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EP2519730B1 - Einspritzventil für ein fluid - Google Patents

Einspritzventil für ein fluid Download PDF

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Publication number
EP2519730B1
EP2519730B1 EP10779003.2A EP10779003A EP2519730B1 EP 2519730 B1 EP2519730 B1 EP 2519730B1 EP 10779003 A EP10779003 A EP 10779003A EP 2519730 B1 EP2519730 B1 EP 2519730B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection valve
pipe
bore
valve according
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP10779003.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2519730A1 (de
Inventor
Dietmar Schmieder
Thomas Sebastian
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2519730A1 publication Critical patent/EP2519730A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2519730B1 publication Critical patent/EP2519730B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8076—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving threaded members

Definitions

  • the invention is based on an injection valve for a fluid, in particular for fuel, according to the preamble of claim 1.
  • valve housing encloses a circular cylindrical cross-section cavity in which a piezoelectric or magnetostrictive actuator is arranged for valve actuation.
  • the annular in cross-section housing wall is longitudinally radially thickened on one side and is provided in the thickening region with an axial bore in which the tube is guided.
  • the tube is bent at the lower end by about 90 ° and inserted into an opening into the valve chamber radial opening in the nozzle body and welded or soldered to the nozzle body.
  • the pipe is attached to the inlet nozzle and firmly connected to the inlet nozzle.
  • US 2002/0179062 also discloses a fuel injector with a fluid carrying tube.
  • the injection valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that by the threaded connection between the fluid-carrying tube and the valve chamber containing nozzle body and by the at least one sealing element integrated in the threaded connection a connection between the nozzle body and tube, which is highly resilient and the increasingly withstand high fuel pressures in the injector with reliable tightness withstands.
  • the fluid connection between the blind hole having the internal thread and the valve chamber is formed by a transverse bore extending in the nozzle body, which opens below the internal thread in the blind hole bottom.
  • the at least one sealing element is a sealing ring made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which rests in an annular groove within the external thread.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a second sealing element is disposed within the threaded connection of the inner and outer threads, which may for example also be formed as a PTFE sealing ring.
  • leaks possibly via the first sealing element, may occur to the outside, e.g. in the crankcase of the internal combustion engine, are passed. Since a pressure of about 5 bar usually prevails in the crankcase, it is ensured by the second sealing element that no leakage enters the interior of the valve housing, in which the non-fuel-resistant actuator for actuating the injection valve is arranged.
  • a check of the tightness of the first sealing element can be made via the leakage bore.
  • the external thread is formed on a hollow-cylindrical connecting piece separated from the tube and connected to the tube Pipe end attached, preferably partially inserted into this, and is firmly connected to the tube.
  • the connection is made by soldering or welding.
  • the tube is guided in a coaxial to the blind hole in the nozzle body passage opening, which is formed in a valve housing at its remote from the nozzle body housing end connecting piece.
  • the axial length of the tube is dimensioned so that it protrudes axially when fully screwed into the internal thread in the blind hole connector over the connector.
  • a prefabricatable assembly of inlet nozzle, pipe and connector is achieved in manufacturing technology advantageously, which can be advantageously easily mounted by being inserted into the valve housing through the through hole in the connector and screwed into the blind hole in the nozzle body.
  • the sealing element previously inserted into the external thread of the connecting piece automatically produces a reliable seal of the threaded connection between the connecting piece and the nozzle body.
  • the connecting piece carries an external thread and is held in the through hole in the connecting piece an internal thread for screwing the connecting piece.
  • the screwing of the inlet nozzle in the connection piece increases the robustness of the injection valve against rough operation.
  • the interface between the connector and pipe or inlet nozzle is sealed, which is preferably realized by a circumferential on the surface of the connector weld or solder seam on the pipe or inlet nozzle. In such an additional seal can be omitted if, according to an advantageous embodiment of the invention, a plastic body is sprayed onto the connector, which partially surrounds the inlet nozzle.
  • injection valve shown for a fluid eg for fuel in a fuel supply system for internal combustion engines, has, for example, a sleeve-like valve housing 11, whose one end of the housing is closed by a nozzle body 12 and the other end of the housing is covered by a connector 13.
