DE19820341C2 - Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Einspritzdüse für flüssige Einspritzmedien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Einspritzdüse für flüssige Einspritzmedien, bei der das Einspritzmedium mit Hochdruck an der Düse ansteht und über die Düse in Bezug auf Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer und/oder Einspritzmenge zugemessen wird, insbesondere eine Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Kraftstoff-Ein­ spritzdüse für Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung und Common-Rail-Kraftstoffversorgung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Einspritzdüsen der vorgenannten Art bestehen aus dem Düsen­ teil mit der Düsennadel, die in Schließrichtung federbelastet ist und einem in axialer Verlängerung der Düsennadel vorge­ sehenen und in der Verbindung zur Betätigungsvorrichtung liegenden Ventilkolben, der von dem unter Hochdruck stehenden Einspritzmedium in Schließrichtung der Düsennadel beauf­ schlagt ist und damit die Düsennadel zwischen den Einsprit­ zungen geschlossen hält. Der Druckraum, der einerseits über den Ventilkolben begrenzt ist, ist über eine Drossel an die Hochdruckversorgung, also die gemeinsame Verteilerleiste bei Common-Rail-Einspritzsystemen für Brennkraftmaschinen ange­ schlossen und steht andererseits über eine weitere Drossel mit dem Rücklauf des Versorgungssystems für das Einspritz­ medium in Verbindung, wobei die in der Verbindung zum Rück­ lauf liegende Drossel über ein durch eine Ventilkugel ge­ bildetes Sperrglied der Betätigungsvorrichtung absperrbar ist. Die Ventilkugel als Sperrglied ist einem Magnetanker zu­ geordnet, der einen Ankerbolzen und eine auf diesem längsver­ schiebbar geführte Ankerplatte umfaßt, welche mit der Magnet­ spule des der Betätigungsvorrichtung zugeordneten Magnet­ ventiles zusammenwirkt. Die Längsverschiebbarkeit der Anker­ platte gegenüber dem Ankerbolzen in Öffnungsrichtung des Sperrgliedes, also in Richtung auf die Magnetspule ist durch einen dem Ankerbolzen zugeordneten Anschlag begrenzt, wobei die Ankerplatte in Richtung auf diesen Anschlag über eine re­ lativ weiche Ankerfeder belastet ist. In Gegenrichtung, also in Richtung auf die Schließlage des Sperrgliedes ist der An­ kerbolzen über eine Ventilfeder belastet, die so ausgelegt ist, daß sie einerseits die Schließlage aufrecht erhält, an­ dererseits aber bei Bestromung des Magneten überdrückt werden kann, so daß das Sperrglied öffnet und der Druckraum über dem Ventilkolben über die Drossel mit dem Rücklauf in Verbindung steht. Dies führt dazu, daß die vom Ventilkolben auf die Düsennadel in Schließrichtung ausgeübte Kraft zumindest so weit abgebaut wird, daß die Düsennadel über das an dieser an­ stehende Hochdruckmedium in Öffnungsrichtung abgedrängt werden kann und damit die Einspritzöffnungen freigibt.

Der Magnetanker, bestehend aus Ventilkugel als Sperrglied, Ankerbolzen und Ankerplatte bewegt sich anschlagbegrenzt, einerseits durch die Sitzfläche der Ventilkugel und anderer­ seits einen gehäuseseitigen Anschlag für den Ankerbolzen, zur Durchführung der Einspritzvorgänge sehr schnell zwischen den Anschlägen hin und her, wobei die entsprechenden Öffnungs­ zeiträume zwischen zirka 0,2 und 2 ms liegen, und der Hub in der Größenordnung von ca. 50 µm liegt.

In Verbindung mit den hohen Drücken, die zu beherrschen sind, den hohen Schaltgeschwindigkeiten und auch den hohen posi­ tiven und negativen Beschleunigungen beim Auftreffen auf die Anschläge treten starke elastische Schwingungen auf, die dazu führen können, daß die Ventilkugel als Sperrglied beim Aus­ federn aus dem Anschlag, der durch den Dichtsitz für die Ventilkugel gebildet wird, trotz der in Schließrichtung wir­ kenden, über die Ventilfeder aufgebrachten Kräfte nochmals kurz öffnet. Um dieses Wiederöffnen zu verhindern ist die An­ kerplatte beweglich auf dem Ankerbolzen gelagert, wobei sie über die Ankerfeder in Öffnungsrichtung des Ventiles gegen den zugehörigen Anschlag am Ankerbolzen gedrückt wird. Beim Aufschlagen des Ankerbolzens, bzw. der Ventilkugel auf dem Ventilsitz löst sich die Ankerplatte in Folge ihrer Massen­ trägheit unter Überwindung der über die Ankerfeder auf sie ausgeübten Abstützkraft von ihrem Anschlag, und verringert so die beim Aufschlag wirksame Masse des Magnetankers. Dadurch bleibt die Massekraft des Magnetankers beim Ein- bzw. Aus­ federn unterhalb der Vorspannkraft der Ventilfeder.

Trotz dieser Maßnahmen ergeben sich aber Schwingungseffekte, die im Extrem zu unkontrollierten Einspritzvorgängen führen können, insbesondere aber die jeweiligen Einspritzzeiten, und damit auch die Einspritzmenge unkontrolliert beeinflussen können.

Ferner ist für Kraftstoff-Einspritzdüsen von Brennkraft­ maschinen aus der US 5392 995 eine Betätigungseinrichtung bekannt, die einen Betätigungsmagneten umfaßt, über den bei Bestromung das in Richtung auf seine Schließlage federbe­ lastete und der auf die Brennkraftmaschine ausmündenden Düsenöffnung zugeordnete Sperrglied in eine Öffnungslage anhebbar ist. Dem Sperrglied ist koaxial zur Achse der Spule des Betätigungsmagneten ein Anker zugeordnet, für den der feststehende Kern der Magnetspule einen die Öffnungslage bestimmenden Anschlag bildet, wobei der Feldlinienverlauf des betätigten Magneten über den für den Anschlagbereich ge­ wählten Kernquerschnitt bestimmt und die Haltekraft des Magneten - in Abhängigkeit vom Feldlinienverlauf - zur Fest­ legung des Schließverhaltens des Sperrelementes beeinflußt werden soll. Hierbei wird davon ausgegangen, daß eine Bündelung des Magnetfeldes mit Verringerung der Streuverluste zu höheren Haltekräften führt und daß, nach Abschalten des Magneten das mit höheren Haltekräften verbundene langsamere Abklingen desselben eine entsprechende Auswirkung auf das Schließverhalten des Sperrgliedes hat. Zur Veränderung der Geometrie des Kernes der Magnetspule im Anschlagbereich besteht der Kern aus einem Rohr und einem vom Rohr mit Festsitz aufgenommenem Einsatz, der je nach angestrebter Haltekraft mit axialem Abstand zur Anschlagebene endet.

Im Hinblick auf eine Betätigungsrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art sollen durch die Erfindung Schwingungseffekte, die im Extrem zu unkontrollierten Ein­ spritzvorgängen führen können, verringert oder vermieden werden, insbesondere soll aber erreicht werden, daß über solche Schwingungseffekte die jeweiligen Einspritzzeiten und damit auch die Einspritzmenge unkontrolliert beeinflußt wird. Ergänzend sollen die vorgeschlagenen Maßnahmen auch geeignet sein, unter Beibehalt des bisherigen Aufbaues der Einspritz­ düse angewandt zu werden.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des An­ spruches 1 erreicht, wobei durch die Zuordnung eines Dämpfers oder eines Dämpfersystemes zur Ankerplatte eine ent­ sprechende Stabilisierung der Einspritzvorgänge erreicht werden kann.

