DE102007055192A1

DE102007055192A1 - Electromagnetic injection valve for internal-combustion engine e.g. diesel engine, has rigid liner with through-hole that is coaxial to orifice of extremely thin orifice foil, where through-hole has diameter large than that of orifice

Info

Publication number: DE102007055192A1
Application number: DE200710055192
Authority: DE
Inventors: Uwe Liskow
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-05-20

Abstract

The valve has a valve opening (14) formed in a valve seat body (13), and a perforated injection plate (18) superior to the valve seat body and downstream to the valve opening. The injection plate is formed as a combination of an extremely thin orifice foil (20) and a rigid liner (21), where the foil is clamped between the liner and the valve seat body. The rigid liner has a through-hole (23) that is coaxial to an orifice (19) of the foil, where the through-hole has a diameter large than that of the orifice. The foil is made of pressable steel, ceramic or high temperature-firm plastic. An independent claim is also included for a method for manufacturing a perforated injection plate.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Einspritzventil zum Zerstäuben von Fluid, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on an injection valve for atomizing of fluid, according to the preamble of claim 1.

Ein bekanntes Einspritzventil für Kraftstoffeinspritzanlagen ( DE 10 2005 061 424 A1 ) weist einen in einem Ventilgehäuse festgelegten Ventilsitzkörper auf, an dem ein eine Ventilöffnung umgebender Ventilsitz ausgebildet ist. Der Ventilsitz wirkt mit einem kugelförmigen Schließkopf einer elektromagnetisch betätigbaren Ventilnadel zusammen, der je nach Ventilnadelhub gegen die Rückstellkraft einer den Schließkörper auf den Ventilsitz aufpressenden Ventilschließfeder einen mehr oder weniger großen Öffnungsquerschnitt der Ventilöffnung freigibt. Für eine gute Kraftstoffzerstäubung der aus dem Einspritzventil dosiert ausgespritzten Kraftstoffmenge ist dem Ventilsitzkörper stromabwärts der Ventilöffnung eine Spritzlochscheibe vorgesetzt, die mehrere Spritzlöcher mit relativ kleinem Spritzlochmesser aufweist. Identisch oder ähnlich aufgebaute Einspritzventile werden auch in sog. Denox-Systemen für die Abgasnachbehandlung bei Diesel- oder Benzinmotoren zum Einsprühen einer Harnstoff-Wasser-Lösung in das Abgas eingesetzt, um das zur Reduktion von Stickoxiden im Katalysator benötigte Ammoniak zur Verfügung zu stellen.A known injection valve for fuel injection systems ( DE 10 2005 061 424 A1 ) has a set in a valve housing valve seat body, on which a valve opening surrounding a valve seat is formed. The valve seat cooperates with a spherical closing head of an electromagnetically operable valve needle, which releases a more or less large opening cross-section of the valve opening depending on the valve needle stroke against the restoring force of a closing body on the valve seat aufpressenden valve closing spring. For a good fuel atomization of the metered out of the injection valve amount of fuel the valve seat body downstream of the valve opening is preceded by a spray orifice plate having a plurality of injection holes with a relatively small spray hole diameter. Identically or similarly constructed injection valves are also used in so-called. Denox systems for exhaust aftertreatment in diesel or gasoline engines for spraying a urea-water solution in the exhaust gas to provide the ammonia required for the reduction of nitrogen oxides in the catalyst available.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung ( DE 10 2004 004 738 A1 ) ist das Einspritz- oder Dosierventil vor dem Katalysator in eine Öffnung im Rohrmantel des Abgasrohrs eingesetzt und spritzt einen Sprühkegel unter einem spitzen Winkel zur Achse des Abgasrohrs in das im Abgasrohr strömende Abgas ein. Um eine ausreichend hohe Stickoxidreduktionswirkung zu erzielen, muss die Harnstoff-Wasser-Lösung gut zerstäubt werden. Die Feinsprayaufbereitung ist jedoch bei Abspritzen von Harnstoff-Wasser-Lösungen wegen der physikalischen Eigenschaften dieser Lösungen, wie Oberflächenspannungen und Viskosität, deutlich schwieriger als die Feinsprayaufbereitung von Kraftstoff. Für die Sprühaufbereitung ist dabei das Verhältnis der Lochlänge zum Lochdurchmesser des mindestens einen Spritzlochs in der Spritzlochscheibe entscheidend. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto höher ist der erzielte Zerstäubungsgrad. Bei der Herstellung der Spritzlöcher in der Spritzlochscheibe, z. B. durch Stanzen, μECM-Technik- Laserbohren oder Erodieren sind jedoch diesem Verhältnis aus fertigungstechnischen Gründen Grenzen gesetzt.In a known device for exhaust aftertreatment ( DE 10 2004 004 738 A1 ), the injection or metering valve is inserted in front of the catalyst in an opening in the pipe jacket of the exhaust pipe and injects a spray cone at an acute angle to the axis of the exhaust pipe in the exhaust gas flowing in the exhaust pipe. In order to achieve a sufficiently high nitrogen oxide reduction effect, the urea-water solution must be well atomized. However, the fine spray treatment is much more difficult than the fine spray treatment of fuel in spraying urea-water solutions because of the physical properties of these solutions, such as surface tensions and viscosity. For the spray preparation, the ratio of the hole length to the hole diameter of the at least one injection hole in the spray-orifice plate is decisive. The smaller this ratio, the higher the degree of atomization achieved. In the preparation of the injection holes in the spray perforated disk, z. As by punching, μECM technology laser drilling or erosion However, this ratio for manufacturing reasons, limits.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Konzeption der Spritzlochscheibe als Verbund aus einer extrem dünnen, das mindestens eine Spritzloch enthaltenden Folie und mindestens einer steifen Decklage, einerseits die Spritzlochlänge extrem klein ist, so dass das Verhältnis von Spritzlochlänge zum Spritzlochdurchmesser sehr klein gemacht werden kann, und andererseits durch die steife Decklage die Spritzlochscheibe ausreichend stabil ist. Das in der mindestens einen Decklage vorhandene, mit dem Spritzloch koaxiale Durchgangsloch sorgt dafür, dass auf der Ein- und/oder Ausströmseite des Spritzlochs keine strömungsbehindernden oder -beeinflussenden Verhältnisse vorliegen. Darüber hinaus kann die Spritzlochscheibe mit einfachen Fertigungsverfahren, z. B. Stanzen, hergestellt und dabei eine hohe Toleranzgenauigkeit des Spritzlochs sichergestellt werden.The Inventive injection valve with the features of claim 1 has the advantage that by the design of the spray perforated disk as a composite of an extremely thin, the at least one Spray hole containing film and at least one stiff cover layer, On the one hand the spray hole length is extremely small, so that the ratio of spray hole length to spray hole diameter can be made very small, and on the other hand by the stiff Cover layer, the spray disk is sufficiently stable. That in the at least one cover layer existing, with the injection hole coaxial Through hole ensures that on the input and / or Outflow side of the spray hole no flow obstructing or -influential conditions exist. About that In addition, the spray perforated disk can be produced with simple production methods, z. As stamping, manufactured while maintaining a high tolerance accuracy the injection hole can be ensured.

