sealing element between the valve seat body and the valve seat carrier
  • FIG. 3 shows a first embodiment according to the invention of a valve end in a cutaway view analogous to FIG. 2 with a first sealing element between the valve seat body and the valve seat carrier
  • FIGS. 6A and 4B show a fourth embodiment according to the invention of a sealing element between the valve seat body and the valve seat carrier.
  • a known example of a fuel injection valve 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injection valve 1 for fuel injection systems of mixture-compression spark-ignition internal combustion engines.
  • the fuel injection valve 1 is particularly suitable for the direct injection of fuel into a combustion chamber 25, not shown
  • the invention is applicable to valves for metering a fluid.
  • the fuel injection valve 1 With a downstream end, the fuel injection valve 1 is in a
  • a sealing ring 2 in particular Teflon ®, ensures optimum sealing of the
  • the fuel injection valve 1 has at its upstream end 3 a
  • the fuel injection valve 1 has an electrical connection plug 8 for the electrical contacting for actuating the fuel injection valve 1.
  • a decoupling element 24 is inserted, which serves to compensate for manufacturing and assembly tolerances and ensures a lateral force-free storage even with slight misalignment of the fuel injector 1. In addition, this is an optimized noise decoupling.
  • the decoupling element 24 is secured, for example, by means of a lock washer 39.
  • the valve housing 22 of the fuel injection valve 1 is u.a. through the
  • Inlet nozzle 7 but also formed by a nozzle body 10, in which a
  • Valve needle 11 is arranged.
  • the valve needle 11 is connected to a e.g. spherical valve closing body 12 in operative connection, which cooperates with a arranged on a valve seat body 13 valve seat surface 14 to a sealing seat.
  • the fuel injection valve 1 in the exemplary embodiment is an inwardly opening fuel injection valve 1, which has at least one
  • the fuel injection valve 1 is ideally designed as a multi-hole injection valve and therefore has between four and thirty
  • the drive is e.g. an electromagnetic circuit comprising a magnetic coil 15 as an actuator, which is encapsulated in a coil housing and on a
  • Coil carrier is wound, which surrounds an inner pole 16. To that
  • Electro-magnetic circuit further includes an armature 17 which is arranged on the valve needle 11. At rest of the fuel injection valve 1, the anchor
  • Valve needle 11 associated valve closing body 12 lifts from the
  • Valve seat surface 14 from, and the fuel is sprayed through the spray openings 4. If the coil current is turned off, the armature 17 drops after sufficient degradation of the magnetic field by the pressure of the return spring 18 from the inner pole 16, whereby the valve needle 11 moves against the stroke direction. As a result, the valve closing body 12 is seated on the valve seat surface 14, and the
  • Fuel injection valve 1 is closed.
  • This embodiment of the fuel injector is a gasoline direct injection system having fuel injectors 1 operated as shown with an electromagnetic actuator, but also with piezoactuators, and e.g. be used in a constant pressure system.
  • valve member which also as
  • Valve seat carrier can be called, since it receives the valve seat body 13.
  • Figure 2 shows the downstream end of the valve as a section II of Fig. 1 in an enlarged view.
  • the valve seat carrier 10 and the valve seat body 13 are fixedly connected to each other, usually by means of a weld 30, which in the circumferential direction on the outer periphery of the valve seat carrier 10, for example. is generated with a laser.
  • the valve seat body 13 has on its side opposite the ejection openings 4 side an annular collar 31, such a
  • Outer diameter has that fit into an inner opening of the
  • Valve seat carrier 10 is inserted.
  • the weld 30 is exactly in
  • Valve seat carrier 10 set. In a known manner, the valve seat body 13 is inserted so far into the valve seat carrier 10 until the annular collar 31 at a
  • Stop shoulder 33 of the valve seat carrier 10 abuts.
  • the annular collar 31 of the valve seat body 13 is provided with an axial length which is slightly greater than the length of the inner opening of the valve seat carrier 10 of the stop shoulder 33 from in
  • valve seat carrier 10 and valve seat body 13 are downstream directions. This avoids that there is a disadvantageous stop the components valve seat carrier 10 and valve seat body 13 at a different location. However, this sizing also means that between Valve seat carrier 10 and valve seat body 13 in the outer circumferential region an annular gap 35 is formed.
