Aus der DE-PS 39 43 005 ist bereits ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem im Sitzbereich mehrere scheibenförmige Elemente angeordnet sind. Bei Erregung des Magnetkreises wird eine als Flachanker fungierende flache Ventilplatte von einer mit ihr zusammenwirkenden gegenüberliegenden Ventilsitzplatte abgehoben, die gemeinsam ein Plattenventilteil bilden.

Stromaufwärts der Ventilsitzplatte ist ein Drallelement angeordnet, das den zum Ventilsitz strömenden Brennstoff in eine kreisförmige Drehbewegung versetzt. Eine Anschlagplatte begrenzt den axialen Weg der Ventilplatte auf der der Ventilsitzplatte gegenüberliegenden Seite. Die Ventilplatte wird mit großem Spiel von dem Drallelement umgeben ; eine gewisse Führung der Ventilplatte übernimmt damit das Drallelement. Im Drallelement sind an dessen unterer Stirnseite mehrere tangential verlaufende Nuten eingebracht, die vom äußeren Umfang ausgehend bis in eine mittlere Drallkammer reichen. Durch das Aufliegen des Drallelements mit seiner unteren Stirnseite auf der Ventilsitzplatte liegen die Nuten als Drallkanäle vor. Die in der

Ventilsitzplatte eingebrachte Abspritzöffnung gibt über ihre Länge und ihren Durchmesser die Abspritzgeometrie vor und muss deshalb sehr exakt eingebracht sein.

Des weiteren ist aus der EP-OS 0 350 885 ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei dem ein Ventilsitzkörper vorgesehen ist, wobei ein an einer axial bewegbaren Ventilnadel angeordneter Ventilschließkörper mit einer Ventilsitzfläche des Ventilsitzkörpers zusammenwirkt.

Stromaufwärts der Ventilsitzfläche ist in einer Ausnehmung des Ventilsitzkörpers ein Drallelement angeordnet, das den zum Ventilsitz strömenden Brennstoff in eine kreisförmige Drehbewegung versetzt. Eine Anschlagplatte begrenzt den axialen Weg der Ventilnadel, wobei die Anschlagplatte eine zentrale Öffnung besitzt, die einer gewissen Führung der Ventilnadel dient. Im Drallelement sind an dessen unterer Stirnseite mehrere tangential verlaufende Nuten eingebracht, die vom äußeren Umfang ausgehend bis in eine mittlere Drallkammer reichen. Durch das Aufliegen des Drallelements mit seiner unteren Stirnseite auf dem Ventilsitzkörper liegen die Nuten als Drallkanäle vor. Auch bei diesem Einspritzventil bestimmt die Größe der in dem Ventilsitzkörper ausgebildeten Abspritzöffnung die Abspritzgeometrie, weshalb auch diese Abspritzöffnung sehr genau ausgeformt sein muss.

In der DE-OS 196 07 288 wurde bereits die sogenannte Multilayergalvanik zur Herstellung von Lochscheiben, die insbesondere für den Einsatz an Brennstoffeinspritzventilen geeignet sind, ausführlich beschrieben. Dieses Herstellungsprinzip einer Scheibenherstellung durch ein- oder mehrfaches galvanisches Metallabscheiden verschiedener Strukturen aufeinander, so dass eine einteilige Scheibe vorliegt, soll ausdrücklich zum Offenbarungsgehalt vorliegender Erfindung zählen.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit'den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass es auf besonders einfache. Art und Weise kostengünstig herstellbar ist. Von Vorteil ist es, die am Ventilsitzelement vorgesehene Lochscheibe sehr einfach und zuverlässig zu befestigen. Die Lochscheiben lassen sich sehr einfach in großen Stückzahlen mit einfachen und trotzdem sehr unterschiedlichen Öffnungsstrukturen exakt reproduzierbar herstellen. Bei den Lochscheiben handelt es sich um sehr einfach in der Herstellung und Feinbearbeitung handhabbare Bauteile. Da in die Lochscheiben erfindungsgemäß der strömungsbestimmende Öffnungsquerschnitt mit Blendenfunktion eingebracht ist, sind in vorteilhafter Weise an die Auslassöffnung des Ventilsitzelements stromabwärts der Ventilsitzfläche keine hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit zu setzen. Somit wird das Ventilsitzelement während seiner Herstellung und Bearbeitung deutlich einfacher handhabbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.

