DE102012221840A1 - Overflow valve for fuel injection system, particularly common-rail injection system, has valve housing with input and output, where valve element is accommodated in valve housing, and input and output are connected over valve element stroke - Google Patents

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Christian Langenbach
Marcus Kristen
Achim Koehler
Francesco Lucarelli
Thomas Koenig
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

The overflow valve has a valve housing (1) with an input (2) and an output (3). A valve element (4) is accommodated in the valve housing, where the input and the output are connected over the stroke of the valve element. The valve element has a throttle bore (7) opened in an area of an outer peripheral surface of the valve element. The throttle bore is operated for the connection of a spring space (5) with the input with a control edge (8) formed in the valve housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein solches Überströmventil ist insbesondere zur Druckregelung und/oder Druckbegrenzung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einsetzbar.The invention relates to an overflow valve for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, having the features of the preamble of claim 1. Such overflow valve can be used in particular for pressure control and / or pressure limiting in a fuel injection system.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 042 089 A1 ist ein Überströmventil für die Zuleitung einer Zumesseinheit einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung bekannt, welches ein Ventilgehäuse mit einem Eingang und zumindest einem Ausgang umfasst, wobei der Ausgang durch einen gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbaren Steuerkolben verschließbar ist. Die Druckfeder ist in einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Federraum aufgenommen, welcher durch zumindest eine Druckausgleichsleitung mit dem Eingang des Ventilgehäuses verbunden ist. Somit herrscht im Federraum der gleiche Druck wie am Eingang des Überströmventils, was dazu führen soll, dass die Kumulation von Gasblasen im Federraum sowie damit einhergehende Funktionsstörungen des Überströmventils vermieden werden. Darüber hinaus wird zur Vermeidung resonanzbedingter Fehlfunktionen vorgeschlagen, dass in der Druckausgleichsleitung eine Drossel ausgebildet ist.From the publication DE 10 2008 042 089 A1 an overflow valve for the supply line of a metering unit of a high-pressure pump of a fuel injection device is known, which comprises a valve housing having an input and at least one output, wherein the output can be closed by a displaceable against the force of a compression spring control piston. The compression spring is received in a spring chamber formed in the valve housing, which is connected by at least one pressure equalization line to the input of the valve housing. Thus prevails in the spring chamber, the same pressure as at the entrance of the spill valve, which should lead to the accumulation of gas bubbles in the spring chamber and associated malfunction of the spill valve can be avoided. In addition, it is proposed to avoid resonance-related malfunctions that in the pressure equalization line, a throttle is formed.

