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Title:
CONTROL ELEMENT FOR INJECTORS WITH SWITCHED INJECTOR PIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/058052
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for actuating a control piston/a injector pin (27) via a control chamber (26). Said control chamber is linked with valve chambers (3, 22) of a 3/2 port valve (5) via a control chamber line (25). The valve base (6, 40, 51) of said valve can be switched by means of an actuator (11). A return spring (14) impinges the valve base (6, 40, 51) in such a manner that a seat section (7) configured on the valve base (6, 40, 51) in the housing (4) is placed in its valve seat (20). The valve base (6, 40, 51) of the 3/2 port valve (5) has a seat section (7) and a longitudinal slide section (8) and opposite hydraulic surfaces (31, 32) which establish the pressure equilibrium of the valve base (6, 40, 51). The valve base (6, 40, 51) is displaced in different paths of travel (10; 23, 24) by means of an actuator (11).

Inventors:
POTSCHIN ROGER (DE)
GRABANDT PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/004387
Publication Date:
July 17, 2003
Filing Date:
November 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
POTSCHIN ROGER (DE)
GRABANDT PETER (DE)
International Classes:
F02M47/02; F02M51/06; F02M59/46; F16K31/06; F16K31/42; (IPC1-7): F02M47/02; F02M59/46
Domestic Patent References:
WO1995025888A11995-09-28
Foreign References:
DE19837890A12000-02-24
US4603671A1986-08-05
DE10064790A12001-06-28
DE4236882C11994-04-21
DE29708369U11997-07-10
EP0987431A22000-03-22
EP1081373A22001-03-07
Other References:
See also references of EP 1466086A1
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Claims:
Patentansprüche
1. Einrichtung zur Betätigung eines Steuerkolbens/einer Düsennadel (27), über einen Steuerraum (26), der über eine Steuerraumleitung (25) mit Ventilräumen (3,22) eines 3/2WegeVentiles (5) verbunden ist, dessen Ventilkörper (6,40, 51) mittels eines Aktors (11) schaltbar ist, ferner durch eine Rückstellfeder (14) druckbeaufschlagt ist, wobei ein am Ventilkörper (6,40, 51) ausgebildeter Sitzabschnitt (7) im Gehäuse (4) in seinen Ventilsitz (20) gestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (6, 40, 51) des 3/2WegeVentiles (5) einen Sitzabschnitt (7) und einen Längsschieberab schnitt (8) sowie die Druckausgeglichenheit des Ventilkörpers (6,40, 51) ermögli chende Flächen (31,32) aufweist, wobei der Ventilkörper (6,40, 51) mittels des Ak tors (11) unterschiedliche Hubwege (10.1, 10.2 ; 23,24) anfährt.
2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2WegeVentil (5) bezüglich des Hochdruckzulaufes (1) vor dem Steuerraum (26) liegend angeordnet ist.
3. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2WegeVentil (5) in AVentilAnordnung (43) im Gehäuse (4) eingebaut ist.
4. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2WegeVentil (5) mit IVentilAnordnung (50) im Gehäuse (4) aufgenommen ist.
5. Einrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzabschnitt (7) und der Längsschieberabschnitt (8) am Ventilkörper (6) einander gegenüberliegen.
6. Einrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzabschnitt (7) und der Längsschieberabschnitt (8) gemeinsam im unteren Bereich des Ventilkörpers (51) ausgebildet sind.
7. Einrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Sitzabschnitt (7) des Ventilkörpers (51) eine Sitzfläche (19) ausgeführt ist, die mit einem Kegelsitz (52) in nerhalb des Gehäuses (4) zusammenwirkt.
8. Einrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines ersten Hubweges hl (24) des Ventilkörpers (6,40, 51) der Steuerraum (26) niederdruckseitig entlastet wird.
9. Einrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines zweiten . Hubweges ho (23), die Hochdruckleitung (1) von den Ventilkammern (3,22) des 3/2 WegeVentiles (5) getrennt werden.
10. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschieberab schnitt (8) eine Ringkammer (3) von einem Ringraum (22) hydraulisch trennt.
11. Einrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während der Drucken lastung des Steuerraums (26) die abströmende Menge innerhalb des Hubweges hl (24) durch ein in der Steuerraumleitung (25) aufgenommenes Drosselelement (48) be grenzbar ist.
Description:
Steuerteil für Injektoren mit schaltbarer Düsennadel Technisches Gebiet Bei luftverdichtenden Verbrennungskraftmaschinen kommen zunehmend Kraftstoffein- spritzsysteme zum Einsatz, die zum Beispiel Injektoren umfassen, die über einen Hoch- drucksammelraum (Common Rail) oder Injektoren mit Druckübersetzern oder Pumpe- Düse-Systemen mit Kraftstoff versorgt werden. Die aufgezählten Kraftstoffeinspritzsyste- me umfassen überwiegend 2/2-Wege-Ventile, die in der Regel nicht druckausgeglichen sind.