Von Vorteil ist es, dass mit der sehr einfach herstellbaren, handhabbaren und montierbaren Lochscheibe, die als Durchflussblende fungiert, die statische Strömungsmenge des Ventils einstellbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, die Lochscheibe mit einer gestuften oder anderweitig querschnittsveränderten Öffnung auszubilden. Der engste Abschnitt der Öffnung legt dabei

dann die statische Strömungsmenge fest, während mit der Restlänge der Öffnung in idealer Weise noch der Spraywinkel !" des abgespritzten Brennstoffs beeinflusst werden kann.

Wird die Lochscheibe beispielsweise mittels galvanischer Metallabscheidung hergestellt, lassçn sich auf einfachste Weise willkürliche Öffnungsquerschnitte einbringen, wodurch die Strahlformung sehr variabel gestaltet werden kann.

Ohne hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit der Austrittsöffnung des Ventilsitzelements können also mit der exakten Öffnungskontur der Lochscheibe die statische Strömungsmenge, der Spraywinkel und die Strahlform sehr einfach eingestellt werden.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils, Figur 2 ein zweites Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils, wobei nur das stromabwärtige Ventilende gezeigt ist und Figur 3 ein drittes Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils in der gleichen Ansicht wie Figur 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Das in der Figur 1 beispielsweise als ein Ausführungsbeispiel dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen hat einen von einer Magnetspule 1 zumindest teilweise umgebenen, als Innenpol eines

Magnetkreises dienenden, rohrförmigen, weitgehend hohlzylindrischen Kern 2. Das Brennstoffeinspritzventil eignet sich besonders-als Hochdruckeinspritzventil zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine. Ein beispielsweise gestufter Spulenkörper 3 aus Kunststoff nimmt'eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf und ermöglicht in Verbindung mit dem Kern 2 und einem ringförmigen, nichtmagnetischen, von der Magnetspule 1 teilweise umgebenen Zwischenteil 4 mit einem L-förmigen Querschnitt einen besonders kompakten und kurzen Aufbau des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.

In dem Kern 2 ist eine durchgängige Längsöffnung 7 vorgesehen, die sich entlang einer Ventillängsachse 8 erstreckt. Der Kern 2 des Magnetkreises dient auch als Brennstoffeinlaßstutzen, wobei die Längsöffnung 7 einen Brennstoffzufuhrkanal darstellt. Mit dem Kern 2 oberhalb der Magnetspule 1 fest verbunden ist ein äußeres metallenes (z. B. ferritisches) Gehäuseteil 14, das als Außenpol bzw. äußeres Leitelement den Magnetkreis schließt und die Magnetspule 1 zumindest in Umfangsrichtung vollständig umgibt. In der Längsöffnung 7 des Kerns 2 ist zulaufseitig ein Brennstoffilter 15 vorgesehen, der für die Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile sorgt, die aufgrund ihrer Größe im Einspritzventil Verstopfungen oder Beschädigungen verursachen könnten. Der Brennstoffilter 15 ist z. B. durch Einpressen im Kern 2 fixiert.

Der Kern 2 bildet mit dem Gehäuseteil 14 das zulaufseitige Ende des Brennstoffeinspritzventils, wobei sich das obere Gehäuseteil 14 beispielsweise in axialer Richtung stromabwärts gesehen gerade noch über die Magnetspule 1

hinaus erstreckt. An das obere Gehäuseteil 14 schließt sich dicht und fest ein unteres rohrförmiges Gehäuseteil 18 an, ,.. das z. B. ein axial bewegliches Ventilteil bestehend aus einem Anker 19 und einer stangenförmigen Ventilnadel 20 bzw. einen langgestreckten Ventilsitzträger 21 umschließt bzw. aufnimmt. Die beiden Gehäuseteile 14 und 18 sind z. B. mit einer umlaufenden Schweißnaht fest miteinander verbunden.