Die Ankerplatte bewegt sich, wie dargelegt, beim Auftreffen der Ventilkugel auf ihren Sitz gegen die Kraft der Ankerfeder in Schließrichtung des Ankerbolzens, womit in erwünschter Weise die mit dieser Verzögerung verbundenen Massenkräfte re­ duziert werden. Die Ankerplatte bewegt sich aber nicht nur gegen die Kraft der Ankerfeder bis zum jeweiligen Umkehr­ punkt, sondern wird in der Folge über die Ankerfeder, obwohl diese verhältnismäßig schwach ausgebildet ist, auch in Rich­ tung auf den ihr zugeordneten, am Ankerbolzen vorgesehenen Anschlag zurückgedrängt. Beim Auftreffen auf den Anschlag treten dabei wiederum Massenkräfte auf, die zwar sehr viel kleiner sind, die aber dennoch eine geringfügige Bewegung des Ankerbolzens in Öffnungsrichtung des Sperrgliedes nach sich ziehen können, auch wenn dies letztlich nicht zu einem Öff­ nen, sondern nur zu einer Entlastung in der Sitzfläche führt. Insbesondere können sich diese Schwingungseffekte aber dann ungünstig auswirken, wenn eine gewisse zeitliche Überlagerung zur Ansteuerung des Magnetventils gegeben ist, so beispiels­ weise bei einer mit geringem zeitlichen Abstand zur Vorein­ spritzung folgender Haupteinspritzung.

Hierfür kann unter anderem maßgebend sein, daß die bei der Bremsverzögerung der Ankerplatte auftretende Massenkraft der Vorspannkraft der Ventilfeder entgegengerichtet ist und da­ durch die effektive Vorspannkraft verringert. Fällt das Auf­ schlagen der Ankerplatte mit dem Einschalten des Magneten zeitlich zusammen, so hat die verringerte effektive Vorspann­ kraft eine Reduzierung der Ansprechzeit des Magnetventiles zur Folge. Der entgegengesetzte Effekt tritt ein, wenn der Magnet vor dem Aufschlagen eingeschaltet wird.

Eine weitere Beeinflussung kann sich dadurch ergeben, daß sich beim Aufschlagen der Ankerplatte auf den ihr am Anker­ bolzen zugeordneten Anschlag die Geschwindigkeit des Magnet­ ankers insgesamt ändert, und zwar von einem positiven zu ei­ nem negativen Maximalwert. Wird der Magnet während dieser Zeit bestromt, so wird diese momentane Geschwindigkeit des Magnetankers als Anfangsgeschwindigkeit für eine folgende An­ kerhubbewegung wirksam. Das bedeutet, daß sich entsprechende Abweichungen, ins langsame oder ins schnelle, von der Öff­ nungsgeschwindigkeit ergeben, die sich ausgehend von einem Ruhezustand einstellt. Entsprechende Beeinflussungen ergeben sich auch, wenn der Magnet während der Flugphase der Anker­ platte, also bei Zwischenstellungen der Ankerplatte einge­ schaltet wird.

Da derartige Schwingungsvorgänge, wie sie beispielsweise beim Auftreffen der Ankerplatte auf den Anschlag auftreten, nicht schlagartig abklingen, kann es zum sogenannten Ankerprellen, einem wiederholten Anschlagen der Ankerplatte am Anschlag mit abnehmender Intensität kommen, mit der Folge zusätzlicher Be­ einflussungen, die insgesamt das Einhalten der vorgegebenen gewünschten Einspritzwerte beeinträchtigen und damit eine korrekte Zumessung der Einspritzmenge sehr erschweren und, bezogen auf Einspritzsysteme für Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen, sowohl die Leistungsentfaltung wie auch das Fahr­ verhalten negativ beeinflussen können. In Ausgestaltung der Erfindung sind unterschiedliche Möglichkeiten zur Bedämpfung der Ankerplatte gegeben, wobei diese teilweise auch in Kombi­ nation einzusetzen sind.

Eine im Rahmen der Erfindung besonders zweckmäßige Ausge­ staltung zur Bedämpfung der Ankerplatte besteht darin, daß der Dämpfer durch zumindest einen Massekörper gebildet ist, der in Bewegungsrichtung des Ankerbolzens gegenüber der An­ kerplatte beweglich auf deren vom Betätigungsmagneten abge­ wandter Seite angeordnet und in Richtung auf die Ankerplatte federnd abgestützt ist. Bei dieser zu einem besonders ein­ fachen Aufbau führenden und auch im Hinblick auf die Nutzung der räumlichen Verhältnisse in dem den Anker aufnehmenden An­ kerraum besonders vorteilhaften Lösung wird der Massekörper mit verhältnismäßig geringer Vorspannkraft gegen die Anker­ platte gedrückt. Die Vorspannkraft ist dabei in Ausgestaltung der Erfindung so bemessen, daß der Massekörper während der Zeit, in der sich die Ankerplatte durch den Magneten ange­ zogen auf diesen zu bewegt, quasi stehen bleibt. Der Masse­ körper verharrt damit während der Ventilöffnungszeit in Ruhe und kann in Folge seiner Massenträgheit der Ankerplatte zu­ nächst nicht folgen. Stößt die Ankerplatte bei maximalem Öff­ nungshub gegen ihren Anschlag am Ankerbolzen, so trifft sie bei der Rückfederung zeitverzögert auf den Massekörper. Die Rückfederung der Ankerplatte wird dabei durch den aufprallen­ den Massekörper quasi kompensiert und die entsprechende Be­ wegungsenergie auf den Massekörper übertragen. Die Anker­ platte führt nach diesem Stoß insbesondere dann nur noch eine sehr geringe Bewegung aus, wenn das Verhältnis der Massen von Ankerplatte und Massekörper etwa 1 zu 1 ist, und die Stoßzahl nicht viel kleiner als 1. Dadurch wird erreicht, daß die An­ kerplatte nahezu in der Anschlagstellung verharrt und an ihrem Anschlag anliegt, wenn, auf den Fall der Kraftstoffein­ spritzung in eine Brennkraftmaschine bezogen, nach der Vor­ einspritzung eine weitere Voreinspritzung oder die Hauptein­ spritzung folgt, wobei der zeitliche Abstand zur Erstein­ spritzung bei maximal etwa 2 ms liegt.

Der Massekörper seinerseits ist dann zwar noch nicht in Ruhe, klingt in seiner Schwingung aber ab und gelangt insbesondere über die ihn beaufschlagende schwache Stützfeder während der Schließzeit des Magnetventiles wiederum in seine Ruhelage ge­ genüber der Ankerplatte, so daß für folgende Einspritzvor­ gänge wiederum die gleiche Ausgangslage erreicht wird.

