Eine solche Düseneinrichtung, welche bestimmt ist zur Anwen- dung in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor, geht hervor aus der DE 199 38 999 A1. Im Hinblick auf den vorliegend relevanten technologischen Hin- tergrund wird auf dieses Dokument in seiner Gesamtheit Bezug genommen.

Der vorliegend relevante technologische Hintergrund ist in den folgenden Dokumenten dargestellt : US-Patente 5 857 662, 5 875 632,5 806 766,6 194 812,5 779 149,6 066 912, 6 148 842,6 186 474,6 168 132,6 062 533,6 145 492, 6 119 952.

In der bekannten Düseneinrichtung ist die Düsennadel, welche durch ihre Bewegung von der ersten zur zweiten Position einen gewünschten Einspritzvorgang bestimmt, während des Betriebs, also während die Düseneinrichtung mit unter hohem Druck ste- hendem Fluid beaufschlagt ist, außer durch den Steuerkolben durch eine zusätzliche Feder entlang ihrer Achse in einer Richtung von der zweiten zur ersten Position vorgespannt.

Wenn der Druck des Fluides in der Düseneinrichtung aus irgend

einem Grund stark abfällt, so reduziert sich die über den Steuerkolben gegebene Vorspannung der Düsennadel. Eine gewis- se Vorspannung der Düsennadel ist aber immer erforderlich, auch dann, wenn der Druck innerhalb der Düseneinrichtung re- lativ gering ist. Außerhalb eines gewünschten Einspritzvor- ganges muss nämlich ein Wegbewegen der Düsennadel von der ersten Position aufgrund einer wegen eines Druckabfalls in der Düseneinrichtung negativen Druckdifferenz zwischen der Düsenkammer und dem Verbrennungsmotor, an welchen die Düsen- einrichtung angeschlossen ist, verhindert werden. Erfolgte dieses nicht, so könnte heißes Gas aus dem Verbrennungsmotor in die Düsenkammer eindringen und das dort vorhandene Fluid, nämlich den Kraftstoff für den Verbrennungsmotor, oxidieren oder Bestandteile der Düseneinrichtung angreifen.

Bei der bekannten Düseneinrichtung erfolgt die Abstützung der Feder an dem Gehäuse. Damit wird Sicherheit gegen eine uner- wünschte Bewegung der Düsennadel zwar erreicht, jedoch muss im Falle eines erwünschten Einspritzvorganges eine Druckent- lastung der Düsennadel erreicht werden, welche über die von der Feder auf diese ausgeübte Kraft hinausgeht und somit erst ausreichend ist, um die Düsennadel von der ersten Position weg zu bewegen. Dazu wirksam wird die Differenz zwischen der über den Steuerkolben bewirkten Druckentlastung und der von der Feder auf die Düsennadel ausgeübten Kraft. Dies hat für eine Serienfertigung solcher Düseneinrichtung einen erhebli- chen Nachteil : Um zwischen allen Düseneinrichtungen einer Se- rie funktionelle Gleichheit zu gewährleisten, muss in jeder Düseneinrichtung die von der Feder auf die Düsennadel ausge- übte Kraft einem für die Serie fest vorgegebenen Wert ent- sprechen. Dies erfordert eine Möglichkeit zur sorgfältigen und individuellen Einstellung der Vorspannung jeder Feder und bedeutet für die Herstellung in Serie einen zusätzlichen Ein- stellungsaufwand.

Dementsprechend geht die Erfindung von der Aufgabe aus, eine andere Anordnung für die Feder in der Düseneinrichtung zu

finden, um den geschilderten Nachteil zu vermeiden. Insbeson- dere ist es erwünscht, von dem geschilderten Aufwand zu Ge- währleistung der Funktionsgleichheit vieler in einer Serie gefertigter Düseneinrichtungen absehen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Düseneinrich- tung mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befindlichen Dü- senanordnung, welche aus einer in dem Gehäuse angeordneten Düsenkammer beaufschlagbar ist, sowie einer Düsennadel, wel- che entlang einer Achse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position mittels eines entlang der Achse ver- schiebbaren Steuerkolbens verschiebbar ist und in die Düsen- kammer hineinragt, wobei sie die Düsenanordnung in der ersten Position verschließt und in der zweiten Position freigibt, und durch eine Feder in einer von der zweiten zur ersten Po- sition weisenden Richtung vorgespannt ist, wobei erfindungs- gemäß die Feder die Düsennadel gegen den Steuerkolben vor- spannt.

