Leckölleitungslose Einspritzdüse für flüssige Medien mit in Richtung der Durchströmung erfolgender Eröffnung. Gegenstand der Erfindung ist eine leck ölleitungslose Einspritzdüse für flüssige Me dien mit in Richtung der Durchströmung erfolgender Eröffnung, bei welcher ein Rüek- schlagventil, ein Steuerkanten aufweisender, zylindriseher Rücksaugschieber und ein Zer stäuberzapfen in Strömungsrichtung hinter einander angeordnet sind.
Gegenüber bekannten Einspritzdüsen die ser Art kennzeichnet sich der Erfindungs gegenstand dadurch, dass der bis in den spritzseitigen Teil der Düse geführte Ventil schaft an seinem Ende als nicht abdichtender Zerstäuberzapfen gestaltet und ein durch eitre Ringnute im Ventilschaft gebildeter und diesem im Durchmesser gleicher Rücksaug schieber unmittelbar an den Zerstäuberzapfen angeschlossen ist, wobei der Diehtungsdureh- messer des Rüekschlagventils sowie der grösste Durchmesser des Zerstäuberzapfens nicht grösser sind als der Dichtungsdurchmesser des Rüeksaugschiebers.
In der Zeichnung ist der Erfindungs beispielsweise veranschaulicht. Fig. 1 zeigt für Längsschnitt, teilweise in Ansieht die zwischen dem Ventilsitz des Rücksehlagventils und dem spritzseitigen Teil einer Hohlstrahldüse angeordnete Düsennadel bei abgebrochenem oberem Düsenteil.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine ein baufertige Düse, bei welcher das als Ventil sitz dienende Druckstück zugleich als Filter ausgebildet ist und die Schliessfeder hinter dem Rückschlagventil liegt.
Fig. 3 stellt den Längsschnitt durch eine mit einer Spritzkappe versehene Düse dar, deren oberer Teil abgebrochen ist.
Fig.4 zeigt im Längsschnitt eine einbau fertige Düse, bei welcher ein Führungskörper für die Düsennadel vorgesehen ist und die Schliessfeder vor dem Rücksehlagventil liegt, und Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch das spritzseitige Ende einer mit Ventilführungs körper und Spritzkappe versehenen Düse.
In dem abgebrochen gezeigten und mit einem Einschraubgewinde 24 versehenen Dü senkörper, gemäss Fig. 1, ist die Nadel 2 mit engem Spiel in der Bohrung 3 geführt. Eine Schliessfeder 4 aus Rechteckdraht greift mit tels des Federtellers 5 sowie mehrerer Kugeln 6 an dem Nadelkopf 7 an. Dieser Nadelkopf 7 trägt das Rückschlagv entil 8 und presst die ses abdichtend gegen das mit einer Durclr- flussbohrung 9 sowie mit. einem Sitz 11 für das Ventil 8 versehene Verschhrss- und Druck stück 10.
Der geführte Schaft 12 der Nadel 2 weist I'berströmkanäle 13 auf, die in Stromrich tung in eine Ringnute 14 einmünden. Der Schaft 12 endigt in dem diese Ringnute 14 begrenzenden und mit ihm im Durchmesser gleichen zylindrischen Schieber<B>15,</B> der mit Steuerkanten 16 und 17 versehen ist. An den Schieber 15 schliesst unmittelbar der Zerstäuberzapfen 18 an, der mit der Spritzbohrung 19 den nach Fläche und Lage veränderlichen Ringquerschnitt 20 bildet und im Durchmesser kleiner ist als die Bohrung 19.
Zwischen der Spritzbohrung 19 und der Kante 21 als Ende der Bohrung 3 ist der im Durchmesser grössere Ringkanal 22 angeordnet, für den bei kleinen Düsen ein Volumen von weiger als 1 mm vorgesehen ist, wenn der Schieber 15 in ihm steht. Das Volumen des durch den Ringkanal gebildeten Hohlraumes ist mit Vorteil so bemessen, dass in bezug auf den Spritzquerschnitt eine weitgehend dros selfreie Umspülung des Rücksaugsehiebers in der Eröffnungsstellung gewährleistet ist. Die Erfahrung hat gezeigt, dass der Ringquer schnitt, der sich zwischen dem Ringkanal 22 und dem Durchmesser des Rücksaugschiebers in der Eröffnungsstellung bildet, etwa 1/5 bis 1/10 der Querschnittsfläche des Rücksaug- sehiebers betragen sollte.