Insbesondere in Verbindung mit einer Ausgestaltung, bei der der Ankerbolzen mit der Ankerplatte in dem über das Absperr­ ventil gesteuerten Leitungsweg zum Rücklauf liegt oder an diesen zumindest soweit angeschlossen ist, daß der Ankerraum flüssigkeitsgefüllt ist, ergibt sich auch eine zusätzliche hydraulische Dämpfung, die insbesondere für ein schnelles Ab­ klingen der Bewegungen des Massekörpers führt, wobei hierzu eine entsprechend enge Führung des Massekörpers im Ankerraum sowie auch Gestaltungen der Ankerplatte und/oder des Masse­ körpers beitragen können, die in Verbindung mit der axialen Bewegung des Massekörpers zu einer entsprechenden Flüssig­ keitsverdrängung und damit verbunden einer gewissen Dämpfung führen können.

Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Massekörper und/oder die Ankerplatte sich axial erstreckende, höckerartige Fortsätze aufweisen, die entsprechende radiale Zwischenräume freilassen, so daß trotz Anliegen des Masse­ körpers an der Ankerplatte eine radiale Durchströmung möglich ist.

Um bei den gegebenen, sehr beengten Bauverhältnissen eine zu­ sätzliche Montage des bevorzugt ringförmig ausgestalteten Massekörpers mit Lage desselben im Ankerraum zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß die den Massekörper beaufschlagende Mas­ sekörperfeder als spiralförmig gewendelte Schraubenfeder aus­ gebildet, deren Windungen axial ohne Überdeckung zueinander sind, so daß bei zusammengedrückter Feder die Windungen in­ einander und in einer Ebene liegen.

Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings auch möglich, die Massekörperfeder als Membranfeder auszugestalten, gegebenen­ falls und bevorzugt als entsprechend radial geschlitzte, ra­ diale Finger aufweisende Membranfeder, so daß ein kleines Bauvolumen bei guter hydraulischer Durchströmbarkeit und wei­ chem Federverhalten erreicht werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, den Massekörper in zwei hintereinander liegende Teil­ körper aufzuteilen. Während es bei einteiligem Massekörper zweckmäßig ist, auch unter räumlichen Gesichtspunkten, diesen in seiner Masse in etwa der Masse der Ankerplatte ent­ sprechend zu wählen, ist dies bei auf mehrere Teilkörper auf­ geteiltem Massekörper kaum noch möglich. Sind aber kleinere Teilmassen gegeben, so ist es zweckmäßig, diese Teilmassen elastisch gegeneinander abzustützen, um einen elastischen Stoß zu realisieren, der den beschriebenen Bewegungsablauf - weitmöglichstes Verharren der Ankerplatte in ihrer Ausgangs­ stellung am Anschlag, nach Transformation der Stoßenergie auf die Teilkörper - zu realisieren. Auch bei dieser Lösung ist es zweckmäßig, zwischen den hintereinander angeordneten Teil­ körpern einen ausreichenden Abstand zu lassen, damit beim Auseinanderlaufen der Teilkörper auftretende Strömungen nicht behindert werden und über dadurch bedingte Druckdifferenzen die Teilkörper nicht zusammengehalten werden, und dadurch quasi als ein Körper wirken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Massekörper auch als Schichtkörper ausgebildet sein. Als entsprechende Schichtkörper können blattfederartig aufgebaute Massekörper Verwendung finden, bei denen durch Reibung der einzelnen Schichtelemente aneinander eine zusätzliche Dämpfung erreicht wird, oder auch Massekörper, die durch entsprechende Form­ gebung der die jeweilige Schicht bildenden Elemente, bei­ spielsweise Ringscheiben quasi Flüssigkeitspolster zwischen den einzelnen Scheiben gebildet sind, die bei Relativbe­ wegungen zwischen den einzelnen Scheiben dämpfend wirken. Eine solche Lösung läßt sich in besonders einfacher Weise da­ durch realisieren, daß der Massekörper als Schichtkörper aus gewölbten Federstahlscheiben aufgebaut ist, von denen unter­ schiedlich stark gewölbte übereinander liegen, derart, daß sich abwechselnd radial innen und radial außen eine Ab­ stützung ergibt, mit der Folge entsprechender Flüssigkeits­ spalte. Derartige Schichtkörper können auch als eigenständige Dämpfer eingesetzt sein.

Eine hydraulische Bedämpfung, insbesondere eine zusätzliche hydraulische Bedämpfung läßt sich im Rahmen der Erfindung auch dadurch verwirklichen, daß die Massekörper, Schicht­ körper und/oder Federelemente so aufeinander abgestimmt und/oder so innerhalb des Ankerraumes angeordnet sind, daß sich bezogen auf ihre Bewegungen enge Quetschspalte für die durchtretende Flüssigkeit ergeben, mit der Folge einer hy­ draulischen Dämpfung. Eine diesbezügliche Lösung, die sich besonders einfach gestalten läßt, besteht erfindungsgemäß darin, dem Schicht- und/oder Massekörper bezüglich seines ra­ dial inneren Umfanges gegebenenfalls zusätzlich zu einer ent­ sprechend dimensionierten Spaltbemessung gegenüber dem Umfang des Ankerraumes eine zylindrische Führung zuzuordnen, durch die sich entsprechend enge Ringspalte ergeben. Erreichbar ist dies durch ein in seinem Außendurchmesser, bezogen auf den Innendurchmesser des ringförmigen Massekörpers, nur gering­ fügig kleineres, zum Massekörper einen Spalt abgrenzendes Führungsrohr, das axial über einen radialen Kragen festgelegt sein kann, wobei dieser Kragen erfindungsgemäß in der Ab­ stützung der dem Massekörper zugeordneten Stützfeder gegen­ über dem Gehäuse angeordnet sein kann.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung beruht auf einer Ab­ stützung für die Ankerplatte, bei der die innere Material­ dämpfung eines elastischen Abstützelementes genutzt wird. Das Dämpfungselement kann dabei durch einen elastischen Stütz­ körper in Form eines rohrartigen Elementes gebildet sein, das die Ankerplatte gegenüber dem Gehäuse axial nachgiebig ab­ stützt, wobei in Ausgestaltung der Erfindung entsprechende radiale Öffnungen vorgesehen sein können, die einen radial Durchtritt der Flüssigkeit ermöglichen. Der elastische Stütz­ körper kann dabei selbst als Feder dienen, oder auch parallel geschaltet, gegebenenfalls auch in Hintereinanderschaltung zu einer Feder vorgesehen sein.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ferner wird die Erfindung mit weiteren Details anhand der nachstehenden Ausführungs­ beispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung einer Hoch­ druck-Einspritzdüse, bei der das Einspritzmedium, insbesondere Kraftstoff mit Hochdruck an der Düse ansteht und über die Düse in Bezug auf Einspritz­ zeitpunkt, Einspritzdauer und/oder Einspritzmenge zugemessen wird, einschließlich der der Düse zuge­ ordneten Betätigungsvorrichtung,

Fig. 2 ein Detail der Betätigungsvorrichtung, etwa ent­ sprechend dem Ausschnitt A in Fig. 1 in einer Schnittdarstellung im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des in der Darstellung gemäß Fig. 2 verwendeten Massekörpers,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der dem Massekörper zu­ geordneten Stützfeder,

Fig. 5 eine weitere Darstellung entsprechend jener gemäß Fig. 2, aber mit auf zwei Teilkörper aufgeteiltem Massekörper,

Fig. 6 eine der Fig. 2 im wesentlichen entsprechende Dar­ stellung mit einem Massekörper und/oder Dämpfer als Schichtkörper, wobei der Massekörper und/oder Dämp­ fer im wesentlichen blattfederartig aufgebaut ist,