Erfindungsgemäß wird demnach die bekannte Vorspannung der Dü- sennadel gegen das Gehäuse ersetzt durch eine Vorspannung der Düsennadel gegen den Steuerkolben.

Für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Düseneinrichtung hat dies einen wesentlichen Vorteil. Dabei befindet sich stets der Steuerkolben im Kraftschluss mit der Düsennadel. Diesem Kraftschluss wirkt zwar die vorgespannte Feder entgegen, durch geeignete geometrische Ausbildung des Steuerkolbens und der Düsennadel wird dies aber vollständig ausgeglichen. Der Einfluss der Feder auf die reguläre Funktion der Düsenein- richtung ist damit aufgehoben. Lediglich in dem Fall, in dem der Druck, mit welchem die Düseneinrichtung beaufschlagt ist, nicht mehr ausreicht zur Beibehaltung des Kraftschlusses zwi- schen dem Steuerkolben und der Düsennadel, bewegen sich der Steuerkolben und die Düsennadel aufgrund einer Wirkung der Feder voneinander weg. Dabei kann der Steuerkolben aber nur bis zu einer der zweiten Position der Düsennadel entsprechen-

den Position weggedrückt werden, wobei die Feder aber, eine hinreichende Vorspannung vorausgesetzt, weiterhin eine Kraft auf die Düsennadel ausübt. Diese Kraft genügt, um die Düsen- nadel in der ersten Position und damit die Düsenanordnung si- cher verschlossen zu halten.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Düseneinrichtung besteht darin, dass der Steuerkolben in eine Steuerkammer ragt, wel- che mit der Düsenkammer aus einem Hochdruckreservoir mit ei- nem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagbar ist, wobei der Steuerkolben und die Düsennadel so eingerichtet sind, dass der Steuerkolben die Düsennadel in die erste Position schiebt. Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass sich zwischen der Steuerkammer und dem Hochdruckreservoir eine Drossel be- findet, und dass ein steuerbares Ventil an die Steuerkammer angeschlossen ist, mit welchem eine Druckentlastung der Steu- erkammer bewirkbar ist, durch welche die Düsennadel in die zweite Position gelangt. Insbesondere diese Ausgestaltung er- möglicht den Einsatz der Düseneinrichtung in einer Kraft- stoffeinspritzeinrichtung eines Verbrennungsmotors, da sie im bestimmungsgemäßen Betrieb funktionsgleich mit der aus dem eingangs zitierten Dokument bekannten Düseneinrichtung ist.

Mit besonderem Vorteil ist die Düseneinrichtung gemäß den beiden vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen mit einer an- deren Düseneinrichtung an das Hochdruckreservoir angeschlos- sen. Damit wird für das Reservoir die Funktion des aus der Automobiltechnik bekannten"Common Rail"erschlossen.

Die Feder in der Düseneinrichtung ist vorzugsweise eine Schraubenfeder.

Die Düseneinrichtung kommt weiterhin vorzugsweise zum Einsatz in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Verbren- nungsmotor, insbesondere einer Kraftstoffeinspritzung nach dem"Common Rail"-Prinzip für einen Dieselmotor mit mehreren Arbeitseinheiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung geht aus den Zeichnun- gen hervor.

Figur 1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer Kraft- stoffeinspritzeinrichtung.

Figur 2 zeigt den Bereich der Düseneinrichtung, in dem die Feder angeordnet ist, im Schnitt.

Zunächst wird besonders verwiesen auf die Düseneinrichtung, die im obersten Teil der Figur erkennbar ist. Die Düsenein- richtung umfasst ein Gehäuse 1 mit einer darin befindlichen Düsenanordnung 2. Diese ist aus einer in dem Gehäuse 1 ange- ordneten Düsenkammer 3 beaufschlagbar und wird von einer Dü- sennadel 4 verschlossen, wenn diese sich (wie dargestellt) in einer ersten Position befindet und freigegeben, wenn diese sich in einer zweiten Position links von der ersten Position befindet. Die Bewegung der Düsennadel 4 erfolgt entlang einer Achse 5, die auch eine Symmetrieachse des Gehäuses 1 und der Düsennadel 4 ist. Gesteuert wird die Düsennadel 4 von einem Steuerkolben 6. Im regulären Betrieb befinden sich die Düsen- nadel 4 und der Steuerkolben 6 im unmittelbaren Kraftschluss, welcher im Ausführungsbeispiel vermittelt wird über einen Stempel 15, welcher mit einer der beiden Komponenten Düsenna- del 4 und Steuerkolben 6 fest verbunden ist und die andere Komponente nur berührt. Wird die Düseneinrichtung mit einem unter hohem Druck stehenden Fluid beaufschlagt, so herrschen im statischen Fall in der Düsenkammer 3 und in der Steuerkam- mer 8, welche bezüglich der Achse 5 hinter der Düsenkammer 3 angeordnet ist und deren Gehäuse starr und kraftschlüssig mit dem Gehäuse 1 verbunden ist, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, identische Druckverhältnisse. Der Steuerkolben 6 hat senkrecht zur Achse 5 eine größere Stirnfläche als die Düsennadel 4, und deshalb wird die Anordnung umfassend den Steuerkolben 6 und die Düsennadel 4 aufgrund der entsprechen- den Kraftdifferenz nach rechts gedrückt. So gelangt die Dü- sennadel 4 in ihre erste Position und verschließt dementspre-

