DE102013219439A1 - Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe - Google Patents

Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe Download PDF

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Jürgen Bohmann
Bernd Gugel
Christian Henfling
Bernd Wöllisch
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Abstract

Ventileinrichtung (20) für eine Hochdruckpumpe, aufweisend: einen durch eine Federkraft (6) vorgespannten Ventilstempel (1), der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar ist und mindestens ein Dichtelement (3) aufweist; und eine Ventilplatte (2) mit mindestens einem Dichtsitz (4), auf dem das Dichtelement (3) in der Schließstellung aufliegt; wobei der Ventilstempel (1) und die Ventilplatte (2) derart ausgebildet sind, dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids (5) mindestens einen Fluidstrom (9) erzeugt und der Fluidstrom (9) eine ortsabhängige Änderungen einer Fluidströmungsrichtung aufweist und dadurch eine auf den Ventilstempel (1) wirkende Bremskraft (7) erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe.
  • Die WO 2012/000721 A1 beschreibt ein Magnetventil mit einer Magnetgruppe, die eine Magnetspule und einen Magnetkern aufweist, bestehend aus einem Magnetkerninnenpol und einen Magnetkernaußenpol, und mit einem Anker, wobei zwischen dem Anker und der Magnetgruppe ein Restluftspalt vorgesehen ist, welcher zwischen dem Magnetkernaußenpol und dem Außendurchmesser der Ankerplatte in radialer Richtung verschlossen ist.
  • Speichereinspritzsysteme für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Common-Rail-Systemen, sollen den notwendigen Volumenstrom und den erforderlichen Fluiddruck bereitstellen können. Ventileinrichtungen unterliegen in solchen Speichereinspritzsystemen für Kraftfahrzeuge starken Belastungen, insbesondere mechanischen Beanspruchungen.
  • Insbesondere müssen von derartigen Ventileinrichtungen große Kräfte und Druckwechsel aufgenommen werden können. Damit werden sowohl hohe Anforderungen an die Materialien, aus denen die Komponenten der Ventileinrichtung gefertigt sind, als auch an die Konstruktion der Ventileinrichtung gestellt.
  • Da Ventileinrichtungen Drücken von beispielsweise bis zu 2000 bar oder mehr ausgesetzt sind, müssen sie hohen Beanspruchungen standhalten. Bei solchen Betriebsdrücken können laute Anschlaggeräusche beim Schließen der Ventileinrichtung erzeugt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventileinrichtung zu schaffen, die auch bei hohen Pumpendrücken einen zuverlässigen, geräuscharmen und präzisen Betrieb ermöglicht und dabei einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt. Zugleich soll die Ventileinrichtung kostengünstig herstellbar sein.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Demgemäß ist eine Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe vorgesehen, wobei die Ventileinrichtung einen durch eine Federkraft vorgespannten Ventilstempel aufweist, der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar ist und mindestens ein Dichtelement aufweist. Ferner weist die Ventileinrichtung eine Ventilplatte mit mindestens einem Dichtsitz auf, auf dem das Dichtelement in der Schließstellung aufliegt, wobei der Ventilstempel und die Ventilplatte derart ausgebildet sind, dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids mindestens einen Fluidstrom erzeugt und der Fluidstrom eine ortsabhängige Änderungen einer Fluidströmungsrichtung aufweist und dadurch eine auf den Ventilstempel wirkende Bremskraft erzeugt wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe vorgesehen, wobei die Ventileinrichtung einen durch eine Federkraft vorgespannten Ventilstempel aufweist, der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar ist und mindestens ein Dichtelement aufweist. Ferner weist die Ventileinrichtung eine Ventilplatte mit mindestens einem Dichtsitz auf, auf dem das Dichtelement in der Schließstellung aufliegt, wobei der Ventilstempel und die Ventilplatte derart ausgebildet sind, dass der Dichtsitz und das Dichtelement einen im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraum bilden, dessen Volumen veränderbar ist, dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids mindestens einen Fluidstrom aus dem Hohlraum erzeugt und dadurch eine auf den Ventilstempel wirkende Bremskraft erzeugt wird.