  • annular gap 35 at the ejection-side valve end may have the disadvantage that, in addition to the aggressive combustion chamber atmosphere, moisture and other corrosive media can penetrate, leading in the extreme case to corrosion on the components valve seat carrier 10 and valve seat body 13 in the vicinity of the annular gap and the quality of the weld 30 in the axial overlap area of
  • Valve seat carrier 10 and valve seat body 13 may affect. This would adversely and undesirably affect the quality of the fixed connection of valve seat carrier 10 and valve seat body 13 and possibly leave the valve seat body 13 in the exact correct mounting position.
  • a deformable sealing element 45 is introduced into the annular gap 35 between the valve seat carrier 10 and the valve seat body 13.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of the invention
  • the valve seat body 13 is thus sealed to the valve seat carrier 10 by an axial seal so that no corrosive medium can reach the radial annular gap 35 or the weld seam 30.
  • an annular sealing element 45 with a round cross-section is used.
  • Such a round ring may be made of a material such as a corrosion-resistant soft iron (1.4511 or 1.4307 soft annealed), copper, brass, bronze,
  • Sealing element 45 is axially plastically deformable during assembly of the valve seat body 13 on the valve seat carrier 10. As shown in Figure 3, the originally round sealing element 45 in the installed state has an oval cross section, since the sealing element 45 undergoes a plastic deformation in the axial direction due to an acting on the valve seat body 13 during assembly biasing force F, wherein the material of the sealing element 45th dodges in the radial direction in the annular gap 35 and it comes to this overall "depressed" shape. The plastic deformation of the sealing element 45 provides for a further improvement of Sealing properties of the sealing element 45. Only after the plastic deformation of the sealing element 45, the attachment of the weld 30 takes place.
  • the sealing element 45 designed as a round ring should, in the undeformed state, have an approximately equal inner diameter as the outer diameter of the valve seat body 13 in the region of its
  • the inner diameter of the sealing element 45 may of course be slightly larger than the outer diameter of the valve seat body 13 in the region of its annular collar 31. Should the transition region to the annular collar 31 on the valve seat body 13 be rounded, it is expedient to the sealing element 45 with a radius provided, which corresponds to the radius of the rounding of the transition area largely.
  • FIGS. 4A and 4B a second embodiment according to the invention of a sealing element 45 is shown between the valve seat body 13 and the valve seat carrier 10, wherein in FIG. 4A the sealing element 45 can be seen undeformed prior to axial pressing, while FIG. 4B deforms the sealing element 45 after the axial one Pressing shows.
  • the sealing element 45 is e.g. made of a corrosion resistant spring steel, such as 1.4310.
  • the sealing element 45 has a flat lying U-profile in cross section. For the axial plastic deformation only small biasing forces F are required here.
  • FIGS. 5A and 5B show a third embodiment according to the invention of a sealing element 45 between the valve seat body 13 and the valve seat carrier 10, wherein in FIG. 5A the sealing element 45 can be seen undeformed prior to axial pressing, while FIG. 5B deforms the sealing element 45 after the axial one Pressing shows.
  • the sealing element 45 is e.g. made of a corrosion resistant spring steel, such as 1.4310.
  • the sealing element 45 has a wave-shaped profile in cross section. For the axial plastic deformation only small preload forces F are necessary here.
  • FIGS. 6A and 6B show a fourth embodiment according to the invention of a sealing element 45 between the valve seat body 13 and the valve seat carrier 10
  • the sealing element 45 can be seen undeformed before the axial pressing
  • FIG. 6B shows the sealing element 45 deformed after the axial pressing.
  • the sealing element 45 is, for example, a stamped part with a cross-shaped cross section, in which the axially extending cross knuckles are plastically pushed during axial pressing.
  • Other contours for sealing elements 45 as a stamping part are also conceivable.
  • valve seat body 13 steel As a typical material for the valve seat body 13 steel can be used.
  • the production can therefore be carried out by means of machining (eg turning, grinding, honing), by forming (eg extruding) or by primary forming (eg metal

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Abstract

Das erfindungsgemäße Ventil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil zeichnet sich dadurch aus, dass es eine verbesserte Abdichtung an seinem abspritzseitigen Ende aufweist. Das Brennstoffeinspritzventil (1) umfasst einen erregbaren Aktuator (15) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (12), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (13) ausgebildeten Ventilsitzfläche (14) einen Dichtsitz bildet, und Abspritzöffnungen (4), die stromabwärts der Ventilsitzfläche (14) ausgebildet sind, und einen den Ventilsitzkörper (13) aufnehmenden, einen Teil eines Ventilgehäuses (22) bildenden und mit dem Ventilsitzkörper (13) fest verbundenen Ventilsitzträger (10). In einem Ringspalt (35) zwischen dem Ventilsitzträger (10) und dem Ventilsitzkörper (13) ist zur Vermeidung von Korrosion und Beschädigung einer Schweißnaht (30) ein plastisch verformbares Dichtelement (45) eingebracht. Das Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine.