Wenn von der Zuleitung her der Kraft stoffdruck über der Dichtungsfläche 23 des Ventils 8 die Nadelgegenkraft überwindet, die sich aus der Federkraft 4 plus der Kraft aus Schieberfläehe 15 mal denn Düsengegen druck ergibt, so hebt sich das Ventil 8 von sei nem Sitz 11 ab und vermag die Nadel 2 mit Schieber 15 und Zapfen 18 sofort bis in die Eröffnungs- und Spritzstellung zu bewegen.
Entsprechend den zeitlichen Zuleitungs druckschwankungen vor dem Ventil 8 schliesst dieses sofort wieder, und der Arbeits vorgang wiederholt. sieh so lange wie in der Zuleitung durch Kraftstoffzufuhr für einen für den Zerstäubungsvorgang ausreichenden Druckaufbau gesorgt wird. Diese intermit tierende Arbeitsweise der nadel 2. begünstigt den Zerstäubungsvorgang wesentlich.
Ein Nachspritzen oder Nachlecken wird durch Be messung der Diehtungsfläehe 23 im Zusam menhang mit dem Durchmesser D1 des Ven tils 8, ferner durch die Bemessung der Quer schnittsfläche und damit des Durchmessers D2 des Nadelschaftes 12 mit Schieber 15 und schliesslich durch die darauf abgestimmte Be messung des grössten Durchmessers D3 des zylindrischen und profilierten Zerstäuber zapfens 18 verhindert, wobei gilt, dass D1 und D3 höchstens gleich oder besser kleiner als D2 sind.
Der Schieber 15 wird beim Eröffnungs vorgang in den Ringkanal 22 geschoben und steuert in geringstem Abstand vom Spritz- querschnitt 20 entfernt zwischen den Kanten 21 und 16 einen in bezug auf die Grösse die ses Spritzquerschnittes sehr grossen und v iel- fachen Querschnitt auf, so dass der Kraftstoff drosselfrei in die Drosselstelle, nämlich den Spritzquerschnitt 20, strömt und erst. hier seine potentielle Energie in kinetische Energie umsetzt, wobei der Kraftstoff in Form eines Hohlstrahls bei dieser Ausführung aus gestäubt wird.
Infolge der rücksaugenden Wirkung des Schiebers 15 beim Sehliessvorgang, die zu stande kommt, sobald die Steuerkante 16 des Schiebers 15 die Kante 21 der Bohrung 3 überfährt, wird der Düsenmund trocken ge halten, wodurch Verkokungen durch Nach tropfen vermieden werden. Die rüeksaugende Wirkung wird in dem Masse erhöht, wie der Zerstäuberzapfen 18 und die Spritzbohrung 19 im Durchmesser gegenüber dem Schieber 15 kleiner ausgeführt werden. Der Zerstäuber zapfen 18 ist so ausgebildet, dass er in Schliess stellung geschützt in der Spritzbohrung 19 steht. Die Schliessfeder -1 ist bei dieser Aus führung in bekannter Weise zwischen dem Ventil 8 und einer nicht dargestellten Schul ter des Düsenkörpers 1 angeordnet.
Der Fe derteller 5 ist konkav ausgebildet und schwenk- bar, um Unebenheiten an der Stirnfläche der Feder -1 auszugleichen, und er hält die Ku geln 6 kraftschlüssig gegen den Nadelkopf 7.
In Fig. 2 wird eine vollständige Düse uni Schnitt. gezeigt, wobei die Nadel 2 mit Ventil 8, Schieber 15 und Zerstäuberzapfen 18 in Sehliessstelliing dargestellt sind. Der Fe derteller 5 ist unten finit einer Ansehlagfläehe 36 für die Hnbbegrenzun- und oben als Schulterkugellagerring 37 ausgebildet, damit.
sieh die Nadel 2 mit ihrem Bund 38 gegen die Kugeln 6 kraftschlüssig abstützt und drehbar wird, nm eine Runderhaltung von Nadel und Bohrung zu gewährleisten. Zwi schen dem Federteller 5 und der Körper schulter 25 einerseits sowie der Schliessfeder 4 und der Nadel 2 anderseits ist ein Hubbegren zer 26 vorgesehen, dessen Fussflansch 27 durch die Schliessfeder 4 gegen die Schulter 25 ge drückt wird. Der Fussflansch 27 hat Ausneh- mungen 28 für die Durchspülung. Der Kör per 1 ist an dem zuflussseitigen Ende 29 mit einem Gewinde 30 für eine nicht dargestellte Überwurfmutter des Zuleitungsanschlusses versehen.