  • Vorzugsweise wird eine derartige Ventileinrichtung in einem Fluidsystem zur Förderung von Fluid für ein Speichereinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich durch eine Reduzierung der Geschwindigkeit aus, mit welcher der Ventilstempel auf die Ventilplatte beim Schließvorgang trifft, d. h. bei bzw. kurz vor dem Erreichen der Schließstellung des Ventilstempels. Durch ein ungebremstes Aufeinanderprallen von Ventilstempel und Ventilplatte können laute Anschlaggeräusche beim Schließen der Ventileinrichtung erzeugt werden.
  • Es ist eine Idee der vorliegenden Erfindung, dass die zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung des Fluids mindestens einen Fluidstrom erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass der Fluidstrom durch hydrodynamische Reibungskräfte abgebremst wird und dadurch die Bremskraft erzeugt werden kann, welche der Federkraft im Wesentlichen entgegen gerichtet ist. Dabei bedeutet im Wesentlichen entgegen gerichtet, dass etwa eine Abweichung von weniger als 15° zu einer exakt gegenläufigen Ausrichtung der Bremskraft und der Federkraft vorliegt.
  • Ferner sind der Ventilstempel und die Ventilplatte derart ausgebildet, dass eine Fluidströmungsrichtung des Fluidstroms ortsabhängige Änderungen aufweist. Dabei erfolgt die ortsabhängige Änderung der Fluidströmungsrichtung in dem Raum, aus welchem das Fluid zum Erreichen der Schließstellung zu verdrängen ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die fort-laufende Richtungsänderung des Fluidstroms hydrodynamische Reibungskräfte verstärkt auftreten und dadurch eine erhöhte Bremskraft erzeugt wird.
  • Die vorliegende Ventileinrichtung hat den Vorteil, dass durch eine vor dem Erreichen der Schließstellung fortdauernd erzeugte Bremskraft, welcher der Federkraft entgegen gerichtet ist, die Geschwindigkeit des Ventilstempels und somit der vom Ventilstempel übertragene Impuls beim Aufprall des Ventilstempels auf die Ventilplatte vermindert wird. Ferner können hierdurch Abriebs- und Verschleißerscheinungen des Ventilstempels und der Ventilplatte, und insbesondere des sich direkt berührenden Dichtelementes des Ventilstempels und des Dichtsitzes der Ventilplatte, minimiert werden.
  • Es lässt sich durch die vorliegende Erfindung insbesondere ein kompakter Aufbau der Ventileinrichtung realisieren.
  • Der Begriff Fluid ist hier in seinem weiteren Sinne zu verstehen, das Fluid kann also sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ventilstempel und die Ventilplatte einen Fluid gefüllten Zwischenraum derart ausbilden, dass der Fluidstrom durch eine Drosselstelle aus dem Zwischenraum geführt wird. Dadurch können vorteilhaft die beim Verdrängen des Fluids aus dem sich verkleinernden Zwischenraum an der Drosselstelle auftretende hydrodynamische Reibungskräfte genutzt werden, um die auf den Ventilstempel wirkende Bremskraft zu erzeugen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Kontaktbereich des Dichtsitzes und/oder ein Kontaktbereich des Dichtelements eine konkave Fläche aufweist. Dies erlaubt auf einfache Weise, dass das Verdrängen des Füllmediums aus dem Kontaktbereich zusätzlich erschwert wird und dadurch eine erhöhte Bremskraft erzeugt wird. Dabei weist eine konkave Fläche eine vergrößerte Oberfläche im Vergleich zu einer flachen Oberfläche auf, wodurch Oberflächen-bedingte Reibungseffekte verstärkt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kontaktbereich des Dichtsitzes und der Kontaktbereich des Dichtelements konkave Flächen mit jeweils unterschiedlichen Krümmungsradien aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft die Auflagefläche der beiden Kontaktbereiche reduziert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Kontaktbereich des Dichtsitzes und/oder ein Kontaktbereich des Dichtelements eine konvexe Fläche aufweist. Dadurch kann vorteilhaft vor dem Erreichen der Schließstellung des Ventilstempels das Verdrängen des Füllmediums aus dem Kontaktbereich durch Oberflächen-bedingte Reibungseffekte erschwert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Kontaktbereich des Dichtsitzes und/oder ein Kontaktbereich des Dichtelements eine ebenflächigen Flächt aufweist. Dadurch kann vorteilhaft vor dem Erreichen der Schließstellung des Ventilstempels das erforderliche Verdrängen des Füllmediums aus dem Kontaktbereich erschwert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der im Wesentlichen abgeschlossene Hohlraum eine Drosselstelle aufweist und das Fluid durch die Drosselstelle aus dem im Wesentlichen abgeschlossene Hohlraum ableitbar ist. Dadurch kann vorteilhaft der Fluid-gefüllte Hohlraum über eine nur einen geringen Durchfluss ermöglichende Öffnung verkleinert werden.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
  • Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der Erfindung.
  • Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 28 je eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Eine beispielsweise als ein Rückschlagventil ausgebildete Ventileinrichtung 20 für eine Hochdruckpumpe umfasst einen Ventilstempel 1 und eine Ventilplatte 2, wie in der verkleinerten Ansicht auf der linken Figurenhälfte der 1 dargestellt.
  • Der Ventilstempel 1 und die Ventilplatte 2 weisen beispielsweise Edelstahl, wie etwa Molybdänstahl oder Titanstahl, auf.
  • Beispielsweise kann der Ventilstempel 1 durch eine Federkraft 6 vorgespannt werden, wobei die Federkraft durch eine Schraubenfeder erzeugt werden kann.
  • Der Ventilstempel 1 kann zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar sein und mindestens ein Dichtelement 3 aufweisen.
  • Die Ventilplatte 2 kann mindestens einen Dichtsitz 4 aufweisen, auf dem das Dichtelement 3 in der Schließstellung aufliegt. Dabei kann das Dichtelement 3 in der Schließstellung auf dem Dichtsitz 4 flächig, d. h. in einem ausgedehnten Bereich, aufliegen.
  • Der Ventilstempel 1 und die Ventilplatte 2 können dabei derart ausgebildet sein, dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids 5 erschwert wird und dadurch eine auf den Ventilstempel 1 wirkende Bremskraft 7 erzeugt wird.
  • Dabei kann eine Drosselstelle in dem Zwischenraum 8 von dem Ventilstempel 1 und der Ventilplatte 2 ausgebildet werden. Dadurch wird der Fluidstrom 9 durch die Drosselstelle aus dem Zwischenraum 8 geführt.
  • Als Drosselstellen des Zwischenraums 8 können beispielsweise Querschnittsverengungen, raue Oberflächen oder sonstige Oberflächen- und/oder Formgestaltungen des Ventilstempels 1 und der Ventilplatte 2 verwendet werden, welche ortsabhängige Änderungen der Fluidströmungsrichtung des Fluidstroms 9 bewirken, wie dies durch die gekrümmten Pfeile des Fluidstroms 9 in 1 dargestellt ist.
  • Beispielsweise werden als Drosselstellen des Zwischenraums 8 Gestaltabweichungen der Oberfläche in Form von Formabweichungen, Welligkeit, Rauheit in Form von Rillen, Rauheit in Form von Riefen, Schuppen, Kuppen oder Rauheit der Gefügestruktur verwendet, wobei die Rillen, Riefen oder Schuppen im Wesentlichen orthogonal zur Strömungsrichtung des Fluidstroms 9 orientiert sein können.
  • Die Ortsabhängigkeit der Fluidströmungsrichtung des Fluidstroms 9 kann durch konkave oder konvexe Oberflächen der Kontaktflächen bedingt sein, welche einen Einfluss auf Umlenkungsradien des Fluidstroms 9 haben.