Bei einer Ausführung der Folie mit z. B. 0,04 mm Folienstärke und einer Spritzlocheinstanzung von 0,08 mm wird ein Spritzlochlängen/Spritzlochdurchmesser-Verhältnis von 0,5 erreicht, was zu einer Zerstäubungswolke des aus dem Spritzloch austretenden Fluids mit einer mittleren Tröpfchengröße (SMD = Sauter Mean Diameter) von < 50 μm führt.at an embodiment of the film with z. B. 0.04 mm film thickness and an injection hole punch of 0.08 mm becomes an injection hole length / injection hole diameter ratio of 0.5, resulting in an atomizing cloud of the spray hole escaping fluid having an average droplet size (SMD = Sauter Mean Diameter) of <50 μm leads.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Einspritzventils möglich.By the measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified injection valve possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Spritzlochfolie zwischen der steifen, vorzugsweise aus stanzbarem Blech hergestellten Decklage und dem Ventilsitzkörper geklemmt. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtstärke der Spritzlochscheibe bei ausreichender Stabilität sehr klein gemacht, z. B. in einer Gesamtstärke von weniger als 0,2 mm gehalten werden kann.According to one advantageous embodiment of the invention is the spray-hole film between the stiff, preferably made of stampable sheet metal Cover layer and the valve seat body clamped. This has the Advantage that the overall strength of the spray perforated disc at sufficient stability made very small, z. B. in one Total thickness of less than 0.2 mm can be maintained.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Verbund eine zweite steife Decklage auf, die ein zum Spritzloch koaxiales Durchgangsloch mit gegenüber dem Spritzloch deutlich größerem Lochdurchmesser aufweist, wobei die Spritzlochfolie zwischen den beiden Decklagen mit zu den Durchgangslöchern koaxialem mindestens einen Spritzloch gehalten ist. Dies hat den Vorteil, dass die Spritzlochscheibe als komplette Baueinheit in die Ventilmontage eingeführt werden kann und Spritzlochfolie und Decklagen nicht erst während der Montage zueinander ausgerichtet werden müssen. Außerdem ergibt sich eine größere Steifigkeit der Spritzlochscheibe, so dass die Lochscheibe auch als sog. S-Schlagscheibe mit in Strömungsrichtung vorgeordnetem Strömungsspalt eingesetzt werden kann, bei der eine sehr gute Gleichverteilung auf mehrere Spritzlöcher gewährleistet ist. Durch die gegenüber dem Spritzloch deutlich durchmessergrößeren Durchgangslöcher in der der Spritzlochfolie stromaufwärts vorgesetzten zweiten Decklage wird sichergestellt, dass im Einlaufbereich des Fluids keine Drosselung stattfindet, sondern diese erst im Spritzloch selbst erfolgt.According to a preferred embodiment of the invention, the composite has a second rigid cover layer which has a through hole coaxial with the injection hole with respect to the injection hole significantly larger hole diameter, the spray film is held between the two cover layers coaxial with the through holes at least one injection hole. This has the advantage that the spray perforated disk can be introduced as a complete unit in the valve assembly and sprayed film and cover layers need not be aligned with each other during assembly. In addition, there is a greater rigidity of the spray perforated disk, so that the perforated disc can also be used as a so-called. S-beating disk with upstream in the flow direction flow gap, in which a very good uniform distribution is guaranteed to multiple spray holes. By opposite the injection hole significantly larger diameter through holes in the spray hole film stream Upwardly superior second cover layer ensures that no throttling takes place in the inlet region of the fluid, but this takes place only in the injection hole itself.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Spritzlochfolie zwischen den beiden Decklagen geklemmt oder aber auch gekammert sein, wozu im letzteren Fall die beiden Decklagen die Spritzlochfolie randseitig übergreifen und die umlaufenden Übergreifungsränder der beiden Decklagen aneinanderliegen und miteinander verbunden, z. B. verschweißt, sind.According to one advantageous embodiment of the invention, the spray-hole film clamped between the two cover layers or chambered be, in the latter case, the two cover layers, the spray film overlap at the edge and the circumferential overlap edges the two cover layers abut each other and connected to each other, for. B. welded, are.

Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird die Spritzlochscheibe in der Weise hergestellt, dass das mindestens eine Spritzloch in der Spritzlochfolie und das mindestens eine Durchgangsloch in der mindestens einen Decklage mit demselben Stanzwerkzeug gestanzt wird, das mindestens einen abgestuften Stanzstempel mit zwei im Durchmesser an den Durchmessern von Spritzloch und Durchgangsloch angepassten Stempelabschnitten aufweist. Die Spritzlochfolie und die Decklage werden nacheinander gestanzt, wobei bei jedem Stanzvorgang vom Stanzwerkzeug eine Markierung in die Spritzlochfolie bzw. in die Decklage eingebracht wird. Spritzlochfolie und Decklagen werden mit deckungsgleichen Markierungen aufeinandergelegt und miteinander fest verbunden. Dieses Herstellungsverfahren hat den Vorteil, dass die Löcher in der Spritzlochfolie und in der mindestens einen Decklage exakt übereinanderliegen. Das Spritzloch in der Spritzlochfolie kann jede beliebige Form aufweisen und das Durchgangsloch in der Decklage wird vorzugsweise kreisrund gestanzt.According to one preferred method, the spray perforated disc is made in the manner that the at least one spray hole in the spray film and the at least one through hole in the at least one cover layer is punched with the same punch that at least one graduated punch with two in diameter at the diameters from injection hole and through hole adapted stamp sections having. The spray film and the cover layer are successively stamped, with each punching process from the punch a mark is introduced into the spray film or in the cover layer. Spray hole foil and Cover layers are stacked with congruent markings and firmly connected. This manufacturing process has the advantage that the holes in the spray-hole foil and exactly superimposed in the at least one cover layer. The injection hole in the spray-hole film can have any desired shape and the through hole in the cover sheet is preferably circular punched.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The The invention is based on embodiments shown in the drawings explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine Seitenansicht eine Einspritzventils, 1 a side view of an injection valve,

2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ausschnitts II in 1, 2 an enlarged sectional view of the section II in 1 .

