DE102015220387A1 - Armature assembly and electromagnetically actuated valve, in particular suction valve - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ankerbaugruppe für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff, umfassend einen Grundkörper (1) aus einem weichmagnetischen Werkstoff und einen Kontaktstift (2) zur Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens (20) des Ventils. Der Kontaktstift (2) umfasst dabei zwei Teile (3, 4), die am Grundkörper (1) axial abgestützt und miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil, mit einer solchen Ankerbaugruppe.The invention relates to an armature assembly for an electromagnetically operable valve, in particular for an electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element chamber of a high pressure pump with fuel, comprising a base body (1) of a soft magnetic material and a contact pin (2) for contacting a liftable valve piston ( 20) of the valve. The contact pin (2) comprises two parts (3, 4) which are axially supported on the base body (1) and connected to each other. Furthermore, the invention relates to an electromagnetically operable valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve, with such an armature assembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ankerbaugruppe für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff. Ferner betrifft die Erfindung ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe, mit einer solchen Ankerbaugruppe.The invention relates to an armature assembly for an electromagnetically operable valve, in particular for an electromagnetically actuated suction valve for filling a high pressure element space of a high-pressure pump with fuel. Furthermore, the invention relates to an electromagnetically operable valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve for a high-pressure pump, with such an armature assembly.

Stand der TechnikState of the art

Zur Sicherstellung guter magnetischer Eigenschaften werden Magnetanker bevorzugt aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt. Dieser Werkstoff besitzt jedoch Defizite in Bezug auf seine Belastbarkeit und seine Verschleißbeständigkeit. Diese Defizite treten insbesondere dann in Erscheinung, wenn der Magnetanker hohen Belastungen durch Kavitationserosion und/oder mechanischem Verschleiß im Bereich seiner Anschlag- und Kontaktflächen ausgesetzt ist, wie dies beispielsweise in der Anwendung als Magnetanker in einem elektromagnetisch betätigbaren Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff der Fall ist.To ensure good magnetic properties, armatures are preferably made of a soft magnetic material. However, this material has deficits in terms of its load capacity and its wear resistance. These deficiencies occur in particular when the magnet armature is exposed to high loads due to cavitation erosion and / or mechanical wear in the region of its abutment and contact surfaces, as for example when used as a magnet armature in an electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element space High pressure pump with fuel is the case.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 218 713 A1 geht beispielhaft ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe hervor, das einen federbelasteten Anker zur Betätigung eines hubbeweglichen Ventilkolbens besitzt. Zur Einwirkung auf den federbelasteten Anker ist ein Elektromagnet vorgesehen. Bleibt der Elektromagnet unbestromt, ist das Saugventil geöffnet, da der federbelastete Anker den Ventilkolben in einer Offenstellung hält. Wird der Elektromagnet bestromt, baut sich ein Magnetfeld auf, dessen Magnetkraft den Anker in Richtung des Elektromagneten bewegt. Dabei löst sich der Anker vom Ventilkolben, so dass dieser entlastet und über die Federkraft einer Ventilfeder in einen Ventilsitz gezogen wird. Das Saugventil schließt. Zum Öffnen des Saugventils wird die Bestromung des Elektromagneten beendet und der federbelastete Anker bewegt sich zurück in seine Ausgangslage. Dabei schlägt er am Ventilkolben an und hebt diesen aus dem Ventilsitz.From the publication DE 10 2013 218 713 A1 is an example of an electromagnetically actuated suction valve for a high pressure pump forth, which has a spring-loaded armature for actuating a liftable valve piston. To act on the spring-loaded anchor an electromagnet is provided. If the electromagnet remains de-energized, the suction valve is opened because the spring-loaded armature holds the valve piston in an open position. When the electromagnet is energized, a magnetic field builds up whose magnetic force moves the armature in the direction of the electromagnet. In this case, the armature releases from the valve piston, so that this is relieved and pulled over the spring force of a valve spring in a valve seat. The suction valve closes. To open the suction valve, the energization of the electromagnet is stopped and the spring-loaded armature moves back to its original position. He strikes the valve piston and lifts it out of the valve seat.