Die bei dem bekannten Überströmventil über die Druckausgleichsleitung bewirkte hydraulische Kopplung des Federraums mit dem Eingang des Ventilgehäuses führt dazu, dass die Befüllung des Federraums abhängig von dem Druckniveau am Ventileingang ist und dementsprechend variieren kann. Dadurch können sich betriebspunktabhängig unterschiedliche Gegendrücke ergeben, insbesondere kann der Gegendruck im Federraum unerwünscht hoch ansteigen, wodurch das Öffnungsverhalten des Überströmventils beeinträchtigt wird.The hydraulic coupling of the spring chamber with the input of the valve housing effected in the known overflow valve via the pressure compensation line leads to the fact that the filling of the spring chamber is dependent on the pressure level at the valve inlet and can vary accordingly. As a result, depending on the operating point different back pressures can result, in particular, the back pressure in the spring chamber undesirably high, whereby the opening behavior of the overflow valve is impaired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil der vorstehend genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die vorstehend genannten Probleme nicht auftreten oder zumindest verringert werden, so dass eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet ist. Zugleich soll eine schnelle Entlüftung des Federraums sichergestellt sein.The invention has for its object to further develop a spill valve of the aforementioned type such that the above-mentioned problems do not occur or at least reduced, so that a high reliability is ensured. At the same time a quick venting of the spring chamber should be ensured.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Überströmventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.To solve the problem, a spill valve with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das vorgeschlagene Überströmventil umfasst ein Ventilgehäuse mit einem Eingang und wenigstens einem Ausgang, ein im Ventilgehäuse aufgenommenes, hubbewegliches Ventilelement, über dessen Hubbewegung der Eingang und der wenigstens eine Ausgang verbindbar sind, sowie ein in einem Federraum des Ventilgehäuses aufgenommenes Federelement, welches das Ventilelement in Schließrichtung mit einer Druckkraft beaufschlagt. Erfindungsgemäß weist das Ventilelement eine im Bereich einer Außenumfangsfläche des Ventilelements mündende Drosselbohrung auf, die zur Verbindung des Federraums mit dem Eingang mit einer im Ventilgehäuse ausgebildeten Steuerkante zusammenwirkt. Das Zusammenwirken erfolgt in der Weise, dass in Abhängigkeit von der Lage der Drosselbohrung in Bezug auf die Steuerkante, d.h. in Abhängigkeit vom Hub des Ventilelements, die Drosselbohrung vom Ventilgehäuse verschlossen wird und keine Verbindung des Federraums mit dem Eingang besteht oder die Drosselbohrung freigegeben und eine Verbindung des Federraums mit dem Eingang hergestellt ist. Die über die Drosselbohrung ausgebildete Drossel ist auf diese Weise zu- und abschaltbar. In welcher Lage des Ventilelements die Drossel zu- oder abgeschaltet ist, hängt von der konkreten Ausgestaltung des Überströmventils ab und ist grundsätzlich frei wählbar. Ferner kann die zu- und abschaltbare Drossel unterschiedliche Funktionen erfüllen. Beispielsweise können die Befüllung des Federraums sowie der damit einhergehende Gegendruckanstieg im Federraum gezielt begrenzt werden. Die zu- und abschaltbare Drossel kann ferner zur Dämpfung der Hubbewegung des Ventilelements eingesetzt werden. Denn der mit der Befüllung des Federraums einhergehende Druckanstieg bewirkt einen Gegendruck, der die Bewegung des Ventilelements abbremst. Beispielsweise kann die Drosselbohrung derart positioniert werden, dass diese ab einem bestimmten Hub des Ventilelements freigegeben ist und der Federraum befüllt wird. Durch den damit einhergehenden Druckanstieg kann im Falle hoher Druckpulsationen verhindert werden, dass das Ventilelement über ein definiertes Maß zu schwingen beginnt. Darüber hinaus kann über die freigegebene Drosselbohrung eine schnelle Entlüftung des Federraums sichergestellt werden.The proposed overflow valve comprises a valve housing having an inlet and at least one outlet, a lifting valve element accommodated in the valve housing, via the lifting movement of the input and the at least one output can be connected, and a recorded in a spring chamber of the valve housing spring element, which the valve element in the closing direction subjected to a compressive force. According to the invention, the valve element has an opening in the region of an outer peripheral surface of the valve element throttle bore, which cooperates for connecting the spring chamber with the input with a valve housing formed in the control edge. The interaction occurs in such a way that, depending on the position of the throttle bore with respect to the control edge, i. depending on the stroke of the valve element, the throttle bore is closed by the valve body and there is no connection of the spring chamber with the input or the throttle bore released and a connection of the spring chamber is made with the input. The throttle formed via the throttle bore can be switched on and off in this way. In which position of the valve element, the throttle is switched on or off, depends on the specific design of the spill valve and is basically freely selectable. Furthermore, the on and off switchable throttle can fulfill different functions. For example, the filling of the spring chamber and the associated backpressure increase in the spring chamber can be specifically limited. The on and off switchable throttle can also be used to dampen the lifting movement of the valve element. Because of the pressure increase associated with the filling of the spring chamber causes a back pressure, which slows down the movement of the valve element. For example, the throttle bore can be positioned so that it is released from a certain stroke of the valve element and the spring chamber is filled. Due to the associated increase in pressure can be prevented in the case of high pressure pulsations that the valve element begins to swing over a defined level. In addition, a fast ventilation of the spring chamber can be ensured via the approved throttle bore.

Bevorzugt ist die Drosselbohrung als radial oder schräg zur Längsachse des Ventilelements verlaufende Bohrung ausgeführt. Auf diese Weise kommt die Mündung der Drosselbohrung im Bereich einer Außenumfangsfläche des Ventilelements zu liegen.Preferably, the throttle bore is designed as a bore extending radially or obliquely to the longitudinal axis of the valve element. In this way, the mouth of the throttle bore comes to lie in the region of an outer peripheral surface of the valve element.

