DE102013200050A1 - Overflow valve for e.g. high pressure pump of storage injection system, has vent holes that are formed in main portion for venting spring chamber, and are configured to connect spring chamber directly to channel in housing - Google Patents

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Marco Lamm
Sascha Ambrock
Achim Koehler
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Abstract

The overflow valve has main portion (30) that is provided with spill port (32) that flows into channel (22) in housing (20). A valve piston (35) arranged in main portion is configured to define spring chamber (38) in main portion. Several vent holes (37) are formed in main portion for venting the spring chamber. The vent hole is configured to connect the spring chamber directly to the channel in housing.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Pumpe sowie eine Pumpe mit einem Überströmventil gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to an overflow valve for a pump and a pump with an overflow valve according to the preamble of the independent claims.

Aus der DE 10 2007 052 665 ist ein Überströmventil zur Regelung der Menge einer in einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoff-Eispritzsystems verdichteten Kraftstoffs bekannt. Das Überströmventil weist ein Ventilgehäuse auf, in dem ein Ventilglied beweglich angeordnet ist. Das Ventilglied wird durch eine im Ventilkörper angeordnete Feder mit einer Federkraft beaufschlagt. Steigt der Druck im Zulaufbereich des Überströmventils, so wird das Ventilglied gegen die Federkraft der Feder verschoben und öffnet dabei ein Ablaufbohrung, die mit einem Kraftstoffrücklauf verbunden ist, so dass der Kraftstoff durch die Ablaufbohrung abströmen kann und auf diese Weise der Druck im Zulaufbereich reguliert werden kann. Ein solches Überströmventil wird beispielsweise in einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe eingesetzt, die über eine Mengenregelung verfügt. Der Pumpenkammer der Hochdruckpumpe wird dabei immer nur so viel Kraftstoff zuführt, wie von einer Brennkraftmaschine benötigt, welche durch ein mit der Hochdruckpumpe verbundenes Speicher-Einspritzsystem (Common-Rail-System) versorgt wird. Durch diese Mengenregulierung wird der Energiebedarf der Pumpe für das Verdichten von Flüssigkeit reduziert. Solche Common-Rail-Pumpen weisen üblicherweise zur saugseitigen Mengenregelung eine sogenannte Zumesseinheit (ZME) auf. Die Zumesseinheit dient dazu, die Menge des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffs zu steuern. Dazu weißt die Zumesseinheit ein Überströmventil auf, mit dem der Zulaufdruck des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoff möglichst konstant und in einem definierten Druckbereich gehalten wird. Bei der Montage des Überströmventils in einem Gehäuse sowie durch die Bewegung des Ventilglieds kann es dazu kommen, dass Luft in den Federraum zwischen Ventilglied und Ventilgehäuse eindringt. Diese Luft kann, beispielsweise beim Start der Pumpe zu Druckschwingungen und damit verbunden Geräuschen führen. Daher ist am Federraum eine Entlüftungsbohrung vorgesehen, um ein Entweichen der Luft im Federraum zu ermöglichen.From the DE 10 2007 052 665 For example, an overflow valve is known for controlling the amount of fuel compressed in a high pressure pump of a fuel injection system. The overflow valve has a valve housing in which a valve member is movably arranged. The valve member is acted upon by a spring arranged in the valve body with a spring force. If the pressure rises in the inlet region of the overflow valve, the valve member is displaced against the spring force of the spring and thereby opens a drain hole which is connected to a fuel return, so that the fuel can flow through the drain hole and thus regulate the pressure in the inlet region can. Such an overflow valve is used for example in a high-pressure fuel pump, which has a flow control. The pump chamber of the high-pressure pump is always only as much fuel supplies, as required by an internal combustion engine, which is supplied by a connected to the high-pressure pump storage injection system (common rail system). This quantity control reduces the energy requirement of the pump for compressing liquid. Such common rail pumps usually have a so-called metering unit (ZME) for intake-side flow control. The metering unit serves to control the amount of fuel supplied to the high-pressure pump. For this purpose, the metering unit has an overflow valve with which the inlet pressure of the fuel supplied to the high-pressure pump is kept as constant as possible and within a defined pressure range. When mounting the overflow valve in a housing and by the movement of the valve member, it may happen that air penetrates into the spring chamber between the valve member and valve housing. This air can, for example, at the start of the pump to pressure oscillations and associated noise. Therefore, a vent hole is provided on the spring chamber to allow escape of air in the spring chamber.