  • Nozzle body 12 and connecting piece 13 are fixedly connected to the valve housing 11, for example, by a respective peripheral weld 14, 15.
  • a valve seat 16 ejection opening 17 is formed.
  • the valve seat 16 is preceded by a valve chamber 18.
  • valve needle 19 slidably guided in the nozzle body 12 emerges through the valve chamber 18 and is pressed onto the valve seat 16 with a closing head 191 by a valve closing spring 20 supporting the nozzle body 12 and the valve needle 19 while closing the ejection opening 17.
  • a valve closing spring 20 supporting the nozzle body 12 and the valve needle 19 while closing the ejection opening 17.
  • opening valve needle 19 is a piezoelectric actuator 21 which is received in series with a hydraulic coupler 22 in the valve housing 11 and clamped between the valve needle 19 and connector 13 axially frictionally. Structure and function of actuator 21 and coupler 22 are known and, for example, in the DE 103 19 599 A1 or DE 10 2007 028 490 A1 described.
  • an inlet nozzle 23 is arranged for attaching a fuel supply line.
  • a guided through the valve housing 11 tube 30 establishes a fluid connection between the inlet nozzle 23 and the valve chamber 18.
  • a radially offset from the housing axis of the valve housing 11 arranged axial blind hole 24 formed with internal thread and the tube 30 is screwed at its end remote from the inlet pipe end 23 by means of an external thread in the internal thread.
  • the thread connection of internal and external threads is in FIG. 2 denoted by 25.
  • the external thread is not directly on the pipe end of the cut thin-walled tube 30, but on a thick-walled, hollow cylindrical connector 26 which is inserted with a reduced diameter pin 261 in the pipe end and welded or soldered thereto, as in FIG. 2 sketched weld 27 illustrated.
  • a fluid connection to the valve chamber 18 is made below the threaded connection 25.
  • This fluid connection is realized by means of a transverse bore 28, which opens in the blind hole 24, here in the blind hole bottom.
  • the transverse bore 28 is radially introduced into the nozzle body 12 and sealed at the end remote from the blind hole 24 by means of a pressed ball 29 pressure-tight.
  • In the threaded connection 25 at least one sealing element 31 is arranged, which reliably prevents fluid leakage from the blind bore 24 into the interior of the valve housing 11, in which the non-fuel-resistant actuator 21 rests.
  • the sealing element 31 is a sealing ring 32 made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which rests in an inserted in the connecting piece 26 within the external thread into the connecting piece 26 into the annular groove 33.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the sealing ring 32 by means of a conical expanding mandrel, which covers the external thread up to the annular groove 33, expanded and snapped into the annular groove 33.
  • the sealing ring 32 seals the threads reliably even at high pressures.
  • sealing element 31 instead of the embodiment of the sealing element 31 as such a sealing ring 32 and the inner or outer thread of the threaded connection 25 with a sealing layer of an elastomer, such as Teflon coated, which also produces a reliable seal between the threads when screwed.
  • a sealing layer of an elastomer such as Teflon coated
  • valve housing 11 between the housing wall and the actuator 21 extending, fluid-carrying tube 30 is passed in a coaxial with the blind hole 24 inserted through hole 34 in the connector 13, wherein the length of the tube 30 is dimensioned so that it is completely in the internal thread in the blind hole 24 screwed connector 26 projects axially beyond the connector 13.
  • the inlet nozzle 23 is placed on the protruding pipe end and pressed with the pipe end and welded (weld 35 in FIG. 1 ).
  • the tube 30, the connecting piece 26 and the inlet nozzle 23 are joined to form a structural unit.
  • This unit is by the Through hole 34 in the connector 13 and passed through the connector 26 in the blind hole 24 of the nozzle body 12 is screwed.
  • the inlet nozzle 23 is provided with two diametrical flattened portions 231.
  • a plastic body 36 is sprayed onto the connecting piece 13, which hermetically encloses the inlet nozzle 23 in the lower portion facing the connecting piece 13.