Description

Beschreibung
Titel
Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventil zum Zumessen eines Fluids,
insbesondere einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
In der Figur 1 ist beispielhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte
Brennstoffeinspritzvorrichtung gezeigt, bei der ein in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine eingebautes Brennstoffeinspritzventil vorgesehen ist. Die Brennstoffeinspritzvorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse auf, das u.a. einen einen Ventilsitzkörper aufnehmenden und mit dem Ventilsitzkörper fest verbundenen Ventilsitzträger umfasst. Die beiden Bauteile sind mittels einer Schweißnaht fest miteinander verbunden. Der Ventilsitzkörper liegt im montierten Zustand an einer inneren Anschlagschulter des Ventilsitzträgers an, wodurch am Außenumfang der beiden Bauteile zwischen diesen ein radialer Ringspalt verbleibt
(z.B. DE 10 2005 052 255 Al).
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil zum Zumessen eines Fluids mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer verbesserten Abdichtung von Ventilgehäusebauteilen an seinem abspritzseitigen Ventilende, das bei Ausführung des Ventils als direkteinspritzendes Brennstoffeinspritzventil durch die unmittelbare Nähe zum Brennraum von der aggressiven Brennraumatmosphäre beeinflusst ist. Erfindungsgemäß ist in einem Ringspalt zwischen einem
Ventilsitzträger und einem Ventilsitzkörper ein plastisch verformbares Dichtelement eingebracht. Mit dem verpressten Dichtelement wird sichergestellt, dass in den Ringspalt am abspritzseitigen Ventilende keine Feuchtigkeit und andere korrosive Medien eindringen können. Insofern ist in vorteilhafter Weise dafür gesorgt, dass die Qualität der Schweißnaht im axialen Überlappungsbereich von Ventilsitzträger und Ventilsitzkörper nicht beeinträchtigt wird. Jegliche Risiken bezüglich Korrosion in Schweißnahtnähe und daraus resultierenden Bauteilbeeinträchtigungen und Veränderungen der Einbaulage des Ventilsitzkörpers sind ausgeschlossen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, bei der Montage des Ventilsitzkörpers im
Ventilsitzträger eine solche Press- bzw. Vorspannkraft F in axialer Richtung aufzubringen, die das Dichtelement plastisch verformt und so im Ringspalt verpresst, dass seine axiale Erstreckung verringert wird, dafür aber eine
Ausdehnung in radialer Richtung erfolgt, um eine optimale Abdichtung zu erzeugen, ohne dass das Dichtelement über eine kritische Grenze hinaus verformt wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil in einer bekannten Ausgestaltung mit einem Abspritzöffnungen aufweisenden
Ventilsitzkörper am stromabwärtigen Ventilende,
Fig. 2 das abströmseitige Ventilende als Ausschnitt II von Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung, Fig. 3 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilendes in einer Ausschnittdarstellung analog zu Fig. 2 mit einem ersten Dichtelement zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Ventilsitzträger,
Fig. 4A und 4B eine zweite erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Ventilsitzträger,
Fig. 5A und 4B eine dritte erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Ventilsitzträger und
Fig. 6A und 4B eine vierte erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements zwischen dem Ventilsitzkörper und dem Ventilsitzträger.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein in Figur 1 dargestelltes bekanntes Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht näher dargestellten Brennraum 25 einer
Brennkraftmaschine. Allgemein ist die Erfindung anwendbar bei Ventilen zum Zumessen eines Fluids.