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Überströmventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Entlüftungsbohrung den Federraum in dem Ventilkörper mit einem Kanal im Gehäuse verbindet, der die über die Absteuerbohrung austretende Flüssigkeit aufnimmt. Auf diese Weise ist eine einfachere und bessere Belüftung des Federraums möglich, wobei der Bearbeitungsaufwand für den Ventilkörper, den Kolben und/oder das Gehäuse reduziert wird. Ein störendes Luftpolster in dem Kompensationsvolumen wird vermieden, da die hydraulisch Anbindung des Federraums direkt an den Ringraum zwischen Ventilkörper und Gehäuse erfolgt. Ferner entfallen Funktionseinschränkungen wie bei einem Überströmventil mit einer Entlüftungsdrossel im Kolben, da der Kolben des erfindungsgemäßen Überströmventils keine Bohrung benötigt, welche sich im Betrieb zusetzen kann. Ferner kann eine gute Entlüftung des Federraums erreicht werden, ohne den Druck vor der Zulauföffnung erhöhen zu müssen.The overflow valve according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that the vent hole connects the spring chamber in the valve body with a channel in the housing, which receives the exiting via the spill port liquid. In this way, a simpler and better ventilation of the spring chamber is possible, whereby the processing cost for the valve body, the piston and / or the housing is reduced. A disturbing air cushion in the compensation volume is avoided because the hydraulic connection of the spring chamber is made directly to the annulus between valve body and housing. Further, functional restrictions such as an overflow valve with a vent throttle omitted in the piston, since the piston of the spill valve according to the invention requires no bore, which can enforce in operation. Furthermore, a good venting of the spring chamber can be achieved without having to increase the pressure in front of the inlet opening.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des vorgeschlagenen Überströmventils sowie der vorgeschlagenen Pumpe möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the proposed spill valve and the proposed pump are possible.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Ventilkörper Dichtelemente aufweist, mit denen der Ventilkörper fluiddicht gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Durch die Dichtelemente ist eine einfache und sichere Abdichtung zwischen Ventilkörper und Gehäuse möglich, so dass keine Betriebsstoffe, insbesondere Kraftstoff, aus dem Überströmventil austreten.An advantageous development is that the valve body has sealing elements, with which the valve body is sealed fluid-tight relative to the housing. By the sealing elements, a simple and secure seal between the valve body and the housing is possible, so that no operating materials, in particular fuel, escape from the overflow valve.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Ventilkörper einen Fixierabschnitt aufweist, mit dem der Ventilkörper im Gehäuse fixierbar ist. Durch eine Fixierung des Ventilkörpers im Gehäuse kann einerseits ein Herausfallen des Überströmventils, beispielsweise bei der Montage, vermieden werden, andererseits lässt sich auf diese Art der Ventilkörper derart positionieren, dass über die Position der Öffnungsdruck des Überströmventils sicher und zuverlässig festgelegt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Fixierabschnitt ein Außengewinde aufweist, über welches der Ventilkörper im Gehäuse eingeschraubt werden kann. Eine Schraubverbindung ist eine einfache und zuverlässige Möglichkeit der Fixierung, welche gleichzeitig eine einfache Demontage erlaubt. So kann der Ventilkörper bei einem Fehler oder einem Defekt leicht ausgewechselt, ohne dass das komplette Überströmventil oder gar die komplette Pumpe ausgetauscht werden müssen. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass das erfindungsgemäße Überströmventil weitestgehend gleiche Außenmaße aufweist und die Dichtelemente unverändert übernommen werden können. Somit kann das erfindungsgemäße Überströmventil ohne großen Aufwand, beispielsweise als Ersatzteil, in bestehende Gehäuse eingebaut werden.A further advantageous development is that the valve body has a fixing section with which the valve body can be fixed in the housing. By fixing the valve body in the housing falling out of the spill valve, for example, during assembly, can be avoided on the one hand, on the other hand can be positioned in this way the valve body such that the position of the opening pressure of the spill valve is set securely and reliably. It is particularly advantageous if the fixing section has an external thread, via which the valve body can be screwed into the housing. A screw is a simple and reliable way of fixing, which also allows easy disassembly. Thus, the valve body can easily be replaced in the event of a fault or defect, without having to replace the complete overflow valve or even the entire pump. In addition, there is the advantage that the overflow valve according to the invention has largely the same external dimensions and the sealing elements can be adopted unchanged. Thus, the overflow valve according to the invention can be installed without great effort, for example as a spare part in existing housing.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Überströmventil in das Gehäuse eingepresst ist und der Fixierabschnitt des Ventilkörpers mit dem Gehäuse eine kraftschlüssige Verbindung bildet. Eine Pressverbindung ist eine weitere, kostengünstige und zuverlässige Möglichkeit, den Ventilkörper im Gehäuse zu fixieren. Zusätzlich bietet eine Pressverbindung, bei entsprechender Gestaltung der Oberflächen an Ventilkörper und Gehäuse, die Möglichkeit, auf ein zusätzliches Dichtelement zwischen Ventilkörper und Gehäuse zu verzichten.Alternatively, it is advantageously provided that the overflow valve is pressed into the housing and the fixing portion of the valve body with the housing forms a frictional connection. A press connection is another, inexpensive and reliable way to fix the valve body in the housing. In addition, a press connection, with appropriate design of the surfaces of the valve body and housing, the possibility to dispense with an additional sealing element between the valve body and housing.