Der Anker eines solchen Saugventils ist hohen Anschlagimpulsen im Kontaktbereich mit dem Ventilkolben sowie im Bereich seiner mit Hubanschlägen zusammenwirkenden Anschlagflächen ausgesetzt. Durch die schnelle Bewegung des Ankers bilden sich zudem lokale Unterdruckbereiche aus, die zur Bildung von Gasblasen führen können. Steigt der Druck anschließend wieder an, implodieren diese und führen zur so genannten Kavitationserosion. Besonders gefährdet ist der Kontaktbereich des Ankers mit dem Ventilkolben.The armature of such a suction valve is exposed to high stop pulses in the contact region with the valve piston and in the region of its stop surfaces cooperating with stroke stops. Due to the fast movement of the armature also form local vacuum areas, which can lead to the formation of gas bubbles. If the pressure then increases again, they implode and cause so-called cavitation erosion. Particularly at risk is the contact area of the armature with the valve piston.

Um die Verschleißfestigkeit eines Ankers zu erhöhen, sind aus dem Stand der Technik Magnetanker bekannt, die aus einem weichmagnetischen Werkstoff und einem weiteren Werkstoff bestehen, der besonders belastbar ist. Beispielsweise ist aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 088 132 A1 ein Magnetanker für einen Magnetaktor bekannt, der einen magnetischen Bereich aus einem Magnetwerkstoff mit hoher Sättigungsinduktion und zur Robustheitssteigerung einen als Anschlagfläche dienenden Bereich aus einem Keramikwerkstoff oder aus einem Hartmetall aufweist.In order to increase the wear resistance of an armature, magnet armatures are known from the prior art, which consist of a soft magnetic material and another material which is particularly durable. For example, from the published patent application DE 10 2011 088 132 A1 a magnetic armature for a magnetic actuator is known, which has a magnetic field of a magnetic material with high saturation induction and to increase the robustness serving as a stop surface area of a ceramic material or a hard metal.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Robustheit eines Ankers für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil, weiter zu steigern.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to further increase the robustness of an armature for an electromagnetically operable valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve.

Zur Lösung der Aufgabe wird die Ankerbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil, mit einer solchen Ankerbaugruppe angegeben.To solve the problem, the armature assembly with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims. Furthermore, an electromagnetically operable valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve, is specified with such an armature assembly.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff, vorgeschlagene Ankerbaugruppe umfasst einen Grundkörper aus einem weichmagnetischen Werkstoff und einen Kontaktstift zur Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens des Ventils. Der Kontaktstift umfasst zwei Teile, die am Grundkörper axial abgestützt und miteinander verbunden sind.The proposed for an electromagnetically actuated valve, in particular for an electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element chamber of a high-pressure pump with fuel, anchor assembly comprises a base body made of a soft magnetic material and a contact pin for contacting a liftable valve piston of the valve. The contact pin comprises two parts which are axially supported on the base body and connected to each other.

Die Ausführung des Ankers als Ankerbaugruppe, das heißt als mehrteiliger Anker, ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe, so dass die Werkstoffe optimal an die jeweilige Funktion eines Ankerteils angepasst werden können. Ein erstes Ankerteil bildet der Grundkörper aus, der gute magnetische Eigenschaften aufweisen sollte und dementsprechend aus einem weichmagnetischen Werkstoff, beispielsweise aus einer Eisen-Kobalt-Legierung, gefertigt ist. Ein weiteres Ankerteil der erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe bildet der Kontaktstift zur Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens aus. Da der Kontaktstift hohen Belastungen ausgesetzt ist, ist dieser bevorzugt aus einem hochfesten Werkstoff gefertigt, der gegenüber dem Werkstoff des Grundkörpers keine magnetischen Eigenschaften aufweisen muss. Der Kontaktstift gleicht somit die Defizite des Werkstoffs des Grundkörpers in Bezug auf Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit aus und steigert auf diese Weise die Robustheit der Ankerbaugruppe.The design of the armature as an armature assembly, that is, as a multi-part anchor, allows the use of different materials, so that the materials can be optimally adapted to the respective function of an anchor part. A first anchor part forms the main body, which should have good magnetic properties and is accordingly made of a soft magnetic material, for example of an iron-cobalt alloy. Another anchor part of the armature assembly according to the invention forms the contact pin for contacting a liftable valve piston. Since the contact pin is exposed to high loads, this is preferably made of a high-strength material, which is opposite to the Material of the body must have no magnetic properties. The contact pin thus compensates for the deficiencies of the material of the body in terms of resilience and wear resistance and thus increases the robustness of the armature assembly.

