DE102007017122A1 - Valve and pump with such a valve - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (10), insbesondere ein Saugventil (12) einer Verdrängerpumpe, mit einem Dichtsitz (20), einem den Dichtsitz (20) verschließenden Ventilkörper (22), einer axialen Führung (28) für den Ventilkörper (22) und einer Federeinrichtung (24), welche den Ventilkörper (22) gegen den Dichtsitz (20) vorspannt. Die axiale Führung (28) für den Ventilkörper (22) weist wenigstens einen vom Ventilkörper (22) verschließbaren axialen Durchlass (38) auf.The invention relates to a valve (10), in particular a suction valve (12) of a positive displacement pump, with a sealing seat (20), a valve body (22) closing the sealing seat (20), an axial guide (28) for the valve body (22) and a spring device (24) which biases the valve body (22) against the sealing seat (20). The axial guide (28) for the valve body (22) has at least one axial passage (38) which can be closed by the valve body (22).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein Saugventil einer Verdrängerpumpe. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Pumpe, insbesondere eine Verdrängerpumpe für den Einsatz in einem Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs.The The present invention relates to a valve, in particular a suction valve a positive displacement pump. The invention further relates to a pump, in particular a positive displacement pump for the Use in a fuel supply system of a motor vehicle.

Für den Einsatz in kraftstoffführenden Leitungen und Pumpen in Kraftfahrzeugen werden an vielen Stellen Ventile eingesetzt, bspw. in Form von Rückschlagventilen. Bei Kraftstoffhochdruckpumpen kommen so genannte Saugventile und/oder Hochdruckventile zum Einsatz.For use in fuel-carrying Lines and pumps in motor vehicles are in many places Used valves, for example. In the form of check valves. For high-pressure fuel pumps come so-called suction valves and / or high pressure valves are used.

Ein derartige Ventil ist üblicherweise an geeigneter Stelle im Pumpengehäuse angeordnet, so dass der von einer Verdränger- oder Radialkolbenpumpe erzeugte pulsierende Saugdruck permanent aufrecht erhalten wird. Das Ventil weist einen Dichtsitz auf, auf dem ein von einer Feder vorgespannter Ventilkörper aufsitzt und das Ventil dadurch verschließt. Das durch das Ventil strömende Fluid oder der Kraftstoff wird somit am Durchfluss gehindert. Erst wenn der Druck am Dichtsitz die von der Feder ausgeübte Kraft übersteigt, wird der Ventilkörper vom Dichtsitz abgehoben und von diesem weg bewegt, wodurch das Ventil geöffnet wird.One Such valve is usually arranged at a suitable location in the pump housing, so that the from a displacer or radial piston pump permanently generated pulsating suction pressure is obtained. The valve has a sealing seat on which a is seated by a spring biased valve body and the valve thereby closing. The flowing through the valve Fluid or fuel is thus prevented from flowing. First if the pressure at the sealing seat exceeds the force exerted by the spring, becomes the valve body lifted off the seal seat and moved away from it, causing the valve open becomes.

Als Ventilkörper werden teilweise scheibenförmige Bauteile verwendet. Zur Verbesserung der Umströmung des Ventilkörpers können Kugeln, halbkugelförmige oder kegelförmige Bauteile als Ventilkörper verwendet werden.When valve body become partially disk-shaped Used components. To improve the flow around the valve body, balls, hemispherical or cone-shaped Components as valve body be used.