  • the through-bore 34 in the connection piece 13 is sealed in a fluid-tight manner and on the other hand the inlet connection 23 is stabilized. If the sprayed-on plastic body 36 is dispensed with, the passage of the tube 30 through the connecting piece 13 is sealed off, which is preferably carried out by a weld around the tube 30 on the surface of the connecting piece 13.
  • a leakage bore 37 is still introduced into the nozzle body 12, which opens in the blind hole 24 in the region of the threaded connection 25.
  • a second sealing element 38 is disposed within the threaded connection 25.
  • the second sealing element 38 is formed identically to the first sealing element 31, and thus in turn has a sealing ring made of PTFE, which rests in an annular groove 33 in the connecting piece 26. Again, a coating of one of the threads of the threaded connection 25 with a sealing layer is possible.
  • the second sealing element 38 seals the leakage bore 37 against the interior of the valve housing 18.
  • the purpose of the leakage bore 37 is to remove any leaks which may occur via the first sealing element 31, e.g. in the crankcase of the internal combustion engine.
  • the leakage bore 38 allows leakage testing of the first seal member 31.
  • a bellows 39 is pushed onto the valve needle 19, wherein one end of the bellows on the valve needle 19 and the other end of the bellows on the nozzle body 12 is fixed fluid-tight.
  • FIG. 3 in longitudinal section injection valve is modified in comparison with the injection valve described above in that the first sealing member 31 is not designed as a radial seal, but as an axial seal.
  • the Sacklochgrund formed with a relative to the blind hole diameter smaller diameter, so that at the transition from the blind hole 24 to the blind hole bottom of the mouth of the transverse bore 28 upstream annular shoulder 40 (FIG. FIG. 4 ) is available.
  • annular shoulder 40 On this annular shoulder 40 is an annular sealing washer 41 made of PTFE.
  • the inlet nozzle 23 carries an external thread, which is screwed into a cut into the through hole 34 in the connector 13 internal thread.
  • the threaded connection between inlet nozzle 23 and fitting 13 is in FIG. 3 marked 42.
  • For fluid-tight passage of the tube 30 through the connecting piece 13 of the inlet nozzle 23 is connected via a circumferential weld 43 with the connector 13.
  • the weld 43 can be omitted if - as with the injection valve in FIG. 1 is made - on the connector body 13 a the inlet nozzle 23 partially enclosing plastic body 36 is sprayed, as shown in FIG. 3 indicated by dash-dotted lines.
  • injection valve is correct FIG. 3 with the in FIG. 1 represented injection valve, so that the same components are provided with the same reference numerals.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil für ein Fluid, insbesondere für Kraftstoff, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einem bekannten Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen ( DE 102 57 895 A1 ) ist das den Zulaufstutzen mit der dem Ventilsitz vorgelagerten Ventilkammer im zulaufstutzenfernen Düsenkörper verbindende, fluidführende Rohr in das Ventilgehäuse integriert und verläuft parallel versetzt zu der Gehäuseachse. Das Ventilgehäuse umschließt einen im Querschnitt kreiszylindrischen Hohlraum, in dem ein piezoelektrischer oder magnetostriktive Aktor zur Ventilbetätigung angeordnet ist. Die im Querschnitt kreisringförmige Gehäusewand ist einseitig längsdurchgehend radial verdickt und ist in dem Verdickungsbereich mit einer Axialbohrung versehen, in der das Rohr geführt ist. Das Rohr ist am unteren Ende um etwa 90° umgebogen und in eine in der Ventilkammer mündende Radialöffnung im Düsenkörper eingesteckt und mit dem Düsenkörper verschweißt oder verlötet. An dem vom Düsenkörper abgekehrten Ende ist das Rohr an den Zulaufstutzen angesetzt und mit dem Zulaufstutzen fest verbunden.
  • US 2002/0179062 offenbart auch ein Brennstoffeinspritzventil mit einen fluidführenden Rohr.
    • Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Gewindeverbindung zwischen dem fluidführenden Rohr und dem die Ventilkammer enthaltenden Düsenkörper und durch das in der Gewindeverbindung integrierte mindestens eine Dichtungselement eine Verbindung zwischen Düsenkörper und Rohr besteht, die hochbelastbar ist und den zunehmend geforderten hohen Kraftstoffdrücken im Einspritzventil mit zuverlässiger Dichtheit standhält.
  • Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebene Einspritzventils möglich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Fluidverbindung zwischen dem das Innengewinde aufweisenden Sackloch und der Ventilkammer von einer im Düsenkörper verlaufenden Querbohrung gebildet, die unterhalb des Innengewindes im Sacklochgrund mündet. Mit einer solchen, vorzugsweise radial in den Düsenkörper eingebrachten Querbohrung lässt sich die Verbindung zwischen dem im Düsenkörper exzentrisch angeordneten Sackloch und der zentral angeordneten Ventilkammer fertigungstechnisch sehr günstig realisieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dichtungselement ein Dichtungsring aus Polytetrafluorethylen (PTFE), der in einer Ringnut innerhalb des Außengewindes einliegt. Dieser Dichtungsring wird bei der Montage aufgeweitet, über das Außengewinde geschoben und schnappt in die Ringnut ein. Danach wird das Außengewinde in das Innengewinde des Düsenkörpers eingeschraubt, und der PTFE-Dichtungsring dichtet zuverlässig die Gewindeverbindung selbst bei hohen Einspritzdrücken ab.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mündet in dem Sackloch oberhalb des Dichtungselements im Bereich des Innengewindes eine in den Düsenkörper eingebrachte, nach außen führende Leckagebohrung. Oberhalb der Leckagebohrung ist innerhalb der Gewindeverbindung von Innen- und Außengewinde ein zweites Dichtungselement angeordnet, das beispielsweise ebenfalls als PTFE-Dichtungsring ausgebildet sein kann. Mit der Leckagebohrung können evtl. über das erste Dichtungselement auftretende Leckagen nach außen, z.B. in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, geleitet werden. Da im Kurbelgehäuse üblicherweise ein Druck von ca. 5 bar herrscht, ist durch das zweite Dichtungselement sichergestellt, dass keine Leckage in das Innere des Ventilgehäuses gelangt, in dem der nicht kraftstoffresistente Aktor zur Betätigung des Einspritzventils angeordnet ist. Zusätzlich kann über die Leckagebohrung eine Prüfung der Dichtigkeit des ersten Dichtungselements vorgenommen werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Außengewinde auf einem vom Rohr separierten, hohlzylindrischen Verbindungsstück ausgebildet, das an das Rohrende angesetzt, vorzugsweise teilweise in dieses eingesetzt, und mit dem Rohr fest verbunden ist. Die Verbindung erfolgt durch Löten oder Schweißen. Das Rohr ist in einer zum Sackloch im Düsenkörper koaxialen Durchgangsöffnung geführt, die in einem das Ventilgehäuse an dessen vom Düsenkörper abgekehrten Gehäuseende abdeckenden Anschlussstück ausgebildet ist. Die axiale Länge des Rohrs ist so bemessen, dass es bei vollständig in das Innengewinde im Sackloch eingeschraubtem Verbindungsstück über das Anschlussstück axial vorsteht. Auf das vorstehende Rohrende ist der Zulaufstutzen aufgesetzt und mit dem Rohr fest, vorzugsweise durch Pressen und Schweißen, verbunden. Damit wird in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise eine vorfertigbare Baueinheit aus Zulaufstutzen, Rohr und Verbindungsstück erzielt, die vorteilhaft einfach montiert werden kann, indem sie in das Ventilgehäuse durch die Durchgangsbohrung im Anschlussstück hindurch eingesetzt und in das Sackloch im Düsenkörper eingeschraubt wird. Das zuvor in das Außengewinde des Verbindungsstücks eingesetzte Dichtungselement stellt dabei automatisch eine zuverlässige Dichtung der Gewindeverbindung zwischen Verbindungsstück und Düsenkörper her.