Um die Robustheit der Ankerbaugruppe weiter zu steigern, ist der Kontaktstift selbst ebenfalls mehrteilig ausgeführt. Der Kontaktstift umfasst zwei Teile, die gegeneinander am Grundkörper axial verspannt sind. Dies hat zur Folge, dass der Grundkörper lediglich axial belastet wird. Das heißt, dass der Grundkörper keine radiale Aufweitung seines Außendurchmessers erfährt, wie dies beispielsweise beim Einpressen eines Kontaktstifts der Fall wäre. Negative Auswirkungen auf das Lagerspiel des Ankers, die aus einer radialen Aufweitung resultieren, sind demnach nicht zu befürchten. Ferner ist über die gegenseitige axiale Verspannung eine dauerhafte Verbindung der beiden Teile des Kontaktstifts mit dem Grundkörper gewährleistet.To further increase the robustness of the armature assembly, the contact pin itself is also made of several parts. The contact pin comprises two parts which are braced axially against each other on the base body. This has the consequence that the body is only loaded axially. This means that the body undergoes no radial expansion of its outer diameter, as would be the case for example when pressing a contact pin. Negative effects on the bearing clearance of the armature, resulting from a radial expansion, are therefore not to be feared. Furthermore, a permanent connection of the two parts of the contact pin with the body is ensured on the mutual axial clamping.

Bevorzugt sind die zwei Teile des Kontaktstifts koaxial in Bezug auf eine Längsachse A des Grundkörpers angeordnet. Der Grundkörper wird demnach im Wesentlichen mittig belastet, wenn der Kontaktstift den Ventilkolben kontaktiert.Preferably, the two parts of the contact pin are arranged coaxially with respect to a longitudinal axis A of the base body. The main body is thus loaded substantially centrally when the contact pin contacts the valve piston.

Des Weiteren bevorzugt weisen die zwei Teile des Kontaktstifts jeweils einen Bundabschnitt zur axialen Abstützung am Grundkörper auf. Die Bundabschnitte bilden einander zugewandte, ringförmige Stützflächen aus und ermöglichen auf diese Weise eine gegenseitige axiale Verspannung der beiden Teile am Grundkörper.Furthermore, preferably, the two parts of the contact pin each have a collar portion for axial support on the base body. The collar portions form facing, annular support surfaces and allow in this way a mutual axial clamping of the two parts on the body.

Vorteilhafterweise sind die zwei Teile des Kontaktstifts über eine Press- oder Schraubverbindung miteinander verbunden. Beim Verpressen bzw. beim Verschrauben der beiden Teile kann in einfacher Weise die gewünschte axiale Vorspannung bewirkt werden, die den Grundkörper lediglich axial belastet.Advantageously, the two parts of the contact pin are connected to one another via a press or screw connection. When pressing or when screwing the two parts, the desired axial bias can be effected in a simple manner, which only axially loaded the body.

Ferner bevorzugt weist der Grundkörper eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme mindestens eines Teils des Kontaktstifts auf. Die Ausnehmung ist derart bemessen, dass der Grundkörper keine radiale Aufweitung durch ein hierin aufgenommenes Teil des Kontaktstifts erfährt. Vorzugsweise ist die Ausnehmung als Axialbohrung ausgeführt, die den Grundkörper durchsetzt. Denn dann können die zu verbindenden zwei Teile des Kontaktstifts bei der Montage von zwei Seiten in die Ausnehmung eingeführt werden.Further preferably, the base body on a central recess for receiving at least a portion of the contact pin. The recess is dimensioned such that the base body undergoes no radial widening by a part of the contact pin received therein. Preferably, the recess is designed as an axial bore, which passes through the base body. Because then the two parts of the contact pin to be connected can be inserted during assembly of two sides in the recess.