Weiterhin bevorzugt ist das Ventilelement zur Ausbildung eines Hohlraums, welcher die Drosselbohrung mit dem Eingang verbindet, teilweise hohlgebohrt oder als zum Federraum hin geschlossene Hülse ausgebildet. Dadurch kann die Drosselbohrung kürzer gehalten werden, wodurch sich wiederum die Ausbildung der Drosselbohrung vereinfacht.Further preferably, the valve element for forming a cavity, which connects the throttle bore to the input, partially hollow drilled or designed as a spring chamber closed sleeve. Thereby, the throttle bore can be kept shorter, which in turn simplifies the formation of the throttle bore.

Zur Ausbildung der Steuerkante besitzt das Ventilgehäuse bevorzugt eine den Innendurchmesser vergrößernde Stufe oder einen den Innendurchmesser des Ventilgehäuses vergrößernden konisch verlaufenden Abschnitt. Ab einem bestimmten Hub des Ventilelementes, kommt die im Ventilelement ausgebildete Drosselbohrung im Bereich des vergrößerten Innendurchmessers zu liegen und stellt auf diese Weise die Verbindung des Federraums mit dem Eingang her.To form the control edge, the valve housing preferably has a step which increases the inner diameter or a conically extending section which enlarges the inner diameter of the valve housing. From a certain stroke of the valve element, the throttle bore formed in the valve element comes to lie in the region of the enlarged inner diameter and thus establishes the connection of the spring chamber with the input.

Alternativ kann zur Ausbildung der Steuerkante das Ventilgehäuse eine den Innendurchmessers vergrößernde Ringnut besitzen. Der Querschnitt der Ringnut kann beispielsweise rechteckig oder trapezförmig gewählt sein. Die Ringnut wird von zwei Ringkanten begrenzt, von denen wenigstens eine als Steuerkante dient. Beispielsweise kann die Ringnut derart positioniert sein, dass erst ab einem bestimmten Hub des Ventilelements die Drosselbohrung verschlossen wird, während sie zuvor freigegeben ist und eine schnelle Entlüftung des Federraums bei geringem Druckniveau gewährleistet. In diesem Fall dient die vom Eingang weiter entfernt liegende Ringkante als Steuerkante. Darüber hinaus kann die Ringnut derart positioniert sein, dass die Freigabe der Drosselbohrung und damit die Befüllung des Federraums erst ab einem bestimmten Hub des Ventilelements erfolgt, während die Drosselbohrung unterhalb dieses Hubs verschlossen bleibt. In diesem Fall dient die näher am Eingang liegende Ringkante als Steuerkante. Die weiter entfernt liegende Ringkante kann ergänzend als weitere Steuerkante eingesetzt werden, um ggf. nach erfolgter Freigabe ein Verschließen der Drosselbohrung zu bewirken, wenn das Ventilelement einen bestimmten Hubbereich überschritten hat.Alternatively, to form the control edge, the valve housing may have an inner diameter enlarging annular groove. The cross section of the annular groove can be chosen, for example, rectangular or trapezoidal. The annular groove is bounded by two annular edges, of which at least one serves as a control edge. For example, the annular groove may be positioned such that only after a certain stroke of the valve element, the throttle bore is closed, while it is previously released and ensures rapid venting of the spring chamber at low pressure level. In this case, the annular edge further away from the entrance serves as the control edge. In addition, the annular groove may be positioned such that the release of the throttle bore and thus the filling of the spring chamber takes place only from a certain stroke of the valve element, while the throttle bore remains closed below this stroke. In this case, the annular edge closer to the entrance serves as the control edge. The farther ring edge can be used in addition as a further control edge to possibly cause after the release of a closing of the throttle bore when the valve element has exceeded a certain stroke range.

Vorteilhafterweise besitzt das Ventilgehäuse eine als Radialbohrung oder Axialbohrung ausgeführte Bohrung zur Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums. Dadurch ist sichergestellt, dass der Gegendruck im Federraum nicht über ein bestimmtes Druckniveau ansteigt und ein Öffnen des Überströmventils verhindert. Die Bohrung des Ventilgehäuses ist vorzugsweise ebenfalls als Drosselbohrung ausgebildet. Über eine geeignete Abstimmung der im Ventilelement und im Ventilgehäuse ausgebildeten Drosselbohrungen kann der Gegendruckanstieg im Federraum eingestellt werden.Advantageously, the valve housing has a bore designed as a radial bore or axial bore for venting or discharge of the spring chamber. This ensures that the back pressure in the spring chamber does not rise above a certain pressure level and prevents opening of the overflow valve. The bore of the valve housing is preferably also formed as a throttle bore. By means of a suitable tuning of the throttle elements formed in the valve element and in the valve housing, the backpressure increase in the spring chamber can be adjusted.