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Ventilkörper einen ersten Abschnitt mit konstanten Durchmesser D1 aufweist, wobei die Entlüftungsbohrung und die Absteuerbohrung in diesem ersten Abschnitt angeordnet sind. Durch eine solche Gestaltung ist eine einfache und kostengünstige Bearbeitung des Ventilkörpers möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Ventilkörper zusätzlich einen zweiten Abschnitt mit einem Durchmesser D2 aufweist, wobei der Fixierabschnitt in dem zweiten Abschnitt liegt und wobei der Durchmesser D2 größer als der Durchmesser D1 ist. Dadurch lässt sich besonders einfach ein Kanal im Gehäuse, der sowohl die Flüssigkeit aus der Absteuerbohrung als auch die Fluid aus der Entlüftungsbohrung aufnimmt, realisieren. Insbesondere muss dabei kein zusätzlicher Bypass in den Fixierabschnitt eingearbeitet werden, was die Bearbeitung des Ventilkörpers vereinfacht und vergünstigt. A further advantageous development is that the valve body has a first portion with a constant diameter D 1 , wherein the vent hole and the Absteuerbohrung are arranged in this first section. By such a design a simple and inexpensive processing of the valve body is possible. It is particularly advantageous if the valve body additionally has a second section with a diameter D 2 , wherein the fixing section is located in the second section and wherein the diameter D 2 is greater than the diameter D 1 . This makes it particularly easy to realize a channel in the housing, which receives both the fluid from the Absteuerbohrung and the fluid from the vent hole. In particular, no additional bypass must be incorporated into the fixing, which simplifies and reduces the processing of the valve body.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass zwischen dem Gehäuse und dem Ventilkörper ein Ringraum ausgebildet ist, wobei der Ringraum einen Teil des Kanals bildet, und wobei die Entlüftungsbohrung in den Ringraum mündet. Ein Ringraum kann einfach durch einen Bohrung mit konstantem Querschnitt im Gehäuse und einem gegenüber dem Fixierbereich des Ventilkörpers reduzierten Durchmesserbereich des Ventilkörpers realisiert werden. Über einen solchen Ringraum kann besonders einfach das Fluid aus der Absteuerbohrung und der Entlüftungsbohrung aufgenommen werden. Ferner wirkt ein solcher Ringraum als Beruhigungsvolumen, so dass hier Druckschwingen in einem dem Überströmventil nachgelagerten Leitungssystem, insbesondere dem Rücklauf eines Kraftstoffeinspritzsystems, gedämpft werden.A further advantageous development is that between the housing and the valve body, an annular space is formed, wherein the annular space forms part of the channel, and wherein the vent hole opens into the annular space. An annular space can be easily realized by a bore with a constant cross section in the housing and a reduced relative to the fixing region of the valve body diameter range of the valve body. About such an annulus can be particularly easily absorbed the fluid from the spill bore and the vent hole. Furthermore, such an annular space acts as a calming volume, so that here pressure oscillations are damped in a downstream of the overflow valve line system, in particular the return of a fuel injection system.

Eine vorteilhafte Weiterbildung einer Pumpe mit einem solchen Überströmventil besteht darin, dass das Gehäuse in der Pumpe integriert ist, oder das ein Teil der Pumpe, insbesondere ein Pumpengehäuse der Pumpe, das Gehäuse des Überströmventils bildet. Auf diese Weise kann der Ventilkörper des Überströmventils in der Pumpe fixiert werden, und ein separates Gehäuse für das Überströmventil kann entfallen. Dabei kann eine Abdichtung zwischen Ventilkörper und Pumpengehäuse über die beschriebenen Dichtelemente an der Außenseite des Ventilkörpers erfolgen.An advantageous development of a pump with such a relief valve is that the housing is integrated in the pump, or that forms part of the pump, in particular a pump housing of the pump, the housing of the overflow valve. In this way, the valve body of the overflow valve can be fixed in the pump, and a separate housing for the overflow valve can be omitted. In this case, a seal between the valve body and pump housing via the described sealing elements on the outside of the valve body can be done.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1, 1a zeigen Überströmventile gemäß dem Stand der Technik 1 . 1a show spill valves according to the prior art

2 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpe mit einem erfindungsgemäßen Überströmventil. 2 shows a pump according to the invention with an overflow valve according to the invention.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überströmventils. 3 shows an embodiment of a spill valve according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Figuren sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The invention and advantageous embodiments according to the features of the other claims are explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawings. In the figures, the same components or components with the same function with the same reference numerals.

