DE10046734A1

DE10046734A1 - Pressure relief valve

Info

Publication number: DE10046734A1
Application number: DE2000146734
Authority: DE
Inventors: Peter Marx; Helmut Kohlhaas; Holger Barth; Dieter Wilhelm; Sabine Burhenne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-05-16
Also published as: AU2001283802A1; WO2002025148A1

Abstract

Bei einem Druckbegrenzungsventil (2) für eine Kraftstofffördereinheit (1) hat ein Ventilsitz (6) einen zum Abstützen eines Ventilkörpers (4) vorgesehenen Rand (8). An den Rand (8) angrenzende Bereiche des Ventilsitzes (6) sind trichterförmig, dem Ventilkörper (4) mit geringem Abstand gegenüberstehend, gestaltet. Hierdurch läßt sich der Öffnungsdruck, bei dem das Druckbegrenzungsventil (2) öffnet und schließt, besonders genau festlegen.In a pressure limiting valve (2) for a fuel delivery unit (1), a valve seat (6) has an edge (8) provided for supporting a valve body (4). Areas of the valve seat (6) adjoining the edge (8) are funnel-shaped, opposite the valve body (4) at a short distance. As a result, the opening pressure at which the pressure relief valve (2) opens and closes can be set particularly precisely.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil, insbe sondere für eine Kraftstoffördereinheit eines Kraftfahr zeuges, mit einem Ventilsitz und mit einem den Ventilsitz unterhalb eines vorgesehenen Öffnungsdrucks verschließen den Ventilkörper und mit einer Feder zur Vorspannung des Ventilkörpers.The invention relates to a pressure relief valve, in particular especially for a fuel delivery unit of a motor vehicle stuff, with a valve seat and with a valve seat close below a specified opening pressure the valve body and with a spring to bias the Valve body.

Solche Druckbegrenzungsventile werden in heutigen Kraft fahrzeugen eingesetzt, um während der Förderung von Kraftstoff einen Überdruck in dem Kraftstoffsystem zu vermeiden und Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter zu rückzuführen. Der Ventilkörper wird meist mit einer hohen Genauigkeit als Kugel hergestellt. Der Ventilsitz ist trichterförmig gestaltet und in dem aus Kunststoff gefer tigten Gehäuse der Kraftstoffördereinheit eingearbeitet.Such pressure relief valves are in force today vehicles used to during the promotion of Overpressure in the fuel system avoid and fuel in the fuel tank too recirculate. The valve body is usually high Accuracy made as a ball. The valve seat is funnel-shaped and made of plastic machined housing of the fuel delivery unit.

Nachteilig bei dem bekannten Druckbegrenzungsventil ist, daß der vorgesehene Öffnungsdruck, bei dem das Druckbe grenzungsventil öffnen und schließen soll, sehr großen Toleranzen unterliegt. Da ein Öffnen bei zu geringem Druck zu Verlusten an gefördertem Kraftstoff und ein Öff nen bei zu hohem Druck zu Beschädigungen der Kraftstoff fördereinheit oder zu einem Austreten von Kraftstoff in die Umwelt führt, werden in der Regel Verluste an geför dertem Kraftstoff in Kauf genommen.A disadvantage of the known pressure relief valve is that the intended opening pressure at which the Druckbe limit valve should open and close, very large Tolerances. Because opening with too little Pressure to loss of fuel and an opening If the pressure is too high, the fuel will be damaged delivery unit or to leak fuel in the environment leads to losses accepted fuel.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Druck begrenzungsventil der eingangs genannten Art so weiterzu bilden, daß sich der vorgesehene Öffnungsdruck mit beson ders engen Toleranzen festlegen läßt.The problem underlying the invention is a pressure limit valve of the type mentioned so on form that the intended opening pressure with particular can set tight tolerances.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilsitz einen hervorstehenden, zur Anlage des Ven tilkörpers vorgesehenen Rand hat.This problem is solved according to the invention in that the valve seat a protruding, to the Ven tilkörper provided edge.