Ein erstes Teil des Kontaktstifts ist vorzugsweise an einer Stirnfläche des Grundkörpers axial abgestützt. Das heißt, dass zumindest ein Abschnitt des ersten Teils vor der Stirnfläche des Ankers in axialer Richtung übersteht. Das zumindest abschnittsweise überstehende erste Teil dient daher bevorzugt der Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens. Beispielsweise kann die Kontaktierung über eine zur Stirnfläche des Grundkörpers axial beabstandete Stirnfläche des ersten Teils erfolgen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass lediglich der Kontaktstift in Kontakt mit dem Ventilkolben gelangt.A first part of the contact pin is preferably axially supported on an end face of the main body. This means that at least a portion of the first part protrudes in front of the end face of the armature in the axial direction. The at least partially protruding first part therefore preferably serves the contacting of a liftable valve piston. For example, the contacting can take place via an end face of the first part axially spaced from the end face of the main body. In this way it is ensured that only the contact pin comes into contact with the valve piston.

Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass ein zweites Teil des Kontaktstifts an einem Absatz des Grundkörpers abgestützt ist, der vorzugsweise innerhalb der zentralen Ausnehmung des Grundkörpers ausgebildet ist. Das zweite Teil kann damit vollständig in den Grundkörper eingesetzt werden, um beispielsweise das erste Teil zu kontern.Alternatively or additionally, it is proposed that a second part of the contact pin is supported on a shoulder of the base body, which is preferably formed within the central recess of the base body. The second part can thus be used completely in the main body, for example, to counter the first part.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Grundkörper mindestens eine Druckausgleichsöffnung ausgebildet ist, die vorzugsweise als Axialbohrung ausgebildet ist und den Grundkörper durchsetzt. Die Druckausgleichsöffnung bewirkt einen Druckausgleich während eines Hubs der Ankerbaugruppe, so dass das Kavitationsrisiko an den Anschlag- und Kontaktflächen der Ankerbaugruppe weiter gemindert wird.In a further development of the invention it is proposed that at least one pressure compensation opening is formed in the base body, which is preferably designed as an axial bore and passes through the base body. The pressure compensation opening causes a pressure equalization during a stroke of the armature assembly, so that the risk of cavitation at the stop and contact surfaces of the armature assembly is further reduced.

Ferner wird ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff mit einer erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe sowie einem Ventilkörper vorgeschlagen, in dem die Ankerbaugruppe hubbeweglich aufgenommen ist. Über den Ventilkörper kann eine Führung der Ankerbaugruppe bewirkt werden.Further, an electromagnetically operable valve, in particular an electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element space of a high-pressure pump with fuel with an armature assembly according to the invention and a valve body is proposed, in which the armature assembly is received liftable. About the valve body, a guide of the armature assembly can be effected.

Bevorzugt ist die Ankerbaugruppe in Richtung eines unteren Hubanschlags, der durch einen Absatz des Ventilkörpers oder durch einen am Absatz abgestützten Ringkörper ausgebildet wird, von der Federkraft einer Druckfeder beaufschlagt. Über die Druckfeder kann eine Rückstellung der Ankerbaugruppe bewirkt werden. Vorzugsweise ist die Druckfeder an ein im Grundkörper aufgenommenes Teil des Kontaktstifts abgestützt. Ist dieses Teil in einer zentralen Ausnehmung des Grundkörpers der Ankerbaugruppe aufgenommen, kann die zentrale Ausnehmung auch zur Aufnahme und Führung der Druckfeder genutzt werden.Preferably, the armature assembly is acted upon by the spring force of a compression spring in the direction of a lower stroke stop, which is formed by a shoulder of the valve body or by an annular body supported on the shoulder. A return of the armature assembly can be effected via the compression spring. Preferably, the compression spring is supported on a part of the contact pin received in the main body. If this part is received in a central recess of the main body of the armature assembly, the central recess can also be used for receiving and guiding the compression spring.

Zur Einwirkung auf die Ankerbaugruppe umfasst das Ventil bevorzugt ferner einen Elektromagneten mit einer ringförmigen Magnetspule und einem hierin eingesetzten Innenpolkörper. Der Innenpolkörper kann zur Ausbildung eines oberen Hubanschlags für die Ankerbaugruppe genutzt werden.In order to act on the armature assembly, the valve preferably further comprises an electromagnet having an annular magnet coil and an inner pole body inserted therein. The inner pole body can be used to form an upper stroke stop for the armature assembly.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Ventil einen hubbeweglichen Ventilkolben umfasst, der eine mit dem Kontaktstift in Kontakt bringbare Stirnfläche besitzt. In dieser Ausgestaltung des Ventils kommen die Vorteile einer erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe besonders gut zum Tragen, insbesondere, wenn das Ventil ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil ist. In addition, it is proposed that the valve comprises a liftable valve piston which has a contact surface can be brought into contact with the end face. In this embodiment of the valve, the advantages of an armature assembly according to the invention are particularly effective, in particular if the valve is an electromagnetically actuated suction valve.