  • Zum Erreichen der Schließstellung des Ventilstempels 1 ist beispielsweise die Verdrängung des Fluids 5 erforderlich, insbesondere die Verdrängung des Fluids 5 aus einem von dem Ventilstempel 1 und der Ventilplatte 2 ausgebildeten Zwischenraum 8. Dabei können die ortsabhängige Änderungen der Fluidströmungsrichtung, d. h. fortlaufende Richtungsänderungen der Fluidströmungsrichtung, in dem Zwischenraum 8 vorhanden sein.
  • Der Zwischenraum 8 kann dabei von Kontaktflächen 11, 12 des Ventilstempels 1 und der Ventilplatte 2 ausgebildet werden. Die Kontaktfläche 11 des Ventilstempels 1 kann ein Dichtelement 3 des Ventilstempels 1 ausbilden, die Kontaktfläche 12 der Ventilplatte 2 einen entsprechenden Dichtsitz 4 der Ventilplatte 2.
  • Wie in der vergrößerten Ansicht auf der rechten Figurenhälfte der 1 dargestellt, kann dabei der beim Verdrängen des Fluids 5 sich einstellende Fluidstrom 9 eine im räumlichen Verlauf sich ändernde Fluidströmungsrichtung aufweisen, wobei die Änderung der Fluidströmungsrichtung eine hydrodynamische Reibungskraft erzeugt, welche als Bremskraft 7 auf den Ventilstempel 1 wirkt. Dabei kann die Bremskraft 7 im Wesentlichen der Federkraft 6 entgegen gerichtet sein.
  • Der Ventilstempel 1 kann beispielsweise als ein rotationssymmetrisches Bauteil bezüglich einer Symmetrieachse 14 ausgebildet sein.
  • Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von der in der 1 dargestellten Ventileinrichtung 20 befindet sich bei der in der 2 dargestellten Ventileinrichtung 20 der Ventilstempel 1 in der Schließstellung.
  • Die weiteren in der 2 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von der in der 1 dargestellten Ventileinrichtung 20 weist bei der in der 3 dargestellten Ventileinrichtung 20 der Kontaktbereich 11 des Dichtsitzes 3 einen von dem Kontaktbereich 12 des Dichtelements 4 abweichenden Krümmungsradius auf. Dadurch kann vorteilhaft die Auflagefläche der beiden Kontaktbereiche 11, 12 reduziert werden.
  • Die weiteren in der 3 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Die 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von den in den 1 bis 3 dargestellten Ventileinrichtungen 20 ist bei der in der 4 dargestellten Ventileinrichtung 20 jeweils der Kontaktbereich 11 des Dichtsitzes 3 und der Kontaktbereich 12 des Dichtelements 4 als eine ebenflächige Fläche ausgebildet. Die Kontaktbereiche 11, 12 können beispielsweise schräg zur Symmetrieachse 14 des Ventilstempels 1 angeordnet sein.
  • Die weiteren in der 4 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Die 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von den in den 1 bis 4 dargestellten Ventileinrichtungen 20 bilden bei der in der 5 dargestellten Ventileinrichtung 20 der Dichtsitz 3 und das Dichtelement 4 einen im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraum 10, dessen Volumen veränderbar ist. Dabei ist das Volumen des Hohlraums 10 in Öffnungsstellung des Ventilstempels 1 maximal und in Schließstellung des Ventilstempels 1 minimal. In der 5 ist dabei die Schließstellung des Ventilstempels 1 dargestellt.
  • Dabei kann das aus dem Hohlraum 10 zu verdrängende Fluid 5 dadurch, dass der Hohlraum 10 im Wesentlichen abgeschlossenen ist, nur durch bestimmte und jeweils einen begrenzte Durchfluss aufweisende Öffnungen 15 entweichen.