Fig. 7 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einem mehrteiligen Massekörper und/oder Dämpfer, der teil­ weise als Schichtkörper aus gewölbten Ringscheiben aufgebaut ist,

Fig. 8 eine Darstellung gemäß Fig. 2, wobei dem Masse­ körper mit dem Ziel einer verstärkten hydraulischen Dämpfung ein zusätzliches Führungsrohr zugeordnet ist,

Fig. 9 eine dem Ausschnitt gemäß Fig. 2 entsprechende Dar­ stellung in einer Ausgestaltung, in der die Anker­ platte über eine Ankerfeder abgestützt ist, die hohe innere Materialdämpfung aufweist, und

Fig. 10 eine der Fig. 9 weitgehend entsprechende Darstel­ lung, bei der der Ankerfeder in der Abstützung der Ankerplatte gegenüber dem Gehäuse ein federnder Stützkörper mit hoher innerer Materialdämpfung zuge­ ordnet ist.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau einer aus der Praxis bekannten Hochdruck-Einspritzdüse 1 für mit Selbstzündung arbeitende Brennkraftmaschinen, bei der der Kraftstoff als Einspritz­ medium mit Hochdruck an der Düse ansteht und über die Düse in Bezug auf Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer und Einspritz­ menge zugemessen wird, wobei die entsprechende Zumessung über eine Betätigungseinrichtung 3 erfolgt, die der Düse zuge­ ordnet ist und die über eine hier nicht dargestellte Steue­ rung, beispielsweise eine mit der Motorsteuerung kombinierte Steuerung angesprochen wird. Solche Einspritzdüsen 1 finden in Common-Rail-Einspritzsystemen Verwendung, bei denen die Zuführung des unter Hochdruck, d. h. mit Drücken bis etwa in die Größenordnung von 1700 bar, stehenden Kraftstoffes auf die jeweilige Kraftstoffdüse von einer Verteilerleiste aus erfolgt, die über eine Hochdruckpumpe mit Kraftstoff versorgt wird, was hier nicht weiter gezeigt ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Einspritzdüse insgesamt mit 1 bezeichnet und umfaßt einen Düsenteil 2 und die Betätigungsvorrichtung 3. Im Düsenteil 2 liegt die Düsen­ nadel 4, die im Düsenkörper 5 geführt ist und die über eine Düsenfeder 6 axial beaufschlagt ist. In Verlängerung der Dü­ sennadel 4 ist im Düsenhalter 7 ein Ventilkolben 8 angeord­ net, der sich über eine durch den Düsenhalter 7 verlaufende Druckstange 9 auf der Düsennadel 4 abstützt und der in einem Ventilstück 10 eine Wandung eines volumenveränderlichen Druckraumes 11 bildet, der über eine Drossel 12 mit dem Zu­ lauf 13, also der Hochdruckseite in Verbindung steht, von der aus ein Kanal 14, der durch den Düsenhalter 7 und den Düsen­ körper 5 verläuft, zur Düsennadel 4 führt. Entsprechend dem im Druckraum 11 herrschenden Druck ist die Düsennadel 4 über den Ventilkolben 8 und die Druckstange 9 parallel zur Düsen­ feder 6 in Schließrichtung belastet. Eine Belastung in Gegen­ richtung ergibt sich über den Anschluß der Druckkammer 15 mittels des Kanales 14 an die Hochdruckseite, wobei im Be­ reich der Druckkammer 15 die Düsennadel 4 eine Druckschulter 16 aufweist.

Sind sowohl der Druckraum 11 wie auch die Druckkammer 15 mit der Hochdruckseite (Zulauf 13) verbunden, so ist die Düsen­ nadel 4 in ihrer Schließstellung gehalten und deckt die im Bereich der Düsenspitze liegenden Spritzlöcher 17 ab. Wird der Druck im Druckraum 11 abgebaut, in der Druckkammer 15 aber aufrechterhalten, so wird die Düsennadel 4 entgegen der Belastung durch die Düsenfeder 6 angehoben und gibt die Spritzlöcher 17 frei, so daß Kraftstoff eingespritzt wird.

Die Einspritzdüse 1 weist desweiteren im Bereich der Be­ tätigungsvorrichtung 3 einen Rücklauf 18 auf, der die inner­ halb der Düse 1 anfallenden Leckölmengen aufnimmt und mit dem ferner der Druckraum 11 über eine Drossel 19 verbunden ist, die das Ventilstück 10 im Übergang vom Druckraum 11 auf den Ankerraum 20 der Betätigungsvorrichtung 3 durchsetzt und die über das als Ventilkugel 21 ausgebildete Sperrglied der Be­ tätigungsvorrichtung 3 absperrbar ist.

Die Betätigungsvorrichtung 3, deren Aufbau insbesondere auch aus Fig. 2 erkennbar ist, umfaßt einen Betätigungsmagneten 22 mit einem Magnetanker 23, bestehend aus dem Ankerbolzen 24, dem mit diesem fest verbundenen, als Ventilkugel 21 aus­ gebildeten Sperrglied und einer Ankerplatte 25, die über eine Ankerfeder 26 in Richtung auf einen gegenüber dem Ankerbolzen 24 festen Anschlag 27 belastet ist. Der Anschlag 27 begrenzt dabei den Verschiebeweg der Ankerplatte 25 gegenüber dem An­ kerbolzen 24 in Richtung auf den Betätigungsmagneten 22 mit Spule 28 und Magnetkern 29. Der Ankerbolzen 24 taucht mit seinem über die Ankerplatte 25 hinausragenden, der Ventil­ kugel 21 gegenüberliegenden Ende in die vom Magnetkern 29 um­ schlossene, zentrale Durchgangsöffnung 30 ein, in der die den Ankerbolzen 24 in Schließrichtung des Sperrgliedes 21 be­ lastende Magnetventilfeder 31 angeordnet ist.

Der Ankerbolzen 24 ist seinerseits in seinem axialen Ver­ schiebeweg ebenfalls anschlagbegrenzt, und zwar einmal durch die nicht weiter bezeichnete Sitzfläche der als Sperrglied dienenden Ventilkugel 21, wobei diese Sitzfläche dem Ventil­ stück 10 zugeordnet ist. In Gegenrichtung ist die Anschlag­ begrenzung durch eine Ankerscheibe 32 gegeben, deren Abstand zum Ventilstück 10 durch eine dazwischenliegende Einstell­ scheibe 33 eng toleriert festzulegen ist und die in Richtung auf die Einstellscheibe 33 über eine Spannmutter 34 festge­ legt ist, die in den Düsenhalter 7 einschraubbar ist. Ent­ sprechend diesem Aufbau mündet die Drossel 19 im Ventilstück 10 bei geöffnetem, durch die Ventilkugel 21 gebildeten Sperr­ glied auf dem Ankerraum 20 aus, der über die Durchgangsöff­ nung 30 mit dem Rücklauf 18 verbunden ist.