Das Druckstück 10 wird durch den Bund 37 abdichtend gegen die Stirnringfläche 32 des Körperendes 29 gepresst, und zwar mit tels Überwurfmutter und Anschlusskonus in der Ausnehmung 44. Das Druckstück 10 ist fier im Zusammenhang mit der Ausbohrung 33 des Körpers 1 als Filter ausgebildet. Die Kanäle 34 und 35 ermöglichen den Kraft- stoffdurehfluss bis in die Bohrung 9.
Der Kör per 1 besitzt am untern Ende einen Ring spalt 39, wodurch der die Nadelführungsboh rung 3 enthaltende Teil von mechanischen und thermischen Materialspannungen frei gehalten und die eingestrahlte Wärme in ih- lem Fluss gedrosselt sowie über das Gewinde 24 teilweise abgeführt wird.
Die Fig. 3 zeigt zwischen dem konkaven Federteller 5 und den Kugeln 6 den nach aussen konvexen Schulterkugellagerring 40. Diese Anordnung ermöglicht der Nadel die Drehbarkeit und dem Federteller 5 die Ein stellbarkeit auf schräge Federenden. Am spritzseitigen Ende des Körpers 1 befindet sieh eine Spritzkappe 41, die mit Spritzboh- rungen 43 ausgebildet ist. Der Zerstäuber zapfen 18 ist von unten her bis in eine Ebene des Steuerschiebers 15 und unter diesem quer mit Bohrungen 42 versehen, so dass der Kraftstoff die Spritzbohrungen 43 allseitig anströmen kann.
Beim Spritzvorgang wird die Stirnfläche des Zerstäuberzapfens an die Bohrungen 43 bis zu einem Abstand heran geführt, welcher die beabsichtigte Strahlform ergibt.
In Fig. 4 ist der Düsenkörper 1 mit Spritzbohrung 19 und Ringkanal 22 am spritzseitigen Ende der Düse gezeigt. Die Na- delführung 45 mit Bohrung 3 ist als beson derer gegen die Körperschulter 25 abdich tender Teil eingesetzt, dessen obere Dicht fläche 47 gegen eine Dichtfläche 46 am Druckstück 10 unter dem Anzug des nicht dargestellten Anschlusskonus in der Aus- nehmung 44 gepresst wird. Gegenüber den Ausführungsbeispielen nach den Fig.1 bis 3 wird hier die Nadel 2 von unten her in die Führungsbohrung 3 eingebaut, und die Schliessfeder 4 ist vor dem Ventil 8 angeord net, um das mit Kraftstoff gefüllte Tot raumvolumen zwischen dem Ventil 8 und dem Schieber 15 zu verkleinern.
Die Schliessfeder 4 steht auf der Schulter 48 der Nadelführung 45 und zieht mittels des Federtellers 5, der Lasche 49, des Zwischenstücks 50 und der Ku geln 6 das Ventil 8 der Nadel 2 auf den Ventilsitz 11. Das Druckstück 10 dient hier zur Abdichtung gegenüber dem Körper 1 und als Filterträger.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 weicht von demjenigen nach Fig. 4 dahin gehend ab, dass eine Spritzkappe 41 vor gesehen und der Zerstäuberzapfen 18 gemäss Fig. 3 ausgebildet ist.
Bei den Beispielen nach Fig. 1, 2 und 4 erfolgt bei Bewegung des Schiebers 15 in den Ringkanal 22 hinein, also bei Freigabe des Durchflusses zwischen den Steuerkanten 21 und 16 praktisch der Spritzbeginn, ohne dass hierbei der Zerstäuberzapfen 1.8 einer Hohl strahldüse aus der Spritzbohrung 19 aus gefahren sein muss. Es ergeben sich demnach Strahlformen, die nach Massgabe des Nadel weges zwischen einem schlanken, durchschla genden, harten Strahl und einem , aufge- spreizten, weichen, kürzeren Kegelschleier sowie Übergangsformen wechseln.