Stand der Technik EP 0 987 431 A2 hat einen Kraftstoffinjektor für Verbrennungskraftmaschinen zum Ge- genstand. Der Kraftstoffinjektor umfasst eine Düsennadel, die innerhalb einer Bohrung im Injektorgehäuse vertikal bewegbar aufgenommen ist. Eine Fläche der Düsennadel begrenzt zum Teil eine Steuerkammer, die über eine Einschnürstelle mit einer Versorgungsleitung in Verbindung steht. Mittels eines Steuerventils wird die Verbindung zwischen der Steuer- kammer und einem Niederdruckbereich gesteuert. Ferner ist ein Ventil vorhanden zur Ver- bindung zwischen der Versorgungsleitung und dem Niederdruckbereich. Dieses Ventil und das Steuerventil enthalten jeweils Ankerteile, die mittels eines beiden Ventilen gemeinsa- men elektromagnetischen Stellers betätigbar sind.

EP 1 081 373 A2 hat ebenfalls einen Kraftstoffinjektor zum Gegenstand. Dieser wird in einer Anordnung eingesetzt, die eine Kraftstoffpumpe, eine Pumpkammer und ein erstes Ventil umfasst, wobei dieses erste Ventil die Verbindung zwischen der Pumpkammer und einem Niederdruckbereich steuert. Der Injektor enthält eine Düsennadel, welche mit einem Nadelsitz in Wirkverbindung bringbar ist. Eine Steuerkammer ist derart angeordnet, dass der in dieser herrschende Fluiddruck die Düsennadel in deren Nadelsitz drängt. Mittels eines Steuerventils wird der Fluiddruck innerhalb der Steuerkammer gesteuert. Das Steuer- ventil seinerseits wird über eine Betätigungsanordnung derart gesteuert, dass bei nicht akti- vierter Betätigungsanordnung das Steuerventil eine Fluidverbindung zwischen der Steuer- kammer und dem Niederdruckbereich freigibt.

Bei der Lösung gemäß EP 1 081 373 A2 kommen 2/2-Wege-Ventile auslassseitig in Bezug auf einen Steuerraum zum Einsatz. Der Einsatz solcher 2/2-Wege-Ventile auf der Einlass-

seite eines Steuerraumes, der einen die Düsennadel mittelbar betätigenden Steuerkoben beaufschlagt, ist aufgrund der erforderlichen hohen Betätigungskräfte ungünstig.

Darstellung der Erfindung Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung stellt ein druckausgeglichenes 3/2-Wege- Ventil bereit, welches geringe Betätigungskräfte verglichen mit dem aus dem Stande der Technik bekannten Lösungen erfordert. Daher lässt sich die erfindungsgemäß vorgeschla- gene Lösung besonders vorteilhaft hochdruckseitig vor dem Steuerraum eines die Düsen- nadel mittelbar betätigenden Steuerkolbens oder unmittelbar vor dem Steuerraum anord- nen. In vorteilhafter Ausgestaltung des Ventilkörpers des 3/2-Wege-Ventils umfasst dieser einen Schieberabschnitt und einen Sitzabschnitt, sei es dass der Ventilkörper des 3/2- Wege-Ventils in einer Anordnung als 1-Ventil oder in einer Anordnung als A-Ventil einge- setzt wird.