Mit einem stromabwärtigen Ende ist das Brennstoffeinspritzventil 1 in eine
Aufnahmebohrung 20 eines Zylinderkopfes 9 eingebaut. Ein Dichtring 2, insbesondere aus Teflon ®, sorgt für eine optimale Abdichtung des
Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Wandung der Aufnahmebohrung 20 des Zylinderkopfes 9.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem zulaufseitigen Ende 3 eine
Steckverbindung zu einer nicht gezeigten Brennstoffverteilerleitung auf, die durch einen Dichtring 5 zwischen einem Anschlussstutzen der Brennstoffverteilerleitung und einem Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 verfügt über einen elektrischen Anschlussstecker 8 für die elektrische Kontaktierung zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1. Zwischen einem Ventilgehäuse 22 und einer z.B. rechtwinklig zur Längserstreckung der Aufnahmebohrung 20 verlaufenden Schulter 23 der Aufnahmebohrung 20 ist ein Entkopplungselement 24 eingelegt, das dem Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen dient und eine querkraftfreie Lagerung auch bei leichter Schiefstellung des Brennstoffeinspritzventils 1 sicherstellt. Außerdem erfolgt damit eine optimierte Geräuschentkopplung. Das Entkopplungselement 24 ist z.B. mittels einer Sicherungsscheibe 39 gesichert.
Das Ventilgehäuse 22 des Brennstoffeinspritzventils 1 wird u.a. durch den
Zulaufstutzen 7, aber auch von einem Düsenkörper 10 gebildet, in welchem eine
Ventilnadel 11 angeordnet ist. Die Ventilnadel 11 steht mit einem z.B. kugelförmigen Ventilschließkörper 12 in Wirkverbindung, der mit einer an einem Ventilsitzkörper 13 angeordneten Ventilsitzfläche 14 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Bei dem Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über wenigstens eine
Abspritzöffnung 4 verfügt, typischerweise aber wenigstens zwei Abspritzöffnungen 4 aufweist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist jedoch idealerweise als Mehrloch- Einspritzventil ausgeführt und hat deshalb zwischen vier und dreißig
Abspritzöffnungen 4.
Als Antrieb dient z.B. ein elektromagnetischer Kreis, der eine Magnetspule 15 als Aktuator umfasst, die in einem Spulengehäuse gekapselt und auf einen
Spulenträger gewickelt ist, welcher einen Innenpol 16 umgibt. Zu dem
elektroamagnetischen Kreis gehört weiterhin ein Anker 17, der auf der Ventilnadel 11 angeordnet ist. Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker
17 von einer Rückstellfeder 18 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, dass der Ventilschließkörper 12 an der Ventilsitzfläche 14 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 15 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 17 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 18 in Hubrichtung bewegt. Der Anker 17 nimmt die Ventilnadel 11 ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der
Ventilnadel 11 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 12 hebt von der
Ventilsitzfläche 14 ab, und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnungen 4 abgespritzt. Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 17 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 18 vom Innenpol 16 ab, wodurch sich die Ventilnadel 11 entgegen der Hubrichtung bewegt. Dadurch setzt der Ventilschließkörper 12 auf der Ventilsitzfläche 14 auf, und das
Brennstoffeinspritzventil 1 wird geschlossen.
Bei dieser Ausführung der Brennstoffeinspritzvorrichtung handelt es sich um ein System für die Benzindirekteinspritzung mit Brennstoffeinspritzventilen 1, die, wie gezeigt, mit einem elektromagnetischen Aktuator, aber auch mit Piezoaktoren betrieben und z.B. in einem Konstantdrucksystem eingesetzt werden.
Bei dem Düsenkörper 10 handelt es sich um ein Ventilbauteil, das auch als
Ventilsitzträger bezeichnet werden kann, da er den Ventilsitzkörper 13 aufnimmt. Figur 2 zeigt das abströmseitige Ventilende als Ausschnitt II von Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung. Der Ventilsitzträger 10 und der Ventilsitzkörper 13 sind fest miteinander verbunden, üblicherweise mittels einer Schweißnaht 30, die in Umfangsrichtung am äußeren Umfang des Ventilsitzträgers 10 z.B. mit einem Laser erzeugt wird. Der Ventilsitzkörper 13 besitzt auf seiner den Abspritzöffnungen 4 gegenüberliegenden Seite einen Ringkragen 31, der einen derartigen
Außendurchmesser besitzt, dass er passgenau in eine innere Öffnung des
Ventilsitzträgers 10 einführbar ist. Die Schweißnaht 30 wird genau im
Überlappungsbereich des Ringkragens 31 des Ventilsitzkörpers 13 mit dem
Ventilsitzträger 10 gesetzt. In bekannter Weise wird der Ventilsitzkörper 13 so weit in den Ventilsitzträger 10 eingeschoben, bis der Ringkragen 31 an einer
Anschlagschulter 33 des Ventilsitzträgers 10 anschlägt. Um diesen Anschlag und die entsprechende Positionierung sicher zu erreichen und die Schweißnaht 30 prozesssicher anbringen zu können, ist der Ringkragen 31 des Ventilsitzkörpers 13 mit einer axialen Länge versehen, die etwas größer ist als die Länge der inneren Öffnung des Ventilsitzträgers 10 von der Anschlagschulter 33 aus in
stromabwärtiger Richtung. Damit wird vermieden, dass es zu einem nachteiligen Anschlag der Bauteile Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 an einer anderen Stelle kommt. Allerdings bedeutet diese Dimensionierung auch, dass zwischen Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 im äußeren Umlaufbereich ein Ringspalt 35 gebildet wird.