3 eine Unteransicht in Richtung Pfeil III in 2 einer Spritzlochscheibe des Einspritzventils, 3 a bottom view in the direction of arrow III in 2 a spray perforated disk of the injection valve,

4 ausschnittweise einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in 3 einer Spritzlochfolie der Spritzlochscheibe, 4 partially a section along line IV-IV in 3 a spray perforated foil of the spray perforated disc,

5 und 6 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt der Spritzlochscheibe in 3 mit unterschiedlichen Lochformen des Spritzlochs, 5 and 6 in each case a section of a longitudinal section of the spray perforated disk in 3 with different hole shapes of the injection hole,

7 und 8 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt einer modifizierten Spritzlochscheibe gemäß zweier Ausführungsbeispiele, 7 and 8th each a detail of a longitudinal section of a modified spray perforated disk according to two embodiments,

9 eine gleiche Darstellung wie in 2 eines modifizierten Einspritzventils, 9 a same representation as in 2 a modified injector,

10 und 11 jeweils eine Illustration des Stanzverfahrens zur Herstellung von zueinander koaxialen Löchern in der Spritzlochscheibe. 10 and 11 in each case an illustration of the stamping method for the production of mutually coaxial holes in the spray perforated disk.

Das in 1 in Seitenansicht und in 2 mit einem vergrößerten Ausschnitt längsgeschnitten dargestellte Einspritz- oder Dosierventil dient zum Einspritzen eines Fluids, z. B. von Kraftstoff in eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, und wird vorzugsweise bei der Abgasnachbehandlung in Brennkraftmaschinen zur Reduktion von Stickoxiden eingesetzt. Im letzten Fall wird dosiert eine Harnstoff-Wasser-Lösung (Handelsname: AdBlue) oder eine Harnstoff-Wasser-Lösung mit Ammoniumformiat (Handelsname: Denoxium) in das Abgas einer Brennkraftmaschine eingespritzt. Beim Abspritzen wird jeweils eine sehr feine Zerstäubung mit einem SMD < 50 μm des Fluids erzielt.This in 1 in side view and in 2 with an enlarged section longitudinally shown injection or metering valve is used to inject a fluid, eg. B. of fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine, and is preferably used in the exhaust aftertreatment in internal combustion engines for the reduction of nitrogen oxides. In the latter case, a urea-water solution (trade name: AdBlue) or a urea-water solution with ammonium formate (trade name: Denoxium) is metered into the exhaust gas of an internal combustion engine. When spraying a very fine atomization with an SMD <50 microns of the fluid is achieved in each case.

Das im Ausführungsbeispiel elektromagnetisch betätigte Einspritzventil weist ein Ventilgehäuse 11 mit einem Fluidzufluss 111 und einem elektrischen Anschlussstecker 12 auf, der mit einer Erregerspule eines im Innern des Ventilgehäuses 11 angeordneten Elektromagneten (hier nicht dargestellt) verbunden ist. Das rohrförmige, offene Ende des Ventilgehäuses 11 ist mittels eines eingesetzten Ventilsitzkörpers 13 abgeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse 11 aus Kunststoff gefertigt, und der Ventilsitzkörper 13 besteht aus einer Keramik. Im Ventilsitzkörper 13 ist eine Ventilöffnung 14 und ein die Ventilöffnung 14 umgebender, konischer Ventilsitz 15 ausgebildet. Mit dem Ventilsitz 15 wirkt ein fest mit einer Ventilnadel 16 verbundener kugelförmiger Schließkopf 17 zum Freigeben und Verschließen der Ventilöffnung 14 zusammen. An der Ventilnadel 16 greift einerseits der Anker des Elektromagneten und andererseits eine hier nicht dargestellte Ventilschließfeder an. Durch letztere wird der Schließkopf 17 auf den Ventilsitz 15 aufgepresst. Wird der Elektromagnet erregt, so bewegt sich die Ventilnadel 16 entgegen der Rückstellkraft der Ventilschließfeder in 2 nach oben, wodurch der Schließkopf 17 je nach Ventilnadelhub mehr oder weniger vom Ventilsitz 15 abhebt und damit die Ventilöffnung 14 mehr oder weniger freigibt, so dass eine dosierte Fluidmenge des im Einspritzventil unter Druck stehenden Fluids über die geöffnete Ventilöffnung 14 ausgespritzt wird.The electromagnetically actuated injection valve in the exemplary embodiment has a valve housing 11 with a fluid flow 111 and an electrical connector 12 on, with an excitation coil inside the valve body 11 arranged electromagnet (not shown here) is connected. The tubular, open end of the valve housing 11 is by means of a valve seat body inserted 13 completed. In the exemplary embodiment, the valve housing 11 made of plastic, and the valve seat body 13 consists of a ceramic. In the valve seat body 13 is a valve opening 14 and a the valve opening 14 surrounding, conical valve seat 15 educated. With the valve seat 15 acts firmly with a valve needle 16 connected spherical closing head 17 for releasing and closing the valve opening 14 together. At the valve needle 16 engages on the one hand, the armature of the electromagnet and on the other hand, a valve closing spring, not shown here. By the latter becomes the closing head 17 on the valve seat 15 pressed. When the solenoid is energized, the valve needle moves 16 against the restoring force of the valve closing spring in 2 up, causing the closing head 17 depending on the valve needle stroke more or less from the valve seat 15 lifts and thus the valve opening 14 more or less releases, so that a metered amount of fluid in the injector under pressure fluid over the open valve opening 14 is injected.