In der 1 ist ein Überströmventil 10 einer Pumpe 1, exemplarisch an einer Kraftstoffhochdruckpumpe, gemäß Stand der Technik dargestellt. Das Überströmventil 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem ein Ventilkörper 30 über eine Schraubverbindung an einem Fixierabschnitt 54 befestigt ist. Dazu weist der Fixierabschnitt 54 am Ventilkörper 30 ein Außengewinde 55 auf. In dem Ventilkörper 30 ist ein Kolben 35 in einer Bohrung 36 des Ventilkörpers 30 beweglich angeordnet. Ferner ist in der Bohrung 36 ein Ventilfederhalter 47 angeordnet, welcher die Bohrung 36 an einer Seite hydraulisch dicht verschließt. Zwischen dem Ventilfederhalter 47 und dem Kolben 35 ist in einem Federraum 38 eine Ventilfeder 33 angeordnet. Bei entspannter Ventilfeder 33 verschließt der Kolben 35 eine Absteuerbohrung 32 in dem Ventilkörper 30. Die Absteuerbohrung 32 im Ventilkörper 30 mündet in einen Kanal 22 im Gehäuse 20, über welchen die Flüssigkeit über eine nicht dargestellte Rücklaufleitung zurück in einen Vorratsbehälter strömen kann. Vor dem unverschlossenen Ende der Bohrung 36, welches mit einer Zulauföffnung 27 im Ventilkörper 30 oder einer Versorgungsbohrung 23 im Gehäuse 20 verbunden ist, ist ein Sieb 57 angeordnet, welches einen Partikeleintrag in die Bohrung 36 verhindern soll. Zwischen dem Ventilkörper 30 und dem Gehäuse 20 sind Dichtelemente 51, 52 angeordnet, über die der Ventilkörper 30 gegenüber dem Gehäuse 20 abgedichtet ist. An dem Ventilkörper 30 ist eine Schulter 31 ausgebildet, welche bei der Montage des Ventilkörpers 31 im Gehäuse 20 als Anschlag dient. Der Federraum 38 ist über eine Entlüftungsbohrung 37 mit einem Kompensationsvolumen 74 verbunden, welches zwischen dem Dichtelement 51, welches im Bereich der Schulter 31 des Ventilkörpers 30 angeordnet ist, und dem Fixierbereich 54 ausgebildet ist. Das Kompensationsvolumen 74 ist über einen nicht dargestellten separaten Kanal im Gehäuse 20 mit einer Rücklaufleitung verbunden. Alternativ ist das Kompensationsvolumen 74 mit einem nicht dargestellten Bypass in dem Fixierbereich 54 mit einem Ringspalt 28 zwischen Ventilkörper 30 und Gehäuse 20 verbunden. Das Verhältnis von theoretisch durch den Kolben 35 verdrängbarem Volumen ist im Startfall und im Betrieb deutlich kleiner als das Kompensationsvolumen 74. Dieses Kompensationsvolumen 74 kann sich, beispielsweise während eines Pumpenstillstandes, mit Luft füllen. Bei einem erneuten Starten der Pumpe 1 kann somit ein stark schwingendes und schwer zu entlüftendes System entstehen, welches eine nicht akzeptable Geräuschquelle bildet. Ein Grund dafür ist das relativ geringe Verdrängungsvolumen des Kolbens 35 gegenüber dem möglichen Luftpolster im Kompensationsvolumen 74. Dadurch wird viel Zeit benötigt, um die Luft zu verdrängen und so die Geräuschbildung abzustellen.In the 1 is an overflow valve 10 a pump 1 , shown by way of example on a high-pressure fuel pump, according to the prior art. The overflow valve 10 has a housing 20 in which a valve body 30 via a screw connection to a fixing section 54 is attached. For this purpose, the fixing section 54 on the valve body 30 an external thread 55 on. In the valve body 30 is a piston 35 in a hole 36 of the valve body 30 movably arranged. Further, in the hole 36 a valve spring holder 47 arranged, which the bore 36 closes hydraulically tight on one side. Between the valve spring holder 47 and the piston 35 is in a spring room 38 a valve spring 33 arranged. With relaxed valve spring 33 closes the piston 35 a diversion bore 32 in the valve body 30 , The diversion bore 32 in the valve body 30 flows into a canal 22 in the case 20 , via which the liquid can flow via a return line, not shown, back into a reservoir. Before the unsealed end of the hole 36 , which with an inlet opening 27 in the valve body 30 or a supply hole 23 in the case 20 connected is a sieve 57 arranged, which a particle entry into the hole 36 should prevent. Between the valve body 30 and the housing 20 are sealing elements 51 . 