Durch diese Gestaltung hat der Ventilsitz einen genau de finierbaren Anlagebereich für den Ventilkörper. Der Anla gebereich hat im Vergleich zu dem des bekannten Druck begrenzungsventils besonders kleine Abmessungen. Hier durch liegt der Ventilkörper jederzeit zuverlässig an dem Ventilsitz an. Adhäsionskräfte zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper werden dank der Erfindung besonders gering gehalten. Der Öffnungsdruck des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils läßt sich hierdurch mit besonders engen Toleranzen festlegen. Kleinere Unebenheiten des Ventilsitzes im Anlagebereich des Ventilkörpers weisen dank der Erfindung besonders kleine Abmessungen auf. Hierdurch lassen sich die Unebenheiten einfach plastisch oder elastisch von dem als Kugel mit meist sehr hoher Ge nauigkeit herstellbaren Ventilkörper einebnen. Deshalb hat das erfindungsgemäße Druckbegrenzungsventil zudem ei ne besonders geringe Leckage.Due to this design, the valve seat has a de definable contact area for the valve body. The Anla range compared to that of the known pressure relief valve especially small dimensions. here through the valve body lies reliably on the at all times Valve seat on. Adhesive forces between the valve seat and the valve body become special thanks to the invention kept low. The opening pressure of the invention Pressure relief valve can thus be used with special set tight tolerances. Minor bumps in the Point the valve seat in the contact area of the valve body thanks to the invention particularly small dimensions. As a result, the bumps can be easily sculpted or elastic from that as a ball with mostly very high Ge Level the valve body that can be manufactured with accuracy. Therefore the pressure relief valve according to the invention also has egg ne particularly low leakage.

Der Ventilsitz könnte beispielsweise ausschließlich aus dem Rand bestehen. Dies führt jedoch in Offenstellung zu Turbulenzen in der Strömung und zu starken Druckschwankungen. Im ungünstigsten Fall kann der Ventilkörper durch die Turbulenzen gegen den Ventilsitz gedrückt werden. In der Offenstellung entstehen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders wenig Turbulenzen, wenn ein an den Rand angrenzender Bereich des Ventilsit zes schalenförmig oder trichterförmig, einen Teilbereich des Ventilkörpers mit geringem Abstand gegenüberstehend gestaltet ist. Durch diese Gestaltung wird der Ventilkör per in Offenstellung des erfindungsgemäßen Druckbegren zungsventils von der Strömung gleichmäßig umströmt und in der Strömung in einer von dem dynamischen Druck im Be reich des Ventilsitzes abhängigen Lage stabil gehalten. Bei Unterschreitung des vorgesehenen Öffnungsdruckes ge langt der Ventilkörper zuverlässig in seine vorgesehene Lage auf dem Rand des Ventilsitzes zurück. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß die Hystere se, das heißt die Differenz zwischen dem Öffnungsdruck und dem Druck bei dem das erfindungsgemäße Druckbegren zungsventil schließt, besonders gering ist.For example, the valve seat could be made entirely of the edge. However, this leads to the open position Turbulence in the flow and excessive pressure fluctuations. In the worst case, the valve body can the turbulence is pressed against the valve seat. In the open position arise according to an advantageous Development of the invention particularly little turbulence, if an area of the valve adjacent to the edge zes bowl-shaped or funnel-shaped, a partial area of the valve body facing each other with a small distance is designed. With this design, the valve body by in the open position of the printing limit according to the invention flow valve evenly flows around and in the flow in one of the dynamic pressure in the loading Rich position of the valve seat dependent position kept stable. If the opening pressure falls below the specified ge the valve body reliably reaches its intended position Position on the edge of the valve seat back. Another The advantage of this design is that the hysteresis se, that is the difference between the opening pressure and the pressure at which the pressure limit according to the invention control valve closes, is particularly low.