Zum Feinzerstäuben der ausgespritzten Kraftstoffmenge ist dem Ventilsitzkörper 13 stromabwärts der Ventilöffnung 14 eine Spritzlochscheibe 18 vorgesetzt. Die Spritzlochscheibe 18 ist zwischen einem endseitig am Ventilgehäuse 11 angeformten Bund 112 und der diesen zugekehrten Stirnseite des Ventilsitzkörpers 13 eingeklemmt. Zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Ventilsitzkörper 13 und dem Ventilgehäuse 11 ist der Ventilsitzkörper 13 mit einer „Tannenbaum"-Struktur versehen und in das Ventilgehäuse 11 eingepresst, wobei sich die Struktur im Kunststoffmaterial des Ventilgehäuses 11 verhakt und verspreizt.For fine atomizing the ejected amount of fuel is the valve seat body 13 downstream of the valve opening 14 a spray perforated disk 18 purposed. The spray perforated disk 18 is between one end of the valve body 11 molded waistband 112 and the facing this end face of the valve seat body 13 trapped. For producing a firm connection between the valve seat body 13 and the valve housing 11 is the valve seat body 13 provided with a "fir tree" structure and in the valve housing 11 pressed, wherein the structure in the plastic material of the valve housing 11 hooked and spread.

Die in 2 im Schnitt und in 3 vergrößert in Unteransicht dargestellte Spritzlochscheibe 18 ist ein Verbund aus einer extrem dünnen Spritzlochfolie 20 von z. B. 0,04 mm Folienstärke und einer steifen Decklage 21 aus stanzbarem Blech mit einer Blechstärke von beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm. Die Spritzlochfolie 20 besteht aus stanzbarem Stahl oder einer Keramik oder einem hochtemperaturfesten Kunststoff. Die Spritzlochfolie 20 weist mindestens ein Spritzloch 19, im Ausführungsbeispiel der 2 und 3 insgesamt vier Spritzlöcher 19, mit einem Lochdurchmesser auf, der etwa doppelt so groß ist wie die Folienstärke der Spritzlochscheibe 20, im Beispiel also 0,08 mm. Die Decklage 21 ist mit einer der Zahl der Spritzlöcher 19 entsprechenden Anzahl von Durchgangslöchern 23 versehen, deren Lochdurchmesser deutlich größer ist als der Spritzlochdurchmesser. Die Durchgangslöcher 23 sind so angeordnet, dass jeweils ein Durchgangsloch 23 koaxial mit einem Spritzloch 19 ausgerichtet ist. Die Spritzlochscheibe 18 ist so zwischen Ventilsitzkörper 13 und Ventilgehäuse 11 eingesetzt, dass die Spritzlochfolie 20 mit im Bereich der Ventilöffnung 14 liegenden Spritzlöchern 19 plan an der Stirnfläche des Ventilsitzkörpers 13 anliegt und die Decklage 21 durch den Bund 112 des Ventilgehäuses 11 die Spritzlochfolie 20 an der Stirnfläche des Ventilsitzkörpers 13 festklemmt.In the 2 on average and in 3 enlarged spray hole disc shown in the bottom view 18 is a composite of an extremely thin spray film 20 from Z. B. 0.04 mm film thickness and a stiff top layer 21 made of stampable sheet metal with a sheet thickness of, for example, 0.1 to 0.2 mm. The spray hole foil 20 consists of stampable steel or a ceramic or a high temperature resistant plastic. The spray hole foil 20 has at least one spray hole 19 , in the embodiment of 2 and 3 a total of four spray holes 19 , with a hole diameter that is about twice as large as the film thickness of the spray perforated disc 20 in the example, 0.08 mm. The top layer 21 is one of the number of spray holes 19 corresponding number of through holes 23 provided whose hole diameter is significantly larger than the injection hole diameter. The through holes 23 are arranged so that each one through hole 23 coaxial with a spray hole 19 is aligned. The spray perforated disk 18 is so between valve seat body 13 and valve housing 11 used that the spray-hole foil 20 with in the area of the valve opening 14 lying spray holes 19 plan on the end face of the valve seat body 13 rests and the top layer 21 through the covenant 112 of the valve housing 11 the spray hole foil 20 on the end face of the valve seat body 13 clamps.