Beispielsweise kann die Drosselbohrung des Ventilelements einen gleich großen oder größeren Strömungsquerschnitt als die der Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums dienende Bohrung des Ventilgehäuses besitzen. Dadurch ist ein gewisser Druckanstieg im Federraum sichergestellt, der zur Dämpfung der Bewegung des Ventilelements eingesetzt werden kann. Vorzugsweise beträgt das Größenverhältnis des Strömungsquerschnitts der Drosselbohrung des Ventilelements zum Strömungsquerschnitt der Bohrung im Ventilgehäuse 1:1 bis 4:3.For example, the throttle bore of the valve element may have an equal or larger flow cross-section than the bore of the valve housing serving for venting or relieving the spring chamber. This ensures a certain increase in pressure in the spring chamber, which can be used to damp the movement of the valve element. The size ratio of the flow cross section of the throttle bore of the valve element to the flow cross section of the bore in the valve housing is preferably 1: 1 to 4: 3.

Alternativ kann die Drosselbohrung des Ventilelements auch einen kleineren Strömungsquerschnitt als die der Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums dienende Bohrung des Ventilgehäuses besitzen. Auf diese Weise ist insbesondere eine schnelle Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums sichergestellt.Alternatively, the throttle bore of the valve element may also have a smaller flow cross-section than the bore of the valve housing serving for venting or relieving the spring chamber. In this way, in particular a fast venting or discharge of the spring chamber is ensured.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Position der Steuerkante des Ventilgehäuses derart gewählt, dass die Drosselbohrung des Ventilelements erst ab einer definierten Öffnungsposition des Ventilelements freigegeben ist. Das heißt, dass bei Freigabe der Drosselbohrung bereits eine Verbindung des Ausgangs mit dem Eingang besteht. Die Befüllung des Federraums und der damit einhergehende Druckanstieg werden daher erst ab einem bestimmten Hub des Ventilelementes bewirkt, der ein maximal vorgegebenes Maß überschreitet. Auf diese Weise werden nur die Hubbewegungen des Ventilelementes gedämpft, die über dieses Maß hinausgehen.According to a preferred embodiment of the invention, the position of the control edge of the valve housing is selected such that the throttle bore of the valve element is released only from a defined opening position of the valve element. This means that when the throttle bore is released, there is already a connection between the output and the input. The filling of the spring chamber and the concomitant increase in pressure are therefore only effected from a certain stroke of the valve element, which exceeds a maximum predetermined level. In this way, only the strokes of the valve element are damped, which go beyond this measure.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Position der Steuerkante des Ventilgehäuses derart gewählt, dass die Drosselbohrung des Ventilelements bei einer definierten Öffnungsposition des Ventilelements verschlossen ist.According to an alternative preferred embodiment of the invention, the position of the control edge of the valve housing is selected such that the throttle bore of the valve element is closed at a defined opening position of the valve element.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Überströmventil, 1 a schematic longitudinal section through a first inventive overflow valve,

2 einen schematischen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Überströmventil, 2 a schematic longitudinal section through a second inventive overflow valve,

3 einen schematischen Längsschnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Überströmventil und 3 a schematic longitudinal section through a third inventive overflow valve and

4 ein Diagramm zur Darstellung des Wirkprinzips des in der 3 dargestellten Überströmventils. 4 a diagram illustrating the principle of action in the 3 illustrated overflow valve.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings

Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überströmventils umfasst ein Ventilgehäuse 1 mit einem stirnseitig angeordneten Eingang 2 und wenigstens zwei Ausgängen 3, die als sich gegenüber liegende Radialbohrungen ausgebildet sind. Der Eingang 2 und die Ausgänge 3 sind über ein im Ventilgehäuse 1 aufgenommenes, hubbewegliches Ventilelement 4 verbindbar, das in Schließrichtung von der Druckkraft einer in einem Federraum 5 aufgenommenen Feder 6 beaufschlagt wird. Das Ventilelement 4 ist kolbenförmig gestaltet und teilweise hohlgebohrt, so dass ein zentraler Hohlraum 9 im Ventilelement 4 ausgebildet wird, der zum Eingang 2 hin offen und zum Federraum 5 hin geschlossen ist. Im Hohlraum 9 herrscht demnach derselbe Druck wie im Eingang 2. Der Hohlraum 9 ist symmetrisch in Bezug auf die Längsachse A des Ventilelements 4 angeordnet. Vom Grund des Hohlraums 9 zweigt eine schräg zur Längsachse A verlaufende Drosselbohrung 7 ab, die im Bereich einer Außenumfangsfläche des Ventilelements 4 mündet und in Abhängigkeit vom Hub des Ventilelements 4 den Federraum 5 mit dem Eingang 2 verbindet. In der in der 1 dargestellten Lage des Ventilelements 4 ist eine Verbindung des Federraums 5 mit dem Eingang 2 hergestellt. Die Verbindung wird über eine im Ventilgehäuse 1 ausgebildete Ringnut 10 bewirkt, die einen rechteckigen Querschnitt besitzt, der von einer als Steuerkante 8 dienenden Ringkante begrenzt wird (siehe 1, obere Ringkante). Wird das Ventilelement 4 beim Öffnen des Überströmventils soweit axial verschoben, so dass die Drosselbohrung 7 oberhalb der Ringnut 10 und damit der Steuerkante 8 zu liegen kommt, wird die Drosselbohrung 7 durch das Ventilgehäuse 1 verschlossen. In dieser Lage findet keine Befüllung des Federraums 5 statt, so dass keine zusätzliche Menge in den Federraum 5 gelangt, die über eine im Ventilgehäuse 1 ausgebildete Entlastungsbohrung 13 abströmt. Im Unterschied zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Überströmventil mit einer Permanentdrossel, über welche ständig eine Menge abfließt, die zusätzlich im Niederdrucksystem eines Fahrzeugs vorgehalten werden muss, wird beim erfindungsgemäßen Überströmventil der Mengenabfluss über die zu- und abschaltbare Drossel unterbrochen. Es besteht dann, vorliegend in einer Position des Ventilelements 4 nahe des Arbeitsbereiches, kein zusätzlicher Mengenbedarf. Zugleich ist in einer Position des Ventilelements 4 nahe der drucklosen Stellung eine schnelle Entlüftung des Federraums 5 sichergestellt. Die Strömungsquerschnitte der beiden Bohrungen 7 und 13 sind aufeniander abgestimmt. Dabei weist die Drosselbohrung 7 einen Strömungsquerschnitt auf, der kleiner als der der Bohrung 13 ist.That in the 1 illustrated embodiment of a spill valve according to the invention comprises a valve housing 1 with a frontally arranged input 2 and at least two exits 3 formed as opposed radial bores. The entrance 2 and the outputs 3 are about one in the valve body 1 recorded, liftable valve element 4 connectable, in the closing direction of the pressure force in a spring chamber 5 recorded spring 6 is charged. The valve element 4 is piston-shaped and partially hollow-drilled, leaving a central cavity 9 in the valve element 4 that is trained to the entrance 2 open to the spring room 5 is closed. In the cavity 9 Accordingly, there is the same pressure as in the entrance 2 , The cavity 9 is symmetrical with respect to the longitudinal axis A of the valve element 4 arranged. From the bottom of the cavity 9 branches an oblique to the longitudinal axis A extending throttle bore 7 starting in the region of an outer circumferential surface of the valve element 4 opens and depending on the stroke of the valve element 4 the spring chamber 5 with the entrance 2 combines. In the in the 1 shown position of the valve element 4 is a connection of the spring chamber 5 with the entrance 2 produced. The connection is via a valve housing 1 trained annular groove 10 causes, which has a rectangular cross-section, the one as a control edge 8th serving annular edge is limited (see 1 , upper ring edge). Will the valve element 4 when opening the spill valve moved so far axially, so that the throttle bore 7 above the annular groove 10 and thus the control edge 8th comes to rest, the throttle bore 7 through the valve body 1 locked. In this situation, there is no filling of the spring chamber 5 instead of leaving no extra amount in the spring chamber 5 which passes through one in the valve body 1 trained relief hole 13 flows. In contrast to a known from the prior art spill valve with a permanent throttle, which constantly flows through a lot of which must be kept in addition in the low pressure system of a vehicle, the amount of outflow over the on and off throttle is interrupted in the overflow valve according to the invention. It then exists, in this case in a position of the valve element 4 near the work area, no additional quantity requirement. At the same time is in a position of the valve element 4 Near the unpressurized position, a quick venting of the spring chamber 5 ensured. The flow cross sections of the two holes 7 and 13 are tuned together. In this case, the throttle bore 7 a flow area smaller than that of the hole 13 is.