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung trägt der Anschlussstutzen ein Außengewinde und ist in der Durchgangsbohrung im Anschlussstück ein Innengewinde zum Einschrauben des Anschlussstutzens vorgehalten. Die Verschraubung des Zulaufstutzens im Anschlussstück steigert die Robustheit des Einspritzventils gegen rauhe Betriebsweise. Sowohl bei nur durch das Anschlussstück hindurchgeführtem Rohr als auch bei eingeschraubtem Zulaufstutzen ist die Schnittstelle zwischen Anschlussstück und Rohr bzw. Zulaufstutzen abgedichtet, was vorzugsweise durch eine auf der Oberfläche des Anschlussstücks umlaufende Schweiß- oder Lötnaht am Rohr bzw. Zulaufstutzen realisiert ist. Auf eine solche zusätzliche Abdichtung kann verzichtet werden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auf das Anschlussstück ein Kunststoffkörper aufgespritzt wird, der teilweise den Zulaufstutzen umschließt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Längsschnitt eines Einspritzventils für ein Fluid,
    • Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in Figur 1,
    • Figur 3 eine gleiche Darstellung wie in Figur 1 eines modifizierten Einspritzventils,
    • Figur 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in Figur 3.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • Das in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Einspritzventil für ein Fluid, z.B. für Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsanlage für Brennkraftmaschinen, weist ein z.B. hülsenartiges Ventilgehäuse 11 auf, dessen eines Gehäuseende von einem Düsenkörper 12 abgeschlossen und dessen anderes Gehäuseende von einem Anschlussstück 13 abgedeckt ist. Düsenkörper 12 und Anschlussstück 13 sind fest mit dem Ventilgehäuse 11 verbunden, z.B. durch jeweils eine umlaufende Schweißnaht 14, 15. Am freien Ende des Düsenkörpers 12 ist eine von einem Ventilsitz 16 umschlossene Abspritzöffnung 17 ausgebildet. Dem Ventilsitz 16 ist eine Ventilkammer 18 vorgelagert. Durch die Ventilkammer 18 taucht eine im Düsenkörper 12 verschieblich geführte Ventilnadel 19 hindurch, die mit einem Schließkopf 191 von einer am Düsenkörper 12 und an der Ventilnadel 19 sich abstützenden Ventilschließfeder 20 unter Schließen der Abspritzöffnung 17 auf den Ventilsitz 16 aufgepresst wird. Zur Betätigung der nach außen gegen die Rückstellkraft der Ventilschließfeder 20 öffnenden Ventilnadel 19 dient ein piezoelektrischer Aktor 21, der in Reihe mit einem hydraulischen Koppler 22 in dem Ventilgehäuse 11 aufgenommen und zwischen Ventilnadel 19 und Anschlussstück 13 axial kraftschlüssig eingespannt ist. Aufbau und Funktion von Aktor 21 und Koppler 22 sind bekannt und beispielsweise in der DE 103 19 599 A1 oder DE 10 2007 028 490 A1 beschrieben.
  • An dem vom Anschlussstück 13 abgedeckten Gehäuseende des Ventilgehäuses 11 ist ein Zulaufstutzen 23 zum Aufstecken einer Kraftstoffzuleitung angeordnet. Ein durch das Ventilgehäuse 11 geführtes Rohr 30 stellt eine Fluidverbindung zwischen dem Zulaufstutzen 23 und der Ventilkammer 18 her. Hierzu ist im Düsenkörper 12 ein zur Gehäuseachse des Ventilgehäuses 11 radial versetzt angeordnetes, axiales Sackloch 24 mit Innengewinde ausgebildet und das Rohr 30 an seinem vom Zulaufstutzen 23 abgekehrte Rohrende mittels eines Außengewindes in dem Innengewinde verschraubt. Die Gewindeverbindung von Innen- und Außengewinde ist in Figur 2 mit 25 bezeichnet. Vorzugsweise wird das Außengewinde nicht unmittelbar auf das Rohrende des dünnwandigen Rohrs 30 aufgeschnitten, sondern auf ein dickwandiges, hohlzylindrisches Verbindungsstück 26, das mit einem im Durchmesser reduzierten Zapfen 261 in das Rohrende eingesetzt und mit diesem verschweißt oder verlötet ist, wie dies die in Figur 2 skizzierte Schweißnaht 27 veranschaulicht. Von dem Sackloch 24 ist unterhalb der Gewindeverbindung 25 eine Fluidverbindung zu der Ventilkammer 18 hergestellt. Diese Fluidverbindung ist mittels einer Querbohrung 28 realisiert, die im Sackloch 24, hier im Sacklochgrund, mündet. Wie Figur 1 zeigt, ist die Querbohrung 28 radial in den Düsenkörper 12 eingebracht und am vom Sackloch 24 entfernten Ende mittels einer eingepressten Kugel 29 druckdicht verschlossen. In der Gewindeverbindung 25 ist mindestens ein Dichtungselement 31 angeordnet, das eine Fluidleckage aus der Sackbohrung 24 heraus in das Innere des Ventilgehäuses 11, in dem der nichtkraftstoffresistente Aktor 21 einliegt, zuverlässig verhindert.
  • Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, ist das Dichtungselement 31 ein Dichtungsring 32 aus Polytetrafluorethylen (PTFE), der in einer im Verbindungsstück 26 innerhalb des Außengewindes in das Verbindungsstück 26 hinein eingestochenen Ringnut 33 einliegt. Zur Montage wird der Dichtungsring 32 mittels eines konischen Spreizdorns, der das Außengewinde bis hin zur Ringnut 33 abdeckt, aufgeweitet und in die Ringnut 33 eingeschnappt. Beim Einschrauben des Außengewindes in das Innengewinde des Düsenkörpers 12 dichtet der Dichtungsring 32 die Gewindegänge selbst bei hohen Drücken zuverlässig ab. Anstelle der Ausführung des Dichtungselements 31 als einen solchen Dichtungsring 32 kann auch das Innen- oder Außengewinde der Gewindeverbindung 25 mit einer Dichtungsschicht aus einem Elastomer, z.B. Teflon, beschichtet werden, die bei Verschraubung ebenfalls eine zuverlässige Dichtung zwischen den Gewindegängen herstellt.
  • Das durch das Innere des Ventilgehäuses 11 zwischen Gehäusewand und Aktor 21 sich erstreckende, fluidführende Rohr 30 ist in einer in das Anschlussstück 13 koaxial zu dem Sackloch 24 eingebrachten Durchgangsbohrung 34 hindurchgeführt, wobei die Länge des Rohrs 30 so bemessen ist, dass es bei vollständig in das Innengewinde im Sackloch 24 eingeschraubtem Verbindungsstück 26 axial über das Anschlussstück 13 vorsteht. Der Zulaufstutzen 23 ist auf das vorstehende Rohrende aufgesetzt und mit dem Rohrende verpresst und verschweißt (Schweißnaht 35 in Figur 1).
  • Bei der Montage werden zunächst das Rohr 30, das Verbindungsstück 26 und der Zulaufstutzen 23 zu einer Baueinheit gefügt. Diese Baueinheit wird durch die Durchgangsbohrung 34 im Anschlussstück 13 hindurchgeführt und mit dem Verbindungsstück 26 im Sackloch 24 des Düsenkörpers 12 verschraubt. Zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs ist der Zulaufstutzen 23 mit zwei diametralen Abflachungen 231 versehen. Nach vollständiger Verschraubung des Verbindungsstücks 26 im Sackloch 24 wird auf das Anschlussstück 13 ein Kunststoffkörper 36 aufgespritzt, der den Zulaufstutzen 23 in dessen dem Anschlussstück 13 zugekehrten unteren Bereich hermetisch umschließt. Dadurch wird einerseits die Durchgangsbohrung 34 im Anschlussstück 13 fluiddicht abgedichtet und andererseits der Zulaufstutzen 23 stabilisiert. Wird auf den aufgespritzten Kunststoffkörper 36 verzichtet, so ist die Durchführung des Rohrs 30 durch das Anschlussstück 13 abzudichten was vorzugsweise durch eine um das Rohr 30 umlaufende Schweißnaht auf der Oberfläche des Anschlussstücks 13 vorgenommen ist.