Wird das 3/2-Wege-Ventil an einem Steuerkolben eingesetzt, über welchen die Düsennadel gesteuert wird und ist dieser Steuerkolben mit Druck beaufschlagt, kann die Einspritzdüse auch unter Druck geschlossen werden. Mittels des 3/2-Wege-Ventiles lässt sich die Steue- rung des Drucks über dem Steuerkolben vornehmen. Sowohl die Ventilkörper des 3/2- Wege-Ventiles in I-Anordnung als auch die Ventilkörper von 3/2-Wege-Ventilen in A- Anordnung sind mit derart konfigurierten hydraulischen Flächen versehen, dass eine Druckausgeglichenheit des Ventilkörpers ermöglicht wird. Die Druckausgeglichenheit des Ventilkörpers ermöglicht den Einsatz kleiner Betätigungskräfte, d. h. die erfindungsgemäß konfigurierten Ventilkörper können mittels eines Magnetventiles ohne Zwischenschaltung eines Druckübersetzers zur Vergrößerung der Hubwege bewegt werden. Die Ventilkörper umfassen darüber hinaus jeweils einen Sitzabschnitt sowie einen Längsschieberabschnitt.

Mittels des Sitzabschnittes der Ventilkörper lässt sich die Hochdruckseite des 3/2-Wege- Ventiles verschließen, so dass keine Druckverluste auftreten.

Die Ventilkörper weisen eine geringe Masse auf und erlauben daher kürzeste Schaltzeiten ; das Erreichen geringer Schaltzeiten wird zudem durch die Druckausgeglichenheit der Ven- tilkörper unterstützt. Insbesondere bei Einsatz des 3/2-Wege-Ventiles in I-Anordnung wird die Öffnungsbewegung der Ventilnadel unterstützt, da der Ventilkörper gemäß dieser An- ordnung in den Druckraum öffnet.

Die Bauform des Ventilkörpers mit Sitzabschnitt und Längsschieberabschnitt erlaubt eine einfache Fertigung des Ventilkörpers in der Großserienproduktion.

Zeichnung Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender erläutert.

Es zeigt : Figur 1 eine Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles in A-Anordnung, d. h. aus einem Druckraum ausfahrend, Figur 2 eine weitere Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles in A- Anordnung, Figur 3 das schematische hydraulische Schaltbild der weiteren Ausführungsvari- ante gemäß Figur 2 und Figur 4 die Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles in 1-Anordnung, d. h. in einen Druckraum einfahrend.

Ausführungsvarianten Figur 1 ist eine Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles zu entnehmen, welches in A-Anordnung ausgeführt ist und einen die Düsennadel beaufschlagenden Steuerkolben betätigt.

In der in Figur 1 wiedergegebenen Anordnung wird ein Steuerraum 26, der einen Steuer- raum 27 druckbeaufschlagt, mittels eines 3/2-Wege-Ventiles 5 druckentlastet bzw. druck- beaufschlagt. Über die mittelbare Betätigung einer Düsennadel über einen Steuerkolben 27 kann ein Schließen der Düsennadel auch unter Druck erfolgen, was bei Einspritzvorgängen erwünscht sein kann.