52 arranged over which the valve body 30 opposite the housing 20 is sealed. On the valve body 30 is a shoulder 31 formed during assembly of the valve body 31 in the case 20 serves as a stop. The spring chamber 38 is via a vent hole 37 with a compensation volume 74 connected, which between the sealing element 51 which is in the area of the shoulder 31 of the valve body 30 is arranged, and the fixing area 54 is trained. The compensation volume 74 is via a separate channel, not shown in the housing 20 connected to a return line. Alternatively, the compensation volume 74 with a bypass, not shown, in the fixation area 54 with an annular gap 28 between valve body 30 and housing 20 connected. The ratio of theoretically through the piston 35 displaceable volume is significantly smaller than the compensation volume at startup and during operation 74 , This compensation volume 74 can, for example, during a pump shutdown, fill with air. When restarting the pump 1 can thus create a strong swinging and difficult to deaerate system, which forms an unacceptable source of noise. One reason for this is the relatively low displacement volume of the piston 35 opposite the possible air cushion in the compensation volume 74 , This requires a lot of time to displace the air and thus stop the noise.

In 1a ist eine alternative Ausführungsform eines bekannten Überstömventils 10 dargestellt. Bei weitestgehend gleichem Aufbau wie dem Überströmventils 10 aus 1 wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen. Der Federraum 38 dieses Überströmventils 10 ist zusätzlich über eine Entlüftungsdrossel 77 und eine Bohrung 39 im Kolben 35 mit der Versorgungsbohrung 23 im Gehäuse 20 verbunden. Über die Entlüftungsdrossel 77 kann die Flüssigkeit aus der Versorgungsbohrung 23 in den Federraum 38 einströmen bzw. durch den Kolben 35 im Federraum 38 verdrängte Flüssigkeit ausströmen. Durch die Entlüftungsdrossel 77 und die Bohrung 39 im Kolben 35 wird die Fertigung des Kolbens 35 jedoch deutlich aufwendiger und teurer, was die Gesamtkosten für das Überströmventil 10 erhöht. Zudem kann sich die sehr kleine und somit empfindliche Entlüftungsdrossel 77 leicht mit Partikeln zusetzen und somit die Funktion der Entlüftungsdrossel 77 außer Betrieb setzen. Durch die Entlüftungsdrossel 77, den Federraum 38 und das Kompensationsvolumen 74 strömt stets eine gewisse Menge Kraftstoff, welche ungenutzt in den Vorratsbehälter zurückströmt. Somit ist der Wirkungsgrad gegenüber Pumpen mit Überströmventilen 10 ohne Entlüftungsdrossel 77 reduziert. Dieser Effekt macht sich besonders bei mittleren und höheren Drehzahlen bemerkbar und muss durch einen geringfügig höheren Zulaufdruck vor dem Überströmventil kompensiert werden, was zusätzliche Energie erfordert.In 1a is an alternative embodiment of a known Überstömventils 10 shown. For the most part the same structure as the overflow valve 10 out 1 will be discussed below only the differences. The spring chamber 38 this overflow valve 10 is additionally via a vent throttle 77 and a hole 39 in the piston 35 with the supply hole 23 in the case 20 connected. About the vent throttle 77 can remove the fluid from the supply hole 23 in the spring chamber 38 flow in or through the piston 35 in the spring chamber 38 flow out displaced liquid. Through the vent throttle 77 and the hole 39 in the piston 35 becomes the manufacture of the piston 35 However, significantly more expensive and expensive, which is the total cost of the spill valve 10 elevated. In addition, the very small and thus sensitive vent throttle can 77 easy to add with particles and thus the function of the vent throttle 77 take out of order. Through the vent throttle 77 , the spring chamber 38 and the compensation volume 74 always flows a certain amount of fuel, which flows back unused in the reservoir. Thus, the efficiency compared to pumps with overflow valves 10 without vent throttle 77 reduced. This effect is particularly noticeable at medium and higher speeds and must be compensated by a slightly higher inlet pressure upstream of the spill valve, which requires additional energy.