Das weitere, in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überströmventils unterscheidet sich von dem der 1 im Wesentlichen darin, dass die Drosselbohrung 7 als Radialbohrung ausgeführt ist und mit einer Steuerkante 8 zusammenwirkt, die im Ventilgehäuse 1 in Form einer Stufe 11 ausgebildet ist und eine Vergrößerung des Innedurchmessers (von D1 auf D2) des Ventilgehäuses 1 bewirkt. Die Stufe 11 bildet zugleich einen Anschlag für das Ventilelement 4 aus, das hierzu vorliegend mit einem Bundbereich ausgestattet ist. Ferner ist in dem Ventilgehäuse 1 eine weitere Bohrung 13 ausgebildet, welche der Entlüftung und Entlastung des Federraums 5 dient. Die weitere Bohrung 13 ist ebenfalls als Drosselbohrung ausgebildet und besitzt einen geringfügig kleineren Strömungsquerschnitt als die Drosselbohrung 7 im Ventilelement 4. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass im Federraum 5 ein gewisser Gegendruck zur Dämpfung der Bewegung des Ventilelements 4 aufgebaut wird. Die 2 zeigt das erfindungsgemäße Überströmventil auf der linken Seite in einer geschlossenen und auf der rechten Seite in einer offenen Stellung. Die Trennlinie bildet die Längsache A.The further, in the 2 illustrated embodiment of a spill valve according to the invention differs from that of 1 essentially in that the throttle bore 7 is designed as a radial bore and with a control edge 8th interacts in the valve body 1 in the form of a step 11 is formed and an increase in the inner diameter (from D 1 to D 2 ) of the valve housing 1 causes. The stage 11 at the same time forms a stop for the valve element 4 from, which in this case is equipped with a waistband area. Further, in the valve housing 1 another hole 13 formed, which the venting and discharge of the spring chamber 5 serves. The further drilling 13 is also designed as a throttle bore and has a slightly smaller flow cross-section than the throttle bore 7 in the valve element 4 , In this way it is ensured that in the spring chamber 5 a certain back pressure for damping the movement of the valve element 4 is built. The 2 shows the spill valve according to the invention on the left side in a closed and on the right side in an open position. The dividing line forms the longitudinal axis A.

Die Darstellung der 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überströmventils. Das Ventilelement 4 des Überströmventils der 3 ist als zum Federraum 5 hin geschlossene Hülse gestaltet. In der Wandung der Hülse sind wenigstens zwei als Radialbohrungen ausgebildete Drosselbohrungen 7 angeordnet, die in einer bestimmten Position des Ventilelements 4 den Federraum 5 mit dem Eingang 2 verbinden. Die Drosselbohrungen 7 wirken mit einer ringförmigen Steuerkante 8 zusammen, die einen konisch verlaufenden Abschnitt 12 zur Vergrößerung des Innendurchmessers des Ventilgehäuses 1 begrenzt. Unterhalb eines gewissen Hubs des Ventilelements 4 bleiben die Drosselbohrungen 7 somit verschlossen und die Befüllung des Federraums 5 wird gestoppt. Anders verhält es sich bei großen Hubamplituden. Denn dann kommen die Drosselbohrungen 7 oberhalb der Steuerkante 8 zu liegen und es wird eine Verbindung des Federraums 5 mit dem Eingang 2 hergestellt. Die dann erfolgende Befüllung des Federraums 5 bewirkt einen Druckanstieg, der die Bewegung des Ventillements 4 abbremst und somit dämpft. Der betriebspunktabhängige Gegendruckanstieg im Federraum 5 wird über eine geeignete Drosselabstimmung zwischen den Drosselbohrungen 7 und einer weiteren Bohrung 13 eingestellt, die als weitere Drosselbohrung zur Entlüftung/Entlastung des Federraums 5 im Ventilgehäuse 1 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist auch hier der Strömungsquerschnitt der im Ventilgehäuse 1 ausgebildeten Bohrung 13 kleiner als der gesamte Strömungsquerschnitt der Drosselbohrungen 7 gewählt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich im Federraum 5 ein zur Dämpfung ausreichender Gegendruck aufbaut.The presentation of the 3 shows a further embodiment of a spill valve according to the invention. The valve element 4 the overflow valve of 3 is as the spring chamber 5 towards closed sleeve designed. In the wall of the sleeve are at least two throttle bores designed as radial bores 7 arranged in a specific position of the valve element 4 the spring chamber 5 with the entrance 2 connect. The throttle holes 7 act with an annular control edge 8th together, which has a conical section 12 to increase the inside diameter of the valve body 1 limited. Below a certain stroke of the valve element 4 stay the throttle holes 7 thus closed and the filling of the spring chamber 5 is stopped. The situation is different with high stroke amplitudes. Because then come the throttle holes 7 above the control edge 8th to lie and there will be a connection of the spring chamber 5 with the entrance 2 produced. The then taking place filling the spring chamber 5 causes a pressure increase, which causes the movement of the valve element 4 decelerates and thus dampens. The operating point-dependent backpressure increase in the spring chamber 5 is via a suitable throttle adjustment between the throttle holes 7 and another hole 13 set as the further throttle bore for venting / discharge of the spring chamber 5 in the valve housing 1 is provided. Preferably, the flow cross-section is also in the valve housing here 1 trained hole 13 smaller than the entire flow area of the throttle holes 7 selected. This ensures that is in the spring chamber 5 builds up a sufficient back pressure for damping.