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das untere Gehäuseteil 18 und der weitgehend rohrförmige Ventilsitzträger 21 durch Verschrauben fest miteinander verbunden ; Schweißen, Löten oder Bördeln stellen aber ebenso mögliche Fügeverfahren dar. Die Abdichtung zwischen dem Gehäuseteil 18 und dem Ventilsitzträger 21 erfolgt z. B. mittels eines Dichtrings 22. Der Ventilsitzträger 21 besitzt über seine gesamte axiale Ausdehnung eine innere Durchgangsöffnung 24, die konzentrisch zu der Ventillängsachse 8 verläuft.

Mit seinem unteren Ende 25 umgibt der Ventilsitzträger 21 ein in der Durchgangsöffnung 24 eingepasstes scheibenförmiges Ventilsitzelement 26 mit einer sich stromabwärts kegelstumpfförmig verjüngenden Ventilsitzfläche 27. In der Durchgangsöffnung 24 ist die z. B. stangenförmige, einen weitgehend kreisförmigen Querschnitt aufweisende Ventilnadel 20 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende einen Ventilschließabschnitt 28 aufweist. Dieser beispielsweise kugelig oder teilweise kugelförmig bzw. abgerundet ausgebildete oder sich keglig verjüngende Ventilschließabschnitt 28 wirkt in bekannter Weise mit der im Ventilsitzelement 26 vorgesehenen Ventilsitzfläche 27 zusammen. Stromabwärts der

Ventilsitzfläche 27 ist im Ventilsitzelement 26 wenigstens eine Austrittsöffnung 32 für den Brennstoff eingebracht.

Die Betätigung des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise elektromagnetisch. Ein Piezoaktor als erregbares Betätigungselement ist jedoch ebenso denkbar. Ebenso ist eine Betätigung über einen gesteuert druckbelasteten Kolben denkbar. Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 20 und damit zum Öffnen entgegen der Federkraft einer in der Längsöffnung 7 des Kerns 2 angeordneten Rückstellfeder 33 bzw. Schließen des Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1, dem Kern 2, den Gehäuseteilen 14 und 18 und dem Anker 19. Der Anker 19 ist mit dem dem Ventilschließabschnitt 28 abgewandten Ende der Ventilnadel 20 z. B. durch eine Schweißnaht verbunden und auf den Kern 2 ausgerichtet. Zur Führung der Ventilnadel 20 während ihrer Axialbewegung mit dem Anker 19 entlang der Ventillängsachse 8 dient einerseits eine im Ventilsitzträger 21 am dem Anker 19 zugewandten Ende vorgesehene Führungsöffnung 34 und andererseits ein stromaufwärts des Ventilsitzelements 26 angeordnetes scheibenförmiges Führungselement 35 mit einer maßgenauen Führungsöffnung 55. Der Anker 19 ist während seiner Axialbewegung von dem Zwischenteil 4 umgeben.

Zwischen dem Führungselement 35 und dem Ventilsitzelement 26 ist ein Drallelement 47 angeordnet, so dass alle drei Elemente 35,47 und 26 unmittelbar aufeinanderliegen und im Ventilsitzträger 21 Aufnahme finden. Die drei scheibenförmigen Elemente 35,47 und 26 sind stoffschlüssig fest miteinander verbunden (Schweißpunkte bzw. Schweißnaht 60 in Figuren 2 und 3).

Der Hub der Ventilnadel 20 wird durch die Einbaulage des Ventilsitzelements 26 vorgegeben. Eine Endstellung der Ventilnadel 20 ist bei nicht erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ventilschließabschnitts 28 an der Ventilsitzfläche 27 des Ventilsitzelements 26 festgelegt, während sich die andere ; Endstellung, der Ventilnadel 20 bei erregter Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 19 an der stromabwärtigen Stirnseite des Kerns 2 ergibt. Die Oberflächen der Bauteile im letztgenannten Anschlagbereich sind beispielsweise verchromt.