Wird über die Betätigungsvorrichtung 3 durch Bestromung der Spule 28 des Betätigungsmagneten 22 die Ankerplatte 25 in Richtung auf den Betätigungsmagneten 22 gezogen, so nimmt die Ankerplatte 25 über den Anschlag 27 den Ankerbolzen 24 mit und hebt dadurch die Ventilkugel 21 als Sperrglied von ihrem Sitz am Ventilstück 10 ab, womit die Drossel 19 freigegeben wird. Über die Drossel 19 steht der Druckraum 11 mit dem Rücklauf 18 in Verbindung, und mit Freigabe der Verbindung zum Rücklauf 18 über die Drossel 19 wird der Druck im Druck­ raum 11 abgebaut, da ein sofortiger Druckausgleich durch die in der Verbindung zum Zulauf 13 liegende Drossel 12 verhin­ dert wird. Mit Abfallen des Druckes im Druckraum 11 und wei­ ter gegebenem Anschluß der Druckkammer 15 an den Zulauf 13 wird die Düsennadel 4 aufgrund der gegebenen Beaufschlagung der Druckschulter 16 angehoben, und gibt damit die Spritz­ löcher 17 frei. Die bei dem angesprochenen System außer­ ordentlich hohen Einspritzdrücke, die in Abhängigkeit vom je­ weils in der nicht dargestellten Verteilerleiste anstehenden Druck bis in die Größenordnung von etwa 1700 bar reichen, lassen sich bei dem geschilderten System bei vergleichbar schwach dimensionierten Federn (Düsenfeder 6, Ventilfeder 31) aufgrund dessen beherrschen, daß die anstehenden Arbeits­ drücke gleichzeitig als Schließ- bzw. Öffnungsdrücke genutzt werden und daß über die entsprechend beaufschlagten Flächen im Druckraum 11 bzw. in der Druckkammer 15 die notwendigen Stell- bzw. Haltekräfte weitgehend hydraulisch aufgebracht werden. Dies ist auch die Voraussetzung dafür, daß sich die außerordentlich kurzen Schaltzeiten in der Größenordnung zwischen etwa 0,2 und 2 ms verwirklichen lassen, und dies bei kleinen Schaltwegen der Betätigungsvorrichtung 3 in der Größenordnung von etwa 50 µm.

Die kurzen Schaltzeiten bringen es mit sich, daß die Wegbe­ grenzungen durch die Anschläge und die beim Auftreffen auf die Anschläge auftretenden Schwingungen die vorgegebenen Ein­ spritzsteuerzeiten, und damit auch die Einspritzmengen nach­ haltig beeinflussen können, was Störungen im Maschinenbetrieb nach sich ziehen kann. Eine Maßnahme zur Vermeidung dieser Störungen bzw. der die Störungen verursachenden Schwingungen besteht bei der geschilderten Lösung darin, die Ankerplatte 25 beweglich auf dem Ankerbolzen 24 zu führen, und sie nur durch eine relativ weiche Ankerfeder 26 in Richtung auf den Anschlag 27 zu belasten. So kann sich beim Aufschlagen des Ankerbolzens 24 mit der Ventilkugel 21 auf den zugehörigen Sitz am Ventilstück 10 die Ankerplatte 25 infolge ihrer Mas­ senträgheit von ihrem Anschlag 27 lösen, mit der Folge, daß die wirksame Gesamtmasse des Magnetankers 23 beim Aufschlag­ vorgang verringert wird und dadurch die Massenkraft unterhalb der Vorspannkraft der Ventilfeder 31 bleibt, so daß ein schwingungsbedingtes Öffnen der Drossel 19 über die Ventil­ kugel 21 im Regelfall vermieden ist.

Hebt die Ankerplatte 25 gegenüber dem Anschlag 27 ab, so wird sie nachfolgend - die Ventilkugel 21 befindet sich mittler­ weile in Sperrstellung - unter dem Einfluß der wenn auch schwachen Ankerfeder 26 gegen den Anschlag 27 zurückge­ schoben. Beim Auftreffen auf den Anschlag 27 ergibt sich eine Massenkraft, die der Schließkraft für die Ventilkugel 21 ent­ gegengerichtet ist und den Ankerbolzen 24 in Öffnungsrichtung des Ventiles beaufschlagt, wobei sich zumindest eine Ver­ ringerung des Schließdruckes für die Ventilkugel 21 im zuge­ hörigen Ventilsitz ergibt. Darüber hinaus wirken sich die diesbezüglichen Schwingungseffekte auch ungünstig auf die Einhaltung der vorgegebenen Einspritzzeiten aus.

Die bei der Bremsverzögerung der Ankerplatte 25 auftretende Massenkraft ist nämlich der Vorspannkraft der Ventilfeder 31 entgegengerichtet und reduziert dadurch die effektive Vor­ spannkraft. Fällt das Aufschlagen der Ankerplatte 25 am An­ schlag 27 mit dem Einschalten des Magneten 22 zusammen, so folgt daraus auch eine Verkürzung der Ansprechzeit des Ma­ gnetventils bei der Bestromung. Der entgegengesetzte Effekt tritt ein, wenn der Betätigungsmagnet 22 vor dem Aufschlagen der Ankerplatte 25 auf den Anschlag 27 bestromt wird.

Beim Aufschlagen der Ankerplatte 25 auf den am Ankerbolzen 24 angeordneten Anschlag 27 ergibt sich desweiteren für den ge­ samten Magnetanker 23 (Ankerplatte 25, Ankerbolzen 24 und Ventilkugel 21) eine Veränderung der Geschwindigkeit von einem positiven zu einem negativen Maximalwert. Diese momen­ tane Geschwindigkeitsänderung überlagert sich dann, wenn sie mit dem Einschalten des Betätigungsmagneten 22 zusammenfällt, als Anfangsgeschwindigkeit der nachfolgenden Hubbewegung des Magnetankers 23. Das bedeutet entsprechende Abweichungen ins Langsame oder ins Schnelle in der Ankerhubbewegung, und damit wiederum entsprechende Streuungen bezogen auf die vorgege­ benen Einspritzsteuerwerte.

Um dem zu begegnen wird bei der Erfindung für die Ankerplatte 25 eine Dämpfung vorgesehen und diese wird bei dem Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 2, das eine bevorzugte Lösung der Erfindung zeigt, durch einen Massekörper 35 realisiert, der, wie in Fig. 3 dargestellt, als Ringkörper 36 ausge­ bildet ist, welcher in Richtung auf die Ankerplatte 25 mit Höckern 37 versehen ist, die über den Umfang des Ringkörpers 36 verteilt an dessen Innenumfang vorgesehen sind, so daß zwischen den Höckern 37 radiale Durchtrittsöffnungen ver­ bleiben. Diese sind von Vorteil, um bei den axialen Relativ­ bewegungen der Ankerplatte 25 gegenüber dem Massekörper 35 die Bildung hydraulischer Polster zu vermeiden. Weiter ist es zur Realisierung einer zusätzlichen hydraulischen Dämpfung zweckmäßig, wenn der Außenumfang des Ringkörpers 36 nur ge­ ringes Spiel gegenüber dem Innenumfang des Ankerraumes 20 aufweist, wobei der Innenumfang mit 38 bezeichnet ist, so daß Axialbewegungen des Massekörpers 35 auch dadurch hydraulisch gedämpft werden, daß die Hydraulikflüssigkeit durch verhält­ nismäßig enge Spalte gedrückt wird.