Über einen Hochdruckzulauf 1, der an einer Mündungsstelle 34 in eine Ringkammer 3 mündet, wird diese mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff vom hier nicht dargestell- ten Hochdrucksammelraum (Common Rail) eines Einspritzsystemes mit Druck beauf- schlagt. Anstelle eines Hochdrucksammelraumes kann der Hochdruckzulauf 1 auch über eine Hochdruckpumpe direkt beaufschlagt sein. Der Hochdruckzulauf 1 kann mit einer Zulaufdrossel 2-wie in Figur 1 schematisch angedeutet-versehen sein. Die Ringkammer 3 ist innerhalb des Gehäuses 4 eines Injektorkörpers ausgebildet.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles 5 umfasst einen Ventilkörper 6, der einen Sitzabschnitt 7 sowie einen Längsschieberabschnitt 8 umfasst. In der Ausführungsvariante des Ventilkörpers 6 gemäß Figur 1 befindet sich der Sitzabschnitt 7 oberhalb des Längsschieberabschnittes 8. Oberhalb des Sitzabschnittes 7 des Ventilkör- pers 6 der Ausführungsvariante gemäß Figur 1 ist eine Ankerplatte 9 am Ventilkörper 6 ausgebildet, welche die Stirnfläche des Ventilkörpers 6 bildet. Oberhalb der Ankerplatte 9, von dieser um ein Spaltmaß 10 (h) beabstandet, befindet sich ein Spulengehäuse 12, wel- ches eine ringförmig konfigurierte Magnetspule 11 aufnimmt. Das Spulengehäuse 12 um- fasst ferner einen hülsenförmigen Einsatz 13, der eine Druckfeder 14 umschließt. Die Druckfeder ist am oberen Ende des Spulengehäuses 12 durch eine Einstellscheibe 15 abge- stützt, der in das Innere des hülsenförmigen Körpers 13 eingelassen ist. Das andere Ende der vorzugsweise als Spiralfeder ausgebildeten Druckfeder 14 stützt sich auf einer Anlage- fläche 16 der Ankerplatte 9 ab, die um das Spaltmaß 10 (h) von der Stirnseite der Magnet- spule 11 im Spulengehäuse 12 beabstandet ist. Das Spaltmaß 10 setzt sich aus einem Anteil 10.1 (hl) und einem zweiten Anteil (ho), gekennzeichnet durch Bezugszeichen 10.2, zu- sammen ; mit hRL ist der Anteil des Spaltmaßes 10 bezeichnet, der sich aus dem notwendi- gen Restluftspalt ergibt. Während hl den Vorhub charakterisiert, bis die Steuerkanten auf gleicher Höhe stehen und sich eine Dichtwirkung ergibt, ist der zweite Anteil ho das Maß für die Überdeckung. Aus beiden Anteilen hl und ho ergibt sich der Gesamthub.

Der Sitzabschnitt 7 des Ventilkörpers 6 der Ausführungsvariante des 3/2-Wege-Ventiles 5 ist innerhalb des Gehäuses 4 von einer topfförmig konfigurierten Ausnehmung 21 um- schlossen. Oberhalb der topfförmigen Ausnehmung 21 zweigt, im seitlich von der Anker- platte 9 orientiert, ein Niederdruckablauf 17 ab, durch welchen abgesteuertes Kraftstoff- volumen in den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystemes, wie zum Beispiel den Fahrzeugtank, abströmt. Innerhalb des Sitzabschnittes 7 des Ventilkörpers 6 ist ein Sitz- durchmesser 18 ausgebildet, der mit einer im Gehäuse 4 ausgebildeten Sitzfläche 19 eines Ventilsitzes 20 zusammenwirkt. Mittels dieses Sitzabschnittes 7 kann ein Ringraum 22 unterhalb des Sitzabschnittes 7 abgedichtet werden, so dass keine hochdruckseitigen Druckverluste in dem Niederdruckbereich 17 des 3/2-Wege-Ventiles 5 auftreten können.

Innerhalb des Gehäuses 4 des 3/2-Wege-Ventiles 5 erstreckt sich der Ringraum 22 vom Sitzabschnitt 7 bis zu einer Steuerkante für den Längsschieberabschnitt 8. Der Längsschie- berabschnitt 8 ist in einer Schieberabschnittlänge 30 ausgebildet, sein Durchmesser 33 ent- spricht dem Sitzdurchmesser 18 im unteren Bereich des Sitzabschnittes 7 des Ventilkörpers 6. Die den Ringraum 22 innerhalb des Gehäuses 4 des 3/2-Wege-Ventiles 5 begrenzenden hydraulischen Flächen 31 und 32 sind hinsichtlich ihrer hydraulischen Flächen identisch, so dass der Ventilkörper 6 des 3/2-Wege-Ventiles druckausgeglichen ist. Darüber hinaus zweigt vom Ringraum 22 innerhalb des Gehäuses 4 eine Steuerraumleitung 25 ab, die in der Darstellung gemäß der Ausführungsvariante gemäß Figur 1 drosselstellenfrei ausgebil-

det ist. Die Steuerraumleitung 25 mündet in einer Steuerraumwand 29 in den Steuerraum 26. Der Steuerraum 26, der ebenfalls im Gehäuse 4 ausgebildet ist, umschließt eine obere Stirnseite 28 eines Steuerkolbens 27, mit dem eine hier nicht dargestellte Düsennadel mit- telbar betätigbar ist.