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Pumpe 1 mit einem erfindungsgemäßen Überströmventil 10 dargestellt. Die Pumpe 1 umfasst ein Pumpenelement 65 mit einem Pumpenkolben 66, welcher über einen Rollenstößel 67 an einer Nockenwelle 68 abgestützt ist, so dass der Pumpenkolben 66 zu einer Hubbewegung antreibbar ist. Im Saughub des Pumpenkolbens 66 wird einem Pumpenarbeitsraum 69 des Pumpenelements 65 über ein Saugventil 70 Kraftstoff zugeführt. Zur Mengenregelung ist dem Saugventil 70 eine Zumesseinheit 71 vorgeschaltet. Im Förderhub des Pumpenkolbens 66 wird der dem Pumpenarbeitsraum 69 zugeführte Kraftstoff verdichtet und über ein Auslassventil 72 einem Hochdruckspeicher zugeführt. Eine überschüssige Kraftstoffmenge wird mittels des Überströmventils 10 einem nicht dargestellten Kraftstoffrücklauf zugeführt.In 2 is a pump according to the invention 1 with an overflow valve according to the invention 10 shown. The pump 1 includes a pump element 65 with a pump piston 66 which is about a roller tappet 67 on a camshaft 68 is supported, so that the pump piston 66 can be driven to a lifting movement. In the suction stroke of the pump piston 66 becomes a pump workroom 69 of the pump element 65 via a suction valve 70 Fuel supplied. For volume control is the suction valve 70 a metering unit 71 upstream. In the delivery stroke of the pump piston 66 that becomes the pump work space 69 supplied fuel compressed and via an exhaust valve 72 supplied to a high-pressure accumulator. An excess amount of fuel is by means of the overflow valve 10 supplied to a fuel return, not shown.

Das Überströmventil 10 ist in dem Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe aufgenommen, so dass eine Zulauföffnung 27 im Ventilkörper 33 in Verbindung mit einer Versorgungsbohrung 23 im Gehäuse 20 der Pumpe 1 steht. Die Versorgungsbohrung 23 steht in Verbindung mit einem Zulaufstutzen 24 der Pumpe 1. Über eine Absteuerbohrung 22 des Überströmventils 10, welche als Radialbohrung im Ventilkörper 30 ausgebildet ist, ist das Überströmventil mit einem Kanal 22 im Gehäuse 20 verbunden, welcher in einen Rücklaufstutzen 26 der Pumpe 1 mündet. Zur Fixierung ist an dem Ventilkörper 30 ein Fixierabschnitt 54 ausgebildet, der ein Außengewinde 55 aufweist, mit dem der Ventilkörper in das Gehäuse 20 eingeschraubt ist. In dem Ventilkörper 30 sind ferner ein Ventilfederhalter 47 und eine Ventilfeder 33 angeordnet, wobei zwischen dem Ventilfederhalter und dem Kolben 35 ein Federraum 38 ausgebildet ist. The overflow valve 10 is in the case 20 the high-pressure pump is added, so that an inlet opening 27 in the valve body 33 in conjunction with a supply hole 23 in the case 20 the pump 1 stands. The supply hole 23 is in connection with an inlet nozzle 24 the pump 1 , Via a diversion bore 22 the overflow valve 10 , which as a radial bore in the valve body 30 is formed, the spill valve with a channel 22 in the case 20 connected, which in a return pipe 26 the pump 1 empties. For fixing is on the valve body 30 a fixing section 54 formed, which has an external thread 55 having, with the valve body in the housing 20 is screwed. In the valve body 30 are also a valve spring holder 47 and a valve spring 33 arranged between the valve spring holder and the piston 35 a spring room 38 is trained.

Übersteigt der Druck in der Versorgungsbohrung 23 den Öffnungsdruck des Überströmventils 10, welcher durch die Federsteifigkeit bzw. die Vorspannung der Ventilfeder 33 einstellbar ist, wird der Kolben 35 gegen die Federkraft der Ventilfeder 33 verschoben. Durch die Verschiebung öffnet sich die Absteuerbohrung 32, so dass der Fluidweg von der Versorgungsbohrung 23 über die Zulauföffnung 27 im Ventilkörper 30, die Absteuerbohrung 32 und den Kanal 22 im Gehäuse zum Rücklaufstutzen 26 freigegeben wird. Somit wird überschüssiger Kraftstoff über eine an den Rücklaufstutzen 26 angeschlossene Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter zurückgeführt. Im Betrieb der Pumpe 1 können Druckpulsationen auftreten, welche die Zumessung des Kraftstoffes zum Pumpenarbeitsraum 69 ungenau machen würden und daher gedämpft werden müssen. Eine solche Dämpfung wird durch das Überströmventil 10 bewirkt. Exceeds the pressure in the supply hole 23 the opening pressure of the overflow valve 10 , which by the spring stiffness or the bias of the valve spring 33 adjustable, the piston becomes 35 against the spring force of the valve spring 33 postponed. The displacement opens the diversion bore 32 so that the fluid path from the supply bore 23 over the inlet opening 27 in the valve body 30 , the diversion bore 32 and the channel 22 in the housing to the return pipe 26 is released. Thus, excess fuel on one of the return pipe 26 connected return line fed back into the reservoir. During operation of the pump 1 can occur pressure pulsations, which the metering of the fuel to the pump working space 69 make inaccurate and therefore have to be damped. Such damping is achieved by the overflow valve 10 causes.