Die elektrische Kontaktierung der Magnetspule 1 und damit deren Erregung erfolgt über Kontaktelemente 43, die noch außerhalb des Spulenkörpers 3 mit einer Kunststoffumspritzung 44 versehen sind. Die Kunststoffumspritzung 44 kann sich auch über weitere Bauteile (z. B. Gehäuseteile 14 und 18) des Brennstoffeinspritzventils erstrecken. Aus der Kunststoffumspritzung 44 heraus verläuft ein elektrisches Anschlusskabel 45, über das die Bestromung der Magnetspule 1 erfolgt.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils, wobei nur das stromabwärtige Ventilende dargestellt ist. Das Führungselement 35 weist eine maßgenaue innere Führungsöffnung 55 auf, durch die sich die Ventilnadel 20 während ihrer Axialbewegung hindurch bewegt. Vom äußeren Umfang her besitzt das Führungselement 35 über den Umfang verteilt mehrere Ausnehmungen 56, womit eine Brennstoffströmung am äußeren Umfang des Führungselements 35 entlang in das Drallelement 47 hinein

und weiter in Richtung zur Ventilsitzfläche 27 garantiert ist.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel hat das Ventilsitzelement 26 einen umlaufenden Flansch 64, der das stromabwärtige Ende 25 des Ventilsitzträgers 21 untergreift.

Die Oberseite 65 des'umlaufenden Flansches 64 wird in einer Aufspannung mit der Führungsöffnung 55 und der Ventilsitzfläche 27 geschliffen. Das Einschieben des dreischeibigen Ventilkörpers bestehend aus den Elementen 35, 47 und 26 erfolgt bis zur Anlage der Oberseite 65 des Flansches 64 am Ende 25 des Ventilsitzträgers 21. Die Befestigung des Ventilkörpers erfolgt z. B. durch eine mittels eines Lasers erzielten Schweißnaht 61 im Anlagebereich der beiden Bauteile 21 und 26. Die Austrittsöffnung 32 ist z. B. schräg geneigt zur Ventillängsachse 8 eingebracht, wobei sie stromabwärtig in einem hervorstehenden Abspritzbereich 66 endet.

Am Abspritzbereich 66 des Ventilsitzelements 26 ist eine dünne Lochscheibe 70 mit einer spezifischen Öffnungsstruktur vorgesehen. Diese Lochscheibe 70, die beispielsweise in einer Vertiefung 71 des Abspritzbereichs 66 des Ventilsitzelements 26 an dessen stromabwärtiger Stirnseite versenkt eingebracht ist und bündig mit dieser Stirnseite abschließt, besitzt vor allen Dingen die Funktion einer Durchflussblende. Die statische Strömungsmenge wird über die Größe der Öffnung 73 eingestellt. Dabei weist die innere Öffnung 73 der Lochscheibe 70 einen kleineren Öffnungsdurchmesser auf als die Austrittsöffnung 32 des Ventilsitzelements 26. Befestigt ist die Lochscheibe 70 beispielsweise mittels einer Schweißnaht 72 an dem Ventilsitzelement 26 ; denkbar sind auch Bördeln oder die Befestigung mit einem Sicherungsring. Die Lochscheibe 70 ist beispielsweise mit ihrer Flächennormalen unter einem von 90°

abweichenden Winkel zur Ventillängsachse 8 eingebaut, so dass der Winkel der Neigung der Austrittsöffnung 32 zur Ventillängsachse 8 dem der Öffnung 73 in der gekippten Lochscheibe 70 entspricht. Auf diese Weise fallen die Längsachsen der Austrittsöffnung 32 und der Öffnung 73 zusammen ; Austrittsöffnung. 32 und Öffnung 73 fluchten also.