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 elektromagnetisch betätigbares Saugventil mit einer Ankerbaugruppe gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 1 3 shows a schematic longitudinal section through an electromagnetically actuated suction valve with an armature assembly according to a first preferred embodiment of the invention,

2 einen schematischen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil mit einer Ankerbaugruppe gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und 2 a schematic longitudinal section through an electromagnetically actuated suction valve with an armature assembly according to a second preferred embodiment of the invention and

3 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Saugventil, das in eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem integriert ist. 3 a schematic longitudinal section through an inventive suction valve, which is integrated in a high-pressure pump for a fuel injection system.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Das in der 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Saugventil dient der Befüllung einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff. Das Saugventil ist hierzu in ein Gehäuseteil 22 der Hochdruckpumpe integriert, das zugleich einen Ventilsitz 26 für das Saugventil ausbildet (siehe 3).That in the 1 shown electromagnetically actuated suction valve is used to fill a high-pressure pump with fuel. The suction valve is for this purpose in a housing part 22 The high-pressure pump integrated, which also has a valve seat 26 for the suction valve forms (see 3 ).

Das Saugventil der 1 umfasst einen Elektromagneten 16 zur Einwirkung auf eine hubbewegliche Ankergruppe, die erfindungsgemäß einen Grundkörper 1 aus einem weichmagnetischen Werkstoff und einen zweiteiligen Kontaktstift 2 aus einem hochfesten Werkstoff besitzt. Das erste Teil 3 des Kontaktstifts 2 dient der Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens 20, der von der Federkraft einer Ventilfeder 24 in Schließrichtung beaufschlagt ist. Die Ventilfeder 24 ist hierzu einerseits an einem Federteller 23, andererseits an dem Gehäuseteil 22 der Hochdruckpumpe abgestützt. Das zweite Teil 4 des Kontaktstifts 2 dient der Halterung des ersten Teils 3. Beide Teile 3, 4 sind hierzu über Bundabschnitte 5, 6 am Grundkörper 1 axial abgestützt, wobei die Abstützung des ersten Teils 3 über den Bundabschnitt 5 an einer dem Ventilkolben 20 zugewandten Stirnfläche 8 des Grundkörpers 1 erfolgt, während das zweite Teil 4 über den Bundabschnitt 6 an einem Absatz 9 innerhalb einer zentralen Ausnehmung 7 des Grundkörpers 1 abgestützt ist. Zur Ausbildung des Absatzes 9 ist die Ausnehmung 7 als Stufenbohrung ausgeführt. Beide Teile 3, 4 des Kontaktstifts 2 sind über eine Pressverbindung verbunden. Über die Presskraft wird zugleich eine axiale Verspannung der beiden Teile 3, 4 gegeneinander am Grundkörper 1 bewirkt, so dass der Grundkörper 1 lediglich in axialer Richtung belastet wird.The suction valve of 1 includes an electromagnet 16 for acting on a lifting armature group, which according to the invention a basic body 1 made of a soft magnetic material and a two-part contact pin 2 made of a high-strength material. The first part 3 of the contact pin 2 serves for contacting a liftable valve piston 20 by the spring force of a valve spring 24 is acted upon in the closing direction. The valve spring 24 This is on the one hand on a spring plate 23 on the other hand on the housing part 22 the high pressure pump supported. The second part 4 of the contact pin 2 serves to hold the first part 3 , Both parts 3 . 4 are about this over waistband sections 5 . 6 at the base body 1 axially supported, the support of the first part 3 over the waistband section 5 on a valve piston 20 facing end face 8th of the basic body 1 takes place while the second part 4 over the waistband section 6 on a heel 9 within a central recess 7 of the basic body 1 is supported. For the education of the paragraph 9 is the recess 7 designed as a stepped bore. Both parts 3 . 4 of the contact pin 2 are connected via a press connection. About the pressing force is at the same time an axial tension of the two parts 3 . 4 against each other on the base body 1 causes, so that the main body 1 is loaded only in the axial direction.