Bei einer Pumpe ist die Umgebung und räumliche Anordnung des Saugventils üblicherweise derart gestaltet, dass für den Saugventilsitz und die axiale Vorspannung des Saugventilsitzes separate Bauteile eingesetzt werden. Die Vorspannung des Saugventilsitzes erfolgt dabei oftmals mittels eines Gewindestiftes.at a pump, the environment and spatial arrangement of the suction valve is usually such designed that for the suction valve seat and the axial bias of the suction valve seat separate components are used. The bias of the suction valve seat This is often done by means of a threaded pin.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil für eine Pumpe mit einem Dichtsitz und mit einem dagegen vorgespannten Ventilkörper zur Verfügung zu stellen, das möglichst kompakt aufgebaut ist, und bei dem der Ventilkörper exakt geführt sowie definiert vorgespannt ist. Es soll zudem eine Pumpe mit einem derartigen Ventil geschaffen werden.Of the Invention is based on the object, a valve for a pump with a sealing seat and with a biased against valve body for disposal to ask if possible is constructed compact, and in which the valve body exactly guided and defined is biased. It should also be a pump with such a valve be created.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafter Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The The first object is achieved by the features of the claim 1. Advantageous developments and variants are the subject of dependent Claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist eine axiale Führung für einen Ventilkörper vorgesehen, die mindestens einen vom Ventilkörper verschließbaren axialen Durchlass aufweist. Das Ventil weist einen Dichtsitz, einen den Dichtsitz verschließenden Ventilkörper, eine axiale Führung für den Ventilkörper und eine Federeinrichtung auf, welche den Ventilkörper gegen den Dichtsitz vorspannt. Ein solches Ventil kann ein Saugventil der Verdränger- oder Saugpumpe sein, die Bestandteil eines Kraftstoffversorgungssystems eines Kraftfahrzeugs ist.at the valve according to the invention is an axial guide for one valve body provided, the at least one of the valve body closable axial Passage has. The valve has a sealing seat, a Sealing seat occluding valve body, one axial guidance for the Valve body and a spring device which biases the valve body against the sealing seat. Such a valve may be a suction valve of the displacement or suction pump, the component of a fuel supply system of a motor vehicle is.

Der axiale Durchlass im Bereich der axialen Führung des Ventilkörpers erspart die Anordnung einer zusätzlichen verschließbaren Zulauföffnung neben dem und/oder separat vom Ventilsitz, die eine Verbindung zwischen der Ansaugseite des Ventils und dessen Hochdruckseite herstellt. Die axiale Führung dient zur weitgehend spielfreien Führung eines Schaftabschnittes des Ventilkörpers, so dass der Ventilkörper axial zwischen zwei Endanschlägen verschiebbar ist, die eine geöffnete und eine geschlossene Stellung des Ventils charakterisieren.Of the prevents axial passage in the axial direction of the valve body the arrangement of an additional lockable inlet opening next to and / or separately from the valve seat, which connects between the suction side of the valve and its high pressure side produces. The axial guidance serves for largely play-free guidance of a shaft portion the valve body, so that the valve body axially between two end stops is slidable, which is an open and characterize a closed position of the valve.

Die axiale Führung kann insbesondere durch eine Führungsbuchse gebildet sein, die in einem Gehäusesitz angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Führungsbuchse gleichzeitig eine axiale Wegbegrenzung für den Ventilkörper auf oder bildet eine solche axiale Wegebegrenzung. Zudem kann die Führungsbuchse einen Führungssitz für die Federeinrichtung aufweisen, die den Ventilkörper gegen den Dichtsitz vorspannt.The axial guidance especially by a guide bush be formed in a housing seat is arranged. According to one preferred embodiment points the guide bush at the same time an axial travel limit for the valve body on or forms such axial path limitation. In addition, the guide bush a leadership seat for the Have spring means which biases the valve body against the sealing seat.

Alle diese einzelnen Merkmale tragen jeweils zur Bildung eines kompakten und leistungsfähigen Ventils bei. In ihrer Gesamtheit liefern sie ein Ventil mit sehr wenigen Bauteilen, das zur Sicherstellung seiner Funktion nur einen kleinen Einbauraum aufweist und keine zusätzlichen Zulauföffnungen oder Zulaufleitungen benötigt, die beispielsweise im Ventilgehäuse oder im Pumpengehäuse vorzusehen wären.All These individual features each contribute to the formation of a compact and powerful valve at. In their entirety they provide a valve with very few Components to ensure its function only a small Has installation space and no additional inlet openings or supply lines needed, for example in the valve housing or in the pump housing be provided.

Die axiale Führung bzw. die Führungsbuchse kann wahlweise ein einziges Zulauffenster für Druckfluid aufweisen. Alternativ können zwei, drei oder mehr Zulauffenster vorgesehen sein, die am äußeren Umfang der Führungsbuchse angeordnet sind. Diese Zulauffenster verlaufen zweckmäßigerweise in axialer Richtung, d. h. parallel zur Hubrichtung des Ventilkörpers, dessen Ventilschaft in der Führungsbuchse mit den außen angeordneten Zulauföffnungen bzw. Zulauffenstern axial verschiebbar geführt ist.The axial guidance or the guide bush can optionally have a single inlet window for pressurized fluid. alternative can two, three or more inlet windows are provided on the outer circumference the guide bush are arranged. These inlet windows run expediently in the axial direction, d. H. parallel to the stroke direction of the valve body, whose Valve stem in the guide bush with the outside arranged inlet openings or feed windows is guided axially displaceable.