Die Spritzlöcher 19 können eine beliebige Form aufweisen und mit ihrer Lochachse 191 parallel zur Achse 181 der Spritzlochscheibe 18 bzw. der Spritzlochfolie 20 ausgerichtet sein oder in einem spitzen Winkel zu dieser verlaufen, wie letzteres in der Schnittdarstellung der Spritzlochfolie 20 in 4 dargestellt ist. In den Ausführungsbeispielen der 2, 3 und 4 sind die Spritzlöcher 19 so ausgeführt, dass ihr Querschnitt längs der Spritzlochachse 181 konstant ist. In den in 5 und 6 ausschnittweise dargestellten Ausführungsbeispielen der Spritzlochfolie 20 weist dagegen jedes Spritzloch 19 einen sich stromabwärts stetig vergrößernden Querschnitt auf, wobei das Spritzloch 19 in 5 sich konisch und das Spritzloch 19 in 6 sich trompetenförmig erweitert. Durch diese Trichter- oder Trompetenform des Spritzloches 19 wird ein kontrolliertes Ablösen der Strömung im Spritzloch 19 erreicht.The spray holes 19 can have any shape and with their hole axis 191 parallel to the axis 181 the spray perforated disk 18 or the spray hole film 20 be aligned or at an acute angle to this, like the latter in the sectional view of the spray-hole film 20 in 4 is shown. In the embodiments of the 2 . 3 and 4 are the spray holes 19 designed so that their cross section along the injection hole axis 181 is constant. In the in 5 and 6 partially illustrated embodiments of the spray-hole film 20 points, however, every injection hole 19 a downstream continuously increasing cross-section, wherein the injection hole 19 in 5 conical and the injection hole 19 in 6 expanded trumpet-shaped. Through this funnel or trumpet shape of the spray hole 19 is a controlled separation of the flow in the spray hole 19 reached.

Die in 7 und 8 im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiele der Spritzlochscheibe 18 unterscheiden sich von der zuvor beschriebenen Spritzlochscheibe 18 dadurch, dass der Verbund aus Spritzlochfolie 20 und Decklage 21 noch eine zweite Decklage 22 aufweist, die wiederum mit einer der Zahl der Spritzlöcher 19 in der Spritzlochfolie 20 entsprechenden Zahl von Durchgangslöchern 23 mit gegenüber dem Spritzlochdurchmesser deutlich größerem Lochdurchmesser versehen ist. Die zweite Decklage 22 ist auf die von der ersten Decklage 21 abgekehrten Oberfläche der Spritzlochfolie 20 so aufgelegt, dass alle Durchgangslöcher 23 in beiden Decklagen 21, 22 mit den Spritzlöchern 19 in der Spritzlochfolie 20 koaxial ausgerichtet sind. Die Spritzlochfolie 20 ist fest zwischen den beiden Decklagen 21, 22 gehalten, so dass die Spritzlochscheibe 18 eine für die Montage vorgefertigte, komplette Baueinheit ist und der Verbund zwischen Spritzlochfolie 20 und Deckelage 21 nicht – wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 – erst bei der Montage des Ventilsitzkörper 13 hergestellt wird. In dem Ausführungsbeispiel der 7 wird die Spritzlochfolie 20 zwischen den beiden Decklagen 21, 22 geklemmt und im Ausführungsbeispiel der 8 „gekammert", wobei zusätzlich auch die Ränder der Spritzlochfolie 20 von den Decklagen 21, 22 umschlossen sind. Hierzu sind die Decklagen 21, 22 im Durchmesser größer ausgeführt, als die Spritzlochfolie 20, so dass die beiden Decklagen 21, 22 randseitig über die Spritzlochfolie 20 hinausragen und mit ihren Überstehrändern übereinanderliegen und hier, z. B. durch eine Schweißnaht 24, miteinander verbunden sind. Im übrigen sind die Dicken von Spritzlochfolie 20 und Decklagen 21, 22 sowie die Durchmesser der Spritzlöcher 19 und. Durchgangslöcher 23 in gleicher Weise ausgelegt wie zuvor beschrieben.In the 7 and 8th illustrated in cross-section embodiments of the spray perforated disk 18 differ from the previously described spray perforated disk 18 in that the composite of sprayed foil 20 and top layer 21 still a second cover layer 22 which in turn has one of the number of spray holes 19 in the spray-hole foil 20 corresponding number of through holes 23 is provided with respect to the injection hole diameter significantly larger hole diameter. The second cover layer 22 is on the first cover layer 21 swept surface of the spray hole film 20 so hung up that all through holes 23 in both cover layers 21 . 22 with the spray holes 19 in the spray-hole foil 20 are aligned coaxially. The spray hole foil 20 is fixed between the two cover layers 21 . 22 held, leaving the spray-hole disc 18 a prefabricated for assembly, complete unit is and the composite between sprayed film 20 and coverage 21 not - as in the embodiment of 1 and 2 - Only during assembly of the valve seat body 13 will be produced. In the embodiment of 7 is the spray hole film 20 between the two cover layers 21 . 22 clamped and in the embodiment of 8th "Chambered", in addition, the edges of the spray hole film 20 from the top layers 21 . 22 are enclosed. These are the cover layers 21 . 22 made larger in diameter than the spray hole film 20 so that the two cover layers 21 . 22 at the edge over the spray-hole foil 20 protrude and lie one above the other with their Überständer and here, z. B. by a weld 24 , are interconnected. Otherwise, the thicknesses of spray film 20 and cover layers 21 . 22 as well as the diameter of the injection holes 19 and. Through holes 23 designed in the same way as described above.