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den Düsenkörper 12 noch eine Leckagebohrung 37 eingebracht, die im Bereich der Gewindeverbindung 25 im Sackloch 24 mündet. Oberhalb der Leckagebohrung 37, also auf der von dem Dichtungselement 31 abgekehrten Seite der Mündung der Leckagebohrung 37 im Sackloch 24, ist innerhalb der Gewindeverbindung 25 ein zweites Dichtungselement 38 angeordnet. Das zweite Dichtungselement 38 ist identisch dem ersten Dichtungselement 31 ausgebildet, weist also wiederum einen Dichtungsring aus PTFE auf, der in einer Ringnut 33 im Verbindungsstück 26 einliegt. Möglich ist auch wiederum eine Beschichtung eines der Gewinde der Gewindeverbindung 25 mit einer Dichtungsschicht. Das zweite Dichtungselement 38 dichtet die Leckagebohrung 37 gegen den Innenraum des Ventilgehäuses 18 ab. Die Leckagebohrung 37 hat die Aufgabe, evtl. auftretende Leckagen über das erste Dichtungselement 31 abzuführen, z.B. in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine. Außerdem ermöglicht die Leckagebohrung 38 eine Leckageprüfung des ersten Dichtungselements 31.
  • Zur Abdichtung der über die Ventilnadel 19 bestehenden Verbindung des Innern des Ventilgehäuses 11 zur Ventilkammer 18 ist auf die Ventilnadel 19 ein Faltenbalg 39 aufgeschoben, wobei das eine Balgenende auf der Ventilnadel 19 und das andere Balgenende am Düsenkörper 12 fluiddicht festgelegt ist.
  • Das in Figur 3 im Längsschnitt dargestellte Einspritzventil ist gegenüber dem zuvor beschriebenen Einspritzventil insofern modifiziert, als das erste Dichtungselement 31 nicht als Radialdichtung, sondern als Axialdichtung ausgeführt ist. Hierzu ist der Sacklochgrund mit einem gegenüber dem Sacklochdurchmesser kleineren Durchmesser ausgebildet, so dass am Übergang vom Sackloch 24 zum Sacklochgrund eine der Mündung der Querbohrung 28 vorgelagerte Ringschulter 40 (Figur 4) vorhanden ist. Auf dieser Ringschulter 40 liegt eine ringförmige Dichtungsscheibe 41 aus PTFE auf. Beim Einschrauben der Baueinheit aus Rohr 30, Verbindungsstück 26 und Zulaufstutzen 23 presst sich das Stirnende der Baueinheit, hier also die ringförmige Stirnfläche des Verbindungsstücks 26, auf die Dichtungsscheibe 41 auf.
  • Eine weitere Modifizierung des Einspritzventils besteht darin, dass der Zulaufstutzen 23 ein Außengewinde trägt, das in einen in die Durchgangsbohrung 34 im Anschlussstück 13 eingeschnittenen Innengewinde verschraubt ist. Die Gewindeverbindung zwischen Zulaufstutzen 23 und Anschlussstück 13 ist in Figur 3 mit 42 gekennzeichnet. Zur fluiddichten Durchführung des Rohrs 30 durch das Anschlussstück 13 ist der Zulaufstutzen 23 über eine umlaufende Schweißnaht 43 mit dem Anschlussstück 13 verbunden. Die Schweißnaht 43 kann entfallen, wenn - wie dies bei dem Einspritzventil in Figur 1 vorgenommen ist - auf den Anschlusskörper 13 ein den Zulaufstutzen 23 teilweise umschließender Kunststoffkörper 36 aufgespritzt ist, wie dies in Figur 3 strichpunktiert angedeutet ist.