Das erfindungsgemäße Ventil gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten ist insbesondere ein Saugventil einer Verdrängerpumpe. Dieses Saugventil eignet sich besonders für eine Platzierung oder Anordnung im Verdrängerraum der Pumpe, da es in idealer Weise koaxial zum Verdränger der Pumpe angeordnet sein kann. Hierdurch wird eine Anordnung des Ventilsitzes im Zylinder der Pumpe ermöglicht, wodurch eine Hochdruckschnittstelle eingespart werden kann.The valve according to the invention according to one of the previously described embodiments is in particular a suction valve of a positive displacement pump. This suction valve is particularly suitable for placement or arrangement in the displacement of the pump, since it can be arranged in an ideal manner coaxial with the displacer of the pump. This will allows an arrangement of the valve seat in the cylinder of the pump, whereby a high pressure interface can be saved.

Das Ventil weist sehr wenig Bauteile auf. Durch die Anordnung des Saugventils direkt in der Kolbenachse wird ein sehr geringes Totvolumen gebildet und zudem ein sehr hoher volumetrischer Wirkungsgrad erreicht. Die Führungsbuchse kann ei nerseits als Führungselement für den Saugschließkörper, als Trägerelement für die Zulauffenster, als Hubbegrenzer für den Ventilkörper und/oder als Federaufnahme für die Ventilfeder dienen.The Valve has very few components. By the arrangement of the suction valve directly in the piston axis a very small dead volume is formed and also achieved a very high volumetric efficiency. The guide bush can egg nerseits as a guide element for the Suction-closing body, as support element for the Inlet window, as a stroke limiter for the valve body and / or as a spring retainer for serve the valve spring.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils in Einbaulage, 1 in longitudinal section an embodiment of a valve according to the invention in the installed position,

2 in einem weiteren Längsschnittes eine Detailansicht des Ventils gemäß 1, und 2 in a further longitudinal section a detail view of the valve according to 1 , and

3 eine perspektivische Darstellung einer Führungsbuchse, die Teil des Ventils gemäß 1 ist. 3 a perspective view of a guide bush, the part of the valve according to 1 is.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

Die schematische Darstellung der 1 zeigt anhand einer Längsschnittdarstellung eine Variante eines Ventils 10 in Einbaulage. Dargestellt ist ein Saugventil 12, wie es typischerweise in einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoffversorgungssystems einer Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) zum Einsatz kommt. Das Ventil 10 ist in einem Zylindergehäuse 14 der Hochdruckpumpe angeordnet. Diese Hochdruckpumpe ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Saugpumpe 16, die eine zylindrische Verdrängereinheit 18 aufweist, zu der das Ventil 10 bzw. Saugventil 12 in koaxialer Einbaulage angeordnet ist.The schematic representation of 1 shows a longitudinal section of a variant of a valve 10 in installation position. Shown is a suction valve 12 , as typically used in a high-pressure pump of a fuel supply system of an internal combustion engine (not shown). The valve 10 is in a cylinder housing 14 arranged the high-pressure pump. This high-pressure pump is a suction pump in the embodiment shown 16 , which is a cylindrical displacer unit 18 has, to which the valve 10 or suction valve 12 is arranged in a coaxial mounting position.

Gemäß 2 sind im Zylindergehäuse 14 des Saugventils 12 ein kegeliger Ventil- oder Dichtsitz 20 sowie ein den Dichtsitz 20 verschließender Ventilkörper 22 mit kegelförmiger Dichtfläche angeordnet. Im geschlossenen Zustand liegt die kegelförmige Dichtfläche des Ventilkörpers 22 flächig am hohlkegelartig geformten Dichtsitz 20 an. Der Ventilkörper 22 ist mit einer Federeinrichtung 24 gegen den Dichtsitz 20 des Zylindergehäuses 14 gedrückt. Diese Federeinrichtung 24 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Schraubenfeder 25 gebildet.According to 2 are in the cylinder housing 14 of the suction valve 12 a tapered valve or sealing seat 20 as well as the sealing seat 20 closing valve body 22 arranged with conical sealing surface. When closed, the conical sealing surface of the valve body is located 22 flat on the hollow cone-shaped sealing seat 20 at. The valve body 22 is with a spring device 24 against the seal seat 20 of the cylinder housing 14 pressed. This spring device 24 is in the illustrated embodiment by a coil spring 25 educated.