In die zentrale Ausnehmung 7 des Grundkörpers 1 ist eine Druckfeder 15 eingesetzt, deren Federkraft die Ankerbaugruppe in Richtung eines unteren Hubanschlags 12 beaufschlagt. Der untere Hubanschlag 12 wird vorliegend durch einen Ringkörper 14 gebildet, der an einem ringförmigen Absatz 13 eines Ventilkörpers 11 abgestützt ist.In the central recess 7 of the basic body 1 is a compression spring 15 used, the spring force of the armature assembly in the direction of a lower stroke stop 12 applied. The lower stroke stop 12 is present by a ring body 14 formed on an annular shoulder 13 a valve body 11 is supported.

Wird eine Magnetspule 17 des Elektromagneten 16 bestromt, baut sich ein Magnetfeld auf, dessen Magnetkraft die Ankerbaugruppe entgegen der Federkraft der Druckfeder 15 nach oben bewegt. Ein in die Magnetspule 17 eingesetzter Innenpolkörper 18 bildet einen oberen Hubanschlag 19 für die Ankerbaugruppe aus. Während des Hubs der Ankerbaugruppe löst sich der Kontaktstift 2 vom Ventilkolben 20, so dass dieser entlastet und über die Federkraft der Ventilfeder 24 in den Ventilsitz 26 gezogen wird. Das Saugventil schließt. Zum Öffnen des Saugventils wird die Bestromung der Magnetspule 17 beendet. Die Ankerbaugruppe wird daraufhin von der Federkraft der Druckfeder 15 in seine Ausgangslage zurückgestellt, wobei der Kontaktstift 2 an einer Stirnfläche 21 des Ventilkolbens 20 anschlägt und diesen entgegen der Federkraft der Ventilfeder 24 aus dem Ventilsitz 26 hebt. In Offenstellung des Saugventils vermag Kraftstoff aus einem Niederdruckraum 25 in einen Hochdruck-Elementraum 27 der Hochdruckpumpe zu strömen (siehe 3).Becomes a magnetic coil 17 of the electromagnet 16 energized, builds up a magnetic field whose magnetic force, the armature assembly against the spring force of the compression spring 15 moved upwards. One in the magnetic coil 17 inserted inner pole body 18 forms an upper stroke stop 19 for the anchor assembly. During the stroke of the armature assembly, the contact pin is released 2 from the valve piston 20 , so that this relieves and over the spring force of the valve spring 24 in the valve seat 26 is pulled. The suction valve closes. To open the suction valve is the energization of the solenoid 17 completed. The armature assembly is then the spring force of the compression spring 15 returned to its original position, wherein the contact pin 2 on an end face 21 of the valve piston 20 strikes and this against the spring force of the valve spring 24 from the valve seat 26 lifts. In the open position of the suction valve fuel from a low-pressure chamber 25 in a high-pressure element space 27 the high-pressure pump to flow (see 3 ).

Der zweiteilige Kontaktstift 2 aus einem hochfesten Werkstoff steigert die Robustheit der Ankerbaugruppe, so dass diese weniger verschleißbehaftet ist. Insbesondere wird die Robustheit der Ankerbaugruppe im Kontaktbereich mit dem Ventilkolben 20 gesteigert. Ferner trägt die zweiteilige Ausführung des Kontaktstifts 2 und die Pressverbindung der beiden Teile 3, 4 dazu bei, dass die Belastung des Grundkörpers 1 reduziert ist. Denn der Grundkörper 1 wird lediglich axial belastet. Die Kavitationsgefahr im Bereich der Anschlag- und Kontaktflächen der Ankerbaugruppe wird darüber hinaus durch Druckausgleichsöffnungen 10 gemindert, die den Grundkörper 1 durchsetzen.The two-piece contact pin 2 Made of a high-strength material increases the robustness of the armature assembly, so that it is less subject to wear. In particular, the robustness of the armature assembly becomes in contact with the valve piston 20 increased. Furthermore, carries the two-part design of the contact pin 2 and the press connection of the two parts 3 . 4 help to ensure that the burden of the body 1 is reduced. Because the basic body 1 is only loaded axially. The risk of cavitation in the area of the stop and contact surfaces of the armature assembly is also due to pressure equalization holes 10 mitigated the body 1 push through.

