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Ventilanordnung an Kolbenpumpen
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung an Kolbenpumpen, insbesondere Kraftstoffeinspritzpum- pen far Brennkraftmaschinen, mit mindestens einem Saugventil und mindestens einem davon unabhängig arbeitenden Druckventil.
Bei bekannten Ventilanordnungen dieser Art hat jedes Ventil ein eigenes Ventilgehäuse oder es sind beide Ventile unmittelbar im Motorgehäuse untergebracht, wobei ausserdem das Saugventil zeitweise den Dichtsitz für das Druckventil bildet. Solche Anordnungen weisen somit neben einer verwickelten Bauart noch den Nachteil einer unerwünschten Funktionsabhängigkeit zwischen Saug- und Druckvorgang auf.
Es ist das Hauptziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und durch besonders günstige, zweckmässige Gestaltung der Ventilbauart die Anzahl der Verbindungsleitungen und der Aufbauelemente auf ein Mindestmass herabzusetzen, die Herstellung wesentlich zu vereinfachen und die Fertigungskosten zu senken. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die beiden Ventile in einem gemeinsamen, in sich geschlossenen Ventilgehäuse angeordnet sind, und dass das Saugventil eine vorzugsweise achsmittige Durchbohrung aufweist, die sich vom Kolbenarbeitsraum zur Druckleitung erstreckt.
Ein besonderer Vorteil wird bei Kolbenpumpen mit Saug- und Druckventil mit Führungsschaft gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung dadurch erreicht, dass die Führungsschäfte beider Ventile in einer gemeinsamen Bohrung eines Ventilgehäuses angeordnet sind, und dass die Dichtfläche des Saugventils an der einen Stirnseite und diejenige des Druckventils an der andern Stirnseite des Ventilgehäuses vorgesehen sind.
Bei der bevorzugten Bauart ist den beiden Ventilen auch noch eine gemeinsame Ventil-Schliessfeder zugeordnet. Hiebei empfiehlt sich, die Ventil-Schliessfeder im Innern der Führungsbohrung unterzubringen und mit ihren Enden an den beiden Ventilkörpern angreifen zu lassen. Es ist darüber hinaus von Vorteil, das Saug- und Druckventil sowie die gemeinsame Ventil-Schliessfeder derart in das Ventilgehäuse einzusetzen, dass sich eine in sich geschlossene, einbaufertige Ventileinheit ergibt. Auf diese Weise erreicht man nicht nur eine Vereinfachung in der Lagerhaltung, sondern auch eine Erleichterung bei der Montage der Kolbenpumpe.
Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung kann zwischen der Führungsbohrung und dem Ventilschaft entweder ein entsprechend bemessenes Spiel vorgesehen sein oder aber der Ventilschaft selbst mit Passungsspiel abdichtend in die Führungsbohrung eingreifen. Im letzteren Falle wird am Saugventil eine die Saugleitung gegen die Druckseite abschliessende Dichtfläche entfallen können.
Die Erfindungsmerkmale sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. l stellt ein kombiniertes, eine geschlossene Einheit bildendes Saug- und Druckventil im Querschnitt dar. Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Einzelheiten zu Fig. 1.
Die Fig. l stellt die Ventilanordnung an einer bei Brennkraftmaschinen verwendeten Kraftstoffeinspritzpumpe bekannter Art und Arbeitsweise dar. Im Pumpenkörper 1 ist eine Kolbenbüchse 2 befestigt, in der ein auf-und abbeweglicher, beispielsweise durch eine Nockenwelle angetriebener Kolben 3 geführt ist. Auf die Stirnseite der Kolbenbüchse 2 wird mit Hilfe eines Schraubnippel 6 ein Ventilgehäuse 4 abdichtend aufgedrückt. Der Saugraum der Pumpe ist mit 7 bezeichnet, die Saugbohrungen im Ventilkörper 4 tragen das Bezugszeichen 4a und münden in eine Ringnute 4b. In der achsmittigen Führungsbohrung 4c des Ventilgehäuses 4 ist der Schaft eines T-förmigen Saugventils 10 geführt, dessen ringförmige Dichtfläche 10b die Saugnute 4b gegen den Kolbenarbeitsraum 2a abdichtet.
In der gleichen achsmittigen Bohrung 4c des Ventilkörpers 4 sitzt nun auch der Führungsschaft des
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T-förmigen Druckventils 12, das an der oberen stirnseitigen Dichtfläche 4d des Ventilgehäuses 4 aufsitzt.
Eine achsmittige Bohrung 12a und zwei Querbohrungen 12b des Ventils 12 schaffen die Verbindung zwi- schen der Bohrung 10d des Saugventils und der Druckbohrung 6a. In einer Einfräsung des Saugventilke- gels 10 sitzt ein Stift 13 und im Druckventil 12 ist ein weiterer Stift 14 befestigt (Fig. 2), die zur Aufhän- gung einer die beiden Ventile in Schliessstellung haltenden Feder 15 dienen.