  • Der im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraum 10 weist beispielsweise eine in der 5 nach oben führende Öffnung 15 und eine nach unten führende Öffnung 15 auf.
  • Im Wesentlichen abgeschlossen bedeutet dabei, dass der Hohlraum 10 der Ventileinrichtung 20 beispielsweise ein bis zu 10-faches, ein bis zu 100-faches oder ein bis zu 1000-faches Volumen im Vergleich zu dem Volumen eines imaginären Quaders aufweist, dessen Seitenlänge der Breite oder des Durchmessers der Öffnungen 15 entspricht.
  • Bedingt durch ein dementsprechendes Größenverhältnis von dem Hohlraum 10 zu den Öffnungen 15 ist nur ein begrenzter Durchfluss des Fluids 5 durch die beiden Öffnungen 15 beim Schließvorgang der Ventileinrichtung 20 ermöglicht und es wird dadurch eine ausreichend starke Bremskraft 7 für das Abbremsen des Ventilstempels 1 der Ventileinrichtung 20 bereitgestellt.
  • Insbesondere kann bei der Ventileinrichtung 20, ohne dass die maximal mögliche Durchflussrate der beiden Öffnungen 15 erhöht wird, durch eine Vergrößerung der Hubhöhe 13 des Ventilstempels 1 das Volumen des im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraums 10 vergrößert werden.
  • Dadurch ist ein vergrößertes Volumen an zu verdrängenden Fluid 5 in dem im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraums 10 vorhanden, wodurch die Bremswirkung für den Ventilstempel 1 verstärkt werden kann. Dies kann insbesondere durch eine entsprechende Ausformung des Ventilstempels 1 und der Ventilplatte 2 der Ventileinrichtung 20 erfolgen.
  • Dabei bilden der Ventilstempel 1 und die Ventilplatte 2 eine Anordnung aus, welche im Wesentlichen einem Kolben-Zylinder System entspricht: der bewegbare Ventilstempel 1 ermöglicht, das Fluid 5 gefüllte Volumen des Hohlraums 10 zu verändern. Die jeweilige Stellung des Ventilstempels 1 gegenüber der Ventilplatte 2 bestimmt so die Größe und das Fluid gefüllte Volumen des Hohlraumes 10.
  • Die 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von den in den 1 bis 5 dargestellten Ventileinrichtungen 20 weist bei der in der 6 dargestellten Ventileinrichtung 20 das Dichtelement 3 des Ventilstempels 1 eine ersten Teilbereich mit einer konkaven Fläche und einen zweiten Teilbereich mit einer konvexen Fläche auf.
  • Ebenso weist der Dichtsitz 4 der Ventilplatte eine ersten Teilbereich mit einer konkaven Fläche und einen zweiten Teilbereich mit einer konvexen Fläche auf.
  • Durch die beiden Teilbereiche bildet sich eine rillenartige Struktur der Oberfläche des Dichtelements 3 und des Dichtsitzes 4 aus, wobei die Rille im Wesentlichen orthogonal zur Strömungsrichtung des Fluidstroms 9 orientiert sein kann.
  • Dadurch treten an der rillenartigen Struktur vermehrt Turbulenzen im Fluidstrom 9 auf, die eine Bremskraft des Ventilstempels 1 erzeugen.
  • Die weiteren in der 6 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Die 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von der in der 6 dargestellten Ventileinrichtung 20 ist bei der in der 7 dargestellten Ventileinrichtung 20 der Krümmungsradius der konkaven Fläche und der konvexen Fläche des Dichtelements 3 abweichend vom Krümmungsradius der konkaven Fläche und der konvexen Fläche des Dichtsitzes 4.
  • Auch in der 7 bilden die beiden Teilbereiche eine rillenartige Struktur der Oberfläche des Dichtelements 3 und des Dichtsitzes 4 aus, wobei die Rille im Wesentlichen orthogonal zur Strömungsrichtung orientiert sind.