Ein Ventilschaft 26 des Ventilkörpers 22 ist in einer axialen Führung 28 gehalten, die durch eine Führungsbuchse 30 gebildet ist. Ein zylindrischer Abschnitt 32 (3) der Führungsbuchse 30 sitzt fest in einer korrespondierenden hohlzylindrischen Bohrung des Zylindergehäuses 14. Dabei bildet ein Absatz 34 der Führungsbuchse 30 mit größerem Durchmesser einen axialen Anschlag, bis zu dem die Führungsbuchse 30 in die Bohrung des Zylindergehäuses 14 geschoben werden kann. Stirnseitig an diesem Absatz 34 mit größerem Durchmesser ist ein Zentrierbund 36 angeordnet, der einem Ende der Schraubenfeder 25 eine Auflagefläche bietet und gleichzeitig für deren Zentrierung sorgt.A valve stem 26 of the valve body 22 is in an axial guidance 28 held by a guide bush 30 is formed. A cylindrical section 32 ( 3 ) of the guide bush 30 sits firmly in a corresponding hollow cylindrical bore of the cylinder housing 14 , This forms a paragraph 34 the guide bush 30 with larger diameter an axial stop, up to which the guide bushing 30 into the bore of the cylinder housing 14 can be pushed. Front side of this paragraph 34 with larger diameter is a centering collar 36 arranged, one end of the coil spring 25 provides a support surface and at the same time ensures their centering.

Die perspektivische Ansicht der 3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Führungsbuchse 30, in deren Außenmantelfläche ihres zylindrischen Abschnittes 32 mehrere kerbenartige, in Draufsicht halbkreisförmige Aussparungen angeordnet sind, die gemeinsam einen axialen Durchlass 38 bilden. Dieser axiale Durchlass 38 in Form von vier symmetrisch angeordneten Zulauffenstern 40 stellt bei geöffnetem Saugventil 12 eine Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 42 und einem Niederdruckraum 50 der Saugpumpe 16 her, was anhand der 1 und 2 verdeutlicht ist. Der hohlzylindrische Führungsdurchmesser 44 der Führungsbuchse 30 korrespondiert mit dem Außendurchmesser des Ventilschaftes 26. Dadurch kann dieser weitgehend spielfrei, jedoch mit möglichst geringer Reibung in axialer Richtung gleiten, so dass das Ventil 10 in gewünschter Weise öffnet und schließt.The perspective view of 3 shows a possible embodiment of the guide bush 30 , in the outer circumferential surface of its cylindrical portion 32 a plurality of notch-like, in plan view, semicircular recesses are arranged, which together form an axial passage 38 form. This axial passage 38 in the form of four symmetrically arranged inlet windows 40 provides with the suction valve open 12 a connection between the high pressure room 42 and a low pressure room 50 the suction pump 16 what, based on the 1 and 2 is clarified. The hollow cylindrical guide diameter 44 the guide bush 30 corresponds to the outer diameter of the valve stem 26 , This allows it to slide largely free of play, but with the least possible friction in the axial direction, so that the valve 10 opens and closes in the desired manner.

Eine ringförmige Stirnfläche 46 des Zentrierbundes 36 der Führungsbuchse 30 dient zur Begrenzung des axialen Hubs des Ventilkörpers 22 und bildet zu diesem Zweck einen Anschlag für eine Führungshülse 48. Die Schraubenfeder 25 wird an ih rer der Führungsbuchse 30 abgewandten Seite von der Führungshülse 48 gehalten, die am oberen Ende des Ventilschaftes 26 fixiert ist. Liegt die der Führungsbuchse 30 zugewandte Seite der Führungshülse 48 auf der Stirnfläche 46 auf, so ist der maximale Öffnungshub des Saugventils 12 erreicht.An annular end face 46 of the centering collar 36 the guide bush 30 serves to limit the axial stroke of the valve body 22 and forms a stop for a guide sleeve for this purpose 48 , The coil spring 25 is attached to its guide bush 30 opposite side of the guide sleeve 48 held at the top of the valve stem 26 is fixed. Is that the guide bush 30 facing side of the guide sleeve 48 on the face 46 on, so is the maximum opening stroke of the suction valve 12 reached.