In Richtung auf die Ankerplatte 25 ist der Massekörper 35 durch eine Massekörperfeder 39 belastet, die verhältnismäßig weich ausgelegt ist und die zudem als spiralig gewickelte Schraubenfeder so gestaltet ist, daß in zusammengedrücktem Zustand ihre Windungen überschneidungsfrei ineinander liegen, wodurch die Feder 39 im zusammengedrückten Zustand eine Höhe aufweist, die der Materialdicke des Federdrahtes entspricht. Eine solche Ausgestaltung ist zweckmäßig, um den Massekörper 35 bei möglichst geringer Bauhöhe unterhalb der Ankerplatte 25 montieren zu können und den Anschlag 27 ungeachtet des der Ankerplatte 25 zugeordneten, zusätzlichen Massekörpers 35 un­ ter axialer Verschiebung der Ankerplatte 25 auf dem Anker­ bolzen 24 montieren zu können. Fig. 2 zeigt desweiteren, daß die Ankerplatte 25 zur Führung auf dem Ankerbolzen 24 einen halsartigen Fortsatz 40 aufweist, der im Zusammenwirken mit einem der Ankerscheibe 32 zugeordneten Bund 41 eine axiale Wegbegrenzung für die Verschiebung der Ankerplatte 25 in Richtung auf den dem Ventilstück 10 zugeordneten Ventilsitz bildet. In der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 2 ist auch zu erkennen, daß die gehäusefeste Ankerscheibe 32 einen Anschlag für den Ankerbolzen 24 in Richtung auf den Be­ tätigungsmagneten 22 bildet, wobei der Ankerbolzen 24 mit einem entsprechenden Anschlagbund 42 versehen ist.

Als Masseverhältnis zwischen dem Massekörper 35 und der An­ kerplatte 25 erweist sich ein Verhältnis von etwa 1 : 1 als zweckmäßig.

Die Massekörperfeder 39 ist erfindungsgemäß so ausgelegt, daß beim Anheben des Ankerbolzens 24 über die Ankerplatte 25 durch Bestromung des Betätigungsmagneten 22 der Massekörper 35 gegenüber der Ankerplatte 25 zurückbleibt, im wesentlichen also seine Ausgangslage beibehält, unter anderem auch beein­ flußt durch den Widerstand, den die im Ankerraum 20 befind­ liche Flüssigkeit einer Verschiebung des Massekörpers 35 ent­ gegensetzt. Hat der Magnetanker 23 aufgrund der Bestromung des Betätigungsmagneten 22 seine obere Endlage, also die der Öffnungsstellung des Ventiles entsprechende Stellung mit An­ schlag des Bundes 42 an der Ankerscheibe 32 erreicht und wird dann abgeschaltet, dann fällt der Anker 23 ab und geht in die Schließstellung des Ventiles zurück. Beim Aufschlagen der Ventilkugel 21 hebt die Ankerplatte 25 vom Anschlag 27 ab und trifft auf den Massekörper 35. Dadurch behält die Ankerplatte 25, etwa gleiche Massen der Ankerplatten 25 und des Masse­ körpers 35 unterstellt, praktisch ihre Ausgangslage gegenüber dem Anschlag 27, zumal die Ankerplatte 25 über die Ankerfeder 26 wesentlich härter abgestützt ist als der Massekörper 35 über die Massekörperfeder 39. Behält die Ankerplatte 25 auf­ grund ihres Zusammenspieles mit dem Massekörper 35 ihre Lage am Anschlag 27 im wesentlichen bei und werden die auftreten­ dem Beschleunigungskräfte zunächst vom Massekörper 35 als im wesentlichen freischwingendem Element übernommen, so werden im Hinblick auf sehr kurze aufeinander folgende Bestromungen des Magneten 22, z. B. bei aufeinanderfolgenden Voreinsprit­ zungen oder bei Vor- und Haupteinspritzung unerwünschte wech­ selseitige Beeinflussungen zumindest weitgehend vermieden. Durch die Erfindung wird somit einerseits durch die axiale Verschiebbarkeit der Ankerplatte 25 auf dem Ankerbolzen 24 die Massekraft beim Schließen des Ventiles in erwünschter Weise reduziert, durch das Abfangen dieser Verschiebung über den Massekörper 35 aber gleichzeitig sichergestellt, daß die Ankerplatte 25 ihre Endlage am Anschlag 27 im wesentlichen beibehält und die Massekräfte von dem Massekörper 35 als einem Teil aufgenommen werden, das als eine Art "Freischwinger" diese erst dann auf den Magnetanker 23 ab­ gibt, wenn dies für den Funktionsablauf der Einspritzung, als insbesondere in der Übergangszeit zum nächsten Einspritz­ zyklus, nicht störend ist. Günstig wirkt sich dabei im Rahmen der Erfindung die zusätzliche Dämpfung aus, die durch Aufbau des Massekörpers, Ausbildung des Massekörpers und/oder hy­ draulische Effekte erreicht werden kann, so insb. auch ein Aufbau des Massekörpers 35 ganz oder teilweise aus Material mit hoher innerer Materialdämpfung.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsform zeigt Fig. 5, bei der anstelle eines Massekörpers 35 gemäß Fig. 2 zwei Massekörper 45, 46 vorgesehen sind, von denen der der Anker­ platte 25 benachbart liegende Massekörper 45 in seiner kon­ struktiven Ausbildung im wesentlichen dem Massekörper 35 ge­ mäß Fig. 2 entspricht, jedoch gegebenenfalls mit gegenüber diesem reduzierter Masse ausgeführt ist. Dem Massekörper 45 ist der Massekörper 46 mit axialem Abstand zugeordnet, wobei zwischen den Massenkörpern 45 und 46 bevorzugt ein Feder­ element 47 als Distanzhalter angeordnet ist. Das Federelement 47 kann beispielsweise durch eine flachgewölbte, dünne Feder­ stahlscheibe gebildet sein. Durch die als Abstandshalter wir­ kende Federstahlscheibe, als Federelement 47 wird verhindert, daß die beiden Massekörper 45 und 46 aneinander kleben oder bedingt durch die hydraulischen Strömungsverhältnis und/oder auftretende Druckdifferenzen soweit aneinander haften, daß sie sich quasi als einstückiger Körper verhalten. Die Feder 47 kann darüber hinaus auch sicherstellen, daß ausgehend von der Ankerplatte 25 deren Stoßenergie zunächst auf den Masse­ körper 45 und von diesem auf den Massekörper 46 übertragen wird, so daß der Massekörper 45 bei sehr kurzzeitig aufeinan­ derfolgenden Stößen schon wieder als Stoßpartner für die An­ kerplatte 25 zur Verfügung steht.

Bezüglich der Auslegung und Gestaltung der den Massekörper 46 abstützenden Massekörperfeder 48 wird auf das zur Ausbildung und Auslegung der Massekörperfeder 39 gemäß Fig. 2 Gesagte verwiesen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung, bei der der Masse­ körper quasi als geschichtetes Federpaket ausgebildet und insgesamt mit 50 bezeichnet ist. Das Federpaket kann aus pla­ nen oder gekrümmten Scheiben 51 aufgebaut sein, wobei im Aus­ führungsbeispiel die Scheiben 51 analog zur Ausbildung von Blattfedern aufeinanderliegen und sich relativ großflächig berühren, derart, daß die Schwingungen durch Reibung zwischen den aufeinanderfolgenden Scheiben 51 gedämpft werden.

Prellt bei einer derartigen Ausgestaltung die Ankerplatte 25, so beaufschlagt sie das Federpaket 50 als Massekörper, und die mit der Beaufschlagung verbundene Verformung des Feder­ paketes führt gleichzeitig dazu, daß aufeinanderfolgende Scheiben 51 sich gegeneinander verschieben, dabei gegenein­ ander reiben und entsprechend durch Reibung dämpfen.