Das Überströmventil der Pumpe 1 aus 2 ist in 3 dargestellt. Der Kolben 35 ist in einer Bohrung 36 im Ventilkörper 30 gegen eine Federkraft der Ventilfeder 33 axial verschiebbar. Der Kolben 35 wird durch die Ventilfeder 33, welche am Ventilfederhalter 47 fixiert ist mit einer Druckkraft beaufschlagt. Im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten Überströmventil 10 verbindet die Entlüftungsbohrung 37 den Federraum 38 direkt mit dem Ringraum 28 zwischen Ventilkörper 30 und Gehäuse 20, wobei der Ringraum 28 das dem Ventilkörper 30 zugewandte Ende des Kanals 22 im Gehäuse 20 bildet. Im Gegensatz zu dem Überströmventil aus 1 weist das erfindungsgemäße Überströmventil 10 kein eingesperrtes bzw. über eine Drossel angebundenes Kompensationsvolumen auf, welches zu Schwingungen und damit verbundenen Geräuschen führen kann. Unter direkter Verbindung des Federraums 38 mit dem Ringraum 28 bzw. dem Kanal 22 durch die Entlüftungsbohrung 37 ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass ein solches, weitestgehend abgeschlossenes Kompensationsvolumen oder eine weitere Drosselstelle zwischen Entlüftungsbohrung 37 und Kanal 22 fehlt. Ggf. ist der Kolben 35 derart zu kürzen, dass die Entlüftungsbohrung 37 bei geöffneter Absteuerbohrung 22 nicht durch den Kolben 35 verdeckt wird. Optional besteht die Möglichkeit, die Positionierung des Kolbens 35 über eine hydraulische Anschlagdämpfung darzustellen. Der Fixierabschnitt 54 bzw. das Außengewinde 55 des Ventilkörpers 30 werden dabei in Richtung der Schulter 31 des Ventilkörpers verlagert, wodurch die Montage des Ventilkörpers 30 im Gehäuse 20 zusätzlich erleichtert wird, weil ein mit dem Außengewinde 55 des Ventilkörpers in Funktionseinheit stehendes Gewinde des Gehäuses 20 nicht so tief in das Gehäuse 20 hineingeschnitten werden muss.The overflow valve of the pump 1 out 2 is in 3 shown. The piston 35 is in a hole 36 in the valve body 30 against a spring force of the valve spring 33 axially displaceable. The piston 35 is through the valve spring 33 , which at the valve spring holder 47 fixed is subjected to a compressive force. Unlike the in 1 illustrated overflow valve 10 connects the vent hole 37 the spring chamber 38 directly with the annulus 28 between valve body 30 and housing 20 , where the annulus 28 that the valve body 30 facing the end of the canal 22 in the case 20 forms. In contrast to the overflow valve off 1 has the overflow valve according to the invention 10 no caged or connected via a throttle compensation volume, which can lead to vibrations and associated noise. Under direct connection of the spring chamber 38 with the annulus 28 or the channel 22 through the vent hole 37 is to be understood in this context, that such, largely completed compensation volume or another throttle point between vent hole 37 and channel 22 is missing. Possibly. is the piston 35 to shorten so that the vent hole 37 with open diversion bore 22 not by the piston 35 is covered. Optionally there is the possibility of positioning the piston 35 represent a hydraulic stop damping. The fixing section 54 or the external thread 55 of the valve body 30 be in the direction of the shoulder 31 displaced by the valve body, causing the assembly of the valve body 30 in the case 20 additionally relieved, because one with the external thread 55 the valve body standing in functional unit thread of the housing 20 not so deep in the case 20 must be cut into it.