Zur weiteren Verringerung der Turbulenzen in der Strömung bei in Offenstellung befindlichem erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil trägt es bei, wenn der Rand in seinem den Ventilkörper abstützenden Bereich einen Radius hat.To further reduce the turbulence in the flow when in the open position according to the invention Pressure relief valve helps when the edge is in its area supporting the valve body has a radius Has.

Zur weiteren Verringerung der Adhäsionskräfte zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper trägt es bei, wenn der Rand in seinem den Ventilkörper abstützenden Bereich eine Kante aufweist.To further reduce the adhesive forces between the valve seat and the valve body contribute if the edge in its area supporting the valve body has an edge.

Der Rand hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbil dung der Erfindung eine besonders hohe Stabilität, wenn an die Kante oder den Radius angrenzende Flächen des Ran des in einem Winkel von 90° oder größer zueinander ange ordnet sind. According to another advantageous development, the edge has extension of the invention a particularly high stability, if surfaces of the ran adjacent to the edge or radius of each other at an angle of 90 ° or greater are arranged.

In der Regel hat das Druckbegrenzungsventil ein aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigtes Gehäuse mit dem darin eingearbeiteten Ventilsitz. Das erfindungs gemäße Druckbegrenzungsventil gestaltet sich besonders kostengünstig, wenn der Rand einstückig mit dem Ventil sitz und daran angrenzenden Bereichen gefertigt ist.As a rule, the pressure relief valve has an off Plastic injection molded housing with the valve seat incorporated into it. The invention appropriate pressure relief valve is particularly designed inexpensive if the edge is integral with the valve seat and adjacent areas is made.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. to There are two more to clarify its basic principle of shown in the drawing and are below described. This shows in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungs gemäßes Druckbegrenzungsventil, Fig. 1 shows a longitudinal section through a fiction, according to pressure relief valve,

Fig. 2 eine stark vergrößerte Darstellung der Einzelheit "X" aus Fig. 1, FIG. 2 shows a greatly enlarged illustration of the detail "X" from FIG. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemäßen Druckbegrenzungsventils. Fig. 3 shows a further embodiment of the pressure relief valve according to the Invention.

Fig. 1 zeigt ein in einer Wandung einer Kraftstofförde reinheit 1 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 2 mit ei nem Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 ist zur längsbeweglich ge führten Aufnahme eines als Kugel ausgebildeten Ventil körpers 4 rohrförmig gestaltet. Der Ventilkörper 4 ist aus Metall gefertigt und wird von einer Feder 5 gegen ei nen Ventilsitz 6 vorgespannt. Die Feder 5 stützt sich da bei an einer in dem Gehäuse 3 verrasteten Metallklammer 7 ab. Das Gehäuse 3 und der Ventilsitz 6 sind wie die Wan dung der Kraftstoffördereinheit 1 aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt. Der Ventilsitz 6 ist trich terförmig gestaltet und steht dem unteren Bereich des Ventilkörpers 4 mit geringem Abstand gegenüber. In seinem mittleren Bereich hat der Ventilsitz 6 einen umlaufenden Rand 8. An dem Rand 8 stützt sich der Ventilkörper 4 in der eingezeichneten geschlossenen Stellung des Druck begrenzungsventils 2 ab. Bei einer vorgesehenen Druckdif ferenz unterhalb und oberhalb des Ventilkörpers 4 wird der Ventilkörper 4 von dem Ventilsitz 6 abgehoben. Diese Druckdifferenz wird im allgemeinen als Öffnungsdruck be zeichnet. Anschließend kann Kraftstoff aus der Kraft stoffördereinheit 1 durch das Druckbegrenzungsventil 2 austreten. Unterhalb des Öffnungsdrucks schließt das Druckbegrenzungsventil 2. Fig. 1 shows a purity in a wall of a Kraftstofförde 1 arranged pressure-limiting valve 2 with egg nem housing 3. The housing 3 is designed to be longitudinally movable GE receiving a ball-shaped valve body 4 tubular. The valve body 4 is made of metal and is biased by a spring 5 against egg NEN valve seat 6 . The spring 5 is supported on a metal clip 7 locked in the housing 3 . The housing 3 and the valve seat 6 are like the Wan extension of the fuel delivery unit 1 made of plastic by injection molding. The valve seat 6 is trich-shaped and faces the lower region of the valve body 4 at a short distance. The valve seat 6 has a peripheral edge 8 in its central region. At the edge 8 of the valve body 4 is supported in the closed position of the pressure relief valve 2 shown . In a proposed conference Druckdif below and above the valve body 4 of the valve body 4 is lifted from the valve seat. 6 This pressure difference is generally referred to as opening pressure. Then fuel can escape from the fuel delivery unit 1 through the pressure relief valve 2 . The pressure relief valve 2 closes below the opening pressure.