Der Niederdruckraum 50 oberhalb des Ventils 10 ist nach außen durch eine Kappe 52 verschlossen. Ein Kraftstoffzulauf 54 mündet in den Niederdruckraum 50. Ein Vorteil des sehr kompakt aufgebauten Ventils 10 liegt darin, dass für die Niederdruckabdichtung ein einfacher Verschluss genügt. Es ist keine aufwändige Abdichtung und Fixierung der Kappe 52 erforderlich.The low pressure room 50 above the valve 10 is outward through a cap 52 locked. A fuel feed 54 flows into the low pressure room 50 , An advantage of the very compact valve 10 This is because a simple closure is sufficient for the low-pressure seal. It is no time-consuming sealing and fixing the cap 52 required.

Die einfach aufgebaute und kostengünstig herstellbare Führungsbuchse 30 dient im gezeigten Ausführungsbeispiel als Führungselement für den Saugventilschließkörper, der im vorliegenden Zusammenhang allgemein als Ventilkörper 22 bezeichnet ist. Sie dient weiterhin als Trägerelement für die Zulauffenster 40, als Hubbegrenzer für den maximalen Öffnungshub des Ventilkörpers 22 sowie als Federaufnahme zur Abstützung der als Schließfedereinrichtung 24 dienenden Schraubenfeder 25.The simply constructed and economically producible guide bushing 30 serves in the illustrated embodiment as a guide element for the Saugventilschließkörper, in the present context generally as a valve body 22 is designated. It also serves as a carrier element for the inlet window 40 , as stroke limiter for the maximum opening stroke of the valve body 22 and as a spring receptacle for supporting the closing spring device 24 serving coil spring 25 ,

Claims (10)

Ventil (10), insbesondere Saugventil (12) einer Verdrängerpumpe, mit einem Dichtsitz (20), einem den Dichtsitz (20) verschließenden Ventilkörper (22), einer axialen Führung (28) für den Ventilkörper (22), und einer Federeinrichtung (24), welche den Ventilkörper (22) gegen den Dichtsitz (20) vorspannt, wobei die axiale Führung (28) für den Ventilkörper (22) wenigstens einen vom Ventilkörper (22) verschließbaren axialen Durchlass (38) aufweist.Valve ( 10 ), in particular suction valve ( 12 ) of a positive displacement pump, with a sealing seat ( 20 ), the sealing seat ( 20 ) closing valve body ( 22 ), an axial guide ( 28 ) for the valve body ( 22 ), and a spring device ( 24 ), which the valve body ( 22 ) against the sealing seat ( 20 ), wherein the axial guidance ( 28 ) for the valve body ( 22 ) at least one of the valve body ( 22 ) closable axial passage ( 38 ) having. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Führung (28) durch eine Führungsbuchse (30) gebildet ist.Valve according to claim 1, characterized in that the axial guide ( 28 ) through a guide bush ( 30 ) is formed. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (30) in einem Gehäusesitz angeordnet ist.Valve according to claim 2, characterized in that the guide bush ( 30 ) is arranged in a housing seat. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (30) eine axiale Wegbegrenzung für den Ventilkörper (22) bildet bzw. aufweist.Valve according to claim 2 or 3, characterized in that the guide bush ( 30 ) an axial travel limit for the valve body ( 22 ) forms or has. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (30) einen Führungssitz (36) für die Federeinrichtung (24) aufweist.Valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the guide bush ( 30 ) a leadership seat ( 36 ) for the spring device ( 24 ) having. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Führung (28) bzw. die Führungsbuchse (30) wenigstens ein Zulauffenster (38) für Druckfluid aufweist.Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial guide ( 28 ) or the guide bush ( 30 ) at least one inlet window ( 38 ) for pressurized fluid. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Zulauffenster (38) vorgesehen sind, die am äußeren Umfang der Führungsbuchse (30) angeordnet sind.Valve according to claim 6, characterized in that at least two inlet windows ( 38 ) provided on the outer circumference of the guide bush ( 30 ) are arranged. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauffenster (38) in axialer Richtung verlaufen.Valve according to claim 7, characterized in that the inlet windows ( 38 ) extend in the axial direction. Pumpe, insbesondere Verdrängerpumpe, mit einem Ventil (10, 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Pump, in particular positive displacement pump, with a valve ( 10 . 12 ) according to one of claims 1 to 8. Pumpe nach Anspruch 9, mit einer Verdrängereinheit (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10, 12) in koaxialer Einbaulage zur Verdrängereinheit (18) angeordnet ist.Pump according to claim 9, having a displacer unit ( 18 ), characterized in that the valve ( 10 . 12 ) in coaxial mounting position to the displacer unit ( 18 ) is arranged.
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