Das Scheibenpaket besteht im dargestellten Ausführungs­ beispiel aus gebogenen Blechstreifen, die sich mit ihren axialen Enden nahe einander gegenüberliegenden Umfangsbe­ reichen der Spannmutter 34 abstützen, während ein mittiger, zur Quermittelebene benachbarter Bereich als Abstützbereich für bzw. Beaufschlagungsbereich durch die Ankerplatte 25 dient.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist ein Massekörper 55 vorgesehen, der aus zwei Teilkörpern 56 und 57 besteht, von denen der Teilkörper 56 mehrschichtig aufgebaut ist und der Teilkörper 57 einstückig aufgebaut ist.

Der mehrschichtige Teilkörper 56 besteht aus dünnen, gewölb­ ten Federscheiben, die mit 58 und 59 bezeichnet sind und von denen die Federscheiben 58 stärker gewölbt sind als die Fe­ derscheiben 59. Die Federscheiben 58 und 59 werden abwech­ selnd übereinander gelegt, so daß sich für jeweils ein Schei­ benpaar 58, 59 eine Abstützung am radial äußeren Umfang er­ gibt, und die Abstützung dieses Scheibenpaares 58, 59 gegen­ über dem nächstfolgenden Scheibenpaar 58, 59 im radial inneren Bereich erfolgt, mit der Folge, daß sich zwischen je­ weils aufeinanderfolgenden Scheiben 58 und 59 abwechselnd nach innen und nach außen geöffnete Spalte ergeben. Diese Spalte sind aufgrund der Anordnung des Körpers 55 im mit Flüssigkeit, bzw. bezogen auf das geschilderte Ausführungs­ beispiel mit Kraftstoff gefüllten Ankerraum 20 ebenfalls kraftstoffgefüllt, so daß bei axialer Belastung des Teil­ körpers 56 in Verbindung mit Änderungen der Spaltgröße ent­ sprechende Dämpfungseffekte eintreten.

Eine derartige Ausgestaltung kann im Rahmen der Erfindung analog zum Massekörper 50 gemäß Fig. 6 als alleiniger, ge­ schichteter Massekörper Verwendung finden.

In der erfindungsgemäßen Kombination mit einem zusätzlichen, einstückigen Massekörper als Teilkörper 57 ergeben sich be­ sonders gute Voraussetzungen, ein von Schwingungen, insbe­ sondere auch von Prellschwingungen unbeeinflußtes Einspritz­ verhalten einer erfindungsgemäß ausgestalteten Hochdruck-Ein­ spritzdüse zu realisieren, bei der die vorgegebenen Ein­ spritzwerte nicht schwingungsbedingt verfälscht werden.

Der Gedanke der hydraulischen Dämpfung, wie er insbesondere auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 angesprochen ist, kann in weiterer Ausgestaltung eines Ausführungsbeispieles analog dem in Fig. 2 gezeigten gemäß Fig. 8 dadurch reali­ siert werden, daß der Massekörper 35 als Ringkolben einge­ setzt wird, dem in Ankerraum 20 ein entsprechend ringförmig abgegrenztes Flüssigkeitsvolumen derart zugeordnet ist, daß bei axialer Verschiebung des Ringkolbens das verdrängte Volu­ men nur durch entsprechend enge Spalte abfließen kann, mit der Folge entsprechender Reibungsverluste und dadurch er­ reichter Dämpfung. Dieses stoßdämpferartige Dämpfungsprinzip ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung mit geringem Auf­ wand dadurch zu realisieren, daß dem inneren Durchmesser des ringförmigen Massekörpers 35, der an seinem äußeren Umfang nahezu bis an die Umfangswand 38 des Ankerraumes 20 heran­ reicht, ein den Ringraum nach innen abgrenzendes Führungsrohr 60 zugeordnet wird, daß lediglich einen schmalen Spalt zum Innenumfang des Massekörpers 35 freiläßt, so daß axiale Be­ wegungen des Massekörpers 35 zu entsprechenden Flüssigkeits­ verdrängungen führen, wobei die verdrängte Flüssigkeit durch die verbleibenden Spalte unter entsprechenden Reibungsver­ lusten abfließen muß, was zu entsprechenden Dämpfungseffekten führt. Das Führungsrohr 60 ist zu seiner Fixierung an seinem unteren Ende mit einem radial nach außen ragenden Kragen 61 versehen, auf dem sich die Massekörperfeder 39 abstützt, so daß ohne Zusatzaufwand eine entsprechende Fixierung gegeben ist.

Fig. 9 und 10 zeigen Ausführungsformen, bei denen ausge­ hend von einem grundsätzlichen Aufbau der Betätigungsvor­ richtung gemäß Fig. 1 der Dämpfer 65 durch einen die Anker­ platte 25 abstützenden elastischen Stützkörper insbesondere mit hoher innerer Materialdämpfung gebildet ist. Der als Dämpfer 65 ausgebildete Stützkörper gemäß Fig. 9 ist durch eine rohrförmiges elastisches Element gebildet, das mit 66 bezeichnet ist und das in der Ausgestaltung gemäß Fig. 9 zu­ sätzlich die Funktion der Ankerfeder 26 gemäß Fig. 1 und 2 übernimmt. Das elastische, rohrartige Element 66 ist, wie in Fig. 9 angedeutet, mit Durchgangsöffnungen 67 insbesondere in seinem nahe der Ankerplatte 25 liegenden Bereich versehen, so daß keine abgesperrten, in sich starren Hydraulikräume entstehen. Die Anordnung des rohrartigen Stützkörpers ent­ spricht jener der Ankerfeder 26 in Fig. 1 und 2.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist die Ankerplatte analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 über eine Anker­ feder 26 abgestützt, und es ist parallel zur Ankerfeder 26 zwischen der Ankerplatte 25 und einem gehäusefesten Teil ein rohrartiger elastischer Stützkörper 71 als Dämpfer 70 ange­ ordnet. Auch in diesem Fall weist der rohrartige elastische Körper radiale Durchbrechungen auf, so daß die axiale Be­ wegung der Ankerplatte 25 durch hydraulische Stützeffekte nicht verfälscht wird.

Als Materialien mit hoher innerer Materialdämpfung kommen u. a. gummiartige Materialien in Betracht, wobei diese in Be­ zug auf den zusätzlich angestrebten Massendämpfungseffekt be­ vorzugt spezifisch schwer sind.

Insbesondere in Verbindung mit radialen Durchbrechungen des rohrartigen Elementes 60 bzw. 71 lassen sich diesem auch ent­ sprechende federnde Eigenschaften aufprägen, wobei der Ab­ stützbereich gegen die Ankerplatte beispielsweise auch durch über den Umfang verteilt vorgesehene, säulenartige Stützbe­ reiche gebildet sein kann.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere auch in der Kombination der verschiedenen angesprochenen Dämpfungsmöglichkeiten eine Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse, wobei die ange­ sprochenen, in den Ausführungsbeispielen dargestellten kon­ struktiven Ausgestaltungen zwar als besonders vorteilhafte Ausgestaltungen zu sehen sind, insgesamt aber auch die Be­ deutung von Beispielen haben, die für entsprechende prinzipi­ elle Wirkungsweisen stehen.