Alternativ können das Außengewinde 55 am Ventilkörper 30 und ein Gewinde am Gehäuse 20 entfallen und das Überströmventil in das Gehäuse 20 eingepresst oder eingeklebt werden.Alternatively, the external thread 55 on the valve body 30 and a thread on the housing 20 omitted and the spill valve into the housing 20 be pressed or glued.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007052665 [0002] DE 102007052665 [0002]

Claims (10)

Überströmventil (10) für eine Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe eines Speicher-Einspritzsystems, mit einem Gehäuse (20), einem in dem Gehäuse (20) angeordneten Ventilkörper (30), wobei der Ventilkörper (30) mindestens eine Absteuerbohrung (32) aufweist, welche in einen Kanal (22) in dem Gehäuse (20) mündet, und mit einem in dem Ventilkörper (30) angeordneten Ventilkolben (35), wobei der Ventilkolben (35) einen Federraum (38) im Ventilkörper (30) begrenzt, und wobei im Ventilkörper (30) eine Entlüftungsbohrung (37) zur Entlüftung des Federraums (38) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (37) den Federraum (38) unmittelbar mit dem Kanal (22) im Gehäuse (20) verbindet.Overflow valve ( 10 ) for a fuel pump, in particular a high pressure pump of a storage injection system, with a housing ( 20 ), one in the housing ( 20 ) arranged valve body ( 30 ), wherein the valve body ( 30 ) at least one diversion bore ( 32 ), which in a channel ( 22 ) in the housing ( 20 ) and with one in the valve body ( 30 ) arranged valve piston ( 35 ), wherein the valve piston ( 35 ) a spring chamber ( 38 ) in the valve body ( 30 ), and wherein in the valve body ( 30 ) a vent hole ( 37 ) for venting the spring chamber ( 38 ), characterized in that the vent hole ( 37 ) the spring space ( 38 ) directly to the channel ( 22 ) in the housing ( 20 ) connects. Überströmventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (30) Dichtelemente (51, 52) aufweist, mit denen der Ventilkörper fluiddicht gegenüber dem Gehäuse (20) abgedichtet ist.Overflow valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the valve body ( 30 ) Sealing elements ( 51 . 52 ), with which the valve body fluid-tight with respect to the housing ( 20 ) is sealed. Überströmventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (30) einen Fixierabschnitt (54) aufweist, mit dem der Ventilkörper (30) im Gehäuse (20) fixierbar ist.Overflow valve ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body ( 30 ) a fixing section ( 54 ), with which the valve body ( 30 ) in the housing ( 20 ) is fixable. Überströmventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierabschnitt (54) ein Außengewinde (55) aufweist. Overflow valve according to claim 3, characterized in that the fixing section ( 54 ) an external thread ( 55 ) having. Überströmventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierabschnitt (54) als kraftschlüssige Verbindung in das Gehäuse (20) eingepresst ist.Overflow valve according to claim 3, characterized in that the fixing section ( 54 ) as a positive connection in the housing ( 20 ) is pressed. Überströmventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (30) einen ersten Abschnitt (58) mit einem Durchmesser D1 und einen zweiten Abschnitt (59) mit einem Durchmesser D2 aufweist, wobei die Entlüftungsbohrung (37) und die Absteuerbohrung (32) in dem ersten Abschnitt (58) angeordnet sind.Overflow valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve body ( 30 ) a first section ( 58 ) having a diameter D 1 and a second portion ( 59 ) having a diameter D 2 , wherein the vent hole ( 37 ) and the diversion bore ( 32 ) in the first section ( 58 ) are arranged. Überströmventil (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierabschnitt (54) in dem zweiten Abschnitt (59) ausgebildet ist.Overflow valve ( 10 ) according to one of claims 3 to 5 and claim 6, characterized in that the fixing section ( 54 ) in the second section ( 59 ) is trained. Überströmventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (20) und dem Ventilkörper (30) ein Ringraum (28) ausgebildet ist, wobei der Ringraum (28) einen Teil des Kanals (22) bildet, und wobei zumindest die Entlüftungsbohrung (37) in den Ringraum (28) mündet.Overflow valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the housing ( 20 ) and the valve body ( 30 ) an annulus ( 28 ), wherein the annulus ( 28 ) a part of the channel ( 22 ), and wherein at least the vent hole ( 37 ) in the annulus ( 28 ) opens. Pumpe, insbesondere Kraftstoffpumpe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe ein Überströmventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.Pump, in particular fuel pump ( 1 ), characterized in that the pump is an overflow valve ( 10 ) according to any one of claims 1 to 9. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) in der Pumpe integriert ist, oder das ein Teil der Pumpe, insbesondere ein Pumpengehäuse (2) der Pumpe, das Gehäuse (20) des Überströmventils (10) bildet.Pump according to claim 9, characterized in that the housing ( 20 ) is integrated in the pump, or that part of the pump, in particular a pump housing ( 2 ) of the pump, the housing ( 20 ) of the overflow valve ( 10 ).
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