chend die Düsenanordnung 2. Wenn der Druck in der Steuerkam- mer 8 und der Düsenkammer 3 unter eine gewisse Schwelle ab- sinkt, dann reicht die Kraftdifferenz nicht mehr aus, den Steuerkolben 6 nach rechts zu drücken und die Düsennadel 4 in der ersten Position festzuhalten. Dann drückt die Feder 7, die die Düsennadel 4 gegen den Steuerkolben 6 vorspannt, den Steuerkolben 6 nach links, bis er an einen Anschlag 16 stößt, durch welchen für den regulären Betrieb eine zweite Position der Düsennadel 4 bestimmt ist. Die vorgespannte Feder 7 übt weiterhin eine Kraft auf die Düsennadel 4 aus und hält diese in ihrer ersten Position sicher fest. Bei insgesamt abfallen- dem Druck der Düseneinrichtung ist damit vermieden, dass die Düsennadel 4 aus der ersten Position wegbewegt wird, und Gase aus dem Verbrennungsmotor 14, an welchen die Düseneinrichtung angeschlossen ist, durch die Düsenanordnung 2 in die Düsen- einrichtung gelangen.

Die Düsenkammer 3 und die Steuerkammer 8 sind an ein Hoch- druckreservoir 9 für das unter hohem Druck befindliche und in den Verbrennungsmotor 14 einzuspritzende Fluid angeschlossen und werden von dort aus mit diesem versorgt. Dabei befindet sich zwischen dem Reservoir 9 und der Steuerkammer 8 eine Drossel 10. Um einen Einspritzvorgang auszulösen, wird die Steuerkammer 8 über ein steuerbares Ventil 11 druckentlastet, wobei ein Teil des Fluides aus der Steuerkammer 8 zu dem Nie- derdruckreservoir 17 zurückfließt. Dadurch reduziert sich die Kraft auf den Steuerkolben 6, worauf dieser sich nach links bewegt, bis er an den Anschlag 16 stößt. Die Düsennadel 4, auf welche immer noch der unveränderte Druck des Hochdruckre- servoirs 9 wirkt, folgt der Bewegung des Steuerkolbens 6 und gelangt somit in ihre zweite Position, wo sie die Düsenanord- nung 2 freigibt und das Einspritzen des Fluides in den Verbrennungsmotor 14 bewirkt. Der Einspritzvorgang wird been- det, indem das steuerbare Ventil 11 wieder geschlossen wird, worauf über die Drossel 10 in der Steuerkammer 8 der ur- sprüngliche Druck wieder hergestellt wird.

Die Düseneinrichtung ist mit einer weiteren Düseneinrichtung 12 an ein-und dasselbe Hochdruckreservoir 9 angeschlossen, womit dieses die Funktion des bekannten"Common Rail"über- nimmt. Über eine Pumpe 18 wird das Hochdruckreservoir 9 mit unter hohem Druck stehendem Fluid versorgt ; die Pumpe 18 ent- nimmt dieses Fluid dem unter Normaldruck stehenden Nieder- druckreservoir 17. Die Steuerung beider Düseneinrichtungen erfolgt über das elektronische Steuergerät 19.

Die Düseneinrichtung zeichnet sich auch durch hohe Betriebs- sicherheit und unkomplizierte Herstellbarkeit ; insbesondere ist es nicht erforderlich, im Rahmen einer Serienproduktion sicherzustellen, dass alle verbauten Federn funktionell gleich sind, denn die betrieblichen Parameter dieser Federn gehen in den regulären Betrieb der Düseneinrichtungen nicht ein.