Die Erfindung gibt eine Vorgehensweise an die Hand, mit der sich durch die Taktung des Einspritzvorganges ergebende Schwingungen zunächst dadurch bezüglich ihrer nachteiligen Auswirkungen eliminieren lassen, daß sie durch "Zwischenspeicherung" aus für die Funktion kritischen Zeitbe­ reichen in solche Zeitbereiche verlagert werden können, in der ihre Auswirkungen auf das System vernachlässigbar sind. Diesem Verfahren kann zusätzlich eine Dämpfung überlagert sein, wobei die Dämpfung gegebenenfalls erfindungsgemäß auch unabhängig zum Einsatz kommen kann.

Claims (53)

1. Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Einspritzdüse für flüssige Einspritzmedien, bei der das Einspritzmedium mit Hochdruck an der Düse ansteht und über die Düse in Bezug auf Einspritzzeitpunkt, Einspritzdauer und/oder Einspritzmenge zugemessen wird, insbesondere Betätigungsvorrichtung für eine Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung und Common-Rail-Kraftstoffversorgung, mit einem Betätigungsmagneten, dessen Anker zumindest eine anschlagbegrenzte Endstellung aufweist und einen Ankerbolzen und eine gegenüber diesem längsverschiebbare Ankerplatte umfaßt, die in Richtung auf eine gegenüber dem Ankerbolzen anschlagbegrenzte Endlage federnd abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerplatte ein Dämpfer (35) zugeordnet ist.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerbolzen (24) das Sperrglied (21) eines Absperrventiles trägt.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (21) des Absperrventiles durch Bestromung des Betätigungsmagneten (22) in seine Öffnungsstellung überführbar ist.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (21) des Absperrventiles in Richtung auf seine Schließstellung federbelastet ist.

5. Betätigungsvorrichtung insb. nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (35) durch zumindest einen Massekörper gebildet ist, der in Bewegungsrichtung des Ankerbolzens (24) gegenüber der Ankerplatte (25) beweglich auf deren vom Betätigungsmagneten (22) abgewandter Seite angeordnet ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (35) in Richtung auf die Ankerplatte (25) federnd abgestützt ist.

7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (35) über eine zugehörige Massekörperfeder (39) gegen die Ankerplatte (25) anliegend abgestützt ist.

8. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Massekörperfeder (39) in der Größenordnung der Trägheitskraft des Massekörpers (35) bezogen auf die Vibrationsbeschleunigungen der Ankerplatte (25) liegt.

9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (35) in Form einer Ringplatte (36) ausgebildet ist.

10. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatte (36) einen Hals (40) der Ankerplatte (25) umschließend angeordnet ist.

11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Ringplatte (36) nahezu dem Innenumfang (38) eines die Ankerplatte (25) umschließenden Ankerraumes (20) entspricht.

12. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatte (36) mit gegen die Ankerplatte (25) axial vorspringenden Höckern (37) ausgebildet ist.

13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höcker (37) dem radial inneren Bereich der Ringplatte (36) zugeordnet sind.

14. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höcker (37) mit Abstand zueinander angeordnet sind.

15. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höcker (37) auf gleichem Radius liegen.

16. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Massekörperfeder (39) als spiralförmig gewickelte Schraubenfeder ausgebildet ist.

17. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Schraubenfeder (39) bei zusammengedrückter Feder spiralförmig in einer Ebene liegen.

18. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Massekörperfeder als Membranfeder ausgebildet ist.

19. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper aus zwei Teilkörpern (45, 46; 56, 57) aufgebaut ist.

20. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkörper (45, 46; 56, 57) des Massenkörpers hintereinander liegend angeordnet sind und daß von den Teilkörpern der der Ankerplatte (25) benachbarte, erste Teilkörper (45; 56) an der Ankerplatte (25) anliegend vorgesehen ist.

21. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teilkörper (46; 57) federnd gegenüber dem ersten Teilkörper abgestützt ist.

22. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (45, 46) gegeneinander über eine Membranfeder (47) abgestützt sind.

23. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teilkörper (46) des Massekörpers in Richtung auf die Ankerplatte (25) über eine spiralförmig gewickelte Schraubenfeder (48) abgestützt ist.

24. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer durch einen Schichtkörper (50, 56) gebildet ist.

25. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtkörper (50, 56) einen Massekörper bildet.

26. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper als Schichtkörper (56) aus mehreren, insbesondere flach gewölbten Ringscheiben (58, 59) mit gleicher Wölbungsrichtung aufgebaut ist.

27. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Ringscheiben (58, 59) unterschiedlich gewölbt ausgebildet sind.

28. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Ringscheiben (58, 59) abwechselnd stärker und schwächer gewölbt sind.

29. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtkörper und/oder Massekörper aus mehreren, flach gebogenen, gleiche Krümmungsrichtung aufweisenden Blechstreifen aufgebaut ist.

30. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Blechstreifen unterschiedlich stark gekrümmt sind.

31. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Blechstreifen abwechselnd stärker und schwächer gekrümmt sind.

32. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper als in sich federnder Schichtkörper (50, 56) aufgebaut ist.

33. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (50) als Blattfederpaket ausgebildet ist, das in den Endbereichen und im Mittelbereich jeweils beauf­ schlagbar ist.

34. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Blattfederpaketes einerseits im mittleren Bereich gegenüber der Ankerplatte (25) und in Gegenrichtung in den Endbereichen erfolgt.

35. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter des Blattfederpaketes im wesentlichen flächig aufeinanderliegen.

36. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Magnetanker (23) aufnehmende Ankerraum (20) flüssigkeitsgefüllt ist.

37. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerbolzen (24) in dem über das Absperrventil laufenden, dem Rücklauf (18) zugehörigen Leitungsweg liegt.

38. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer zumindest teilweise als hydraulischer Dämpfer ausgebildet ist.

39. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Dämpfer als Massekörper ausgebildet ist.

40. Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (35) als Ringkörper ein Kolbenelement bildet, das in einem hydraulisch weitgehend geschlossenen Ringraum axial beweglich ist.

41. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß dem Innendurchmesser des ringförmigen Massekörpers (35) ein den Ringraum abgrenzendes, axial feststehendes Rohr (60) zugeordnet ist.

42. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ringraum radial nach innen begrenzende Rohr (60) über einen radial nach außen ragenden Kragen (61) axial fixierbar ist.

43. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 36 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (55) zumindest teilweise als Federpaket ausgebildet ist, dessen Federn (58, 59) abwechselnd radial innen und radial außen aufeinander abgestützt sind und radial offene Quetschspalte bilden.

44. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (58, 59) unterschiedlich stark gekrümmt sind.

45. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (58, 59) unterschiedlicher Krümmung aufeinanderfolgend angeordnet sind.

46. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (65) zumindest teilweise aus in sich dämpfenden Material ausgebildet ist.

47. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer durch zumindest einen die Ankerplatte (25) abstützenden elastischen Stützkörper (66) gebildet ist.

48. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (66) durch ein rohrartiges Element gebildet ist.

49. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (66) als die Ankerplatte abstützende Ankerfeder eingesetzt ist.

50. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (66) zusätzlich zur Ankerfeder vorgesehen ist.

51. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (66) die Ankerfeder (26) umschließend angeordnet ist.

52. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Massekörperfeder (39) mindestens in der Größenordnung der Trägheitskraft des Massekörpers (35) liegt.

53. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Massekörperfeder (39), die Federkonstante der Massekörperfeder (39) und die Dämpfung in Kombination dahingehend bestimmt sind, daß der Massekörper (35) nach erfolgtem Stoß vor der nächstfolgenden Magnetbetätigung seine Ausgangslage einnimmt.