Das Wirkprinzip des Überströmventils der 3 ist im Diagramm der 4 dargestellt. Mit zunehmenden Hub (h) des Ventilelements 4 nähern sich die Drosselbohrungen 7 der Steuerkante 8 bis sie schließlich oberhalb der Steuerkante 8 zu liegen kommen und eine Verbindung des Federraums 5 mit dem Eingang 2 herstellen (Position (a) oberhalb der gestrichelten Linie). Der Federraum 5 wird befüllt und ein Gegendruck erzeugt, der die Hubbewegung des Ventilelements 4 abbremst. Bewegt sich das Ventilelement 4 wieder nach unten, kommen die Drosselbohrungen 7 unterhalb der Steuerkante 8 zu liegen, so dass sie von dem Ventilgehäuse 1 verschlossen werden (Position (b) unterhalb der gestrichelten Linie) und keine Befüllung des Federraums 5 erfolgt. The operating principle of the overflow valve of 3 is in the diagram of 4 shown. With increasing stroke (h) of the valve element 4 the throttle holes are approaching 7 the control edge 8th until finally, above the control edge 8th to come to rest and a connection of the spring chamber 5 with the entrance 2 (position (a) above the dashed line). The spring chamber 5 is filled and generates a counter-pressure, the lifting movement of the valve element 4 decelerating. Moves the valve element 4 back down, come the throttle holes 7 below the control edge 8th to lie, leaving it from the valve body 1 closed (position (b) below the dashed line) and no filling of the spring chamber 5 he follows.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008042089 A1 [0002] DE 102008042089 A1 [0002]

Claims (10)

Überströmventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein Ventilgehäuse (1) mit einem Eingang (2) und wenigstens einem Ausgang (3), ein im Ventilgehäuse (1) aufgenommenes, hubbewegliches Ventilelement (4), über dessen Hubbewegung der Eingang (2) und der wenigstens eine Ausgang (3) verbindbar sind, sowie ein in einem Federraum (5) des Ventilgehäuses (1) aufgenommenes Federelement (6), welches das Ventilelement (4) in Schließrichtung mit einer Druckkraft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (4) eine im Bereich einer Außenumfangsfläche des Ventilelements (4) mündende Drosselbohrung (7) aufweist, die zur Verbindung des Federraums (5) mit dem Eingang (2) mit einer im Ventilgehäuse (1) ausgebildeten Steuerkante (8) zusammenwirkt.Overflow valve for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, comprising a valve housing ( 1 ) with an input ( 2 ) and at least one output ( 3 ), in the valve housing ( 1 ), liftable valve element ( 4 ), via whose stroke the input ( 2 ) and the at least one output ( 3 ) are connectable, and one in a spring chamber ( 5 ) of the valve housing ( 1 ) received spring element ( 6 ), which the valve element ( 4 ) is acted upon in the closing direction by a pressure force, characterized in that the valve element ( 4 ) one in the region of an outer peripheral surface of the valve element ( 4 ) opening throttle bore ( 7 ), which is used to connect the spring chamber ( 5 ) with the entrance ( 2 ) with one in the valve housing ( 1 ) trained control edge ( 8th ) cooperates. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (7) als radial oder schräg zur Längsachse (A) des Ventilelements (4) verlaufende Bohrung ausgeführt ist.Overflow valve according to claim 1, characterized in that the throttle bore ( 7 ) as radially or obliquely to the longitudinal axis (A) of the valve element ( 4 ) running bore is executed. Überströmventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (4) zur Ausbildung eines Hohlraums (9), welcher die Drosselbohrung (7) mit dem Eingang (2) verbindet, teilweise hohlgebohrt oder als zum Federraum (5) hin geschlossene Hülse ausgebildet ist.Overflow valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve element ( 4 ) for forming a cavity ( 9 ), which the throttle bore ( 7 ) with the entrance ( 2 ) connects, partially hollow drilled or as a spring chamber ( 5 ) closed sleeve is formed. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) zur Ausbildung der Steuerkante (8) eine den Innendurchmesser vergrößernde Stufe (11) oder einen den Innendurchmesser des Ventilgehäuses (1) vergrößernden konisch verlaufenden Abschnitt (12) besitzt. Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing ( 1 ) for the formation of the control edge ( 8th ) an inner diameter-increasing stage ( 11 ) or the inner diameter of the valve housing ( 1 ) enlarging conical section ( 12 ) owns. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) zur Ausbildung der Steuerkante (8) eine den Innendurchmessers des Ventilgehäuses (1) vergrößernde Ringnut (10) besitzt.Overflow valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve housing ( 1 ) for the formation of the control edge ( 8th ) one the inside diameter of the valve housing ( 1 ) enlarging annular groove ( 10 ) owns. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) eine als Radialbohrung oder Axialbohrung ausgeführte Bohrung (13) zur Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums (5) besitzt, die vorzugsweise ebenfalls als Drosselbohrung ausgebildet ist.Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing ( 1 ) a hole designed as a radial or axial bore ( 13 ) for venting or relieving the spring chamber ( 5 ), which is preferably also designed as a throttle bore. Überströmventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (7) einen gleich großen oder größeren Strömungsquerschnitt als die der Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums (5) dienende Bohrung (13) des Ventilgehäuses (1) besitzt, wobei das Größenverhältnis des Strömungsquerschnitts der Drosselbohrung (7) zum Strömungsquerschnitt der Bohrung (13) vorzugsweise 1:1 bis 4:3 beträgt.Overflow valve according to claim 6, characterized in that the throttle bore ( 7 ) an equal or larger flow cross-section than that of the vent or relief of the spring chamber ( 5 ) serving bore ( 13 ) of the valve housing ( 1 ), wherein the size ratio of the flow cross-section of the throttle bore ( 7 ) to the flow cross section of the bore ( 13 ) is preferably 1: 1 to 4: 3. Überströmventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (7) einen kleineren Strömungsquerschnitt als die der Entlüftung bzw. Entlastung des Federraums (5) dienende Bohrung (13) des Ventilgehäuses (1) besitzt.Overflow valve according to claim 6, characterized in that the throttle bore ( 7 ) has a smaller flow cross section than that of the venting or relief of the spring chamber ( 5 ) serving bore ( 13 ) of the valve housing ( 1 ) owns. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Steuerkante (8) des Ventilgehäuses (1) derart gewählt ist, dass die Drosselbohrung (7) des Ventilelements (4) erst ab einer definierten Öffnungsposition des Ventilelements (4) freigegeben ist.Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the control edge ( 8th ) of the valve housing ( 1 ) is selected such that the throttle bore ( 7 ) of the valve element ( 4 ) only from a defined opening position of the valve element ( 4 ) is released. Überströmventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Steuerkante (8) des Ventilgehäuses (1) derart gewählt ist, dass die Drosselbohrung (7) des Ventilelements (4) bei einer definierten Öffnungsposition des Ventilelements (4) verschlossen ist.Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the control edge ( 8th ) of the valve housing ( 1 ) is selected such that the throttle bore ( 7 ) of the valve element ( 4 ) at a defined opening position of the valve element ( 4 ) is closed.
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DE102008042089A1 (en) 2008-09-15 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Overflow valve for inlet pipe of dosing unit of high-pressure pump of fuel injecting device of internal combustion engine, has spring area that is connected with inlet via pressure balance pipeline, where throttle is provided in pipeline

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