Das in 9 ausschnittweise im Schnitt dargestellte modifizierte Ausführungsbeispiel des Einspritzventils unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Einspritzventil lediglich dadurch, dass die in 8 skizzierte Spritzlochscheibe 18 als sog. S-Schlagscheibe eingesetzt ist, wozu in die Stirnfläche des Ventilsitzkörpers 13 eine kreisförmige Vertiefung 25 mit einer Spalthöhe H eingebracht ist. Abweichend von 2 sind Ventilgehäuse 11 und Ventilsitzkörper 13 aus Metall. Zur Festlegung des Ventilsitzkörpers 13 im Gehäuse 11 ist der Ventilsitzkörper 13 am Ventilgehäuse 11 verschweißt. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel des Einspritzventils dem zu 2 beschriebenen, so das gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.This in 9 Sectionally illustrated in section modified embodiment of the injection valve differs from the injection valve described above only in that the in 8th sketched spray perforated disk 18 is used as a so-called S-beating disk, including in the end face of the valve seat body 13 a circular depression 25 with a gap height H is introduced. Deviating from 2 are valve housings 11 and valve seat body 13 made of metal. For fixing the valve seat body 13 in the case 11 is the valve seat body 13 on the valve body 11 welded. Otherwise this embodiment of the injection valve corresponds to 2 described, so the same components are provided with the same reference numerals.

Bei der Herstellung der Spritzlochscheibe 18 werden die Spritzlöcher 19 und die Durchgangslöcher 23 vorteilhaft durch Stanzen hergestellt. Im Verbund der Spritzlochscheibe 18 müssen diese Löcher exakt übereinanderliegen. Um dies zu gewährleisten, werden Spritzlochfolie 20 und Decklagen 21, 22 mit demselben Stanzwerkzeug 26 nacheinander gestanzt. Das Stanzwerkzeug 26 weist eine der Anzahl der zu stanzenden Löcher entsprechende Zahl von Stanzstempeln 27 auf, die jeweils mit zwei im Durchmesser gestuften Stempelabschnitten 271, 272 versehen sind. Der vordere Stempelabschnitt 271 mit dem kleineren Durchmesser ist zum Stanzen der Spritzlöcher 19 ausgelegt, während der hintere Stempelabschnitt 272 mit dem größeren Durchmesser für das Stanzen der Durchgangslöcher 23 in den Decklagen 21, 22 vorgesehen ist.In the production of the spray perforated disk 18 become the spray holes 19 and the through holes 23 advantageously produced by punching. In the composite of the spray perforated disk 18 These holes must be exactly on top of each other. To ensure this, are sprayed film 20 and cover layers 21 . 22 With the same punching tool 26 punched one after the other. The punching tool 26 has a number of punches corresponding to the number of holes to be punched 27 on, each with two stepped in diameter stamp sections 271 . 272 are provided. The front stamp section 271 with the smaller diameter is for punching the spray holes 19 while the rear punch section 272 with the larger diameter for punching the through holes 23 in the cover layers 21 . 22 is provided.