Der Führungsschaft des Saugventils 10 ist demzufolge mit einer achsmittigen Durchbohrung 1 Öd ver- sehen, die sich vom Arbeitsraum 2a zur Druckbohrung 12a erstreckt. Dadurch wird einerseits kürzeste, vo- lumenmindernde Verbindung vom Arbeitsraum 2a zur Druckseite geschaffen, was zur Vermeidung von un- erwünschten Schwingungen im Druckleitungssystem und somit zur Erreichung der gewünschten Gleichmä- ssigkeit in der Fördercharakteristik erheblich beiträgt. Anderseits wird durch das erfindungsgemässe Merk- mal eine im Verhältnis zu den bekannten Bauarten wesentliche Vereinfachung und Verbilligung bei der
Serienfertigung erzielt.
Zunächst einmal dadurch, dass eine einzige Bohrung im Saugventilschaft der er- findungsge1nässen Bauart ein System von um das Saugventil herum im Ventilkörper geführten und im Druckventilkörper wieder vereinigten Bohrungen bei den bekannten Bauarten ersetzt. Ferner lässt sich die achsmittige Bohrung im Saugventilschaft in einem Zuge mit andern Bearbeitungsoperationen an der Ma- schine ausführen und demzufolge eine echte Einsparung erzielen.
Ausser den bereits erwähnten Vorteilen bietet die erfindungsgemässe Bauart noch weitere Vorzüge.
Anstatt in zwei getrennten Ventilgehäusen sind nunmehr beide Ventile in einem gemeinsamen Ventilkörper untergebracht, an dessen Stirnseiten sich die Dichtflächen befinden, während die zentrale Durchbohrung desselben den beiden Ventilen als gemeinsame Führung dient. Diese drei Hauptflächen des Ventilkörpers sind leicht zugänglich und lassen sich demzufolge ohne Schwierigkeiten und mit einwandfreier Genauigkeit im Schleif-, Läpp- oder Honvorgang bearbeiten. Es ist ausserdem einleuchtend, dass sich die Montage einer solchen Ventileinheit und ihre Lagerhaltung äusserst einfach durchführen lässt. Ferner sind im fertigmontierten Zustand die Dichtflächen der Ventile zugedeckt, so dass eine Beschädigung oder Verschmutzung dieser sehr empfindlichen Flächen praktisch ausgeschlossen ist.
Man kann den Saugventilschaft : mit geringem Spiel in seine Führungsbohrung eingreifen und das Ventil nur an der Ringfläche 10b abdichten lassen. In andern Betriebsfällen lässt sich dagegen der Ventilschaft auch in seine Führungsbohrung mit geeignetem Dichtsitz ohne Schwierigkeiten z. B. einläppen.
In Fig. 3 ist eine andere Anordnung der beiden Ventilen gemeinsamen Ventil-Schliessfeder dargestellt. Das Druckventil 12 ist hier mit einem vollen Führungsschaft versehen, an dessen Umfang einige Axialnuten 12a'eingearbeitet sind. Ein Zapfen 12" des Druckventils trägt einen Federteller 16, an dem sich das eine Ende einer Ventil-Schliessfeder 17 abstützt. Das andere Ende der Feder 17 drückt gegen einen inneren Bund 10e des Saugventils 10. Im übrigen sind das Saugventil 10 und das Druckventil 12'in gleicher Art wie in Fig. 2 im Ventilkörper 4 eingesetzt.
Die Erfindung ist natürlich nicht allein auf die vorstehend als Ausführungsbeispiele beschriebenen Bauarten beschränkt. Man kann vielmehr bei der zuletzt besprochenen Anordnung beide Ventile nicht nur in der gleichen Bohrung anordnen, sondern sie auch beispielsweise mit gleichen Aussenabmessungen versehen, was zu einer weiteren Vereinfachung führt. Darüber hinaus lässt sich die erfindungsgemässe Ventilanordnung auch bei Pumpen anderer als beschriebener Art benützen, z. B. bei hydraulischen Förderpumpen od. dgl.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventilanordnung für Kolbenpumpen, insbesondere Kraftstoffeinspritzpumpen für Brennkraftmaschinen, mit mindestens einem Saugventil und mindestens einem davon unabhängig arbeitenden Druckventil, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventile in einem gemeinsamen, in sich geschlossenen Ventilgehäuse angeordnet sind, und dass das Saugventil eine vorzugsweise achsmittige Durchbohrung aufweist, welche sich vom Kolbenarbeitsraum zur Druckleitung erstreckt.