In der 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe für ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil dargestellt. Die Ankerbaugruppe unterscheidet sich von der der 1 dadurch, dass die beiden Teile 3, 4 des Kontaktstifts 2 nicht miteinander verpresst, sonder miteinander verschraubt sind. Das erste Teil 3 ist hierzu mit einem Innengewinde und das zweite Teil 4 mit einem Außengewinde versehen. Alternativ könnten auch das erste Teil 3 ein Außengewinde und das zweite Teil 4 ein Innengewinde aufweisen.In the 2 a further preferred embodiment of an armature assembly according to the invention for an electromagnetically actuated suction valve is shown. The armature assembly differs from that of the 1 in that the two parts 3 . 4 of the contact pin 2 not pressed together, but screwed together. The first part 3 is this with an internal thread and the second part 4 provided with an external thread. alternative could also be the first part 3 an external thread and the second part 4 have an internal thread.

Die 3 zeigt ein in eine Hochdruckpumpe integriertes Saugventil mit einer erfindungsgemäßen Ankerbaugruppe. Der Niederdruckraum 25 ist als ringförmige Ausnehmung im Gehäuseteil 22 der Hochdruckpumpe ausgebildet und wird von dem Ventilkörper 11 des Saugventils begrenzt. Der Ventilkörper 11 und der Elektromagnet 16 werden nach dem Einsetzen des Ventilkolbens 20 in das Gehäuseteil 22 unter Zuhilfenahme einer Überwurfmutter 28 am Gehäuseteil 22 befestigt.The 3 shows a suction valve integrated into a high pressure pump with an armature assembly according to the invention. The low pressure room 25 is as an annular recess in the housing part 22 the high-pressure pump is formed by the valve body 11 of the suction valve limited. The valve body 11 and the electromagnet 16 be after inserting the valve piston 20 in the housing part 22 with the help of a union nut 28 on the housing part 22 attached.

Bei geöffnetem Saugventil strömt Kraftstoff aus dem Niederdruckraum 25 über den Ventilsitz 26 in den Hochdruck-Elementraum 27 der Hochdruckpumpe. Bei geschlossenem Saugventil wird der im Hochdruck-Elementraum 27 vorhandene Kraftstoff durch eine Hubbewegung eines Pumpenkolbens 29, dessen Stirnfläche den Hochdruck-Elementraum 27 begrenzt, komprimiert. Der komprimierte Kraftstoff wird dann über ein Auslassventil 30 einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) zugeführt.When the suction valve is open, fuel flows out of the low-pressure chamber 25 over the valve seat 26 in the high pressure element space 27 the high pressure pump. When the suction valve is closed, the pressure in the high pressure element space 27 existing fuel through a stroke of a pump piston 29 whose end face is the high-pressure element space 27 limited, compressed. The compressed fuel is then via an exhaust valve 30 a high-pressure accumulator (not shown) supplied.

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  • DE 102011088132 A1 [0005] DE 102011088132 A1 [0005]

Claims (11)