  • Die weiteren in der 7 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Die 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventileinrichtung für eine Hochdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Abweichend von den in den 1 bis 7 dargestellten Ventileinrichtungen 20 sind bei der in der 8 dargestellten Ventileinrichtung 20 Schichtdicken der Kontaktflächen dargestellt.
  • Beispielsweise beträgt die Schichtdicke der Kontaktflächen 20 µm bis 500 µm, vorzugsweise 30 µm bis 200 µm oder besonders bevorzugt 50 µm bis 100 µm.
  • Die weiteren in der 8 dargestellten Bezugszeichen sind bereits in der zu der 1 zughörigen Figurenbeschreibung erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/000721 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Ventileinrichtung (20) für eine Hochdruckpumpe, aufweisend: – einen durch eine Federkraft (6) vorgespannten Ventilstempel (1), der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar ist und mindestens ein Dichtelement (3) aufweist; und – eine Ventilplatte (2) mit mindestens einem Dichtsitz (4), auf dem das Dichtelement (3) in der Schließstellung aufliegt; wobei der Ventilstempel (1) und die Ventilplatte (2) derart ausgebildet sind, dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids (5) mindestens einen Fluidstrom (9) erzeugt und der Fluidstrom (9) eine ortsabhängige Änderungen einer Fluidströmungsrichtung aufweist und dadurch eine auf den Ventilstempel (1) wirkende Bremskraft (7) erzeugt wird.
  2. Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei der Ventilstempel (1) und die Ventilplatte (2) einen Fluid (5) gefüllten Zwischenraum (8) derart ausbilden, dass der Fluidstrom (9) durch eine Drosselstelle aus dem Zwischenraum (8) geführt wird.
  3. Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Kontaktbereich (11) des Dichtsitzes (3) und/oder ein Kontaktbereich (12) des Dichtelements (4) eine konkave Fläche aufweist.
  4. Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 3, wobei der Kontaktbereich (11) des Dichtsitzes (3) und der Kontaktbereich (12) des Dichtelements (4) konkave Flächen mit jeweils unterschiedlichen Krümmungsradien aufweisen.
  5. Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Kontaktbereich (11) des Dichtsitzes (3) und/oder ein Kontaktbereich (12) des Dichtelements (4) eine konvexe Fläche aufweist.
  6. Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 5, wobei der Kontaktbereich (11) des Dichtsitzes (3) und der Kontaktbereich (12) des Dichtelements (4) konvexe Flächen mit jeweils unterschiedlichen Krümmungsradien aufweisen.
  7. Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Kontaktbereich (11) des Dichtsitzes (3) und/oder ein Kontaktbereich (12) des Dichtelements (4) eine ebenflächige Fläche aufweist.
  8. Ventileinrichtung (20) für eine Hochdruckpumpe, aufweisend: – einen durch eine Federkraft (6) vorgespannten Ventilstempel (1), der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verschiebbar ist und mindestens ein Dichtelement (3) aufweist; und – eine Ventilplatte (2) mit mindestens einem Dichtsitz (4), auf dem das Dichtelement (3) in der Schließstellung aufliegt; wobei der Ventilstempel (1) und die Ventilplatte (2) derart ausgebildet sind, dass der Dichtsitz (3) und das Dichtelement (4) einen im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraum (10) bilden, dessen Volumen veränderbar ist, und dass eine zum Erreichen der Schließstellung erforderliche Verdrängung eines Fluids (5) mindestens einen Fluidstrom (9) aus dem Hohlraum (10) erzeugt und dadurch eine auf den Ventilstempel wirkende Bremskraft (7) erzeugt wird.
  9. Ventileinrichtung (20) nach Anspruch 8, wobei der im Wesentlichen abgeschlossene Hohlraum (10) eine Drosselstelle aufweist und das Fluid (5) durch die Drosselstelle aus dem im Wesentlichen abgeschlossenen Hohlraum (10) ableitbar ist.
  10. Ventileinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Ventilstempel (1) und die Ventilplatte (2) als ein Kolben-Zylinder System ausgebildet sind.
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