In der schematisierten Darstellung der 10 ist eine im Schnitt dargestellte Decklage 21 auf eine Stanzmatrize 28 aufgelegt, und beim Absenken des Stanzwerkzeugs 26 werden mit dem hinteren Stempelabschnitt 272 der Stanzstempel 27 die Durchgangslöcher 23 ausgestanzt. In der Skizze gemäß 11 ist die im Schnitt dargestellte Spritzlochfolie 20 auf eine Stanzmatrize 29 aufgelegt, und das Stanzwerkzeug 26 wird nur soweit abgesenkt, dass nur die vorderen Stempelabschnitte 271 der Stanzstempel 27 die. Spritzlochfolie 20 durchstoßen und so die Spritzlöcher 19 austanzen. Beim Stanzen der Decklagen 21, 22 und der Spritzlochfolie 20 erzeugt das Stanzwerkzeug 26 sowohl auf den Decklagen 21, 22 als auch auf der Spritzlochfolie 20 eine Markierung (hier nicht dargestellt). Zur Herstellung des Verbunds der Spritzlochscheibe 18 wird die Spritzlochfolie 20 auf die Decklage 21 und die Decklage 22 auf die Spritzlochfolie 20 so aufgelegt, dass die Markierungen deckungsgleich sind. Anschließend werden die Teile des Verbunds fest miteinander verbunden, wie dies in 7, 8 oder 9 dargestellt ist.In the schematic representation of 10 is a cover layer shown in section 21 on a punching die 28 applied and when lowering the punch 26 be with the rear stamp section 272 the punch 27 the through holes 23 punched out. In the sketch according to 11 is the spray hole film shown in section 20 on a punching die 29 hung up, and the punching tool 26 is only lowered so far that only the front stamp sections 271 the punch 27 the. Spray perforated foil 20 pierced and so the spray holes 19 austanzen. When punching the cover layers 21 . 22 and the spray hole foil 20 generates the punching tool 26 both on the top layers 21 . 22 as well as on the spray-hole foil 20 a marker (not shown here). For producing the composite of the spray perforated disk 18 is the spray hole film 20 on the top layer 21 and the top layer 22 on the spray-hole foil 20 so laid out that the markings are congruent. Subsequently, the parts of the composite are firmly joined together, as in 7 . 8th or 9 is shown.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005061424 A1 [0002]
- DE 102004004738 A1 [0003]

Claims

Injection valve for atomizing fluid, having a valve seat body ( 13 ), in which a valve opening ( 14 ) is formed, and with a downstream of the valve opening ( 14 ) the valve seat body ( 13 ) superior spray perforated disk ( 18 ), which has at least one injection hole ( 19 ), characterized in that the spray perforated disk ( 18 ) a composite of the at least one injection hole ( 19 ), extremely thin spray-hole film ( 20 ) and at least one stiff cover layer ( 21 ), the at least one to the injection hole ( 19 ) coaxial through hole ( 23 ) with opposite the injection hole ( 19 ) has a significantly larger hole diameter.

Injection valve according to claim 1, characterized in that the spray-hole film ( 20 ) between the cover layer ( 21 ) and the valve seat body ( 13 ) is clamped.

Injection valve according to claim 1, characterized in that the composite has a second, rigid cover layer ( 22 ), the one to the injection hole ( 19 ) coaxial through hole ( 23 ) with opposite the injection hole ( 19 ) has significantly larger hole diameter, and that the spray-hole film ( 20 ) between the two cover layers ( 21 . 22 ) is clamped.

Injection valve according to claim 3, characterized in that the two cover layers ( 21 . 22 ) over the spray-hole film ( 20 ) on the edge and that the peripheral Übersthränder the two cover layers ( 21 . 22 ) abut each other and firmly connected together, preferably welded, are.

Injection valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spray-hole film ( 20 ) made of stampable steel, ceramic or high temperature resistant plastic.

Injection valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spray-hole film ( 20 ) has a film thickness in the range of 0.04 mm and the spray hole has a spray hole diameter in the range of 0.08 mm

Injection valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cover layers ( 21 . 22 ) consist of 0.1 to 0.2 mm thick sheet metal.

Injection valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one injection hole ( 19 ) any shape with one along the hole axis ( 191 ) has a constant cross-section and that the hole axis ( 191 ) parallel or at an acute angle to the axis ( 181 ) of the spray perforated disk ( 18 ) runs.

Injection valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the injection hole ( 19 ) has a continuously increasing cross section downstream and that the hole axis ( 191 ) of the injection hole ( 19 ) parallel to the axis ( 181 ) of the spray perforated disk ( 18 ) is aligned.

Method for producing a spray perforated disk ( 18 ), which consists of an extremely thin spray film ( 20 ) of stampable material with at least one injection hole ( 19 ) and at least one cover layer ( 21 . 22 ) with at least one to the injection hole ( 19 ) coaxial through hole ( 23 ) and a comparison with the injection hole diameter significantly larger hole diameter is composed, wherein the at least one injection hole ( 19 ) and the at least one through hole ( 23 ) with the same punching tool ( 26 ), the at least one graduated punch ( 27 ), each with two diameters in diameter of injection hole ( 19 ) and through hole ( 23 ) adapted stamp sections ( 271 . 2712 ), successively with changing insertion of spray-film ( 20 ) and top layer ( 21 . 22 ) in stamping dies ( 28 . 29 ) and at the same time a marking in spray-film ( 20 ) and top layer ( 21 . 22 ) is punched and the punched spray film ( 20 ) and the punched cover layer ( 21 . 22 ) are stacked with congruent markings and firmly connected to each other.