Ankerbaugruppe für ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere für ein elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff, umfassend einen Grundkörper (1) aus einem weichmagnetischen Werkstoff und einen Kontaktstift (2) zur Kontaktierung eines hubbeweglichen Ventilkolbens (20) des Ventils, wobei der Kontaktstift (2) zwei Teile (3, 4) umfasst, die am Grundkörper (1) axial abgestützt und miteinander verbunden sind.An armature assembly for an electromagnetically operable valve, in particular for an electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element chamber of a high-pressure pump with fuel, comprising a main body ( 1 ) of a soft magnetic material and a contact pin ( 2 ) for contacting a liftable valve piston ( 20 ) of the valve, wherein the contact pin ( 2 ) two parts ( 3 . 4 ), which on the main body ( 1 ) are axially supported and interconnected. Ankerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (3, 4) des Kontaktstifts (2) koaxial in Bezug auf eine Längsachse (A) des Grundkörpers (1) angeordnet sind.Armature assembly according to claim 1, characterized in that the two parts ( 3 . 4 ) of the contact pin ( 2 ) coaxial with respect to a longitudinal axis (A) of the body ( 1 ) are arranged. Ankerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (3, 4) des Kontaktstifts (2) jeweils einen Bundabschnitt (5, 6) zur axialen Abstützung am Grundkörper (1) aufweisen.Armature assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the two parts ( 3 . 4 ) of the contact pin ( 2 ) each have a collar section ( 5 . 6 ) for axial support on the base body ( 1 ) exhibit. Ankerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile (3, 4) des Kontaktstifts (2) über eine Press- oder Schraubverbindung miteinander verbunden sind.Armature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the two parts ( 3 . 4 ) of the contact pin ( 2 ) are connected to each other via a press or screw connection. Ankerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine zentrale Ausnehmung (7) zur Aufnahme mindestens eines Teils (3, 4) des Kontaktstifts (2) besitzt.Armature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 1 ) a central recess ( 7 ) for receiving at least one part ( 3 . 4 ) of the contact pin ( 2 ) owns. Ankerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Teil (3) des Kontaktstifts (2) an einer Stirnfläche (8) des Grundkörpers (1) axial abgestützt ist und/oder ein zweites Teil (4) des Kontaktstifts (2) an einem Absatz (9) des Grundkörpers (1) abgestützt ist, der vorzugsweise innerhalb der Ausnehmung (7) des Grundkörpers (1) ausgebildet ist.Armature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that a first part ( 3 ) of the contact pin ( 2 ) on an end face ( 8th ) of the basic body ( 1 ) is axially supported and / or a second part ( 4 ) of the contact pin ( 2 ) on a paragraph ( 9 ) of the basic body ( 1 ) is supported, preferably within the recess ( 7 ) of the basic body ( 1 ) is trained. Ankerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (1) mindestens eine Druckausgleichsöffnung (10) ausgebildet ist, die vorzugsweise als Axialbohrung ausgebildet ist und den Grundkörper (1) durchsetzt.Armature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that in the base body ( 1 ) at least one pressure equalization opening ( 10 ) is formed, which is preferably formed as an axial bore and the main body ( 1 ) interspersed. Elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere elektromagnetisch betätigbares Saugventil zur Befüllung eines Hochdruck-Elementraums einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff, umfassend eine Ankerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einen Ventilkörper (11), in dem die Ankerbaugruppe hubbeweglich aufgenommen ist.Electromagnetically operable valve, in particular electromagnetically actuated suction valve for filling a high-pressure element chamber of a high-pressure pump with fuel, comprising an armature assembly according to one of the preceding claims and a valve body (US Pat. 11 ), in which the armature assembly is received liftable. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbaugruppe in Richtung eines unteren Hubanschlags (12), der durch einen Absatz (13) des Ventilkörpers (11) oder durch einen am Absatz (13) abgestützten Ringkörper (14) ausgebildet wird, von der Federkraft einer Druckfeder (15) beaufschlagt ist, wobei vorzugsweise die Druckfeder (15) an einem im Grundkörper (1) aufgenommenen Teil (4) des Kontaktstifts (2) abgestützt ist.Valve according to claim 8, characterized in that the armature assembly in the direction of a lower stroke stop ( 12 ), which is replaced by a paragraph ( 13 ) of the valve body ( 11 ) or by one of the paragraphs ( 13 ) supported ring body ( 14 ) is formed by the spring force of a compression spring ( 15 ) is applied, wherein preferably the compression spring ( 15 ) on one in the main body ( 1 ) part ( 4 ) of the contact pin ( 2 ) is supported. Ventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen Elektromagneten (16) zur Einwirkung auf die Ankerbaugruppe umfasst, wobei der Elektromagnet (16) eine ringförmige Magnetspule (17) und einen hierin eingesetzten Innenpolkörper (18) aufweist, der vorzugsweise einen oberen Hubanschlag (19) für die Ankerbaugruppe ausbildet.Valve according to claim 8 or 9, characterized in that the valve is an electromagnet ( 16 ) for acting on the armature assembly, the electromagnet ( 16 ) an annular magnet coil ( 17 ) and a Innenpolkörper used therein ( 18 ), which preferably has an upper stroke stop ( 19 ) for the armature assembly. Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen hubbeweglichen Ventilkolben (20) umfasst, der eine mit dem Kontaktstift (2) in Kontakt bringbare Stirnfläche (21) besitzt.Valve according to one of claims 8 to 10, characterized in that the valve is a liftable valve piston ( 20 ), one with the contact pin ( 2 ) contactable face ( 21 ) owns.
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