Die im Gehäuse 4 ausgebildete Ringkammer 3 umschließt den Längsschieberabschnitt 8 des Ventilkörpers 6, wobei im oberen Bereich der Ringkammer 3 eine Ausnehmung ein- gelassen ist. In diese Ausnehmung taucht die die schieberseitige Steuerkante bildende hy- draulische Fläche 32 bei Ansteuerung der Magnetspule 11 ein. Der sich aus den Anteilen hl und ho zusammensetzende Gesamthub des Ventilkörpers 6 wird schnellstmöglich durch- fahren. Durch die Bestromung der Magnetspule 11 wird die Ankerplatte 9 angezogen und der Ventilkörper 6 nach oben bewegt. Das einem Öffnungshubweg hl (Bezugszeichen 24) entsprechende erste Spaltmaß 10.1 wird bei Erregung der Magnetspule 11 überbrückt, so dass der Sitzabschnitt 7 aus seinem Ventilsitz 20 ausfährt und Druck aus dem Steuerraum 26 in die Niederdruckleitung 17 entweicht. Die Abflussmenge kann optional durch eine hier nicht dargestellte Drossel begrenzt werden. Bei weiterem Hub der Ankerplatte 9 des Ventilkörpers 6 gemäß eines zweiten Anteils des Spaltmaßes 10.2, d. h. entsprechend des Hubweges ho (vergleiche Bezugszeichen 23, Überdeckungshub he) erfolgt eine Überdek- kung der von der im Gehäuse 4 ausgebildeten Steuerkante mit der Steuerkante der im obe- ren Abschnitt des Längsschieberabschnittes 8 ausgebildeten hydraulischen Fläche 32. Ent- sprechend der eingestellten Überdeckung 23 ho wird der Hochdruck, der in der Ringkam- mer 3 über den Hochdruckzulauf 1 von der Hochdruckquelle aus ansteht, vollständig abge- schlossen. Eine auftretende Leckage aus dem Hochdruckzulauf hat keinen Einfluss auf das Verhalten des Steuerraumes, da der geöffnete Querschnitt des Sitzabschnittes 7 im oberen Bereich des Ventilkörpers 6 des 3/2-Wege-Ventiles 5 demgegenüber sehr groß ist.

Bei Abschaltung der Magnetspule 11 durch ein in Figur 1 nicht dargestelltes Steuergerät erfolgt die Rückstellung des Ventilkörpers 6 in die Nullstellung. Dies wird durch die Rück- stellfeder 14 erreicht, welche die an der Ankerplatte 9 ausgebildete Anschlagfläche 16 be- aufschlagt und den Ventilkörper 6 der Ausführungsvariante des 3/2-Wege-Ventiles 5 ge- mäß Figur 1 wieder zurückstellt.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsvariante des 3/2-Wege-Ventiles 5 ist in A- Anordnung 43 gewählt, bei welcher der Ventilkörper 6 aus dem Druckraum, hier Ring- kammer 3, ausfahrend öffnet. Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsvariante des 3/2- Wege-Ventiles 5 ist in den Schaltstellungen druckausgeglichen, d. h. die dem Druck ausge- setzten wirksamen hydraulischen Flächen 31 bzw. 32 am Ventilkörper 6 und daraus resul- tierende Kräfte heben sich in ihrer Wirkung auf, so dass durch den Einsatz von Magnet-

spulen 11 enthaltenden Elektromagneten schnelle, kurze Schaltzeiten bei ausreichenden Hüben erreichbar sind.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles, ebenfalls in A- Anordnung.

Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles 5 sind am Ventilkörper 40 der Sitzabschnitt 7 und der Längsschieberabschnitt 8 einander-gegen- über der Darstellung in Figur 1-vertauscht.

Gehäuse 4 des 3/2-Wege-Ventiles 5 gemäß der weiteren Ausführungsvariante in Figur 2 mündet der Hochdruckzulauf 1 in der Ringkammer 3 des Gehäuses 4. An die Ringkammer 3 schließt sich innerhalb des Gehäuses 4 der Ringraum 22 an. Vom Ringraum 22 zweigt an einer Mündungsstelle 35 eine Steuerraumleitung 25 ab, die optional eine Drosselstelle 48 enthalten kann. Die Steuerraumleitung 25 mündet innerhalb der Steuerraumwand 29 in den Steuerraum 26, der teilweise von der Stirnfläche 28 des Steuerkolbens 27 begrenzt ist.