  • Im übrigen stimmt das Einspritzventil gemäß Figur 3 mit dem in Figur 1 dargestellten Einspritzventil überein, so dass gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Claims (12)

  1. Einspritzventil für ein Fluid, insbesondere für Kraftstoff, mit einem Ventilgehäuse (11), mit einem an einem Gehäuseende des Ventilgehäuses (11) angeordneten Zulaufstutzen (23) für das Fluid, mit einem am anderen Gehäuseende angeordneten Düsenkörper (12), der einen eine Abspritzöffnung (17) umgebenden Ventilsitz (16) und eine diesem vorgelagerte Ventilkammer (18) aufweist, und mit einem im Ventilgehäuse (11) verlaufenden, fluidführenden Rohr (30), das die Ventilkammer (18) mit dem Zulaufstutzen (23) verbindet, wobei im Düsenkörper (12) ein zur Gehäuseachse des Ventilgehäuses (11) radial versetzt angeordnetes, axiales Sackloch (24) ausgebildet und vom Sackloch (24) zur Ventilkammer (18) eine Fluidverbindung hergestellt ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30) an seinem ventilkammerseitigen Rohrende mittels eines Außengewindes in einem Innengewinde des Sacklochs (24) verschraubt ist und dass die Gewindeverbindung (26) von Innen- und Außengewinde mittels mindestens eines Dichtungselements (31) gegenüber dem Sackloch (24) abgedichtet ist.
  2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung zwischen Sackloch (24) und Ventilkammer (18) von einer im Düsenkörper (12) verlaufenden Querbohrung (28) gebildet ist, die unterhalb des Innengewindes im Sacklochgrund mündet.
  3. Einspitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (31) ein Dichtungsring (32), vorzugsweise aus PTFE, ist, der in einer Ringnut (32) innerhalb des Außengewindes einliegt.
  4. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (31) eine ringförmige Dichtungsscheibe (41), vorzugsweise aus PTFE, ist, die auf eine im Sackloch (24) der Mündung der Fluidverbindung vorgeordnete Ringschulter (40) axial kraftschlüssig aufgepresst ist.
  5. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sackloch (24) oberhalb des mindestens einen Dichtungselements (21) im Bereich des Innengewindes eine nach außen führende Leckagebohrung (37) mündet und oberhalb der Leckagebohrung (37) im Bereich der Gewindeverbindung (16) ein zweites Dichtungselement (38) angeordnet ist.
  6. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtungselement (38) ein Dichtungsring (32), vorzugsweise aus PTFE, ist, der in einer Ringnut (33) innerhalb des Außengewindes einliegt.
  7. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dichtungselement (38) von einer Dichtungsschicht aus einem Elastomer, vorzugsweise Teflon, gebildet ist, mit der eines der Gewinde der Gewindeverbindung (25) beschichtet ist.
  8. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde auf einem vom Rohr (30) separierten, hohlzylindrischen Verbindungsstück (26) angeordnet ist, das an das Rohrende angesetzt, vorzugsweise teilweise in dieses eingesetzt, und mit dem Rohr (30) fest verbunden ist.
  9. Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30) in einer zum Sackloch (24) im Düsenkörper (12) koaxialen Durchgangsöffnung (34) in einem das Ventilgehäuse (11) an dessen vom Düsenkörper (12) abgekehrten Gehäuseende abdeckenden Anschlussstück (13) hindurchgeführt und in seiner axialen Länge so bemessen ist, dass es bei vollständig in das Sackloch (24) eingeschraubtem Verbindungsstück (26) über das Anschlussstück (13) axial vorsteht, und dass der Zulaufstutzen (23) auf das vorstehende Rohrende aufgesetzt und mit diesem fest, vorzugsweise durch Pressen und Schweißen, verbunden ist.
  10. Einspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufstutzen (23) ein Außengewinde trägt, das in einem in der Durchgangsbohrung (34) ausgebildeten Innengewinde verschraubbar ist.
  11. Einspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufstutzen (23) teilweise von einem auf das Anschlussstück (13) aufgespritzten Kunststoffkörper (36) umschlossen ist.
  12. Einspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30) bzw. der verschraubte Anschlussstutzen (23) gegenüber der Durchgangsbohrung (34) im Anschlussstück (13) abgedichtet ist, vorzugsweise durch eine um das Rohr (30) bzw. den Anschlussstutzen (23) herum gelegte Schweiß- oder Lötnaht auf der Oberfläche des Anschlussstücks (13).
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