Fig. 2 zeigt stark vergrößert die Einzelheit "X" aus Fig. 1. Hierbei ist zu erkennen, daß der Rand 8 des Ven tilsitzes 6 zwei auf einen Radius r zulaufende Flächen 9, 10 aufweist. Der Winkel α zwischen den Flächen 9, 10 ist hier geringfügig größer als 90° dargestellt. Anstelle des Radius r kann der Rand 8 auch spitz zulaufen. Fig. 2 shows a greatly enlarged detail "X" from Fig. 1. Here it can be seen that the edge 8 of the Ven tilsitzes 6 has two tapered to a radius r surfaces 9 , 10 . The angle α between the surfaces 9 , 10 is shown here slightly greater than 90 °. Instead of the radius r, the edge 8 can also taper to a point.

Fig. 3 zeigt ein Druckbegrenzungsventil 11 im Längs schnitt. Dieses unterscheidet sich von dem aus Fig. 1 dadurch, daß ein Rand 12 eines Ventilsitzes 13 an dessen engstem Querschnitt angeordnet ist. Ein in Strömungsrich tung an den Rand 12 angrenzender Bereich des Ventilsitzes 13 ist trichterförmig gestaltet. Der Rand 12 ist wie der des Druckbegrenzungsventils 2 aus den Fig. 1 und 2 aufgebaut. Fig. 3 shows a pressure relief valve 11 in longitudinal section. This differs from that of FIG. 1 in that an edge 12 of a valve seat 13 is arranged at its narrowest cross section. A flow direction adjacent to the edge 12 area of the valve seat 13 is funnel-shaped. The edge 12 is constructed like that of the pressure relief valve 2 from FIGS. 1 and 2.

Claims

1. Pressure relief valve, in particular for a fuel delivery unit of a motor vehicle, with a valve seat and with a valve body which closes the valve seat below an intended opening pressure, and with a spring for prestressing the valve body, characterized in that, the valve seat ( 6 , 13 ) has a protruding, to the valve body ( 4 ) provided edge ( 8 , 12 ).

2. Pressure relief valve according to claim 1, characterized in that an edge ( 8 , 12 ) adjacent region of the valve seat ( 6 , 13 ) is bowl-shaped or funnel-shaped, a portion of the valve body ( 4 ) is designed opposite each other with a small distance.

3. Pressure relief valve according to claim 1 or 2, characterized in that the edge ( 8 , 12 ) in its Ven tilkörper ( 4 ) supporting area has a radius (r).

4. Pressure relief valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge ( 8 , 12 ) in its region supporting the valve body ( 4 ) has an edge.

5. Pressure relief valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the edge or the radius (r) adjacent surfaces ( 9 , 10 ) of the edge ( 8 , 12 ) are arranged at an angle of 90 ° or greater to each other ,

6. Pressure relief valve according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge ( 8 , 12 ) is made in one piece with the valve seat ( 9 , 13 ) and adjacent areas.