Gemäß der weiteren Ausführungsvariante in Figur 2 befindet sich im Bereich oberhalb der Ringkammer 3 im Gehäuse 4 das Spulengehäuse 12 mit darin eingelassener Magnetspule 11. Analog zur Ausführungsvariante gemäß Figur 1 ist zwischen einer mit dem Ventilkör- per 40 in Verbindung stehenden Ankerplatte 9 und der dieser zuweisenden Stirnseite der Magnetspule 11 ein Spaltmaß 10 eingestellt, welches einen ersten Spaltmaßanteil 10.1 so- wie einen zweiten Spaltmaßanteil 10.2 umfasst (analog zur Ausführungsvariante gemäß Figur 1) ; mit hRL ist der Restluftspalt bezeichnet. Ein verjüngter Bereich des Ventilkörpers 40 ist von einer Druckfeder 14 umschlossen, die sich mit ihrem einen Ende an einem die Ankerplatte 9 aufnehmenden Teil des Ventilkörpers 40 abstützt, während das andere Ende der Rückstellfeder 14 auf einer Federvorspannkraft-Einstellscheibe 41 aufliegt, welche in eine Zentralbohrung des Magnetspulengehäuses 12 eingefügt ist.

Zur Stabilisierung der zentrischen Lage des Ventilkörpers 40 sind zwischen der Federvor- spannkraft-Einstellscheibe 41 und der Ringkammer 3 an der Umfangsfläche des Ventil- köpers 40 ein oder mehrere Nuten ausgebildet.

Analog zur Darstellung der Ausführungsvariante gemäß Figur 1 wird in der Ausführungs- variante des 3/2-Wege-Ventiles 5 gemäß Figur 2 die Ringkammer 3 im Gehäuse 4 von Längsschieberabschnitt 8 im Wesentlichen durchsetzt, an welchem eine in eine Bohrung innerhalb des Gehäuses einfahrende kegelförmig konfigurierte hydraulische Fläche 32 aus- gebildet ist. Dieser hydraulischen Fläche 32 des Längsschieberabschnittes 8 liegt am unte- ren Ende des Ventilkörpers 40 ein Sitzabschnitt 7 gegenüber, der seinerseits eine hydrauli-

sche Fläche 31 umfasst. Mittels des Sitzabschnittes 7 wird entsprechend des durch die Ma- gnetspule 11 eingestellten Hubs des Ventilkörpers 40 innerhalb des Gehäuses 4 der Ventil- sitz 20 geschlossen, so dass ein Abströmen von Hochdruck über den Ringraum 22 in den Leckölablauf 44 ausgeschlossen ist. Unterhalb der Stirnseite des Sitzabschnittes 7 ist ein plattenförmiger Einsatz 47 dargestellt, der den Maximalhub, d. h. eine das Spaltmaß 10 übersteigende vertikale Hubbewegung des Ventilkörpers 40 innerhalb des Gehäuses 4 ver- hindert.