Ein solcher Ringspalt 35 am abspritzseitigen Ventilende kann aber den Nachteil haben, dass neben der aggressiven Brennraumatmosphäre auch Feuchtigkeit und andere korrosive Medien eindringen können, die im extremen Fall zu Korrosion an den Bauteilen Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 in Ringspaltnähe führt und die Qualität der Schweißnaht 30 im axialen Überlappungsbereich von
Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 beeinträchtigen kann. Dies würde sich nachteilig und in unerwünschter Weise auf die Qualität der festen Verbindung von Ventilsitzträger 10 und Ventilsitzkörper 13 auswirken und den Ventilsitzkörper 13 möglicherweise nicht mehr in der exakt richtigen Einbaulage belassen.
Erfindungsgemäß ist deshalb in dem Ringspalt 35 zwischen dem Ventilsitzträger 10 und dem Ventilsitzkörper 13 ein verformbares Dichtelement 45 eingebracht.
In der Figur 3 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines
Ventilendes in einer Ausschnittdarstellung analog zu Fig. 2 mit einem ersten Dichtelement 45 zwischen dem Ventilsitzkörper 13 und dem Ventilsitzträger 10 dargestellt. Der Ventilsitzkörper 13 wird also zum Ventilsitzträger 10 durch eine axiale Dichtung so abgedichtet, dass kein korrosives Medium in den radialen Ringspalt 35 bzw. zur Schweißnaht 30 gelangen kann. In dem Beispiel gemäß Figur 3 wird ein ringförmiges Dichtelement 45 mit einem runden Querschnitt eingesetzt. Ein solcher Rundring kann aus einem Werkstoff wie einem korrosionsbeständigen Weicheisen (1.4511 oder 1.4307 weichgeglüht), Kupfer, Messing, Bronze,
Aluminium o.ä. bestehen. Das Material sollte so gewählt werden, dass das
Dichtelement 45 bei der Montage des Ventilsitzkörpers 13 am Ventilsitzträger 10 axial plastisch verformbar ist. Wie in Figur 3 gezeigt, weist das ursprünglich runde Dichtelement 45 im eingebauten Zustand einen ovalen Querschnitt auf, da das Dichtelement 45 aufgrund einer bei der Montage auf den Ventilsitzkörper 13 wirkenden Vorspannkraft F eine plastische Verformung in axialer Richtung erfährt, wobei das Material des Dichtelements 45 in radialer Richtung im Ringspalt 35 ausweicht und es insgesamt zu dieser„verdrückten“ Form kommt. Die plastische Verformung des Dichtelements 45 sorgt für eine weitere Verbesserung der Dichteigenschaften des Dichtelements 45. Erst nach der plastischen Verformung des Dichtelements 45 erfolgt das Anbringen der Schweißnaht 30.
Aus Montagegründen sollte das als Rundring ausgeführte Dichtelement 45 im unverformten Zustand einen ungefähr gleich großen Innendurchmesser aufweisen wie den Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 13 im Bereich seines
Ringkragens 31. Der Innendurchmesser des Dichtelements 45 kann natürlich auch etwas größer sein als der Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 13 im Bereich seines Ringkragens 31. Sollte der Übergangsbereich zum Ringkragen 31 am Ventilsitzkörper 13 gerundet sein, so ist es zweckmäßig, das Dichtelement 45 mit einem Radius zu versehen, der dem Radius der Rundung des Übergangsbereichs weitgehend entspricht.