Die im Ventilsitzelement 26 ausgebildete röhrenförmige Austrittsöffnung 32 weist eine größere Länge auf als die gesamte Länge der Öffnung 73 der Lochscheibe 70, wobei die Längen beispielsweise in einem Verhältnis von 3 bis 10 : 1, im dargestellten Ausführungsbeispiel bei ca. 5 : 1 liegen.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel besitzt die Öffnung 73 eine durchgehend zylindrische Form, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 eine gestufte Öffnung 73 vorgesehen ist. Die Öffnung 73 der Lochscheibe 70 gemäß Figur 3 weist einen engeren stromaufwärtigen Abschnitt 75 und einen weiteren stromabwärtigen Abschnitt 76 auf.

Zumindest der engere Abschnitt 75 hat einen kleineren Öffnungsdurchmesser als die Austrittsöffnung 32 des Ventilsitzelements 26. Während der engere Abschnitt 75 der Öffnung 73 die statische Strömungsmenge festlegt, kann mit dem etwas vergrößerten Abschnitt 76 in idealer Weise noch der Spraywinkel des abgespritzten Brennstoffs beeinflusst werden.

Die Lochscheiben 70 lassen sich sehr einfach in großen Stückzahlen mit einfachen und trotzdem sehr unterschiedlichen Öffnungsstrukturen exakt reproduzierbar herstellen. Da in die Lochscheiben 70 erfindungsgemäß der strömungsbestimmende Öffnungsquerschnitt mit Blendenfunktion eingebracht ist, sind in vorteilhafter Weise an die Auslassöffnung 32 des Ventilsitzelements 26 stromabwärts der Ventilsitzfläche 27 keine hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit zu setzen. Somit ist das Ventilsitzelement 26

während seiner Herstellung und Bearbeitung deutlich einfacher handhabbar.

In idealer Weise sind die Lochscheibe 70 mittels sogenannten galvanischen Metallabscheiden, insbesondere der Multilayergalvanik hergestellt. Während die Lochscheibe 70 gemäß Figur 2 von einer-einlagigen Metallschicht gebildet ist, zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 eine Lochscheibe 70, die zwei Lagen umfasst, wobei sich jeweils eine Lage durch eine konstante innere Öffnungskontur 75,76 auszeichnet, die in der nächsten Lage verändert ist. Eine zweilagige Lochscheibe 70 kann beispielsweise durch metallisches Abscheiden zweier Schichten aufeinander erzeugt werden, wobei die beiden Schichten dann haftfest miteinander verbunden sind und letztlich ein Bauteil bilden. Mit dieser Technologie können auch Formen von Öffnungen 73 in den Lochscheiben 70 erzeugt werden, die von einer kreisförmigen Kontur abweichen und z. B. drei-bis n-eckig oder kleeblattartig usw. sind. Auf diese Weise lassen sich einfach mit einer derart gestalteten Lochscheibe 70 sehr unterschiedliche Strahlformen erzeugen.

Aufgrund der tiefenlithographischen, galvanotechnischen Herstellung gibt es besondere Merkmale in der Konturgebung, von denen hiermit einige in Kurzform zusammenfassend aufgeführt sind : - Schichten mit über die Scheibenfläche konstanter Dicke, - durch die tiefenlithographische Strukturierung weitgehend senkrechte Einschnitte in den Schichten, welche die jeweils durchströmten Hohlräume bilden (fertigungstechnisch bedingte Abweichungen von ca. 3° gegenüber optimal senkrechten Wandungen können auftreten), - gewünschte Hinterschneidungen und Überdeckungen der Einschnitte durch mehrlagigen Aufbau einzeln strukturierter Metallschichten,

- Einschnitte mit beliebigen, weitgehend achsparallele Wandungen aufweisenden Querschnittsformen, - einteilige Ausführung der Lochscheibe, da die einzelnen Metallabscheidungen unmittelbar aufeinander erfolgen.

Andererseits ist es jedoch ebenso denkbar, die Lochscheiben 70 stanz-und prägetechnisch, erodiertechnisch oder ätztechnisch herzustellen. So kann die Öffnungskontur z. B. auch mittels Laserstrahlbohren, Erodieren oder Stanzen sehr exakt in einem Stahlblech eingebracht werden.