Entsprechend der Erregung der Magnetspule 11, d. h. je nach Stärke der Magnetkraft, fährt der Ventilkörper 40 in die Bohrung innerhalb des Gehäuses 4 ein. Bei einer Einfahrbewe- gung entsprechend des 1. Spaltmaßanteiles 10.1 kommt es zu einem Öffnen des Ventilsit- zes 20 im Sitzabschnitt 7 des Ventilkörper 40, so dass der Steuerraum 26 leckölseitig entla- stet wird. Es erfolgt eine Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 40 des 3/2-Wege-Ventiles 5 gemäß der weiteren Ausführungsvariante in Figur 2 in Richtung auf den den Maximalhub begrenzenden Einsatz 47. Bei einer vertikalen Abwärtsbewegung entsprechend des zweiten Spaltmaßanteiles 10.2 kommt es zwischen dem Sitzschieberabschnitt 8, bzw. der an die- sem ausgebildeten hydraulischen Fläche 32 und einer gehäuseseitigen Steuerkante 46 zu einer Überdeckung in einer Überdeckungshublänge 23 (ho). Die Kante 45 der hydrauli- schen Fläche 32 im unteren Bereich des Sitzschieberabschnittes 8 des Ventilkörpers 40 dichtet bei Überdeckung der gehäuseseitigen Steuerkante 46 entsprechend des Überdek- kungshubes 23 den Hochdruckzulauf 1, die Ringkammer 3 gegen den Ringraum 22 inner- halb des Gehäuses 4 ab. Wird die Magnetspule 11 im Spulengehäuse 12 abgeschaltet, folgt die Rückstellung des Ventilkörpers 2 aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 14 welche zwischen Ankerplatte 9 und Stützscheibe 41 am Gehäuse 4 eingelassen ist und den im un- teren Bereich des Ventilkörpers 40 ausgebildeten Sitzabschnitt 7 in seine gehäuseseitige Sitzfläche 19 einfährt. In dieser Nullstellung des 3/2-Wege-Ventiles 5, gemäß der Ausfüh- rungsvariante in Figur 2, ist der Leckölablauf 44 verschlossen.

Auch die in Figur 2 dargestellte weitere Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventils ist in A-Ventil-Anordnung ausgebildet, d. h. der Ventilkörper 40 öffnet aus einem Druckraum, im vorliegenden Falle der Ringkammer 3 innerhalb des Gehäuses 4. Zur Herbeiführung eines Druckausgleiches entsprechen der Sitzdurchmesser 18 des Sitzabschnittes 7 des Ventilkörpers 40 und der Durchmesser des Längsschieberabschnittes 8 des Ventilkörpers 40 einander.

Figur 3 zeigt das schematisch vereinfachte, hydraulische Schaltbild der weiteren Ausfüh- rungsvariante gemäß Figur 2 und optional vorzusehende Drosselstellen.

In Figur 3 ist das 3/2-Wege-Ventil als schematisches Blockschaltbild wiedergegeben. Dem Hochdruckzulauf 1 ist optional eine Drosselstelle 2 zugeordnet, ebenso wie die in dieser gegenüberliegenden Steuerraumzuleitung 25 eine optional vorsehbare Drosselstelle 48 in- tegriert sein kann, mit welchem während der Druckentlastung des Steuerraumes 26 in den Niederdruckbereich 17 die abströmende Kraftstoffmenge begrenzbar ist. Die Steuerraum- leitung 25 mündet an einer oberen Begrenzungswand 29 in den Steuerraum 26. Der Steuer- raum 26 wird teilweise von der Stirnfläche 28 des Steuerkolbens 27 bzw. einer Düsennadel begrenzt. Bei der Ausführung des Steuerkolbens 27 als ein der Düsennadel vorgeschalteter Kolben, kann die Düse geschlossen bleiben bzw. kann auch unter Druck geschlossen wer- den. Die Steuerung des Druckes über dem Kolben 27 ist die Aufgabe des 3/2-Wege- Ventiles 5. In der Darstellung gemäß Figur 3 ist darüber hinaus der Niederdruckablauf 17 eingezeichnet, über welche vom Steuerraum 26 abfließende Absteuermenge in einen hier nur schematisch wiedergegebenen Niederdruckbereich eines Kraftfahrzeuges wie z. B. ei- nen Kraftstofftank zurückströmt.

Figur 4 zeigt die Ausführungsvariante eines 3/2-Wege-Ventiles in 1-Anordnung, d. h. ein Ventil, welches in den Druckraum einfährt Gemäß dieser Ausführungsvariante einer I-Ventil-Anordnung 50 eines 3/2-Wege-Ventiles 5, befinden sich dessen Sitzabschnitt 7 bzw. dessen Längsschieberabschnitt 8 gemeinsam am unteren Endbereich eines Ventilkörpers 51 des 3/2-Wege-Ventiles 5. Im oberen Bereich des Ventilkörpers 51 ist eine Magnetspule 11 aufgenommen, die von einem Spulengehäuse 12 umschlossen ist. In einem Spaltmaß 10 (h) ist eine Ankerplatte 9 des Ventilkörpers 51 von der unteren Stirnseite der Magnetspule 11 beabstandet. Der Gesamthub zwischen der der Ankerplatte zuweisenden Stirnseite der Magnetspule 11 und der Ankerplatte 9 ist durch den Doppelpfeil 10 gekennzeichnet und setzt sich aus einem ersten Spaltmaß 10.1 und ei- nem zweiten Spaltmaß 10.2 zusammen. Das erste Spaltmaß 10.1 entspricht dem Öffnungs- hub hl, auch Bezugszeichen 23, während das zweite weiterhin angegebene Spaltmaß 10.2 dem Hub ho entspricht.