In den Figuren 4A und 4B ist eine zweite erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements 45 zwischen dem Ventilsitzkörper 13 und dem Ventilsitzträger 10 gezeigt, wobei in Figur 4A das Dichtelement 45 unverformt vor dem axialen Pressen zu sehen ist, während Figur 4B das Dichtelement 45 verformt nach dem axialen Pressen zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 45 z.B. aus einem korrosionsbeständigen Federstahl, wie 1.4310 hergestellt. Das Dichtelement 45 weist ein flach liegendes U-Profil im Querschnitt auf. Für die axiale plastische Verformung sind hier nur kleine Vorspannkräfte F nötig.
In den Figuren 5A und 5B ist eine dritte erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements 45 zwischen dem Ventilsitzkörper 13 und dem Ventilsitzträger 10 gezeigt, wobei in Figur 5A das Dichtelement 45 unverformt vor dem axialen Pressen zu sehen ist, während Figur 5B das Dichtelement 45 verformt nach dem axialen Pressen zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 45 z.B. aus einem korrosionsbeständigen Federstahl, wie 1.4310 hergestellt. Das Dichtelement 45 weist ein wellenförmiges Profil im Querschnitt auf. Für die axiale plastische Verformung sind auch hier nur kleine Vorspannkräfte F nötig.
In den Figuren 6A und 6B ist eine vierte erfindungsgemäße Ausführung eines Dichtelements 45 zwischen dem Ventilsitzkörper 13 und dem Ventilsitzträger 10 gezeigt, wobei in Figur 6A das Dichtelement 45 unverformt vor dem axialen Pressen zu sehen ist, während Figur 6B das Dichtelement 45 verformt nach dem axialen Pressen zeigt. Das Dichtelement 45 ist beispielsweise ein Prägeteil mit einem kreuzförmigen Querschnitt, bei dem die axial verlaufenden Kreuzschenkel beim axialen Pressen plastisch verdrückt werden. Andere Konturen für Dichtelemente 45 als Prägeteil sind ebenso denkbar.
Als typischer Werkstoff für den Ventilsitzkörper 13 kann Stahl verwendet werden.
Die Herstellung kann deshalb mittels Zerspanen (z. B. Drehen, Schleifen, Honen), durch Umformen (z. B. Fließpressen) oder auch durch Urformen (z. B. Metal
Injection Molding) oder durch 3D-Drucken erfolgen. Abgesehen von Stahl kommen aber auch andere metallische Werkstoffe oder keramische Werkstoffe für den Ventilsitzkörper 13 in Frage.

Claims

Ansprüche
1. Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum, für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem erregbaren Aktuator (15) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (12), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (13) ausgebildeten Ventilsitzfläche (14) einen Dichtsitz bildet, und wenigstens einer Abspritzöffnung (4), die stromabwärts der Ventilsitzfläche (14) ausgebildet ist, und mit einem den Ventilsitzkörper (13) aufnehmenden, einen Teil eines Ventilgehäuses (22) bildenden und mit dem Ventilsitzkörper (13) fest verbundenen Ventilsitzträger (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Ringspalt (35) zwischen dem Ventilsitzträger (10) und dem
Ventilsitzkörper (13) ein verformbares Dichtelement (45) eingebracht ist.
2. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) in einem eingebauten Zustand plastisch verformt gegenüber einem Zustand vor der Montage vorliegt.
3. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilsitzkörper (13) auf seiner den Abspritzöffnungen (4)
gegenüberliegenden Seite einen Ringkragen (31) besitzt, der in eine innere Öffnung des Ventilsitzträgers (10) einführbar ist und im montierten Zustand an einer
Anschlagschulter (33) des Ventilsitzträgers (10) anliegt, während der Ringspalt (35) im Außenumfangsbereich von Ventilsitzträger (10) und Ventilsitzkörper (13) gebildet ist.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) ringförmig mit einem runden Querschnitt im
unverformten Zustand ausgebildet ist.
5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) aus einem Werkstoff wie einem korrosionsbeständigen Weicheisen (1.4511 oder 1.4307 weichgeglüht), Kupfer, Messing, Bronze,
Aluminium besteht.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) ringförmig als Federblech ausgeführt ist und im
Querschnitt ein C-, U- oder Wellenprofil besitzt.
7. Ventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) aus einem korrosionsbeständigen Federstahl, wie 1.4310 besteht.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) ringförmig als Prägeteil ausgeführt ist.
9. Ventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (45) einen kreuzförmigen Querschnitt hat.
10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilsitzträger (10) und der Ventilsitzkörper (13) mittels einer Schweißnaht (30) fest miteinander verbunden sind.
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