Im mittleren Bereich des Ventilkörpers 51 des 3/2-Wege-Ventiles 5 in I-Anordnung 51 liegen beidseits eine Ringkammer 22 innerhalb des Gehäuses 4 hydraulische Flächen 31 bzw. 32 einander gegenüber. Durch die Ausbildung der hydraulischen Flächen 31 und 32 in identischer Fläche ist eine Druckausgeglichenheit des Ventilkörpers 51 des 3/2-Wege- Ventiles 5 erzielbar, welcher geringste Stellkräfte und kürzeste Schaltzeiten ermöglicht.

Gemäß dieser Ausführungsvariante wird die Entlastung des Steuerraumes 26 über die Steuerungzuleitung 25 in den Niederdruck 17 bei Ansteuerung des als Aktor dienenden Elektromagneten 11 gemäß eines Öffnungshubes hl (Bezugszeichen 24) eingeleitet. In die-

sem Zustand öffnet der Kegelsitz 52 im unteren Bereich des Ventilkörpers 51, während der Hochdruckzulauf durch Auffahren der hydraulischen Fläche 32 im oberen Bereich des Längsschieberabschnittes 8 des Ventilkörpers 51 in den Ringraum 22 den Hochdruckzulauf 1 verschließt. Je größer das Maß der Überdeckung 24 ho desto dichter ist der Abschluss der Ventilräume 3 gegen den anstehenden Hochdruck. Wird der Ventilkörper 51 bei Erregung der Magnetspule 11 entsprechend des Öffnungshubes hl (Bezugszeichen 24) geöffnet, fährt der Sitzdurchmesser 18 des Kegelsitzes 52 nach oben in der Ringkammer 3 auf, so dass Kraftstoff vom Steuerraum 26 über die Steuerraumleitung 25 und die Ringkammer 3 in den Niederdruckbereich 17 abzuströmen vermag.

Die in Figur 4 dargestellte I-Ventil-Anordnung 50 des erfindungsgemäß konfigurierten 3/2- Wege-Ventiles 5, erlaubt darüber hinaus ein Öffnen in den Druckraum wodurch die Öff- nungsbewegungen von Ventilnadeln bzw. Steuerraum 27 unterstützt werden, was die Schaltzeiten zusätzlich verkürzt.

Bei beiden Varianten, d. h. A-Ventil-Anordnung 43 bzw. I-Ventil-Anordnung 50 sind die Ventilkörper 6,40, 51 in den jeweiligen Schaltstellungen des 3/2-Wege-Ventiles 5 druck- ausgeglichen. Die dem Druck jeweils ausgesetzten Flächen 31,32 und daraus resultierende Stellkräfte heben sich in ihrer Wirkung auf. Die Betätigung des vorgeschlagenen 3/2- Wege-Ventiles 5 kann einerseits durch einen Aktor erfolgen, der als Magnetspule 11 aus- gebildet ist, andererseits lassen sich durchaus auch an weitere schnellschaltende Aktoren z. B. Piezoaktoren einsetzen. Bei Piezoaktoren ist zur Sicherstellung eines ausreichenden Hubes 10, welcher den Teil über Öffnungshub hl (24) und Überdeckungshub ho (Bezugs- zeichen 23) abdeckt, für eine Übersetzung hinsichtlich des Erreichens des erforderlichen Hubweges Sorge zu tragen, beispielsweise in Gestalt eines Druckübersetzers oder derglei- chen.

Die erfindungsgemäß beschaffenen 3/2-Wege-Ventile 5 lassen sich an solchen Injektoren einsetzen, an denen der Düsennadelhub gesteuert wird, wie z. B. Common Rail Injektoren oder Pumpe-Düse-Einheiten.